Som en nøglekomponent for at opnå ydeevne af flymotorer har bladene typiske karakteristika såsom tynde vægge, specielle former, komplekse strukturer, materialer der er svære at behandle, og høje krav til behandlingsnøjagtighed og overfladequalitet. Hvordan man kan opnå præcise og effektive behandlinger af bladene er en af de største udfordringer inden for den nuværende produktion af flymotorer. Gennem analyse af de vigtigste faktorer, der påvirker nøjagtigheden af bladbehandling, summeres den nuværende status for forskning på præcist behandlingsteknologi og -udstyr for bladene, og udviklingsretningen for behandlingsteknologien af flymotorbladene spekuleres på.
I luftfartsindustrien anvendes lette, højstyrkelige tyndvægtsdele i stor udstrækning og er nøglekomponenter til at opnå ydeevne i vigtige udstyr som f.eks. flymotorer [1]. For eksempel kan titanlegeringsventilatorbladene i store bypass-motorer (se figur 1) være op til 1 meter lange, med komplekse bladprofiler og dæmperplatformstrukturer, og tykkelsen af den tyndeste del er kun 1,2 mm, hvilket er en typisk specialformet del med tynde vægge af stor størrelse [2]. Som en typisk tyndvægtig, specialformet del med svag stivhed er bladet tilbøjeligt til at blive forvrænget og vibrere under bearbejdningen [3]. Disse problemer påvirker alvorligt bearbejdningsgenauheden og blades overfladekvaliteten.
Ydelsen af motoren afhænger i stor udstrækning af fremstillingen af bladene. Under drift af motoren skal bladene arbejde stabilt under ekstreme driftsforhold såsom høj temperatur og høj tryk. Dette kræver, at bladstoffet skal have god styrke, træthedmodstand og højtemperaturskorrosionsmodstand, og sikre strukturel stabilitet [2]. Normalt bruges titanlegemer eller højtemperaturslegemer til flymotorbladene. Men titanlegemer og højtemperaturslegemer har dårlig bearbejdbarhed. Under skæringsprocessen er skæreforcen stor, og værktøjet slipes hurtigt. Med øget værktøjsslit vil skæreforcen yderligere øge, hvilket fører til mere alvorlige bearbejdningsdeformationer og vibrationer, hvilket resulterer i lav dimensionelt nøjagtighed og dårlig overfladequalitet på komponenterne. For at opfylde driftsytelseskravene for motoren under ekstreme driftsforhold, er bearbejdningens nøjagtighed og overfladequalitet af bladene ekstremt høj. Som et eksempel tages titaniumlegemets fanblad, der bruges i en hjemmeproduceret turbofan-motor med høj bypassforhold. Bladets samlede længde er 681mm, mens tykkelsen er mindre end 6mm. Profilkravet er -0,12 til +0,03mm, dimensionelt nøjagtighedsniveau for ind- og udstødningen er -0,05 til +0,06mm, og vridningsfejlen for bladets tværsnit er indenfor ± 10′, og overfladeånderingen Ra er bedre end 0.4 μ m. Dette kræver normalt nøjagtig maskineringsarbejde på en fem-akset CNC-maskingermaskine. Imidlertid, på grund af bladets svage stivhed, kompleks struktur og vanskelige at behandle materialer, for at sikre bearbejdningsnøjagtighed og kvalitet, skal processpersonale justere skæringsparametrene flere gange under bearbejdningprocessen, hvilket alvorligt begrænser ydeevnen på CNC-bearbejdningssenteret og forårsager enorm effektivitetsforringelse [4]. Derfor, med den hurtige udvikling inden for CNC-bearbejdningsteknologi, hvordan man kan opnå deformationkontrol og vibreringsundertrykning under bearbejdning af tynde væggede dele og give fuld udtryk for bearbejdningsevnerne på CNC-bearbejdningssentre, har blevet en presserende behov for avancerede produktionsvirksomheder.
Forskningen inden for deformationskontrolleringsteknologi af tynde væggede dele med lav stivhed har langt idet vakt interesse hos ingeniører og forskere. I de tidlige produktionssammenhænge brugte folk ofte vandlinjestrategien med skiftevis fræsning på begge sider af tynde væggestrukturer, hvilket kan mindske de ugunstige virkninger af deformation og vibration på dimensionsnøjagtigheden i vis udstrækning. Derudover findes der også en metode til at forbedre bearbejdningsstivheden ved at placere forudfabrikerede ofrestrukturer såsom forstærkningsribber.
For at opfylde kravene om stabil tjeneste under høj temperatur og høj tryk miljø, er de mest brugte materialer til flymotorbladene titankollitioner eller højtemperaturskollitioner. I de senere år har titan-aluminium intermetalliske sammensætninger også blevet et blademateriale med stor anvendelsespotentiale. Titankollitioner har karakteristika som lav varmeledningsevne, lav plastiskitet, lav elastisk modulus og stor affinitet, hvilket gør dem udsatte for problemer såsom stor skæringskraft, høj skæringstemperatur, alvorligt arbejdsstivningsfænomen og stor værktøjsspids udslitning under skæring. De er typiske svære-at-skære materialer (mikrostrukturform se figur 2a) [7]. De vigtigste karakteristika ved højtemperaturskollitioner er høj plastiskitet og styrke, dårlig varmeledningsevne og en stor mængde tæt solidløsning indeni [8]. Plastisk deformation under skæring forårsager alvorlig forvrængning af gitteret, høj deformationsmodstand, stor skæringskraft og alvorligt koldestivningsfænomen, hvilket også gør dem til typiske svære-at-skære materialer (mikrostrukturform se figur 2b). Derfor er det meget vigtigt at udvikle effektive og præcise skærings teknologier for svære-at-skære materialer såsom titankollitioner og højtemperaturskollitioner. For at opnå effektiv og præcis bearbejdning af svære-at-skære materialer, har forskere både hjemmefra og udenfor foretaget dybdegående undersøgelser fra perspektiverne innovativ skæringsteknik, optimal værktøjsmaterialvalg og optimerede skæringsparametre.
Når det kommer til innovativ forskning og udvikling af skæremetoder, har forskere introduceret hjælpe midler som laseropvarmning og kryogen køling for at forbedre materialernes bearbejdebarhed og opnå effektiv skæring. Fungeringen af laseropvarmningsstøttet bearbejdning [9] (se figur 3a) er at fokusere et højenergi-laserstråle på overfladen af arbejdsstykket foran skæringskanten, hvilket blødkører materialet ved lokal opvarmning af strålen, reducerer materialets eftergivelsesstyrke, hvilket i sin tur reducerer skæreforcen og værktøjets slitage, og forbedrer kvaliteten og effektiviteten af skæringen. Kryogen kølingsstøttet bearbejdning [10] (se figur 3b) bruger væsketiltagelse, højtrykskarbondioxidgas og andre kølemedier, der sprøjtes på skærepunktet for at køle skæreprocessen, undgår problemet med for høj lokalt skæretemperaturet forårsaget af materials fattige varmeledningsevne og gør arbejdsstykket lokalt kolde og bristelige, hvilket forbedrer skærepiggeffekten. Selskabet Nuclear AMRC i Storbritannien har med succes brugt højtrykskarbondioxidgas til at køle titaniumbearbejdningen. I sammenligning med tørrskæring viser analysen, at kryogen kølingsstøttet bearbejdning ikke kun kan reducere skæreforcen og forbedre kvaliteten af skærefladerne, men også effektivt reducere værktøjsslitage og forlænge værktøjets levetid. Desuden er ultralydsvibrationstøttet bearbejdning [11, 12] (se figur 3c) også en effektiv metode til effektiv skæring af vanskeligt bearbejdelige materialer. Ved at anvende højfrekvens, småamplitude-vibrationer på værktøjet opnås der en intermittenter adskillelse mellem værktøjet og arbejdsstykket under bearbejdningen, hvilket ændrer materialefjerne-mekanismen, forbedrer dynamisk skærekvalitet, effektivt undgår friktion mellem værktøjet og bearbejdede overfladen, reducerer skæretemperatur og skæreforce, reducerer overflade-roughness-værdierne og værktøjsslitage. Dens fremragende procesresultater har modtaget bred opmærksomhed.
For svære at skære materialer som titaniumlegemer kan optimering af værktøjsmaterialer effektivt forbedre skæringsresultaterne [8, 13]. Studier har vist, at ved bearbejdning af titaniumlegemer kan forskellige værktøjer vælges i overensstemmelse med bearbejdningshastigheden. Ved lavhastighedsskæring bruges høj-kobber højhastighedsstål, ved mellemhastighedsskæring bruges cementerede karbidværktøjer med aluminiumoxidbeklædning, og ved højhastighedsskæring bruges kubisk boronnitrid (CBN) værktøjer; ved bearbejdning af højtemperaturlegemer bør høj-vanadium højhastighedsstål eller YG cementerede karbidværktøjer med høj hårdhed og god slipmodstand bruges til bearbejdning.
Skriveparametre er også en vigtig faktor, der påvirker bearbejdningsresultatet. Ved at bruge passende skriveparametre for de tilsvarende materialer kan man effektivt forbedre bearbejdningsekvaliteten og -effektiviteten. Ved at tage skrivehastighedsparametret som eksempel kan lav skrivehastighed nemt danne en opbygget kantområde på materials overflade, hvilket reducerer overfladebearbejdningens nøjagtighed; høj skrivehastighed kan nemt forårsage varmeopstød, hvilket fører til brændskader på arbejdsstykket og værktøjet. I den henseende har professor Zhai Yuanshengs team ved Harbin University of Science and Technology analyseret de mekaniske og fysiske egenskaber af hyppigt brugte svære-at-bearbejde materialer og summeret en anbefalet tabel over skrivehastigheder for svære-at-bearbejde materialer gennem ortogonale bearbejdningsexperimenter [14] (se Tabel 1). Ved at bruge værktøjerne og skrivehastighederne anbefalet i tabellen til bearbejdning kan man effektivt reducere bearbejdningssvigt og værktøjsspidsforbrug, og forbedre bearbejdningsekvaliteten.
I de senere år, med den hurtige udvikling af luftfartindustrien og stigende markedsefterspørgsel, er kravene til effektiv og præcis behandling af tynde blade blevet stadig større, og behovet for mere nøjagtig deformationskontrolteknologi er blevet mere presserende. I konteksten af intelligent produktionsteknologi, kombineret med moderne elektronisk informations teknologi for at opnå intelligent kontrol af deformation og vibration under bearbejdning af flymotorblade, er blevet et populært emne for mange forskere. At introducere intelligente CNC-systemer i den præcise bearbejdning af komplekse kurvede overflader på blade og aktivt kompensere for fejl i bearbejdningssammenhængen baseret på intelligente CNC-systemer, kan effektivt undertrykke deformation og vibration.
For aktiv fejlkompensation i bearbejdningprocessen, for at opnå optimering og kontrol af bearbejdningparametre såsom værktøjspathe, er det nødvendigt først at få indsigten i indvirkningen af processparametrene på bearbejdningafvigelse og vibration. Der findes to almindeligt brugte metoder: den ene er at analysere og drage konklusioner af resultaterne fra hver værktøjsgang gennem maskinmåling og fejlanalyse [15]; den anden er at etablere et forudsigelsesmodel for bearbejdningafvigelse og vibration gennem metoder såsom dynamisk analyse [16], finite element modellering [17], eksperimenter [18] og neurale netværk [19] (se figur 4).
På baggrund af ovennævnte prædiktionsmodel eller måleteknologi på maskinen kan mennesker optimere og endda kontrollere bearbejdningsparametrene i realtid. Den hovedstrømmede retning er at kompensere for fejl, der skyldes deformation og vibration, ved at genplanlægge værktøjspaden. Den mest almindelige metode inden for denne retning er "spejlkompensationsmetoden" [20] (se figur 5). Denne metode kompenserer deformationen fra en enkelt skæring ved at korrigere den nominelle værktøjstrajectori. Dog vil en enkelt kompensation føre til ny bearbejdningsdeformation. Derfor er det nødvendigt at etablere en iterativ sammenhæng mellem skærmagten og bearbejdningsdeformationen gennem flere kompensationer for at korrigere deformationerne én efter én. Uden for metoderne for aktiv fejlkomensation baseret på planlægning af værktøjspaden studerer mange forskere også, hvordan man kan kontrollere deformation og vibration ved at optimere og kontrollere skæringsparametre og værktøjsparametre. Ved skæring af en bestemt type flymotorblad blev bearbejdningsparametrene ændret i flere runder af ortogonale tests. På baggrund af testdataene blev indvirkningen af hver enkelt skæringsparameter og værktøjsparameter på bladets bearbejdningsdeformation og vibrationsrespons analyseret [21-23]. En empirisk prædiktionsmodel blev oprettet for at optimere bearbejdningsparametrene, effektivt reducere bearbejdningsdeformationen og undertrykke skærevibration.
På baggrund af de ovenstående modeller og metoder har mange virksomheder udviklet eller forbedret CNC-systemerne i CNC-fræsningssentrene for at opnå realtidet adaptiv kontrol af bearbejdningsparametre for tynde vægge. Optimalfræsningssystemet fra israelske firma OMAT [24] er et typisk eksempel på dette område. Det justerer hovedsagelig fødevælgen via adaptiv teknologi for at opnå formålet med konstant kraftfræsning og gennemføre effektiv og højkvalitetsbearbejdning af komplekse produkter. Desuden har Beijing Jingdiao også anvendt lignende teknologi i den klassiske tekniske sag om at udføre eggskaloverflade-mønstregrave ved hjælp af maskinmåling og adaptiv kompensation [25]. THERRIEN fra GE i USA [26] foreslog en realtidscorrectionmetode for CNC-bearbejdningskoder under bearbejdningen, hvilket leverede en grundlæggende teknisk midler til adaptiv bearbejdning og realtidskontrol af komplekse tynde væggede blad. Den Europæiske Unions automatiserede repareringsanlæg for flymotorsturbinkomponenter (AROSATEC) gennemfører adaptiv nøjagtig fræsning efter, at bladene er repareret ved additiv fremstilling, og det er blevet implementeret i bladreparationen hos Tysklands MTU-firma og Irlands SIFCO-firma [27].
At bruge intelligent procesudstyr for at forbedre stivheden af processystemet og forbedre dæmpningskarakteristikerne er også en effektiv måde at undertrykke deformationen og vibrationen ved bearbejdning af tynde skaller, forbedre bearbejdningnøjagtigheden og forbedre overfladequaliteten. I de senere år er der blevet anvendt et stort antal forskellige slags procesudstyr i bearbejdningen af forskellige typer af flymotorblade [28]. Da flymotorblade normalt har tyndvandsede og uregelmæssige strukturelle karakteristika, en lille fastgørelses- og positioneringsareal, lav bearbejdningstivhed og lokal deformation under indvirkning af skærevirksomheder, anvender bladebearbejdningsekvipment normalt yderligere støtte til arbejdsstykket på baggrund af at opfylde seks-punkts-positioneringsprincippet [29] for at optimere stivheden af processystemet og undertrykke bearbejdningdeformation. Tynde vandre og uregelmæssige kurvede overflader stiller to krav til positionering og fastgørelse af værktøj: først skal fastgørelseskraften eller kontaktkraften fra værktøjet være fordelt så ligeligt som muligt på kurvet overflade for at undgå alvorlig lokal deformation af arbejdsstykket under indvirkning af fastgørelseskraften; anden, positionerings-, fastgørelses- og yderligere understøttelseselementerne af værktøjet skal bedre matche den komplekse kurvede overflade af arbejdsstykket for at generere en ligelig overfladekontaktkraft på hver kontaktpunkt. Som svar på disse to krav har forskere foreslået et fleksibelt værktøjssystem. Fleksible værktøjssystemer kan opdeles i fasændring-fleksible værktøjer og adaptivt fleksibelt værktøj. Fasændring-fleksible værktøjer udnytter ændringer i stivhed og dæmpning før og efter fasændring af væsken: væsken i den flydende fase eller mobile fase har lav stivhed og dæmpning, og kan tilpasse sig den komplekse kurvede overflade af arbejdsstykket under lav tryk. Herefter transformeres væsken til en fast fase eller konsolideres af eksterne kræfter såsom elektricitet/magnetisme/varme, hvilket medfører en stor forøgelse i stivhed og dæmpning, dermed giver ligelig og fleksibel støtte til arbejdsstykket og undertrykker deformation og vibration.
Procesudstyr i den traditionelle bearbejdnings teknologi for flymotorblader består i at bruge fasetransformationsmaterialer som lave smeltepunkt alloyer til udfyldning af bistandsstøtte. Dvs., efter at arbejdsstykkets blank er positioneret og fastgjort på seks punkter, castes stykpositioneringsreferencen ind i en kastningsblok gennem lavsmeltepunktalloyen for at give bistandsstøtte til arbejdsstykket, og kompleks punkt-positionering konverteres til regelmæssig overflade-positionering, hvorefter nøjagtig bearbejdning af det pågældende stykke foretages (se figur 6). Denne procesmetode har klare defekter: konvertering af positioneringsreference fører til en reduktion i positioneringsnøjagtighed; produktionens forberedelse er kompliceret, og kastning og smeltning af lavsmeltepunktalloyen medfører også rester og rensningsproblemer på overfladen af arbejdsstykket. Samtidig er kast- og smeltbetingelserne også relativt dårlige [30]. For at løse ovenstående procesdefekter er en almindelig metode at introducere en multipunktsupportstruktur kombineret med et fasetransformationsmaterial [31]. Øverste ende af supportstrukturen kontakter arbejdsstykket til positionering, og nederste ende er druknet i en kammer med lavsmeltepunktalloy. Fleksibel bistandsstøtte opnås baseret på fasetransformationskarakteristikerne for lavsmeltepunktalloyen. Selvom introduktionen af en supportstruktur kan undgå overfladedefekter forårsaget af kontakt mellem lavsmeltepunktalloyer og bladene, på grund af ydeevnebegrænsninger ved fasetransformationsmaterialer kan fasetransformerende værktøj ikke samtidig opfylde de to hovedkrav om høj stivhed og høj responsfart, og er vanskeligt at anvende i effektiv automatiseret produktion.
For at løse ulemperne ved fasetransitionsbaseret fleksibel værktøj, har mange forskere indarbejdet konceptet om tilpasning i udviklingen af fleksibelt værktøj. Tilpasningsdygtigt fleksibelt værktøj kan tilpasse sig komplekse bladformer og mulige formfejl gennem elektromekaniske systemer. For at sikre, at kontaktstyrken er ligeligt fordelt over hele bladet, bruger værktøjet normalt flere støttepunkter for at danne en støttematrix. Wang Huis hold ved Tsinghua Universitet foreslog en multipunkt-fleksibel bistandsstøtteprocesudstyr, der er velegnet til næsten-netform-bladebehandling [32, 33] (se figur 7). Værktøjet bruger flere fleksible materialeklampeer til at understøtte bladoverfladen på næsten-netform-blade, hvilket øger kontaktafstanden. hver kontaktområde og sikre, at fastholdelsesstyrken er jævnt fordelt på hver kontaktdel og hele bladet, hvilket forbedrer stivheden af proces-systemet og effektivt forhindrer lokal deformation af bladet. Værktøjet har flere passive frihedsgrader, som kan tilpasse sig bladets form og dens fejl, samtidig med at overpositionering undgås. Foruden at opnå adaptiv støtte gennem fleksible materialer, anvendes også princippet om elektromagnetisk induction i udviklingen af adaptivt fleksibelt værktøj. Yang Yiqings team ved Bejing Universitet for Luft- og Rumfart har opfundet en hjælpemeget støtteenhed baseret på princippet om elektromagnetisk induction [34]. Værktøjet bruger en fleksibel hjælpemeget støtte, der aktiveres af et elektromagnetisk signal, hvilket kan ændre dæmpningskarakteristikkerne af proces-systemet. Under fastholdelsesprocessen matcher hjælpemeget støtten adaptivt bladets form under virkningsforløbet af en permanent magnet. Under bearbejdningen vil vibrationerne fra arbejdsstykket overføres til hjælpemeget støtten, og den modsatte elektromagnetiske kraft vil blive aktiveret ifølge princippet om elektromagnetisk induction, hvilket undertrykker vibrationerne i bearbejdning af tynde væggede arbejdsstykker.
I øjeblikket anvendes i forbindelse med design af procesudstyr typisk metoder som finit element analyse, genetiske algoritmer og andre til at optimere placeringen af flere punktstøttepunkter [35]. Dog kan optimeringsresultatet normalt kun sikre, at forarbejdningsforvridningen på ét punkt minimeres, og det kan ikke garantere samme effekt på andre forarbejdningsdele. I bladforarbejdningsprocessen udføres der normalt en række værktøjspasser på arbejdsstykket på samme maskine, men fastsætningskravene til forarbejdning af forskellige dele er forskellige og kan endda være tidsvarierende. Ved den statiske multipunktsupportmetode vil stivheden af processystemet forbedres ved at øge antallet af hjælpestøtter, hvilket fører til, at masse og volumen af forarbejdningsustyr øges, og på den anden side vil værktøjets bevægelsesrum blive komprimeret. Hvis positionen af den hjælpestøtte nulstilles under forarbejdning af forskellige dele, vil forarbejdningsprocessen uundgåeligt blive afbrudt, og forarbejdningseffektiviteten vil falde. Derfor er der blevet foreslået efterfølgende processudstyr [36-38], der automatisk justerer støtteplacering og støttekraft online ud fra forarbejdningsprocessen. Efterfølgende processudstyr (se figur 8) kan opnå dynamisk støtte gennem koordineret samarbejde mellem værktøj og forarbejdningsustyr baseret på værktøjstrajektorien og arbeitsbetingelserne i den tidsvarierende skæringsproces, før enhver forarbejdningsprocedure begynder: først flyttes den hjælpestøtte til en position, der hjælper med at mindske den aktuelle forarbejdningsforvridning, således at forarbejdningsområdet arbejdsstykket understøttes aktivt, mens andre dele af arbejdsstykket forbliver på plads med så lidt kontakt som muligt, hvilket dermed matcher de tidsvarierende fastgøringsekrav under bearbejdning.
For at yderligere forbedre den adaptive dynamiske støtteevne af procesudstyr, opfylde de mere komplekse fastgøringskrav i bearbejdningsprocessen og forbedre kvaliteten og effektiviteten af bladbearbejdningssproduktionen, udvides den efterfølgende bistandsstøtte til en gruppe, der består af flere dynamiske bistandsstøtter. Hver dynamisk bistandsstøtte skal koordinere handlinger og automatisk og hurtigt genkonstruere kontakten mellem støttegruppen og arbejdsstykket ifølge tidsvarierende krav i produktion processen. Genkonstruktionsprocessen påvirker ikke placeringen af hele arbejdsstykket og forårsager ikke lokal forskydning eller vibration. Processudstyret baseret på dette koncept kaldes en selvgenkonfigurerbar gruppefastgøring [39], som har fordelene fleksibilitet, genkonfigurerbarhed og autonomi. Den selvgenkonfigurerbare gruppefastgøring kan fordеле flere bistandsstøtter på forskellige positioner på understøttelsesoverfladen ifølge kravene fra produktion processen og kan tilpasse sig komplekst formede arbejdsstykker med stor overflade, samtidig med at der sikres tilstrækkelig stivhed og unngås overflødige støtter. Arbejdsmåden for fastgøringen er, at kontrollogen sender instruktioner ifølge det programmerede program, og den mobile basis bringer støtteelementet til målpositionen ifølge instruktionerne. Støtteelementet tilpasser sig den lokale geometriske form af arbejdsstykket for at opnå komplianstilpasning. De dynamiske egenskaber (stivhed og dæmpning) i kontaktområdet mellem et enkelt støtteelement og det lokale arbejdsstykke kan kontrolleres ved at ændre parametrene for støtteelementet (for eksempel kan et hydraulisk støtteelement normalt ændre indgangshydraulisktrykket for at ændre kontakttegnologien). De dynamiske egenskaber af proces systemet dannes af koppelingen af de dynamiske egenskaber i kontaktområdet mellem flere støtteelementer og arbejdsstykket og er relateret til parametrene for hvert støtteelement og layoutet af støtteelementgruppen. Designet af flerpunktstilpasningsplanen for den selvgenkonfigurerbare gruppefastgøring skal overveje følgende tre spørgsmål: tilpasse sig geometrisk formen af arbejdsstykket, hurtig genpositionering af støtteelementerne og koordineret samarbejde mellem flere støttepunkter [40]. Derfor skal der bruges arbejdsstykets form, belastningskarakteristika og intrinsiske grænsebetingelser som input for at løse flerpunktstilpasningslayoutet og støtteparametre under forskellige bearbejdningstilstande, planlægge bevægelsesbanen for flerpunktstilpasningen, generere kontrolkode fra løsningsresultaterne og importere dem i kontrollogen. I øjeblikket har hjemlige og udenlandske forskere udført nogle undersøgelser og forsøg på selvgenkonfigurerbare gruppefastgøringer. I udlandet har EU-projektet SwarmItFIX udviklet et nyt meget tilpasningsdygtigt selvgenkonfigurerbart fastgøringssystem [41], der bruger en række mobile bistandsstøtter, der kan bevæge sig frit på arbejdsbordet og genpositioneres i realtid for bedre at understøtte de behandlede dele. Prototypen af SwarmItFIX-systemet er blevet implementeret i dette projekt (se figur 9a) og testet på en italiensk flyvedriftsmanufactur. I Kina har Wang Huis hold ved Tsinghua Universitet udviklet en firepunkt-fastgøring-og-støttearbejdsbord, der kan kontrolleres i koordination med en maskineværktøj [42] (se figur 9b). Dette bord kan understøtte det udhængende tenon og automatisk undgå værktøjet under finebearbejdning af tenonen på en turbinblad. Under bearbejdningen samarbejder firepunkt-bistandsstøtten med CNC-bearbejdningssenteret for at genkonstruere firepunkt-kontakttilstanden ifølge værktøjets positionsbevægelse, hvilket ikke kun undgår interferencen mellem værktøjet og bistandsstøtten, men også sikrer understøttelseseffekten.
Da kravene til designet af stød-vægtforhold for flymotorer fortsat vokser, reduceres antallet af komponenter gradvist, og belastningsniveauet på komponenterne bliver højere og højere. Ydelsesevne af de to hovedtraditionelle højtemperaturstrukturmaterialer har nået deres grænse. I de seneste år har nye materialer til flymotorblader udviklet sig hurtigt, og stadig flere højydelse-materialer anvendes til fremstilling af tyndvejede blader. Blandt disse, γ -TiAl alloy[43] har fremragende egenskaber såsom høj specifik styrke, højtemperaturmodstand og god oxidationsmodstand. Samtidig er dens densitet 3.9g/cm3, hvilket kun er halvdelen af det for højtemperaturalleancer. I fremtiden har det stor potentiale som en blad i temperaturområdet 700-800 ℃ . Selvom γ -TiAl合金 har fremragende mekaniske egenskaber, men dets høje hårdhed, lave termisk ledningsevne, lave frakturenlighed og høj skrøbelighed fører til dårlig overfladeintegritet og lav præcision af γ -TiAl legering under skåret, hvilket alvorligt påvirker brugstiden for komponenter. Derfor er bearbejdningssøgningen af γ -TiAl alloy har vigtig teoretisk betydning og værdi og er en vigtig forskningsretning inden for den nuværende bladbearbejdningsteknologi.
Turbinblader har komplekse krøllete overflader og kræver høj formnøjagtighed. I øjeblikket bruges der primært geometrisk adaptiv bearbejdning til deres præcise bearbejdning, hvilket er baseret på stiplanlægning og modelgenstandskonstruktion. Denne metode kan effektivt reducere indvirkningen af fejl forårsaget af positionering, fastgøring osv. på bladens bearbejdgnøjagtighed. Indvirkning. Imidlertid, på grund af den ulige tykkelse af presformet bladblank, er skærevigten forskellig i forskellige områder under skæreprocessen efter den planlagte sti, hvilket føjer usikkerhedsfaktorer til skæreprocessen og påvirker bearbejdningstabiliteten. I fremtiden, under CNC-adaptiv bearbejdning, bør der ske en bedre sporingsindsats af de faktiske ændringer i bearbejdningstilstanden [44], hvilket vil forbedre bearbejdningsnøjagtigheden betydeligt for komplekse krøllete overflader og udvikle en tidsvarierende kontrol- og adaptiv bearbejdningsmetode, der justerer skæremaskinparametre baseret på realtidfeedbackdata.
Som den største type komponenter i motoren påvirker produktionseffektiviteten af bladene direkte den samlede produktionseffektivitet af motoren, og kvaliteten af bladproduktionen påvirker direkte ydeevne og livet af motoren. Derfor er intelligent nøjagtig bearbejdning af bladene blevet udviklingsretningen for motorbladproduktion over hele verden i dag. Forskning og udvikling af maskiner og procesudstyr er nøglen til at gennemføre intelligent bladbearbejdning. Med udviklingen af CNC-teknologi har intelligensen hos maskinerne hurtigt forbedret sig, og produktionsevnen er blevet meget forøget. Derfor er forskning, udvikling og innovation inden for intelligent procesudstyr et vigtigt udviklingsområde for effektiv og præcis bearbejdning af tynde væggede blad. Højst intelligente CNC-maskiner kombineres med procesudstyr for at danne et intelligent bladbearbejdningssystem (se figur 10), hvilket gør det muligt at udføre højpræcise, effektive og adaptive CNC-bearbejdninger af tynde væggede blad.
Nyheder2024-12-31
2024-12-04
2024-12-03
2024-12-05
2024-11-27
2024-11-26
Vores professionelle salgsteam venter på din henvendelse.
EN
AR
BG
HR
CS
DA
NL
FI
FR
DE
EL
HI
IT
JA
KO
NO
PL
PT
RO
RU
ES
SV
TL
IW
LV
LT
SR
SK
SL
UK
VI
ET
HU
TH
TR
AF
MS
GA
IS
