Analys av bearbetning av stora titan -turbobladprofilprocess

---

Fläktbladen på den stora förbikopplingsmotorn har i princip nått mer än 500MM vad gäller längd och storlek. Denna storskaliga strukturella funktion gör att centrifugalkraften och vibrationsspänningen blir mycket stor under deras arbete, så det har också blivit en stor turbofläktmotor Mycket viktiga delar.

För närvarande använder många turbofanmotorer fortfarande de mer mogna titanlegeringsdämpande fläktbladen. Den smala och långa strukturen hos denna bladprofil gör dess svaga styvhet i form av tunnväggig struktur i bassängens riktning mer framträdande. Strukturens dåliga styvhet och profilens stora yta, materialets beskaffenhet är svår att bearbeta, har en negativ inverkan på den traditionella bearbetningsprocess, vilket återspeglas intuitivt i konturstorleksnoggrannheten och profilens noggrannhet Det är svårt att garantera, effektiviteten för manuell polering är låg, arbetsintensiteten är stor och bladtypen är benägen att bränna och ablation. 

Förekomsten av ovanstående problem utgör en flaskhals för bladproduktion. Med utveckling och tillämpning av fleraxlig koppling CNC-bearbetning teknik och forskning om bearbetningstekniken för denna bladprofil, svårigheterna med denna bladprofilbearbetning har gradvis brutits igenom och bearbetningskvaliteten och effektivitetsnivån har nått ett relativt idealiskt tillstånd.

---

Den huvudsakliga tekniska vägen för CNC -bearbetning av stor fläktbladprofil av titanlegering

För bearbetning av den stora bladprofilen av titanlegering, med tanke på alla aspekter som är involverade i den traditionella processen, har dess negativa effekter följande aspekter.

1. Materialpåverkan

1. ▶ Titanlegeringen har en liten elastisk modul, som är lätt att orsaka klämdeformation av bladbearbetningen; slitage på flankytan under bearbetning är benägen att öka skärkraften.
2. ▶ Dålig värmeledningsförmåga, handpolerad torrslipning är lätt att orsaka stressdeformation, brännskador och ablation.

2. Påverkan av bladstruktur

1. ▶ Profilens övergripande bearbetningsområde är stort, och precisionen som orsakas av slitage under hela verktygsprocessen påverkas kraftigt.
2. ▶ På grund av olägenheter vid hantering är manuell polering arbetsintensiv och bearbetningsnoggrannheten är svår att garantera.

3. Påverkan av ullkondition

På grund av påverkan av material och specifikationer är det svårt att få en ideal marginalfördelning, vilket resulterar i skärkraftsförändringar orsakade av ojämnt avlägsnande av profilmarginalen och spänningsdeformation.

4. Påverkan av verktygsfunktioner

1. ▶ Bladprofilens krökta struktur, verktygets skärriktning, den verkliga skärvinkeln och skärparametrarna är olika, vilket resulterar i förändringar i skärkraften.
2. ▶ Dåliga kylförhållanden, otillräcklig kylning och ingen kylning orsakar termisk spänningsdeformation.

Med tanke på de svåra faktorerna för bearbetning av bladytan på stora titanlegeringsfläktar, baserat på de omfattande bearbetningsfördelarna med CNC-bearbetningstekniken med flera axlar, är den huvudsakliga bestämda bearbetningsvägen: 

bearbetning av knivstången och hjälppositioneringsdatumet → bladprofilen CNC -grovfräsning Bearbetning → Avlastning av spänningsavlastning → Reparation av riktmärken → Numerisk styrning CNC -bladfräsning → Profilfinish. 

Den övergripande processidén som fastställts genom ovanstående processväg är: ytan CNC -grovfräsningsprocessen tar bort det mesta av marginalen, och slutfräsningsprocessen har en idealisk marginalfördelning; bladprofilen CNC -precisionsfräsningsprocessen säkerställer profilens geometri Och lägesnoggrannheten uppfyller i princip bladets slutliga noggrannhetskrav; finishen på bladprofilen säkerställer att kvaliteten på profilens ytskikt uppfyller kraven.

Huvudpunkterna i CNC -fräsning av stor fläktbladprofil av titanlegering

Enligt de övergripande tekniska kraven för bladprofilen måste bladprofilens fräsning säkerställa att profilens geometriska lägesnoggrannhet i princip uppfyller konstruktionskraven och har en viss ytjämnhetskvalitet. Samtidigt är förbättringen av effektiviteten vid bearbetning också i fokus för profilfräsning Work one. 

Enligt förståelsen av bearbetningsegenskaperna hos den stora titanlegeringsfläktbladsprofilen är det nödvändigt att överväga påverkan av många faktorer som utrustning, verktyg, bearbetningspositionering och så vidare. För fräsning av stora fläktblad av titanlegering är det nödvändigt att välja ett femaxligt bearbetningscentrum. Att välja ett moget bearbetningscenter med fem axlar för länkblad har både högeffektiva bearbetningshänsyn och bearbetningsnoggrannhet. 

För profilbearbetning med stora krökningsförändringar kan svängvinkelfunktionen hos maskinverktygsspindeln anpassas väl till kraven på konsekvent skärkraft som motsvarar förändringen i profilkrökning. Maskinverktygets högtryckskylsystem minskar kraftigt skärtemperaturen och undviker snabbt verktygsslitage. , Så att profilbearbetningen kan uppnå god bearbetningsnoggrannhet och ytbearbetningskvalitet. För att förhindra och minska vriddeformation under lång klämning och kapning av blad, är det nödvändigt att säkerställa att den roterande axels av bladen på utrustningens främre och bakre ändar har en synkron rotationsfunktion, och syftet är att ändra den ena ändklämningen och den ena änden av den traditionella bladbearbetningstekniken. 

Tätt positioneringsspänningsmetod för att undvika böjningsdeformation under bladklämning och vriddeformation av bladprofilen i längdriktningen orsakad av att ena änden vrids och ena änden följer under bladrotationsbearbetning. För att uppfylla kraven för bladpositionering och fastspänning har hjälppositioneringsdelen vid bladets bakände strikta krav på lägesnoggrannhet relativt tenonpositioneringsreferensen vid främre änden. 

Efter grovbearbetning av profilen ska bladets fram- och baksida på grund av spänningsdeformation repareras Fel i lägesnoggrannhet mellan ändlägesreferenserna. Efter att ha installerat jiggarna för bladprofilbearbetning på de roterande axlarna på maskinverktygets främre och bakre ändar, och efter att ha fastställt att det inte finns något koncentrationsfel vid de roterande axlarna på maskinens verktygs främre och bakre ändar, är installationsnoggrannheten fram och bak fixturer detekteras och justeras med en speciell dorn. Se till att fixturer i båda ändar har ett exakt positionsnoggrannhetsförhållande, för att undvika ytterligare vridspänning som orsakas av den synkrona rotationsfunktionen för verktygets främre och bakre rotationsaxlar på grund av den dåliga klämnoggrannheten hos fixturer. Grovfräsning av bladprofilen är att ta bort en stor marginal och lämna en enhetlig bearbetningsmarginal för efterbehandling. Under denna förutsättning bör bearbetningen av denna process säkerställa hög bearbetningseffektivitet. Den femaxlade länkbladets bearbetningscentrum har en bred rad bearbetningsfunktion. 

Principen är att vid fräsning av bladet är verktygets mittlinje inte vinkelrät mot tangenten för punkten eller ytan som fräsas, utan i verktygets riktning och den punkt eller yta som fräsas. Den normala riktningen är i en viss vinkel. Denna typ av fräsning använder en cylindrisk ändfräs, och fräsbanan är en bred elliptisk båge. Jämfört med fräsning av ett kulhuvud fräses samma profil topphöjd eller yta. När det gäller kvalitet är avståndet mellan de genererade verktygsvägarna mycket större. Därför har denna typ av bearbetning en hög bearbetningseffektivitet. Vid faktisk bearbetning används den roterande bearbetningsmetoden som rör sig från ena änden till den andra änden i bladets längd, det vill säga spiralfräsmetoden. Ur effektivitetsperspektivet har spiralfräsmetoden också högre bearbetningseffektivitet jämfört med den längsgående fräsmetoden. Finfräsning av bladprofilen är för att uppnå en högre geometrisk och positionsnoggrannhet, och samtidigt få profilens grovhet att uppfylla vissa krav. För att minska effekten av "rebound" orsakad av bearbetning av titanlegeringsmaterial och påverkan av verktygsslitage på bearbetningsnoggrannheten vid bearbetning av profiler med stora ytor måste verktyget vara skarpt och undvika långvarig bearbetning av ett verktyg. Av denna anledning, om möjligt, använd en ändfräs för att utföra längsgående fräsning av profilen. Längsgående fräsning kan använda flera verktyg för att fräsa bladets baksida, bladytan, insugningskanten och avgaskanten, för att undvika slitage som orsakas av en storskalig bearbetning av ett verktyg och för att skapa en precision i ytan på blad. 

Inkonsekvensen bidrar till profilens slutliga efterbehandling. Vid fräsning av ett stort fläktrotorblad av titanlegering är alla åtgärder för att undvika verktygsslitage nödvändiga för att förbättra skärförhållandena. När det gäller val av verktygsmaterial och specifikationer används den övergripande hårdmetallbelagda cylindriska kulfräsaren för att bearbeta insidan av bladkantsplattan, kantplattans insida och profilövergångsbågen, övergångsprofilen stängs till kantplattan 1. För insugnings- och avgaskanterna, välj en ändfräs med en cylindrisk insats och ett hårt legerat belagt blad för att bearbeta den stora ytan av profilbladet på bladbladskruven och bladet bakåt. 

Valet av beläggningsmaterial för bearbetning av titanlegeringsverktyg är mycket viktigt. Undvik att använda beläggningsmaterial som har affinitet med titanlegeringar. För närvarande används vanligtvis PVD -belagda verktyg för bearbetning av titanlegeringar. PVD -beläggningen är tunn och slät. När de fästs på verktygets hårdmetallsubstrat kommer de också att ge en kvarvarande spänning. Denna påfrestning bidrar till att förbättra verktygets skademotstånd. PVD Det kan fästas tätt på verktyget, vilket är till hjälp för att behålla den skarpa skärformen. PVD-verktyget har god nötningsbeständighet, stabila kemiska egenskaper och är inte lätt att producera uppbyggd kant. Under bearbetning bör tillräcklig kylvätska användas för att kyla verktyget och förbättra friktionens påverkan, välja rimliga skärparametrar och förbättra effekten av skärkraften.

---

Egenskaper för CNC -efterbehandling av stor titanfläktbladprofil

Bladprofilbehandling är att se till att profilens grovhet och vågighet uppfyller konstruktionskraven, materialstrukturens prestanda ändras inte och de geometriska måtten och positionsnoggrannheten som erhålls genom fräsning är i princip oförändrade under bearbetning. 

För verklig bearbetning, är efterbehandling av bladprofilen baserad på att ta bort de återstående verktygsmärkena vid fräsprocessen för att uppnå erforderlig grovhet och vågighet. Mängden metallborttagning på varje sida av gjutytan bör inte vara större än 0.05MM. För närvarande är användningen av CNC -slipbandslipnings- och polermaskinverktyg för ytbehandling av bladytor en mer mogen metod för praktiska bearbetningstillämpningar, och användningen av CNC -diamantslipverktyg för slipning av bladytor är en testapplikation. Ett sätt. 

Anledningen till att dessa bearbetningsmetoder väljs för tillämpning är att de har sina egna egenskaper. Först av allt, för bearbetningsmetoden för CNC -slipband och slipmaskiner, har den följande egenskaper:

1. ▶ Slipbandet på slipbandet är skarpt och slipeffektiviteten är hög, som har nått 10 gånger fräsning och 5 gånger vanlig slipning av slipskivor;
2. ▶ Friktionen mellan slipbandsslipningen och arbetsstycket är liten, slipningen genererar lite värme, slipbandets omkrets är stor och slippartikeln har ett långt tidsintervall för värmeavledning. Det är lätt att få fullständig kylning av luft och skärvätska, vilket effektivt kan minska deformationen av arbetsstycket Burns and ablation;
3. ▶ Slipbandets mjukhet och gummikroppsstrukturen på arbetshjulets yta säkerställer att slipbandet är i kontakt med arbetsstycket och har en bra inkörnings- och poleringseffekt;
4. ▶ Slipbandslipning Det finns en stabil slipverktygsstorlek, eftersom slipbandet är fäst vid arbetshjulet för slipning, har slipverktygsstorleken bättre stabilitet;
5. ▶ Slipbandsslipning kan inte bearbetas under lång tid med stor mängd avlägsnande, och slipbältet innehåller Den totala mängden slipmedel är begränsad och långvarig bearbetning med stort överskott avlägsnar snabbt slipmedlet, och det är nödvändigt att avbryta bearbetningen och byta slipbandet.

Ovannämnda egenskaper för slipbandsslipning gör det möjligt för stor titanlegering fläktbladpolering att realisera mekaniserad produktion under programstyrda förhållanden. För närvarande finns det två metoder att välja mellan för CNC-bandslipningsmetoden som används för bladpolering: en är att använda en sexaxlig CNC-slip- och polermaskin, och den andra är att använda ett robot-CNC-bandpoleringssystem. bearbetning. Rörelsefunktionen för den sexaxliga CNC-remmen för slipning och polering liknar den femaxliga CNC-bearbetningscentret under fräsning. 

Den strukturella skillnaden mellan bältesslipningshjulet och ändfräsbearbetningen gör det nödvändigt att anpassa profilbearbetningen till bladkonstruktionen. Med svängvinkelfunktion i 2 riktningar. Sexaxlig CNC-slip- och polermaskin för slipbälte har dubbla funktioner som profilslipning och polering. Funktionstransformationen beror på transformationen av krafthuvudet i form av stel slipning och flytande slipning. 

Under poleringsprocessen aktiveras den flytande mekanismen för konstant tryck, så att ändringen av slipningstrycket framåt kan kontrolleras exakt av trycksensorn, slipeffektsensorn, konstanttryckscylindern och andra mekanismer för att anpassa sig till skillnaden i storlek på varje bladprofil inom ett visst intervall. Polering av bearbetning utan att förstöra profilens noggrannhet. Vid profilslipning är kontakthjulets flytande mekanism låst för att möjliggöra styv slipning av profilen. 

Profilens stela slipningsprocess kan komplettera eller ersätta situationen när profilens precisionsprecision är dålig och kornstorleken på slipbandet som används bör ändras enligt marginalen. Denna bearbetning kommer att förändras Den ursprungliga dimensionella lägesnoggrannheten, och i förhållande till fräsprocessen kommer borttagning av överdrivna marginaler att ge större spänningsdeformation. Därför rekommenderas det inte att använda slipfunktionen under förutsättningen att fräsprocessen har förmågan att garantera noggrannhet. Robot CNC -slipbältspoleringsmetod är att roboten håller bladet och utför sammansatt rörelse under programkontroll för att utföra polermaskinering på en fast slipbandsmaskin. Bearbetningen använder omvänd teknik. Före bearbetning håller roboten fast bladdelen för att skanna bladprofilens profil, och sedan genererar databearbetningsmekanismen ett bearbetningskontrollprogram och slutligen inser poleringen av bladet under programkontrollen. För närvarande, på grund av begränsningen av rörelsens noggrannhet, används metod för slipning av robotslipband i allmänhet bara som en metod för profilpolering. Slipmetoden för CNC -diamantsliphjul tillhör den typiska hårda och styva slipningen. Maskinverktygsrörelsemekanismen som används är i stort sett densamma som den femaxliga länkfräsens fräsmaskin. Skärverktyget som används är att byta den vertikala fräsen till ytan belagd med diamantpulver. Cylindrisk slipskiva. Vid slipning används bredbearbetningsteknik. Denna typ av bearbetningsmetod är hård och stel slipning. Eftersom själva diamanthjulet har dålig luftgenomsläpplighet kan det inte uppnå effekten av värmeavledning genom att lagra och byta ut kylmediet, så det är inte lämpligt för att slipa ytan på delen med en stor mängd avlägsnande, och även Det är en process som tar bort en liten marginal, och det är också lätt att bränna slipningen av bladytan på titanlegeringsmaterialet. 

Därför, när man använder denna metod för att bearbeta bladytan på bladet av titanlegering, är det nödvändigt att ta reda på de mest lämpliga skärparametrarna och maskinverktygskylning. Sättet måste vara mycket effektivt. Dessutom har diamanthjulets hårda och styva slipegenskaper på profilytan också en viss "kant" på skäraren. Även om det kan förbättras genom att anpassa programmet till specifikationen för sliphjulet, kan det inte tas bort helt. Effekten av bladtrötthetsprestanda är ogynnsam, så kompletterande åtgärder måste vidtas för att eliminera "åsar" på ytan. Det kan också vara nödvändigt att använda verktyg för slipning och polering av CNC -slipband för kompletterande bearbetning under kontroll av motsvarande program. Dessutom bör användningen av fria slipande egenskaper för blåsande sandblåsningsmetod för kompletterande bearbetning också vara en genomförbar metod. På grund av de ovan nämnda egenskaperna hos CNC-diamantslipningsmetoden för diamantslipning är dess bearbetningstillämpning fortfarande i undersökningsstadiet. För närvarande blir CNC -slipbältets slip- och polermaskinverktygsmetod den mest lämpliga metoden för polering av stora bladprofiler på grund av dess många fördelar. Dess övergripande fördel är att den kan användas för torrslipning och våtslipning. Den kan också utföra slipning vid extremt låg temperatur under CO2-kylning, vilket är mycket fördelaktigt för att undvika brännskador och ablation av det stora titanlegeringsmaterialet bladprofilpolering. 

Tillämpningen av CNC-slip- och poleringsverktyg har förändrat storskalig manuell polering av stora bladprofiler, vilket har spelat en viktig roll för att förbättra produktionseffektiviteten för stora blad. Utvecklingen och tillämpningen av bearbetningsteknik med flera axlar har kraftigt förbättrat noggrannheten och kvalitetssäkringsförmågan hos nyckelbearbetningslänken för bearbetning av stora motorfläktar, och har också uppnått tillfredsställande resultat i bearbetningseffektivitet. Jag tror att med processen Kontinuerlig forskning och förbättring av utrustningsteknik kommer storskalig fläktbladsprofilbearbetningsteknik att utvecklas i riktning mot mekanisering och automatisering.

Länk till denna artikel: Analys av bearbetning av stora profilprocesser med titanturbinblad

Reprint Statement: Om det inte finns några speciella instruktioner är alla artiklar på denna webbplats original. Ange källan för omtryck: https: //www.cncmachiningptj.com/，tack！

---

PTJ® erbjuder ett komplett utbud av anpassad precision cnc bearbetning porslin tjänster.ISO 9001: 2015 & AS-9100 certifierade. 3, 4 och 5-axliga CNC-bearbetningstjänster med snabb precision inklusive fräsning, vridning efter kundspecifikationer, Kan bearbeta delar av metall och plast med +/- 0.005 mm tolerans. Sekundära tjänster inkluderar CNC och konventionell slipning, borrning,gjutning,plåt och stämpling.Provotyper, fullständiga produktionskörningar, teknisk support och fullständig inspektion fordonsindustrin, flygindustrin, mögel & armatur, ledbelysning,medicinsk, cykel och konsument elektronik industrier. Leverans i tid. Berätta lite om ditt projekts budget och förväntad leveranstid. Vi kommer att strategisera med dig för att tillhandahålla de mest kostnadseffektiva tjänsterna för att hjälpa dig att nå ditt mål. Välkommen att kontakta oss ( sales@pintejin.com ) direkt för ditt nya projekt.