Som en nyckelkomponent för att uppnå aero-motorernas prestanda har blad typiska egenskaper såsom tunnväggiga, specialformade, komplexa strukturer, svåra material att bearbeta och höga krav för bearbetning av noggrannhet och ytkvalitet. Hur man uppnår exakt och effektiv bearbetning av blad är en stor utmaning inom det nuvarande aero-motor tillverkningsområdet. Genom analysen av de viktigaste faktorerna som påverkar bladbearbetningsnoggrannheten sammanfattas den nuvarande statusen för forskning om bladprecisionsprocesseringsteknik och utrustning omfattande och utvecklingstrenden för aero-motorbladbearbetningsteknologi är utsatt.
Inom flygindustrin används lätta, höghållfast tunnväggiga delar i stor utsträckning och är viktiga komponenter för att uppnå prestanda för viktig utrustning såsom flygmotorer [1]. Till exempel kan titanlegeringsfläktbladen med stora bypass-förhållanden flygmotorer (se figur 1) vara upp till 1 meter lång, med komplexa bladprofiler och dämpningsplattformstrukturer, och tjockleken på den tunnaste delen är bara 1,2 mm, vilket är en typisk storstor tunnväggig specialformad del [2]. Som en typisk tunnväggig specialformad svag styvhetsdel är bladet benägen att bearbeta deformation och vibrationer under bearbetningen [3]. Dessa problem påverkar allvarligt bearbetningsnoggrannheten och ytkvaliteten på bladet.
Motorns prestanda beror till stor del på tillverkningsnivån för bladen. Under motorns drift måste bladen arbeta stabilt under extrema driftsmiljöer som hög temperatur och högt tryck. Detta kräver att bladmaterialet måste ha god styrka, trötthetsmotstånd och korrosionsmotstånd med hög temperatur och säkerställa strukturell stabilitet [2]. Vanligtvis används titanlegeringar eller hög temperaturlegeringar för flygmotorblad. Titanlegeringar och hög temperaturlegeringar har emellertid dålig bearbetbarhet. Under skärningsprocessen är skärkraften stor och verktyget bär snabbt. När verktygssliten ökar kommer skärkraften ytterligare att öka, vilket resulterar i mer allvarlig bearbetning deformation och vibrationer, vilket resulterar i låg dimensionell noggrannhet och dålig ytkvalitet hos delar. För att uppfylla servicekraven för motorn under extrema arbetsförhållanden är bearbetningsnoggrannheten och ytkvaliteten på bladen extremt hög. Genom att ta titanlegeringsfläktbladen som används i ett inhemskt producerat högt förbikopplingsförhållande turbofanmotor som exempel är den totala längden på bladet 681 mm, medan tjockleken är mindre än 6 mm. Profilbehovet är -0. 12 till +0. 0 3mm, den dimensionella noggrannheten för inlopps- och avgasskanterna är -0. 05 till +0. 06mm, mordningsfelet för bladet är inom – 10 '. Detta kräver vanligtvis precisionsbearbetning på ett CNC-verktyg med fem axlar. På grund av bladens svaga styvhet, komplexa struktur och svåra att bearbeta 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 effektivitetsavfall [4]. Därför, med den snabba utvecklingen av CNC-bearbetningsteknologi, har hur man uppnår deformationskontroll och vibrationssuppression för tunnväggiga delar bearbetning och ger full spel till bearbetningsfunktionerna hos CNC-bearbetningscentra blivit ett brådskande behov av avancerade tillverkningsföretag.
Forskningen om deformationskontrollteknologi för tunnväggiga svaga styva delar har väckt uppmärksamhet från ingenjörer och forskare under lång tid. I tidig produktionspraxis använder människor ofta vattenlinjestrategin för att växla fräsning på båda sidor av tunnväggiga strukturer, vilket lätt kan minska de negativa effekterna av deformation och vibrationer på dimensionell noggrannhet i viss utsträckning. Dessutom finns det också ett sätt att förbättra bearbetningsstyvheten genom att sätta prefabricerade offerstrukturer såsom förstärkning av revben.
Skärningsteknik för svåra att klippa material
För att uppfylla kraven för stabil service under hög temperatur och högtrycksmiljö är de vanligt använda materialen för flygmotorblad titanlegeringar eller högtemperaturlegeringar. Under de senaste åren har titan-aluminium intermetalliska föreningar också blivit ett bladmaterial med stor appliceringspotential. Titanlegeringar har egenskaperna för låg värmeledningsförmåga, låg plasticitet, låg elastisk modul och stark affinitet, vilket gör att de har problem som stor skärkraft, hög skärningstemperatur, allvarligt arbetshärdning och stort verktygsslitage under skärning. De är typiska svåra att klippa material (mikrostrukturmorfologi se figur 2A) [7]. Huvudegenskaperna hos hög temperaturlegeringar är hög plasticitet och styrka, dålig värmeledningsförmåga och en stor mängd tät fast lösning inuti [8]. Plastisk deformation under skärning orsakar allvarlig distorsion av gitteret, hög deformationsmotstånd, stor skärkraft och allvarlig kallhärdande fenomen, som också är typiska svåra att skyna material (mikrostrukturmorfologi se figur 2B). Därför är det mycket viktigt att utveckla effektiv och exakt skärteknologi för svåra att klippa material såsom titanlegeringar och högtemperaturlegeringar. För att uppnå effektiv och exakt bearbetning av svåra att klippa material har inhemska och utländska forskare bedrivit djupgående forskning från perspektivet på innovativa skärmetoder, optimala bearbetningsverktygsmaterial och optimerade skärparametrar.
2.1 Innovation av skärning av bearbetningsmetoder
När det gäller innovativ forskning och utveckling av skärningsmetoder har forskare infört hjälpmedel som laservärme och kryogen kylning för att förbättra materialets bearbetbarhet och uppnå effektiv skärning. Arbetsprincipen för laseruppvärmningsassisterad bearbetning [9] (se figur 3A) är att fokusera en högeffekt laserstråle på arbetsstyckets yta framför skärkanten, mjukgöra materialet genom lokal uppvärmning av strålen, minska utbytesstyrkan i materialet och därigenom minska skärkraften och verktygets slitage och förbättra kvaliteten och effektiviteten i skärning. Kryogen kylassisterad bearbetning [10] (se figur 3B) använder flytande kväve, högtrycks koldioxidgas och andra kylmedier för att spraya på skärningsdelen för att kyla skärningsprocessen, undvika problemet med överdriven lokal skärningstemperatur orsakad av dålig termisk konduktivitet hos materialet och göra arbetsstycket lokalt kallt och sprött, vilket förbättrar chippens brytningseffekt. Det kärnkrafts AMRC-företaget i Storbritannien använde framgångsrikt koldioxidgas med högt tryck för att kyla titanlegeringsprocessen. Jämfört med det torra skärningstillståndet visar analysen att kryogen kylassisterad bearbetning inte bara kan minska skärkraften och förbättra kvaliteten på skärytan, utan också effektivt minska verktygets slitage och öka verktygets livslängd. Dessutom är ultraljudsvibrationshjälpbearbetning [11, 12] (se figur 3C) också en effektiv metod för effektiv skärning av svåra till processmaterial. Genom att tillämpa högfrekventa vibrationer med små amplituder på verktyget, förbättras intermittent separering mellan verktyget och arbetsstycket under bearbetningsprocessen, vilket ändrar materialborttagningsmekanismen, minskar stabiliteten hos dynamisk skärning, undviker effektivt friktion mellan verktyget och den bearbetade ytan, minskar skärningstemperaturen och skärkraften, reducerar ytansvärden och reducerar effektivt. Dess utmärkta processeffekter har fått stor uppmärksamhet.
2.2 Val av verktygsmaterial
För svåra att klippa material som titanlegeringar kan optimering av verktygsmaterial effektivt förbättra skärresultaten [8, 13]. Studier har visat att för titanlegeringsbehandling kan olika verktyg väljas enligt bearbetningshastigheten. För skärning med låg hastighet används högkobalt höghastighetsstål, för skärning av medelhastighet, cementerade karbidverktyg med aluminiumoxidbeläggning används och för höghastighetsskärning, kubisk bornitridverktyg (CBN) används; För hög temperaturlegeringsbearbetning bör hög-vanadium höghastighetsstål eller YG-cementerade karbidverktyg med hög hårdhet och god slitmotstånd användas för bearbetning.
2.3 Optimala skärparametrar
Skärparametrar är också en viktig faktor som påverkar bearbetningseffekten. Att använda lämpliga skärparametrar för motsvarande material kan effektivt förbättra bearbetningskvaliteten och effektiviteten. Med hjälp av skärhastighetsparametern som ett exempel kan låg skärhastighet enkelt bilda ett uppbyggt kantområde på materialytan, vilket minskar ytbearbetningsnoggrannheten; Hög skärhastighet kan lätt orsaka värmeansamling, 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 fysiska egenskaperna hos vanligt använda svåra att maskinmaterial och sammanfatta en rekommenderad tabell över skärhastigheter för svåra att maskinmaterial genom ortogonala bearbetningsexperiment [14] (se tabell 1). Att använda de verktyg och skärhastigheter som rekommenderas i tabellen för bearbetning kan effektivt minska bearbetningsfel och verktygslitage och förbättra bearbetningskvaliteten.
3 Precision CNC bearbetningsteknik för komplexa bladytor
Under de senaste åren, med den snabba utvecklingen av luftfartsindustrin och den stigande marknadens efterfrågan, har kraven för effektiv och exakt bearbetning av tunnväggiga blad ökats allt mer, och efterfrågan på kontroll av deformationskontroller med högre precision har blivit mer brådskande. I samband med intelligent tillverkningsteknologi har det blivit ett hett ämne för många forskare att kombinera modern elektronisk informationsteknologi för att uppnå intelligent kontroll av deformation och vibration av bearbetning av flygmotorbladet för många forskare. Introduktion av intelligenta CNC -system i precisionsbehandlingen av komplexa böjda ytor av blad och aktivt kompensera för fel i bearbetningsprocessen baserat på intelligenta CNC -system kan effektivt undertrycka deformation och vibrationer.
För aktiv felkompensation i bearbetningsprocessen, för att uppnå optimering och kontroll av bearbetningsparametrar såsom verktygsväg, är det nödvändigt att först få påverkan av processparametrar på bearbetning deformation och vibration. Det finns två vanligt använda metoder: en är att analysera och resonera att resultaten från varje verktyg passerar genom mätning och felanalys på maskinen [15]; Den andra är att upprätta en förutsägelsemodell för bearbetningsdeformation och vibrationer genom metoder såsom dynamisk analys [16], ändamodering av ändlig element [17], experiment [18] och neurala nätverk [19] (se figur 4).
Baserat på ovanstående förutsägelsemodell eller mätningsteknik på maskin kan människor optimera och till och med kontrollera bearbetningsparametrarna i realtid. Mainstream -riktningen är att kompensera för de fel som orsakas av deformation och vibrationer genom att replera verktygsvägen. Den vanligt använda 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 emellertid att ge ny bearbetningsdeformation. Därför är det nödvändigt att upprätta ett iterativt samband mellan skärkraften och bearbetningsdeformationen genom flera kompensationer för att korrigera deformation en efter en. Förutom metoden för aktiv felkompensation baserad på verktygsvägsplanering, studerar många forskare också hur man kontrollerar deformation och vibrationer genom att optimera och kontrollera skärparametrar och verktygsparametrar. För skärning av en viss typ av flygmotorblad ändrades bearbetningsparametrarna för flera omgångar av ortogonala test. Baserat på testdata analyserades påverkan av varje skärparameter och verktygsparameter på bladbearbetningsdeformationen och vibrationssvaret [21-23]. En empirisk förutsägelsemodell inrättades för att optimera bearbetningsparametrarna, effektivt minska bearbetningsdeformationen och undertrycka skärvibration.
Baserat på ovanstående modeller och metoder har många företag utvecklat eller förbättrat CNC-systemen för CNC-bearbetningscenter för att uppnå adaptiv kontroll i realtid av tunnväggiga delarbehandlingsparametrar. Det optimala malningssystemet i Israels Omat Company [24] är en typisk representant inom detta område. Den justerar huvudsakligen matningshastigheten genom adaptiv teknik för att uppnå syftet med ständig kraftfräsning och realisera högeffektiv och högkvalitativ bearbetning av komplexa produkter. Dessutom använde Peking Jingdiao också liknande teknik i det klassiska tekniska fallet för att slutföra äggskalets ytmönstergravering genom mätmätningens adaptiva kompensation [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 flygmotorturbinkomponenter (AROSATEC) realiserar adaptiv precisionsfräsning efter att bladet har reparerats genom tillsatsstillverkning och har applicerats på bladreparationsproduktionen av Tysklands MTU -företag och Irlands SIFCO -företag [27].
Förbättring av bearbetning av styvhet baserad på intelligent processutrustning
Att använda intelligent processutrustning för att förbättra processsystemets styvhet och förbättra dämpningsegenskaperna är också ett effektivt sätt att undertrycka deformationen och vibrationen av tunnväggig bladbearbetning, förbättra bearbetningsnoggrannheten och förbättra ytkvaliteten. Under de senaste åren har ett stort antal olika processutrustning använts vid bearbetning av olika typer av aero-motorer [28]. Since aero-engine blades generally have thin-walled and irregular structural characteristics, a small clamping and positioning area, low processing rigidity, and local deformation under the action of cutting loads, blade processing equipment usually applies auxiliary support to the workpiece on the basis of satisfying the six-point positioning principle [29] to optimize the rigidity of the process system and suppress processing deformation. Tunnväggiga och oregelbundna böjda ytor som framställs två krav för positionering och klämma av verktyg: För det första bör klämkraften eller kontaktkraften för klämkraften fördelas så jämnt som möjligt på den böjda ytan för att undvika allvarlig lokal deformation av arbetsstycket under klämkraften; För det andra måste positionering, kläm- och hjälpstödselement i verktyget 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 upp i fasändringsflexibel verktyg och adaptiv flexibel verktyg. Fasändring Flexibel verktyg använder förändringarna i styvhet och dämpning före och efter fasförändringen av vätskan: vätskan i vätskefasen eller den mobila fasen har låg styvhet och dämpning och kan anpassa sig till den komplexa krökta ytan på arbetsstycket under lågt tryck. Därefter omvandlas vätskan till en fast fas eller konsolideras av yttre krafter såsom elektricitet/magnetism/värme, och styvheten och dämpningen förbättras kraftigt, vilket ger enhetligt och flexibelt stöd för arbetsstycket och undertryckande deformation och vibrationer.
Processutrustningen i den traditionella bearbetningstekniken för flygmotorblad är att använda fasbytesmaterial såsom lågsmältpunktlegeringar för att fylla hjälpstöd. Det vill säga, efter att arbetsstyckets tomt är placerat och klämt vid sex punkter, placeras positioneringsreferensen för arbetsstycket till ett gjutblock genom den låga smältpunktlegeringen för att ge hjälpstöd för arbetsstycket, och den komplexa punktpositioneringen omvandlas till regelbunden ytpositionering, och sedan är precisionsprocessen av den del som ska bearbetas genomföras (se figur 6). Denna processmetod har uppenbara defekter: Positioneringsreferensomvandlingen leder till en minskning av positioneringsnoggrannheten; Produktionsförberedelserna är komplicerade, och gjutningen och smältningen av den låga smältpunktlegeringen ger också rester och rengöringsproblem på arbetsstyckets yta. Samtidigt är gjutnings- och smältförhållandena också relativt dåliga [30]. För att lösa ovanstående processdefekter är en vanlig metod att införa en flerpunktsstödstruktur i kombination med ett fasändringsmaterial [31]. Den övre änden av stödstrukturen kontaktar arbetsstycket för positionering, och den nedre änden är nedsänkt i den låga smältspunktlegeringskammaren. Flexibelt hjälpstöd uppnås baserat på fasförändringsegenskaperna för den låga smältpunktlegeringen. Även om introduktionen av en stödstruktur kan undvika ytfel orsakade av lågsmältpunktslegeringar som kontaktar bladen, på grund av prestationsbegränsningarna för fasförändringsmaterial, kan fasförändringsflexibel verktyg inte samtidigt uppfylla de två huvudsakliga kraven med hög styvhet och hög svarshastighet, och är svårt att tillämpa automatiserad produktion av hög effekt.
För att lösa nackdelarna med fasändrings flexibel verktyg har många forskare införlivat begreppet anpassning i forskning och utveckling av flexibel verktyg. Adaptiv flexibel verktyg kan adaptivt matcha komplexa bladformer och möjliga formfel genom elektromekaniska system. För att säkerställa att kontaktkraften är jämnt fördelad på hela bladet använder verktyget vanligtvis flera punkts hjälpstöd för att bilda en stödmatris. Wang Huis team vid Tsinghua University föreslog en flexibel flexibel hjälpprocessutrustning som är lämplig för nära-net-form-bladbehandling [32, 33] (se figur 7). Verktyget använder flera flexibla materialklämningselement för att hjälpa till att stödja bladytan på det nästan nettformiga bladet, vilket ökar kontaktområdet för varje kontaktområde och säkerställer att klämkraften är jämnt fördelad på varje kontaktdel och hela bladet, vilket förbättrar styvheten i processsystemet och effektivt förhindrar den lokala deformationen av bladet. Verktyget har flera passiva frihetsgrader, som adaptivt kan matcha bladformen och dess fel samtidigt som man undviker överpositionering. Förutom att uppnå adaptivt stöd genom flexibla material tillämpas också principen om elektromagnetisk induktion på forskning och utveckling av adaptiv flexibel verktyg. Yang Yiqings team vid Beijing University of Aeronautics and Astronautics uppfann en extra stödenhet baserad på principen om elektromagnetisk induktion [34]. Verktyget använder ett flexibelt hjälpstöd som upphetsar av en elektromagnetisk signal, som kan förändra dämpningsegenskaperna för processsystemet. Under klämprocessen matchar hjälpstödet adaptivt formen på arbetsstycket under verkan av en permanent magnet. Under bearbetningen kommer vibrationen som genereras av arbetsstycket att överföras till hjälpstödet, och den omvända elektromagnetiska kraften kommer att bli upphetsad enligt principen om elektromagnetisk induktion och därigenom undertrycka vibrationen av tuntväggad arbetsstycke.
För närvarande används vanligtvis i processen för processutrustning, ändlig elementanalys, genetisk algoritm och andra metoder för att optimera utformningen av flera punkts hjälpstöd [35]. Emellertid kan optimeringsresultatet vanligtvis bara säkerställa att behandlingsdeformationen vid en punkt minimeras och kan inte garantera att samma deformationsundertryckningseffekt kan uppnås i andra bearbetningsdelar. I bladbehandlingsprocessen utförs vanligtvis en serie verktygspass på arbetsstycket på samma maskinverktyg, men klämkraven för bearbetning av olika delar är olika och kan till och med vara tidsvarierande. För den statiska multifunktionsstödmetoden, om processsystemets styvhet förbättras genom att öka antalet hjälpstöd, kommer å ena sidan massan och volymen för verktyget att öka, och å andra sidan kommer rörelsesutrymmet för verktyget att komprimeras. Om hjälp av hjälpstödet återställs vid bearbetning av olika delar kommer behandlingsprocessen oundvikligen att avbrytas och behandlingseffektiviteten kommer att minskas. Därför har uppföljningsprocessutrustning [36-38] som automatiskt justerar supportlayouten och supportkraften online enligt bearbetningsprocessen föreslagits. The follow-up process equipment (see Figure 8) can achieve dynamic support through the coordinated cooperation of the tool and tooling based on the tool trajectory and working condition changes of the time-varying cutting process before any processing procedure begins: first move the auxiliary support to a position that helps to suppress the current processing deformation, so that the processing area of the workpiece is actively supported, while other parts of the workpiece remain in position with as little contact as possible, thereby Matcha de tidsvarierande klämkraven under behandlingsprocessen.
För att ytterligare förbättra den adaptiva dynamiska stödförmågan för processutrustning, matchar de mer komplexa klämkraven i bearbetningsprocessen och förbättrar kvaliteten och effektiviteten i bladbearbetningsproduktionen, utvidgar uppföljningsstödet till en grupp som bildas av flera dynamiska hjälpstöd. Varje dynamiskt stödstöd krävs för att samordna 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 självmonfigurerbar gruppfixtur [39], som har fördelarna med flexibilitet, rekonfigurerbarhet och autonomi. Den självrekonfigurerbara gruppfixturen kan tilldela flera hjälpstöd till olika positioner på den stödda ytan enligt kraven i tillverkningsprocessen och kan anpassa sig till komplexa arbetsstycken med ett stort område, samtidigt som man säkerställer tillräckligt styvhet och eliminerar överflödiga stöd. Arbetsmetoden för fixturen är att styrenheten skickar instruktioner enligt det programmerade programmet, och den mobila basen ger stödelementet till målpositionen enligt instruktionerna. Stödelementet anpassar sig till arbetsstyckets lokala geometriska form för att uppnå kompatibelt stöd. De dynamiska egenskaperna (styvhet och dämpning) i kontaktområdet mellan ett enda stödelement och det lokala arbetsstycket kan kontrolleras genom att ändra parametrarna för stödelementet (till exempel kan det hydrauliska stödelementet vanligtvis ändra ingången hydrauliskt tryck för att ändra kontaktegenskaperna). De dynamiska egenskaperna hos processsystemet bildas genom kopplingen av de dynamiska egenskaperna för kontaktområdet mellan flera stödelement och arbetsstycket och är relaterade till parametrarna för varje stödelement och utformningen av supportelementgruppen. Utformningen av multifunktionsstödrekonstruktionsschemat för den självrekonfigurerbara gruppfixturen måste överväga följande tre frågor: anpassa sig till den geometriska formen på arbetsstycket, snabb omplacering av stödelementen och samordnat samarbete av flera stödpunkter [40]. Därför är det nödvändigt att använda arbetsstyckets form, lastegenskaper och inneboende gränsvillkor, generera kontrollkod från lösningsparametrarna under olika bearbetningsförhållanden, genom att använda den självrefigurerbara gruppfixturen. För närvarande har inhemska och utländska forskare bedrivit en del forskning och försök till självrekonfigurerbara grupparmaturer. I utländska 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 omplacera 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 ett fyra-punkts klämstödsarbetsbänk som kan kontrolleras i samordning med ett maskinverktyg [42] (se figur 9B). Denna arbetsbänk kan stödja den utskjutna tenonen och automatiskt undvika verktyget under den fina bearbetningen av en turbinblad. Under bearbetningsprocessen samarbetar fyrpunktens hjälpstöd med CNC-bearbetningscentret för att rekonstruera fyrpunktskontaktillståndet enligt verktygets rörelseposition, som inte bara undviker störningar mellan verktyget och hjälpstödet, utan också säkerställer stödeffekten.
5 Diskussion om framtida utvecklingstrender
5.1 Nya material
När konstruktionens förhållandesdesignkrav för flygmotorer fortsätter att öka, fortsätter antalet delar gradvis och stressnivån för delar blir högre och högre. Prestandan för de två huvudsakliga traditionella högtemperaturstrukturmaterialet har nått sin gräns. Under de senaste åren har nya material för flygmotorblad utvecklats snabbt, och mer och mer högpresterande material används för att tillverka tunnväggiga blad. Bland dem har -tial legering [43] utmärkta egenskaper såsom hög specifik styrka, hög temperaturmotstånd och god oxidationsmotstånd. Samtidigt är dess densitet 3,9 g/cm3, vilket bara är hälften av den för högtemperaturlegeringar. I framtiden har det stor potential som ett blad i temperaturområdet för 700-800 examen. Även om -tiallegering har utmärkta mekaniska egenskaper, leder dess höga hårdhet, låg värmeledningsförmåga, låg frakturthet och hög sprödhet till dålig ytintegritet och låg precision av - -tial legeringsmaterial under skärning, vilket allvarligt påverkar delar av delar. Därför har bearbetningsforskningen av -tiallegering viktig teoretisk betydelse och värde och är en viktig forskningsriktning för den aktuella bladbearbetningstekniken.
5.2 Tidsvarierande adaptiv bearbetning
Aeroengine -blad har komplexa böjda ytor och kräver hög form noggrannhet. För närvarande använder deras precisionsbearbetning huvudsakligen geometriska adaptiva bearbetningsmetoder baserade på vägplanering och modellrekonstruktion. Denna metod kan effektivt minska påverkan av fel orsakade av positionering, klämma etc. på bladbearbetningsnoggrannhet. Influens. På grund av den ojämna tjockleken på det formflingande bladet är emellertid skärdjupet i olika områden i verktyget annorlunda under skärningsprocessen enligt den planerade vägen, vilket ger osäkra faktorer till skärningsprocessen och påverkar bearbetningsstabiliteten. I framtiden, under CNC-adaptiv bearbetningsprocess, bör de faktiska bearbetningstillståndsförändringarna spåras bättre [44], och därigenom förbättrar bearbetningsnoggrannheten för komplexa böjda ytor och bildar en tidsvarig kontroll adaptiv bearbetningsmetod som justerar skärparametrar baserade på realtidsåterkopplingsdata.
5.3 Intelligent processutrustning
Som den största typen av delar i motorn påverkar tillverkningseffektiviteten hos bladen direkt den totala tillverkningseffektiviteten hos motorn, och tillverkningskvaliteten hos bladen 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 maskinverktyg och processutrustning är nyckeln till att förverkliga intelligent bladbehandling. Med utvecklingen av CNC -teknik har intelligensnivån för maskinverktyg snabbt förbättrats och bearbetnings- och produktionskapaciteten har förbättrats kraftigt. Därför är forskning och utveckling och innovation av intelligent processutrustning en viktig utvecklingsriktning för effektiv och exakt bearbetning av tunnväggiga blad. Mycket intelligenta CNC-maskinverktyg kombineras med processutrustning för att bilda ett intelligent bladbearbetningssystem (se figur 10), som inser högprecision, högeffektiv och adaptiv CNC-bearbetning av tunnväggiga blad.
