Som en nyckelkomponent för att uppnå prestationen hos flygmotorer har bladen typiska egenskaper som tunnväggade, specialformade, komplexa strukturer, svåra material att bearbeta och höga krav på bearbetningsnoggrannhet och ytkvalitet. Hur man ska uppnå noggrann och effektiv bearbetning av bladen är en stor utmaning inom det aktuella området för tillverkning av flygmotorer. Genom analys av de viktigaste faktorerna som påverkar bladernas bearbetningsnoggrannhet summeras den nuvarande forskningsstatusen på bladprecisionsteknik och utrustning, och utvecklingsriktningen för bearbetningstekniken av flygmotorblad prospecteras.
Inom luftfartsindustrin används lättviktiga, hög-styrka tunnväggda delar bredvid och de är nyckelkomponenter för att uppnå prestationen hos viktig utrustning som flygmotorer [1]. Till exempel kan titanlägermetallens ventilblad i stora omloppsfordon (se figur 1) vara upp till 1 meter långa, med komplexa bladprofiler och dämpningsplattstrukturer, och tjockleken på den tunnaste delen är bara 1,2 mm, vilket är ett typexempel på en storlekstunnväggd speciell formad del [2]. Som en typisk tunnväggd speciell formad svag styva del är bladen benägna att变形 och vibrera under bearbetningen [3]. Dessa problem påverkar allvarligt bearbetningsnoggrannheten och ytkvaliteten av bladen.
Prestandan på motorn beror i stort sett på tillverkningsnivån av bladen. Under drift av motorn måste bladen arbeta stabilt under extremt driftmiljö, såsom hög temperatur och hög tryck. Detta kräver att bladmaterialet måste ha god styrka, trötthetsmotstånd och högtemperaturskorrosionsmotstånd, och säkerställa strukturell stabilitet [2]. Vanligtvis används titanlegeringar eller högtemperaturslegeringar för flygmotorbladen. Men titanlegeringar och högtemperaturslegeringar har dålig bearbetbarhet. Under skärningsprocessen är skärningskraften stor och verktyget slitas snabbt. När verktygssliten ökar kommer skärningskraften att ytterligare öka, vilket leder till allvarligare bearbetningsdeformation och vibrationer, vilket resulterar i låg dimensionsnoggrannhet och dålig ytkvalitet hos delarna. För att uppfylla driftens prestandakrav under extrem arbetsmiljö krävs hög bearbetningsnoggrannhet och ytkvalitet på bladen. Som exempel på de titanlegerade ventilatorbladen som används i en inhemsk högbypass-turbofanmotor är den totala längden på bladet 681mm, medan tjockleken är mindre än 6mm. Profilkraven är -0,12 till +0,03mm, dimensionsnoggrannheten av inlet- och utsläppskanterna är -0,05 till +0,06mm, och vridningsfel för bladets tvärsnitt ligger inom ± 10′, och ytan roughness-värdet Ra är bättre än 0.4 μ m. Detta kräver vanligtvis noggrann maskinbearbetning på en femaxlig CNC-maskin. Men, på grund av bladets låga stelhet, komplex struktur och svårbearbetliga material, för att garantera bearbetningsnoggrannheten och kvaliteten, måste processpersonalen justera skärparametrarna flera gånger under bearbetningsprocessen, vilket allvarligt begränsar prestationerna hos CNC-maskincentrum och orsakar enorm effektivitetsspill [4]. Därför, med den snabba utvecklingen av CNC-bearbetningsteknik, hur man uppnår deformationskontroll och vibrationssuppression vid bearbetning av tunnväggiga delar och fullt utnyttjar bearbetningsförmågan hos CNC-bearbetningscenter har blivit en brådskande behov för företag inom avancerad tillverkning.
Forskningen om deformationskontrollteknik för tunnväggiga delar med låg stelhet har lockat uppmärksamheten från ingenjörer och forskare i lång tid. I tidiga produktionspraktiker brukade människor ofta använda vattenlinjestrategin med växelvis frestning på båda sidorna av tunnväggiga strukturer, vilket kan minska de negativa effekterna av deformation och vibration på dimensionsnoggrannheten till viss del. Dessutom finns det också en metod att förbättra bearbetningsstelheten genom att sätta förhandsfabrikera offerstrukturer som förstärkningsribbor.
För att uppfylla kraven på stabilt drift under högtemperatur- och högtrycksmiljö, är de vanligt förekommande materialen för flygmotorbladen titanlegeringar eller högtemperaturlageringar. Under senare år har titan-aluminium intermetalliska föreningar också blivit ett bladmaterial med stor tillämpningspotential. Titanlegeringar har egenskaper som låg värmeledningseffekt, låg plasticitet, låg elastisk modul och stark affinitet, vilket gör att de har problem som stor skärkraft, hög skärtemperatur, allvarlig arbetshårdning och stor verktygsutslitasning under skärning. De är typiska svårt att skära material (mikrostrukturform se figur 2a) [7]. De huvudsakliga egenskaperna hos högtemperaturlageringar är hög plasticitet och styrka, dålig värmeledningseffekt och en stor mängd tät fast lösning inuti [8]. Plastisk deformation under skärning orsakar allvarlig förvrängning av gitterstrukturen, hög deformationsmotstånd, stor skärkraft och allvarlig kallhårdningsfenomen, vilket också gör dem till typiska svårt att skära material (mikrostrukturform se figur 2b). Därför är det mycket viktigt att utveckla effektiva och precisa skärmetoder för svårt att skära material som titanlegeringar och högtemperaturlageringar. För att uppnå effektiv och precis bearbetning av svårt att skära material har forskare i hemlandet och utomlands utfört djupgående studier ur perspektivet innovativa skärmetoder, optimala bearbetningsverktygs-material och optimerade skärparametrar.
När det gäller innovativ forskning och utveckling av skärningsmetoder har forskare introducerat hjälpmedel som laserhettning och kryokylning för att förbättra materialens skarbarhet och uppnå effektiv skärning. Funktionssättet för laserhettningstillämpad bearbetning [9] (se figur 3a) är att fokusera en högpresterande lasersstråle på arbetsytans yta framför skärkanterna, mjukna materialet genom lokal uppvärmning av strålen, minska materialets förlängningsstyrka, därmed minska skärningskraften och verktygsutslitning, och förbättra skärningskvaliteten och effektiviteten. Kryokylningstillämpad bearbetning [10] (se figur 3b) använder vätsk nitrogen, högtrycks kvävedioxidgas och andra kylningsmedier för att spruta på skärningsdelen för att kyla skärningsprocessen, undvika problem med överdriven lokalt skärningstemperatur orsakad av bristande termisk ledningseffekt hos materialet, och göra arbetsytan lokalt kall och spröd, därigenom förstärka chipskilsverkan. Företaget Nuclear AMRC i Storbritannien använde framgångsrikt högtrycks kvävedioxidgas för att kyla processen vid titaniumbearbetning. Jämfört med torrskärning visar analysen att kryokylningstillämpad bearbetning inte bara kan minska skärningskraften och förbättra skärningsytans kvalitet, utan också effektivt minska verktygsutslitningen och förlänga verktygets livslängd. Dessutom är ultraljudsvibrationstillämpad bearbetning [11, 12] (se figur 3c) också en effektiv metod för effektiv skärning av svårbearbetliga material. Genom att tillämpa högfrekventa, småamplituds vibrationer på verktyget uppnås ett mellanliggande avskiljande mellan verktyget och arbetsytan under bearbetningsprocessen, vilket ändrar mekanismen för materialavlägsning, förstärker dynamisk skärningsstabilitet, effektivt undviker friktion mellan verktyget och den bearbetade ytan, minskar skärningstemperaturen och skärningskraften, minskar ytroughnessvärdena och minskar verktygsutslitningen. Dess utmärkta process-effekter har fått allmän uppmärksamhet.
För svåra att bearbeta material som titanlegeringar kan optimering av verktygsmaterial effektivt förbättra skärningsresultatet [8, 13]. Studier har visat att vid bearbetning av titanlegeringar kan olika verktyg väljas beroende på bearbetningshastigheten. För låghastighetsbearbetning används högkobolt hastverkstål, för medelhastighetsbearbetning används cementerade karbidverktyg med aluminiumoxidbeläggning och för höghastighetsbearbetning används kubisk boratkvavet (CBN) verktyg; för högtemperaturlegeringsbearbetning bör högvanadium hastverkstål eller YG-cementerade karbidverktyg med hög hårdhet och god motståndskraft mot utslitage användas.
Skräckparametrar är också en viktig faktor som påverkar bearbetningseffekten. Att använda lämpliga skräckparametrar för de motsvarande materialen kan effektivt förbättra både kvaliteten och effektiviteten vid bearbetningen. Om vi tar skräckhastigheten som exempel, så kan låg skräckhastighet enkelt leda till bildandet av en ackumuleringszon på materialytan, vilket minskar ytbearbetningsnoggrannheten; hög skräckhastighet kan enkelt orsaka värmeackumulering, vilket kan orsaka brännmärken på arbetsstycket och verktyget. I det avseendet har professor Zhai Yuanshengs grupp vid Harbin University of Science and Technology analyserat de mekaniska och fysiska egenskaperna hos vanligt förekommande svårbearbetade material och sammanfattat en rekommenderad tabell över skräckhastigheter för svårbearbetade material genom ortogonal bearbetningsexperimenter [14] (se Tabell 1). Att använda verktygen och skräckhastigheterna som rekommenderas i tabellen för bearbetning kan effektivt minska bearbetningsbrister och verktygsutslitage, och därmed förbättra bearbetningskvaliteten.
Under de senaste åren, med den snabba utvecklingen av flygindustrin och det stigande marknadskravet, har kraven på effektiv och preciserad bearbetning av tunnväggda blad ökat allt mer, och kraven på högreprecisionsdeformeringsteknik har blivit allt nöjaktigare. I kontexten av intelligent tillverknings teknik, kombinerar man modern elektronisk informations teknik för att uppnå intelligent kontroll av deformering och vibration vid bearbetning av flygmotorblad, vilket har blivit ett populärt ämne för många forskare. Att införa intelligenta CNC-system i precisionbearbetningen av komplexa kurvade ytor på bladen och aktivt kompensera för fel i bearbetningsprocessen baserat på intelligenta CNC-system kan effektivt undertrycka deformation och vibration.
För aktiv felkompensation i bearbetningsprocessen, för att uppnå optimering och kontroll av bearbetningsparametrar som verktygsbanor, är det nödvändigt att först fånga inflytandet av processparametrar på bearbetningsdeformation och vibrationer. Det finns två vanligt förekommande metoder: den ena är att analysera och dra slutsatser av resultaten från varje verktygsgång genom maskinmässig mätning och felanalys [15]; den andra är att etablera ett prediktionsmodell för bearbetningsdeformation och vibrationer genom metoder som dynamisk analys [16], finita elementmodellering [17], experiment [18] och neuronnätverk [19] (se figur 4).
Baseras på den ovanstående prediktionsmodellen eller mättekniken på maskinen kan människor optimera och till och med styra bearbetningsparametrarna i realtid. Den huvudsakliga riktningen är att kompensera för de fel som orsakas av deformation och vibration genom att återplanera verktygsbanan. Den vanligt använda metoden inom detta område är "spegelskadekompletteringsmetoden" [20] (se figur 5). Denna metod kompenserar deformationen från en enskild skärning genom att korrigera den nominala verktygsbanan. Men en enda kompensation kan orsaka nytt bearbetningsavvikelse. Därför är det nödvändigt att upprätta en iterativ relation mellan skärningskraften och bearbetningsavvikelsen genom flera kompensationer för att korrigera avvikelserna steg för steg. Utöver metoden för aktiv felkompensation baserad på verktygsbanplanering studerar många forskare också hur deformation och vibration kan kontrolleras genom att optimera och styra skärningsparametrar och verktygsparametrar. För skärningen av en viss typ av flygmotorblad gjordes flera omgångar av ortogonala tester där bearbetningsparametrarna ändrades. Baseras på testdata analyserades effekten av varje skärningsparameter och verktygsparameter på bladets bearbetningsavvikelse och vibrationsrespons [21-23]. En empirisk prediktionsmodell etablerades för att optimera bearbetningsparametrarna, effektivt minska bearbetningsavvikelsen och undertrycka skärningsvibration.
På grundval av de nämnda modellerna och metoderna har många företag utvecklat eller förbättrat CNC-systemen i CNC-snirkelcentrum för att uppnå realtidsanpassad kontroll av bearbetningsparametrar för tunnväggda delar. Optimala fräsningssystemet från israeliska företaget OMAT [24] är en typisk representant inom detta område. Det justerar huvudsakligen matningshastigheten via anpassningsteknik för att uppnå konstant kraftfräsning och realisera effektiv och högkvalitativ bearbetning av komplexa produkter. Dessutom tillämpade Beijing Jingdiao liknande teknik i ett klassiskt tekniskt fall, där ytmönster på äggskal bearbetades med anpassningskompensation vid maskinmässig mätning [25]. THERRIEN från GE i USA [26] föreslog en metod för realtidskorrigering av CNC-bearbetningskoder under bearbetningen, vilket gav en grundläggande teknisk möjlighet för anpassningsbearbetning och realtidskontroll av komplexa tunnväggda blad. EU:s automatiserade repareringsystem för flygmotorsturbinkomponenter (AROSATEC) utför anpassad precisionsfräsning efter att bladen återskapats med additiv tillverkning och har redan tillämpats i produktionen av bladreparationer hos Tysklands MTU och Irlands SIFCO [27].
Att använda intelligent processutrustning för att förbättra stelheten i processsystemet och förbättra dämpningskaraktäristikerna är också en effektiv metod för att undertrycka deformation och vibration vid bearbetning av tunnväggade blad, förbättra bearbetningsnoggrannheten och förbättra ytkvaliteten. Under de senaste åren har en stor mängd olika processutrustningar använts vid bearbetningen av olika typer av flygmotorblad [28]. Eftersom flygmotorbladen vanligtvis har tunnväggade och oregelbundna strukturella egenskaper, en liten fäst- och positioneringsyta, låg bearbetningsstelhet och lokala deformationer under inverkan av skärbelastningar, tillämpar bearbetningsutrustningen för blad vanligtvis hjälpstöd på arbetsstycket baserat på sexpunktspositioneringsprincipen [29] för att optimera stelheten i processsystemet och undertrycka bearbetningsdeformation. Tunnväggade och oregelbundna krökta ytor ställer två krav på positionering och fäste av verktygsutrustning: för det första bör fästekraften eller kontaktkraften från verktyget fördelas så jämnt som möjligt på krökta ytor för att undvika allvarlig lokal deformation av arbetsstycket under inverkan av fästekraften; för det andra behöver positionerings-, fäste- och hjälpstödelementen hos verktyget bättre anpassas till den komplexa krökta ytan på arbetsstycket för att generera jämn 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 anpassningsflexibla verktyg. Fasförändringsflexibla verktyg utnyttjar förändringarna i stelhet och dämpning före och efter fasförändringen hos vätsor: vätsan i flytande fas eller mobil fas har låg stelhet och dämpning och kan anpassa sig till den komplexa krökta ytan på arbetsstycket under låg tryck. Därefter omvandlas vätsan till fasta fasen eller konsumeras genom externa krafter som elektricitet/magnetism/värme, och stelheten och dämpningen förbättras kraftigt, vilket ger jämn och flexibel stöd till arbetsstycket och undertrycker deformation och vibration.
Processutrustningen i den traditionella bearbetningstekniken för flygmotorblad är att använda fasövergångsmaterial som lågförnätslegemetall för fyllnadsskydd. Det vill säga, efter att arbetsstycket har positionerats och spärrats på sex punkter, castas positioneringsreferensen för arbetsstycket till en kastningsblock med lågförnätslegemetall för att ge auxiliärt stöd till arbetsstycket, och komplex punktpositionering omvandlas till regelbunden ytepositionering, och sedan utförs noggrann bearbetning av det att bearbeta delen (se figur 6). Denna processmetod har uppenbara brister: positioneringsreferensomvandlingen leder till en minskning av positionernoggrannhet; produktionens förberedelse är komplicerad, och kastning och smältning av lågförnätslegemetall orsakar också rester och rensningsproblem på arbetsytan. Samtidigt är kastnings- och smältningförhållandena också relativt dåliga [30]. För att lösa de ovan nämnda processbristerna är en vanlig metod att införa en flerpunktsstödstruktur kombinerad med ett fasövergångsmaterial [31]. Övre änden av stödstrukturen kontakter arbetsstycket för positionering, och nedre änden är fördjupad i kammaren med lågförnätslegemetall. Flexibelt auxiliärt stöd uppnås baserat på fasövergångsegenskaper hos lågförnätslegemetall. Även om introduktionen av en stödstruktur kan undvika ytväxling orsakad av kontakt mellan lågförnätslegemetall och bladen, på grund av prestandabegränsningar hos fasövergångsmaterial kan fasövergångsflexibla verktyg inte samtidigt uppfylla de två huvudsakliga kraven på hög styvhet och hög respons hastighet, och är svåra att tillämpa i effektiv automatisk produktion.
För att lösa de bristerna med fasförändringsbaserat flexibelt verktyg har många forskare infört konceptet anpassning i utvecklingen av flexibelt verktyg. Anpassningsbart flexibelt verktyg kan anpassa sig till komplexa bladformer och möjliga formfel via elektromekaniska system. För att säkerställa att kontaktkraften är jämnt fördelad över hela bladet använder verktyget vanligtvis flerpunktsbaserade hjälpstöd för att skapa en stödmatris. Wang Huis team vid Tsinghua-universitetet föreslog en flerpunktsbaserad flexibel hjälpstödande processutrustning som är lämpad för nästan färdigformad bladbearbetning [32, 33] (se figur 7). Verktyget använder flera flexibla materialsättningskomponenter för att hjälpa till att stödja bladytan på det nästan färdigformade bladet, vilket ökar kontaktytan. varje kontaktområde och att se till att tryckkraften fördelas jämnt på varje kontaktdel och hela bladet, vilket förbättrar styvheten av processsystemet och effektivt förhindrar lokal deformation av bladet. Verktyget har flera passiva frihetsgrader, vilka kan anpassningsförmögenhet matcha bladformen och dess felmedan överpositionering undviks. Utöver att uppnå anpassningsbar stöd genom flexibla material, tillämpas också principen för elektromagnetisk induktion i utvecklingen av anpassningsbara flexibla verktyg. Yang Yiqings team vid Beijings flyg- och rymdtekniska universitet har uppfunnit en hjälpstödande enhet baserad på principen för elektromagnetisk induktion [34]. Verktyget använder ett flexibelt hjälpstöd som aktiveras av en elektromagnetisk signal, vilket kan ändra dämpningskaraktäristiken hos processsystemet. Under spänningssprocessen matchar hjälpstödet anpassningsbart formen på arbetsstycket under verkan av en permanent magnet. Under bearbetningen kommer vibrationerna från arbetsstycket att överföras till hjälpstödet, och en omvänd elektromagnetisk kraft kommer att aktiveras enligt principen för elektromagnetisk induktion, därmed undertrycka vibrationer vid bearbetning av tunnväggade arbetsstycken.
För närvarande används i processutrustningsdesign generellt finita elementmetoden, genetiska algoritmer och andra metoder för att optimera layouten av flerpunktsbiståndsstöd [35]. Dock kan optimeringsresultatet vanligtvis bara säkerställa att bearbetningsdeformationen vid en punkt minimeras, och det kan inte garantera samma deformationssupprimerings-effekt i andra bearbetningsdelar. I bladbearbetningsprocessen utförs vanligtvis en serie verktyksgångar på arbetsstycket på samma maskinverktyg, men fästmigsfordringarna för bearbetning av olika delar skiljer sig och kan till och med vara tidsvarierande. För den statiska flerpunktsstödsmetoden, om processsystemets stelhet förbättras genom att öka antalet biståndsstöd, ökar massan och volymen av verktyget å ena sidan, och komprimerar rörelserummet för verktyget å andra sidan. Om positionen för biståndsstödet nollställs vid bearbetning av olika delar kommer bearbetningsprocessen oundvikligen att avbrytas och bearbetningseffektiviteten minska. Därför har efterföljande processutrustning [36-38] som automatiskt justerar störlayouten och stördelen online enligt bearbetningsprocessen föreslagits. Efterföljande processutrustning (se figur 8) kan uppnå dynamiskt stöd genom samordnad samverkan mellan verktyg och verktygsutrustning baserat på verktygsbanan och arbetssituationens förändringar i den tidsvarierande skärningsprocessen innan någon bearbetningsprocess börjar: först flyttas biståndsstödet till en position som hjälper till att supprimera den aktuella bearbetningsdeformationen, så att bearbetningsområdet arbetsstycket stöds aktivt, medan andra delar av arbetsstycket förblir på plats med så lite kontakt som möjligt, därmed anpassas de tidsvarierande spänningskraven under bearbetningsprocessen.
För att ytterligare förbättra processutrustningens anpassningsbara dynamiska stödkapacitet, matcha de mer komplexa fixeringskraven i bearbetningsprocessen och höja kvaliteten och effektiviteten i bladbearbetningstillverkningen, utvidgas det efterföljande hjälpstödet till en grupp som består av flera dynamiska hjälpstöd. Varje dynamiskt hjälpstöd kräver samordnade åtgärder och ska automatiskt och snabbt omstrukturera kontakten mellan stödgruppen och arbetsstycket enligt tidsvarierande krav från tillverkningsprocessen. Omstruktureringen påverkar inte positioneringen av hela arbetsstycket och orsakar ingen lokal förflyttning eller vibration. Processutrustning baserad på detta koncept kallas för en självomkonfigurerbar gruppfiksering [39], vilket har fördelarna flexibilitet, omkonfigurerbarhet och autonomi. Den självomkonfigurerbara gruppfikseringen kan fördela flera hjälpstöd till olika positioner på den stödbearbetade ytan enligt kraven från tillverkningsprocessen och kan anpassa sig till komplexa arbetsstycken med stor yta, samtidigt som tillräcklig styvhet garanteras och onödiga stöd elimineras. Arbetssättet för fikseringen är att kontrollanten skickar instruktioner enligt programmerat program, och den flygbart basen tar stödelementet till målpositionen enligt instruktionerna. Stödelementet anpassar sig till arbetsstyckets lokala geometriska form för att uppnå kompatibelt stöd. De dynamiska egenskaperna (styvhet och dämpning) för kontaktområdet mellan ett enskilt stödelement och arbetsstycket kan kontrolleras genom att ändra parametrarna för stödelementet (till exempel kan hydrauliska stödelement vanligtvis ändra inmatningshydraultrycket för att ändra kontaktegenskaperna). De dynamiska egenskaperna för processsystemet bildas genom kopplingen av de dynamiska egenskaperna för kontaktområdet mellan flera stödelement och arbetsstycket och är relaterade till parametrarna för varje stödelement och layouten av stödelementgruppen. Designen av flerpunktsstödomstruktureringslösningen för den självomkonfigurerbara gruppfikseringen behöver överväga följande tre frågor: anpassning till arbetsstyckets geometriska form, snabb ompositionering av stödelementen och samordnad samverkan mellan flera stödpunkter [40]. Därför är det nödvändigt att använda arbetsstyckets form, belastningskaraktärer och inhemska randvillkor som indata när man använder den självomkonfigurerbara gruppfikseringen för att lösa flerpunktsstödlayouten och stödparametrarna under olika bearbetningsförhållanden, planera rörelsegången för flerpunktsstödet, generera kontrollkod från lösningarna och importera den till kontrollanten. För närvarande har forskare både inhemma och utomlands utfört vissa studier och försök på självomkonfigurerbara gruppfikseringar. I utlandet har EU-projektet SwarmItFIX utvecklat en ny mycket anpassningsbar självomkonfigurerbar fikseringssystem [41], som använder en serie flygbara hjälpstöd som kan röra sig fritt på arbetsbänken och ompositionera i realtid för att bättre stödja de bearbetade delarna. Prototypen av SwarmItFIX-systemet har implementerats i detta projekt (se figur 9a) och testats på plats hos en italiensk flygplanstillverkare. I Kina har Wang Huis team vid Tsinghua-universitetet utvecklat en fyrapunktsfixeringsarbetsbänk som kan kontrolleras i samordning med en maskinverkstad [42] (se figur 9b). Denna arbetsbänk kan stödja utspärrade tenoner och automatiskt undvika verktyget under finbearbetningen av tenaren på en turbinblad. Under bearbetningsprocessen samarbetar fyrapunkts-hjälpstödet med CNC-mekaniseringscentret för att omstrukturera fyrapunktskontakten enligt verktygets positionsrörelse, vilket inte bara undviker interferens mellan verktyget och hjälpstödet, utan också säkerställer stödeffekten.
Medan kraven på förhållandet mellan drivkraft och vikt för flygplansmotorer fortsätter att öka, minskar antalet delar alltmer, och belastningsnivån på delarna blir allt högre. Prestandan hos de två huvudsakliga traditionella högtemperatursmaterialen har nått sin gräns. Under de senaste åren har nya material för flygplansmotorblad utvecklats snabbt, och allt fler högpresterande material används för att tillverka tunnhalsade blad. Där bland dem, γ -TiAl-alloy[43] har utmärkta egenskaper som hög specifik styrka, högtemperaturbeständighet och god oxidationsresistens. Samtidigt är dess densitet 3.9g/cm3, vilket endast motsvarar hälften av det för högtemperaturlegeringar. Framtiden ser mycket lovande ut för användningen av detta material som blad inom temperaturintervallet 700-800 ℃ . Trots γ -TiAl-alloyen har utmärkta mekaniska egenskaper, men dess höga hårdhet, låg termisk ledningseffekt, låg sprickspredningsmotstånd och höga brittlenheten leder till dålig ytanTEGRitet och låg precision vid γ -bearbetning av TiAl-material, vilket på allvar påverkar tjänstelivet för komponenter. Därför är forskning om bearbetningen av γ -TiAl-alloyen av stor teoretisk betydelse och värde, och är en viktig forskningsriktning inom nutidens skivbearbetningsteknik.
Turbinblad har komplexa krökta ytor och kräver hög formnoggrannhet. För närvarande baseras deras precisionsbearbetning främst på geometriskt anpassad bearbetning med metoder som bygger på sökvägsplanering och modellrekonstruktion. Denna metod kan effektivt minska påverkan av fel orsakade av positionering, fixering etc. på bladsbearbetningens noggrannhet. Påverkan. Men på grund av den ojämna tjockleken på det stötdämpningsbladets halvfabrikat skiljer sig skärningsdjupet mellan olika områden under skärningsprocessen enligt den planerade sökvägen, vilket förorsakar osäkra faktorer i skärningsprocessen och påverkar bearbetningsstabiliteten. Framtidigt, under CNC-adaptiv bearbetning, bör ändringarna i den faktiska bearbetningsstatusen bättre spåras [44], därmed betydligt förbättras bearbetningsnoggrannheten av komplexa krökta ytor och en tidsvarierande kontrollad adaptiv bearbetningsmetod som justerar skärningsparametrar baserat på realtidsfeedbackdata utvecklas.
Som den största typen av delar i motorn påverkar tillverkningseffektiviteten av blad direkt den totala tillverkningseffektiviteten av motorn, och tillverkningskvaliteten av bladen påverkar direkt prestanda och livslängd av motorn. Därför har intelligent noggrann bearbetning av blad blivit utvecklingsriktningen för motortillverkning av blad i världen idag. Utvecklingen av maskiner och processutrustning är nyckeln till att realisera intelligent bladbearbetning. Med utvecklingen av CNC-teknik har intelligensen hos maskiner snabbt förbättrats och produktionskapaciteten har kraftigt förstärkts. Därför är forskning, utveckling och innovation av intelligent processutrustning en viktig utvecklingsriktning för effektiv och noggrann bearbetning av tunnväggade blad. Högintelligenta CNC-maskiner kombineras med processutrustning för att skapa ett intelligent bladbehandlningssystem (se figur 10), vilket gör det möjligt att utföra högnoggrann, effektiv och anpassningsbar CNC-bearbetning av tunnväggade 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
NO
PL
PT
RO
RU
ES
SV
TL
IW
LV
LT
SR
SK
SL
UK
VI
ET
HU
TH
TR
AF
MS
GA
IS
