Som en nøkkelkomponent for å oppnå ytelsen til flymotorer har blader typiske egenskaper som tynnveggede, spesialformede, komplekse strukturer, vanskelige materialer å bearbeide og høye krav til prosessnøyaktighet og overflatekvalitet. Hvordan man oppnår presis og effektiv behandling av blader er en stor utfordring i det nåværende produksjonsfeltet for flymotorer. Gjennom analysen av nøkkelfaktorene som påvirker bladets prosesseringsnøyaktighet, er den nåværende statusen for forskning på bladpresisjonsbehandlingsteknologi og utstyr omfattende oppsummert, og utviklingstrenden for bladbehandlingsteknologi for flymotorer er prospektert.
I romfartsindustrien er lette, høystyrke tynnveggede deler mye brukt og er nøkkelkomponenter for å oppnå ytelsen til viktig utstyr som flymotorer [1]. For eksempel kan titanlegeringsviftebladene til flymotorer med store bypassforhold (se figur 1) være opptil 1 meter lange, med komplekse bladprofiler og dempende plattformstrukturer, og tykkelsen på den tynneste delen er bare 1.2 mm, som er en typisk stor tynnvegget spesialformet del [2]. Som en typisk tynnvegget spesialformet del med svak stivhet, er bladet utsatt for bearbeidingsdeformasjon og vibrasjoner under behandlingen [3]. Disse problemene påvirker i alvorlig grad prosesseringsnøyaktigheten og overflatekvaliteten til bladet.
Ytelsen til motoren avhenger i stor grad av produksjonsnivået til bladene. Under drift av motoren må bladene fungere stabilt under ekstreme driftsmiljøer som høy temperatur og høyt trykk. Dette krever at bladmaterialet må ha god styrke, utmattelsesmotstand og høy temperatur korrosjonsbestandighet, og sikre strukturell stabilitet [2]. Vanligvis brukes titanlegeringer eller høytemperaturlegeringer til flymotorblader. Imidlertid har titanlegeringer og høytemperaturlegeringer dårlig bearbeidbarhet. Under skjæreprosessen er skjærekraften stor og verktøyet slites raskt. Ettersom verktøyslitasjen øker, vil skjærekraften øke ytterligere, noe som resulterer i mer alvorlig maskineringsdeformasjon og vibrasjon, noe som resulterer i lav dimensjonsnøyaktighet og dårlig overflatekvalitet på delene. For å imøtekomme motorens ytelseskrav under ekstreme arbeidsforhold, er maskineringsnøyaktigheten og overflatekvaliteten til bladene ekstremt høye. Hvis vi tar viftebladene i titaniumlegering som brukes i en innenlandsprodusert turbofanmotor med høyt bypass-forhold som et eksempel, er den totale lengden på bladet 681 mm, mens tykkelsen er mindre enn 6 mm. Profilkravet er -0.12 til +0.03 mm, dimensjonsnøyaktigheten til innløps- og eksoskantene er -0.05 til +0.06 mm, vridningsfeilen til bladseksjonen er innenfor ±10', og overflateruhetsverdien Ra er bedre enn 0.4μm. Dette krever vanligvis presisjonsmaskinering på en femakset CNC-maskinverktøy. På grunn av bladets svake stivhet, komplekse struktur og vanskelige å behandle materialer, for å sikre maskineringsnøyaktighet og kvalitet, må prosesspersonell imidlertid justere skjæreparametrene flere ganger i løpet av maskineringsprosessen, noe som alvorlig begrenser ytelsen til CNC-maskinsenteret og forårsaker enormt effektivitetsavfall [4]. Derfor, med den raske utviklingen av CNC-maskineringsteknologi, har det blitt et presserende behov for avanserte produksjonsbedrifter for å oppnå deformasjonskontroll og vibrasjonsdemping for maskinering av tynnveggede deler og gi full spill til maskineringsevnene til CNC-maskineringssentre.
Forskningen på deformasjonskontrollteknologi av tynnveggede svake stive deler har tiltrukket seg oppmerksomheten til ingeniører og forskere i lang tid. I tidlig produksjonspraksis bruker folk ofte vannlinjestrategien med vekslende fresing på begge sider av tynnveggede strukturer, noe som lett kan redusere de negative effektene av deformasjon og vibrasjon på dimensjonsnøyaktighet til en viss grad. I tillegg er det også en måte å forbedre bearbeidingsstivheten ved å sette prefabrikkerte offerstrukturer som forsterkende ribber.
For å møte kravene til stabil service under høye temperaturer og høytrykksmiljøer, er de ofte brukte materialene for flymotorblader titanlegeringer eller høytemperaturlegeringer. De siste årene har titan-aluminium intermetalliske forbindelser også blitt et bladmateriale med stort brukspotensial. Titanlegeringer har egenskapene lav varmeledningsevne, lav plastisitet, lav elastisitetsmodul og sterk affinitet, noe som gjør at de har problemer som stor skjærekraft, høy skjæretemperatur, sterk arbeidsherding og stor verktøyslitasje under skjæring. De er typiske materialer som er vanskelige å kutte (mikrostrukturmorfologi se figur 2a) [7]. Hovedkarakteristikkene til høytemperaturlegeringer er høy plastisitet og styrke, dårlig varmeledningsevne og en stor mengde tett fast løsning inni [8]. Plastisk deformasjon under skjæring forårsaker kraftig forvrengning av gitteret, høy deformasjonsmotstand, stor skjærekraft og alvorlig kuldeherdingsfenomen, som også er typiske materialer som er vanskelige å kutte (mikrostrukturmorfologi se figur 2b). Derfor er det svært viktig å utvikle effektiv og presis skjæreteknologi for materialer som er vanskelige å kutte, som titanlegeringer og høytemperaturlegeringer. For å oppnå effektiv og presis bearbeiding av materialer som er vanskelige å kutte, har innenlandske og utenlandske forskere utført dyptgående forskning fra perspektivene til innovative skjæremetoder, optimale maskineringsverktøymaterialer og optimaliserte skjæreparametere.
Når det gjelder innovativ forskning og utvikling av skjæremetoder, har forskere introdusert hjelpemidler som laseroppvarming og kryogenisk kjøling for å forbedre bearbeidbarheten til materialer og oppnå effektiv skjæring. Arbeidsprinsippet for laseroppvarmingsassistert prosessering [9] (se figur 3a) er å fokusere en høyeffekts laserstråle på arbeidsstykkets overflate foran skjærekanten, myke materialet ved lokal oppvarming av strålen, redusere materialets flytestyrke, og derved redusere skjærekraften og verktøyslitasjen, og forbedre kvaliteten og effektiviteten til skjæringen. Kryogen kjøleassistert prosessering [10] (se figur 3b) bruker flytende nitrogen, høytrykks karbondioksidgass og andre kjølemedier for å spraye på skjæredelen for å avkjøle skjæreprosessen, unngå problemet med for høy lokal skjæretemperatur forårsaket av dårlig termisk ledningsevne av materialet, og gjøre arbeidsstykket lokalt kald og sprø, noe som gjør sponen kald og sprø. Nuclear AMRC-selskapet i Storbritannia brukte suksessfullt høytrykks karbondioksidgass for å avkjøle titanlegeringsprosessen. Sammenlignet med tørrskjæringstilstanden viser analysen at kryogen kjøleassistert prosessering ikke bare kan redusere skjærekraften og forbedre kvaliteten på skjæreoverflaten, men også effektivt redusere verktøyslitasje og øke verktøyets levetid. I tillegg er ultralydsvibrasjonsassistert prosessering [11, 12] (se figur 3c) også en effektiv metode for effektiv kutting av materialer som er vanskelige å behandle. Ved å påføre høyfrekvente vibrasjoner med liten amplitude på verktøyet, oppnås intermitterende separasjon mellom verktøyet og arbeidsstykket under bearbeidingsprosessen, noe som endrer materialfjerningsmekanismen, forbedrer stabiliteten til dynamisk skjæring, unngår effektivt friksjon mellom verktøyet og den bearbeidede overflaten, reduserer skjæretemperatur og skjærekraft, reduserer slitasje, og reduserer verktøyets overflateruhet. Dens utmerkede prosesseffekter har fått bred oppmerksomhet.
For materialer som er vanskelige å kutte, som titanlegeringer, kan optimalisering av verktøymaterialer effektivt forbedre skjæreresultatene [8, 13]. Studier har vist at for titanlegeringsbehandling kan forskjellige verktøy velges i henhold til prosesseringshastigheten. For skjæring med lav hastighet brukes høyhastighetsstål med høy kobolt, for skjæring med middels hastighet brukes hardmetallverktøy med aluminiumoksidbelegg, og for høyhastighetsskjæring brukes kubisk bornitrid (CBN) verktøy; For bearbeiding av høytemperaturlegeringer bør høy-vanadium høyhastighetsstål eller YG-sementert karbidverktøy med høy hardhet og god slitestyrke brukes til bearbeiding.
Skjæreparametere er også en viktig faktor som påvirker maskineringseffekten. Bruk av passende skjæreparametere for de tilsvarende materialene kan effektivt forbedre maskineringskvaliteten og effektiviteten. Med skjærehastighetsparameteren som et eksempel, kan lav skjærehastighet lett danne et oppbygd kantområde på materialoverflaten, noe som reduserer overflatebearbeidingsnøyaktigheten; høy skjærehastighet kan lett forårsake varmeakkumulering og forårsake brannskader på arbeidsstykket og verktøyet. I denne forbindelse analyserte professor Zhai Yuanshengs team ved Harbin University of Science and Technology de mekaniske og fysiske egenskapene til ofte brukte materialer som er vanskelig å maskinere og oppsummerte en anbefalt tabell over skjærehastigheter for materialer som er vanskelige å maskinere gjennom ortogonale maskineringseksperimenter [14] (se tabell 1). Bruk av verktøyene og skjærehastighetene anbefalt i tabellen for maskinering kan effektivt redusere maskineringsfeil og verktøyslitasje, og forbedre maskineringskvaliteten.
De siste årene, med den raske utviklingen av luftfartsindustrien og den økende markedsetterspørselen, har kravene til effektiv og presis behandling av tynnveggede blader blitt økende, og etterspørselen etter teknologi for høyere presisjon deformasjonskontroll har blitt mer presserende. I sammenheng med intelligent produksjonsteknologi har det å kombinere moderne elektronisk informasjonsteknologi for å oppnå intelligent kontroll av deformasjon og vibrasjon av prosessering av flymotorblader blitt et hett tema for mange forskere. Å introdusere intelligente CNC-systemer i presisjonsbehandlingen av komplekse buede overflater av blader, og aktivt kompensere for feil i prosesseringsprosessen basert på intelligente CNC-systemer, kan effektivt undertrykke deformasjon og vibrasjon.
For aktiv feilkompensering i bearbeidingsprosessen, for å oppnå optimalisering og kontroll av bearbeidingsparametere som verktøybane, er det nødvendig å først oppnå innflytelsen av prosessparametere på bearbeidingsdeformasjon og vibrasjon. Det er to vanlig brukte metoder: den ene er å analysere og resonnere resultatene for hvert verktøy som går gjennom måling på maskinen og feilanalyse [15]; den andre er å etablere en prediksjonsmodell for maskinering av deformasjon og vibrasjon gjennom metoder som dynamisk analyse [16], finite element-modellering [17], eksperimenter [18] og nevrale nettverk [19] (se figur 4).
Basert på prediksjonsmodellen ovenfor eller måleteknologi på maskinen, kan folk optimalisere og til og med kontrollere maskineringsparametrene i sanntid. Hovedretningen er å kompensere for feil forårsaket av deformasjon og vibrasjon ved å omplanlegge verktøybanen. Den mest brukte metoden i denne retningen er "speilkompensasjonsmetoden" [20] (se figur 5). Denne metoden kompenserer deformasjonen av en enkelt skjæring ved å korrigere den nominelle verktøybanen. En enkelt kompensasjon vil imidlertid gi ny maskineringsdeformasjon. Derfor er det nødvendig å etablere et iterativt forhold mellom skjærekraften og maskineringsdeformasjonen gjennom flere kompensasjoner for å korrigere deformasjonen en etter en. I tillegg til metoden for aktiv feilkompensasjon basert på verktøybaneplanlegging, studerer mange forskere også hvordan man kan kontrollere deformasjon og vibrasjon ved å optimalisere og kontrollere skjæreparametere og verktøyparametere. For kutting av en bestemt type flymotorblad ble maskineringsparametrene endret for flere runder med ortogonale tester. Basert på testdataene ble påvirkningen av hver skjæreparameter og verktøyparameter på deformasjonen og vibrasjonsresponsen på bladets maskinering analysert [21-23]. En empirisk prediksjonsmodell ble etablert for å optimalisere maskineringsparametrene, effektivt redusere maskineringsdeformasjon og undertrykke kuttevibrasjoner.
Basert på de ovennevnte modellene og metodene har mange selskaper utviklet eller forbedret CNC-systemene til CNC-maskineringssentre for å oppnå adaptiv kontroll i sanntid av prosesseringsparametere for tynnveggede deler. Det optimale fresesystemet til Israels OMAT-selskap [24] er en typisk representant på dette feltet. Den justerer hovedsakelig matehastigheten gjennom adaptiv teknologi for å oppnå formålet med konstant kraftfresing og realisere høyeffektiv og høykvalitetsbehandling av komplekse produkter. I tillegg brukte Beijing Jingdiao også lignende teknologi i det klassiske tekniske tilfellet med å fullføre eggeskalloverflatemønstergravering gjennom adaptiv kompensasjon for måling på maskinen [25]. THERRIEN fra GE i USA [26] foreslo en sanntidskorreksjonsmetode for CNC-bearbeidingskoder under maskinering, som ga et grunnleggende teknisk middel for adaptiv maskinering og sanntidskontroll av komplekse tynnveggede blader. EUs automatiserte reparasjonssystem for turbinkomponenter til flymotorer (AROSATEC) realiserer adaptiv presisjonsfresing etter at bladet er reparert ved additiv produksjon, og har blitt brukt på bladreparasjonsproduksjonen til det tyske MTU-selskapet og det irske SIFCO-selskapet [27].
Bruk av intelligent prosessutstyr for å forbedre stivheten til prosesssystemet og forbedre dempningsegenskapene er også en effektiv måte å undertrykke deformasjonen og vibrasjonen av tynnveggede bladbehandling, forbedre prosesseringsnøyaktigheten og forbedre overflatekvaliteten. De siste årene har et stort antall forskjellig prosessutstyr blitt brukt i prosesseringen av ulike typer flymotorblader [28]. Siden flymotorblader generelt har tynnveggede og uregelmessige strukturelle egenskaper, et lite klemme- og posisjoneringsområde, lav prosesseringsstivhet og lokal deformasjon under påvirkning av skjærebelastninger, bruker bladbehandlingsutstyr vanligvis hjelpestøtte til arbeidsstykket på grunnlag av å tilfredsstille sekspunktsposisjoneringsprinsippet i prosessen med stivhet og undertrykking av deformasjonsprosessen [29]. Tynnveggede og uregelmessige buede overflater stiller to krav til posisjonering og fastspenning av verktøy: For det første bør klemkraften eller kontaktkraften til verktøyet fordeles så jevnt som mulig på den buede overflaten for å unngå alvorlig lokal deformasjon av arbeidsstykket under påvirkning av klemkraften; for det andre må posisjonerings-, klemme- og hjelpestøtteelementene til verktøyet bedre matche den komplekse buede overflaten til arbeidsstykket for å generere jevn overflatekontaktkraft ved hvert kontaktpunkt. Som svar på disse to kravene har forskere foreslått et fleksibelt verktøysystem. Fleksible verktøysystemer kan deles inn i faseendring fleksibelt verktøy og adaptivt fleksibelt verktøy. Fleksibel faseendringsverktøy utnytter endringene i stivhet og demping før og etter faseendringen av væsken: væsken i væskefasen eller mobilfasen har lav stivhet og demping, og kan tilpasse seg den komplekse buede overflaten til arbeidsstykket under lavt trykk. Etterpå omdannes væsken til en fast fase eller konsolideres av ytre krefter som elektrisitet/magnetisme/varme, og stivheten og dempingen er kraftig forbedret, og gir derved jevn og fleksibel støtte for arbeidsstykket og undertrykker deformasjon og vibrasjoner.
Prosessutstyret i den tradisjonelle prosesseringsteknologien til flymotorblader er å bruke faseendringsmaterialer som legeringer med lavt smeltepunkt for å fylle hjelpestøtte. Det vil si, etter at emnet er plassert og klemt fast i seks punkter, støpes posisjonsreferansen til arbeidsstykket inn i en støpeblokk gjennom legeringen med lavt smeltepunkt for å gi hjelpestøtte for arbeidsstykket, og den komplekse punktposisjoneringen konverteres til vanlig overflateposisjonering, og deretter utføres presisjonsbehandlingen av delen som skal behandles (se figur 6). Denne prosessmetoden har åpenbare mangler: posisjoneringsreferansekonverteringen fører til en reduksjon i posisjoneringsnøyaktigheten; produksjonsforberedelsen er komplisert, og støpingen og smeltingen av legeringen med lavt smeltepunkt gir også rest- og rengjøringsproblemer på arbeidsstykkets overflate. Samtidig er også støpe- og smelteforholdene relativt dårlige [30]. For å løse de ovennevnte prosessfeilene er en vanlig metode å introdusere en flerpunkts støttestruktur kombinert med et faseendringsmateriale [31]. Den øvre enden av støttestrukturen kommer i kontakt med arbeidsstykket for posisjonering, og den nedre enden er nedsenket i legeringskammeret med lavt smeltepunkt. Fleksibel hjelpestøtte oppnås basert på faseendringsegenskapene til legeringen med lavt smeltepunkt. Selv om innføringen av en støttestruktur kan unngå overflatedefekter forårsaket av legeringer med lavt smeltepunkt som kommer i kontakt med bladene, på grunn av ytelsesbegrensningene til faseendringsmaterialer, kan ikke faseendringsfleksibelt verktøy samtidig oppfylle de to hovedkravene høy stivhet og høy responshastighet, og er vanskelig å bruke på høyeffektiv automatisert produksjon.
For å løse ulempene med faseendring fleksibelt verktøy, har mange forskere innlemmet konseptet om tilpasning i forskning og utvikling av fleksibelt verktøy. Adaptivt fleksibelt verktøy kan tilpasses komplekse bladformer og mulige formfeil gjennom elektromekaniske systemer. For å sikre at kontaktkraften er jevnt fordelt på hele bladet, bruker verktøyet vanligvis flerpunkts hjelpestøtter for å danne en støttematrise. Wang Huis team ved Tsinghua University foreslo et flerpunkts fleksibelt hjelpeprosessutstyr som er egnet for bladbehandling i nesten nettform [32, 33] (se figur 7). Verktøyet bruker flere fleksible materialklemmeelementer for å hjelpe til med å støtte bladoverflaten til det nesten nettformede bladet, og øke kontaktområdet til hvert kontaktområde og sikre at klemkraften er jevnt fordelt på hver kontaktdel og hele bladet, og dermed forbedre stivheten til prosesssystemet og effektivt forhindre lokal deformasjon av bladet. Verktøyet har flere passive frihetsgrader, som adaptivt kan matche bladformen og feilen samtidig som man unngår overposisjonering. I tillegg til å oppnå adaptiv støtte gjennom fleksible materialer, brukes prinsippet om elektromagnetisk induksjon også til forskning og utvikling av adaptivt fleksibelt verktøy. Yang Yiqings team ved Beijing University of Aeronautics and Astronautics oppfant en hjelpestøtteanordning basert på prinsippet om elektromagnetisk induksjon [34]. Verktøyet bruker en fleksibel hjelpestøtte som eksiteres av et elektromagnetisk signal, som kan endre dempningsegenskapene til prosesssystemet. Under innspenningsprosessen matcher hjelpestøtten adaptivt formen på arbeidsstykket under påvirkning av en permanent magnet. Under behandlingen vil vibrasjonen som genereres av arbeidsstykket bli overført til hjelpestøtten, og den omvendte elektromagnetiske kraften vil bli begeistret i henhold til prinsippet om elektromagnetisk induksjon, og derved undertrykke vibrasjonen av tynnvegget arbeidsstykkebehandling.
For tiden, i prosessen med prosessutstyrsdesign, brukes endelig elementanalyse, genetisk algoritme og andre metoder generelt for å optimalisere utformingen av flerpunkts hjelpestøtter [35]. Imidlertid kan optimeringsresultatet vanligvis bare sikre at prosesseringsdeformasjonen på ett punkt minimeres, og kan ikke garantere at den samme deformasjonsdempende effekten kan oppnås i andre prosesseringsdeler. I bladbearbeidingsprosessen utføres vanligvis en serie verktøypasseringer på arbeidsstykket på samme maskinverktøy, men klemkravene for å behandle forskjellige deler er forskjellige og kan til og med være tidsvarierende. For den statiske flerpunktsstøttemetoden, hvis stivheten til prosesssystemet forbedres ved å øke antall hjelpestøtter, vil på den ene side massen og volumet til verktøyet øke, og på den annen side vil bevegelsesrommet til verktøyet bli komprimert. Hvis posisjonen til hjelpestøtten tilbakestilles ved behandling av forskjellige deler, vil prosesseringsprosessen uunngåelig bli avbrutt og prosesseringseffektiviteten reduseres. Derfor er det foreslått oppfølgingsprosessutstyr [36-38] som automatisk justerer støtteoppsettet og støttestyrken online i henhold til prosessprosessen. Oppfølgingsprosessutstyret (se figur 8) kan oppnå dynamisk støtte gjennom det koordinerte samarbeidet mellom verktøyet og verktøyet basert på verktøybanen og arbeidstilstandsendringer i den tidsvarierende skjæreprosessen før en eventuell bearbeidingsprosedyre starter: Flytt først hjelpestøtten til en posisjon som hjelper til med å undertrykke den aktuelle bearbeidingsdeformasjonen, slik at bearbeidingsområdet av arbeidsstykket støttes aktivt, mens andre deler av arbeidsstykket forblir i posisjon med så liten kontakt som mulig, og matcher dermed de tidsvarierende klemkravene under bearbeidingsprosessen.
For ytterligere å forbedre den adaptive dynamiske støtteevnen til prosessutstyr, matche de mer komplekse klemkravene i prosesseringsprosessen, og forbedre kvaliteten og effektiviteten til bladbehandlingsproduksjonen, utvides den oppfølgende hjelpestøtten til en gruppe dannet av flere dynamiske hjelpestøtter. Hver dynamisk hjelpestøtte er nødvendig for å koordinere handlinger og automatisk og raskt rekonstruere kontakten mellom støttegruppen og arbeidsstykket i henhold til de tidsvarierende kravene til produksjonsprosessen. Rekonstruksjonsprosessen forstyrrer ikke plasseringen av hele arbeidsstykket og forårsaker ikke lokal forskyvning eller vibrasjon. Prosessutstyret basert på dette konseptet kalles en selvrekonfigurerbar gruppearmatur [39], som har fordelene av fleksibilitet, rekonfigurerbarhet og autonomi. Den selv-rekonfigurerbare gruppearmaturen kan tildele flere hjelpestøtter til forskjellige posisjoner på den støttede overflaten i henhold til kravene til produksjonsprosessen, og kan tilpasse seg kompleksformede arbeidsstykker med et stort område, samtidig som den sikrer tilstrekkelig stivhet og eliminerer overflødige støtter. Arbeidsmetoden til armaturet er at kontrolleren sender instruksjoner i henhold til det programmerte programmet, og den mobile basen bringer støtteelementet til målposisjonen i henhold til instruksjonene. Støtteelementet tilpasser seg den lokale geometriske formen til arbeidsstykket for å oppnå kompatibel støtte. De dynamiske egenskapene (stivhet og demping) til kontaktområdet mellom et enkelt støtteelement og det lokale arbeidsstykket kan kontrolleres ved å endre parametrene til støtteelementet (for eksempel kan det hydrauliske støtteelementet vanligvis endre det hydrauliske inngangstrykket for å endre kontaktkarakteristikkene). De dynamiske egenskapene til prosesssystemet dannes av koblingen av de dynamiske egenskapene til kontaktområdet mellom flere støtteelementer og arbeidsstykket, og er relatert til parametrene til hvert støtteelement og utformingen av støtteelementgruppen. Utformingen av flerpunktsstøtterekonstruksjonsskjemaet til den selvrekonfigurerbare gruppearmaturen må ta hensyn til følgende tre problemer: tilpasning til arbeidsstykkets geometriske form, rask reposisjonering av støtteelementene og koordinert samarbeid mellom flere støttepunkter [40]. Derfor, når du bruker den selvrekonfigurerbare gruppearmaturen, er det nødvendig å bruke arbeidsstykkets form, belastningskarakteristikk og iboende grenseforhold som input for å løse flerpunktsstøtteoppsettet og støtteparametere under forskjellige behandlingsforhold, planlegge multipunktstøttebevegelsesbanen, generere kontrollkode fra løsningsresultatene og importere den til kontrolleren. For tiden har innenlandske og utenlandske forskere utført noen undersøkelser og forsøk på selvrekonfigurerbare gruppearmaturer. I utlandet har EU-prosjektet SwarmItFIX utviklet et nytt svært tilpasningsdyktig selvrekonfigurerbart armatursystem [41], som bruker et sett med mobile hjelpestøtter for å bevege seg fritt på arbeidsbenken og reposisjonere i sanntid for bedre å støtte de behandlede delene. Prototypen til SwarmItFIX-systemet er implementert i dette prosjektet (se figur 9a) og testet på stedet til en italiensk flyprodusent. I Kina har Wang Huis team ved Tsinghua University utviklet en firepunkts klemmestøttearbeidsbenk som kan styres i koordinering med en maskinverktøy [42] (se figur 9b). Denne arbeidsbenken kan støtte den utkragede tappen og automatisk unngå verktøyet under finbearbeiding av tappen til et turbinblad.
Ettersom designkravene for skyvekraft-til-vekt-forholdet til flymotorer fortsetter å øke, reduseres antallet deler gradvis, og spenningsnivået til delene blir høyere og høyere. Ytelsen til de to viktigste tradisjonelle høytemperatur-konstruksjonsmaterialene har nådd sin grense. De siste årene har nye materialer for flymotorblader utviklet seg raskt, og flere og flere høyytelsesmaterialer brukes til å lage tynnveggede blader. Blant dem, γ-TiAl-legering[43] har utmerkede egenskaper som høy spesifikk styrke, høy temperaturbestandighet og god oksidasjonsmotstand. Samtidig er dens tetthet 3.9 g/cm3, som bare er halvparten av høytemperaturlegeringer. I fremtiden har den et stort potensial som blad i temperaturområdet 700-800℃. Selv γ-TiAl-legering har utmerkede mekaniske egenskaper, dens høye hardhet, lave varmeledningsevne, lave bruddseighet og høye sprøhet fører til dårlig overflateintegritet og lav presisjon av γ-TiAl-legeringsmateriale under kutting, noe som alvorlig påvirker levetiden til delene. Derfor behandler forskningen av γ-TiAl-legering har viktig teoretisk betydning og verdi, og er en viktig forskningsretning for dagens bladbehandlingsteknologi.
Aeromotorblader har komplekse buede overflater og krever høy formnøyaktighet. For tiden bruker deres presisjonsmaskinering hovedsakelig geometriske adaptive bearbeidingsmetoder basert på baneplanlegging og modellrekonstruksjon. Denne metoden kan effektivt redusere virkningen av feil forårsaket av posisjonering, fastspenning osv. på knivens maskineringsnøyaktighet. Innflytelse. På grunn av den ujevne tykkelsen på smiblademnet, er imidlertid skjæredybden i forskjellige områder av verktøyet forskjellig under skjæreprosessen i henhold til den planlagte banen, noe som bringer usikre faktorer til skjæreprosessen og påvirker prosesseringsstabiliteten. I fremtiden, under den CNC adaptive maskineringsprosessen, bør de faktiske maskineringstilstandsendringene spores bedre [44], og dermed forbedre maskineringsnøyaktigheten til komplekse buede overflater betydelig og danne en tidsvarierende kontrolladaptiv maskineringsmetode som justerer skjæreparametere basert på tilbakemeldingsdata i sanntid.
Som den største typen deler i motoren, påvirker produksjonseffektiviteten til bladene direkte den totale produksjonseffektiviteten til motoren, og produksjonskvaliteten til bladene påvirker direkte ytelsen og levetiden til motoren. Derfor har intelligent presisjonsbearbeiding av blader blitt utviklingsretningen for produksjon av motorblader i verden i dag. Forskning og utvikling av maskinverktøy og prosessutstyr er nøkkelen til å realisere intelligent bladbehandling. Med utviklingen av CNC-teknologi har intelligensnivået til verktøymaskiner raskt forbedret, og prosesserings- og produksjonskapasiteten har blitt kraftig forbedret. Derfor er forskning og utvikling og innovasjon av intelligent prosessutstyr en viktig utviklingsretning for effektiv og presis bearbeiding av tynnveggede blader. Svært intelligente CNC-maskinverktøy kombineres med prosessutstyr for å danne et intelligent bladbehandlingssystem (se figur 10), som realiserer høypresisjon, høyeffektiv og adaptiv CNC-bearbeiding av tynnveggede blader.
Hete nyheter2024-12-31
2024-12-04
2024-12-03
2024-12-05
2024-11-27
2024-11-26
Vårt profesjonelle salgsteam venter på din konsultasjon.
EN
AR
BG
HR
CS
DA
NL
FI
FR
DE
EL
HI
IT
JA
KO
NEI
PL
PT
RO
RU
ES
SV
TL
IW
LV
LT
SR
SK
SL
UK
VI
ET
HU
TH
TR
AF
MS
GA
IS
