Keskeisenä komponenttina aero-moottorien suorituskyvyn saavuttamiseksi terillä on tyypillisiä ominaisuuksia, kuten ohuenseinäisiä, erityismuotoisia, monimutkaisia rakenteita, vaikeita prosessointimateriaaleja ja suuria vaatimuksia prosessoinnin tarkkuuden ja pinnan laadun kannalta. Terien tarkan ja tehokkaan prosessoinnin saavuttaminen on suuri haaste nykyisessä aero-moottorin valmistuskentässä. Teränkäsittelytarkkuuteen vaikuttavien avaintekijöiden analysoinnilla, terän tarkkuuskäsittelytekniikkaa ja laitteita koskevan tutkimuksen nykyinen tila on yhteenveto ja ilmaistaan ilma-moottorin teränkäsittelytekniikan kehityssuuntausta.
Ilmailu- ja avaruusteollisuudessa käytetään kevyitä, korkean lujuuden ohutinäyttöisiä osia, ja ne ovat avainkomponentteja tärkeiden laitteiden, kuten lentokoneiden moottorien, saavuttamiseksi [1]. Esimerkiksi suurten ohitusten suhteen lentokoneiden titaaniseoksen tuulettimen terät (katso kuva 1) voivat olla jopa 1 metrin pituisia, monimutkaisten teräprofiilien ja vaimennusalustan rakenteiden kanssa, ja ohuimman osan paksuus on vain 1,2 mm, joka on tyypillinen suurikokoinen ohutreunainen erityinen osa [2]. Tyypillisenä ohutseinäisenä erityismuotoisena heikkona jäykkyysosana terä on alttiina prosessoinnin ja tärinän prosessoinnin prosessoinnin aikana [3]. Nämä ongelmat vaikuttavat vakavasti terän käsittelytarkkuuteen ja pinnan laatuun.
Moottorin suorituskyky riippuu suurelta osin terien valmistusasteesta. Moottorin toiminnan aikana terien on toimitettava vakaasti äärimmäisissä käyttöympäristöissä, kuten korkea lämpötila ja korkea paine. Tämä edellyttää, että terän materiaalilla on oltava hyvä lujuus, väsymiskestävyys ja korkea lämpötilan korroosionkestävyys ja varmistettava rakenteellinen stabiilisuus [2]. Yleensä titaaniseoksia tai korkean lämpötilan seoksia käytetään lentokoneiden moottorien teriin. Titaniumseokset ja korkean lämpötilan seokset ovat kuitenkin huono konettavuus. Leikkausprosessin aikana leikkausvoima on suuri ja työkalu kuluu nopeasti. Työkalun kulumisen lisääntyessä leikkausvoima kasvaa edelleen, mikä johtaa vakavampaan koneistusmuodostukseen ja värähtelyyn, mikä johtaa osien alhaiseen mittaan ja huonoon pinnan laatuun. Moottorin palvelutehokkuusvaatimusten täyttämiseksi äärimmäisissä työoloissa koneistustarkkuus ja terien pintalaatu ovat erittäin korkeat. Esimerkiksi kotimaassa tuotetussa korkean ohitussuhteen kotimaassa tuotetussa korkea -ohitussuhteessa käytettyjen titaaniseoksen tuulettimen terät, terän kokonaispituus on 681 mm, kun taas paksuus on alle 6 mm. Profiilivaatimus on -0. 12 - +0. {0 3Mm, tulo- ja pako- ja pakokaasujen mitat tarkkuus on -0. 05 - +0. 06 mm, Blade -osan vääntövirhe on ± 10 ′, ja pinta -arvon arvon arvoinen. Tämä vaatii yleensä tarkkuuskoneen viiden akselin CNC-työstötyökalun. Terän heikon jäykkyyden, monimutkaisen rakenteen ja vaikeasti prosessoimien materiaalien vuoksi työstötarkkuuden ja laadun varmistamiseksi prosessin henkilöstön on kuitenkin säädettävä leikkausparametreja useita kertoja koneistusprosessin aikana, mikä rajoittaa vakavasti CNC-koneistuskeskuksen suorituskykyä ja aiheuttaa valtavan tehokkuusjätteen [4]. Siksi CNC-koneistustekniikan nopea kehityksen myötä muodonmuutoksen hallinta ja tärinän tukahduttaminen ohuen seinäisten osien koneistusten saavuttamiseksi ja CNC-koneistuskeskusten työstöominaisuuksille on tullut täyden pelin edistyneille valmistusyrityksille kiireelliseksi tarveeksi.
Ohuenseinäisten heikkojen jäykkien osien muodonmuutosohjaustekniikan tutkimus on herättänyt insinöörien ja tutkijoiden huomion jo pitkään. Varhaisessa tuotantokäytännössä ihmiset käyttävät usein vuorovaikutteisen jauhamisen vesilinjan strategiaa ohuenseinäisten rakenteiden molemmilla puolilla, mikä voi helposti vähentää muodonmuutoksen ja värähtelyn haitallisia vaikutuksia mitat tarkkuuteen tietyssä määrin. Lisäksi on olemassa tapa parantaa jäykkyyttä asettamalla esivalmistetut uhrausrakenteet, kuten vahvistus kylkiluut.
Leikkaustekniikka vaikeasti leikattuihin materiaaleihin
Vakaan palvelun vaatimusten täyttämiseksi korkean lämpötilan ja korkean paineympäristön aikana lentokoneiden terien yleisesti käytetyt materiaalit ovat titaaniseoksia tai korkean lämpötilan seoksia. Viime vuosina titaanialumiinien välisistä yhdisteistä on tullut myös teräsaine, jolla on suuri levityspotentiaali. Titaaniseoksilla on alhaisen lämmönjohtavuuden, matalan plastisuuden, matalan elastisen moduulin ja voimakkaan affiniteetin ominaisuudet. Ne ovat tyypillisiä vaikeasti leikattuja materiaaleja (mikrorakenteen morfologia katso kuva 2a) [7]. Korkean lämpötilan seosten pääominaisuudet ovat korkea plastisuus ja lujuus, huono lämmönjohtavuus ja suuri määrä tiheää kiinteää liuosta [8]. Plastiset muodonmuutokset leikkauksen aikana aiheuttaa hilan voimakasta vääristymiä, korkeaa muodonmuutoksen kestävyyttä, suurta leikkausvoimaa ja vaikeaa kylmän kovettumista ilmiötä, jotka ovat myös tyypillisiä vaikeasti leikattuja materiaaleja (mikrorakenteen morfologia katso kuva 2b). Siksi on erittäin tärkeää kehittää tehokas ja tarkka leikkuutekniikka vaikeasti leikattuihin materiaaleihin, kuten titaaniseoksiin ja korkean lämpötilan seoksiin. Vaikeasti leikattavien materiaalien tehokkaan ja tarkan työstöön saavuttamiseksi kotimaiset ja ulkomaiset tutkijat ovat tehneet perusteellista tutkimusta innovatiivisten leikkausmenetelmien, optimaalisten koneistustyökalumateriaalien ja optimoitujen leikkausparametrien näkökulmista.
2.1 Prosessointimenetelmien innovaatio
Leikkuumenetelmien innovatiivisen tutkimuksen ja kehityksen kannalta tutkijat ovat ottaneet käyttöön apulaitteita, kuten laserlämmitystä ja kryogeenistä jäähdytystä materiaalien konettavuuden parantamiseksi ja tehokkaan leikkauksen saavuttamiseksi. Laserlämmityksen avustetun prosessoinnin käyttöperiaatteena [9] (katso kuva 3A) on keskittyä suuritehoiseen lasersäteen työkappaleen pintaan kärjessä, pehmentää materiaalia palkin paikallisella lämmittämällä, vähennä materiaalin saantovoimakkuutta, vähentäen leikkausvoimaa ja työkalujen kulumista ja parantamalla leikkauksen laatua ja tehokkuutta. Kryogeeninen jäähdytys-avustettu prosessi [10] (ks. Kuva 3B) käyttää nestemäistä typpeä, korkeapaineista hiilidioksidikaasua ja muita jäähdytysväliaineita ruiskuttamiseksi leikkausosaan leikkausprosessin jäähdyttämiseksi, materiaalin huonon lämmönjohtavuuden aiheuttaman liiallisen leikkauslämpötilan ongelman ja tehdään työlehden paikallisesti kylmä ja vilkkuva, mikä parantaa sirun murtumisvaikutusta. Ison-Britannian ydinalan AMRC-yritys käytti menestyksekkäästi korkeapaineista hiilidioksidikaasua titaaniseoskäsittelyprosessin jäähdyttämiseen. Verrattuna kuivaleikkaustilaan, analyysi osoittaa, että kryogeeninen jäähdytys -avustettu prosessointi voi paitsi vähentää leikkausvoimaa ja parantaa leikkuupinnan laatua, mutta myös vähentää työkalujen kulumista tehokkaasti ja lisätä työkalun käyttöikää. Lisäksi ultraääni tärinän avustetun prosessoinnin [11, 12] (katso kuva 3C) on myös tehokas menetelmä vaikeasti prosessiaalien tehokkaaseen leikkaamiseen. Soveltamalla korkean taajuuden, työkalun ja työkalun ja työkappaleen ajoittaisen erottelun pienen amplitudin värähtelyt saavutetaan koneistusprosessin aikana, mikä muuttaa materiaalin poistomekanismia, parantaa dynaamisen leikkauksen stabiilisuutta, välttää tehokkaasti kitkan työkalun ja koneistettujen pinnan välillä, vähentää käyttölämpötilaa ja leikkausvoimaa, vähentää pintakannan arvoja ja puhdistaa työkalua. Sen erinomaiset prosessivaikutukset ovat saaneet laajaa huomiota.
2.2 Työkalumateriaalien valinta
Vaikeasti leikattujen materiaalien, kuten titaaniseosten, työkalumateriaalien optimointi voi parantaa leikkuutuloksia tehokkaasti [8, 13]. Tutkimukset ovat osoittaneet, että titaaniseoskäsittelyä varten voidaan valita erilaisia työkaluja prosessointinopeuden mukaan. Hitaaseen leikkaukseen käytetään korkean kobolttisen nopeaa terästä, keskipitkän nopeuden leikkaamiseen käytetään sementoituja karbidityökaluja alumiinioksidipinnoitteella ja nopeaa leikkausta varten käytetään kuutiometriä boorinitridi (CBN) -työkaluja; Korkean lämpötilan seoskäsittelyä varten on käytettävä korkean vanhandiumin nopean teräksen tai YG-sementoituja karbidityökaluja, joilla on suuri kovuus ja hyvä kulumiskestävyys.
2.3 Optimaaliset leikkausparametrit
Leikkausparametrit ovat myös tärkeä tekijä, joka vaikuttaa koneistusvaikutukseen. Vastaavien materiaalien sopivien leikkausparametrien käyttö voi parantaa koneistuslaatua ja tehokkuutta. Esimerkiksi leikkuunopeuden parametrin ollessa alhainen leikkausnopeus voi helposti muodostaa rakennetun reunan pinta-alan materiaalin pinnalle vähentäen pinnan koneistustarkkuutta; Suuri leikkausnopeus voi helposti aiheuttaa lämmön kertymisen aiheuttaen palovammoja työkappaleelle ja työkalulle. Tältä osin professori Zhai Yuanshengin ryhmä Harbinin tiede- ja tekniikkayliopistossa analysoivat yleisesti käytettyjen vaikeasti kulkevien materiaalien mekaanisia ja fysikaalisia ominaisuuksia ja tiivistivat suositellut taulukon vaikeasti koneiden materiaalien leikkausnopeuksista ortogonaalisten koneistuskokeiden avulla [14] (ks. Taulukko 1). Työkalujen ja koneistuksen suositeltavien työkalujen käyttäminen voi vähentää tehokkaasti koneistusvaurioita ja työkalujen kulumista ja parantaa koneistuslaatua.
3 tarkkuus CNC
Viime vuosina ilmailuteollisuuden nopea kehitys ja kasvavan markkinoiden kysyntä, ohuen seinäisten terien tehokkaan ja tarkan käsittelyn vaatimukset ovat lisääntyneet yhä enemmän, ja korkeamman tilanteenmuutoksen valvontatekniikan kysyntä on tullut kiireellisemmäksi. Älykkään valmistustekniikan yhteydessä yhdistämällä moderni elektroninen tietotekniikka älykkään muodonmuutoksen ja ilma -aluksen moottorin terien prosessoinnin hallinnan saavuttamiseksi on tullut kuuma aihe monille tutkijoille. Älykkäiden CNC -järjestelmien käyttöönotto terien monimutkaisten kaarevien pintojen tarkkuuskäsittelyyn ja älykkäisiin CNC -järjestelmiin perustuvien prosessoprosessin virheiden aktiiviseen kompensoimiseen voi tehokkaasti tukahduttaa muodonmuutokset ja värähtelyn.
Koneistusprosessissa aktiivista virheen kompensointia varten koneistusparametrien, kuten työkalupolun, optimoinnin ja hallinnan saavuttamiseksi on ensin saatava prosessiparametrien vaikutus koneistusmuodostumiseen ja tärinään. Yleisesti käytettyjä menetelmiä on kaksi: yksi on analysoida ja syytä kunkin työkalun tulokset kulkevat koneen mittauksen ja virheanalyysin läpi [15]; Toinen on luoda ennustemalli koneiden muodonmuutoksen ja värähtelyn koneiden kaltaisten menetelmien, kuten dynaamisen analyysin [16], äärellisten elementtien mallinnuksen [17], kokeiden [18] ja hermoverkkojen [19] avulla (katso kuva 4).
Yllä olevan ennustemallin tai koneiden mittaustekniikan perusteella ihmiset voivat optimoida ja jopa hallita koneistusparametreja reaaliajassa. Valtavirran suunta on kompensoida muodonmuutoksen ja värähtelyn aiheuttamat virheet uusimalla työkalupolku. Yleisesti käytetty menetelmä tähän suuntaan on "peilikompensaatiomenetelmä" [20] (katso kuva 5). Tämä menetelmä kompensoi yhden leikkauksen muodonmuutoksen korjaamalla nimellinen työkalujen etenemissuunta. Yksi kompensointi tuottaa kuitenkin uuden koneistusmuodon. Siksi on välttämätöntä luoda iteratiivinen suhde leikkausvoiman ja koneistusmuodon välillä useiden kompensointien kautta muodonmuutoksen korjaamiseksi yksi kerrallaan. Työkalujen polun suunnitteluun perustuvan aktiivisen virhekompensaation lisäksi monet tutkijat tutkivat myös kuinka hallita muodonmuutoksia ja tärinää optimoimalla ja hallitsemalla leikkausparametreja ja työkaluparametreja. Tietyntyyppisen lentokoneiden moottorin terän leikkaamiseksi koneistusparametrit vaihdettiin ortogonaalisten testien useille kierroksille. Testitietojen perusteella analysoitiin kunkin leikkausparametrin ja työkaluparametrin vaikutusta terän koneistusmuodostus- ja tärinävasteeseen [21-23]. Koneistusparametrien optimoimiseksi perustettiin empiirinen ennustemalli, koneistusmuodon vähentämiseksi tehokkaasti ja tukahduttamaan leikkuuvärintä.
Yllä olevien mallien ja menetelmien perusteella monet yritykset ovat kehittäneet tai parantaneet CNC-koneistuskeskusten CNC-järjestelmiä, jotta voidaan saavuttaa ohuen seinäisten osien prosessointiparametrien reaaliaikainen mukautuva hallinta. Israelin OMAT -yrityksen optimaalinen jauhamisjärjestelmä [24] on tyypillinen edustaja tällä alalla. Se säätää pääasiassa syöttönopeutta adaptiivisen tekniikan avulla jatkuvan voiman jauhamisen tarkoituksen saavuttamiseksi ja monimutkaisten tuotteiden korkean tehokkuuden ja korkealaatuisen käsittelyn toteuttamiseksi. Lisäksi Peking Jingdiao sovelsi myös samanlaista tekniikkaa klassisessa teknisessä tapauksessa munankuoren pintakuvion kaiverruksen täyttämisen koneiden mittauksen mukautuvan kompensoinnin avulla [25]. GE: n Therrien Yhdysvalloissa [26] ehdotti reaaliaikaista korjausmenetelmää CNC-koneistuskoodeille koneistuksen aikana, mikä tarjosi tekniset tekniset keinot adaptiiviselle koneistukselle ja monimutkaisten ohutseinäisten terien reaaliaikaiselle hallinnalle. Euroopan unionin automaattinen lentokoneiden moottoriturbiinikomponenttien automaattinen korjausjärjestelmä toteuttaa mukautuvan tarkkuuden jyrsinnän sen jälkeen, kun terän on korjattu lisäaineen valmistuksella, ja sitä on sovellettu Saksan MTU -yrityksen ja Irlannin SIFCO -yhtiön terän korjaustuotantoon [27].
Älykkäisiin prosessilaitteisiin perustuvan jäykkyyden parantaminen
Älykkäiden prosessilaitteiden käyttäminen prosessijärjestelmän jäykkyyden parantamiseksi ja vaimennusominaisuuksien parantamiseksi on myös tehokas tapa tukahduttaa ohuen seinäisen terien prosessoinnin muodonmuutokset ja värähtelyt, parantaa prosessointiarkkuutta ja parantaa pinnan laatua. Viime vuosina on käytetty suurta määrää erilaisia prosessilaitteita erityyppisten aero-moottorin terien käsittelyssä [28]. Koska aero-moottorin terät ovat yleensä ohuen seinäisiä ja epäsäännöllisiä rakenteellisia ominaisuuksia, pieniä kiinnitys- ja paikannusaluetta, matalakäsittelyjäykkyyttä ja paikallista muodonmuutoksia leikkauskuormien leikkaamisen mukaisesti, teränkäsittelylaitteet soveltaavat yleensä apu tukea työkappaleelle prosessisysteemin jäykkyyden optimoimiseksi ja tukahduttamisessa. Ohutinäinäiset ja epäsäännölliset kaarevat pinnat esittävät kaksi vaatimusta työkalujen paikannusta ja puristamista varten: Ensinnäkin työkalujen kiinnitysvoima tai kosketusvoimat on jaettava mahdollisimman tasaisesti kaarevalla pinnalla, jotta työkappaleen vakava paikallinen muodonmuutos vältetään kiinnitysvoiman toiminnassa; Toiseksi työkalujen paikannus-, kiinnitys- ja aputukielementit on vastaamaan paremmin työkappaleen kompleksia kaarevaa pintaa tasaisen pintakosketusvoiman tuottamiseksi jokaisessa kosketuspisteessä. Vastauksena näihin kahteen vaatimukseen tutkijat ovat ehdottaneet joustavaa työkalujärjestelmää. Joustavat työkalujärjestelmät voidaan jakaa vaiheenmuutokseen joustava työkalu ja mukautuva joustava työkalu. Vaiheenmuutos Joustava työkalu hyödyntää jäykkyyden ja vaimennuksen muutoksia ennen nesteen vaihemuutosta ja sen jälkeen: nestefaasissa tai liikkuvan faasin nesteessä on pieni jäykkyys ja vaimennus, ja se voi sopeutua työkappaleen monimutkaiseen kaarevaan pintaan matalapaineessa. Jälkeenpäin neste muuttuu kiinteäksi faasiksi tai yhdistävät ulkoiset voimat, kuten sähkö/magnetismi/lämpö, ja jäykkyys ja vaimennus paranee huomattavasti, mikä tarjoaa siten tasaisen ja joustavan tuen työkappaleelle ja tukahduttamalla muodonmuutoksia ja tärinää.
Ilma -alusten moottorin terien perinteisen prosessointitekniikan prosessilaitteet ovat vaiheenvaihtomateriaalien, kuten alhaisen sulamispisteen seokset, aputuen täyttämiseen. Toisin sanoen, kun työkappaleen tyhjä on sijoitettu ja kiinnitetty kuuden pisteeseen, työkappaleen sijaintiviite on valettu valupulloon matalan sulamispisteen seoksen läpi työkappaleen apulaitteiden tukemiseksi, ja monimutkainen pisteen sijainti muuttuu säännölliseen pinnan sijaintiin, ja silloin osittain käsiteltävän osan tarkkuuskäsittely (ks. Kuva 6). Tällä prosessimenetelmällä on ilmeisiä vikoja: paikannusviitteen muuntaminen johtaa paikannustarkkuuden vähentymiseen; Tuotannon valmistelu on monimutkaista, ja matalan sulamispisteen seoksen valu ja sulaminen tuo myös jäännös- ja puhdistusongelmia työkappaleen pinnalla. Samanaikaisesti valu- ja sulamisolosuhteet ovat myös suhteellisen huonot [30]. Yllä olevien prosessivaurioiden ratkaisemiseksi yhteinen menetelmä on ottaa käyttöön monikohtainen tukirakenne yhdistettynä vaihemuutosmateriaaliin [31]. Tukirakenteen yläpää koskettaa työkappaleen asemaa varten ja alapää on upotettu matalan sulamispisteen seoskammioon. Joustava apulaite saavutetaan matalan sulamispisteen seoksen vaihemuutosominaisuuksien perusteella. Vaikka tukirakenteen käyttöönotto voi välttää pintavirheet, jotka johtuvat matalan sulamispisteeosista, jotka koskettavat terää, vaiheenmuutosmateriaalien suorituskyvyn rajoitusten vuoksi, vaihemuutos Joustava työkalu ei pysty samanaikaisesti täyttää suurta jäykkyyden ja korkean vasteen nopeuden kahta suurta vaatimusta, ja sitä on vaikea soveltaa korkean tehokkuuden automatisoituun tuotantoon.
Vaihemuutoksen joustavan työkalujen haittojen ratkaisemiseksi monet tutkijat ovat sisällyttäneet sopeutumisen käsitteen joustavien työkalujen tutkimukseen ja kehittämiseen. Mukautuva joustava työkalu voi mukauttaa mukautuvasti monimutkaiset teränmuodot ja mahdolliset muotovirheet sähkömekaanisten järjestelmien kautta. Jotta voitaisiin varmistaa, että yhteysvoima on jakautunut tasaisesti koko terään, työkalu käyttää yleensä monipisteitä koskevia apuja tukiatriisin muodostamiseen. Wang Huin Tsinghuan yliopiston ryhmä ehdotti monipisteistä joustavaa apulaitteita, jotka sopivat lähes verkon muotoiseen terien prosessointiin [32, 33] (katso kuva 7). Työkalulla käytetään useita joustavia materiaalien kiinnityselementtejä tukemaan lähellä verkon muotoisen terän terän pintaa, lisäämällä kunkin kosketusalueen kosketusaluetta ja varmistaen, että kiinnitysvoima jakautuu tasaisesti jokaisessa kosketusosassa ja koko terän jäykkyyttä ja estää tehokkaasti terän paikallisen muodonmuutoksen. Työkaluissa on useita passiivisia vapausasteita, jotka voivat mukautuvasti vastaamaan terän muotoa ja sen virhettä välttäen ylikuormitusta. Sähkömagneettisen induktion periaatetta sovelletaan myös adaptiivisen tuen saavuttamisen lisäksi adaptiivisen joustavan työkalun tutkimukseen ja kehittämiseen. Yang Yiqingin tiimi Pekingin ilmailu- ja astronautiikan yliopistossa keksi apulaitteen, joka perustuu sähkömagneettisen induktion periaatteeseen [34]. Työkalu käyttää joustavaa apulaitetta, jotka herättävät sähkömagneettisen signaalin, joka voi muuttaa prosessijärjestelmän vaimennusominaisuuksia. Kiinnitysprosessin aikana apulaite vastaa adaptiivisesti työkappaleen muotoa pysyvän magneetin vaikutuksesta. Käsittelyn aikana työkappaleen tuottama värähtely siirtyy aputukeen, ja käänteinen sähkömagneettinen voima herätetään sähkömagneettisen induktion periaatteen mukaisesti, tukahduttaen siten ohuenseinäisen työkappaleen prosessoinnin värähtelyn.
Tällä hetkellä prosessilaitteiden suunnitteluprosessissa käytetään äärellisten elementtien analyysiä, geneettistä algoritmia ja muita menetelmiä yleensä optimoimaan monipisteiden aputuet [35]. Optimointitulos voi kuitenkin yleensä varmistaa vain, että prosessin muodonmuutos yhdessä vaiheessa minimoidaan, eikä se voi taata, että sama muodonmuutoksen vaimennusvaikutus voidaan saavuttaa muissa prosessointiosissa. Teränkäsittelyprosessissa suoritetaan yleensä sarja työkalun läpäisyjä samassa työstötyökalussa, mutta eri osien käsittelemisvaatimukset ovat erilaisia ja voivat olla jopa aikaa muuttavia. Staattisen monipisteen tukimenetelmän kannalta, jos prosessijärjestelmän jäykkyyttä parannetaan lisäämällä aputukien lukumäärää, toisaalta työkalun massa ja tilavuus kasvaa, ja toisaalta työkalun liiketila pakataan. Jos aputuen sijainti nollataan eri osien prosessoinnissa, prosessointiprosessi keskeytetään väistämättä ja prosessointitehokkuus vähenee. Siksi seurantaprosessilaitteet [36-38], jotka säätävät automaattisesti tuki- ja tukivoimaa verkossa prosessointiprosessin mukaan. Seurantaprosessilaitteet (katso kuva 8) voivat saavuttaa dynaamisen tuen työkalun ja työkalujen koordinoidun yhteistyön avulla, joka perustuu aikavaihtelevan leikkausprosessin työkalujen etenemissuunnitelman ja työolosuhteiden muutosten avulla ennen minkään Aikavaihtelevat kiinnitysvaatimukset käsittelyprosessin aikana.
Prosessilaitteiden adaptiivisen dynaamisen tukikyky edelleen parantamiseksi vastaa prosessointimenettelyn monimutkaisempia kiinnitysvaatimuksia ja parantaa terien prosessointituotannon laatua ja tehokkuutta, seuranta-apulaite laajennetaan ryhmään, joka muodostuu useiden dynaamisten apulaitteiden tukemista. Jokainen dynaaminen apulaite tarvitaan toimintojen koordinoimiseksi ja automaattisesti ja nopeasti rekonstruoimiseksi tukiryhmän ja työkappaleen välistä kosketusta valmistusprosessin aikamuutosvaatimusten mukaisesti. Rekonstruktioprosessi ei häiritse koko työkappaleen sijoittamista eikä aiheuta paikallista siirtymää tai tärinää. Tähän käsitteeseen perustuvaa prosessilaitetta kutsutaan itsekunnattavaksi ryhmälaitteeksi [39], jolla on joustavuuden, uudelleenkonfiguroitavuuden ja autonomian edut. Itsekonfiguroitava ryhmälaite voi allokoida useita apulaitteita tuetulle pinnalle eri asemille valmistusprosessin vaatimusten mukaisesti ja se voi sopeutua monimutkaiseen muotoisiin työkappaleisiin, joilla on suuri alue, samalla kun varmistetaan riittävä jäykkyys ja eliminoima tarpeelliset tuet. Kiinnitysmenetelmä on, että ohjain lähettää ohjeita ohjelmoitujen ohjelman mukaisesti, ja mobiililaite tuo tukielementin kohdeasentoon ohjeiden mukaisesti. Tukielementti mukautuu työkappaleen paikalliseen geometriseen muotoon yhteensopivan tuen saavuttamiseksi. Yhden tukielementin ja paikallisen työkappaleen välisen kosketusalueen dynaamisia ominaisuuksia (jäykkyys ja vaimennus) voidaan hallita muuttamalla tukielementin parametreja (esimerkiksi hydraulinen tukielementti voi yleensä muuttaa tulon hydraulista painetta kosketusominaisuuksien muuttamiseksi). Prosessijärjestelmän dynaamiset ominaisuudet muodostetaan yhdistämällä kosketusalueen dynaamiset ominaisuudet useiden tukielementtien ja työkappaleen välillä, ja ne liittyvät kunkin tukielementin parametreihin ja tukielementtiryhmän asetteluun. Itsekunfiguroitavan ryhmälaitteen monipisteiden tuen rekonstruointijärjestelmän suunnittelun on otettava huomioon seuraavat kolme kysymystä: sopeutumista työkappaleen geometriseen muotoon, tukielementtien nopea uudelleen sijoittaminen ja useiden tukipisteiden koordinoitu yhteistyö [40]. Siksi, kun käytät itsepuhdistusta ryhmän kiinnitystä, on välttämätöntä käyttää työkappaleen muotoa, kuormitusominaisuuksia ja luontaisia rajaolosuhteita syöttöönä monipisteen tukisuunnitelman ratkaisemiseksi ja tukiparametrit eri prosessointiolosuhteissa, suunnittele monipistetuen tuen liikkeen polku, generoi ohjauskoodi ratkaisutuloksista ja tuo se ohjaimeen. Tällä hetkellä kotimaiset ja ulkomaiset tutkijat ovat tehneet joitain tutkimuksia ja yrityksiä itsekuljettavista ryhmävalaisimista. Ulkomailla EU-projekti SwarmitFix on kehittänyt uuden erittäin mukautuvan itsekonfiguroitavan valaistusjärjestelmän [41], joka käyttää joukkoa mobiililaitteita tukevia tukemisia liikkuakseen vapaasti työpöydällä ja uudelleen sijoittamisessa reaaliajassa jalostettujen osien paremmin. Swarmitfix -järjestelmän prototyyppi on toteutettu tässä projektissa (katso kuva 9A) ja testattu italialaisen lentokoneiden valmistajan paikassa. Kiinassa Wang Huin Tsinghuan yliopiston ryhmä on kehittänyt nelipisteisen kiinnitystuen työpöydän, jota voidaan hallita yhteistyökalun työkalun [42] kanssa (katso kuva 9b). Tämä työpöytä voi tukea ulokeyhteyttä ja välttää työkalua automaattisesti turbiinin terän tihan hienon koneistuksen aikana. Koneistusprosessin aikana nelipisteinen ylimääräinen tuki toimii yhteistyössä CNC-koneistuskeskuksen kanssa rekonstruoidakseen työkalun liikkeen asennon nelipisteisen kosketustilan rekonstruoimiseksi, mikä välttää vain työkalun ja apulaitteen välisen häiriön, vaan myös varmistaa tukivaikutuksen.
5 Keskustelu tulevista kehityssuuntauksista
5.1 Uudet materiaalit
Kun lentokoneiden moottorien työntövoiman ja painopisteen suunnitteluvaatimukset kasvavat edelleen, osien lukumäärä vähenee vähitellen ja osien stressitaso on korkeampi ja korkeampi. Kahden pää perinteisen korkean lämpötilan rakennemateriaalin suorituskyky on saavuttanut rajansa. Viime vuosina lentokoneiden terien uudet materiaalit ovat kehittyneet nopeasti, ja ohuen seinäisten terien valmistukseen käytetään yhä enemmän korkean suorituskyvyn materiaaleja. Niiden joukossa -taaliseoksella [43] on erinomaiset ominaisuudet, kuten korkea spesifinen lujuus, korkea lämpötilankestävyys ja hyvä hapettumiskestävyys. Samanaikaisesti sen tiheys on 3,9 g/cm3, mikä on vain puolet korkean lämpötilan seoksista. Jatkossa sillä on suuri potentiaali teränä 700-800 asteen lämpötila -alueella. Vaikka -taaliseoksella on erinomaiset mekaaniset ominaisuudet, sen korkea kovuus, alhainen lämmönjohtavuus, alhainen murtumislujuus ja korkea hauraus johtavat huonoon pinnan eheyteen ja -taalisen seosmateriaalin heikkoon tarkkuuden leikkauksen aikana, mikä vaikuttaa vakavasti osien käyttöikäyn. Siksi -ationaalisen seoksen prosessointitutkimuksella on tärkeä teoreettinen merkitys ja arvo, ja se on tärkeä tutkimussuunta nykyiselle teränkäsittelytekniikalle.
5.2 Aikavaihteleva mukautuva prosessointi
AeroEngine -terillä on monimutkaisia kaarevia pintoja ja ne vaativat korkean muodon tarkkuuden. Tällä hetkellä niiden tarkkuuskoneissa käytetään pääasiassa geometrisiä adaptiivisia koneistusmenetelmiä, jotka perustuvat polun suunnitteluun ja mallin jälleenrakentamiseen. Tämä menetelmä voi tehokkaasti vähentää paikannuksen, puristamisen jne. Aiheiden virheiden vaikutusta terän koneistustarkkuuteen. Vaikutus. Muotin taontaterän tyhjän paksuuden vuoksi työkalun eri alueilla leikkuusyvyys on kuitenkin erilainen leikkausprosessin aikana suunnitellun polun mukaisesti, mikä tuo epävarmoja tekijöitä leikkausprosessiin ja vaikuttaa prosessointivakauteen. Tulevaisuudessa CNC: n adaptiivisen koneistusprosessin aikana todellisia koneistustilan muutoksia tulisi seurata paremmin [44], mikä parantaa merkittävästi monimutkaisten kaarevien pintojen koneistustarkkuutta ja muodostaen aikaa muuttavan ohjausmuokkauskoneiden koneistusmenetelmää, joka säätää leikkausparametrien reaaliaikaisen palautetta koskevien tietojen perusteella.
5.3 Älykäs prosessilaite
Moottorin suurimpana osien tyyppinä terien valmistustehokkuus vaikuttaa suoraan moottorin yleiseen valmistustehokkuuteen, ja terien valmistuslaatu vaikuttaa suoraan moottorin suorituskykyyn ja käyttöikkaan. Siksi terien älykkäästä tarkkuuskoneista on tullut moottorin terien valmistuksen kehityssuunta nykyään maailmassa. Töestityökalujen ja prosessilaitteiden tutkimus ja kehittäminen on avain älykkään terän käsittelyn toteuttamiseen. CNC -tekniikan kehittämisen myötä työstötyökalujen älykkyystaso on parantunut nopeasti, ja prosessointi- ja tuotantokapasiteettia on parantunut huomattavasti. Siksi älykkäiden prosessilaitteiden tutkimus ja kehittäminen ja innovaatio on tärkeä kehityssuunta ohuen seinäisten terien tehokkaaseen ja tarkkaan työstöön. Erittäin älykkäät CNC-työstötyökalut yhdistetään prosessilaitteisiin älykkään teränkäsittelyjärjestelmän muodostamiseksi (katso kuva 10), joka toteuttaa ohuen seinäisten terien korkean tarkan, korkean tehokkuuden ja adaptiivisen CNC-koneistuksen.
