Hochpräzise Bearbeitung der Luft-und Raumfahrt-Erforschung der Bearbeitungs technologie für komplexe Komponenten von Flugzeug motoren

In der heutigen Zeit haben schnelle Fortschritte in Wissenschaft und Technologie die Luftfahrt industrie erheblich verbessert. Der Luft-und Raumfahrt motor, der als Triebwerk für Flugzeuge fungiert, ist das Herz des Flugzeugs. Die Konstruktions-und Fertigungs technologie spielt eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung der Luftfahrt industrie und dient als Schlüssel indikator für das techno logische Niveau, die militärische Stärke und die allgemeinen nationalen Fähigkeiten eines Landes. Luft-und Raumfahrt motor komponenten, die sich durch komplexe Strukturen, hohe Fertigungs schwierigkeiten und fortschritt liche techno logische Inhalte auszeichnen, repräsentieren die Richtung der Entwicklung der Fertigungs industrie, die im verarbeiten den Gewerbe häufig als schillerndes Juwel bezeichnet wird. Die CNC-Bearbeitungs technologie und-Ausrüstung für die numerische Steuerung (CNC) wurde entwickelt, um den Anforderungen der Luft-und Raumfahrt fertigung gerecht zu werden, und hat sich im kontinuier lichen Streben nach hochpräziser Bearbeitung zu grundlegenden Schlüssel technologien für die moderne Luft-und Raumfahrt herstellung entwickelt. Sowohl die nationale als auch die internat ionale Luft-und Raumfahrt industrie sind die größten Nutzer von CNC-Technologie und CNC-Werkzeug maschinen, wobei Unternehmen, die CNC-Werkzeug maschinen herstellen, über 80% in Luft-und Raumfahrt unternehmen ausmachen.

Die Herstellung von Motor komponenten für die Luft-und Raumfahrt umfasst heraus fordernde Materialien, komplexe Formen, Anfälligkeit für Verformungen und Vibrationen sowie hohe Präzisions anforderungen. Es repräsentiert die Fähigkeiten der Fertigungs technologie eines Landes und den Entwicklungs stand der Modernisierung der nationalen Verteidigung. Diese Untersuchung konzentriert sich auf Motor komponenten der Luft-und Raumfahrt wie Schaufeln, Laufräder, Gehäuse und Scheiben wellen und analysiert die Material-und Struktur eigenschaften, Bearbeitungs methoden und-merkmale sowie die Bearbeitungs ausrüstung dieser typischen Komponenten. Es fasst die Anforderungen der Bearbeitung von Motor komponenten in der Luft-und Raumfahrt für die Leistung und Funktional ität von CNC-Werkzeug maschinen zusammen und bietet einen Ausblick auf die Entwicklungs trends der Technologie zur Herstellung von Motoren in der Luft-und Raumfahrt.

Eigenschaften von Werkzeug maschinen für die Bearbeitung komplexer Komponenten

Schneidwerk zeuge spielen eine entscheidende Rolle bei der Bewältigung der Herausforderungen bei der Bearbeitung schwieriger Materialien und komplexer Strukturen in Luft-und Raumfahrt komponenten. Fortschritt liche Luft-und Raumfahrt produkte erfordern Komponenten mit überlegener Leistung, niedrigeren Kosten und höherer Umwelt freundlich keit. Bearbeitungs prozesse erfordern schnellere Geschwindigkeiten, höhere Zuverlässigkeit, hohe Wiederholbar keits genauigkeit und Reproduzier barkeit. Eigenschaften wie die Schwierigkeit beim Schneiden von Werkstück materialien wie Titan legierungen und Hoch temperatur legierungen für die Luft-und Raumfahrt, die komplexen und dünnwandigen Formen, Anforderungen an die Bemessung der hohen Präzision, Anforderungen an die Oberflächen rauheit, und große Metall entfernungs mengen stellen höhere Anforderungen an die Qualitäts konsistenz von Schneidwerk zeugen. Moderne hoch effiziente Präzisions bearbeitung erfordert Schneidwerk zeuge mit Eigenschaften wie hoher Präzision, hoher Verschleiß festigkeit, hoher Schlag festigkeit und hoher Zuverlässigkeit-im Wesentlichen mit allen Eigenschaften von Hoch leistungs werkzeugen.

Ein klarer Hinweis auf eine hochwertige Werkzeug lösung ist die Kompatibilität der Werkzeugs truktur, des Materials und des Materials des bearbeiteten Teils. Renommierte Hersteller von CNC-Werkzeug maschinen scheuen weltweit keine Anstrengungen bei der Entwicklung von Hochleistungs-CNC-Werkzeug maschinen und konzentrieren sich weiter auf Forschung und Entwicklung im Zusammenhang mit hoher dynamischer Reaktion, hoher Präzision und hoher Steifigkeit. Hohe Steifigkeit und hohe Tragfähigkeit von Linear führungen gewährleisten eine reibungslose kontinuierliche Bewegung während des gesamten Weges, erreichen eine hohe geometrische Genauigkeit und Oberflächen qualität des Werkstücks und gewährleisten eine hohe Verarbeitung effizienz. Die hohe Steifigkeit der Werkzeug maschine reduziert Vibrationen im Bearbeitungs system und verlängert die Lebensdauer des Werkzeugs. Hoch leistungs werkzeuge umfassen verschiedene Aspekte, einschl ießlich Werkzeug material, Werkzeug beschichtung stech no logie, Werkzeugs truktur design und-optimierung, Werkzeug anpassungs technologie und Werkzeug anwendung.

Typische Komponenten bearbeitung

Klingen bearbeitung

Flugzeug triebwerks chaufeln bestehen häufig aus Materialien wie Titan legierungen und Hoch temperatur legierungen. Diese Materialien haben eine schlechte Schneid leistung, strenge Anforderungen an die Maß genauigkeit und hohe Anforderungen an die Oberflächen qualität. Die Bearbeitung von Klingen umfasst verschiedene Bereiche, einschl ießlich der Oberflächen bearbeitung des Schaufel blatts, der Bearbeitung von Zungen-und Zungen zähnen, der Bearbeitung der Dämpfung plattform, der Montage platte und der Bearbeitung der Schaufel kronen.

Die Komplexität der Klinge maDie Verkämmung liegt in der Tatsache, dass der Tragflächen abschnitt aus komplexen gekrümmten Oberflächen besteht, die auf der Grundlage von Formung prinzipien in geradlinige Oberflächen und nicht geradlinige Oberflächen katego risiert sind. Geradlinige Oberflächen teilen sich weiter in erweiterbare und nicht erweiterbare. Für erweiterbare geradlinige Oberflächen können herkömmliche mechanische Bearbeitungs techniken eingesetzt werden. Für nicht erweiterbare geradlinige Oberflächen und Freiform flächen sind jedoch mehrachsige CNC-Werkzeug maschinen erforderlich. wie fünfachsige verknüpfte Bearbeitungs zentren und fün fachs ige Hochgeschwindigkeits-Drachen fräsmaschinen.

Der Wurzel tenon der Klinge wird mit einer Drehmaschine und einer leistungs starken Tauch schleif maschine bearbeitet. Letzteres verfügt über die Funktional ität des Radaus satzes, ist mit einer Rad verschalung vorrichtung ausgestattet und umfasst Online-Mess-, Programm anpassung-und automatische Kompensation funktionen. Die mechanische Bearbeitung von Schaufeln umfasst haupt sächlich das Fräsen und Schleifen, in der Regel unter Verwendung von Spezialgeräten wie Hochgeschwindigkeits-Schaufel fräsmaschinen. Computer-Aided Design (CAD) und Computer-Aided Manufac turing (CAM)-Software generieren Klingen bearbeitungs programme für Klingen, die mithilfe einer dedizierten Klingen bearbeitung entwickelt wurden. Die Klingen oberflächen werden im Allgemeinen mit einem großen Rand geschmiedet und nach der Bearbeitung der numerischen Steuerung poliert. Die Schnitt bearbeitung basiert in erster Linie auf dem Schmieden von Rohlingen, die durch Roh-, Halb-und End bearbeitungs prozesse fortschreiten und den Rohling auf seine endgültigen Abmessungen fräsen.

Die Klingen bearbeitung war im Bereich der CNC-Bearbeitung durchweg ein heraus forderndes Thema und umfasste komplexe Probleme wie die Blatt formung, die Auswahl der Bearbeitungs methoden, die Werkzeug weg planung und die Steuerung der Blatt verformung. Abhängig vom Kontakt des Werkzeugs mit der Klinge kann die Blatt bearbeitung Punkt fräs-und Seiten fräs methoden verwenden.

Das Punkt fräsen ermöglicht eine genauere Bearbeitung der entworfenen Oberfläche der Klinge, wobei die Bewegungs richtung des Werkzeugs eng mit der Stromlinien richtung überein stimmt, was der aero dynamischen Leistung der Klinge zugute kommt. Diese Methode eignet sich für die Freiform-Oberflächen blatt bearbeitung. Es hat jedoch Nachteile wie geringe Verarbeitung effizienz, starken Werkzeug verschleiß und erhöhte Produktions kosten. Das Seiten fräsen hingegen vermeidet es, den Kontakt von Werkzeug zu Werkstück an einem einzigen Punkt zu konzentrieren, den Werkzeug verschleiß zu verringern, die Oberflächen rauheit der Klinge erheblich zu verbessern und die Verarbeitung effizienz zu verbessern.

In China ist das üblicher weise verwendete Verfahren das segmentierte Seiten fräsen, bei dem die Klinge basierend auf den Bearbeitungs merkmalen und Prozess anforderungen in mehrere Segmente unterteilt und mittels Seiten fräsen bearbeitet wird. Zunächst wird das äußerste Segment mit der Seiten kante eines Werkzeugs bearbeitet, gefolgt von einer kontinuier lichen Werkzeug bewegung, um benachbarte Segmente zu bearbeiten. Theoretisch ist die Kontakt linie zwischen Klinge und Werkzeug umso kürzer, je mehr Segmente vorhanden sind, was zu einer höheren Verarbeitung genauigkeit führt. Häufige Werkzeug bewegungen und wechselnde Spann methoden begrenzen jedoch die Verarbeitung effizienz.

Verarbeitung von Scheiben wellen komponenten

Zu den Scheiben wellen komponenten des Luft-und Raumfahrt motors gehören Turbinen scheiben mit hohem und niedrigem Druck sowie Kompressors ch eiben mit hohem und niedrigem Druck. Die strukturelle Zusammensetzung von Scheiben komponenten besteht im Allgemeinen aus einer Felge, einer Bahn, einer Nabe und Dichtung zähnen. Auf der Felge befinden sich Schwalben schwanz schlitze zum Installieren von Klingen, und die Bahn enthält kleine Löcher, die zum Auswuchten beitragen. Scheiben komponenten bestehen typischer weise aus Materialien wie Hoch temperatur legierungen und Titan legierungen. Diese Materialien sind schwierig zu verarbeiten, mit strengen Anforderungen an Maß genauigkeit, hohe Oberflächen qualität, Verformung anfälligkeit aufgrund dünner Wände und erhöhte Anforderungen an Bearbeitungs geräte, Werkzeuge und Messi strum ente.

Die mechanische Bearbeitung von Motor scheiben komponenten für die Luft-und Raumfahrt umfasst das Drehen, Bohren, Bohren und Schleifen, wobei der Schwerpunkt auf Bereichen wie den inneren und äußeren Kreisen, Vorder-und Rückseite, Bahn, Verzahnungen liegt. und Schwalben schwanz schlitze. Im Allgemeinen werden integrale Schmieden oder geschweißte Rohlinge ausgewählt und dann verarbeitet. CNC-Fräsen sorgt für eine flexible, schnelle und äußerst zuverlässige Bearbeitung.

Infolge dessen setzen Industrie länder häufig 5-Achs-Bearbeitungszentren ein, um ganze Scheiben baugruppen zu fräsen. Der Schlüssel zur CNC-Bearbeitung von Integral scheiben liegt im CNC-Fräsen von Klingen. Wellen komponenten beziehen sich haupt sächlich auf Lüfter wellen, Verdichter wellen, Turbinen wellen usw., wesentliche Komponenten des Rotors des Luft-und Raumfahrt motors. Diese Wellen komponenten, die typischer weise aus hitze beständigen Hoch leistungs legierung materialien bestehen, arbeiten mit hohen Geschwindigkeiten und drehen sich zehntausende Male pro Minute. Sie eKomplexe Belastungs bedingungen, die einen reibungslosen Betrieb, minimale Vibrationen, hohe Ermüdung festigkeit und folglich strenge Anforderungen an Maß präzision, geometrische Toleranzen, Oberflächen qualität und Integrität erfordern.