Som en nøkkelkomponent for å oppnå ytelsen til flymotorer, har blader typiske karakteristikk som tynnveggede, spesialformete, komplekse strukturer, materialer som er vanskelige å behandle, og høye krav til behandlingsnøyaktighet og overflatekvalitet. Hvordan man kan oppnå nøyaktig og effektiv behandling av blader er en av de største utfordringene i dagens produksjon av flymotorer. Gjennom analyse av de viktigste faktorene som påvirker nøyaktigheten ved behandling av blader, summeres den nåværende forskningsstatusen på presisbehandlingsteknologi og -utstyr for blader, og utviklingsretningen for behandlingsteknologien av flymotorblader spekuleres over.
I luft- og romfartindustrien brukes lettvektige, høy-styrke tyneveggde deler bredt og er nøkkelkomponenter for å oppnå ytelsen til viktig utstyr som flymotorer [1]. For eksempel kan titanlegesne-fanbladene i store bypass-forhold flymotorer (se figur 1) være inntil 1 meter lange, med komplekse bladprofiler og dempingsplattstrukturer, og tykkelsen på den tyinneste delen er bare 1,2 mm, noe som gjør det til en typisk storstilt tyneveggd spesialformet del [2]. Som en typisk tyneveggd spesialformet svakt stiv del, er bladen nokså oppgitt til å bli deformat og vibrere under bearbeidingen [3]. Disse problemene påvirker alvorlig bearbeidningsnøyaktigheten og overflatekvaliteten av bladen.
Ytelsen til motoren avhenger i stor grad av fremstillingsnivået til bladene. Under driften av motoren må bladene fungere stabilt under ekstreme driftsforhold som høy temperatur og høy trykk. Dette krever at bladematerialet må ha gode egenskaper ved styrke, utmattelsesmotstand og høytemperaturskorringmotstand, og samtidig sikre strukturell stabilitet [2]. Vanligvis brukes titanlegemer eller høytemperaturslegemer for flymotorbladene. Likevel har titanlegemer og høytemperaturslegemer dårlig bearbeidbarhet. Under skjæringsprosessen er skjærekraften stor, og verktøyet slipner raskt. Når verktøyets slitasje øker, vil skjærekraften øke ytterligere, noe som fører til mer alvorlig bearbeidsdeformasjon og vibrering, og resulterer i lav dimensjonsnøyaktighet og dårlig overflatekvalitet på delene. For å oppfylle driftsegenskapskravene til motoren under ekstreme driftsforhold, er bearbeidsnøyaktigheten og overflatekvaliteten til bladene ekstremt høy. Som et eksempel, tar vi de titanlegembladene som brukes i en innvendig produsert turbofan-motor med høy omgångsforhold. Total lengden på bladet er 681mm, mens tykkelsen er mindre enn 6mm. Profilkravet er -0.12 til +0.03mm, dimensjonsnøyaktigheten av inletts- og utletskantene er -0.05 til +0.06mm, og torsjonsfeilen på bladsekjonen er innen ± 10′, og overflateslirkhetverdien Ra er bedre enn 0.4 μ m. Dette krever vanligvis nøyaktig maskinering på et fem-aksess CNC-verktøy. Imidlertid, på grunn av bladets lav stivhet, kompleks struktur og vanskelige å behandle materialer, for å sikre maskineringsnøyaktighet og kvalitet, må prosesspersonell justere skjæringsparametrene flere ganger under maskineringsprosessen, noe som alvorlig begrenser ytelsen til CNC-maskingssenteret og forårsaker stor effektivitetsforringelse [4]. Derfor, med den raskt utviklende CNC-maskinerteknologien, hvordan oppnå deformasjonskontroll og vibrasjonsundertrykkelse under maskineringsprosessen av tynde vegger og gi full utbytte av maskineringsevnen til CNC-maskingssentre har blitt en nødvendighet for fremragende produsentbedrifter.
Forskningsarbeidet om formstyringsteknologi for tyndveggede deler med lav stivhet har lenger blitt oppmerksomt gjort av ingeniører og forskere. I tidlige produksjonspraksiser brukte folk ofte vannlinje-strategien med byttende freressing på begge sider av tyndveggede strukturer, noe som til en viss grad kan redusere de ugunstige effektene av forforming og vibrasjon på dimensjonsnøyaktighet. I tillegg finnes det også en metode for å forbedre bearbeidingstivheten ved å sette opp forhåndsproduserte ofrerstrukturer, som forsterkende ribber.
For å oppfylle kravene om stabilt tjenesteyte under høytemperatur- og høytrykkmiljø, er de vanligst brukte materialene for flymotorblader titaniumlegemer eller høytemperaturslegemer. I nylig tid har titanium-aluminium intermetalliske sammensetninger også blitt et blademateriale med stor anvendelsespotensial. Titaniumlegemer har egenskaper som lav varmeledningsevne, lav plastisitet, lav elastisk modul og sterke affiniteter, noe som gjør at de har problemer som stor skjæringskraft, høy skjæringstemperatur, alvorlig arbeidsverking og stor verktøyutslitasjon under skjæring. De er typiske vanskelige å skjære materialer (mikrostrukturform, se figur 2a) [7]. De hovedsaklige egenskapene til høytemperaturslegemer er høy plastisitet og styrke, dårlig varmeledningsevne og mye tetthetsløsning inni [8]. Plastisk deformasjon under skjæring forårsaker alvorlig gitterforvrining, høy deformasjonsmotstand, stor skjæringskraft og alvorlig koldverkingseffekt, som også gjør dem til typiske vanskelige å skjære materialer (mikrostrukturform, se figur 2b). Derfor er det veldig viktig å utvikle effektive og presise skjærings teknologier for vanskelige å skjære materialer som titaniumlegemer og høytemperaturslegemer. For å oppnå effektiv og nøyaktig bearbeiding av vanskelige å skjære materialer, har forskere hjemme og i utlandet utført dypgående forskning fra perspektiver som innovative skjæringsmetoder, optimale bearbeidingsverktøymaterialer og optimaliserte skjæringsparametre.
Når det gjelder innovativ forskning og utvikling av skjæringsmetoder, har forskere introdusert hjelpeverktøy som laseroppvarming og kryogen kjøling for å forbedre materialeformbarheten og oppnå effektiv skjæring. Virkemåten til laseroppvarmet assistert bearbeiding [9] (se figur 3a) er å fokusere et høyeffekts laserstråle på overflaten av arbeidsstykket foran skjæringskanter, der strålen lokalt oppvarmer materialet, gjør det mer bløtt, reduserer ettergivelsesstyrken til materialet, og dermed reduserer skjæringskraften og verktøyets ausløsning, og forbedrer kvaliteten og effektiviteten av skjæringen. Kryogen kjølingsassistert bearbeiding [10] (se figur 3b) bruker væske nitrogen, høytryks karbon-dioxid-gass og andre kjølingsmedier som sprøytes på skjæringsdelen for å kjøle prosessen, unngår problemet med for høy lokal skjærings temperatur forårsaket av dårlig varmeledningsevne hos materialet, og gjør arbeidsstykket lokalt kalde og krystallin, dermed forsterker bruddav effekten på chips. Selskapet Nuclear AMRC i Storbritannia klarte å bruke høytryks karbon-dioxid-gass til å kjøle titaniumlegeringsbearbeidningsprosessen. I sammenligning med tørrskjæring, viser analysen at kryogen kjølingsassistert bearbeiding ikke bare kan redusere skjæringskraften og forbedre kvaliteten på skjæringsoverflaten, men også effektivt redusere verktøyets ausløsning og øke verktøyets levetid. I tillegg er ultralydsvibrasjonsassistert bearbeiding [11, 12] (se figur 3c) også en effektiv metode for effektiv skjæring av vanskelige å bearbeide materialer. Ved å anvende høyfrekvens, småamplitudde vibrasjoner på verktøyet, oppnås intermittente separasjon mellom verktøyet og arbeidsstykket under bearbeidningsprosessen, som endrer mekanismen for materialefjerne, forsterker stabiliteten i dynamisk skjæring, effektivt unngår friksjon mellom verktøyet og bearbeidningsflaten, reduserer skjærings temperatur og skjæringskraft, reduserer overflatebruk verdier, og reduserer verktøyets ausløsning. Dens fremragende prosess-effekter har mottatt bred oppmerksomhet.
For vanskelige å klippe materialer som titanlegemer, kan optimalisering av verktøyermaterialer effektivt forbedre klippingsresultatene [8, 13]. Studier har vist at for bearbeiding av titanlegemer kan ulike verktøy velges etter bearbeidningsfarten. For lavhastighetsklipping brukes høykobalt høyhastighetsstål, for medium-hastighetsklipping brukes sementerte karbidverktøy med aluminiumoksidbeklædning, og for høyhastighetsklipping brukes kubisk boronnitt (CBN) verktøy; for høytemperaturlegemebearbeiding bør høyvanadium høyhastighetsstål eller YG-sementert karbidverktøy med høy hardhet og god motstandsdyktighet mot slip brukes til bearbeiding.
Skrivingparametere er også en viktig faktor som påvirker bearbeidingseffekten. Bruk av passende skrivingparametere for de tilsvarende materialene kan effektivt forbedre kvaliteten og effektiviteten på bearbeidingen. Ved å ta skrivingshastighetsparameteren som eksempel, kan lav skrivingshastighet lett føre til danning av en oppbygging område på materialsoverflaten, noe som reduserer overflatebearbeidningsnøyaktigheten; høy skrivingshastighet kan lett føre til varmeakkumulering, som forårsaker branner på arbeidsstykket og verktøyet. I denne henseen har professor Zhai Yuanshengs gruppe ved Harbin University of Science and Technology analysert mekaniske og fysiske egenskaper ved vanlige vanskelige å bearbeide materialer og sammendraget en anbefalt tabell over skrivingshastigheter for vanskelige å bearbeide materialer gjennom ortogonale bearbeidingseksperimenter [14] (se Tabell 1). Ved å bruke verktøyene og skrivingshastighetene anbefalt i tabellen for bearbeiding kan det effektivt redusere bearbeidingsfeil og verktøyutslitasjon, og forbedre bearbeidningskvaliteten.
I de siste årene, med den raskt utviklende luftfartindustrien og den stigende markedsefterspørselen, har kravene til effektiv og nøyaktig bearbeiding av tynde blader økt stadig mer, og behovet for en mer nøyaktig deformasjonskontrollteknologi har blitt mer akutt. I konteksten av intelligent produksjonsteknologi, å kombinere moderne elektronisk informasjonsteknologi for å oppnå intelligent kontroll av deformasjon og vibrasjon under bearbeiding av flymotorblader har blitt et populært emne for mange forskere. Å innføre intelligente CNC-systemer i den presise bearbeidingen av komplekse kurvete overflater på blader, og aktivt kompensere for feil i bearbeidingsprosessen basert på intelligente CNC-systemer, kan effektivt undertrykke deformasjon og vibrasjon.
For aktiv feilkompensering i bearbeidningsprosessen, for å oppnå optimering og kontroll av bearbeidningsparametere som verktøybane, er det nødvendig først å få inn på hvordan prosessparametre påvirker bearbeidningsdeformasjon og vibrasjon. Det finnes to vanlig brukte metoder: den ene er å analysere og dra konklusjoner fra resultatene av hver verktøypassasje gjennom maskinmåling og feilanalyse [15]; den andre er å etablere et prediksjonsmodell for bearbeidningsdeformasjon og vibrasjon gjennom metoder som dynamisk analyse [16], endelig element modellering [17], eksperimenter [18] og neurale nettverk [19] (se figur 4).
På grunnlag av ovennevnte prediksjonsmodell eller måleteknologi på maskinen kan mennesker optimere og til og med kontrollere bearbeidingparametere i sanntid. Den hovedsaklige retningen er å kompensere for feilene som følge av deformasjon og vibrasjon ved å omplanlegge verktøybanen. Den vanligst brukte metoden i denne retningen er "speil-kompensasjonsmetoden" [20] (se figur 5). Denne metoden kompenserer for deformasjon under enkeltbearbeiding ved å rette opp nominalverktøybane. Likevel vil en enkelt kompensasjon føre til ny bearbeidingsdeformasjon. Derfor er det nødvendig å etablere en iterativ sammenheng mellom skjæringskraftene og bearbeidingsdeformasjonen gjennom flere kompensasjoner for å korrigere deformasjonene én etter én. I tillegg til metoden for aktiv feilkompensasjon basert på planlegging av verktøybane, studerer mange forskere også hvordan man kan kontrollere deformasjon og vibrasjon ved å optimere og kontrollere skjæringsparametre og verktøyparametre. For skjæring av en bestemt type flymotorblad ble bearbeidingsparametrene endret gjennom flere runder med ortogonale tester. Basert på testdataene ble innvirkningen av hver skjæringsparameter og verktøyparameter på bladeformasjon og vibrasjonsrespons analysert [21-23]. En empirisk prediksjonsmodell ble etablert for å optimere bearbeidingsparametrene, effektivt redusere bearbeidingsdeformasjon og undertrykke skjæringsvibrasjon.
Basert på de ovennevnte modellene og metodene, har mange selskaper utviklet eller forbedret CNC-systemene til CNC-mekaniseringssentre for å oppnå reeltidsadaptiv kontroll av bearbeidingparametere for tyneveggde deler. Optimal milling-systemet fra israelske selskapet OMAT [24] er et typisk representant innen dette feltet. Det justerer hovedsakelig spisingshastigheten gjennom adaptiv teknologi for å oppnå formålet med konstant kraftmilling og realisere effektiv og høykvalitetsbearbeiding av komplekse produkter. I tillegg har Beijing Jingdiao brukt lignende teknologi i den klassiske tekniske kasusen om fullføring av eggskall-overflateornamentering gjennom maskinmåling og adaptiv kompensasjon [25]. THERRIEN fra GE i USA [26] foreslo en metode for reeltidskorreksjon av CNC-bearbeidingskode under bearbeiding, som ga en grunnleggende teknisk midlertidig løsning for adaptiv bearbeiding og reeltidskontroll av komplekse tyneveggde blader. Den europeiske unions automatiserte reparasjonssystemet for flymotorsturbinkomponenter (AROSATEC) realiserer adaptiv nøyaktig milling etter at bladet er reparert ved additiv fremstilling, og har blitt brukt i bladreparasjonsproduksjonen til Tysklands MTU-selskap og Irlands SIFCO-selskap [27].
Bruk av intelligent prosesseutstyr for å forbedre stivheten til prosessystemet og forbedre dempingskarakteristikken er også en effektiv måte å undertrykke deformasjonen og vibrasjonen ved bearbeiding av tyndveggede blader, forbedre bearbeidningsnøyaktigheten og forbedre overflatekvaliteten. I de siste årene har et stort antall forskjellige prosessei oppgitt vært i bruk ved bearbeiding av ulike typer flymotorblader [28]. Ettersom flymotorblader vanligvis har tyndveggede og uregelmessige strukturelle karakteristikk, liten feste- og posisjonsområde, lav bearbeidningsstivhet og lokal deformasjon under virkningen av skjæringslastene, bruker bladbearbeidingsutstyr ofte auxiliær støtte til arbeidsdelen på grunnlag av seks-punkts-posisjonsprinsippet [29] for å optimere stivheten til prosessystemet og undertrykke bearbeidningsdeformasjon. Tyndveggede og uregelmessige kurvete overflater stiller to krav til posisjonering og festing av verktøy: først, festekraften eller kontaktkraften fra verktøyet bør distribueres så jevnt som mulig på kurvet overflaten for å unngå alvorlig lokal deformasjon av arbeidsdelen under virkningen av festekraften; andre, posisjons-, festings- og auxiliær støtteelementer fra verktøyet må bedre passe til den komplekse kurvete overflaten på arbeidsdelen for å generere jevn overflatedemping ved hver kontakt punkt. Som svar på disse to kravene, har forskere foreslått et fleksibelt verktøyssystem. Fleksible verktøyssystemer kan inndelas i fasendring-fleksible verktøy og adaptivt fleksibelt verktøy. Fasendring-fleksible verktøy utnytter endringene i stivhet og damping før og etter fasendringen i fluiden: fluiden i den flytende fasen eller mobil fasen har lav stivhet og damping, og kan tilpasse seg den komplekse kurvete overflaten på arbeidsdelen under lav trykk. Deretter blir fluiden transformert til fast fase eller konsolideres av eksterne krefter som elektrisitet/magnetisme/varme, og stivheten og dampingen økes betraktelig, dermed gir det jevnt og fleksibelt støtte til arbeidsdelen og undertrykker deformasjon og vibrasjon.
Prosessutstyr i den tradisjonelle prosesseringsteknologien for flymotorblader bruker fasedomningsmaterialer som lave smeltepunkt alloyer for å fylle ut med hjelpsomstøtte. Dette betyr at etter at arbeidsstykket har blitt posisjonert og sperret på seks punkter, kastes posisjonsreferansen til arbeidsstykket inn i en formblokk gjennom lavsmeltepunktalloyen for å gi auxiliær støtte til arbeidsstykket, og kompleks punkt-posisjonering konverteres til regelmessig overflateposisjonering. Deretter utføres nøyaktig bearbeiding av det delen som skal bearbeides (se figur 6). Denne prosessmetoden har tydelige feil: konverteringen av posisjonsreferanse fører til en reduksjon i posisjonsnøyaktighet; produksjonsforberedelsen er komplisert, og kasting og smelting av lavsmeltepunktalloyene forårsaker også rester og rensingsproblemer på overflaten av arbeidsstykket. Samtidig er kastings- og smeltebetingelsene også relativt dårlige [30]. For å løse de ovennevnte prosessfeilene, er en vanlig metode å introdusere en flerpunktsstøttestruktur kombinert med et fasedomningsmateriale [31]. Øvre enden av støttestrukturen kontakter arbeidsstykket for posisjonering, mens nedre enden er dypt i en kamerakammer med lavsmeltepunktalloy. Fleksibel auxiliær støtte oppnås basert på fasedomningskarakteristikkene til lavsmeltepunktalloyen. Selv om introduksjonen av en støttestruktur kan unngå overflatefeil forårsaket av kontakt mellom lavsmeltepunktalloyer og bladene, fordi av ytelsesbegrensninger ved fasedomningsmaterialer, kan ikke fasedomningsverktøy samtidig oppfylle de to hovedkravene om høy stivhet og høy responsfart, og er vanskelig å bruke i effektiv automatisert produksjon.
For å løse de ulempene ved fasemessende fleksible verktøy, har mange forskere integrert konseptet tilpasning i utviklingen av fleksible verktøy. Adaptive fleksible verktøy kan tilpasse seg komplekse bladformer og mulige formfeil gjennom elektromekaniske systemer. For å sikre at kontaktkraften er jevnt fordelt over hele bladet, bruker verktøyet vanligvis flere punkter for støtte for å danne en støttematrise. Laget til Wang Hui ved Tsinghua Universitet foreslo et multipunkt-fleksibelt hjelpestøtteutstyr egnet for nesten-nettform-bladebehandling [32, 33] (se figur 7). Verktøyet bruker flere fleksible klampeerlementer for å assistere i å støtte bladoverflaten på nesten-nettform-blade, noe som øker kontaktoppfoverdelen. hver kontaktflate og å forsikre at trykkraften er jevnt fordelt på hver kontaktdel og hele bladen, dermed forbedrer prosessystemets stivhet og forhindrer effektivt lokal deformasjon av bladen. Verktøyet har flere passive frihetsgrader, som kan tilpasse seg bladformen og dens feil mens det unngår overposisjonering. I tillegg til å oppnå tilpasselig støtte gjennom fleksible materialer, brukes også prinsippet om elektromagnetisk induksjon i utviklingen av tilpasselig fleksibel verktøy. Laget ved Beijing University of Aeronautics and Astronautics med Yang Yiqing som leder, oppdaga en hjelpemessig støtteenhet basert på prinsippet om elektromagnetisk induksjon [34]. Verktøyet bruker en fleksibel hjelpemessig støtte som blir stimulert av et elektromagnetisk signal, hvilket kan endre dempingskarakteristikken til prosessystemet. Under klemmeprosessen tilpasser den hjelpemessige støtten seg formen på arbeidsdelen under virkningen av en permanent magnet. Under bearbeidingen vil vibrasjonene fra arbeidsdelen bli overført til den hjelpemessige støtten, og den motsatte elektromagnetiske krefta vil bli stimulert etter prinsippet om elektromagnetisk induksjon, dermed undertrykker de vibrasjonene fra tyndveggde arbeidsdeler.
For øyeblikket brukes i prosessen for utforming av prosessutstyr vanligvis metoder som endelig elementanalyse, genetisk algoritme og andre til å optimere oppsettet av flere punktstøttepunkter [35]. Likevel kan optimaliseringsresultatet vanligvis bare forsikre at forarbeidingen i ett punkt blir minima, og det kan ikke garantere at samme deformasjonsundertrykningseffekt kan oppnås i andre deler av forarbeidingen. I bladforarbeidingsprosessen utføres normalt en serie verktøypasser på arbeidsstykket på den samme maskinen, men klemmingsevneene for forarbeiding av ulike deler er forskjellige og kan faktisk variere med tiden. For statisk flerpunktstøttemetode, hvis stivheten i prosessystemet forbedres ved å øke antall hjelpestøttepunkter, vil massen og volumet av utstyr øke på den ene siden, og på den andre siden vil bevegelsesrommet for verktøyet komprimeres. Hvis posisjonen til hjelpestøtten nullstilles når ulike deler behandles, vil behandlingsprosessen uunngåelig bli avbrutt, og behandlings-effektiviteten vil reduseres. Derfor har det blitt foreslått etterfølgende prosessutstyr [36-38] som automatisk justerer støttesettet og støttekraften online basert på behandlingsprosessen. Etterfølgende prosessutstyr (se figur 8) kan oppnå dynamisk støtte gjennom koordinert samarbeid mellom verktøy og utstyr basert på verktøybanen og forandringer i driftsforholdene i den tidsvarierte skjæringsprosessen før noen behandlingsprosedyrer begynner: først flyttes hjelpestøtten til en posisjon som bidrar til å undertrykke den nåværende behandlingsdeformasjonen, slik at behandlingsområdet arbeidsdelen blir aktivt støttet, mens andre deler av arbeidsdelen forblir på plass med så lite kontakt som mulig, dermed tilpasser man de tidsavhengige festebehovene under bearbeidingen.
For å videre utvikle den adaptiv dynamiske støttekapasiteten til prosesseier, oppfylle de mer komplekse klemmingseksernene i bearbeidingen og forbedre kvaliteten og effektiviteten av bladbearbeidningproduksjonen, er etterfølgende hjelpemessig støtte utvidet til en gruppe som består av flere dynamiske hjelpemessige støtter. Hver dynamisk hjelpemessig støtte krever koordinerte handlinger og automatisk og rask rekonstruksjon av kontakten mellom støttegruppen og arbeidsdelen etter tidsvarierende krav fra produksjonsprosessen. Rekonstruksjonsprosessen påvirker ikke posisjoneringen av hele arbeidsdelen og forårsaker ingen lokal forskyvning eller vibrasjon. Prosessequipementet basert på dette begrepets kalles en selv-rekonfigurerbar gruppeklemme [39], som har fordeler som fleksibilitet, rekonfigurerbarhet og autonomi. Den selv-rekonfigurerbare gruppeklemmen kan fordde flere hjelpemessige støtter til ulike posisjoner på støttesiden etter krav fra produksjonsprosessen og kan tilpasse seg kompleksformede arbeidsdeler med stor areal, samtidig som den sikrer tilstrekkelig stivhet og eliminerer overflødige støtter. Arbeidsmetoden til klemmen er at kontrolleren sender instrukser etter det programmerte programmet, og den mobile basisen bringer støtteelementet til målposisjonen etter instruksene. Støtteelementet tilpasser seg den lokale geometriske formen til arbeidsdelen for å oppnå komplianstilpasning. De dynamiske egenskapene (stivhet og demping) i kontaktområdet mellom et enkelt støttelement og den lokale arbeidsdelen kan kontrolleres ved å endre parametrene til støtteelementet (for eksempel kan hydrauliske støtteelementer vanligvis endre inngående hydraulisk trykk for å endre kontakttegnet). De dynamiske egenskapene til prosessystemet dannes av koblingen av de dynamiske egenskapene i kontaktområdet mellom flere støtteelementer og arbeidsdelen, og er relatert til parametrene til hvert støtteelement og oppsettet av støtteelementgruppen. Designet av flerpunkt-støttegenopbygningsløsningen til den selv-rekonfigurerbare gruppeklemmen må ta hensyn til følgende tre spørsmål: tilpasse seg geometrisk formen til arbeidsdelen, raske repositioneringer av støtteelementene, og koordinert samarbeid mellom flere støttepunkter [40]. Derfor, når man bruker den selv-rekonfigurerbare gruppeklemmen, er det nødvendig å bruke arbeidsdelsformen, lastegenskaper og innhavende grensebetingelser som input for å løse flerpunkt-støttesettet og støtteparametre under ulike bearbeidningsbetingelser, planlegge flerpunkt-støttesettet bevegelsesbane, generere kontrollkode fra løsningsresultatene, og importere den til kontrolleren. I dag har forskere både hjemme og i utlandet gjort noen studier og forsøk på selv-rekonfigurerbare gruppeklemmer. I utlandet har EU-prosjektet SwarmItFIX utviklet et nytt høygrads tilpasselig selv-rekonfigurerbart klemmesystem [41], som bruker en serie mobile hjelpemessige støtter som kan flytte fritt på arbeidsbordet og repositionere i sanntid for å bedre støtte de bearbeidede delene. Prototypen av SwarmItFIX-systemet har blitt implementert i dette prosjektet (se figur 9a) og testet på lokasjonen til en italiensk flymaskinprodusent. I Kina har laget til Wang Hui ved Tsinghua Universitet utviklet en firepunkt-klemmestøttearbeidsbord som kan kontrolleres i samordning med en maskinverktøy [42] (se figur 9b). Dette arbeidsbordet kan støtte utklippet tenon og automatiske unngå verktøyet under finebearbeidingen av tenonen til en turbinblad. Under bearbeidingen samarbeider firepunkt-hjelpemessig støtte med CNC-bearbeidningsmidtelsen for å rekonstruere firepunkt-kontakttilstanden etter verktøyets posisjon, noe som ikke bare unngår interferens mellom verktøyet og hjelpemessig støtte, men også garanterer støtteeffekten.
Da kravene til forholdet mellom drivkraft og vekt i flymotorer fortsetter å øke, reduseres antall deler gradvis, og spenningsnivået på delene blir høyere og høyere. Ytevaren til de to hovedsaklige tradisjonelle høytemperatursmaterialene har nådd sitt grenseverdi. I nylig tid har nye materialer for flymotorblader utviklet seg raskt, og stadig flere høy ytelsesmessige materialer brukes til å lage tyndveggede blader. Blant disse er γ -TiAl-alloy[43] har fremragende egenskaper som høy spesifikk styrke, motstand mot høy temperatur og god oxidasjonstoleranse. Samtidig er dens tetthet 3.9g/cm3, som bare er halvparten av den for høytemperaturspadder. I fremtiden har det stor potensial som blad i temperaturområdet 700-800 ℃ . Selv om γ -TiAl-laget har fremragende mekaniske egenskaper, men dens høy hardhet, lav varmeledningsevne, lav bruddtverghet og høy skrøphet fører til dårlig overflateintegritet og lav nøyaktighet av γ -TiAl-material under skjæring, noe som alvorlig påvirker tjenestelivet til delene. Derfor er bearbeidingssøket av γ -TiAl-laget av stor teoretisk betydning og verdi, og er en viktig forskningsretning innen gjeldende bladbearbeidningsteknologi.
Turbinblader har komplekse kurvete overflater og krever høy geometrisk nøyaktighet. I dag bruker man hovedsakelig geometrisk adaptiv bearbeiding basert på stiplanlegging og modellrekonstruksjon for å oppnå nødvendig nøyaktighet. Denne metoden kan effektivt redusere feilene som skyldes posisjonering, klamping osv., som påvirker bladets bearbeidningsnøyaktighet. Likevel, på grunn av ulik tykkelse i blanketter fra dypformingsprosessen, varierer skjæringsdybden i ulike områder under bearbeiding etter den planlagte stien, noe som innfører usikkerheter i prosessen og påvirker bearbeidningsstabiliteten. Fremover bør endringer i faktisk bearbeidningsstatus spores bedre under CNC-adaptiv bearbeiding [44], noe som vil bety en betydelig forbedring av bearbeidningsnøyaktigheten av komplekse kurvete overflater og etablering av en tidsvarierende kontrollmetode for adaptiv bearbeiding basert på reeltidsdata.
Som den største type deler i motoren, påvirker produksjonseffektiviteten av blader direkte den generelle produsereffektiviteten til motoren, og kvaliteten på bladene påvirker direkte ytelsen og levetiden til motoren. Derfor har intelligent nøyaktig bearbeiding av blader blitt utviklingsretningen for motorebladeprodusering i dagens verden. Forskning og utvikling av maskinverktøy og prosessutstyr er nøkkelen til å realisere intelligent bladeprosessering. Med utviklingen av CNC-teknologi har intelligensen til maskinverktøy raskt forbedret seg, og produktionskapasiteten har økt betraktelig. Derfor er forskning, utvikling og innovasjon av intelligent prosessutstyr et viktig utviklingsområde for effektiv og nøyaktig bearbeiding av tynde vegger. Høygradig intelligente CNC-maskinværk kombineres med prosessutstyr for å danne et intelligent bladeprosesseringssystem (se figur 10), som gjør det mulig å utføre høy nøyaktig, effektiv og adaptiv CNC-bearbeiding av tynde vegger.
Hett nyhetar2024-12-31
2024-12-04
2024-12-03
2024-12-05
2024-11-27
2024-11-26
Vår profesjonelle salgsavdeling venter på din konsultasjon.
NO
EN
AR
BG
HR
CS
DA
NL
FI
FR
DE
EL
HI
IT
JA
KO
PL
PT
RO
RU
ES
SV
TL
IW
LV
LT
SR
SK
SL
UK
VI
ET
HU
TH
TR
AF
MS
GA
IS
