Nákvæmni vinnslutækni og búnaður fyrir þunnveggða, sérlaga og flókna blöð flugvélahreyfla

Sem lykilþáttur til að ná fram afköstum flugvéla hafa blöð dæmigerða eiginleika eins og þunnveggað, sérlaga, flókið mannvirki, erfið efni í vinnslu og miklar kröfur um vinnslunákvæmni og yfirborðsgæði. Hvernig á að ná nákvæmri og skilvirkri vinnslu blaða er mikil áskorun á núverandi sviði flugvélaframleiðslu. Með greiningu á lykilþáttum sem hafa áhrif á nákvæmni blaðvinnslu er núverandi staða rannsókna á tækni og búnaði fyrir nákvæmni blaðvinnslu tekin saman ítarlega og horft er til þróunarþróunar blaðvinnslutækni fyrir flugvélar.

Í geimferðaiðnaðinum eru léttir, hástyrkir þunnveggir hlutar mikið notaðir og eru lykilþættir til að ná fram afköstum mikilvægs búnaðar eins og flugvélahreyfla [1]. Til dæmis geta viftublöð úr títaníumblendi flugvélahreyfla með stórum framhjáhlaupshlutfalli (sjá mynd 1) verið allt að 1 metri að lengd, með flóknum hnífasniðum og dempandi pallbyggingum og þykkt þynnsta hlutans er aðeins 1.2 mm, sem er dæmigerður stór þunnveggur sérlaga hluti [2]. Sem dæmigerður þunnveggur sérlaga veikburða stífni hluti, er blaðið viðkvæmt fyrir vinnslu aflögunar og titrings meðan á vinnslu stendur [3]. Þessi vandamál hafa alvarleg áhrif á vinnslunákvæmni og yfirborðsgæði blaðsins.

Afköst vélarinnar fer að miklu leyti eftir framleiðslustigi blaðanna. Á meðan vélin er í gangi þurfa blöðin að vinna stöðugt við erfiðar rekstrarumhverfi eins og háan hita og háan þrýsting. Þetta krefst þess að blaðefnið verði að hafa góðan styrk, þreytuþol og tæringarþol við háan hita og tryggja uppbyggingu stöðugleika [2]. Venjulega eru títan málmblöndur eða háhita málmblöndur notaðar fyrir flugvélahreyflablöð. Hins vegar hafa títan málmblöndur og háhita málmblöndur lélega vinnsluhæfni. Meðan á skurðarferlinu stendur er skurðarkrafturinn mikill og tólið slitnar hratt. Eftir því sem slit á verkfærum eykst mun skurðarkrafturinn aukast enn frekar, sem leiðir til alvarlegri vinnsluaflögunar og titrings, sem leiðir til lítillar víddarnákvæmni og lélegra yfirborðsgæða hluta. Til að uppfylla þjónustukröfur vélarinnar við erfiðar vinnuaðstæður eru vinnslunákvæmni og yfirborðsgæði blaðanna afar mikil. Tökum títan álviftublöðin sem notuð eru í innlenda framleidda túrbófanvél með háum framhjáhlaupshlutfalli sem dæmi, heildarlengd blaðsins er 681 mm, en þykktin er innan við 6 mm. Prófílþörfin er -0.12 til +0.03 mm, víddarnákvæmni inntaks- og útblástursbrúnanna er -0.05 til +0.06 mm, snúningsvilla blaðhlutans er innan við ±10', og yfirborðsgróft gildi Ra er betra en 0.4μm. Þetta krefst venjulega nákvæmni vinnslu á fimm ása CNC vélbúnaði. Hins vegar, vegna veikrar stífni blaðsins, flókinnar uppbyggingar og efni sem erfitt er að vinna úr, til að tryggja nákvæmni og gæði vinnslunnar, þarf vinnslufólk að stilla skurðarbreyturnar margoft meðan á vinnsluferlinu stendur, sem takmarkar verulega afköst CNC vinnslustöðvarinnar og veldur mikilli sóun á skilvirkni [4]. Þess vegna, með hraðri þróun CNC vinnslutækni, hvernig á að ná aflögunarstýringu og titringsbælingu fyrir þunnveggða hluta vinnslu og gefa fullan leik í vinnslugetu CNC vinnslustöðva hefur orðið brýn þörf fyrir háþróaða framleiðslufyrirtæki.

Rannsóknir á aflögunarstýringartækni þunnveggaðra veikra stífra hluta hafa vakið athygli verkfræðinga og vísindamanna í langan tíma. Í fyrstu framleiðsluaðferðum notar fólk oft vatnslínustefnuna að skiptast á mölun á báðum hliðum þunnveggja mannvirkja, sem getur auðveldlega dregið úr skaðlegum áhrifum aflögunar og titrings á víddarnákvæmni að vissu marki. Að auki er einnig leið til að bæta vinnslustífleika með því að setja forsmíðaðar fórnarbyggingar eins og styrktar rif.

Skurðartækni fyrir efni sem erfitt er að skera

Til þess að uppfylla kröfur um stöðuga þjónustu við háhita og háþrýstingsumhverfi, eru almennt notuð efni fyrir flugvélahreyfla títan málmblöndur eða háhita málmblöndur. Á undanförnum árum hafa títan-ál millimálmsambönd einnig orðið blaðefni með mikla notkunarmöguleika. Títan málmblöndur hafa einkenni lítillar hitaleiðni, lítillar mýktar, lágs mýktarstuðuls og sterkrar sækni, sem gerir það að verkum að þau eiga við vandamál að stríða eins og mikinn skurðkraft, hátt skurðarhitastig, mikla vinnuherðingu og mikið slit á verkfærum við skurð. Þetta eru dæmigerð efni sem erfitt er að skera úr (smíði örbyggingar sjá mynd 2a) [7]. Helstu eiginleikar háhita málmblöndur eru mikil mýkt og styrkur, léleg hitaleiðni og mikið magn af þéttri föstu lausn inni [8]. Plastaflögun við skurð veldur alvarlegri aflögun á grindunum, mikilli aflögunarþol, miklum skurðarkrafti og alvarlegu kuldaherðingarfyrirbæri, sem einnig eru dæmigerð efni sem erfitt er að skera (smíði örbyggingar sjá mynd 2b). Þess vegna er mjög mikilvægt að þróa skilvirka og nákvæma skurðartækni fyrir efni sem erfitt er að skera eins og títan og háhita málmblöndur. Til að ná fram skilvirkri og nákvæmri vinnslu á efnum sem erfitt er að skera hafa innlendir og erlendir fræðimenn framkvæmt ítarlegar rannsóknir út frá sjónarhornum nýstárlegra skurðaraðferða, ákjósanlegra vinnslutækjaefna og bjartsýni skurðarbreyta.

2.1 Nýsköpun í vinnsluaðferðum skurðar

Hvað varðar nýstárlegar rannsóknir og þróun skurðaraðferða, hafa fræðimenn kynnt hjálparaðferðir eins og leysirhitun og frostkælingu til að bæta vinnsluhæfni efna og ná fram skilvirkum skurði. Vinnureglan við vinnslu með aðstoð leysirhitunar [9] (sjá mynd 3a) er að einbeita sér af kraftmiklum leysigeisla að yfirborði vinnustykkisins fyrir framan skurðbrúnina, mýkja efnið með staðbundinni upphitun geislans, draga úr afkastagetu efnisins og draga þannig úr skurðarkrafti og sliti verkfæra og bæta gæði og skilvirkni skurðar. Kryógenísk kælingaraðstoðvinnsla [10] (sjá mynd 3b) notar fljótandi köfnunarefni, háþrýstikoltvísýringsgas og aðra kælimiðla til að úða á skurðarhlutann til að kæla skurðarferlið, forðast vandamálið með of háum staðbundnum skurðarhitastigi sem stafar af lélegri hitaleiðni efnisins og gera vinnustykkið staðbundið kalt og brotnar þannig að flísinn brotnar og brotnar. Nuclear AMRC fyrirtækið í Bretlandi notaði með góðum árangri háþrýsti koltvísýringsgas til að kæla títan álvinnsluferlið. Í samanburði við þurrt skurðarástandið sýnir greiningin að vinnsla með aðstoð við kælingu getur ekki aðeins dregið úr skurðarkraftinum og bætt gæði skurðyfirborðsins, heldur einnig dregið úr slit á verkfærum og aukið endingartíma verkfærisins. Að auki er úthljóðs titringsaðstoð vinnsla [11, 12] (sjá mynd 3c) einnig áhrifarík aðferð til að klippa efni sem erfitt er að vinna úr á skilvirkan hátt. Með því að beita hátíðni, litlum amplitude titringi á verkfærið, næst hlé á milli verkfærsins og vinnustykkisins meðan á vinnsluferlinu stendur, sem breytir efnisflutningsbúnaði, eykur stöðugleika kraftmikilla skurðar, forðast á áhrifaríkan hátt núning milli verkfærsins og vélaðs yfirborðs, dregur úr skurðarhita og skurðkrafti, dregur úr sliti og dregur úr yfirborðsgrófleika. Framúrskarandi ferliáhrif þess hafa fengið mikla athygli.

2.2 Val á verkfæraefni

Fyrir efni sem erfitt er að skera, eins og títan málmblöndur, getur hagræðing verkfæraefna í raun bætt skurðarárangur [8, 13]. Rannsóknir hafa sýnt að fyrir títan álvinnslu er hægt að velja mismunandi verkfæri í samræmi við vinnsluhraða. Fyrir lághraða klippingu er notað háhraða kóbalt stál, til meðalhraða skurðar eru sementkarbíðverkfæri með áloxíðhúð notuð og til háhraðaskurðar eru kubísk bórnítríð (CBN) verkfæri notuð; fyrir háhita álvinnslu skal nota háhraða stál eða YG sementað karbíð verkfæri með mikla hörku og góða slitþol til vinnslu.

2.3 Besta skurðarbreytur

Skurðarbreytur eru einnig mikilvægur þáttur sem hefur áhrif á vinnsluáhrifin. Notkun viðeigandi skurðarbreyta fyrir samsvarandi efni getur í raun bætt vinnslugæði og skilvirkni. Með því að taka skurðarhraða færibreytuna sem dæmi, getur lítill skurðarhraði auðveldlega myndað uppbyggt brúnsvæði á yfirborði efnisins, sem dregur úr nákvæmni yfirborðsvinnslu; hár skurðarhraði getur auðveldlega valdið hitauppsöfnun, sem veldur bruna á vinnustykkinu og verkfærinu. Í þessu sambandi greindi teymi prófessors Zhai Yuansheng við vísinda- og tækniháskólann í Harbin vélræna og eðlisfræðilega eiginleika algengra efna sem erfitt er að véla og tók saman ráðlagða töflu yfir skurðarhraða fyrir efni sem erfitt er að véla með hornréttum vinnslutilraunum [14] (sjá töflu 1). Notkun verkfæra og skurðarhraða sem mælt er með í töflunni fyrir vinnslu getur í raun dregið úr vinnslugöllum og slit á verkfærum og bætt vinnslugæði.

3 Nákvæm CNC vinnslutækni fyrir flókið blaðfleti

Á undanförnum árum, með hraðri þróun flugiðnaðarins og vaxandi eftirspurn á markaði, hafa kröfur um skilvirka og nákvæma vinnslu þunnveggaðra blaða aukist í auknum mæli og eftirspurnin eftir nákvæmari aflögunarstýringartækni hefur orðið brýnni. Í samhengi við greindar framleiðslutækni hefur sameining nútíma rafrænnar upplýsingatækni til að ná snjöllri stjórn á aflögun og titringi vinnslu flugvélahreyfla orðið heitt umræðuefni fyrir marga vísindamenn. Með því að kynna snjöll CNC kerfi í nákvæmni vinnslu flókinna bogadregna yfirborðs blaða og bæta virkan upp fyrir villur í vinnsluferlinu sem byggir á snjöllum CNC kerfum, getur í raun bælt aflögun og titring.

Fyrir virka villubætur í vinnsluferlinu, til að ná fram hagræðingu og stjórn á vinnslubreytum eins og tólaleið, er nauðsynlegt að fyrst fá áhrif vinnslubreyta á aflögun vinnslu og titrings. Það eru tvær algengar aðferðir: önnur er að greina og rökstyðja niðurstöður hvers verkfæris fara í gegnum mælingar á vél og villugreiningu [15]; hitt er að koma á spálíkani til að vinna aflögun og titringi með aðferðum eins og kraftmikilli greiningu [16], líkangerð með endanlegum þáttum [17], tilraunum [18] og tauganetum [19] (sjá mynd 4).

Byggt á ofangreindu spálíkani eða mælitækni á vél, getur fólk fínstillt og jafnvel stjórnað vinnslubreytum í rauntíma. Meginstefnan er að bæta upp fyrir villurnar sem stafa af aflögun og titringi með því að endurskipuleggja verkfæraslóðina. Algengasta aðferðin í þessa átt er „speglabætur“ [20] (sjá mynd 5). Þessi aðferð bætir upp aflögun eins skurðar með því að leiðrétta nafnferil verkfæra. Hins vegar mun ein bætur framleiða nýja vinnsluaflögun. Þess vegna er nauðsynlegt að koma á endurteknu sambandi milli skurðarkraftsins og vinnsluaflögunarinnar í gegnum margar bætur til að leiðrétta aflögunina einn í einu. Til viðbótar við aðferðina við virka villubætur sem byggjast á áætlanagerð verkfæraleiða, eru margir fræðimenn einnig að rannsaka hvernig eigi að stjórna aflögun og titringi með því að hagræða og stjórna skurðarbreytum og verkfærum. Til að klippa á ákveðna gerð flugvélahreyflablaða var vinnslubreytum breytt fyrir margar lotur af hornréttum prófunum. Byggt á prófunargögnunum voru áhrif hverrar skurðarfæribreytu og verkfærafæribreytu á aflögun blaðvinnslunnar og titringssvörun greind [21-23]. Reynsluspálíkan var komið á til að hámarka vinnslufæribreytur, draga á áhrifaríkan hátt úr aflögun vinnslu og bæla titring í skurði.

Byggt á ofangreindum gerðum og aðferðum hafa mörg fyrirtæki þróað eða endurbætt CNC kerfi CNC vinnslustöðva til að ná rauntíma aðlögunarstýringu á þunnvegguðum hlutum vinnslu breytum. Besta mölunarkerfi OMAT fyrirtækis í Ísrael [24] er dæmigerður fulltrúi á þessu sviði. Það stillir aðallega fóðrunarhraðann með aðlögunartækni til að ná þeim tilgangi að vera stöðugur kraftmölun og átta sig á mikilli skilvirkni og hágæða vinnslu á flóknum vörum. Að auki beitti Beijing Jingdiao einnig svipaða tækni í hinu klassíska tæknilega tilviki að klára eggjaskel yfirborðsmynstur leturgröftur með aðlögunaruppbót fyrir mælingar á vél [25]. THERRIEN frá GE í Bandaríkjunum [26] lagði til rauntíma leiðréttingaraðferð fyrir CNC vinnslukóða meðan á vinnslu stendur, sem útvegaði grunn tæknilega leið til aðlögunarvinnslu og rauntímastýringar á flóknum þunnvegguðum blöðum. Sjálfvirkt viðgerðarkerfi Evrópusambandsins fyrir túrbínuíhluti flugvélahreyfla (AROSATEC) gerir sér grein fyrir aðlögunarnákvæmni mölun eftir að blaðið hefur verið gert við með aukefnaframleiðslu, og hefur verið notað í blaðviðgerðarframleiðslu þýska MTU fyrirtækis og írska SIFCO fyrirtækis [27].

4. Endurbætur á vinnslustífleika byggt á snjöllum vinnslubúnaði

Notkun greindur vinnslubúnaðar til að bæta stífleika vinnslukerfisins og bæta rakaeiginleikana er einnig áhrifarík leið til að bæla niður aflögun og titring þunnveggs blaðvinnslu, bæta vinnslunákvæmni og bæta yfirborðsgæði. Á undanförnum árum hefur mikill fjöldi mismunandi vinnslubúnaðar verið notaður við vinnslu á ýmsum gerðum flugvélablaða [28]. Þar sem flugvélablöð hafa almennt þunnvegga og óreglulega byggingareiginleika, lítið klemmu- og staðsetningarsvæði, lítinn vinnslustífleika og staðbundna aflögun undir áhrifum skurðarálags, beitir blaðvinnslubúnaður venjulega hjálparstuðning við vinnustykkið á grundvelli sexpunkta staðsetningarreglunnar í ferlinu [29] til að hámarka aflögun kerfisins og bæla stífleika. Þunnveggir og óreglulegir bogadregnir fletir setja fram tvær kröfur um staðsetningu og klemmu verkfæra: Í fyrsta lagi skal klemmakrafti eða snertikrafti verkfæra dreift eins jafnt og hægt er á bogadregnu yfirborðinu til að forðast alvarlega staðbundna aflögun vinnustykkisins undir áhrifum klemmakraftsins; í öðru lagi þurfa staðsetningar-, klemmu- og hjálparstoðhlutir verkfæra að passa betur við flókið bogið yfirborð vinnustykkisins til að mynda samræmdan yfirborðssnertikraft á hverjum snertipunkti. Til að bregðast við þessum tveimur kröfum hafa fræðimenn lagt til sveigjanlegt verkfærakerfi. Sveigjanlegum verkfærakerfum má skipta í sveigjanleg verkfæri í fasabreytingum og sveigjanleg sveigjanleg verkfæri. Sveigjanleg verkfæri fyrir fasabreytingar nýta breytingar á stífleika og dempun fyrir og eftir fasabreytingu vökvans: Vökvinn í vökvafasa eða hreyfanlegum fasa hefur litla stífleika og dempun og getur lagað sig að flóknu boginn yfirborði vinnustykkisins við lágan þrýsting. Eftir það er vökvinn umbreyttur í fastan fasa eða styrktur af ytri kröftum eins og rafmagni/segulmagni/hita og stífleiki og dempun batnar til muna og veitir þannig einsleitan og sveigjanlegan stuðning fyrir vinnustykkið og bælar aflögun og titringi.

Vinnslubúnaðurinn í hefðbundinni vinnslutækni flugvélahreyflablaða er að nota fasabreytingarefni eins og lágbræðslumarkblöndur til að fylla á hjálparstuðning. Það er, eftir að eyðustykkið er komið fyrir og klemmt á sex punkta, er staðsetningarviðmiðun vinnustykkisins steypt í steypublokk í gegnum álfelgur með lágt bræðslumark til að veita hjálparstuðning fyrir vinnustykkið, og flóknu punktastaðsetningunni er breytt í venjulega yfirborðsstaðsetningu og síðan er nákvæm vinnsla hlutans sem á að vinna framkvæmt (sjá mynd 6). Þessi ferli aðferð hefur augljósa galla: staðsetningarviðmiðunarbreytingin leiðir til lækkunar á staðsetningarnákvæmni; Framleiðsluundirbúningurinn er flókinn og steypa og bræðsla lágbræðslumarks málmblöndunnar veldur einnig leifum og hreinsunarvandamálum á yfirborði vinnustykkisins. Á sama tíma eru steypu- og bræðsluskilyrði einnig tiltölulega léleg [30]. Til þess að leysa ofangreinda ferli galla er algeng aðferð að kynna fjölpunkta burðarvirki ásamt fasabreytingarefni [31]. Efri endinn á burðarvirkinu snertir vinnustykkið til staðsetningar og neðri endinn er sökkt í lágbræðsluhólfið. Sveigjanlegur hjálparstuðningur er náð á grundvelli fasabreytingareiginleika lágbræðslumarks málmblöndunnar. Þrátt fyrir að innleiðing á stoðvirki geti komið í veg fyrir yfirborðsgalla af völdum lágbræðslumarks málmblöndur sem snerta blöðin, vegna takmarkana á afköstum fasabreytingarefna, geta sveigjanleg verkfæri fyrir fasabreytingar ekki uppfyllt samtímis tvær meginkröfur um mikla stífleika og mikinn viðbragðshraða og er erfitt að beita því fyrir sjálfvirka framleiðslu með mikilli skilvirkni.

Til að leysa galla sveigjanlegra tækja í fasabreytingum hafa margir fræðimenn tekið hugmyndina um aðlögun inn í rannsóknir og þróun sveigjanlegra tækja. Aðlögunarhæf sveigjanleg verkfæri geta aðlögunarhæfni passað við flókin blaðform og hugsanlegar lögunarvillur í gegnum rafvélræn kerfi. Til að tryggja að snertikrafturinn dreifist jafnt á allt blaðið notar verkfærin venjulega fjölpunkta hjálparstoð til að mynda stuðningsfylki. Teymi Wang Hui við Tsinghua háskólann lagði til fjölpunkta sveigjanlegan hjálparstuðningsbúnað sem hentar fyrir blaðvinnslu í næstum netformi [32, 33] (sjá mynd 7). Verkfærin notar marga sveigjanlega efnisklemmuhluta til að aðstoða við að styðja við yfirborð blaðsins á næstum-netlaga blaðinu og auka snertiflöt ​​hvert snertiflötur og tryggja að klemmukrafturinn dreifist jafnt á hvern snertihluta og allt blaðið og bætir þannig stífleika vinnslukerfisins og kemur í veg fyrir staðbundna aflögun blaðsins. Verkfærin hafa margar óvirkar frelsisgráður, sem geta passað aðlögunarhæfni við lögun blaðsins og villu þess en forðast yfirstaðsetningu. Auk þess að ná fram aðlögunarstuðningi með sveigjanlegum efnum er meginreglan um rafsegulvirkjun einnig beitt við rannsóknir og þróun aðlögunar sveigjanlegra tækja. Lið Yang Yiqing við flug- og geimvísindaháskólann í Peking fann upp viðbótarstuðningstæki sem byggist á meginreglunni um rafsegulvirkjun [34]. Verkfærin notar sveigjanlegan hjálparstuðning sem spenntur er af rafsegulmerki, sem getur breytt dempunareiginleikum vinnslukerfisins. Meðan á klemmuferlinu stendur passar hjálparstuðningurinn aðlögunarhæfni við lögun vinnustykkisins undir áhrifum varanlegs seguls. Meðan á vinnslunni stendur verður titringurinn sem myndast af vinnustykkinu sendur til hjálparstuðningsins og öfugur rafsegulkrafturinn verður spenntur í samræmi við meginregluna um rafsegulvirkjun og bælar þannig titring þunnveggsvinnslu vinnustykkisins.

Sem stendur, í ferli vinnslubúnaðarhönnunar, eru endanlegar frumefnisgreiningar, erfðafræðilegar reiknirit og aðrar aðferðir almennt notaðar til að hámarka skipulag fjölpunkta hjálparstuðnings [35]. Hins vegar getur hagræðingarniðurstaðan venjulega aðeins tryggt að vinnsluaflögun á einum stað sé lágmarkuð og getur ekki tryggt að hægt sé að ná sömu aflögunarbælandi áhrifum í öðrum vinnsluhlutum. Í blaðvinnsluferlinu er röð verkfæraflutninga venjulega framkvæmdar á vinnustykkinu á sömu vélinni, en klemmukröfur fyrir vinnslu mismunandi hluta eru mismunandi og geta jafnvel verið tímabreytilegar. Fyrir kyrrstöðu fjölpunkta stuðningsaðferðina, ef stífni vinnslukerfisins er bætt með því að fjölga aukastoðunum, annars vegar mun massi og rúmmál verkfæra aukast og hins vegar verður hreyfirými tólsins þjappað saman. Ef staða hjálparstoðarinnar er endurstillt við vinnslu mismunandi hluta mun vinnsluferlið óhjákvæmilega truflast og vinnsluskilvirkni minnkar. Þess vegna hefur verið lagður til búnaður til eftirfylgni [36-38] sem stillir sjálfkrafa stuðningsskipulag og stuðningskraft á netinu í samræmi við vinnsluferlið. Eftirfylgni vinnslubúnaðurinn (sjá mynd 8) getur náð kraftmiklum stuðningi með samræmdri samvinnu tólsins og tækjanna sem byggir á verkfærum og vinnsluástandsbreytingum á tímabreytilegu skurðarferlinu áður en vinnsluferli hefst: Færðu fyrst hjálparstuðninginn í stöðu sem hjálpar til við að bæla núverandi vinnsluaflögun, þannig að vinnslusvæðið vinnuhlutinn er virkur studdur, en aðrir hlutar vinnuhlutans haldast í stöðu með eins lítilli snertingu og mögulegt er, og passar þannig við tímabreytilegar klemmukröfur meðan á vinnsluferlinu stendur.

Til þess að auka enn frekar aðlagandi kraftmikla stuðningsgetu vinnslubúnaðar, passa við flóknari klemmukröfur í vinnsluferlinu og bæta gæði og skilvirkni blaðvinnsluframleiðslu, er eftirfylgnihjálparstuðningurinn stækkaður í hóp sem myndast af mörgum kraftmiklum hjálparstoðum. Sérhver kraftmikill hjálparstuðningur er nauðsynlegur til að samræma aðgerðir og endurbyggja sjálfkrafa og fljótt sambandið milli stuðningshópsins og vinnustykkisins í samræmi við tímabreytilegar kröfur framleiðsluferlisins. Endurbyggingarferlið truflar ekki staðsetningu alls vinnustykkisins og veldur ekki staðbundinni tilfærslu eða titringi. Vinnslubúnaðurinn sem byggir á þessari hugmynd er kallaður sjálfstillanleg hópfesting [39], sem hefur kosti sveigjanleika, endurstillingar og sjálfræðis. Sjálf-endurstillanleg hópfesting getur úthlutað mörgum hjálparstoðum í mismunandi stöður á studdu yfirborðinu í samræmi við kröfur framleiðsluferlisins og getur lagað sig að flóknum löguðum vinnuhlutum með stórt svæði, en tryggir nægilega stífleika og útilokar óþarfa stuðning. Vinnuaðferð innréttingarinnar er sú að stjórnandinn sendir leiðbeiningar í samræmi við forritaða áætlunina og farsímastöðin færir stuðningshlutann í markstöðu samkvæmt leiðbeiningunum. Stuðningshlutinn lagar sig að staðbundinni geometrískri lögun vinnustykkisins til að ná fram samhæfum stuðningi. Hægt er að stjórna kraftmiklum eiginleikum (stífni og dempun) snertisvæðis milli eins stuðningshluta og staðbundins vinnustykkis með því að breyta breytum stuðningshlutans (til dæmis getur vökvastuðningshlutinn venjulega breytt inntaksvökvaþrýstingnum til að breyta snertieiginleikum). Kraftmiklir eiginleikar vinnslukerfisins myndast með því að tengja kraftmikla eiginleika snertisvæðisins milli margra stuðningshluta og vinnustykkisins og tengjast breytum hvers stuðningshluta og skipulagi stuðningshlutahópsins. Hönnun fjölpunkta stuðningsuppbyggingarkerfis sjálfstillanlegs hópbúnaðar þarf að huga að eftirfarandi þremur atriðum: aðlögun að rúmfræðilegri lögun vinnustykkisins, hröð endurstillingu stuðningsþáttanna og samræmd samvinnu margra stuðningspunkta [40]. Þess vegna er nauðsynlegt að nota lögun vinnustykkisins, hleðslueiginleika og eðlislæg jaðarskilyrði sem inntak til að leysa fjölpunkta stuðningsútlitið og stuðningsbreytur við mismunandi vinnsluskilyrði, skipuleggja fjölpunkta stuðningshreyfinguna, búa til stjórnkóða úr lausnarniðurstöðum og flytja það inn í stjórnandann. Sem stendur hafa innlendir og erlendir fræðimenn framkvæmt nokkrar rannsóknir og tilraunir til að endurstilla hópbúnað. Í erlendum löndum hefur ESB verkefnið SwarmItFIX þróað nýtt mjög aðlögunarhæft sjálfstillanlegt innréttingarkerfi [41], sem notar sett af hreyfanlegum hjálparstoðum til að hreyfa sig frjálslega á vinnubekknum og endurstilla í rauntíma til að styðja betur við unnu hlutana. Frumgerð SwarmItFIX kerfisins hefur verið innleidd í þessu verkefni (sjá mynd 9a) og prófuð á staðnum hjá ítölskum flugvélaframleiðanda. Í Kína hefur teymi Wang Hui við Tsinghua háskólann þróað fjögurra punkta klemmustuðningsvinnubekk sem hægt er að stjórna í samhæfingu við vélar [42] (sjá mynd 9b). Þessi vinnubekkur getur borið uppi tappann og forðast tólið sjálfkrafa meðan á fíngerðu vinnslu á túrbínublaði stendur.

5 Rætt um þróun þróunar í framtíðinni

5.1 Nýtt efni

Þar sem hönnunarkröfur flugvélahreyfla halda áfram að aukast, minnkar hlutum smám saman og álagsstig hlutanna verður hærra og hærra. Frammistaða tveggja helstu hefðbundnu háhita burðarefnanna hefur náð takmörkunum. Á undanförnum árum hafa ný efni í flugvélahreyflablöð þróast hratt og sífellt fleiri afkastamikil efni eru notuð til að búa til þunnvegguð blöð. Meðal þeirra, γ-TiAl álfelgur[43] hefur framúrskarandi eiginleika eins og mikinn sérstyrk, háan hitaþol og góða oxunarþol. Á sama tíma er eðlismassi þess 3.9g/cm3, sem er aðeins helmingur þess sem er í háhita málmblöndur. Í framtíðinni hefur það mikla möguleika sem blað á hitabilinu 700-800℃. Þó γ-TiAl álfelgur hefur framúrskarandi vélræna eiginleika, mikil hörku, lág hitaleiðni, lítil brotseigja og mikil stökkleiki leiða til lélegs yfirborðsheilleika og lítillar nákvæmni. γ-TiAl álefni við klippingu, sem hefur alvarleg áhrif á endingartíma hluta. Því er úrvinnslurannsókn á γ-TiAl álfelgur hefur mikilvæga fræðilega þýðingu og gildi og er mikilvæg rannsóknarstefna núverandi blaðvinnslutækni.

5.2 Tímabreytileg aðlögunarvinnsla

Flugvélablöð eru með flókið bogið yfirborð og krefjast mikillar nákvæmni í lögun. Eins og er, notar nákvæmni vinnsla þeirra aðallega rúmfræðilegar aðlagandi vinnsluaðferðir sem byggjast á brautaráætlun og endurgerð líkana. Þessi aðferð getur á áhrifaríkan hátt dregið úr áhrifum villna af völdum staðsetningar, klemmu osfrv. á nákvæmni vinnslu blaðsins. Áhrif. Hins vegar, vegna ójafnrar þykktar smiðjublaðsins, er skurðardýpt á mismunandi svæðum tólsins mismunandi meðan á skurðarferlinu stendur í samræmi við fyrirhugaða leið, sem leiðir til óvissa þátta í skurðarferlinu og hefur áhrif á vinnslustöðugleika. Í framtíðinni, meðan á CNC aðlagandi vinnsluferlinu stendur, ætti að fylgjast betur með raunverulegum vinnsluástandsbreytingum [44], þar með verulega bætt vinnslunákvæmni flókinna bogadregna yfirborðs og mynda tímabreytilega stjórnaðlögunarvinnsluaðferð sem aðlagar skurðarfæribreytur byggðar á rauntíma endurgjöfargögnum.

5.3 Greindur vinnslubúnaður

Sem stærsta tegund af hlutum í vélinni hefur framleiðsluhagkvæmni blaða bein áhrif á heildarframleiðsluhagkvæmni vélarinnar og framleiðslugæði blaðanna hefur bein áhrif á afköst og endingu vélarinnar. Þess vegna hefur snjöll nákvæmnisvinnsla blaða orðið þróunarstefna vélablaðaframleiðslu í heiminum í dag. Rannsóknir og þróun véla og vinnslubúnaðar er lykillinn að því að átta sig á greindri blaðvinnslu. Með þróun CNC tækni hefur upplýsingastig vélbúnaðar batnað hratt og vinnslu- og framleiðslugeta hefur verið aukin til muna. Þess vegna eru rannsóknir og þróun og nýsköpun snjalls vinnslubúnaðar mikilvæg þróunarstefna fyrir skilvirka og nákvæma vinnslu á þunnvegguðum blaðum. Mjög snjöll CNC vélar eru sameinuð vinnslubúnaði til að mynda snjallt blaðvinnslukerfi (sjá mynd 10), sem gerir sér grein fyrir mikilli nákvæmni, mikilli skilvirkni og aðlagandi CNC vinnslu á þunnvegguðum blaðum.