Ako kľúčový komponent na dosiahnutie výkonu leteckých motorov majú čepele typické vlastnosti, ako sú tenkostenné, špeciálne tvarované, zložité štruktúry, ťažké materiály na spracovanie a vysoké požiadavky na presnosť spracovania a kvalitu povrchu. Ako dosiahnuť presné a efektívne spracovanie čepelí je hlavnou výzvou v súčasnom oblasti výroby leteckých motorov. Prostredníctvom analýzy kľúčových faktorov ovplyvňujúcich presnosť spracovania čepele je komplexne zhrnutý súčasný stav výskumu technológie spracovania a presnosti spracovania čepele a vývoj technológie spracovania lopatiek aoo-motorov je vyhlásený.
V leteckom priemysle sa široko používajú ľahké, vysokohorské tenkostenné časti a sú kľúčovými komponentmi na dosiahnutie výkonu dôležitých zariadení, ako sú motory lietadiel [1]. Napríklad ventilátory zliatiny titánovej zliatiny veľkých motorov s obtokovým pomerom (pozri obrázok 1) môžu byť dlhé až 1 meter, s komplexnými profilmi čepele a štruktúrami tlmenia a štruktúrami tlmenia a hrúbkou najtenšej časti je iba 1,2 mm, čo je typická veľkej miery so špeciálnym tvarom [2]. Ako typická tenkostenná slabo slabo rigidita je čepeľ náchylná na spracovanie deformácie a vibrácií počas spracovania [3]. Tieto problémy vážne ovplyvňujú presnosť spracovania a kvalitu povrchu čepele.
Výkon motora závisí vo veľkej miere od výrobnej úrovne čepelí. Počas prevádzky motora musia čepele pracovať stabilne v extrémnych prevádzkových prostrediach, ako je vysoký teplota a vysoký tlak. To si vyžaduje, aby materiál čepele mal dobrú pevnosť, odolnosť proti únave a odolnosť proti korózii s vysokou teplotou a zabezpečila štrukturálnu stabilitu [2]. Zvyčajne sa pre lopatkové motory používajú zliatiny titánu alebo zliatiny s vysokou teplotou. Avšak zliatiny titánu a zliatiny s vysokou teplotou majú zlú machinabilitu. Počas procesu rezania je rezná sila veľká a nástroj sa rýchlo nosí. Keď sa opotrebovanie nástroja zvyšuje, rezná sila sa bude ďalej zvyšovať, čo bude mať za následok závažnejšie deformáciu a vibrácie obrábania, čo vedie k nízkej dimenzii presnosti a zlej kvalite povrchu častí. Aby sa splnili požiadavky na výkon služieb motora v extrémnych pracovných podmienkach, presnosť obrábania a kvalita povrchu čepelí sú mimoriadne vysoké. Ako príklad vezmeme ventilátory zliatiny Titanium používané v trubofanovom motore s vysokým obtokom, celková dĺžka čepele je 681 mm, zatiaľ čo hrúbka je menšia ako 6 mm. Požiadavka profilu je -0. 12 až +0. Zvyčajne to vyžaduje presné obrábanie na strojovom stroji CNC s päťosom. Avšak v dôsledku slabej rigidity, zložitej štruktúry a ťažko spracovateľných materiálov čepele, aby sa zabezpečila presnosť a kvalita obrábania, musia personál procesu upravovať parametre rezania viackrát počas procesu obrábania, čo vážne obmedzuje výkon CNC machinistického centra a spôsobuje obrovský odpad z účinnosti [4]. Preto s rýchlym vývojom technológie obrábania CNC, ako dosiahnuť deformáciu riadenia a potlačenie vibrácií pre obrábanie častí, a poskytujú plnú hru pre obrábkové schopnosti CNC obrábcových centier, sa stala naliehavou potrebou pokročilých výrobných spoločností.
Výskum technológie deformačnej kontroly tenkostenných slabých rigidných častí pritiahol pozornosť inžinierov a výskumných pracovníkov už dlho. V skorej výrobnej praxi ľudia často používajú stratégiu vodnej línie striedavého mletia na oboch stranách tenkostenných štruktúr, čo môže do určitej miery ľahko znížiť nepriaznivé účinky deformácie a vibrácií na rozmerovú presnosť. Okrem toho existuje aj spôsob, ako zlepšiť rigiditu spracovania nastavením prefabrikovaných obetných štruktúr, ako sú posilňovacie rebrá.
Technológia rezania pre ťažko obmedzené materiály
Aby sa splnili požiadavky stabilnej služby v prostredí s vysokou teplotou a vysokotlakom, bežne používané materiály pre lopatky s motorom sú titánové zliatiny alebo zliatiny s vysokou teplotou. V posledných rokoch sa medzimetalické zlúčeniny titánu a hliníka stali aj materiálom čepele s veľkým aplikačným potenciálom. Zliatiny titánu majú charakteristiky nízkej tepelnej vodivosti, nízkej plasticity, nízkeho elastického modulu a silnej afinity, čo spôsobuje, že majú problémy, ako je veľká rezná sila, vysoké rezanie teploty, silné tvrdenie práce a veľké opotrebenie nástrojov počas rezania. Sú to typické náročné materiály (morfológia mikroštruktúry pozri obrázok 2A) [7]. Hlavnými charakteristikami zliatin s vysokou teplotou sú vysoká plasticita a pevnosť, zlá tepelná vodivosť a veľké množstvo hustého tuhého roztoku vo vnútri [8]. Plastová deformácia počas rezania spôsobuje silné skreslenie mriežky, vysoký deformačný odpor, veľká rezná sila a závažný jav za studena, ktoré sú tiež typickými ťažkými materiálmi (morfológia mikroštruktúry pozri obrázok 2B). Preto je veľmi dôležité vyvíjať efektívnu a presnú technológiu rezania pre ťažko vyrezané materiály, ako sú zliatiny titánu a zliatiny s vysokým teplotou. Aby sa dosiahli efektívne a presné obrábanie náročných materiálov, domáci a zahraniční vedci vykonali hĺbkový výskum z perspektív inovatívnych metód rezania, optimálnych materiálov na obrábanie a optimalizovaných parametrov rezania.
2.1 Inovácia metód rezania spracovania
Pokiaľ ide o inovatívny výskum a vývoj metód rezania, vedci zaviedli pomocné prostriedky, ako je laserové zahrievanie a kryogénne chladenie, aby sa zlepšila machinabilita materiálov a dosiahla efektívne rezanie. Pracovný princíp laserového vykurovacieho spracovania [9] (pozri obrázok 3a) je zameranie vysoko výkonného laserového lúča na povrch obrobku pred reznou hranicou, zmäknite materiál lokálnym zahrievaním lúča, zníženie výnosovej pevnosti materiálu, čím sa znížime rezanie sily a opotrebenia nástroja a zlepšujte kvalitu a účinnosť rezania. Kryogénne chladenie asistované spracovanie [10] (pozri obrázok 3B) používa tekutý dusík, vysokotlakový plyn oxidu uhličitého a iné chladiace médiá, aby sa rozprašovala na reznú časť, aby sa ochladil proces rezania, vyhýba sa problému nadmerného lokálneho rezného teploty spôsobeného zlej tepelnej vodivosti materiálu a aby sa stal dielňa lokálne chladu a krehká, čím sa zlepšilo, aby sa zvýšil účinok na prepustenie triesky. Spoločnosť jadrových AMRC vo Veľkej Británii úspešne použila vysokotlakový plyn oxidu uhličitého na ochladenie procesu spracovania zliatiny titánu. V porovnaní so stavom suchého rezania analýza ukazuje, že spracovanie asistovaného kryogénneho chladenia môže nielen znížiť reznú silu a zlepšiť kvalitu rezného povrchu, ale tiež účinne znížiť opotrebenie nástrojov a zvýšiť životnosť nástroja. Okrem toho je spracovanie ultrazvukových vibrácií [11, 12] (pozri obrázok 3C) tiež účinným spôsobom efektívneho rezania ťažko spracovateľných materiálov. Aplikáciou vysokofrekvenčných vibrácií s malými amplitúdami na nástroj sa počas procesu obrábania dosahuje prerušované oddelenie medzi nástrojom a obrobkom, ktorý mení mechanizmus odstraňovania materiálu, zvyšuje stabilitu dynamického rezania, efektívne sa vyhýba treniu medzi nástrojom a obrábaným povrchom, znižuje rezanie teploty a reznú silu, znižuje hodnoty drsnosti povrchu a znižuje sa trenie. Jeho vynikajúce procesné účinky sa venovali rozsiahla pozornosť.
2.2 Výber materiálov nástrojov
V prípade ťažko vyrezateľných materiálov, ako sú zliatiny titánu, môže optimalizácia materiálov nástrojov účinne zlepšiť výsledky rezania [8, 13]. Štúdie ukázali, že pri spracovaní zliatiny titánu je možné podľa rýchlosti spracovania zvoliť rôzne nástroje. Na nízkorýchlostnú rezanie sa používa vysokorýchlostná vysokorýchlostná oceľ s vysokou rýchlosťou, na stredne rýchlosť rezania sa používajú cementované karbidové nástroje s povlakom oxidu hlinitého a na vysokorýchlostné rezanie sa používajú nástroje kubického bóru nitridu (CBN); Na spracovanie zliatiny s vysokou teplotou by sa na spracovanie mali používať vysokorýchlostná oceľ alebo vysokorýchlostná oceľ alebo vysokorýchlostná oceľ alebo karbidové nástroje s vysokou karbidom s vysokou tvrdosťou a dobrým odporom opotrebenia.
2.3 Optimálne parametre rezania
Parametre rezania sú tiež dôležitým faktorom ovplyvňujúcim účinok obrábania. Použitie vhodných parametrov rezania pre zodpovedajúce materiály môže účinne zlepšiť kvalitu a efektívnosť obrábania. Ako príklad, keď sa ukáže, nízka rýchlosť rezania môže na povrchu materiálu ľahko vytvoriť zastavanú hranu plochu, čím sa zníži presnosť povrchového obrábania; Vysoká rýchlosť rezania môže ľahko spôsobiť akumuláciu tepla, čo spôsobí popáleniny obrobku a nástroja. V tejto súvislosti tím profesora Zhai Yuansheng na Harbin University of Science and Technology analyzoval mechanické a fyzikálne vlastnosti bežne používaných materiálov na stroj a zhrnul odporúčanú tabuľku rýchlosti rezania pre ťažko-machínové materiály prostredníctvom ortogonálnych experimentov [14] (pozri tabuľku 1). Použitie nástrojov a rýchlosti rezania odporúčaných v tabuľke na obrábanie môže účinne znížiť defekty obrábania a opotrebenie nástrojov a zlepšiť kvalitu obrábania.
3 Presná technológia obrábania CNC pre komplexné povrchy čepele
V posledných rokoch, s rýchlym rozvojom leteckého priemyslu a rastúcim dopytom na trhu, sa požiadavky na efektívne a presné spracovanie tenkostenných čepelí čoraz viac zvyšujú a dopyt po technológii kontroly deformácie s vyššou presnosťou sa stal naliehavejším. V kontexte inteligentných výrobných technológií sa kombinácia moderných elektronických informačných technológií na dosiahnutie inteligentnej kontroly deformácie a vibrácií spracovania čepele lietadlových motorov sa pre mnohých výskumných pracovníkov stala horúcou témou. Zavedenie inteligentných systémov CNC do presného spracovania komplexných zakrivených povrchov čepelí a aktívne kompenzácie chýb v procese spracovania založené na inteligentných CNC systémoch, môže účinne potlačiť deformáciu a vibrácie.
Pre aktívnu kompenzáciu chýb v procese obrábania, aby sa dosiahla optimalizácia a riadenie parametrov obrábania, ako je cesta nástroja, je potrebné najprv získať vplyv parametrov procesu na deformáciu a vibrácie obrábania. Existujú dve bežne používané metódy: jednou je analyzovať a dôvody, ktoré výsledky každého nástroja prechádzajú meraním na stroji a analýzou chýb [15]; Druhým je stanovenie predikčného modelu pre obrábanie deformácie a vibrácií metódami, ako je dynamická analýza [16], modelovanie konečných prvkov [17], experimenty [18] a neurónové siete [19] (pozri obrázok 4).
Na základe vyššie uvedeného predikčného modelu alebo technológie merania na stroji môžu ľudia optimalizovať a dokonca riadiť parametre obrábania v reálnom čase. Smerom hlavného prúdu je kompenzovať chyby spôsobené deformáciou a vibráciami opätovným doplnením cesty nástroja. Bežne používanou metódou v tomto smere je „metóda kompenzácie zrkadla“ [20] (pozri obrázok 5). Táto metóda kompenzuje deformáciu jediného rezania korekciou trajektórie nominálneho nástroja. Jedna kompenzácia však prinesie novú deformáciu obrábania. Preto je potrebné nadviazať iteračný vzťah medzi reznou silou a deformáciou obrábania prostredníctvom viacerých kompenzácií, aby sa deformácia napravila jeden po druhom. Okrem metódy aktívnej kompenzácie chýb založená na plánovaní dráhy nástrojov veľa vedcov študuje aj to, ako riadiť deformáciu a vibrácie optimalizáciou a riadením parametrov rezania a parametrov nástroja. Na rezanie určitého typu čepele motorového motora sa parametre obrábania zmenili pre viacero kôl ortogonálnych testov. Na základe testovacích údajov sa analyzoval vplyv každého parametra rezania a parametra nástroja na deformáciu obrábania čepele a reakciu vibrácií [21-23]. Bol vytvorený empirický predikčný model na optimalizáciu parametrov obrábania, účinné zníženie deformácie obrábania a potlačenie rezných vibrácií.
Na základe vyššie uvedených modelov a metód mnoho spoločností vyvinulo alebo vylepšilo CNC systémy CNC obráchavých centier na dosiahnutie adaptívneho riadenia parametrov spracovania častí v reálnom čase v reálnom čase. Optimálny frézovací systém Izraelskej spoločnosti OMAT [24] je typickým zástupcom v tejto oblasti. Upravuje predovšetkým rýchlosť krmiva prostredníctvom adaptívnej technológie tak, aby sa dosiahol účel mletia konštantnej sily a realizoval vysoko účinné a vysoko kvalitné spracovanie zložitých výrobkov. Okrem toho Peking Jingdiao použil podobnú technológiu aj v klasickom technickom prípade dokončenia gravírovania povrchových škrupín pomocou adaptívnej kompenzácie merania na stroji [25]. Therrien z GE v Spojených štátoch [26] navrhol metódu korekcie v reálnom čase pre CNC obrábkové kódy počas obrábania, čo poskytlo základné technické prostriedky na adaptívne obrábanie a kontrolu zložitých tenkostenných čepelí v reálnom čase. Automatizovaný opravársky systém Európskej únie pre komponenty turbíny leteckých motorov (AROSATEC) realizuje adaptívne presné frézovanie po opravení čepele výrobou doplnkových výrobkov a bola použitá na výrobu opravy čepele nemeckej spoločnosti MTU a Írskej spoločnosti SIFCO [27].
Zlepšenie rigidity spracovania založené na inteligentných procesných zariadeniach
Používanie inteligentných procesných zariadení na zlepšenie tuhosti procesného systému a zlepšenie tlmenia charakteristík je tiež efektívnym spôsobom potlačenia deformácie a vibrácií so spracovaním tenko steny, zlepšení presnosti spracovania a zlepšení kvality povrchu. V posledných rokoch sa pri spracovaní rôznych typov aero motorových čepelí použilo veľké množstvo rôznych procesných zariadení [28]. Pretože lopatky leteckých motorov majú vo všeobecnosti tenkostenné a nepravidelné štrukturálne charakteristiky, malú upínaciu a polohovaciu plochu, nízku tuhosť spracovania a miestnu deformáciu pri pôsobení rezania zaťaženia, vybavenie spracovania čepele zvyčajne uplatňuje pomocnú podporu na obrobok na základe splnenia šesťbodového umiestnenia [29] na optimalizáciu tuhosti procesu procesu a potláčania depresie. Tenkostenné a nepravidelné zakrivené povrchy predložili dve požiadavky na polohovanie a upínanie nástrojov: Po prvé, upínacia sila alebo kontaktná sila nástroja by sa mala distribuovať čo najkrajšie na zakrivenom povrchu, aby sa zabránilo závažnej miestnej deformácii obrobku pod pôsobením upínacej sily; Po druhé, polohovacie, upínacie a pomocné podporné prvky nástrojov musia lepšie prispôsobiť komplexný zakrivený povrch obrobku, aby sa vytvorila rovnomerná povrchová kontaktná sila v každom kontaktnom bode. V reakcii na tieto dve požiadavky vedci navrhli flexibilný systém nástrojov. Flexibilné systémy nástrojov možno rozdeliť na flexibilné náradie na zmenu fázy a adaptívne flexibilné nástroje. Flexibilná zmena fázovej zmeny využíva zmeny tuhosti a tlmenia pred a po fázovej zmene tekutiny: tekutina v kvapalnej fáze alebo mobilnej fáze má nízku tuhosť a tlmenie a môže sa prispôsobiť komplexnému zakriveným povrchom obrobku pod nízkym tlakom. Potom sa tekutina transformuje do tuhej fázy alebo konsolidovaná vonkajšími silami, ako je elektrina/magnetizmus/teplo, a tuhosť a tlmenie sa výrazne zlepšujú, čím sa poskytuje jednotná a flexibilná podpora pre obrobok a potláčanie deformácie a vibrácií.
Procesné vybavenie v tradičnej technológii spracovania lopatiek lopatiek je použitie materiálov na zmenu fázy, ako sú zliatiny s nízkym topením bodov na vyplnenie pomocnej podpory. To znamená, že po umiestnení a zovretí obrobku v šiestich bodoch sa referencia polohovania obrobku vrhá do odlievacieho bloku cez zliatinu s nízkou taviacou zliatinou, aby sa poskytla pomocná podpora pre obrobok, a komplexné umiestnenie bodov sa premieňa na pravidelné umiestnenie povrchu a potom sa spracovanie presnosti časti prepravuje (pozri obrázok 6). Táto metóda procesu má zjavné defekty: konverzia referencie polohy vedie k zníženiu presnosti polohy; Príprava výroby je komplikovaná a odlievanie a topenie zliatiny s nízkym roztavením bodu tiež prináša problémy so zvyškami a čistením na povrchu obrobku. Zároveň sú podmienky odlievania a topenia tiež relatívne zlé [30]. Aby sa vyriešili vyššie uvedené defekty procesu, spoločnou metódou je zaviesť viacbodovú podpornú štruktúru kombinovanú s materiálom na zmenu fázy [31]. Horný koniec podpornej štruktúry kontaktuje obrobok na umiestnenie a dolný koniec je ponorený do komory zliatiny s nízkym topením. Flexibilná pomocná podpora sa dosahuje na základe charakteristík zmeny fázovej zmeny zliatiny s nízkym topením. Aj keď zavedenie podpornej štruktúry sa môže vyhnúť povrchovým defektom spôsobeným zliatinami s nízkym multingom, ktoré kontaktujú čepele, v dôsledku výkonnostných obmedzení materiálov na zmenu fázy nemôžu flexibilné náradie fázovej zmeny súčasne spĺňať dve hlavné požiadavky vysokej tuhosti a vysokej rýchlosti odozvy a je ťažké sa uplatňovať na vysoko efektívnu automatizovanú výrobu.
Aby sa vyriešili nevýhody flexibilných nástrojov fázovej zmeny, mnohí vedci začlenili koncepciu adaptácie do výskumu a vývoja flexibilných nástrojov. Adaptívne flexibilné nástroje môžu prispôsobiť komplexné tvary čepele a možné chyby tvaru prostredníctvom elektromechanických systémov. Aby sa zabezpečilo, že kontaktná sila je rovnomerne distribuovaná na celej čepele, náradie zvyčajne využívajú viacbodové pomocné podpory na vytvorenie podpornej matice. Tím Wang Hui na univerzite v Tsinghua navrhoval viacbodové flexibilné pomocné podporné vybavenie vhodné pre spracovanie čepele v blízkosti čepele [32, 33] (pozri obrázok 7). Nástroje využívajú viac flexibilných prvkov upínacích materiálov, ktoré pomáhajú pri podpore povrchu čepele čepele takmer siete, zvyšujú kontaktnú plochu každej kontaktnej oblasti a zabezpečenie rovnomerného rozloženia upínacej sily na každej kontaktnej časti a celej čepele, čím sa zlepší tuhosť procesného systému a účinne zabránila miestnej deformácii lopatky. Nástroj má viac pasívnych stupňov voľnosti, čo môže prispôsobiť tvar čepele a jej chybu a zároveň sa vyhnúť nadmernému polohovaniu. Okrem dosiahnutia adaptívnej podpory prostredníctvom flexibilných materiálov sa pri výskume a vývoji adaptívneho flexibilného nástroja uplatňuje princíp elektromagnetickej indukcie. Tím Yang Yiqing na Pekingskej univerzite v leteckom a astronautike vynašiel pomocné podporné zariadenie na základe princípu elektromagnetickej indukcie [34]. Nástroje využívajú flexibilnú pomocnú podporu excitovanú elektromagnetickým signálom, ktorý môže zmeniť tlmiace charakteristiky procesného systému. Počas procesu upínania sa pomocná podpora adaptívne zodpovedá tvaru obrobku pod pôsobením trvalého magnetu. Počas spracovania sa vibrácie generované obrobkom prenesú na pomocnú podporu, a reverzná elektromagnetická sila bude excitovaná podľa princípu elektromagnetickej indukcie, čím potlačí vibrácie tenkostenného spracovania obrobku.
V súčasnosti sa v procese návrhu procesných zariadení, analýzy konečných prvkov, genetický algoritmus a ďalšie metódy sa všeobecne používajú na optimalizáciu usporiadania viacbodových pomocných podpory [35]. Výsledok optimalizácie však zvyčajne môže zabezpečiť, aby sa deformácia spracovania v jednom bode minimalizovala a nemôže zaručiť, že rovnaký účinok potlačenia deformácie je možné dosiahnuť v iných častiach spracovania. V procese spracovania čepele sa na obrobku na rovnakom strojovom nástroji zvyčajne vykonáva séria prejdení nástrojov, ale požiadavky na upínanie na spracovanie rôznych častí sú rôzne a môžu sa dokonca časovo meniť. Pokiaľ ide o metódu statickej multi-bodovej podpory, ak sa tuhosť procesného systému zlepší zvýšením počtu pomocných podpory, na jednej strane sa zvýši hmotnosť a objem nástrojov a na druhej strane sa stlačí priestor pohybu nástroja. Ak je poloha pomocnej podpory pri spracovaní rôznych častí resetovaná, proces spracovania sa nevyhnutne preruší a zníži sa účinnosť spracovania. Preto bol navrhnutý proces procesu následného procesu [36-38], ktoré automaticky upravuje rozloženie podpory a podporu online podľa procesu spracovania. Následné procesné vybavenie (pozri obrázok 8) môže dosiahnuť dynamickú podporu prostredníctvom koordinovanej spolupráce nástroja a nástrojov založených na trajektórii nástroja a zmenách pracovného stavu v časovo premenlivom procese rezania, aby sa začne postupný postup spracovania: čím sa zhoduje s časovo premenlivými požiadavkami na upínanie počas procesu spracovania.
Aby sa ďalej zlepšila adaptívna schopnosť dynamickej podpory procesných zariadení, zodpovedala zložitejším požiadavkám na upínanie v procese spracovania a zlepšila kvalitu a efektívnosť výroby spracovania čepele, následná pomocná podpora sa rozširuje do skupiny vytvorenej viacerými dynamickými pomocnými podporami. Každá dynamická pomocná podpora je potrebná na koordináciu akcií a automaticky a rýchlo rekonštruovať kontakt medzi podpornou skupinou a obrobkom podľa časovo premenlivých požiadaviek výrobného procesu. Proces rekonštrukcie nezasahuje do umiestnenia celého obrobku a nespôsobuje miestne posunutie alebo vibrácie. Procesné vybavenie založené na tomto koncepte sa nazýva samostatne konfigurovateľné skupinové príslušenstvo [39], ktoré má výhody flexibility, rekonfigurácie a autonómie. Samostatne konfigurovateľná skupinová príslušenstvo môže prideliť viacero pomocných podpery na rôzne pozície na podpornom povrchu podľa požiadaviek výrobného procesu a môže sa prispôsobiť komplexným obrobkom v tvare veľkej plochy, pričom sa zabezpečí dostatočná tuhosť a odstránia redundantné podpory. Pracovná metóda príslušenstva spočíva v tom, že radič odosiela pokyny podľa naprogramovaného programu a mobilná základňa prináša podporný prvok do cieľovej polohy podľa pokynov. Podporný prvok sa prispôsobuje miestnemu geometrickému tvaru obrobku, aby sa dosiahla podpora v súlade. Dynamické charakteristiky (tuhosť a tlmenie) kontaktnej plochy medzi jediným podporným prvkom a miestnym obrobkom sa môžu riadiť zmenou parametrov podporného prvku (napríklad hydraulický podporný prvok zvyčajne môže zmeniť vstupný hydraulický tlak na zmenu kontaktných charakteristík). Dynamické charakteristiky procesného systému sú tvorené spojením dynamických charakteristík kontaktnej oblasti medzi viacerými podpornými prvkami a obrobkom a súvisia s parametrami každého podporného prvku a usporiadaním skupiny podporných prvkov. Návrh schémy rekonštrukcie viacbodovej podpory skupinového príslušenstva samostatne konfigurovateľnej skupiny musí zvážiť tieto tri problémy: prispôsobiť sa geometrickému tvaru obrobku, rýchle premiestnenie podporných prvkov a koordinovaná spolupráca viacerých podporných bodov [40]. Preto je pri použití samostatnej konfigurovateľnej skupinovej príslušenstva potrebné používať tvar obrobku, charakteristiky zaťaženia a vlastné hraničné podmienky ako vstup na vyriešenie viacbodového rozloženia podpory a podpory v rôznych podmienkach spracovania, naplánujte si viacbod-bodovú podporu pohybu, generujte riadiaci kód z výsledkov riešenia a importovať ho do ovládača. Domáci a zahraniční vedci v súčasnosti uskutočnili určitý výskum a pokusy o samostatne konfigurovateľné skupinové príslušenstvo. V zahraničných krajinách vyvinula projekt EÚ Project Swarmitfix nový vysoko adaptabilný samostatne konfigurovateľný systém príslušenstva [41], ktorý používa súbor mobilnej pomocnej podpory, aby sa voľne pohyboval na pracovnej stole a premiestnení v reálnom čase na lepšie podporu spracovaných častí. Prototyp systému Swarmitfix bol implementovaný v tomto projekte (pozri obrázok 9A) a testovaný na mieste talianskeho výrobcu lietadiel. V Číne tím Wang Hui na Tsinghua University vyvinul štvorbodový upínací podporný pracovný stôl, ktorý je možné ovládať koordináciou s obrábacím strojom [42] (pozri obrázok 9B). Tento pracovný stôl môže podporovať konzolový tenon a automaticky sa vyhnúť nástroju počas jemného obrábania tenónu turbínovej čepele. Počas procesu obrábania štvorbodová pomocná podporná spolupracuje s CNC obrábaním centra na rekonštrukciu štvorbodového kontaktného stavu podľa polohy pohybu nástroja, ktorý nielenže zabráni rušeniu medzi nástrojom a pomocnou podporou, ale tiež zaisťuje podporný efekt.
5 Diskusia o budúcich vývojových trendach
5.1 Nové materiály
Keďže sa požiadavky na návrhy lietadiel na základe ťahu k hmotnosti naďalej zvyšujú, počet častí sa postupne znižuje a úroveň stresu častí sa zvyšuje a vyššia. Výkon dvoch hlavných tradičných vysokoteplotných štruktúrnych materiálov dosiahol svoj limit. V posledných rokoch sa nové materiály pre čepele leteckých motorov rýchlo vyvíjali a na výrobu tenkostenných čepelí sa stále viac výkonnejšie materiály používajú. Medzi nimi má zliatina [43] vynikajúce vlastnosti, ako je vysoká špecifická pevnosť, vysoká teplotná odolnosť a dobrý oxidačný odpor. Zároveň je jeho hustota 3,9 g/cm3, čo je iba polovica hustoty zliatiny s vysokým teplotou. V budúcnosti má veľký potenciál ako čepeľ v teplotnom rozsahu 700-800. Aj keď má zliatina vynikajúce mechanické vlastnosti, jeho vysoká tvrdosť, nízka tepelná vodivosť, húževnatosť s nízkou zlomeninou a vysoká krehkosť vedú k zlej povrchovej integrite a nízkej presnosti materiálu zliatiny počas rezania, ktoré vážne ovplyvňujú životnosť častí. Preto výskum spracovania zliatiny má dôležitý teoretický význam a hodnotu a je dôležitým smerom výskumu súčasnej technológie spracovania čepele.
5.2 Časovo premenlivé adaptívne spracovanie
Čepele AeroEngine majú zložité zakrivené povrchy a vyžadujú vysokú presnosť tvaru. V súčasnosti ich presné obrábanie používa hlavne geometrické metódy adaptívneho obrábania založené na plánovaní cesty a rekonštrukcii modelu. Táto metóda môže účinne znížiť vplyv chýb spôsobených umiestnením, upínaním atď. Na presnosť obrábania čepele. Vplyv. Avšak kvôli nerovnomernej hrúbke slepej čepele kŕmenia matrice sa hĺbka rezania v rôznych oblastiach nástroja počas procesu rezania líši podľa plánovanej cesty, ktorá prináša do procesu rezania neisté faktory a ovplyvňuje stabilitu spracovania. V budúcnosti by sa počas procesu adaptačného obrábania CNC mali lepšie sledovať zmeny stavu stavu obrábania [44], čím sa výrazne zlepšuje presnosť obrábania zložitých zakrivených povrchov a vytvorenie časovo premenlivej metódy prispôsobenia obrábania riadenia, ktorá upravuje parametre rezania na základe údajov o spätnej väzbe v reálnom čase.
5.3 Inteligentné procesné vybavenie
Ako najväčší typ častí v motore, výrobná účinnosť čepelí priamo ovplyvňuje celkovú výrobnú účinnosť motora a kvalita výroby čepelí priamo ovplyvňuje výkon a životnosť motora. Preto sa inteligentné presné obrábanie čepelí stalo vývojom výroby čepele motorov v dnešnom svete. Výskum a vývoj obrábacích strojov a procesných zariadení je kľúčom k realizácii inteligentného spracovania čepele. S vývojom technológie CNC sa úroveň spravodajských strojov rýchlo zlepšila a spracovanie a výrobná kapacita sa výrazne zvýšila. Preto je výskum a vývoj a inovácia inteligentných procesných zariadení dôležitým smerom vývoja pre efektívne a presné obrábanie tenkostenných čepelí. Vysoko inteligentné CNC strojové prístrojové náradie sa kombinujú s procesným vybavením za vzniku inteligentného systému spracovania čepele (pozri obrázok 10), ktorý realizuje vysoko presné, vysoko účinné a adaptívne obrábanie CNC s tenkými stehami.
