История развития электроэрозионного и электрохимического методов обработки материалов является не только яркой иллюстрацией завоевания мирового технологического пространства наукоемкими технологиями, но и подчеркивает государственную важность обладания такими технологиями, их дальнейшего развития.

Электроэрозионная обработка
Датой рождения электроэрозионной обработки материалов (ЭЭО) считается 1943 г., от которого отсчитывается приоритет изобретения нашего соотечественника Б.Р. Лазаренко. В последующие годы эволюция копировально-прошивочных эрозионных станков динамично продолжалась: 1967 г. - разработка малоизнашиваемых электродов-инструментов, 1975 г. - внедрение систем ЧПУ и адаптивного управления, 1979 г. - использование планетарных головок и получение зеркальных поверхностей, 1987 г. - достижение сверхмалого износа инструмента. Погрешность обработки деталей на электроэрозионных (ЭЭ) станках снизилась с ±30 до ±5 мкм, а ежегодный выпуск станков вырос в 8...10 раз.
Активное участие в конструкторских и технологических работах по внедрению ЭЭО приняли предприятия авиационной промышленности. Так, в середине пятидесятых годов на ММПП "Салют" ЭЭО была впервые внедрена на операции извлечения сломанного инструмента из отверстий корпусных деталей на модернизированном сверлильном станке. В 1961 г. специалистами предприятия разработан и внедрен технологический процесс обработки профиля пера лопаток турбин с применением ЭЭО на специальных станках МЭ-8 и организован производственный участок, где применялась эта технология. Работа была удостоена Ленинской премии в области науки и техники.
В настоящее время, работая в новых экономических условиях, ММПП "Салют" успешно расширяет области применения ЭЭО как в основном, так и в инструментальном производстве. Достигнутый технический уровень ЭЭО позволяет эффективно решать широкий круг технологических задач, таких как обработка отверстий малого диаметра, струйная обработка глубоких отверстий, обработка сложных фасонных поверхностей и отверстий, обработка непрофилированным электродом-проволокой, ЭЭ шлифование не только плоскостей, но и поверхностей вращения.
Реализация перечисленных технологий на предприятии осуществляется на ЭЭ оборудовании ведущих мировых фирм: AGIE CHARMILLES Group, Sodick, а также MAX SEE. Так, для получения в охлаждаемых лопатках турбины отверстий с точностью 0,05 мм при минимальном диаметре 0,2...0,3 мм, отношением глубины к диаметру 50...100 и углом входа менее 20° успешно применяется струйная ЭЭО, обеспечивающая весьма высокую производительность прошивки отверстий с подачей до 20 мм/мин. На предприятии освоена и внедрена обработка мелких глубоких отверстий в изделиях, выполненных из высокопрочных материалов типа ЖС6-У, ВТ-20, 26ХН3Н2ФАА и других. Обработка отверстий в переходниках, упругих кольцах, лопатках турбины ГТЭ-60 производится методом струйной ЭЭО на станках фирмы Sodick KICN и MAX SEE 8-26. За разработку технологии струйной ЭЭ перфорации охлаждаемых лопаток ГТД и наземных энергетических установок группа специалистов ММПП "Салют" и ОАО НИИД удостоена премии им. Люльки.
Расширение областей применения метода ЭЭО обусловлено требованием дальнейшего роста автоматизации производства с внедрением CALS-технологий. Это необходимо для удовлетворения таких требований рынка, как быстрая обновляемость продукции и сокращение продолжительности жизненного цикла изделий с одновременным расширением номенклатурного ряда, а также для повышения качества и конкурентоспособности изделий с учетом усиления давления как социального фактора (дефицит и дороговизна квалифицированного труда), так и фактора охраны окружающей среды (утилизация отходов и др.).
Не менее важным направлением является применение ЭЭО в инструментальном производстве. Обеспечение основного производства формообразующей оснасткой было и остается важнейшей проблемой для многих отраслей машиностроения, в том числе для авиадвигателестроения. Выбор ЭЭО в качестве ведущего метода формообразования рабочих поверхностей штампов и пресс-форм определяется не только накопленным позитивным опытом технологического применения ЭЭО, но и рядом других важных факторов. К их числу относятся возможность достижения специфических показателей качества поверхностного слоя, способствующих существенному повышению стойкости штамповой оснастки, а также высокая точность изготовления сопрягаемых деталей разделительных штампов, стойкость которых благодаря применению технологий ЭЭО удается повысить примерно вдвое. Одним из первых примеров успешного внедрения ЭЭО в инструментальное производство может служить формообразование полостей ковочных штампов. В настоящее время ЭЭО применяется при изготовлении подавляющего большинства таких штампов и позволяет снизить трудоемкость в два-три раза и повысить их стойкость в 1,3...2 раза по сравнению с соответствующими показателями, достигаемыми механической обработкой.
На предприятиях авиадвигателестроения значительный объем ЭЭО приходится на изготовление штампов для горячей объемной штамповки. Технологический процесс изготовления ковочных штампов обычно состоит из фрезерования гравюры для удаления основного припуска, термической обработки штампа, ЭЭО полости, слесарной полировки поверхности полости штампа до Rz = 2...10 мкм (в зависимости от его назначения) и слесарной обработки отдельных участков полости для получения требуемого сопряжения верхней и нижней половин штампа. Стойкость штампов, полости которых обработаны с применением ЭЭО, повышается благодаря возрастанию микротвердости поверхностного слоя и специфической микрогеометрии поверхности, хорошо удерживающей смазку. Описанным выше способом на ЭЭ участке инструментального производства ММПП "Салют" обрабатываются гравюры штампов, шаблоны, цанги, фильтры, фасонный режущий инструмент, сложно-фасонные профили электродов и другие детали оснастки различного назначения сложной конфигурации.
В ближайшей перспективе дальнейшее развитие технологии ЭЭО будет связано, на наш взгляд, с созданием интегрированных технологических систем на основе процессов ЭЭО. Такие системы могут создаваться на основе металлообрабатывающих станков фрезерной, сверлильной и токарной групп путем оснащения их рабочими органами и источниками питания для проведения ЭЭО. Создание гибких технологических модулей для осуществления операций физико-химической обработки и обработки резанием позволит существенно повысить эффективность обработки многих деталей авиационной техники.

Электрохимическая обработка
В 1928 г. В.Н. Гусевым и Л.А. Рожковым был предложен один из базовых способов электрохимической (ЭХ) размерной обработки - "анодное растворение при высоких плотностях тока с удалением анодных продуктов потоком электролита". Работы, выполненные под руководством В.Н. Гусева (1904-1956 гг.), позволили установить основные закономерности управляемого съема материала при высокоскоростном анодном растворении металлов и сплавов, создать и внедрить в промышленное производство первые образцы соответствующего оборудования. В годы войны и особенно в послевоенные годы электрохимическая обработка (ЭХО) материалов стала получать все большее распространение на предприятиях оборонных отраслей промышленности, в том числе в авиадвигателестроении. К середине шестидесятых годов в авиационной промышленности СССР работало уже около 300 единиц ЭХ оборудования, а в семидесятых годах на передовых предприятиях авиадвигателестроения функционировали уже специализированные цехи и участки, в каждом из которых насчитывалось по 30...50 единиц оборудования.
За рубежом ЭХ оборудование производилось рядом фирм: Rolls-Royce (Англия), Anocut, Cincinnati, Milling Co, North American Airation (США), Mitsubishi Electric Co, Hitachi (Япония), Bosh (Германия), Charmilles (Швейцария). Следует заметить, что если зарубежное оборудование создавалось, преимущественно, на основе принципа жесткой стабилизации входных параметров, то в нашей стране в основе разработок большинства станочных систем были заложены оригинальные схемы циклической или импульсно-циклической ЭХО. Все это позволило оснастить отечественные машиностроительные предприятия парком ЭХ оборудования, разработать основы его проектирования и наметить дальнейшие пути развития на базе применения микропроцессорной и компьютерной техники.
За прошедшие годы были разработаны и внедрены в производство установки для ЭХО профиля пера лопаток ЭГУ-1, ЭГУ-2, ЭХА-300, двухшпиндельный полуавтомат для обработки елочного профиля ЭШЛ-300, установка для снятия заусенцев и округления кромок на зубчатых колесах, установка для обработки внутренних поверхностей крупногабаритных валов турбины, установки ЭХОТ-1 для алмазно-электрохимической резки пазов самоконтрящихся гаек и ряд других станков.
В конструкции компрессоров и турбин двигателей пятого и шестого поколений находят широкое применение лопатки, спроектированные с учетом трехмерности течения, требующие внедрения новых технологий обработки. Так, например, компрессорные лопатки имеют сложную пространственную конфигурацию и при этом отличаются высокой геометрической точностью изготовления и низкой жесткостью конструкции, что делает в ряде случаев невозможным окончательную обработку этих лопаток механическими методами. Аналогичные сложности возникают и при окончательной обработке лопаток моноколес и крыльчаток.
При изготовлении лопаток двигателей пятого и шестого поколений, на наш взгляд, весьма неплохие перспективы будет иметь применение разработанных в последнее время на ММПП "Салют" новых методов ЭХО, предусматривающих использование импульсных режимов обработки и новых технологических схем. Проведенные исследования показали возможность достижения высокой точности ЭХО (точность по профилю пера обрабатываемых лопаток ±0,03 мм) и высокого качества поверхности практически без появления измененного слоя (0,5...2,0 мкм). Получение кромок требуемой точности при радиусах меньше 0,8...1,0 мм является затруднительным, поэтому в этом случае делается расширение по хорде лопатки на 0,5...1,2 мм, а затем кромки лопаток доводятся механическим путем. Для реализации этих процессов в настоящее время на ММПП "Салют" разрабатывается и изготавливается оборудование нового поколения повышенной точности, а также специальные импульсные источники питания.
Изготовление лопаток высокой точности обусловливает применение прецизионного оборудования для контроля геометрических параметров изделий. Совместно с предприятием НВП "ОПТЭЛ" (Уфа) на нашем предприятии созданы и внедрены усовершенствованные бесконтактные лазерные системы "ОПТЭЛ-ЭКЛ" повышенной точности измерения, позволяющие после круговой ЭХО контролировать геометрические параметры лопаток по первому классу точности. При этом автоматически измеряются координаты профилей пера спинки и корыта, а также входных и выходных кромок, включая определение их радиусов (от 0,02...0,03 мм). Возможно также измерение геометрических параметров и замковой части (хвостовика) лопатки.
Технология изготовления лопаток методом ЭХО отвечает современным требованиям автоматизации производства и органично вписывается в CALS-технологию. Следует отметить, что техническая политика ММПП "Салют", направленная на технологическую подготовку производства новых поколений ГТД, предполагает дальнейшее расширение применения высокоэффективных технологий ЭЭ и ЭХ обработки деталей двигателей.