Analyse av bearbeiding av store prosesser av titan-turboklinger

---

Viftebladene til den store bypass-forholdet turbofanmotoren har i utgangspunktet nådd mer enn 500MM når det gjelder lengde og størrelse. Denne store strukturelle funksjonen gjør at sentrifugalkraften og vibrasjonsspenningen blir veldig stor under arbeidet, så det har også blitt en stor turboviftemotor. Veldig viktige deler.

For tiden bruker mange turbofanmotorer fremdeles de mer modne viftebladene av titanlegering. Den smale og lange strukturen til denne bladprofilen gjør den svake stivheten i form av tynnvegget struktur i retning av bassengets rygg mer fremtredende. Den dårlige stivheten i strukturen og det store overflatearealet på profilen, og materialets beskaffenhet er vanskelig å bearbeide, har en negativ innvirkning på den tradisjonelle bearbeidingsprosess, som gjenspeiles intuitivt i profilens konturstørrelsesnøyaktighet og posisjonsnøyaktighet. Det er vanskelig å garantere, effektiviteten ved manuell polering er lav, arbeidsintensiteten er stor, og bladtypen er utsatt for svie og ablasjon. 

Eksistensen av de ovennevnte problemene utgjør en flaskehals for bladproduksjon. Med utvikling og anvendelse av flerakse kobling CNC-bearbeiding teknologi og forskning på bearbeidingsteknologien til denne bladprofilen, vanskelighetene med denne bladprofilbearbeidingen har blitt gradvis brutt gjennom, og bearbeidingskvaliteten og effektivitetsnivået har nådd en relativt ideell tilstand.

---

Den viktigste teknologiske ruten for CNC-bearbeiding av stor titanlegeringsviftebladprofil

For bearbeiding av den store titanlegerte viftebladprofilen, med tanke på alle aspekter som er involvert i den tradisjonelle prosessen, har dens negative effekter følgende aspekter.

1. Innflytelse av materialer

1. ▶ Titanlegeringen har en liten elastisk modul, som er lett å forårsake klemmedeformasjon av bladbearbeiding; slitasje på flankeflaten under bearbeiding er utsatt for å øke skjærekraften.
2. ▶ Dårlig varmeledningsevne, håndpolert tørrsliping er lett å forårsake spenningsdeformasjon, forbrenning og ablasjon.

2. Påvirkning av bladstruktur

1. ▶ Det totale bearbeidingsområdet til profilen er stort, og presisjonen som er forårsaket av slitasje under hele prosessen med verktøyet, blir sterkt påvirket.
2. ▶ På grunn av ulempene ved håndtering er manuell polering arbeidskrevende, og maskineringsnøyaktigheten er vanskelig å garantere.

3. Påvirkning av ulltilstand

På grunn av påvirkning av materialer og spesifikasjoner er det vanskelig å oppnå en ideell margfordeling, noe som resulterer i kuttkraftsvingninger forårsaket av ujevn fjerning av profilmargen og spenningsdeformasjon.

4. Påvirkning av maskinverktøyfunksjoner

1. ▶ Den buede strukturen på bladprofilen, skjæreretningen til verktøyet, den faktiske skjæringsvinkelen og skjæreparametrene er forskjellige, noe som resulterer i endringer i skjærestyrken.
2. ▶ Dårlige kjøleforhold, utilstrekkelig kjøling og ingen kjøling forårsaker deformasjon av termisk belastning.

Med sikte på de vanskelige faktorene for bearbeiding av bladoverflaten til store titanlegeringsvifter, basert på de omfattende maskineringsfordelene ved CNC-bearbeidingsteknologi med flere akser, er den viktigste bearbeidingsveien bestemt: 

bearbeiding av bladtappen og hjelpeposisjonsdato → bladprofil CNC grovfresing Maskinering → Spenningsavslettning → Posisjonering Benchmark Reparasjon → Numerisk kontroll CNC bladfresing → Profilbehandling. 

Den overordnede prosessideen som er etablert ved den ovennevnte prosessveien er: overflaten CNC grovfreseprosess fjerner det meste av margen, og ferdigfresingen har en ideell margfordeling bladprofil CNC presisjonsfreseprosess sikrer profilens geometri Og posisjonsnøyaktigheten oppfyller i utgangspunktet bladets endelige nøyaktighetskrav; etterbehandling av bladprofilen sikrer at kvaliteten på overflatelaget til profilen oppfyller kravene.

Hovedpoengene med CNC-fresing av stor titanlegeringsviftebladprofil

I henhold til de generelle teknologiske kravene til bladprofilen, må fresing av bladprofilen sikre at den geometriske posisjonsnøyaktigheten til profilen i utgangspunktet oppfyller designkravene og har en viss overflateruhetskvalitet. Samtidig er forbedringen av effektiviteten i maskinering også fokus for profilfresing Work one. 

I henhold til forståelsen av bearbeidingsegenskapene til den store titanlegeringsviftebladprofilen, er det nødvendig å vurdere innflytelsen fra mange faktorer som utstyr, verktøy, posisjonering av maskinering og så videre. For fresing av store vifteblader av titanlegering er det nødvendig å velge et femakset bearbeidingssenter. Å velge et modent fem-akset koblingsbladbearbeidingssenter har både høyeffektive maskinhensyn og muligheter for sikkerhetsnøyaktighet. 

For profilbearbeiding med store endringer i krumning, kan svingvinkelfunksjonen til maskinverktøyspindelen tilpasses kravene til jevn skjærekraft som tilsvarer endringen i profilkurvaturen. Høytrykkskjølesystemet til maskinverktøyet reduserer kuttemperaturen sterkt og unngår rask verktøyslitasje. , Slik at profilbearbeiding kan oppnå god bearbeidingsnøyaktighet og overflatebehandlingskvalitet. For å forhindre og redusere vridningsdeformasjon under lang klemmesperring og skjæring, er det nødvendig å sikre at den roterer aksels av bladene i fronten og bakenden av utstyret har en synkron rotasjonsfunksjon, og formålet er å endre den ene enden og den ene enden av den tradisjonelle bladbearbeidingsteknologien. 

Tett posisjoneringsfastspenningsmetode for å unngå bøyedeformasjon under knivfastspenning og vridningsdeformasjon av bladprofilen i lengderetningen forårsaket av den ene enden og den ene enden som følger under bearbeiding av bladrotasjonen. For å oppfylle kravene til knivposisjonering og -klemming, har hjelpeposisjoneringsdelen ved den bakre enden av bladet strenge krav til posisjonsnøyaktighet i forhold til teneringsposisjonsreferansen i frontenden. 

Etter at grovbearbeiding av profilen er fullført, skal fronten og baksiden av bladet på grunn av spenningsdeformasjon Posisjonsnøyaktighetsfeilen mellom endeposisjonsreferansene repareres. Etter at du har installert jiggene for bearbeiding av bladprofiler på rotasjonsakslene i front- og bakenden av maskinverktøyet, og etter å ha bestemt at det ikke er noen konsentrisitetsfeil på rotasjonsakslene i front- og bakenden av maskinverktøyet, er installasjonsnøyaktigheten foran og bak inventar blir oppdaget og justert ved hjelp av en spesiell dorn. Sørg for at inventar i begge ender har et nøyaktig posisjonsnøyaktighetsforhold for å unngå ytterligere vridningsspenning forårsaket av den synkrone rotasjonsfunksjonen til de fremre og bakre rotasjonsaksene til maskinverktøyet på grunn av den dårlige klemnøyaktigheten til inventar. Grov fresing av bladprofilen er å fjerne en stor margin og etterlate en jevn bearbeidingsmargin for etterbehandling. Under denne forutsetningen bør bearbeiding av denne prosessen sikre høy maskineringseffektivitet. Det femakse bearbeidingssenteret for knivblad har en bredbearbeidingsfunksjon. 

Prinsippet er at når du freser bladet, er ikke verktøyets midtlinje vinkelrett på tangenten til punktet eller overflaten som skal freses, men i retning av verktøyet og punktet eller overflaten som skal freses. Normalretningen er i en viss vinkel. Denne typen fresing bruker en sylindrisk endefreser, og fresestien er en bred elliptisk bue. Sammenlignet med fresing av et kulehode, freses den samme profilhøyden eller overflaten. Når det gjelder kvalitet, er avstanden mellom de genererte verktøybanene mye større. Derfor har denne typen maskinering høy maskineringseffektivitet. Ved faktisk bearbeiding brukes den roterende bearbeidingsmetoden som beveger seg fra den ene enden til den andre enden i bladets lengde, det vil si spiralfresemetoden. Fra effektivitetsperspektivet har spiralfresemetoden også høyere maskineringseffektivitet sammenlignet med den langsgående fresemetoden. Finfresing av bladprofilen er for å oppnå høyere geometrisk og posisjonsnøyaktighet, og samtidig gjøre at profilens ruhetsnivå oppfyller visse krav. For å redusere virkningen av "rebound" forårsaket av bearbeiding av titanlegeringsmaterialer og virkningen av verktøyets slitasje på bearbeidingsnøyaktigheten under bearbeiding av profiler i store områder, må verktøyet være skarpt og unngå langvarig bearbeiding av et verktøy. Av denne grunn, hvis mulig, bruk en endefreser til å utføre langsgående fresing av profilen. Langsgående fresing kan bruke flere verktøy for å frese bladets bakoverflate, bladoverflate, inntakskant og eksoskant, for å unngå slitasje forårsaket av storbearbeiding av ett verktøy, og for å produsere et presisjonsnivå i overflaten av blad. 

Uoverensstemmelsen bidrar til den endelige etterbehandlingen av profilen. Når du freser et stort rotorblad av titanlegering for å forbedre skjæreforholdene, er alle tiltak for å unngå slitasje på verktøyet nødvendige. Når det gjelder valg av verktøymaterialer og spesifikasjoner, brukes den samlede sylindriske kulefreseren til hardmetallbelegg til å behandle den indre siden av bladkantplaten, innsiden av kantplaten og profilovergangsbuen, overgangsprofilen lukkes til kantplaten 1. For inntaks- og eksoskantene, velg en endemølle med en sylindrisk innsats og et hardt legert belagt blad for å behandle den store arealprofiloverflaten til bladbladkaret og bladet tilbake. 

Valget av belegningsmaterialer for bearbeiding av titanlegeringsverktøy er veldig viktig. Unngå å bruke belegningsmaterialer som har tilknytning til titanlegeringer. For tiden brukes PVD-belagte verktøy ofte til bearbeiding av titanlegeringer. PVD-belegget er tynt og glatt. Når de er festet til sementkarbidsubstratet til verktøyet, vil de også produsere en restspenning. Denne belastningen bidrar til å forbedre verktøyets skademotstand. PVD Det kan festes tett til verktøyet, noe som er nyttig for å opprettholde den skarpe skjærformen. PVD-verktøyet har god slitestyrke, stabile kjemiske egenskaper og er ikke lett å produsere bygd kant. Under bearbeiding bør tilstrekkelig kjølevæske brukes til å kjøle ned verktøyet og forbedre friksjonens innvirkning, velge rimelige skjæreparametere og forbedre effekten av skjærekraften.

---

Kjennetegn ved CNC etterbehandling av stor Titanium Fan Blade-profil

Bladprofilbehandling er for å sikre at profilruffheten og bølgen oppfyller designkravene, materialstrukturens ytelse endres ikke, og de geometriske dimensjonene og posisjonsnøyaktigheten som oppnås ved fresing, er i utgangspunktet uendret under bearbeiding. 

For faktisk bearbeiding er etterbehandlingen av bladprofilen basert på å fjerne de gjenværende verktøymerkene på freseprosessen for å oppnå den nødvendige ruheten og bølgen. Mengden metallfjerning på hver side av støpeoverflaten bør ikke være større enn 0.05 MM. For tiden er bruken av CNC-slipende beltesliping og polering av maskinverktøy for overflatebehandling av blad en mer moden metode for praktiske bearbeidingsapplikasjoner, og bruk av CNC-diamantslipemaskinverktøy for overflateeffekt av blad er en prøveversjon. En måte. 

Årsaken til at disse bearbeidingsmetodene er valgt for anvendelse, er fordi de har sine egne egenskaper. Først og fremst, for bearbeidingsmetoden for CNC slipende og slipende maskinverktøy, har den følgende egenskaper:

1. ▶ Slipebåndets slipekorn er skarpt og slipeffektiviteten er høy, som har nådd 10 ganger fresing og 5 ganger vanlig sliping av slipeskiver;
2. ▶ Friksjonen mellom slipebåndslipingen og arbeidsstykket er liten, slipingen genererer lite varme, den slipende belteomkretsen er stor, og slipepartikkelen har et langt tidsintervall for varmespredning. Det er lett å få fullstendig kjøling av luft og skjærevæske, noe som effektivt kan redusere deformasjonen av arbeidsstykket Burns og ablation;
3. ▶ Slipebeltets mykhet og gummikroppsstrukturen på arbeidshjulets overflate sørger for at slipebåndet er i kontakt med arbeidsstykket og har god innkjørings- og poleringseffekt;
4. ▶ Slipebåndsliping Det er en stabil slipestørrelse på verktøyet, fordi slipebåndet er festet til arbeidshjulet for sliping, har slipestørrelsen bedre stabilitet;
5. ▶ Slipebåndsliping kan ikke behandles i lang tid med en stor mengde fjerning, og slipebåndet inneholder Den totale mengden slipemiddel er begrenset, og langvarig bearbeiding med stor overflødig fjerning vil raskt forbruke slipemidlene, og det er nødvendig for å avbryte bearbeidingen og bytte ut slipebåndet.

De ovennevnte egenskapene til slipende beltesliping gjør det mulig for polering av store overflater av titanlegeringsvifteblad å realisere mekanisert produksjon under programstyrte forhold. For tiden er det to metoder å velge mellom for CNC-slipemetoden som brukes til polering av blad: den ene er å bruke en seks-akset CNC-slipemaskin og polering, og den andre er å bruke et robot-CNC-poleringssystem. maskinering. Bevegelsesfunksjonen til den seksakse CNC-slipemaskinen og poleringsmaskinen ligner på den femakse CNC-bearbeidingssenteret under fresing. 

Den strukturelle forskjellen mellom belteslipearbeidshjulet og bearbeiding av endefresen gjør det nødvendig å tilpasse profilbearbeidingen til bladstrukturen. Med svingvinkelfunksjon i 2 retninger. Seks-akset CNC slipende belte sliping og polering maskin har de doble funksjonene til profil sliping og polering. Funksjonstransformasjonen avhenger av transformasjonen av krafthodet i form av stiv sliping og flytende sliping. 

Under poleringsprosessen aktiveres den flytende mekanismen for konstant trykk, slik at endringen av det fremre slipingstrykket kan kontrolleres nøyaktig av trykkføleren, slipekraftsensoren, konstanttrykksylinderen og andre mekanismer for å tilpasse seg forskjellen i størrelse på hver bladprofil innenfor et bestemt område. Polering av maskinering uten å ødelegge nøyaktigheten til profilen. Når du utfører profilsliping, er kontakthjulets flytende mekanisme låst for å tillate stiv sliping av profilen. 

Den stive slipeprosessen til profilen kan supplere eller erstatte situasjonen når profilens presisjonsnøyaktighet er dårlig, og kornstørrelsen på det brukte slipebåndet bør endres i henhold til margen. Denne bearbeidingen vil endre nøyaktigheten av den opprinnelige dimensjonale posisjonen, og i forhold til freseprosessen vil fjerning av store marginer gi større spenningsdeformasjoner. Derfor anbefales det ikke å bruke slipefunksjonen under forutsetningen om at freseprosessen har evnen til å garantere nøyaktighet. Robot CNC-slipepolemetode for slipende belter er at roboten holder bladet og utfører sammensatt bevegelse under programkontroll for å utføre poleringsbearbeiding på en fast slipemaskin. Bearbeidingen bruker revers engineering-teknologi. Før maskinering holder roboten bladtappdelen for å skanne profilen til bladprofilen, og deretter genererer databearbeidingsmekanismen et maskineringskontrollprogram, og til slutt innser det polering av bladet under programkontrollen. For øyeblikket, på grunn av begrensningen av bevegelsesnøyaktighet, blir robotens slipemetode for slipebånd generelt bare brukt som en metode for profilpolering. Slipemetoden til CNC diamantslipeskiver tilhører den typiske harde og stive slipingen. Maskinverktøyets bevegelsesmekanisme som er brukt, er i utgangspunktet den samme som det fem-aksede fresesenteret for knivfresing. Skjæreverktøyet som brukes er å endre den vertikale fresen til overflaten belagt med diamantpulver. Sylindrisk slipeskive. Under sliping brukes bredbearbeidingsteknologi. Denne typen bearbeidingsmetode er hard og stiv sliping. Fordi diamanthjulet i seg selv har dårlig luftgjennomtrengelighet, kan det ikke oppnå effekten av varmespredning ved å lagre og bytte ut kjølevæsket, så det er ikke egnet for sliping av overflaten på delen med stor fjerning, og til og med Det er en prosess som fjerner en liten margin, og det er også lett å brenne slipingen av bladoverflaten til titanlegeringsmaterialet. 

Derfor, når du bruker denne metoden til å behandle bladoverflaten til titanlegeringsbladet, er det nødvendig å finne ut de mest egnede skjæreparametrene og maskinverktøykjøling. Måten må være veldig effektiv. I tillegg har de harde og stive slipegenskapene til diamanthjulet på profiloverflaten også en viss "kant" på kutteren. Selv om det kan forbedres ved å justere programmet til slipeskiveens spesifikasjoner, kan det ikke fjernes helt. Effekten av bladutmattelsesytelsen er ugunstig, så supplerende tiltak må iverksettes for å eliminere overflate "rygger". Det kan også være nødvendig å bruke CNC-slipemaskiner for sliping og polering av maskiner for supplerende bearbeiding under kontroll av tilsvarende programmer. I tillegg bør bruk av frie slipegenskaper ved våtsandblåsemetode for supplerende maskinering også være en gjennomførbar metode. På grunn av de ovennevnte egenskapene til CNC-slipemetoden for diamantslipeskiver, er bearbeidingsapplikasjonen fremdeles i utforskende fase. For øyeblikket blir CNC-slipemiddelsliping og polering maskinverktøymetode den mest egnede metoden for polering av store bladprofiler på grunn av dets mange fordeler. Den omfattende fordelen er at den kan brukes til tørrsliping og våtsliping. Det kan også utføre sliping med ekstremt lav temperatur under CO2-kjøling, noe som er veldig gunstig for å unngå forbrenning og ablasjon av den store polering av bladprofil i titanlegering. 

Anvendelsen av CNC-slipings- og poleringsverktøy har endret storskala manuell polering av store bladprofiler, som har spilt en viktig rolle for å forbedre produksjonseffektiviteten til store blader. Utviklingen og anvendelsen av flerakset koblingsbearbeidingsteknologi har forbedret nøyaktigheten og kvalitetssikringsevnen til nøkkelbearbeidingslenken for stor maskinviftebladprofilbearbeiding, og oppnådd tilfredsstillende resultater med maskineringseffektivitet. Jeg tror at med prosessen Kontinuerlig forskning og forbedring av utstyrsteknologi vil storskala viftebladprofilbearbeidingsteknologi utvikle seg i retning av mekanisering og automatisering.

Link til denne artikkelen: Analyse av maskinering av store prosesser for profilering av store titanturbinblad

Reprint Statement: Hvis det ikke er noen spesielle instruksjoner, er alle artiklene på dette nettstedet originale. Oppgi kilden for ny utskrift: https: //www.cncmachiningptj.com/，takk！

---

PTJ® tilbyr et komplett utvalg av tilpasset presisjon cnc maskinering Kina services.ISO 9001: 2015 & AS-9100 sertifisert. 3, 4 og 5-akses CNC-presisjonstjenester med rask presisjon inkludert fresing, henvendelse til kundespesifikasjoner, i stand til bearbeidede deler av metall og plast med +/- 0.005 mm toleranse. Sekundære tjenester inkluderer CNC og konvensjonell sliping, boring,dø avstøpning,metallplater og stempling.Leverer prototyper, full produksjonskjøring, teknisk support og full inspeksjon automotive, romfart, mold & fixture, led belysning,medisinsk, sykkel og forbruker elektronikk næringer. Levering i tide Fortell oss litt om prosjektets budsjett og forventet leveringstid. Vi vil strategisere med deg for å tilby de mest kostnadseffektive tjenestene for å hjelpe deg med å nå målet ditt. Velkommen til Kontakt oss ( sales@pintejin.com ) direkte for ditt nye prosjekt.