Всички категории

Получете безплатна оферта

Наш представител ще се свърже с вас скоро.
Имейл
Име
Фирма/Частно Лице
Събщение
0/1000
НОВИНИ

Начало /  НОВИНИ

Технология и оборудване за прецизна обработка на тънкостенни, специални оформени и сложни лопатки на авиационни двигатели

Февруари 24, 2025

Като ключов компонент за постигане на производителност на авиационни двигатели, лопатките имат типични характеристики като тънкостенни, специална форма, сложни структури, трудни за обработка материали и високи изисквания за точност на обработка и качество на повърхността. Как да се постигне прецизна и ефективна обработка на лопатките е основно предизвикателство в настоящото производство на авиационни двигатели. Чрез анализа на ключовите фактори, влияещи върху точността на обработка на лопатките, текущото състояние на изследванията на технологията и оборудването за прецизна обработка на лопатките е изчерпателно обобщено и е проследена тенденцията на развитие на технологията за обработка на лопатките на авиационни двигатели.

 

В космическата индустрия леките, високоякостни тънкостенни части се използват широко и са ключови компоненти за постигане на производителност на важно оборудване като самолетни двигатели [1]. Например лопатките на вентилатора от титаниева сплав на авиационни двигатели с голямо съотношение на байпас (вижте Фигура 1) могат да бъдат с дължина до 1 метър, със сложни профили на лопатките и амортизиращи платформени структури, а дебелината на най-тънката част е само 1.2 mm, което е типична тънкостенна част със специална форма с големи размери [2]. Като типична тънкостенна част със слаба твърдост със специална форма, острието е склонно към деформация при обработка и вибрации по време на обработката [3]. Тези проблеми сериозно засягат точността на обработката и качеството на повърхността на острието.

Производителността на двигателя зависи до голяма степен от нивото на производство на лопатките. По време на работа на двигателя лопатките трябва да работят стабилно при екстремни работни среди като висока температура и високо налягане. Това изисква материалът на острието да има добра якост, устойчивост на умора и устойчивост на корозия при висока температура и да гарантира структурна стабилност [2]. Обикновено титанови сплави или високотемпературни сплави се използват за лопатки на авиационни двигатели. Титаниевите сплави и високотемпературните сплави обаче имат лоша обработваемост. По време на процеса на рязане силата на рязане е голяма и инструментът се износва бързо. Тъй като износването на инструмента се увеличава, силата на рязане ще се увеличи допълнително, което ще доведе до по-сериозна машинна деформация и вибрации, което води до ниска точност на размерите и лошо качество на повърхността на частите. За да се отговори на изискванията за обслужване на двигателя при екстремни работни условия, точността на обработка и качеството на повърхността на ножовете са изключително високи. Вземайки за пример лопатките на вентилатора от титаниева сплав, използвани в произведен в страната турбовентилаторен двигател с високо съотношение на байпас, общата дължина на лопатката е 681 mm, докато дебелината е по-малка от 6 mm. Изискването за профила е -0.12 до +0.03 mm, точността на размерите на входящия и изпускателния ръб е -0.05 до +0.06 mm, грешката на усукване на секцията на лопатката е в рамките ±10"и стойността на грапавостта на повърхността Ra е по-добра от 0.4μм. Това обикновено изисква прецизна обработка на пет-осна CNC машина. Въпреки това, поради слабата твърдост на острието, сложната структура и трудни за обработка материали, за да се осигури точност и качество на обработката, персоналът трябва да коригира параметрите на рязане многократно по време на процеса на обработка, което сериозно ограничава производителността на CNC обработващия център и причинява огромни загуби на ефективност [4]. Следователно, с бързото развитие на технологията за обработка с ЦПУ, как да се постигне контрол на деформацията и потискане на вибрациите за обработка на тънкостенни части и да се даде пълна игра на възможностите за обработка на обработващите центри с ЦПУ, се превърна в спешна необходимост за напредналите производствени компании.

Изследванията върху технологията за контрол на деформацията на тънкостенни слаби твърди части привличат вниманието на инженери и изследователи от дълго време. В ранната производствена практика хората често използват стратегията на водната линия на редуващо се фрезоване от двете страни на тънкостенни конструкции, което може лесно да намали неблагоприятните ефекти от деформация и вибрация върху точността на размерите до известна степен. В допълнение, има и начин за подобряване на твърдостта на обработката чрез поставяне на сглобяеми жертвени конструкции, като например усилващи ребра.

Технология на рязане на трудни за рязане материали

За да се отговори на изискванията за стабилна работа при висока температура и среда с високо налягане, често използваните материали за лопатките на авиационни двигатели са титанови сплави или високотемпературни сплави. През последните години титаново-алуминиевите интерметални съединения също се превърнаха в материал за остриета с голям потенциал за приложение. Титановите сплави имат характеристиките на ниска топлопроводимост, ниска пластичност, нисък модул на еластичност и силен афинитет, което ги кара да имат проблеми като голяма сила на рязане, висока температура на рязане, силно втвърдяване при работа и голямо износване на инструмента по време на рязане. Те са типични трудни за рязане материали (морфология на микроструктурата виж Фигура 2а) [7]. Основните характеристики на високотемпературните сплави са висока пластичност и якост, ниска топлопроводимост и голямо количество плътен твърд разтвор вътре [8]. Пластичната деформация по време на рязане причинява силно изкривяване на решетката, висока устойчивост на деформация, голяма сила на рязане и силно явление на студено втвърдяване, които също са типични трудни за рязане материали (морфология на микроструктурата вижте Фигура 2b). Ето защо е много важно да се разработи ефективна и прецизна технология за рязане на трудни за рязане материали като титанови сплави и сплави, устойчиви на висока температура. За да се постигне ефективна и прецизна обработка на трудни за рязане материали, местни и чуждестранни учени са провели задълбочени изследвания от гледна точка на иновативни методи на рязане, оптимални материали за машинни инструменти и оптимизирани параметри на рязане.

2.1 Иновации в методите за обработка на рязане

По отношение на иновативни изследвания и разработване на методи за рязане, учените въведоха спомагателни средства като лазерно нагряване и криогенно охлаждане за подобряване на обработваемостта на материалите и постигане на ефективно рязане. Принципът на работа на обработката с помощта на лазерно нагряване [9] (вижте Фигура 3а) е да се фокусира високомощен лазерен лъч върху повърхността на детайла пред режещия ръб, да се омекоти материала чрез локално нагряване на лъча, да се намали границата на провлачване на материала, като по този начин се намали силата на рязане и износването на инструмента и се подобри качеството и ефективността на рязане. Процесът с подпомагане на криогенно охлаждане [10] (вижте Фигура 3b) използва течен азот, газ въглероден диоксид под високо налягане и други охлаждащи среди за пръскане върху режещата част, за да охлади процеса на рязане, да избегне проблема с прекомерната локална температура на рязане, причинена от лоша топлопроводимост на материала, и да направи детайла локално студен и крехък, като по този начин засилва ефекта на чупене на стружки. Компанията Nuclear AMRC в Обединеното кралство успешно използва газ въглероден диоксид под високо налягане за охлаждане на процеса на обработка на титанови сплави. В сравнение със състоянието на сухо рязане, анализът показва, че обработката с помощта на криогенно охлаждане може не само да намали силата на рязане и да подобри качеството на режещата повърхност, но също така ефективно да намали износването на инструмента и да увеличи експлоатационния живот на инструмента. В допълнение, обработката с помощта на ултразвукова вибрация [11, 12] (виж Фигура 3c) също е ефективен метод за ефективно рязане на трудни за обработка материали. Чрез прилагане на високочестотни вибрации с малка амплитуда към инструмента се постига периодично разделяне между инструмента и детайла по време на процеса на обработка, което променя механизма за отстраняване на материала, подобрява стабилността на динамичното рязане, ефективно избягва триенето между инструмента и обработваната повърхност, намалява температурата на рязане и силата на рязане, намалява стойностите на грапавостта на повърхността и намалява износването на инструмента. Неговите отлични ефекти върху процеса получиха широко внимание.

2.2 Избор на инструментални материали

За трудни за рязане материали като титанови сплави, оптимизирането на инструменталните материали може ефективно да подобри резултатите от рязане [8, 13]. Проучванията показват, че за обработка на титанови сплави могат да се избират различни инструменти според скоростта на обработка. За нискоскоростно рязане се използва висококобалтова бързорежеща стомана, за средноскоростно рязане се използват инструменти от циментиран карбид с покритие от алуминиев оксид, а за високоскоростно рязане се използват инструменти от кубичен борен нитрид (CBN); за обработка на високотемпературна сплав трябва да се използват инструменти от високоскоростна стомана с високо съдържание на ванадий или YG циментиран карбид с висока твърдост и добра устойчивост на износване.

2.3 Оптимални параметри на рязане

Параметрите на рязане също са важен фактор, влияещ върху ефекта от обработката. Използването на подходящи параметри на рязане за съответните материали може ефективно да подобри качеството и ефективността на обработката. Вземайки параметъра на скоростта на рязане като пример, ниската скорост на рязане може лесно да образува натрупана ръбова зона върху повърхността на материала, намалявайки точността на повърхностната обработка; високата скорост на рязане може лесно да причини натрупване на топлина, причинявайки изгаряния на детайла и инструмента. В тази връзка екипът на професор Джай Юансхен от Харбинския университет за наука и технологии анализира механичните и физичните свойства на често използвани трудни за машинна обработка материали и обобщи препоръчителна таблица със скорости на рязане за трудни за машинна обработка материали чрез експерименти с ортогонална обработка [14] (вижте таблица 1). Използването на инструментите и скоростите на рязане, препоръчани в таблицата за обработка, може ефективно да намали дефектите при обработка и износването на инструмента и да подобри качеството на обработка.

 

3 Прецизна CNC машинна технология за сложни повърхности на остриета

През последните години, с бързото развитие на авиационната индустрия и нарастващото търсене на пазара, изискванията за ефективна и прецизна обработка на тънкостенни остриета се увеличават все повече и търсенето на технология за контрол на деформацията с по-висока точност става все по-спешно. В контекста на интелигентната производствена технология, комбинирането на съвременна електронна информационна технология за постигане на интелигентен контрол на деформацията и вибрациите на обработката на лопатките на самолетния двигател се превърна в гореща тема за много изследователи. Въвеждането на интелигентни CNC системи в прецизната обработка на сложни извити повърхности на остриета и активното компенсиране на грешките в процеса на обработка, базирано на интелигентни CNC системи, може ефективно да потисне деформацията и вибрациите.

За активно компенсиране на грешки в процеса на обработка, за да се постигне оптимизиране и контрол на параметрите на обработка, като например траектория на инструмента, е необходимо първо да се получи влиянието на параметрите на процеса върху деформацията и вибрациите на обработка. Има два често използвани метода: единият е да се анализират и обосноват резултатите от всеки инструмент, преминавайки през измерване на машината и анализ на грешки [15]; другият е да се създаде модел за прогнозиране на деформация и вибрации при обработка чрез методи като динамичен анализ [16], моделиране с крайни елементи [17], експерименти [18] и невронни мрежи [19] (вижте Фигура 4).

 

 

Въз основа на горния модел за прогнозиране или технологията за измерване на машината, хората могат да оптимизират и дори да контролират параметрите на обработка в реално време. Основната посока е да се компенсират грешките, причинени от деформация и вибрации, чрез препланиране на траекторията на инструмента. Често използваният метод в тази насока е „методът на огледалната компенсация“ [20] (виж Фигура 5). Този метод компенсира деформацията на едно рязане чрез коригиране на номиналната траектория на инструмента. Въпреки това, една единствена компенсация ще доведе до нова деформация при обработка. Следователно е необходимо да се установи итеративна връзка между силата на рязане и деформацията на обработка чрез множество компенсации, за да се коригира деформацията една по една. В допълнение към метода за активна компенсация на грешки, базиран на планиране на траекторията на инструмента, много учени също изучават как да контролират деформацията и вибрациите чрез оптимизиране и контролиране на параметрите на рязане и параметрите на инструмента. За рязане на определен тип перка на авиационен двигател, параметрите на обработка бяха променени за множество кръгове от ортогонални тестове. Въз основа на данните от теста беше анализирано влиянието на всеки параметър на рязане и параметър на инструмента върху деформацията на машинната обработка на острието и реакцията на вибрациите [21-23]. Създаден е емпиричен прогнозен модел за оптимизиране на параметрите на обработка, ефективно намаляване на деформацията при обработка и потискане на вибрациите при рязане.

Въз основа на горните модели и методи, много компании са разработили или подобрили CNC системите на CNC обработващи центрове, за да постигнат адаптивен контрол в реално време на параметрите за обработка на тънкостенни части. Оптималната система за смилане на израелската компания OMAT [24] е типичен представител в тази област. Той основно регулира скоростта на подаване чрез адаптивна технология, за да постигне целта на фрезоване с постоянна сила и да реализира високоефективна и висококачествена обработка на сложни продукти. В допълнение, Beijing Jingdiao също приложи подобна технология в класическия технически случай на завършване на гравиране на шарка на повърхността на яйчена черупка чрез адаптивна компенсация на машинно измерване [25]. THERRIEN от GE в Съединените щати [26] предложи метод за корекция в реално време за CNC машинни кодове по време на обработка, който предостави основно техническо средство за адаптивна обработка и контрол в реално време на сложни тънкостенни остриета. Автоматизираната система за ремонт на компоненти на турбините на авиационни двигатели на Европейския съюз (AROSATEC) реализира адаптивно прецизно фрезоване, след като лопатката е ремонтирана чрез адитивно производство, и е приложена към производството за ремонт на лопатки на германската компания MTU и ирландската компания SIFCO [27].

4. Подобряване на твърдостта на обработката на базата на интелигентно технологично оборудване

Използването на интелигентно технологично оборудване за подобряване на твърдостта на процесната система и подобряване на характеристиките на затихване също е ефективен начин за потискане на деформацията и вибрациите при обработката на тънкостенни ножове, подобряване на точността на обработката и подобряване на качеството на повърхността. През последните години голям брой различни технологични съоръжения са използвани при обработката на различни видове лопатки на авиационни двигатели [28]. Тъй като лопатките на авиационните двигатели обикновено имат тънкостенни и неправилни структурни характеристики, малка площ на затягане и позициониране, ниска твърдост на обработка и локална деформация под действието на натоварвания при рязане, оборудването за обработка на лопатките обикновено прилага спомагателна опора към детайла въз основа на удовлетворяване на принципа на шестточково позициониране [29] за оптимизиране на твърдостта на технологичната система и потискане на деформацията при обработка. Тънкостенните и неправилно извити повърхности поставят две изисквания за позициониране и затягане на инструмента: първо, силата на затягане или контактната сила на инструмента трябва да бъде разпределена възможно най-равномерно върху извитата повърхност, за да се избегне сериозна локална деформация на детайла под действието на затягащата сила; второ, позиционирането, затягането и спомагателните опорни елементи на инструменталната екипировка трябва да съответстват по-добре на сложната извита повърхност на детайла, за да генерират равномерна повърхностна контактна сила във всяка контактна точка. В отговор на тези две изисквания, учените са предложили гъвкава инструментална система. Гъвкавите системи за инструменти могат да бъдат разделени на гъвкави инструменти за промяна на фазата и адаптивни гъвкави инструменти. Гъвкавите инструменти за промяна на фазата използват промените в твърдостта и затихването преди и след промяната на фазата на течността: течността в течната фаза или подвижната фаза има ниска твърдост и затихване и може да се адаптира към сложната извита повърхност на детайла под ниско налягане. След това течността се трансформира в твърда фаза или се консолидира от външни сили като електричество/магнетизъм/топлина, а твърдостта и амортизацията са значително подобрени, като по този начин се осигурява еднаква и гъвкава опора за детайла и се потискат деформацията и вибрациите.

Процесното оборудване в традиционната технология за обработка на лопатките на авиационни двигатели е да се използват материали за промяна на фазата като сплави с ниска точка на топене за пълнене на спомагателна опора. Тоест, след като заготовката на детайла е позиционирана и захваната в шест точки, референтната позиция за позициониране на детайла се отлива в леярски блок през сплавта с ниска точка на топене, за да се осигури спомагателна опора за детайла, и сложното точково позициониране се преобразува в редовно позициониране на повърхността и след това се извършва прецизна обработка на детайла, който ще се обработва (вижте Фигура 6). Този метод на процес има очевидни недостатъци: референтното преобразуване на позиционирането води до намаляване на точността на позициониране; подготовката за производство е сложна, а леенето и топенето на сплавта с ниска точка на топене също води до проблеми с остатъците и почистването на повърхността на детайла. В същото време условията на леене и топене също са относително лоши [30]. За да се решат горните дефекти на процеса, общ метод е да се въведе многоточкова опорна структура, комбинирана с материал за промяна на фазата [31]. Горният край на поддържащата конструкция контактува с детайла за позициониране, а долният край е потопен в камерата за сплав с ниска точка на топене. Гъвкавата спомагателна опора се постига въз основа на характеристиките на фазовата промяна на сплавта с ниска точка на топене. Въпреки че въвеждането на поддържаща структура може да избегне повърхностни дефекти, причинени от сплави с ниска точка на топене, които контактуват с остриетата, поради ограниченията на производителността на материалите с фазова промяна, гъвкавите инструменти за фазова промяна не могат едновременно да отговорят на двете основни изисквания за висока твърдост и висока скорост на реакция и е трудно да се приложи към високоефективно автоматизирано производство.

За да разрешат недостатъците на гъвкавите инструменти за промяна на фазата, много учени са включили концепцията за адаптация в изследванията и развитието на гъвкави инструменти. Адаптивните гъвкави инструменти могат адаптивно да съответстват на сложни форми на остриета и възможни грешки във формата чрез електромеханични системи. За да се гарантира, че контактната сила е равномерно разпределена върху цялото острие, инструменталната екипировка обикновено използва многоточкови спомагателни опори за формиране на опорна матрица. Екипът на Wang Hui от университета Цинхуа предложи многоточково гъвкаво спомагателно оборудване за поддържащ процес, подходящо за обработка на острието с почти мрежова форма [32, 33] (виж Фигура 7). Инструментът използва множество гъвкави затягащи елементи за материал, за да подпомогне поддържането на повърхността на острието на острието с почти мрежова форма, увеличавайки контактната площ на â € <â € <всяка контактна зона и гарантира, че силата на затягане е равномерно разпределена върху всяка контактна част и цялото острие, като по този начин се подобрява твърдостта на процесната система и ефективно се предотвратява локалната деформация на острието. Инструментът има множество пасивни степени на свобода, които могат адаптивно да съответстват на формата на острието и неговата грешка, като същевременно избягват прекомерното позициониране. В допълнение към постигането на адаптивна поддръжка чрез гъвкави материали, принципът на електромагнитната индукция се прилага и за изследване и разработване на адаптивни гъвкави инструменти. Екипът на Yang Yiqing от Пекинския университет по аеронавтика и астронавтика изобрети спомагателно поддържащо устройство, базирано на принципа на електромагнитната индукция [34]. Инструментът използва гъвкава спомагателна опора, възбудена от електромагнитен сигнал, който може да промени характеристиките на затихване на технологичната система. По време на процеса на затягане спомагателната опора адаптивно съответства на формата на детайла под действието на постоянен магнит. По време на обработката вибрацията, генерирана от детайла, ще бъде предадена на спомагателната опора и обратната електромагнитна сила ще бъде възбудена съгласно принципа на електромагнитната индукция, като по този начин се потискат вибрациите при обработката на детайла с тънки стени.

Понастоящем в процеса на проектиране на технологично оборудване обикновено се използват анализ на крайни елементи, генетичен алгоритъм и други методи за оптимизиране на разположението на многоточкови спомагателни опори [35]. Въпреки това, резултатът от оптимизацията обикновено може само да гарантира, че деформацията на обработката в една точка е сведена до минимум и не може да гарантира, че същият ефект на потискане на деформацията може да бъде постигнат в други части на обработка. В процеса на обработка на острието обикновено се извършват поредица от минавания на инструмент върху детайла на една и съща машина, но изискванията за затягане за обработка на различни части са различни и дори могат да варират във времето. За статичния многоточков опорен метод, ако твърдостта на технологичната система се подобри чрез увеличаване на броя на спомагателните опори, от една страна, масата и обемът на инструмента ще се увеличат, а от друга страна, пространството за движение на инструмента ще бъде компресирано. Ако позицията на спомагателната опора се нулира при обработка на различни части, процесът на обработка неизбежно ще бъде прекъснат и ефективността на обработката ще бъде намалена. Поради това е предложено оборудване за последващ процес [36-38], което автоматично настройва оформлението на опората и поддържащата сила онлайн според процеса на обработка. Оборудването за последващ процес (вижте Фигура 8) може да постигне динамична опора чрез координирано сътрудничество на инструмента и инструменталната екипировка въз основа на траекторията на инструмента и промените в работните условия на променящия се във времето процес на рязане, преди да започне каквато и да е процедура на обработка: първо преместете спомагателната опора в позиция, която помага за потискане на текущата деформация на обработка, така че зоната на обработка на детайлът се поддържа активно, докато други части на детайла остават в позиция с възможно най-малък контакт, като по този начин отговарят на променящите се във времето изисквания за затягане по време на процеса на обработка.

 

С цел допълнително подобряване на способността за адаптивна динамична поддръжка на технологичното оборудване, отговаряне на по-сложните изисквания за затягане в процеса на обработка и подобряване на качеството и ефективността на производството на обработка на остриета, последващата спомагателна опора се разширява в група, образувана от множество динамични спомагателни опори. Всяка динамична спомагателна опора е необходима за координиране на действията и автоматично и бързо реконструиране на контакта между поддържащата група и детайла според променящите се във времето изисквания на производствения процес. Процесът на реконструкция не пречи на позиционирането на целия детайл и не причинява локално изместване или вибрации. Процесното оборудване, базирано на тази концепция, се нарича самореконфигурируемо групово приспособление [39], което има предимствата на гъвкавост, възможност за преконфигуриране и автономност. Самореконфигуриращото се групово приспособление може да разпредели множество спомагателни опори на различни позиции върху поддържаната повърхност според изискванията на производствения процес и може да се адаптира към детайли със сложна форма с голяма площ, като същевременно осигурява достатъчна твърдост и елиминира излишните опори. Методът на работа на приспособлението е, че контролерът изпраща инструкции според програмираната програма, а мобилната база довежда опорния елемент до целевата позиция според инструкциите. Опорният елемент се адаптира към локалната геометрична форма на детайла, за да се постигне съвместима опора. Динамичните характеристики (коравина и затихване) на контактната зона между единичен опорен елемент и локалния детайл могат да се контролират чрез промяна на параметрите на опорния елемент (например хидравличният опорен елемент обикновено може да промени входното хидравлично налягане, за да промени контактните характеристики). Динамичните характеристики на процесната система се формират от свързването на динамичните характеристики на контактната зона между множество опорни елементи и детайла и са свързани с параметрите на всеки опорен елемент и оформлението на групата опорни елементи. Дизайнът на схемата за реконструкция на многоточкова опора на самореконфигурируемото групово приспособление трябва да вземе предвид следните три проблема: адаптиране към геометричната форма на детайла, бързо препозициониране на опорните елементи и координирано сътрудничество на множество опорни точки [40]. Следователно, когато се използва самореконфигурируемото групово приспособление, е необходимо да се използва формата на детайла, характеристиките на натоварване и присъщите гранични условия като входни данни за решаване на оформлението на многоточковата опора и параметрите на опората при различни условия на обработка, да се планира траекторията на движение на многоточковата опора, да се генерира контролен код от резултатите от решението и да се импортира в контролера. Понастоящем местни и чуждестранни учени са провели някои изследвания и опити за самореконфигурируеми групови тела. В чужди страни проектът на ЕС SwarmItFIX разработи нова силно адаптивна самореконфигурируема система за закрепване [41], която използва набор от мобилни спомагателни опори за свободно движение на работната маса и препозициониране в реално време за по-добра поддръжка на обработваните части. Прототипът на системата SwarmItFIX е внедрен в този проект (вижте Фигура 9а) и е тестван на място на италиански производител на самолети. В Китай екипът на Wang Hui от университета Цинхуа е разработил работна маса с четири точки за затягане, която може да се управлява в координация с машинен инструмент [42] (вижте Фигура 9b). Тази работна маса може да поддържа конзолния шип и автоматично да избягва инструмента по време на фината обработка на шипа на турбинна лопатка.

 

5 Дискусия относно бъдещите тенденции на развитие

5.1 Нови материали

Тъй като проектните изисквания за съотношението тяга към тегло на самолетните двигатели продължават да се увеличават, броят на частите постепенно намалява и нивото на напрежение на частите става все по-високо и по-високо. Производителността на двата основни традиционни високотемпературни структурни материала е достигнала своя предел. През последните години новите материали за лопатките на авиационни двигатели се развиха бързо и все повече и повече материали с висока производителност се използват за направата на лопатки с тънки стени. Сред тях, γ-TiAl сплавта [43] има отлични свойства като висока специфична якост, устойчивост на висока температура и добра устойчивост на окисление. В същото време плътността му е 3.9 g/cm3, което е само половината от тази на високотемпературните сплави. В бъдеще той има голям потенциал като острие в температурния диапазон 700-800, Макар че γ-TiAl сплавта има отлични механични свойства, нейната висока твърдост, ниска топлопроводимост, ниска якост на счупване и висока крехкост водят до лоша повърхностна цялост и ниска прецизност на γ- Материал от сплав TiAl по време на рязане, което сериозно влияе върху експлоатационния живот на частите. Поради това изследването на обработката на γ-TiAl сплавта има важно теоретично значение и стойност и е важно изследователско направление на текущата технология за обработка на остриета.

5.2 Променяща се във времето адаптивна обработка

Лопатките на авиационния двигател имат сложни извити повърхности и изискват висока точност на формата. Понастоящем тяхната прецизна обработка използва главно геометрични адаптивни методи за обработка, базирани на планиране на пътя и реконструкция на модела. Този метод може ефективно да намали влиянието на грешките, причинени от позициониране, затягане и т.н. върху точността на обработка на острието. Влияние. Въпреки това, поради неравномерната дебелина на заготовката на острието за коване, дълбочината на рязане в различните зони на инструмента е различна по време на процеса на рязане според планирания път, което внася несигурни фактори в процеса на рязане и влияе върху стабилността на обработката. В бъдеще, по време на процеса на адаптивна обработка с ЦПУ, действителните промени в състоянието на обработка трябва да се проследяват по-добре [44], като по този начин значително се подобрява точността на обработка на сложни извити повърхности и се формира адаптивен метод на обработка с променящ се контрол, който настройва параметрите на рязане въз основа на данни за обратна връзка в реално време.

5.3 Интелигентно технологично оборудване

Като най-големият тип части в двигателя, производствената ефективност на лопатките пряко влияе върху цялостната производствена ефективност на двигателя, а качеството на производство на лопатките пряко влияе върху производителността и живота на двигателя. Следователно, интелигентната прецизна обработка на лопатки се е превърнала в посока на развитие на производството на лопатки на двигатели в света днес. Изследването и развитието на машинни инструменти и технологично оборудване е ключът към реализирането на интелигентна обработка на остриета. С развитието на CNC технологията нивото на интелигентност на машинните инструменти бързо се подобри, а капацитетът за обработка и производство беше значително подобрен. Ето защо, изследванията, развитието и иновациите на интелигентно технологично оборудване са важна посока на развитие за ефективна и прецизна обработка на тънкостенни остриета. Високоинтелигентните CNC машинни инструменти се комбинират с технологично оборудване, за да образуват интелигентна система за обработка на остриета (вижте Фигура 10), която реализира високопрецизна, високоефективна и адаптивна CNC обработка на тънкостенни остриета.

 

 

 

 

 

Имате въпроси относно нашите продукти?

Нашият професионален екип по продажбите очаква вашата консултация.

Вземи оферта

Получете безплатна оферта

Наш представител ще се свърже с вас скоро.
Имейл
Име
Фирма/Частно Лице
Събщение
0/1000