Sebagai komponen utama untuk mencapai prestasi enjin udara, bilah mempunyai ciri-ciri khas seperti dinding nipis, bentuk khas, struktur kompleks, bahan yang sukar diproses, dan permintaan tinggi untuk kejituan pemprosesan serta kualiti permukaan. Bagaimana untuk mencapai pemprosesan yang tepat dan cekap bagi bilah adalah satu cabaran besar dalam bidang pembuatan enjin udara masa kini. Melalui analisis faktor utama yang mempengaruhi kejituan pemprosesan bilah, status kajian semasa mengenai teknologi dan peralatan pemprosesan presisi bilah diringkaskan secara komprehensif, dan trend perkembangan teknologi pemprosesan bilah enjin udara diproyeksi.
Dalam industri penerbangan, komponen berdinding tipis yang ringan dan mempunyai kekuatan tinggi digunakan secara meluas dan merupakan komponen utama untuk mencapai prestasi peralatan penting seperti enjin kapal terbang [1]. Sebagai contoh, bilah kipas kumpulan titanium bagi enjin kapal terbang dengan nisbah by-pass besar (lihat Rajah 1) boleh panjang hingga 1 meter, dengan profil bilah yang kompleks dan struktur platform redaman, dan ketebalan bahagian terpaling nipis hanya 1.2 mm, yang merupakan ciri-ciri komponen berdinding tipis istimewa saiz besar [2]. Sebagai komponen istimewa berdinding tipis dengan kekakuan lemah, bilah ini rentan kepada pemprosesan deformasi dan getaran semasa pengilangan [3]. Masalah-masalah ini memberi kesan serius kepada kejituan pemprosesan dan kualiti permukaan bilah.
Prestasi enjin bergantung sangat kepada tahap pembuatan bilah. Semasa enjin beroperasi, bilah perlu berfungsi dengan stabil di bawah persekitaran operasi yang ekstrim seperti suhu tinggi dan tekanan tinggi. Ini memerlukan bahawa material bilah mesti mempunyai kekuatan baik, ketahanan lelah, dan ketahanan terhadap kerosakan suhu tinggi, serta menjamin kestabilan struktur [2]. Biasanya, keluli titanium atau keluli suhu tinggi digunakan untuk bilah enjin pesawat. Walau bagaimanapun, keluli titanium dan keluli suhu tinggi mempunyai keboleh-machinan yang buruk. Semasa proses pemotongan, daya potong adalah besar dan alat pemoles aus dengan cepat. Sebagai aus alat meningkat, daya potong akan meningkat lagi, menyebabkan deformasi pemotongan dan getaran yang lebih serius, mengakibatkan ketepatan dimensi rendah dan kualiti permukaan komponen yang buruk. Untuk memenuhi keperluan prestasi perkhidmatan enjin dalam keadaan kerja yang ekstrim, ketepatan pemotongan dan kualiti permukaan bilah adalah sangat tinggi. Dengan mengambil contoh bilah kipas keluli titanium yang digunakan dalam enjin turbofan laluan sisi luas buatan tempatan, panjang keseluruhan bilah adalah 681mm, manakala ketebalannya kurang daripada 6mm. Kebutuhan profil adalah -0.12 hingga +0.03mm, ketepatan dimensi tepi masuk dan keluar adalah -0.05 hingga +0.06mm, dan ralat putaran bagi keratan bilah adalah dalam ± 10′, dan nilai kekasaran permukaan Ra adalah lebih baik daripada 0.4 μ m. Ini biasanya memerlukan pemprosesan presisi pada alat mesin CNC lima paksi. Walau bagaimanapun, disebabkan kekakuan bilah yang lemah, struktur yang kompleks dan bahan yang sukar diproses, untuk memastikan kejituan dan kualiti pemprosesan, kakitangan proses perlu menyelaraskan semula parameter pemotongan beberapa kali semasa proses pemprosesan, yang secara serius menghadkan prestasi pusat pemprosesan CNC dan menyebabkan pembaziran kecekapan yang besar [4]. Oleh itu, dengan perkembangan pantas teknologi pemprosesan CNC, bagaimana mencapai kawalan deformasi dan penindasan getaran dalam pemprosesan komponen dinding nipis serta memberi mainan penuh kepada keupayaan pemprosesan pusat pemprosesan CNC telah menjadi keperluan mendesak bagi syarikat pengeluaran canggih.
Penyelidikan mengenai teknologi kawalan deformasi bagi bahagian rapuh berdinding nipis telah menarik perhatian jurutera dan penyelidik selama tempoh yang lama. Dalam amalan pengeluaran awal, orang sering menggunakan strategi garisan air dengan pemotongan bergiliran pada kedua-dua sisi struktur berdinding nipis, yang boleh mengurangkan kesan negatif deformasi dan getaran ke atas kejituan dimensi hingga tahap tertentu. Selain itu, terdapat juga kaedah untuk meningkatkan kekakuan pemprosesan dengan menetapkan struktur korban pra-bina seperti rib penguat.
Untuk memenuhi keperluan perkhidmatan stabil dalam persekitaran suhu tinggi dan tekanan tinggi, bahan yang biasa digunakan untuk bilah enjin kapal terbang adalah paduan titanium atau paduan suhu tinggi. Dalam beberapa tahun terakhir, senyawa interlogam titanium-aluminium juga telah menjadi bahan bilah dengan potensi aplikasi besar. Paduan titanium mempunyai ciri-ciri seperti kekonduksian haba rendah, kelastikan rendah, modulus elastik rendah dan kesesuaian kuat, yang menyebabkan masalah seperti daya penebukan yang besar, suhu penebukan tinggi, pengerasan kerja yang teruk dan aus alatan yang besar semasa penebukan. Mereka adalah bahan yang sukar dipotong (morfologi mikrostruktur rujuk Gambar 2a) [7]. Ciri-ciri utama paduan suhu tinggi termasuklah plastisiti tinggi dan kekuatan, kekonduksian haba buruk, dan jumlah besar penyelesaian pepejal rapat di dalamnya [8]. Pembolehubahan plastik semasa penebukan menyebabkan penyelarasan lattis yang teruk, perlawanan deformasi tinggi, daya penebukan besar dan fenomena pengerasan sejuk yang teruk, yang juga merupakan bahan yang sukar dipotong secara tipikal (morfologi mikrostruktur rujuk Gambar 2b). Oleh itu, sangat penting untuk mengembangkan teknologi penebukan yang cekap dan tepat bagi bahan yang sukar dipotong seperti paduan titanium dan paduan suhu tinggi. Untuk mencapai penebukan yang cekap dan tepat pada bahan yang sukar dipotong, para pelajar dalam dan luar negara telah membuat kajian mendalam dari segi kaedah penebukan inovatif, bahan alatan pemesinan optimum dan parameter penebukan yang dioptimumkan.
Dalam aspek penyelidikan dan pembangunan inovatif kaedah pemotongan, para sarjana telah memperkenalkan cara bantuan seperti pemanasan laser dan penyejukan suhu rendah untuk meningkatkan kebolehpemotongan bahan dan mencapai pemotongan yang cekap. Prinsip kerja pemprosesan bantuan pemanasan laser [9] (lihat Rajah 3a) adalah untuk memfokuskan sinar laser kuat pada permukaan bahan di hadapan mata pemetik, melunakkan bahan dengan pemanasan tempatan oleh sinar itu, mengurangkan kekuatan leleh bahan, dengan itu mengurangkan daya pemetik dan aus alat, serta meningkatkan kualiti dan kecekapan pemotongan. Pemprosesan bantuan penyejukan suhu rendah [10] (lihat Rajah 3b) menggunakan media penyejuk seperti nitrogen cecair, gas karbon dioksida bertekanan tinggi dan sebagainya untuk disemprotkan pada bahagian pemotongan untuk menyejuk proses pemotongan, mengelakkan masalah suhu pemotongan tempatan yang terlalu tinggi disebabkan oleh keburukan konduktiviti haba bahan, dan membuatkan bahan menjadi dingin dan rapuh secara tempatan, dengan itu meningkatkan kesan pengpecahan serpihan. Syarikat Nuclear AMRC di United Kingdom berjaya menggunakan gas karbon dioksida bertekanan tinggi untuk menyejuk proses pemprosesan alium titanium. Berbanding dengan keadaan pemetikan kering, analisis menunjukkan bahawa pemprosesan bantuan penyejukan suhu rendah tidak hanya boleh mengurangkan daya pemetik dan meningkatkan kualiti permukaan pemetikan, tetapi juga secara berkesan mengurangkan aus alat dan meningkatkan umur perkhidmatan alat. Selain itu, pemprosesan bantuan getaran ultrasonik [11, 12] (lihat Rajah 3c) juga merupakan satu kaedah yang berkesan untuk pemotongan cekap bahan yang sukar diproses. Dengan menerapkan getaran berfrekuensi tinggi dan amplitud kecil kepada alat, ia mencapai pemisahan sementara antara alat dan bahan semasa proses pemprosesan, yang mengubah mekanisme pengeluaran bahan, meningkatkan kestabilan pemetikan dinamik, secara berkesan mengelakkan geseran antara alat dan permukaan yang diproses, mengurangkan suhu pemetikan dan daya pemetik, mengurangkan nilai ketidaklancapan permukaan, dan mengurangkan aus alat. Kesan proses yang cemerlangnya telah menerima perhatian meluas.
Untuk bahan yang sukar dipotong seperti kumpulan titanium, pembaikan bahan alat boleh memperbaiki hasil pemotongan dengan berkesan [8, 13]. Kajian menunjukkan bahawa untuk pemprosesan kumpulan titanium, alat yang berbeza boleh dipilih mengikut kelajuan pemprosesan. Untuk pemotongan pada kelajuan rendah, keluli kecedar tinggi digunakan, untuk pemotongan pada kelajuan sederhana, alat karbida terikat dengan pelapis oksida aluminium digunakan, dan untuk pemotongan pada kelajuan tinggi, alat nitrida boron kubus (CBN) digunakan; untuk pemprosesan kumpulan suhu tinggi, keluli kecedar vanadium tinggi atau alat karbida YG dengan kerasness tinggi dan ketahanan aus yang baik harus digunakan untuk pemprosesan.
Parameter pemotongan juga merupakan faktor penting yang mempengaruhi kesan pemachinan. Menggunakan parameter pemotongan yang sesuai untuk bahan-bahan tertentu dapat meningkatkan kualiti dan kecekapan pemachinan secara berkesan. Dengan mengambil parameter kelajuan pemotongan sebagai contoh, kelajuan pemotongan rendah boleh dengan mudah membentuk kawasan tepi terbina pada permukaan bahan, yang mengurangkan ketepatan pemachinan permukaan; kelajuan pemotongan tinggi boleh dengan mudah menyebabkan akumulasi haba, yang menyebabkan pembakaran kepada benda kerja dan alat. Dalam hal ini, pasukan Profesor Zhai Yuansheng di Universiti Sains dan Teknologi Harbin menganalisis ciri mekanikal dan fizik bagi bahan-bahan yang sukar dimachin yang biasa digunakan dan merangkumi jadual cadangan kelajuan pemotongan untuk bahan-bahan yang sukar dimachin melalui eksperimen pemachinan ortogon [14] (lihat Jadual 1). Menggunakan alat dan kelajuan pemotongan yang dicadangkan dalam jadual untuk pemachinan boleh secara berkesan mengurangkan kecacatan pemachinan dan aus alat, serta meningkatkan kualiti pemachinan.
Dalam beberapa tahun terakhir, dengan perkembangan pesat industri penerbangan dan peningkatan permintaan pasaran, tuntutan akan pemprosesan yang cekap dan tepat bagi bilah dinding nipis telah meningkat secara beransur-ansur, dan keperluan teknologi kawalan deformasi dengan ketepatan lebih tinggi menjadi lebih mendesak. Dalam konteks teknologi pengeluaran pintar, menggabungkan teknologi elektronik maklumat moden untuk mencapai kawalan pintar terhadap deformasi dan getaran dalam pemprosesan bilah enjin kapal terbang telah menjadi topik hangat bagi ramai penyelidik. Memperkenalkan sistem CNC pintar ke dalam pemprosesan presisi permukaan lengkung kompleks bagi bilah, dan memperbaiki ralat dalam proses pemprosesan secara aktif berdasarkan sistem CNC pintar, boleh menekan secara efektif deformasi dan getaran.
Untuk penampungan ralat aktif dalam proses mesinan, dengan tujuan untuk mencapai pengoptimuman dan kawalan parameter mesinan seperti laluan alatan, adalah perlu terlebih dahulu mendapatkan kesan parameter proses ke atas pemelengkapan dan getaran semasa mesinan. Terdapat dua kaedah yang biasa digunakan: satu adalah menganalisis dan membuat inferens pada hasil setiap lelaran alatan melalui pengukuran dalam mesin dan analisis ralat [15]; yang lain adalah membina model ramalan untuk pemelengkapan dan getaran semasa mesinan melalui kaedah seperti analisis dinamik [16], pemodelan elemen terhingga [17], eksperimen [18] dan rangkaian neural [19] (lihat Rajah 4).
Berdasarkan model ramalan atau teknologi pengukuran dalam mesin di atas, orang dapat mengoptimumkan dan malah mengawal parameter pemotongan secara real time. Arah utama adalah untuk memperbaiki kesilapan yang disebabkan oleh deformasi dan getaran dengan merancang semula laluan alat. Kaedah yang biasa digunakan dalam arah ini adalah "kaedah kompensasi cermin" [20] (lihat Rajah 5). Kaedah ini memperbaiki deformasi pemotongan tunggal dengan mengoreksi trajektori nominal alat. Walau bagaimanapun, kompensasi tunggal akan menghasilkan deformasi pemotongan baru. Oleh itu, perlu membina hubungan iteratif antara daya potong dan deformasi pemotongan melalui beberapa kompensasi untuk membetulkan deformasi satu demi satu. Selain dari kaedah kompensasi ralat aktif berdasarkan perancangan laluan alat, banyak sarjana juga mengkaji cara mengawal deformasi dan getaran dengan mengoptimumkan dan mengawal parameter pemotongan serta parameter alat. Untuk pemotongan jenis bilah enjin pesawat tertentu, parameter pemotongan telah diubah untuk beberapa pusingan ujian ortogonal. Berdasarkan data ujian, pengaruh setiap parameter pemotongan dan parameter alat terhadap deformasi pemotongan bilah dan respons getaran dianalisis [21-23]. Model ramalan empirik ditubuhkan untuk mengoptimumkan parameter pemotongan, secara efektif mengurangkan deformasi pemotongan, dan menekan getaran pemotongan.
Berdasarkan model dan kaedah di atas, banyak syarikat telah membangunkan atau memperbaiki sistem CNC pusat mesin CNC untuk mencapai kawalan adaptif real-time terhadap parameter pemprosesan bagi komponen dinding nipis. Sistem pengilangan optimum oleh Syarikat OMAT Israel [24] adalah perwakilan tipikal dalam bidang ini. Ia secara utama menyesuaikan kelajuan pemberian melalui teknologi adaptif untuk mencapai tujuan pengilungan dengan daya malar dan mencapai pemprosesan cekap dan berkualiti tinggi bagi produk kompleks. Selain itu, Beijing Jingdiao juga mengaplikasikan teknologi serupa dalam kes teknikal klasik untuk menyelesaikan pengekalan corak permukaan kulit telur melalui pelengkap adaptif pengukuran dalam-mesin [25]. THERRIEN dari GE Amerika Syarikat [26] mencadangkan kaedah pembetulan real-time untuk kod pemprosesan CNC semasa pemprosesan, yang menyediakan alat teknikal asas untuk pemprosesan adaptif dan kawalan real-time bagi bilah dinding nipis kompleks. Sistem penyelenggaraan automatik oleh Kesatuan Eropah untuk komponen turbin enjin kapal terbang (AROSATEC) mencapai pengilungan presisi adaptif selepas bilah diperbaiki melalui pembuatan tambahan, dan telah digunakan dalam pengeluaran penyelenggaraan bilah oleh Syarikat MTU Jerman dan Syarikat SIFCO Ireland [27].
Menggunakan peralatan proses yang canggih untuk meningkatkan kekakuan sistem proses dan memperbaiki sifat redaman juga merupakan cara yang efektif untuk menekan deformasi dan getaran dalam pemprosesan bilah berdinding tipis, meningkatkan ketepatan pemrosesan, dan meningkatkan kualitas permukaan. Dalam beberapa tahun terakhir, banyak jenis peralatan proses telah digunakan dalam pemprosesan berbagai jenis bilah mesin penerbangan [28]. Karena bilah mesin penerbangan umumnya memiliki ciri struktur berdinding tipis dan tidak beraturan, area penjepitan dan penentuan posisi yang kecil, kekakuan pemrosesan rendah, dan deformasi lokal di bawah pengaruh beban pemotongan, peralatan pemrosesan bilah biasanya menerapkan sokongan tambahan pada benda kerja dengan memenuhi prinsip penentuan posisi enam titik [29] untuk mengoptimalkan kekakuan sistem proses dan menekan deformasi pemrosesan. Permukaan berdinding tipis dan tidak beraturan memberikan dua persyaratan untuk penentuan posisi dan penjepitan alat: pertama, gaya penjepitan atau gaya kontak alat harus didistribusikan seimbang mungkin di atas permukaan lengkung untuk menghindari deformasi lokal yang serius pada benda kerja akibat gaya penjepitan; kedua, elemen-elemen penentuan posisi, penjepitan, dan sokongan tambahan alat perlu lebih sesuai dengan permukaan lengkung kompleks benda kerja untuk menghasilkan gaya kontak permukaan yang seragam di setiap titik kontak. Sebagai tanggapan terhadap kedua persyaratan ini, para sarjana telah mencadangkan sistem alat fleksibel. Sistem alat fleksibel dapat dibagi menjadi alat fleksibel perubahan fasa dan alat fleksibel adaptif. Alat fleksibel perubahan fasa menggunakan perubahan kekakuan dan redaman sebelum dan sesudah perubahan fasa fluida: fluida dalam fasa cecair atau fasa bergerak memiliki kekakuan dan redaman yang rendah, dan dapat menyesuaikan diri dengan permukaan lengkung kompleks benda kerja di bawah tekanan rendah. Kemudian, fluida tersebut berubah menjadi fasa pepejal atau diperpadukan melalui daya luar seperti listrik/magnetisme/panas, dan kekakuan serta redaman meningkat secara signifikan, sehingga menyediakan sokongan yang seragam dan fleksibel kepada benda kerja serta menekan deformasi dan getaran.
Peralatan proses dalam teknologi pemprosesan tradisional bagi bilah enjin kapal terbang adalah menggunakan bahan perubahan fasa seperti kerosakan leburan rendah untuk pengisian sokongan tambahan. Ini bermaksud, selepas blank kerja ditempatkan dan dikunci pada enam titik, rujukan penempatan bagi komponen itu dicor ke dalam blok cor melalui kerosakan leburan rendah untuk memberikan sokongan tambahan kepada komponen, dan penempatan titik kompleks ditukar kepada penempatan permukaan biasa, kemudian pemprosesan tepat bagi bahagian yang akan diproses dilakukan (lihat Rajah 6). Kaedah proses ini mempunyai kecacatan jelas: penukaran rujukan penempatan menyebabkan penurunan ketepatan penempatan; persediaan pengeluaran adalah rumit, dan pencetakan serta peleburan kerosakan leburan rendah juga membawa masalah sisa dan pembersihan pada permukaan komponen. Pada masa yang sama, syarat pencetakan dan peleburan juga agak buruk [30]. Untuk menyelesaikan kecacatan proses di atas, kaedah umum adalah memperkenalkan struktur sokongan multi-titik yang digabungkan dengan bahan perubahan fasa [31]. Hujung atas struktur sokongan berhubung dengan komponen untuk penempatan, dan hujung bawah direndam dalam kamar kerosakan leburan rendah. Sokongan tambahan fleksibel dicapai berdasarkan ciri-ciri perubahan fasa kerosakan leburan rendah. Walaupun pengenalan struktur sokongan boleh mengelakkan kecacatan permukaan yang disebabkan oleh kerosakan leburan rendah bersentuhan dengan bilah, disebabkan keterhadan prestasi bahan perubahan fasa, alat fleksibel perubahan fasa tidak dapat memenuhi dua keperluan utama kekerasan tinggi dan kelajuan respon tinggi secara serentak, dan sukar diterapkan kepada pengeluaran automatik cekap.
Untuk menyelesaikan kelemahan alat fleksibel perubahan fasa, banyak sarjana telah menggabungkan konsep penyesuaian dalam penyelidikan dan pembangunan alat fleksibel. Alat fleksibel penyesuaian boleh secara adaptif menyepadankan bentuk bilah yang kompleks dan kesalahan bentuk yang mungkin melalui sistem elektromekanik. Untuk memastikan daya sentuh dipertaburkan secara merata di seluruh bilah, alatan biasanya menggunakan sokongan bantuan multi-titik untuk membentuk matriks sokongan. Pasukan Wang Hui di Universiti Tsinghua mencadangkan peralatan proses sokongan bantuan fleksibel multi-titik yang sesuai untuk pemprosesan bilah hampir-net [32, 33] (lihat Rajah 7). Alatan itu menggunakan beberapa elemen penjepit bahan fleksibel untuk membantu menyokong permukaan bilah bilah hampir-net, meningkatkan keluasan kawasan sentuhan setiap kawasan kontak dan memastikan bahawa daya pengekalan adalah dipertaburkan secara merata pada setiap bahagian kontak dan keseluruhan bilah, dengan itu meningkatkan kekakuan sistem proses dan berkesan mencegah deformasi setempat pada bilah. Alatan mempunyai pelbagai darjah kebebasan pasif, yang boleh menyuaikan bentuk bilah dan ralatnya sambil mengelakkan penempatan berlebihan. Selain daripada mencapai sokongan adaptif melalui bahan fleksibel, prinsip induksi elektromagnet juga digunakan dalam penyelidikan dan pembangunan alatan fleksibel adaptif. Pasukan Yang Yiqing di Universiti Penerbangan dan Antariksa Beijing telah mencipta peranti sokongan tambahan berdasarkan prinsip induksi elektromagnet [34]. Alatan menggunakan sokongan tambahan fleksibel yang diperangsang oleh isyarat elektromagnet, yang boleh menukar ciri pemudaran sistem proses. Semasa proses pengekalan, sokongan tambahan secara adaptif menyuai bentuk benda kerja di bawah tindakan magnet kekal. Semasa pengilangan, getaran yang dihasilkan oleh benda kerja akan diteruskan kepada sokongan tambahan, dan daya elektromagnet songsang akan diperangsang mengikut prinsip induksi elektromagnet, dengan itu menekan getaran pengilangan benda kerja berdinding nipis.
Pada masa kini, dalam proses reka bentuk peralatan proses, kaedah seperti analisis elemen terhingga, algoritma genetik dan lain-lain biasanya digunakan untuk mengoptimumkan tata letak sokongan tambahan multi-titik [35]. Walau bagaimanapun, hasil pengoptimuman biasanya hanya boleh memastikan bahawa pemprosesan deformasi pada satu titik adalah dipermudahkan kepada minimum, dan tidak dapat menjamin bahawa kesan pengekalan deformasi yang sama boleh dicapai pada bahagian pemprosesan lain. Dalam proses pemprosesan bilah, siri laluan alat biasanya dilakukan pada benda kerja di atas mesin yang sama, tetapi keperluan pemenjaraan untuk memproses bahagian yang berbeza adalah berbeza dan mungkin malah berubah dengan masa. Bagi kaedah sokongan statik multi-titik, jika kekakuan sistem proses ditingkatkan dengan menambah bilangan sokongan tambahan, di satu pihak, jisim dan isipadu perkakasan akan meningkat, dan di pihak lain, ruang gerakan alat akan dikompres. Jika kedudukan sokongan tambahan ditetapkan semula ketika memproses bahagian yang berbeza, proses pemprosesan akan terganggu secara tak terelakkan dan kecekapan pemprosesan akan berkurang. Oleh itu, peralatan proses susulan [36-38] yang secara automatik menyesuaikan tata letak sokongan dan daya sokongan secara dalam talian mengikut proses pemprosesan telah dicadangkan. Peralatan proses susulan (lihat Rajah 8) boleh mencapai sokongan dinamik melalui kerjasama berkoordinasi antara alat dan perkakasan berdasarkan trajektori alat dan perubahan keadaan kerja proses pemotongan berubah dengan masa sebelum mana-mana prosedur pemprosesan bermula: pertama, alihkan sokongan tambahan ke kedudukan yang membantu mengekalkan deformasi pemprosesan semasa, supaya kawasan pemprosesan borang kerja didukung secara aktif, sementara bahagian lain daripada borang kerja kekal pada posisi dengan sedikit kemaskaitan yang mungkin, dengan itu memenuhi keperluan pengekapan yang bervariasi mengikut masa semasa proses pengolahan.
Untuk meningkatkan lagi kemampuan sokongan dinamik adaptif peralatan proses, menyuai keperluan pengekapan yang lebih kompleks dalam proses pengilangan, dan meningkatkan kualiti serta kecekapan pengeluaran pemprosesan bilah, sokongan bantuan susulan diperluas kepada kumpulan yang terbentuk daripada beberapa sokongan bantuan dinamik. Setiap sokongan bantuan dinamik dikehendaki untuk mengkoordinasikan tindakan dan secara automatik serta pantas membangunkan semula hubungan antara kumpulan sokongan dan benda kerja mengikut keperluan berubah-ubah proses pembuatan. Proses pembangunan semula ini tidak mengganggu penempatan keseluruhan benda kerja dan tidak menyebabkan sesaran atau getaran setempat. Peralatan proses berdasarkan konsep ini dipanggil alat tetap kumpulan self-reconfigurable [39], yang mempunyai kelebihan fleksibiliti, rekonfigurabiliti dan autonomi. Alat tetap kumpulan self-reconfigurable boleh membahagikan beberapa sokongan bantuan kepada kedudukan yang berbeza pada permukaan disokong mengikut keperluan proses pembuatan, dan boleh menyesuaikan kepada benda kerja bentuk kompleks dengan keluasan luas, sambil memastikan kekerasan yang mencukupi dan menghapuskan sokongan redundan. Kaedah kerja alat tetap adalah bahawa pengawal menghantar arahan mengikut program yang telah diprogram, dan tapak mudah alih membawa unsur sokongan ke kedudukan sasaran mengikut arahan. Unsur sokongan itu menyesuaikan diri dengan bentuk geometri setempat benda kerja untuk mencapai sokongan patuh. Ciri-ciri dinamik (kekerasan dan redaman) kawasan kontak antara satu unsur sokongan dan bahagian setempat benda kerja boleh dikawal dengan menukar parameter unsur sokongan (contohnya, unsur sokongan hidraulik biasanya boleh menukar tekanan hidraulik input untuk menukar ciri-ciri kontak). Ciri-ciri dinamik sistem proses terbentuk oleh penyambungan ciri-ciri dinamik kawasan kontak antara beberapa unsur sokongan dan benda kerja, dan berkaitan dengan parameter setiap unsur sokongan dan tata letak kumpulan unsur sokongan. Reka bentuk skim pembangunan semula sokongan multi-titik alat tetap kumpulan self-reconfigurable perlu mempertimbangkan tiga isu berikut: menyesuaikan dengan bentuk geometri benda kerja, penapisan pantas unsur sokongan, dan kerjasama koordinasi titik sokongan berganda [40]. Oleh itu, apabila menggunakan alat tetap kumpulan self-reconfigurable, perlu menggunakan bentuk benda kerja, ciri-ciri bebanan dan syarat sempadan asal sebagai input untuk menyelesaikan tata letak sokongan multi-titik dan parameter sokongan di bawah keadaan pemprosesan yang berbeza, merancang laluan pergerakan sokongan multi-titik, menghasilkan kod kawalan dari hasil penyelesaian, dan mengimportnya ke dalam pengawal. Sebilangan besar pakar dalam dan luar negara telah membuat beberapa penyelidikan dan cubaan tentang alat tetap kumpulan self-reconfigurable. Di luar negara, projek EU SwarmItFIX telah mengembangkan sistem alat tetap self-reconfigurable yang sangat fleksibel baru [41], yang menggunakan satu set sokongan bantuan mudah alih untuk bergerak dengan bebas di atas meja kerja dan menapis semula secara real-time untuk memberi sokongan yang lebih baik kepada komponen yang diproses. Prototaip sistem SwarmItFIX telah dilaksanakan dalam projek ini (lihat Rajah 9a) dan diuji di tapak sebuah pembuat kapal terbang Itali. Di China, pasukan Wang Hui di Universiti Tsinghua telah mengembangkan meja sokongan pengekapan empat-titik yang boleh dikawal secara selaras dengan jentera mesin [42] (lihat Rajah 9b). Meja ini boleh menyokong tenon menjulang dan secara automatik mengelakkan alat pemotong semasa pemprosesan halus tenon bagi bilah turbin. Semasa proses pemprosesan, sokongan bantuan empat-titik bekerjasama dengan pusat pemprosesan CNC untuk membina semula status kontak empat-titik mengikut kedudukan pergerakan alat, yang tidak hanya mengelakkan gangguan antara alat dan sokongan bantuan, tetapi juga memastikan kesan sokongan.
Sebagai tuntutan reka bentuk nisbah dorongan-ke-bahari pesawat terbang terus meningkat, bilangan bahagian secara beransur-ansur berkurang, dan tahap tegangan bahagian semakin meningkat. Prestasi dua bahan struktur suhu tinggi tradisional utama telah mencapai hadnya. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, bahan baru untuk bilah enjin pesawat terbang telah berkembang dengan pantas, dan semakin banyak bahan cemerlang digunakan untuk membuat bilah dinding nipis. Antaranya, γ -kumpulan TiAl[43] mempunyai sifat-sifat yang cemerlang seperti kekuatan spesifik tinggi, ketahanan suhu tinggi dan ketahanan oksidasi yang baik. Pada masa yang sama, ketumpatannya ialah 3.9g/cm3, yang hanya setengah daripada kumpulan suhu tinggi. Dalam masa depan, ia mempunyai potensi besar sebagai bilah dalam julat suhu 700-800 ℃ . Walaupun γ -Kebanyakan keluli TiAl mempunyai sifat mekanik yang cemerlang, kekerasan tinggi, konduktiviti terma rendah, ketahanan pecah rendah dan kelemakan tinggi menyebabkan integriti permukaan yang buruk dan ketepatan rendah γ -bahan keluli TiAl semasa pemotongan, yang sangat mempengaruhi umur perkhidmatan komponen. Oleh itu, penyelidikan pemprosesan γ -keluli TiAl mempunyai kepentingan teori dan nilai yang penting, dan merupakan arah penyelidikan utama teknologi pemprosesan bilah semasa.
Bilah enjin udara mempunyai permukaan lengkung yang kompleks dan memerlukan kejituan bentuk yang tinggi. Kini, pemprosesan presisi mereka terutamanya menggunakan kaedah pemprosesan beradaptasi geometri berdasarkan perancangan laluan dan pembinaan semula model. Kaedah ini boleh secara efektif mengurangkan kesan ralat yang disebabkan oleh penempatan, penyekatan, dll. terhadap kejituan pemprosesan bilah. Namun, disebabkan ketebalan tidak seragam bagi bahan mentah bilah die forging, kedalaman pemolesan dalam kawasan-kawasan berbeza alat adalah berbeza semasa proses pemolesan mengikut laluan yang direncanakan, yang membawa faktor-faktor yang tidak pasti kepada proses pemolesan dan mempengaruhi kestabilan pemprosesan. Dalam masa hadapan, semasa proses pemprosesan beradaptasi CNC, perubahan keadaan pemprosesan sebenar harus dilacak dengan lebih baik [44], dengan itu meningkatkan secara signifikan kejituan pemprosesan permukaan lengkung yang kompleks dan membentuk kaedah pemprosesan beradaptasi pengawalan menerusi masa yang menyesuaikan parameter pemolesan berdasarkan data maklum balas secara real-time.
Sebagai jenis bahagian terbesar dalam enjin, kecekapan pembuatan bilah secara langsung mempengaruhi kecekapan keseluruhan pembuatan enjin, dan kualiti pembuatan bilah secara langsung mempengaruhi prestasi dan umur enjin. Oleh itu, pemprosesan presisi pintar bagi bilah telah menjadi arah perkembangan pembuatan bilah enjin di dunia hari ini. Penyelidikan dan pembangunan mesin serta peralatan proses adalah kunci untuk mewujudkan pemprosesan bilah yang cerdas. Dengan perkembangan teknologi CNC, tahap kecerdasan mesin telah meningkat dengan cepat, dan keupayaan pemprosesan dan pengeluaran telah ditingkatkan secara ketara. Oleh itu, penyelidikan dan pembangunan serta inovasi peralatan proses pintar adalah arah perkembangan penting untuk pemprosesan berkesan dan tepat bagi bilah dinding nipis. Mesin CNC yang sangat cerdas digabungkan dengan peralatan proses untuk membentuk sistem pemprosesan bilah pintar (lihat Rajah 10), yang mewujudkan pemprosesan CNC yang tepat, cekap dan adaptif bagi bilah dinding nipis.
Berita Panas2024-12-31
2024-12-04
2024-12-03
2024-12-05
2024-11-27
2024-11-26
Pasukan jualan profesional kami menunggu untuk berunding dengan anda.
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
