Som en nyckelkomponent för att uppnå prestanda hos flygmotorer har blad typiska egenskaper som tunnväggiga, specialformade, komplexa strukturer, svåra material att bearbeta och höga krav på bearbetningsnoggrannhet och ytkvalitet. Hur man uppnår exakt och effektiv bearbetning av blad är en stor utmaning inom det nuvarande flygmotortillverkningsområdet. Genom analysen av nyckelfaktorerna som påverkar bladets bearbetningsnoggrannhet sammanfattas den aktuella statusen för forskningen om klingprecisionsbearbetningsteknik och utrustning heltäckande, och utvecklingstrenden för bearbetningsteknik för flygmotorer förväntas.
Inom flygindustrin används lätta, höghållfasta tunnväggiga delar i stor utsträckning och är nyckelkomponenter för att uppnå prestanda hos viktig utrustning som flygplansmotorer [1]. Till exempel kan fläktbladen i titanlegering av flygplansmotorer med stort bypassförhållande (se figur 1) vara upp till 1 meter långa, med komplexa bladprofiler och dämpande plattformsstrukturer, och tjockleken på den tunnaste delen är bara 1.2 mm, vilket är en typisk stor tunnväggig specialformad del [2]. Som en typisk tunnväggig specialformad del med svag styvhet är bladet benäget att bearbeta deformation och vibrationer under bearbetningen [3]. Dessa problem påverkar allvarligt bearbetningsnoggrannheten och ytkvaliteten på bladet.
Motorns prestanda beror till stor del på bladens tillverkningsnivå. Under driften av motorn måste bladen arbeta stabilt under extrema driftsmiljöer som hög temperatur och högt tryck. Detta kräver att bladmaterialet måste ha god hållfasthet, utmattningsbeständighet och korrosionsbeständighet vid hög temperatur och säkerställa strukturell stabilitet [2]. Vanligtvis används titanlegeringar eller högtemperaturlegeringar för flygplansmotorblad. Emellertid har titanlegeringar och högtemperaturlegeringar dålig bearbetbarhet. Under skärprocessen är skärkraften stor och verktyget slits snabbt. När verktygsslitaget ökar kommer skärkraften att öka ytterligare, vilket resulterar i allvarligare bearbetningsdeformation och vibrationer, vilket resulterar i låg dimensionsnoggrannhet och dålig ytkvalitet på delar. För att uppfylla motorns serviceprestandakrav under extrema arbetsförhållanden är bearbetningsnoggrannheten och ytkvaliteten på bladen extremt hög. Om man tar fläktbladen i titanlegering som används i en inhemskt tillverkad turbofläktmotor med högt bypassförhållande som exempel, är bladets totala längd 681 mm, medan tjockleken är mindre än 6 mm. Profilkravet är -0.12 till +0.03 mm, dimensionsnoggrannheten för inlopps- och utloppskanterna är -0.05 till +0.06 mm, vridningsfelet för bladsektionen är inom ±10'och ytjämnheten Ra är bättre än 0.4μm. Detta kräver vanligtvis precisionsbearbetning på en femaxlig CNC-maskin. Men på grund av bladets svaga styvhet, komplexa struktur och svårbearbetade material, för att säkerställa bearbetningsnoggrannhet och kvalitet, måste processpersonal justera skärparametrarna flera gånger under bearbetningsprocessen, vilket allvarligt begränsar prestandan hos CNC-bearbetningscentret och orsakar enormt effektivitetsslöseri [4]. Därför, med den snabba utvecklingen av CNC-bearbetningsteknik, har hur man uppnår deformationskontroll och vibrationsdämpning för bearbetning av tunnväggiga delar och ger fullt spel åt bearbetningskapaciteten hos CNC-bearbetningscentra blivit ett akut behov för avancerade tillverkningsföretag.
Forskningen om deformationskontrollteknik för tunnväggiga svaga stela delar har uppmärksammats av ingenjörer och forskare under lång tid. I tidig produktionspraxis använder människor ofta vattenlinjestrategin med alternerande fräsning på båda sidor av tunnväggiga strukturer, vilket lätt kan minska de negativa effekterna av deformation och vibrationer på dimensionsnoggrannheten i viss utsträckning. Dessutom finns det också ett sätt att förbättra bearbetningsstyvheten genom att sätta prefabricerade offerstrukturer såsom förstärkningsribbor.
För att möta kraven på stabil service under hög temperatur och högtrycksmiljö är de vanliga materialen för flygmotorblad titanlegeringar eller högtemperaturlegeringar. På senare år har titan-aluminium intermetalliska föreningar också blivit ett bladmaterial med stor användningspotential. Titanlegeringar har egenskaperna låg värmeledningsförmåga, låg plasticitet, låg elasticitetsmodul och stark affinitet, vilket gör att de har problem som stor skärkraft, hög skärtemperatur, kraftig arbetshärdning och stort verktygsslitage under skärning. De är typiska svårklippta material (mikrostrukturmorfologi se figur 2a) [7]. De viktigaste egenskaperna hos högtemperaturlegeringar är hög plasticitet och styrka, dålig värmeledningsförmåga och en stor mängd tät fast lösning inuti [8]. Plastisk deformation under skärning orsakar kraftig förvrängning av gittret, hög deformationsmotstånd, stor skärkraft och allvarliga kallhärdningsfenomen, som också är typiska svårklippta material (mikrostrukturmorfologi se figur 2b). Därför är det mycket viktigt att utveckla effektiv och exakt skärteknik för svårkapade material som titanlegeringar och högtemperaturlegeringar. För att uppnå effektiv och exakt bearbetning av svårklippta material har inhemska och utländska forskare genomfört djupgående forskning utifrån innovativa skärmetoder, optimala bearbetningsverktygsmaterial och optimerade skärparametrar.
När det gäller innovativ forskning och utveckling av skärmetoder har forskare introducerat hjälpmedel som laseruppvärmning och kryogenisk kylning för att förbättra materialbearbetbarheten och uppnå effektiv skärning. Arbetsprincipen för laseruppvärmningsassisterad bearbetning [9] (se figur 3a) är att fokusera en laserstråle med hög effekt på arbetsstyckets yta framför skäreggen, mjuka upp materialet genom lokal uppvärmning av strålen, minska materialets sträckgräns, och därigenom minska skärkraften och verktygsslitaget, och förbättra skärningens kvalitet och effektivitet. Kryogenisk kylningsassisterad bearbetning [10] (se figur 3b) använder flytande kväve, högtryckskoldioxidgas och andra kylmedier för att spruta på skärdelen för att kyla skärprocessen, undvika problemet med för hög lokal skärtemperatur orsakad av dålig värmeledningsförmåga hos materialet, och göra arbetsstycket lokalt kallt och spröda, vilket gör att spånet går sönder. Nuclear AMRC-företaget i Storbritannien använde framgångsrikt högtryckskoldioxidgas för att kyla titanlegeringsprocessen. Jämfört med det torra skärtillståndet visar analysen att kryogenisk kylningsassisterad bearbetning inte bara kan minska skärkraften och förbättra kvaliteten på skärytan, utan också effektivt minska verktygsslitage och öka verktygets livslängd. Dessutom är ultraljudsvibrationsassisterad bearbetning [11, 12] (se figur 3c) också en effektiv metod för effektiv skärning av svårbearbetade material. Genom att applicera högfrekventa vibrationer med liten amplitud på verktyget uppnås intermittent separation mellan verktyget och arbetsstycket under bearbetningsprocessen, vilket förändrar materialavlägsningsmekanismen, förbättrar stabiliteten för dynamisk skärning, undviker effektivt friktion mellan verktyget och den bearbetade ytan, minskar skärtemperatur och skärkraft, minskar slitage, ytojämnhet och verktygsvärden. Dess utmärkta processeffekter har fått stor uppmärksamhet.
För svårklippta material som titanlegeringar kan optimering av verktygsmaterial effektivt förbättra skärresultaten [8, 13]. Studier har visat att för bearbetning av titanlegeringar kan olika verktyg väljas beroende på bearbetningshastigheten. För låghastighetsskärning används höghastighetstål med hög kobolt, för medelhastighetsskärning används hårdmetallverktyg med aluminiumoxidbeläggning och för höghastighetsskärning används kubisk bornitrid (CBN) verktyg; för bearbetning av högtemperaturlegeringar bör höghastighetstål eller YG-hårdmetallverktyg med hög hårdhet och god slitstyrka användas för bearbetning.
Skärparametrar är också en viktig faktor som påverkar bearbetningseffekten. Att använda lämpliga skärparametrar för motsvarande material kan effektivt förbättra bearbetningskvaliteten och effektiviteten. Med skärhastighetsparametern som ett exempel kan låg skärhastighet lätt bilda ett uppbyggt kantområde på materialytan, vilket minskar ytbearbetningsnoggrannheten; hög skärhastighet kan lätt orsaka värmeackumulering, vilket orsakar brännskador på arbetsstycket och verktyget. I detta avseende analyserade professor Zhai Yuanshengs team vid Harbin University of Science and Technology de mekaniska och fysikaliska egenskaperna hos vanliga svårbearbetade material och sammanfattade en rekommenderad tabell över skärhastigheter för svårbearbetade material genom ortogonala bearbetningsexperiment [14] (se tabell 1). Att använda de verktyg och skärhastigheter som rekommenderas i tabellen för bearbetning kan effektivt minska bearbetningsdefekter och verktygsslitage och förbättra bearbetningskvaliteten.
Under de senaste åren, med den snabba utvecklingen av flygindustrin och den ökande efterfrågan på marknaden, har kraven på effektiv och exakt bearbetning av tunnväggiga blad ökat alltmer, och efterfrågan på deformationskontrollteknik med högre precision har blivit mer akut. I samband med intelligent tillverkningsteknik har kombinationen av modern elektronisk informationsteknik för att uppnå intelligent kontroll av deformation och vibrationer av bearbetning av flygmotorblad blivit ett hett ämne för många forskare. Att introducera intelligenta CNC-system i precisionsbearbetningen av komplexa krökta ytor av blad, och aktivt kompensera för fel i bearbetningsprocessen baserat på intelligenta CNC-system, kan effektivt undertrycka deformation och vibrationer.
För aktiv felkompensering i bearbetningsprocessen, för att uppnå optimering och kontroll av bearbetningsparametrar såsom verktygsbana, är det nödvändigt att först få inverkan av processparametrar på bearbetningsdeformation och vibration. Det finns två vanliga metoder: den ena är att analysera och resonera att resultaten av varje verktyg passerar genom mätning och felanalys på maskinen [15]; den andra är att upprätta en prediktionsmodell för bearbetning av deformation och vibration genom metoder som dynamisk analys [16], finita elementmodellering [17], experiment [18] och neurala nätverk [19] (se figur 4).
Baserat på ovanstående prediktionsmodell eller mätteknik på maskinen kan människor optimera och till och med kontrollera bearbetningsparametrarna i realtid. Den vanliga riktningen är att kompensera för de fel som orsakas av deformation och vibrationer genom att planera om verktygsbanan. Den vanligaste metoden i denna riktning är "spegelkompensationsmetoden" [20] (se figur 5). Denna metod kompenserar deformationen av en enda skärning genom att korrigera den nominella verktygsbanan. En enda kompensation kommer dock att ge ny bearbetningsdeformation. Därför är det nödvändigt att etablera ett iterativt förhållande mellan skärkraften och bearbetningsdeformationen genom flera kompensationer för att korrigera deformationen en efter en. Förutom metoden för aktiv felkompensering baserad på verktygsbana planering, studerar många forskare också hur man kan kontrollera deformation och vibrationer genom att optimera och kontrollera skärparametrar och verktygsparametrar. För skärning av en viss typ av flygplansmotorblad ändrades bearbetningsparametrarna för flera omgångar av ortogonala tester. Baserat på testdata analyserades inverkan av varje skärparameter och verktygsparameter på bladets bearbetningsdeformation och vibrationsrespons [21-23]. En empirisk förutsägelsemodell upprättades för att optimera bearbetningsparametrarna, effektivt minska bearbetningsdeformationen och undertrycka skärvibrationer.
Baserat på ovanstående modeller och metoder har många företag utvecklat eller förbättrat CNC-systemen för CNC-bearbetningscentra för att uppnå adaptiv kontroll i realtid av bearbetningsparametrar för tunnväggiga delar. Det optimala frässystemet för Israels OMAT-företag [24] är en typisk representant inom detta område. Den justerar huvudsakligen matningshastigheten genom adaptiv teknologi för att uppnå syftet med konstant kraftfräsning och realisera högeffektiv och högkvalitativ bearbetning av komplexa produkter. Dessutom tillämpade Beijing Jingdiao också liknande teknik i det klassiska tekniska fallet att slutföra gravering av äggskalsytmönster genom adaptiv kompensation för mätning på maskinen [25]. THERRIEN från GE i USA [26] föreslog en realtidskorrigeringsmetod för CNC-bearbetningskoder under bearbetning, vilket gav ett grundläggande tekniskt medel för adaptiv bearbetning och realtidskontroll av komplexa tunnväggiga blad. Europeiska unionens automatiserade reparationssystem för turbinkomponenter för flygplansmotorer (AROSATEC) realiserar adaptiv precisionsfräsning efter att bladet har reparerats genom additiv tillverkning, och har tillämpats på bladreparationsproduktionen av det tyska MTU-företaget och det irländska företaget SIFCO [27].
Att använda intelligent processutrustning för att förbättra processsystemets styvhet och förbättra dämpningsegenskaperna är också ett effektivt sätt att undertrycka deformation och vibration av tunnväggiga bladbearbetning, förbättra bearbetningsnoggrannheten och förbättra ytkvaliteten. Under senare år har ett stort antal olika processutrustning använts vid bearbetning av olika typer av flygmotorblad [28]. Eftersom flygmotorblad generellt har tunnväggiga och oregelbundna strukturella egenskaper, en liten kläm- och positioneringsarea, låg bearbetningsstyvhet och lokal deformation under inverkan av skärbelastningar, applicerar bladbearbetningsutrustning vanligtvis hjälpstöd till arbetsstycket på basis av att uppfylla sexpunktspositioneringsprincipen i systemet för att optimera deformationsprocessen och undertrycka deformationsprocessen [29]. Tunnväggiga och oregelbundna krökta ytor ställer två krav för placering och fastspänning av verktyg: för det första bör verktygets klämkraft eller kontaktkraft fördelas så jämnt som möjligt på den krökta ytan för att undvika allvarlig lokal deformation av arbetsstycket under inverkan av klämkraften; för det andra måste verktygets positionerings-, fastklämnings- och hjälpstödelement bättre matcha den komplexa krökta ytan på arbetsstycket för att generera enhetlig ytkontaktkraft vid varje kontaktpunkt. Som svar på dessa två krav har forskare föreslagit ett flexibelt verktygssystem. Flexibla verktygssystem kan delas in i fasförändringsflexibla verktyg och adaptiva flexibla verktyg. Böjliga verktyg för fasbyte utnyttjar förändringarna i styvhet och dämpning före och efter vätskans fasändring: vätskan i vätskefasen eller mobilfasen har låg styvhet och dämpning och kan anpassa sig till arbetsstyckets komplexa krökta yta under lågt tryck. Därefter omvandlas vätskan till en fast fas eller konsolideras av yttre krafter som elektricitet/magnetism/värme, och styvheten och dämpningen förbättras avsevärt, vilket ger ett enhetligt och flexibelt stöd för arbetsstycket och undertrycker deformation och vibrationer.
Processutrustningen i den traditionella processtekniken för flygplansmotorblad är att använda fasförändringsmaterial såsom legeringar med låg smältpunkt för att fylla hjälpstöd. Det vill säga, efter att arbetsstyckets ämne har placerats och fastklämts vid sex punkter, gjuts arbetsstyckets positioneringsreferens till ett gjutblock genom legeringen med låg smältpunkt för att ge extra stöd för arbetsstycket, och den komplexa punktpositioneringen omvandlas till vanlig ytpositionering, och sedan utförs precisionsbearbetningen av delen som ska bearbetas (se figur 6). Denna processmetod har uppenbara brister: positioneringsreferensomvandlingen leder till en minskning av positioneringsnoggrannheten; tillverkningsförberedelsen är komplicerad och gjutningen och smältningen av legeringen med låg smältpunkt medför även rest- och rengöringsproblem på arbetsstyckets yta. Samtidigt är gjutnings- och smältförhållandena också relativt dåliga [30]. För att lösa ovanstående processdefekter är en vanlig metod att introducera en flerpunktsstödstruktur kombinerad med ett fasförändringsmaterial [31]. Den övre änden av stödstrukturen kommer i kontakt med arbetsstycket för positionering, och den nedre änden är nedsänkt i legeringskammaren med låg smältpunkt. Flexibelt hjälpstöd uppnås baserat på fasändringsegenskaperna hos legeringen med låg smältpunkt. Även om införandet av en stödstruktur kan undvika ytdefekter orsakade av legeringar med låg smältpunkt som kommer i kontakt med bladen, på grund av prestandabegränsningarna hos fasförändringsmaterial, kan fasändringsflexibla verktyg inte samtidigt uppfylla de två huvudkraven hög styvhet och hög svarshastighet, och är svårt att tillämpa på högeffektiv automatiserad produktion.
För att lösa nackdelarna med flexibla verktyg för fasförändringar har många forskare införlivat begreppet anpassning i forskning och utveckling av flexibla verktyg. Adaptivt flexibelt verktyg kan adaptivt matcha komplexa bladformer och möjliga formfel genom elektromekaniska system. För att säkerställa att kontaktkraften är jämnt fördelad över hela bladet använder verktyget vanligtvis flerpunktsstöd för att bilda en stödmatris. Wang Huis team vid Tsinghua University föreslog en flerpunkts flexibel extra stödprocessutrustning som är lämplig för bladbearbetning i nästan nätform [32, 33] (se figur 7). Verktyget använder flera flexibla materialklämelement för att hjälpa till att stödja bladytan på det nästan nätformade bladet, vilket ökar kontaktytan på varje kontaktyta och säkerställer att klämkraften är jämnt fördelad på varje kontaktdel och hela bladet, vilket förbättrar processsystemets styvhet och effektivt förhindrar lokal deformation av bladet. Verktyget har flera passiva frihetsgrader, som adaptivt kan matcha bladets form och dess fel samtidigt som man undviker överpositionering. Förutom att uppnå adaptivt stöd genom flexibla material, tillämpas principen om elektromagnetisk induktion även på forskning och utveckling av adaptivt flexibelt verktyg. Yang Yiqings team vid Beijing University of Aeronautics and Astronautics uppfann en extra stödanordning baserad på principen om elektromagnetisk induktion [34]. Verktyget använder ett flexibelt hjälpstöd som exciteras av en elektromagnetisk signal, vilket kan ändra processsystemets dämpningsegenskaper. Under fastspänningsprocessen matchar hjälpstödet adaptivt formen på arbetsstycket under inverkan av en permanentmagnet. Under bearbetningen kommer vibrationen som genereras av arbetsstycket att överföras till hjälpstödet, och den omvända elektromagnetiska kraften kommer att exciteras enligt principen om elektromagnetisk induktion, och därigenom undertrycka vibrationen från tunnväggig bearbetning av arbetsstycket.
För närvarande används i processen för design av processutrustning, finita elementanalys, genetisk algoritm och andra metoder i allmänhet för att optimera layouten av flerpunktshjälpstöd [35]. Optimeringsresultatet kan dock vanligtvis bara säkerställa att bearbetningsdeformationen vid en punkt minimeras, och kan inte garantera att samma deformationsundertryckande effekt kan uppnås i andra bearbetningsdelar. I bladbearbetningsprocessen utförs vanligtvis en serie verktygspassningar på arbetsstycket på samma verktygsmaskin, men fastspänningskraven för bearbetning av olika delar är olika och kan till och med vara tidsvarierande. För den statiska flerpunktsstödmetoden, om processsystemets styvhet förbättras genom att öka antalet hjälpstöd, kommer å ena sidan verktygets massa och volym att öka, och å andra sidan kommer verktygets rörelseutrymme att komprimeras. Om läget för hjälpstödet återställs vid bearbetning av olika delar, kommer bearbetningsprocessen oundvikligen att avbrytas och bearbetningseffektiviteten kommer att minska. Därför har uppföljningsprocessutrustning [36-38] som automatiskt justerar supportlayouten och supportstyrkan online enligt bearbetningsprocessen föreslagits. Uppföljningsprocessutrustningen (se figur 8) kan uppnå dynamiskt stöd genom det koordinerade samarbetet mellan verktyget och verktyget baserat på verktygsbanan och arbetsvillkorsförändringar i den tidsvarierande skärprocessen innan någon bearbetningsprocedur påbörjas: flytta först hjälpstödet till en position som hjälper till att undertrycka den aktuella bearbetningsdeformationen, så att bearbetningsområdet av arbetsstycket stöds aktivt, medan andra delar av arbetsstycket förblir på plats med så liten kontakt som möjligt, vilket matchar de tidsvarierande fastspänningskraven under bearbetningsprocessen.
För att ytterligare förbättra processutrustningens adaptiva dynamiska stödförmåga, matcha de mer komplexa fastspänningskraven i bearbetningsprocessen och förbättra kvaliteten och effektiviteten i bladbearbetningsproduktionen, utökas det uppföljande hjälpstödet till en grupp som bildas av flera dynamiska hjälpstöd. Varje dynamiskt hjälpstöd krävs för att koordinera åtgärder och automatiskt och snabbt rekonstruera kontakten mellan stödgruppen och arbetsstycket enligt de tidsvarierande kraven i tillverkningsprocessen. Rekonstruktionsprocessen stör inte placeringen av hela arbetsstycket och orsakar inte lokal förskjutning eller vibration. Processutrustningen baserad på detta koncept kallas en självrekonfigurerbar gruppfixtur [39], som har fördelarna med flexibilitet, omkonfigurerbarhet och autonomi. Den självkonfigurerbara gruppfixturen kan tilldela flera hjälpstöd till olika positioner på den stödda ytan enligt kraven i tillverkningsprocessen, och kan anpassa sig till komplext formade arbetsstycken med en stor yta, samtidigt som den säkerställer tillräcklig styvhet och eliminerar överflödiga stöd. Fixturens arbetsmetod är att styrenheten skickar instruktioner enligt det programmerade programmet, och den mobila basen för stödelementet till målpositionen enligt instruktionerna. Stödelementet anpassar sig till arbetsstyckets lokala geometriska form för att uppnå följsamt stöd. De dynamiska egenskaperna (styvhet och dämpning) för kontaktytan mellan ett enskilt stödelement och det lokala arbetsstycket kan styras genom att ändra parametrarna för stödelementet (till exempel kan det hydrauliska stödelementet vanligtvis ändra det ingående hydrauliska trycket för att ändra kontaktegenskaperna). Processsystemets dynamiska egenskaper bildas genom kopplingen av de dynamiska egenskaperna hos kontaktytan mellan flera stödelement och arbetsstycket, och är relaterade till parametrarna för varje stödelement och utformningen av stödelementgruppen. Utformningen av flerpunktsstödrekonstruktionsschemat för den självrekonfigurerbara gruppfixturen måste ta hänsyn till följande tre frågor: anpassning till arbetsstyckets geometriska form, snabb ompositionering av stödelementen och koordinerat samarbete mellan flera stödpunkter [40]. Därför, när du använder den självomkonfigurerbara gruppfixturen, är det nödvändigt att använda arbetsstyckets form, belastningsegenskaper och inneboende gränsförhållanden som indata för att lösa flerpunktsstödlayouten och stödparametrar under olika bearbetningsförhållanden, planera flerpunktsstödets rörelsebana, generera kontrollkod från lösningsresultaten och importera den till styrenheten. För närvarande har inhemska och utländska forskare genomfört en del forskning och försök på självkonfigurerbara grupparmaturer. I främmande länder har EU-projektet SwarmItFIX utvecklat ett nytt mycket anpassningsbart självrekonfigurerbart fixtursystem [41], som använder en uppsättning mobila hjälpstöd för att röra sig fritt på arbetsbänken och flytta om i realtid för att bättre stödja de bearbetade delarna. Prototypen av SwarmItFIX-systemet har implementerats i detta projekt (se figur 9a) och testats på platsen för en italiensk flygplanstillverkare. I Kina har Wang Huis team vid Tsinghua University utvecklat en arbetsbänk med fyra punkter som kan styras i samordning med en verktygsmaskin [42] (se figur 9b). Denna arbetsbänk kan stödja den fribärande tappen och automatiskt undvika verktyget under finbearbetningen av tappen på ett turbinblad.
När konstruktionskraven för dragkraft-till-vikt-förhållandet för flygplansmotorer fortsätter att öka, minskas antalet delar gradvis, och spänningsnivån för delar blir högre och högre. Prestanda för de två huvudsakliga traditionella högtemperaturkonstruktionsmaterialen har nått sin gräns. Under de senaste åren har nya material för flygmotorblad utvecklats snabbt och fler och fler högpresterande material används för att tillverka tunnväggiga blad. Bland dem, γ-TiAl-legering[43] har utmärkta egenskaper såsom hög specifik hållfasthet, hög temperaturbeständighet och god oxidationsbeständighet. Samtidigt är dess densitet 3.9 g/cm3, vilket bara är hälften av den för högtemperaturlegeringar. I framtiden har den stor potential som blad i temperaturintervallet 700-800℃. Även γ-TiAl-legering har utmärkta mekaniska egenskaper, dess höga hårdhet, låga värmeledningsförmåga, låga brottseghet och höga sprödhet leder till dålig ytintegritet och låg precision av γ-TiAl-legeringsmaterial under skärning, vilket allvarligt påverkar delars livslängd. Därför bearbetning forskning av γ-TiAl-legering har viktig teoretisk betydelse och värde, och är en viktig forskningsinriktning för nuvarande bladbearbetningsteknologi.
Aeromotorblad har komplexa krökta ytor och kräver hög formnoggrannhet. För närvarande använder deras precisionsbearbetning huvudsakligen geometriska adaptiva bearbetningsmetoder baserade på banplanering och modellrekonstruktion. Denna metod kan effektivt minska inverkan av fel orsakade av positionering, fastspänning etc. på bladets bearbetningsnoggrannhet. Influens. Men på grund av den ojämna tjockleken på formsmidebladets ämne är skärdjupet i olika delar av verktyget olika under skärprocessen enligt den planerade banan, vilket medför osäkra faktorer till skärprocessen och påverkar bearbetningsstabiliteten. I framtiden, under den adaptiva CNC-bearbetningsprocessen, bör de faktiska bearbetningstillståndsförändringarna spåras bättre [44], vilket avsevärt förbättrar bearbetningsnoggrannheten för komplexa krökta ytor och bildar en tidsvarierande styradaptiv bearbetningsmetod som justerar skärparametrar baserat på återkopplingsdata i realtid.
Som den största typen av delar i motorn påverkar tillverkningseffektiviteten hos bladen direkt motorns totala tillverkningseffektivitet, och bladens tillverkningskvalitet påverkar direkt motorns prestanda och livslängd. Därför har intelligent precisionsbearbetning av blad blivit utvecklingsriktningen för tillverkning av motorblad i världen idag. Forskning och utveckling av verktygsmaskiner och processutrustning är nyckeln till att förverkliga intelligent bladbearbetning. Med utvecklingen av CNC-teknik har intelligensnivån för verktygsmaskiner snabbt förbättrats, och bearbetnings- och produktionskapaciteten har förbättrats avsevärt. Därför är forskning och utveckling och innovation av intelligent processutrustning en viktig utvecklingsriktning för effektiv och exakt bearbetning av tunnväggiga blad. Mycket intelligenta CNC-verktygsmaskiner kombineras med processutrustning för att bilda ett intelligent bladbearbetningssystem (se figur 10), som realiserar hög precision, högeffektiv och adaptiv CNC-bearbetning av tunnväggiga blad.
Heta nyheter2024-12-31
2024-12-04
2024-12-03
2024-12-05
2024-11-27
2024-11-26
Vårt professionella säljteam väntar på din konsultation.
EN
AR
BG
HR
CS
DA
NL
FI
FR
DE
EL
HI
IT
JA
KO
NEJ
PL
PT
RO
RU
ES
SV
TL
IW
LV
LT
SR
SK
SL
UK
VI
ET
HU
TH
TR
AF
MS
GA
IS
