Sebagai komponen utama untuk mencapai prestasi enjin aero, bilah mempunyai ciri-ciri tipikal seperti berdinding nipis, berbentuk khas, struktur kompleks, bahan yang sukar untuk diproses, dan keperluan yang tinggi untuk memproses ketepatan dan kualiti permukaan. Bagaimana untuk mencapai pemprosesan bilah yang tepat dan cekap merupakan cabaran utama dalam bidang pembuatan enjin aero semasa. Melalui analisis faktor-faktor utama yang mempengaruhi ketepatan pemprosesan bilah, status penyelidikan semasa mengenai teknologi dan peralatan pemprosesan ketepatan bilah diringkaskan secara komprehensif, dan trend pembangunan teknologi pemprosesan bilah aero-enjin adalah prospek.
Dalam industri aeroangkasa, bahagian-bahagian berdinding nipis yang ringan, berkekalan tinggi digunakan secara meluas dan merupakan komponen utama untuk mencapai prestasi peralatan penting seperti enjin pesawat [1]. Sebagai contoh, bilah kipas aloi titanium dari enjin pesawat nisbah besar (lihat Rajah 1) boleh mencapai 1 meter panjang, dengan profil bilah yang kompleks dan struktur platform redaman, dan ketebalan bahagian paling tipis hanya 1.2 mm, yang merupakan bahagian berbentuk khas yang berbentuk nipis besar [2]. Sebagai bahagian ketegaran yang lemah berbentuk khas berdinding nipis, bilah terdedah kepada proses ubah bentuk dan getaran semasa pemprosesan [3]. Masalah ini serius mempengaruhi ketepatan pemprosesan dan kualiti permukaan bilah.
Prestasi enjin bergantung pada tahap pembuatan bilah. Semasa operasi enjin, bilah perlu bekerja dengan stabil di bawah persekitaran operasi yang melampau seperti suhu tinggi dan tekanan tinggi. Ini memerlukan bahan bilah mesti mempunyai kekuatan yang baik, rintangan keletihan, dan rintangan kakisan suhu tinggi, dan memastikan kestabilan struktur [2]. Biasanya, aloi titanium atau aloi suhu tinggi digunakan untuk bilah enjin pesawat. Walau bagaimanapun, aloi titanium dan aloi suhu tinggi mempunyai kebolehkerjaan yang lemah. Semasa proses pemotongan, daya pemotongan adalah besar dan alat itu memakai dengan cepat. Apabila alat memakai meningkat, daya pemotongan akan terus meningkat, mengakibatkan ubah bentuk dan getaran pemesinan yang lebih serius, mengakibatkan ketepatan dimensi yang rendah dan kualiti permukaan yang lemah. Untuk memenuhi keperluan prestasi perkhidmatan enjin di bawah keadaan kerja yang melampau, ketepatan pemesinan dan kualiti permukaan bilah sangat tinggi. Mengambil bilah kipas aloi Titanium yang digunakan dalam enjin turbofan nisbah bypass yang tinggi di dalam negeri sebagai contoh, jumlah panjang bilah adalah 681mm, manakala ketebalannya kurang dari 6mm. Keperluan profil adalah -0. 12 hingga +0. 0 3mm, ketepatan dimensi dari salur masuk dan ekzos adalah -0. 05 hingga {9}}. Ini biasanya memerlukan pemesinan ketepatan pada alat mesin CNC lima paksi. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh ketegaran, struktur kompleks dan bahan-bahan yang sukar untuk proses bilah, untuk memastikan ketepatan dan kualiti pemesinan, kakitangan proses perlu menyesuaikan parameter pemotongan beberapa kali semasa proses pemesinan, yang secara serius mengehadkan prestasi pusat pemesinan CNC dan menyebabkan sisa kecekapan besar [4]. Oleh itu, dengan perkembangan pesat teknologi pemesinan CNC, bagaimana untuk mencapai kawalan ubah bentuk dan penindasan getaran untuk pemesinan bahagian berdinding nipis dan memberi permainan penuh kepada keupayaan pemesinan pusat pemesinan CNC telah menjadi keperluan mendesak bagi syarikat-syarikat pembuatan lanjutan.
Penyelidikan mengenai teknologi kawalan ubah bentuk bahagian tegar yang lemah berdinding nipis telah menarik perhatian para jurutera dan penyelidik untuk masa yang lama. Dalam amalan pengeluaran awal, orang sering menggunakan strategi garis air penggilingan di kedua-dua belah struktur berdinding nipis, yang dapat dengan mudah mengurangkan kesan buruk ubah bentuk dan getaran pada ketepatan dimensi ke tahap tertentu. Di samping itu, terdapat juga cara untuk meningkatkan ketegaran pemprosesan dengan menetapkan struktur pengorbanan pasang siap seperti mengukuhkan tulang rusuk.
Teknologi pemotongan untuk bahan yang sukar dipotong
Untuk memenuhi keperluan perkhidmatan yang stabil di bawah persekitaran tekanan tinggi dan tekanan tinggi, bahan yang biasa digunakan untuk bilah enjin pesawat adalah aloi titanium atau aloi suhu tinggi. Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, sebatian titanium-aluminium intermetallic juga menjadi bahan bilah dengan potensi aplikasi yang hebat. Aloi titanium mempunyai ciri -ciri kekonduksian terma yang rendah, keplastikan yang rendah, modulus elastik yang rendah dan pertalian yang kuat, yang menjadikan mereka mempunyai masalah seperti daya pemotongan yang besar, suhu pemotongan yang tinggi, pengerasan kerja yang teruk dan memakai alat besar semasa memotong. Mereka adalah bahan yang sukar dipotong (morfologi mikrostruktur lihat Rajah 2a) [7]. Ciri-ciri utama aloi suhu tinggi adalah keplastikan dan kekuatan yang tinggi, kekonduksian terma yang lemah, dan sejumlah besar penyelesaian pepejal padat di dalam [8]. Deformasi plastik semasa pemotongan menyebabkan penyimpangan yang teruk kisi, rintangan ubah bentuk yang tinggi, daya pemotongan besar dan fenomena pengerasan sejuk yang teruk, yang juga bahan-bahan yang sukar dipotong (morfologi mikrostruktur lihat Rajah 2b). Oleh itu, sangat penting untuk membangunkan teknologi pemotongan yang cekap dan tepat untuk bahan-bahan yang sukar dipotong seperti aloi titanium dan aloi suhu tinggi. Untuk mencapai pemesinan bahan yang sukar dan tepat, sarjana domestik dan asing telah menjalankan penyelidikan mendalam dari perspektif kaedah pemotongan inovatif, bahan pemesinan optimum dan parameter pemotongan yang dioptimumkan.
2.1 Inovasi kaedah pemprosesan pemotongan
Dari segi penyelidikan inovatif dan pembangunan kaedah pemotongan, ulama telah memperkenalkan cara tambahan seperti pemanasan laser dan penyejukan kriogenik untuk meningkatkan kebolehkerjaan bahan dan mencapai pemotongan yang cekap. Prinsip kerja pemanasan pemanasan laser yang dibantu oleh pemprosesan [9] (lihat Rajah 3A) adalah untuk memfokuskan rasuk laser kuasa tinggi pada permukaan bahan kerja di hadapan canggih, melembutkan bahan oleh pemanasan tempatan rasuk, mengurangkan kekuatan hasil bahan, dengan itu mengurangkan daya pemotongan dan alat pemotongan, dan meningkatkan kualiti dan kecekapan pemotongan. Pemprosesan pembantu penyejukan kriogenik [10] (lihat Rajah 3b) menggunakan nitrogen cecair, gas karbon dioksida tekanan tinggi dan media penyejukan yang lain untuk menyembur pada bahagian pemotongan untuk menyejukkan proses pemotongan, mengelakkan masalah suhu pemotongan tempatan yang berlebihan yang disebabkan oleh kekonduksian yang lemah. Syarikat AMRC nuklear di UK berjaya menggunakan gas karbon dioksida tekanan tinggi untuk menyejukkan proses pemprosesan aloi titanium. Berbanding dengan keadaan pemotongan kering, analisis menunjukkan bahawa pemprosesan bantuan penyejukan kriogenik bukan sahaja dapat mengurangkan daya pemotongan dan meningkatkan kualiti permukaan pemotongan, tetapi juga berkesan mengurangkan alat dan meningkatkan hayat perkhidmatan alat. Di samping itu, pemprosesan getaran ultrasonik [11, 12] (lihat Rajah 3C) juga merupakan kaedah yang berkesan untuk pemotongan bahan-bahan yang sukar untuk diproses. Dengan menggunakan kekerapan tinggi, getaran amplitud kecil ke alat, pemisahan sekejap antara alat dan bahan kerja yang dicapai semasa proses pemesinan, yang mengubah mekanisme penyingkiran bahan, meningkatkan kestabilan pemotongan dinamik, dengan berkesan menghindari geseran antara alat dan permukaan machined, mengurangkan suhu pemotongan dan mengurangkan suhu. Kesan proses yang sangat baik telah mendapat perhatian yang meluas.
2.2 Pemilihan bahan alat
Untuk bahan-bahan yang sukar dipotong seperti aloi titanium, mengoptimumkan bahan alat dengan berkesan dapat meningkatkan hasil pemotongan [8, 13]. Kajian telah menunjukkan bahawa untuk pemprosesan aloi titanium, alat yang berbeza boleh dipilih mengikut kelajuan pemprosesan. Untuk pemotongan berkelajuan rendah, keluli berkelajuan tinggi berkulit tinggi digunakan, untuk pemotongan kelajuan sederhana, alat karbida bersemangat dengan salutan aluminium oksida digunakan, dan untuk pemotongan berkelajuan tinggi, alat boron nitrida padu (CBN) digunakan; Untuk pemprosesan aloi suhu tinggi, keluli berkelajuan tinggi vanadium atau alat karbida simen YG dengan kekerasan yang tinggi dan rintangan haus yang baik harus digunakan untuk pemprosesan.
2.3 Parameter Pemotongan Optimum
Parameter pemotongan juga merupakan faktor penting yang mempengaruhi kesan pemesinan. Menggunakan parameter pemotongan yang sesuai untuk bahan yang sepadan dengan berkesan dapat meningkatkan kualiti dan kecekapan pemesinan. Mengambil parameter kelajuan pemotongan sebagai contoh, kelajuan pemotongan yang rendah dapat dengan mudah membentuk kawasan kelebihan terbina di permukaan bahan, mengurangkan ketepatan pemesinan permukaan; Kelajuan pemotongan tinggi dengan mudah boleh menyebabkan pengumpulan haba, menyebabkan luka bakar ke bahan kerja dan alat. Dalam hal ini, pasukan Profesor Zhai Yuansheng di Harbin University of Science and Technology menganalisis sifat-sifat mekanikal dan fizikal bahan-bahan yang sukar digunakan untuk mesin-mesin dan meringkaskan jadual pemotongan yang disyorkan untuk bahan-bahan yang sukar ke mesin melalui eksperimen pemesinan ortogonal [14] (lihat Jadual 1). Menggunakan alat dan kelajuan pemotongan yang disyorkan dalam jadual untuk pemesinan dapat mengurangkan kecacatan pemesinan dan memakai alat, dan meningkatkan kualiti pemesinan.
3 ketepatan teknologi pemesinan CNC untuk permukaan bilah kompleks
Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, dengan perkembangan pesat industri penerbangan dan permintaan pasaran yang semakin meningkat, keperluan untuk pemprosesan bilah berdinding nipis yang cekap dan tepat telah meningkat, dan permintaan untuk teknologi kawalan ubah bentuk yang lebih tinggi telah menjadi lebih mendesak. Dalam konteks teknologi pembuatan pintar, menggabungkan teknologi maklumat elektronik moden untuk mencapai kawalan pintar ubah bentuk dan getaran pemprosesan bilah enjin pesawat telah menjadi topik hangat bagi banyak penyelidik. Memperkenalkan sistem CNC pintar ke dalam pemprosesan ketepatan permukaan bilah yang melengkung kompleks, dan secara aktif mengimbangi kesilapan dalam proses pemprosesan berdasarkan sistem CNC pintar, secara berkesan dapat menahan ubah bentuk dan getaran.
Untuk pampasan kesilapan aktif dalam proses pemesinan, untuk mencapai pengoptimuman dan kawalan parameter pemesinan seperti laluan alat, perlu terlebih dahulu mendapatkan pengaruh parameter proses mengenai ubah bentuk pemesinan dan getaran. Terdapat dua kaedah yang biasa digunakan: satu adalah untuk menganalisis dan membuat alasan hasil setiap alat melalui pengukuran dan analisis ralat mesin [15]; Yang lain adalah untuk menubuhkan model ramalan untuk ubah bentuk pemesinan dan getaran melalui kaedah seperti analisis dinamik [16], pemodelan elemen terhingga [17], eksperimen [18] dan rangkaian saraf [19] (lihat Rajah 4).
Berdasarkan model ramalan di atas atau teknologi pengukuran di mesin, orang boleh mengoptimumkan dan juga mengawal parameter pemesinan dalam masa nyata. Arah arus perdana adalah untuk mengimbangi kesilapan yang disebabkan oleh ubah bentuk dan getaran dengan mengulangi laluan alat. Kaedah yang biasa digunakan ke arah ini ialah "kaedah pampasan cermin" [20] (lihat Rajah 5). Kaedah ini mengimbangi ubah bentuk pemotongan tunggal dengan membetulkan trajektori alat nominal. Walau bagaimanapun, pampasan tunggal akan menghasilkan ubah bentuk pemesinan baru. Oleh itu, adalah perlu untuk mewujudkan hubungan berulang antara daya pemotongan dan ubah bentuk pemesinan melalui pelbagai pampasan untuk membetulkan ubah bentuk satu demi satu. Sebagai tambahan kepada kaedah pampasan kesilapan aktif berdasarkan perancangan laluan alat, banyak ulama juga mengkaji cara mengawal ubah bentuk dan getaran dengan mengoptimumkan dan mengawal parameter pemotongan dan parameter alat. Untuk pemotongan jenis bilah enjin pesawat tertentu, parameter pemesinan telah diubah untuk pelbagai pusingan ujian ortogonal. Berdasarkan data ujian, pengaruh setiap parameter pemotongan dan parameter alat pada ubah bentuk pemesinan bilah dan tindak balas getaran dianalisis [21-23]. Model ramalan empirikal ditubuhkan untuk mengoptimumkan parameter pemesinan, dengan berkesan mengurangkan ubah bentuk pemesinan, dan menekan getaran pemotongan.
Berdasarkan model dan kaedah di atas, banyak syarikat telah membangunkan atau meningkatkan sistem CNC pusat pemesinan CNC untuk mencapai kawalan penyesuaian masa nyata bagi parameter pemprosesan bahagian berdinding nipis. Sistem penggilingan optimum syarikat OMAT Israel [24] adalah wakil biasa dalam bidang ini. Ini terutamanya menyesuaikan kelajuan makanan melalui teknologi penyesuaian untuk mencapai tujuan penggilingan daya berterusan dan merealisasikan kecekapan tinggi dan pemprosesan produk yang berkualiti tinggi. Di samping itu, Beijing Jingdiao juga menggunakan teknologi yang sama dalam kes teknikal klasik untuk menyelesaikan corak permukaan kulit yang mengukir melalui pampasan penyesuaian pengukuran di mesin [25]. Therrien GE di Amerika Syarikat [26] mencadangkan kaedah pembetulan masa nyata untuk kod pemesinan CNC semasa pemesinan, yang menyediakan cara teknikal asas untuk pemesinan adaptif dan kawalan masa nyata bilah berdinding nipis kompleks. Sistem Pembaikan Automatik Kesatuan Eropah untuk Komponen Turbin Enjin Pesawat (AROSATEC) menyedari penggilingan ketepatan penyesuaian selepas bilah dibaiki oleh pembuatan tambahan, dan telah digunakan untuk pengeluaran bilah syarikat MTU Jerman dan syarikat SIFCO Ireland [27].
Peningkatan ketegaran pemprosesan berdasarkan peralatan proses pintar
Menggunakan peralatan proses pintar untuk meningkatkan ketegaran sistem proses dan meningkatkan ciri-ciri redaman juga merupakan cara yang berkesan untuk menindas ubah bentuk dan getaran pemprosesan bilah berdinding nipis, meningkatkan ketepatan pemprosesan, dan meningkatkan kualiti permukaan. Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, sejumlah besar peralatan proses yang berbeza telah digunakan dalam pemprosesan pelbagai jenis bilah enjin aero [28]. Oleh kerana bilah enjin aero umumnya mempunyai ciri-ciri struktur berdinding nipis dan tidak teratur, kawasan pengapit dan kedudukan yang kecil, ketegaran pemprosesan yang rendah, dan ubah bentuk tempatan di bawah tindakan pemotongan beban, peralatan pemprosesan bilah biasanya menggunakan sokongan tambahan untuk memenuhi proses pemprosesan. Permukaan melengkung yang berdinding dan tidak teratur mengemukakan dua syarat untuk kedudukan dan pengapit perkakas: Pertama, daya pengapit atau daya sentuhan perkakas harus diedarkan sebanyak mungkin pada permukaan melengkung untuk mengelakkan ubah bentuk tempatan yang serius dari bahan kerja di bawah tindakan daya pengapit; Kedua, unsur -unsur sokongan kedudukan, pengapit dan tambahan alat peralatan perlu lebih sesuai dengan permukaan yang melengkung kompleks bahan kerja untuk menghasilkan daya hubungan permukaan seragam di setiap titik hubungan. Sebagai tindak balas kepada kedua -dua keperluan ini, para ulama telah mencadangkan sistem perkakas yang fleksibel. Sistem perkakas yang fleksibel boleh dibahagikan kepada perubahan fasa yang fleksibel dan alat fleksibel adaptif. Perubahan fasa Peralatan fleksibel menggunakan perubahan kekakuan dan redaman sebelum dan selepas perubahan fasa cecair: cecair dalam fasa cecair atau fasa mudah alih mempunyai kekakuan dan redaman yang rendah, dan boleh menyesuaikan diri dengan permukaan melengkung kompleks bahan kerja di bawah tekanan rendah. Selepas itu, cecair berubah menjadi fasa pepejal atau disatukan oleh daya luaran seperti elektrik/magnet/haba, dan kekakuan dan redaman sangat bertambah baik, dengan itu memberikan sokongan seragam dan fleksibel untuk bahan kerja dan penindasan ubah bentuk dan getaran.
Peralatan proses dalam teknologi pemprosesan tradisional bilah enjin pesawat adalah menggunakan bahan perubahan fasa seperti aloi titik lebur yang rendah untuk mengisi sokongan tambahan. Iaitu, selepas bahan kerja kosong diposisikan dan diapit pada enam mata, rujukan kedudukan bahan kerja itu dimasukkan ke dalam blok pemutus melalui aloi titik lebur yang rendah untuk memberikan sokongan tambahan untuk bahan kerja, dan kedudukan titik kompleks ditukar menjadi kedudukan permukaan biasa, dan kemudian pemprosesan ketepatan bahagian untuk diproses dibawa keluar (lihat Rajah 6). Kaedah proses ini mempunyai kecacatan yang jelas: Penukaran rujukan kedudukan membawa kepada penurunan ketepatan kedudukan; Penyediaan pengeluaran adalah rumit, dan pemutus dan pencairan aloi titik lebur yang rendah juga membawa masalah residu dan pembersihan di permukaan bahan kerja. Pada masa yang sama, keadaan pemutus dan lebur juga agak miskin [30]. Untuk menyelesaikan kecacatan proses di atas, kaedah yang sama adalah untuk memperkenalkan struktur sokongan pelbagai titik yang digabungkan dengan bahan perubahan fasa [31]. Hujung atas struktur sokongan menghubungkan bahan kerja untuk kedudukan, dan hujung bawah direndam dalam ruang aloi titik lebur yang rendah. Sokongan tambahan fleksibel dicapai berdasarkan ciri -ciri perubahan fasa aloi titik lebur yang rendah. Walaupun pengenalan struktur sokongan dapat mengelakkan kecacatan permukaan yang disebabkan oleh aloi-aloi yang rendah-titik yang menyentuh bilah, disebabkan oleh batasan prestasi bahan perubahan fasa, perubahan fasa fleksibel tidak dapat memenuhi dua keperluan utama kekakuan yang tinggi dan kelajuan tindak balas yang tinggi, dan sukar untuk digunakan untuk pengeluaran automatik yang tinggi.
Untuk menyelesaikan kelemahan fasa perubahan perkakas fleksibel, banyak ulama telah menggabungkan konsep penyesuaian ke dalam penyelidikan dan pembangunan perkakas fleksibel. Alat fleksibel adaptif boleh menyesuaikan diri dengan bentuk bilah kompleks dan kesilapan bentuk yang mungkin melalui sistem elektromekanik. Untuk memastikan bahawa daya sentuh diedarkan secara merata pada seluruh bilah, perkakas biasanya menggunakan sokongan tambahan multi-point untuk membentuk matriks sokongan. Pasukan Wang Hui di Tsinghua University mencadangkan peralatan proses sokongan tambahan yang fleksibel yang sesuai untuk pemprosesan bilah berhak-net [32, 33] (lihat Rajah 7). Peralatan ini menggunakan pelbagai elemen pengapit bahan yang fleksibel untuk membantu menyokong permukaan bilah bilah berhampiran berhampiran, meningkatkan kawasan hubungan setiap kawasan sentuhan dan memastikan bahawa daya pengapit diedarkan secara merata pada setiap bahagian hubungan dan seluruh bilah, dengan itu meningkatkan kekukuhan sistem proses dan secara efektif menghalang ubah bentuk tempatan bilah. Peralatan ini mempunyai pelbagai tahap kebebasan pasif, yang dapat menyesuaikan dengan bentuk bilah dan kesilapannya sambil mengelakkan kedudukan yang lebih tinggi. Di samping mencapai sokongan adaptif melalui bahan -bahan yang fleksibel, prinsip induksi elektromagnet juga digunakan untuk penyelidikan dan pembangunan alat fleksibel adaptif. Pasukan Yang Yiqing di Beijing University of Aeronautics dan Astronautics mencipta peranti sokongan tambahan berdasarkan prinsip induksi elektromagnet [34]. Peralatan ini menggunakan sokongan tambahan yang fleksibel yang teruja oleh isyarat elektromagnet, yang dapat mengubah ciri -ciri redaman sistem proses. Semasa proses pengapit, sokongan tambahan menyesuaikan dengan bentuk bahan kerja di bawah tindakan magnet kekal. Semasa pemprosesan, getaran yang dihasilkan oleh bahan kerja akan dihantar kepada sokongan tambahan, dan daya elektromagnet terbalik akan teruja mengikut prinsip induksi elektromagnetik, dengan itu menekan getaran pemprosesan kerja keras.
Pada masa ini, dalam proses reka bentuk peralatan proses, analisis elemen terhingga, algoritma genetik dan kaedah lain biasanya digunakan untuk mengoptimumkan susun atur sokongan tambahan multi-titik [35]. Walau bagaimanapun, hasil pengoptimuman biasanya hanya memastikan bahawa ubah bentuk pemprosesan pada satu titik diminimumkan, dan tidak dapat menjamin bahawa kesan penindasan ubah bentuk yang sama dapat dicapai di bahagian pemprosesan lain. Dalam proses pemprosesan bilah, satu siri alat pas biasanya dilakukan pada bahan kerja pada alat mesin yang sama, tetapi keperluan pengapit untuk memproses bahagian yang berbeza adalah berbeza dan mungkin juga berbeza-beza. Untuk kaedah sokongan multi-titik statik, jika ketegaran sistem proses diperbaiki dengan meningkatkan bilangan sokongan tambahan, di satu pihak, jisim dan jumlah perkakas akan meningkat, dan sebaliknya, ruang pergerakan alat akan dimampatkan. Jika kedudukan sokongan tambahan diset semula apabila memproses bahagian yang berlainan, proses pemprosesan tidak dapat dielakkan akan terganggu dan kecekapan pemprosesan akan dikurangkan. Oleh itu, peralatan proses susulan [36-38] yang secara automatik menyesuaikan susun atur sokongan dan daya sokongan dalam talian mengikut proses pemprosesan telah dicadangkan. Peralatan proses susulan (lihat Rajah 8) dapat mencapai sokongan dinamik melalui kerjasama yang diselaraskan dari alat dan perkakas berdasarkan trajektori alat dan keadaan kerja perubahan dari proses pemotongan yang berlainan di dalamnya, yang dapat disokong oleh pihak-pihak yang ada di dalamnya, sehingga pembentukan kerja yang ada di dalamnya, sehingga ada yang dapat disokong oleh pihak-pihak yang ada di dalamnya, sehingga pembentukan kerja-kerja yang ada di dalamnya, sehingga pembentukan kerja-kerja yang ada di dalamnya, sehingga pembentukan kerja-kerja yang ada di dalamnya sebagai pembentukan kerja yang ada di dalamnya, Memadankan keperluan pengapit masa yang berbeza-beza semasa proses pemprosesan.
Untuk terus meningkatkan keupayaan sokongan dinamik penyesuaian peralatan proses, sesuai dengan keperluan pengapit yang lebih kompleks dalam proses pemprosesan, dan meningkatkan kualiti dan kecekapan pengeluaran pemprosesan bilah, sokongan tambahan susulan diperluas ke dalam kumpulan yang dibentuk oleh pelbagai sokongan tambahan dinamik. Setiap sokongan tambahan dinamik diperlukan untuk menyelaraskan tindakan dan secara automatik dan cepat membina semula hubungan antara kumpulan sokongan dan bahan kerja mengikut keperluan masa yang berbeza-beza proses pembuatan. Proses pembinaan semula tidak mengganggu kedudukan keseluruhan bahan kerja dan tidak menyebabkan anjakan atau getaran tempatan. Peralatan proses berdasarkan konsep ini dipanggil perlawanan kumpulan diri yang boleh dikonfigurasikan [39], yang mempunyai kelebihan fleksibiliti, konfigurasi dan autonomi. Kumpulan kumpulan yang boleh dikonfigurasikan diri dapat memperuntukkan pelbagai sokongan tambahan kepada kedudukan yang berbeza di permukaan yang disokong mengikut keperluan proses pembuatan, dan dapat menyesuaikan diri dengan kerja-kerja berbentuk kompleks dengan kawasan yang besar, sambil memastikan ketegaran yang mencukupi dan menghapuskan sokongan berlebihan. Kaedah kerja perlawanan adalah bahawa pengawal menghantar arahan mengikut program yang diprogramkan, dan pangkalan mudah alih membawa elemen sokongan ke kedudukan sasaran mengikut arahan. Elemen sokongan menyesuaikan diri dengan bentuk geometri tempatan bahan kerja untuk mencapai sokongan yang mematuhi. Ciri -ciri dinamik (kekakuan dan redaman) kawasan hubungan antara elemen sokongan tunggal dan bahan kerja tempatan boleh dikawal dengan mengubah parameter elemen sokongan (contohnya, elemen sokongan hidraulik biasanya boleh mengubah tekanan hidraulik input untuk mengubah ciri -ciri hubungan). Ciri -ciri dinamik sistem proses dibentuk oleh gandingan ciri -ciri dinamik kawasan hubungan antara unsur -unsur sokongan berganda dan bahan kerja, dan berkaitan dengan parameter setiap elemen sokongan dan susun atur kumpulan elemen sokongan. Reka bentuk skema pembinaan semula pelbagai titik bagi perlawanan kumpulan yang boleh dikonfigurasikan diri perlu mempertimbangkan tiga isu berikut: menyesuaikan diri dengan bentuk geometri bahan kerja, pengubahsuaian semula unsur-unsur sokongan, dan kerjasama yang diselaraskan dari pelbagai titik sokongan [40]. Oleh itu, apabila menggunakan perlawanan kumpulan yang boleh dikonfigurasikan diri, perlu menggunakan bentuk bahan kerja, ciri-ciri beban dan syarat sempadan yang wujud sebagai input untuk menyelesaikan susun atur sokongan multi-titik dan parameter sokongan di bawah keadaan pemprosesan yang berbeza, merancang laluan pergerakan sokongan multi-titik, menghasilkan kod kawalan dari hasil penyelesaian, dan mengimportnya ke dalam pengawal. Pada masa ini, sarjana domestik dan asing telah menjalankan beberapa penyelidikan dan percubaan terhadap lekapan kumpulan yang boleh dikonfigurasikan diri. Di negara-negara asing, projek EU Swarmitfix telah membangunkan sistem perlawanan diri yang boleh disesuaikan dengan diri sendiri [41], yang menggunakan satu set sokongan tambahan mudah alih untuk bergerak secara bebas di atas meja kerja dan reposisi dalam masa nyata untuk menyokong bahagian yang diproses dengan lebih baik. Prototaip sistem swarmitfix telah dilaksanakan dalam projek ini (lihat Rajah 9A) dan diuji di tapak pengeluar pesawat Itali. Di China, pasukan Wang Hui di Universiti Tsinghua telah membangunkan meja kerja sokongan empat mata yang boleh dikawal dalam penyelarasan dengan alat mesin [42] (lihat Rajah 9b). Kabinet ini boleh menyokong tenon cantilevered dan secara automatik mengelakkan alat semasa pemesinan halus tenon bilah turbin. Semasa proses pemesinan, sokongan tambahan empat mata bekerjasama dengan Pusat Pemesinan CNC untuk membina semula keadaan hubungan empat mata mengikut kedudukan pergerakan alat, yang bukan sahaja mengelakkan gangguan antara alat dan sokongan tambahan, tetapi juga memastikan kesan sokongan.
5 Perbincangan mengenai Trend Pembangunan Masa Depan
5.1 Bahan baru
Memandangkan keperluan reka bentuk nisbah tujahan-ke-berat enjin pesawat terus meningkat, bilangan bahagian secara beransur-ansur dikurangkan, dan tahap tekanan bahagian semakin tinggi dan lebih tinggi. Prestasi dua bahan struktur suhu tinggi tradisional utama telah mencapai hadnya. Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, bahan-bahan baru untuk bilah enjin pesawat telah berkembang pesat, dan lebih banyak bahan berprestasi tinggi digunakan untuk membuat bilah berdinding nipis. Antaranya, aloi -tial [43] mempunyai sifat yang sangat baik seperti kekuatan khusus yang tinggi, rintangan suhu tinggi dan rintangan pengoksidaan yang baik. Pada masa yang sama, ketumpatannya ialah 3.9g/cm3, yang hanya separuh daripada aloi suhu tinggi. Pada masa akan datang, ia mempunyai potensi besar sebagai bilah dalam julat suhu 700-800 darjah. Walaupun aloi -tial mempunyai sifat mekanikal yang sangat baik, kekerasan yang tinggi, kekonduksian terma yang rendah, ketangguhan patah yang rendah dan kelembutan yang tinggi membawa kepada integriti permukaan yang lemah dan ketepatan rendah bahan aloi semasa pemotongan, yang sangat mempengaruhi kehidupan perkhidmatan bahagian. Oleh itu, penyelidikan pemprosesan aloi -tial mempunyai kepentingan dan nilai teoritis yang penting, dan merupakan arah penyelidikan penting teknologi pemprosesan bilah semasa.
5.2 Pemprosesan penyesuaian masa yang berbeza-beza
Bilah aeroengine mempunyai permukaan melengkung yang kompleks dan memerlukan ketepatan bentuk yang tinggi. Pada masa ini, pemesinan ketepatan mereka terutamanya menggunakan kaedah pemesinan penyesuaian geometri berdasarkan perancangan laluan dan pembinaan semula model. Kaedah ini dapat mengurangkan kesan kesilapan yang disebabkan oleh kedudukan, pengapit, dan lain -lain pada ketepatan pemesinan bilah. Pengaruh. Walau bagaimanapun, disebabkan ketebalan yang tidak rata dari bilah pemalsuan yang tidak rata, kedalaman pemotongan di kawasan yang berbeza alat ini berbeza semasa proses pemotongan mengikut jalan yang dirancang, yang membawa faktor -faktor yang tidak menentu kepada proses pemotongan dan mempengaruhi kestabilan pemprosesan. Pada masa akan datang, semasa proses pemesinan penyesuaian CNC, perubahan keadaan pemesinan sebenar harus dikesan dengan lebih baik [44], dengan itu meningkatkan ketepatan pemesinan permukaan melengkung kompleks dan membentuk kaedah pemesinan penyesuaian kawalan yang berbeza-beza yang menyesuaikan parameter pemotongan berdasarkan data maklum balas masa nyata.
5.3 Peralatan Proses Pintar
Sebagai jenis bahagian terbesar dalam enjin, kecekapan pembuatan bilah secara langsung memberi kesan kepada kecekapan pembuatan keseluruhan enjin, dan kualiti pembuatan bilah secara langsung mempengaruhi prestasi dan kehidupan enjin. Oleh itu, pemesinan ketepatan pintar bilah telah menjadi arah pembangunan pembuatan bilah enjin di dunia hari ini. Penyelidikan dan pembangunan peralatan mesin dan peralatan proses adalah kunci untuk merealisasikan pemprosesan bilah pintar. Dengan pembangunan teknologi CNC, tahap perisikan alat mesin telah meningkat dengan pesat, dan kapasiti pemprosesan dan pengeluaran telah dipertingkatkan. Oleh itu, penyelidikan dan pembangunan dan inovasi peralatan proses pintar adalah arah pembangunan penting untuk pemesinan bilah berdinding nipis yang cekap dan tepat. Alat mesin CNC yang sangat pintar digabungkan dengan peralatan proses untuk membentuk sistem pemprosesan bilah pintar (lihat Rajah 10), yang menyedari ketepatan tinggi, kecekapan tinggi dan penyesuaian CNC pemesinan bilah berdinding nipis.
