Aero-Engines의 성능을 달성하기위한 핵심 구성 요소 인 Blades는 얇은 벽, 특수 모양, 복잡한 구조, 처리하기 어려운 재료 및 정확도 및 표면 품질 처리에 대한 높은 요구 사항과 같은 일반적인 특성을 갖습니다. 블레이드의 정확하고 효율적인 처리를 달성하는 방법은 현재 Aero-Engine Manufacturing Field에서 주요 과제입니다. 블레이드 처리 정확도에 영향을 미치는 주요 요인에 대한 분석을 통해 블레이드 정밀 처리 기술 및 장비에 대한 연구의 현재 상태가 포괄적으로 요약되어 있으며 Aero-Engine Blade 처리 기술의 개발 추세가 배치됩니다.
항공 우주 산업에서는 경량의 고강도가 얇은 벽 부품이 널리 사용되며 항공기 엔진과 같은 중요한 장비의 성능을 달성하기위한 핵심 구성 요소입니다 [1]. 예를 들어, 대형 우회율 비율 항공기 엔진의 티타늄 합금 팬 블레이드 (그림 1 참조)는 복잡한 블레이드 프로파일과 댐핑 플랫폼 구조로 최대 1 미터 길이이며 가장 얇은 부분의 두께는 1.2mm에 불과하며, 이는 전형적인 대형 얇은 벽 특수 모양 부분입니다 [2]. 전형적인 얇은 벽으로 된 특수 모양의 약한 강성 부분으로서, 블레이드는 처리 중에 처리 변형 및 진동이 발생하기 쉽다 [3]. 이러한 문제는 블레이드의 처리 정확도와 표면 품질에 심각한 영향을 미칩니다.
엔진의 성능은 크게 블레이드의 제조 수준에 달려 있습니다. 엔진 작동 중에 블레이드는 고온 및 고압과 같은 극한의 작동 환경에서 안정적으로 작동해야합니다. 이를 위해서는 블레이드 재료가 강도, 피로 저항성 및 고온 차단 저항을 가져야하며 구조적 안정성을 보장해야합니다 [2]. 일반적으로 티타늄 합금 또는 고온 합금은 항공기 엔진 블레이드에 사용됩니다. 그러나 티타늄 합금 및 고온 합금은 가공성이 좋지 않습니다. 절단 과정에서 절단력이 크고 공구가 빠르게 마모됩니다. 공구 마모가 증가함에 따라 절단력이 더욱 증가하여 더 심각한 가공 변형 및 진동을 초래하여 차원 정확도가 낮고 부품의 표면 품질이 떨어집니다. 극한의 작업 조건에서 엔진의 서비스 성능 요구 사항을 충족시키기 위해 블레이드의 가공 정확도와 표면 품질이 매우 높습니다. 국내에서 생산 된 높은 우회율 비율 터보 판 엔진에 사용되는 티타늄 합금 팬 블레이드를 예로 들어 볼 때 블레이드의 총 길이는 681mm이고 두께는 6mm 미만입니다. 프로파일 요구 사항은 -0. 12 ~ +0입니다. 0 3mm, 입구 및 배기 에지의 치수 정확도는 -0. 05 ~ +0. 06mm, 블레이드 섹션의 토르온 오류는 ± 10 '내에서, 그리고 gally r r r r r r r re. 이는 일반적으로 5 축 CNC 공작 기계에서 정밀 가공이 필요합니다. 그러나 가공 정확도와 품질을 보장하기 위해 블레이드의 강성이 약한 강성, 복잡한 구조 및 프로세스하기 어려운 재료로 인해 프로세스 인력은 가공 공정 중에 절단 매개 변수를 여러 번 조정해야하므로 CNC 가공 센터의 성능을 심각하게 제한하고 큰 효율성 폐기물을 유발합니다 [4]. 따라서 CNC 가공 기술의 빠른 개발로 인해 얇은 벽 부품 가공을위한 변형 제어 및 진동 억제를 달성하는 방법과 CNC 가공 센터의 가공 기능에 대한 완전한 놀이를 제공하는 것은 고급 제조 회사의 긴급한 요구가되었습니다.
약한 약한 단단한 부품의 변형 제어 기술에 대한 연구는 오랫동안 엔지니어와 연구원의 관심을 끌었습니다. 초기 생산 관행에서 사람들은 종종 얇은 벽 구조물의 양쪽에 밀링을 교대하는 워터 라인 전략을 사용하여 차원 정확도에 대한 변형과 진동의 부작용을 어느 정도 쉽게 줄일 수 있습니다. 또한, 갈비뼈 강화와 같은 조립식 희생 구조를 설정하여 처리 강성을 개선하는 방법도 있습니다.
자르기 어려운 재료를위한 절단 기술
고온 및 고압 환경에서 안정적인 서비스의 요구 사항을 충족시키기 위해 항공기 엔진 블레이드에 일반적으로 사용되는 재료는 티타늄 합금 또는 고온 합금입니다. 최근에, 티타늄-알루미늄 금속 간 화합물은 또한 적용 전위가 우수한 블레이드 재료가되었습니다. 티타늄 합금은 낮은 열전도율, 낮은 가소성, 낮은 탄성 계수 및 강한 친화력의 특성을 가지므로 큰 절단력, 높은 절단 온도, 심한 작업 경화 및 절단 중 큰 공구 마모와 같은 문제가 있습니다. 그것들은 전형적인 절단하기 어려운 재료입니다 (미세 구조 형태는 그림 2a 참조) [7]. 고온 합금의 주요 특성은 가소성과 강도가 높고 열전도율이 좋지 않으며, 많은 양의 조밀 한 고체 용액 [8]입니다. 절단 중 플라스틱 변형은 격자의 심각한 왜곡, 높은 변형 저항, 큰 절단력 및 심각한 냉간 경화 현상을 유발합니다. 이는 또한 컷하기 어려운 재료입니다 (미세 구조 형태는 그림 2b 참조). 따라서 티타늄 합금 및 고온 합금과 같은 절단하기 어려운 재료에 대한 효율적이고 정확한 절단 기술을 개발하는 것이 매우 중요합니다. 자르기 어려운 재료의 효율적이고 정확한 가공을 달성하기 위해 국내 및 외국 학자들은 혁신적인 절단 방법, 최적의 가공 도구 재료 및 최적화 된 절단 매개 변수의 관점에서 심층적 인 연구를 수행했습니다.
2.1 절단 처리 방법의 혁신
절단 방법의 혁신적인 연구 및 개발 측면에서, 학자들은 레이저 가열 및 극저온 냉각과 같은 보조 수단을 도입하여 재료의 가공 가능성을 향상시키고 효율적인 절단을 달성했습니다. 레이저 가열 보조 처리 [9] (그림 3A 참조)의 작동 원리는 절단 가장자리 앞의 공작물 표면에 고출력 레이저 빔을 초점을 맞추고, 빔의 국부 가열로 재료를 연화시키고, 재료의 항복 강도를 줄이고, 절단력 및 공구 마모를 줄이고, 절단의 품질 및 효율성을 향상시키는 것입니다. 극저온 냉각 보조 가공 [10] (그림 3B 참조)은 액체 질소, 고압 이산화탄소 가스 및 기타 냉각 매체를 사용하여 절단 부분을 분무하여 절단 공정을 냉각시키고, 재료의 열전도율이 좋지 않아 과도한 국소 절단 온도의 문제를 피하고, 국부적으로 차갑고 부서지게하여 칩 파손 효과를 향상시킵니다. 영국의 핵 AMRC 회사는 티타늄 합금 처리 공정을 냉각시키기 위해 고압 이산화탄소 가스를 성공적으로 사용했습니다. 건식 절단 상태와 비교하여, 분석은 극저온 냉각 보조 처리 처리가 절단력을 줄이고 절단 표면의 품질을 향상시킬뿐만 아니라 공구 마모를 효과적으로 줄이고 공구의 서비스 수명을 향상시킬 수 있음을 보여줍니다. 또한 초음파 진동 보조 처리 [11, 12] (그림 3C 참조)는 또한 프로세스하기 어려운 재료의 효율적인 절단을위한 효과적인 방법입니다. 도구에 고주파수의 소형 진동 진동을 적용함으로써, 가공 공정 중에 공구와 공작물 사이의 간헐적 분리가 가공 공정 동안 달성되며, 이는 재료 제거 메커니즘을 변화시키고, 동적 절단의 안정성을 향상시키고, 공구와 가공 된 표면 사이의 마찰을 효과적으로 향상시키고, 절단 온도 및 절단을 줄이고, 표면 마모를 줄이고, 표면 거찰 값을 감소시킨다. 우수한 프로세스 효과는 광범위한 관심을 받았습니다.
2.2 도구 재료 선택
티타늄 합금과 같은 절단하기 어려운 재료의 경우, 도구 재료를 최적화하면 절단 결과를 효과적으로 향상시킬 수 있습니다 [8, 13]. 연구에 따르면 티타늄 합금 처리의 경우 가공 속도에 따라 다른 도구를 선택할 수 있습니다. 저속 절단의 경우, 고 코발트 고속 스틸이 사용되며, 중간 단위 절단에는 산화 알루미늄 코팅이있는 시멘트 카바이드 도구가 사용되며 고속 절단에는 입방 붕소 (CBN) 도구가 사용됩니다. 고온 합금 가공의 경우, 고강도와 내마모성이 우수한 고온 고속 강철 또는 YG 시멘트 카바이드 도구를 가공에 사용해야합니다.
2.3 최적의 절단 매개 변수
절단 매개 변수는 가공 효과에 영향을 미치는 중요한 요소입니다. 해당 재료에 적절한 절단 매개 변수를 사용하면 가공 품질 및 효율을 효과적으로 향상시킬 수 있습니다. 절단 속도 매개 변수를 예로 들어, 낮은 절단 속도는 재료 표면에 내장 가장자리 영역을 쉽게 형성하여 표면 가공 정확도를 줄일 수 있습니다. 높은 절단 속도는 쉽게 열 축적을 유발하여 공작물과 도구에 화상을 입을 수 있습니다. 이와 관련하여, 하빈 과학 기술 대학교 (Harbin University of Science and Technology)의 Zhai Yuansheng 교수는 일반적으로 사용되는 대기류 재료의 기계적 및 물리적 특성을 분석하고 직교 가공 실험을 통해 마치에서 어려운 자료에 대한 권장되는 절단 속도 테이블을 요약했다 [14]. 가공에 권장되는 도구 및 절단 속도를 사용하면 가공 결함과 도구 마모가 효과적으로 줄이고 가공 품질을 향상시킬 수 있습니다.
3 복잡한 블레이드 표면을위한 정밀 CNC 가공 기술
최근 몇 년 동안 항공 산업의 급속한 발전과 시장 수요가 증가함에 따라 얇은 벽 블레이드의 효율적이고 정확한 처리에 대한 요구 사항이 증가하고 있으며, 고정식 변형 제어 기술에 대한 수요가 더욱 시급 해졌습니다. 지능형 제조 기술의 맥락에서, 최신 전자 정보 기술을 결합하여 항공기 엔진 블레이드 처리의 변형 및 진동에 대한 지적 제어를 달성하는 것은 많은 연구자들에게 인기있는 주제가되었습니다. 블레이드의 복잡한 곡선 표면의 정밀 처리에 지능형 CNC 시스템을 도입하고 지능형 CNC 시스템을 기반으로 처리 프로세스의 오류를 적극적으로 보상하면 변형 및 진동을 효과적으로 억제 할 수 있습니다.
가공 프로세스에서 활성 오류 보상의 경우 공구 경로와 같은 가공 매개 변수의 최적화 및 제어를 달성하기 위해서는 먼저 가공 변형 및 진동에 대한 프로세스 매개 변수의 영향을 얻어야합니다. 일반적으로 사용되는 두 가지 방법이 있습니다. 하나는 각 도구의 결과를 분석하고 이유를 분석하고 오류 분석을 통과하는 것입니다 [15]; 다른 하나는 동적 분석 [16], 유한 요소 모델링 [17], 실험 [18] 및 신경망 [19]과 같은 방법을 통해 가공 변형 및 진동에 대한 예측 모델을 설정하는 것입니다 (그림 4 참조).
위의 예측 모델 또는 대기업 측정 기술을 기반으로 사람들은 가공 매개 변수를 실시간으로 최적화하고 제어 할 수 있습니다. 주류 방향은 공구 경로를 회복하여 변형 및 진동으로 인한 오류를 보상하는 것입니다. 이 방향에서 일반적으로 사용되는 방법은 "미러 보상 방법"[20]입니다 (그림 5 참조). 이 방법은 공칭 도구 궤적을 수정하여 단일 절단의 변형을 보상합니다. 그러나 단일 보상은 새로운 가공 변형을 생성합니다. 따라서, 다중 보상을 통해 절단력과 가공 변형 사이에 반복적 인 관계를 확립하여 변형을 하나씩 수정해야한다. 도구 경로 계획에 기초한 능동 오류 보상 방법 외에도 많은 학자들은 절단 매개 변수 및 공구 매개 변수를 최적화하고 제어하여 변형 및 진동을 제어하는 방법을 연구하고 있습니다. 특정 유형의 항공기 엔진 블레이드 절단을 위해, 가공 매개 변수는 여러 라운드의 직교 테스트에 대해 변경되었습니다. 테스트 데이터에 기초하여, 블레이드 가공 변형 및 진동 응답에 대한 각 절단 매개 변수 및 공구 매개 변수의 영향을 분석 하였다 [21-23]. 가공 매개 변수를 최적화하고, 가공 변형을 효과적으로 줄이고, 절단 진동을 억제하기 위해 경험적 예측 모델이 확립되었습니다.
위의 모델과 방법을 기반으로, 많은 회사들이 CNC 가공 센터의 CNC 시스템을 개발하거나 개선하여 얇은 벽 부품 처리 매개 변수의 실시간 적응 제어를 달성했습니다. 이스라엘의 OMAT 회사 [24]의 최적 밀링 시스템은이 분야의 전형적인 대표자입니다. 그것은 주로 일정한 힘 밀링의 목적을 달성하고 복잡한 제품의 고효율 및 고품질 가공을 실현하기 위해 적응 기술을 통해 공급 속도를 조정합니다. 또한 베이징 징 디아 오 (Beijing Jingdiao)는 또한 대기성 측정 적응 보상을 통해 달걀 껍질 표면 패턴 조각을 완료하는 전형적인 기술 사례에서도 유사한 기술을 적용했다 [25]. 미국의 GE의 Therrien [26]은 가공 중에 CNC 가공 코드를위한 실시간 보정 방법을 제안했으며, 이는 복잡한 얇은 벽 블레이드의 적응 가공 및 실시간 제어를위한 기본 기술 수단을 제공했습니다. 항공기 엔진 터빈 구성 요소 (AROSATEC)를위한 유럽 연합의 자동 수리 시스템은 첨가제 제조에 의해 블레이드가 수리 된 후 적응 형 정밀 밀링을 실현하고 독일 MTU 회사 및 아일랜드 SIFCO 회사의 블레이드 수리 생산에 적용되었습니다 [27].
지능형 공정 장비를 기반으로 처리 강성 개선
지능형 공정 장비를 사용하여 공정 시스템의 강성을 개선하고 댐핑 특성을 향상시키는 것도 얇은 벽 블레이드 처리의 변형 및 진동을 억제하고 처리 정확도를 향상 시키며 표면 품질을 향상시키는 효과적인 방법입니다. 최근 몇 년 동안 다양한 유형의 Aero-Engine 블레이드의 처리에 다수의 다른 공정 장비가 사용되었습니다 [28]. 에어로 엔진 블레이드는 일반적으로 얇은 벽 및 불규칙 구조적 특성, 작은 클램핑 및 포지셔닝 영역, 낮은 처리 강성 및 절단 하중의 작용하에 로컬 변형을 갖기 때문에 블레이드 처리 장비는 일반적으로 6 점 포지셔닝 원리를 만족시키기 위해 6 점 포지셔닝 원리 [29]에 보조 지원을 적용합니다. 얇은 벽 및 불규칙한 곡선 표면은 툴링의 위치 및 클램핑에 대한 두 가지 요구 사항을 제시합니다. 첫째, 툴링의 클램핑 력 또는 접촉력은 클램핑 력의 작용 하에서 공작물의 심각한 국소 변형을 피하기 위해 곡선 표면에 최대한 균등하게 분배되어야합니다. 둘째, 툴링의 위치, 클램핑 및 보조지지 요소는 공작물의 복잡한 곡선 표면과 더 잘 일치시켜 각 접촉 지점에서 균일 한 표면 접촉력을 생성해야합니다. 이 두 가지 요구 사항에 따라 학자들은 유연한 툴링 시스템을 제안했습니다. 유연한 툴링 시스템은 위상 변화 유연한 툴링 및 적응 형 유연한 툴링으로 나눌 수 있습니다. 위상 변화 유연한 툴링은 유체의 위상 변화 전후에 강성 및 댐핑의 변화를 활용합니다. 액체 상 또는 이동상의 유체는 강성 및 댐핑이 낮으며 저압 하에서 공작물의 복잡한 곡선 표면에 적응할 수 있습니다. 그 후, 유체는 고체로 변환되거나 전기/자기/열과 같은 외부 힘에 의해 강화되고, 강성 및 댐핑이 크게 개선되어, 공작물에 대한 균일하고 유연한지지를 제공하고 변형 및 진동을 억제합니다.
항공기 엔진 블레이드의 전통적인 가공 기술의 공정 장비는 보조 지원을 채우기 위해 저성점 합금과 같은 위상 변화 재료를 사용하는 것입니다. 즉, 공작물 블랭크가 6 점으로 배치되고 클램핑 된 후, 공작물의 포지셔닝 기준은 저가 용량에 대한 보조 지지대를 제공하기 위해 저 융점 합금을 통해 주조 블록으로 캐스팅되며, 복잡한 지점 위치는 규칙적인 표면 위치로 변환 된 다음 처리 될 부품의 정밀 처리가 수행된다 (도 6 참조). 이 프로세스 방법은 명백한 결함이 있습니다. 위치 기준 변환은 위치 정확도의 감소를 초래합니다. 생산 준비는 복잡하고, 낮은 융점 합금의 주조 및 용융은 또한 공작물 표면의 잔류 물 및 청소 문제를 가져옵니다. 동시에, 주조 및 용융 조건도 비교적 열악하다 [30]. 위의 공정 결함을 해결하기 위해, 일반적인 방법은 위상 변화 재료와 결합 된 다중 점지지 구조를 도입하는 것이다 [31]. 지지 구조의 상단은 포지셔닝을 위해 공작물과 접촉하고, 하단은 낮은 융점 합금 챔버에 침지된다. 유연한 보조 지원은 낮은 융점 합금의 위상 변화 특성에 기초하여 달성된다. 지지 구조의 도입은 위상 변화 재료의 성능 제한으로 인해 블레이드와 접촉하는 저진 지점 합금으로 인한 표면 결함을 피할 수 있지만, 위상 변화 유연한 툴링은 동시에 고 강성과 고 응답 속도의 두 가지 주요 요구 사항을 충족시킬 수 없으며 고효율 자동화 생산에 적용하기가 어렵습니다.
위상 변화 유연한 툴링의 단점을 해결하기 위해 많은 학자들은 적응 개념을 유연한 툴링의 연구 및 개발에 통합했습니다. 적응 형 유연성 툴링은 전자 기계 시스템을 통해 복잡한 블레이드 모양과 가능한 모양 오류를 적응 적으로 일치시킬 수 있습니다. 접촉력이 전체 블레이드에 골고루 분포되도록하기 위해 툴링은 일반적으로 다중 점 보조 지지대를 사용하여지지 행렬을 형성합니다. Tsinghua University의 Wang Hui 팀은 Net-Shape 블레이드 처리에 적합한 다중 포인트 유연성 보조 지원 프로세스 장비를 제안했다 [32, 33] (그림 7 참조). 툴링은 다수의 유연한 재료 클램핑 요소를 사용하여 Net-Net 모양의 블레이드의 블레이드 표면을지지하고, 각 접촉 영역의 접촉 영역을 증가시키고, 클램핑 력이 각 접촉 부분과 전체 블레이드에 골고루 분포되어 공정 시스템의 강성을 개선하고 블레이드의 국소 변형을 효과적으로 방지합니다. 툴링에는 다중 수동적 자유도가 있으며, 이는 오버 포지셔닝을 피하면서 블레이드 모양과 오류를 적응 적으로 일치시킬 수 있습니다. 유연한 재료를 통한 적응 지원을 달성하는 것 외에도, 전자기 유도의 원리는 적응 형 유연한 툴링의 연구 및 개발에도 적용됩니다. Beijing University of Aeronautics and Astronautics의 Yang Yiqing 팀은 전자기 유도 원칙에 따라 보조 지원 장치를 발명했습니다 [34]. 이 툴링은 전자기 신호에 의해 여기기 때문에 유연한 보조 지지대를 사용하여 프로세스 시스템의 감쇠 특성을 변경할 수 있습니다. 클램핑 과정에서 보조 지지대는 영구 자석의 작용하에 공작물의 모양과 적응 적으로 일치합니다. 처리 중에, 공작물에 의해 생성 된 진동은 보조 지지대로 전달 될 것이며, 역 전자기력은 전자기 유도의 원리에 따라 흥분하여 얇은 벽화 공작물 처리의 진동을 억제한다.
현재, 프로세스 장비 설계 과정에서 유한 요소 분석, 유전자 알고리즘 및 기타 방법은 일반적으로 다중 점 보조 지지대의 레이아웃을 최적화하는 데 사용됩니다 [35]. 그러나, 최적화 결과는 일반적으로 한 지점에서의 처리 변형이 최소화되도록 보장 할 수 있으며, 다른 처리 부품에서 동일한 변형 억제 효과가 달성 될 수 있음을 보장 할 수 없다. 블레이드 처리 프로세스에서, 일련의 공구 패스는 일반적으로 동일한 공작 기계의 공작물에서 수행되지만 다른 부품을 처리하기위한 클램핑 요구 사항은 다르고 시간-변동 일 수도 있습니다. 정적 멀티 포인트 지원 방법의 경우, 보조 지지대 수를 늘려 공정 시스템의 강성이 개선되면, 한편으로는 툴링의 질량과 부피가 증가하고 다른 한편으로는 공구의 움직임 공간이 압축됩니다. 다른 부품을 처리 할 때 보조 지원의 위치가 재설정되면 처리 프로세스가 불가피하게 중단되고 처리 효율이 줄어 듭니다. 따라서 처리 프로세스에 따라 지원 레이아웃 및 지원 힘을 자동으로 조정하는 후속 공정 장비 [36-38]가 제안되었습니다. 후속 프로세스 장비 (그림 8 참조)는 도구 궤적 및 작업 조건에 따라 도구 및 툴링 조건의 조정 된 협력을 통해 역동적 인 지원을 얻을 수 있으며, 처리 절차가 시작되기 전에 시변 절단 프로세스의 작업 조건 변경 : 먼저 보조 지원을 현재 처리 변형을 억제하는 데 도움이되는 보조 지원을 현재 처리 영역을 억제하는 데 도움이되는 위치로 이동합니다. 처리 프로세스 동안 시변 클램핑 요구 사항.
프로세스 장비의 적응 형 동적 지원 기능을 더욱 향상시키기 위해 처리 프로세스에서보다 복잡한 클램핑 요구 사항을 일치시키고 블레이드 처리 생산의 품질 및 효율성을 향상시키기 위해 후속 보조 지원은 다중 동적 보조 지원에 의해 형성된 그룹으로 확장됩니다. 각 동적 보조 지원은 동작을 조정하고 제조 공정의 시변 요구 사항에 따라 지원 그룹과 공작물 간의 접촉을 자동으로 그리고 빠르게 재구성해야합니다. 재구성 프로세스는 전체 공작물의 위치를 방해하지 않으며 국소 변위 또는 진동을 유발하지 않습니다. 이 개념을 기반으로 한 프로세스 장비를 자체 회상 가능한 그룹 고정물이라고하며 [39] 유연성, 재구성 성 및 자율성의 장점이 있습니다. 자체 회상 가능한 그룹 고정물은 제조 공정의 요구 사항에 따라 지원되는 표면의 다른 위치에 여러 보조 지지대를 할당 할 수 있으며, 넓은 영역을 가진 복잡한 모양의 워크 피스에 적응하면서 충분한 강성을 보장하고 중복 지원을 제거 할 수 있습니다. 고정물의 작동 방법은 컨트롤러가 프로그래밍 된 프로그램에 따라 지침을 보내고 모바일베이스는 지침에 따라 지원 요소를 대상 위치로 가져옵니다. 지지 요소는 공작물의 로컬 기하학적 형태에 적응하여 준수 지원을 달성합니다. 단일지지 요소와 로컬 공작물 사이의 접촉 영역의 동적 특성 (강성 및 댐핑)은지지 요소의 매개 변수를 변경하여 제어 할 수 있습니다 (예 : 유압지지 요소는 일반적으로 입력 유압 압력을 변경하여 접촉 특성을 변경할 수 있음). 프로세스 시스템의 동적 특성은 다중지지 요소와 공작물 사이의 접촉 영역의 동적 특성을 결합하여 형성되며, 각 지원 요소의 매개 변수 및 지원 요소 그룹의 레이아웃과 관련이 있습니다. 자체 회상 가능한 그룹 고정구의 멀티 포인트 지원 재구성 체계의 설계는 다음과 같은 세 가지 문제를 고려해야한다. 따라서 자체 회상 가능한 그룹 고정물을 사용할 때는 다양한 처리 조건 하에서 멀티 포인트 지원 레이아웃 및 지원 매개 변수를 해결하기 위해 공작물 모양, 부하 특성 및 고유 한 경계 조건을 입력하고 멀티 포인트 지원 이동 경로를 계획하고 솔루션 결과에서 제어 코드를 생성하고 컨트롤러로 가져와야합니다. 현재 국내 및 외국 학자들은 자체 회상 가능한 그룹 비품에 대한 연구와 시도를 수행했습니다. 외국에서 EU 프로젝트 Swarmitfix는 새로운 적응력이 높은 자체 회상 가능한 고정 시스템 [41]을 개발하여 작업대 벤치를 자유롭게 이동하고 실시간으로 재배치를 사용하여 처리 된 부품을 더 잘 지원합니다. Swarmitfix 시스템의 프로토 타입은이 프로젝트에서 구현되었으며 (그림 9A 참조) 이탈리아 항공기 제조업체의 현장에서 테스트되었습니다. 중국에서 Tsinghua University의 Wang Hui 팀은 공작 기계와 협력하여 제어 할 수있는 4 점 클램핑 지원 워크 벤치를 개발했습니다 [42] (그림 9b 참조). 이 워크 벤치는 캔틸레버 테논을지지하고 터빈 블레이드의 테논을 미세한 가공하는 동안 도구를 자동으로 피할 수 있습니다. 가공 프로세스 동안, 4 점 보조 지지대는 CNC 가공 센터와 협력하여 공구 이동 위치에 따라 4 점 접촉 상태를 재구성하여 공구와 보조 지원 사이의 간섭을 피할뿐만 아니라지지 효과를 보장합니다.
5 미래 개발 동향에 대한 토론
5.1 새로운 재료
항공기 엔진의 스러스트 대 중량 비율 설계 요구 사항이 계속 증가함에 따라 부품의 수가 점차 줄어들고 응력 부품 수준이 점점 높아지고 있습니다. 두 가지 주요 전통적인 고온 구조 재료의 성능은 그 한계에 도달했습니다. 최근 몇 년 동안 항공기 엔진 블레이드의 새로운 재료가 빠르게 개발되었으며 점점 더 높은 성능의 재료가 얇은 벽 블레이드를 만드는 데 사용됩니다. 그 중에는 -tial 합금 [43]은 높은 특이 강도, 고온 저항 및 우수한 산화 저항과 같은 우수한 특성을 가지고 있습니다. 동시에, 밀도는 3.9g/cm3이며, 이는 고온 합금의 절반에 불과합니다. 앞으로 700-800 정도의 온도 범위에서 블레이드로서 큰 잠재력을 가지고 있습니다. 비록 -태평양 합금은 우수한 기계적 특성을 가지고 있지만, 높은 경도, 낮은 열전도율, 낮은 골절 강인성 및 높은 비작도는 절단 중에 표면 무결성이 열악하고 정밀한 합금 재료의 정밀도가 낮아 부품의 서비스 수명에 심각하게 영향을 미칩니다. 따라서, -태평양 합금의 처리 연구는 중요한 이론적 중요성과 가치를 가지며, 현재 블레이드 처리 기술의 중요한 연구 방향이다.
5.2 시변 적응성 처리
AeroEngine 블레이드에는 복잡한 곡선 표면이 있으며 높은 모양 정확도가 필요합니다. 현재 정밀 가공은 주로 경로 계획 및 모델 재구성을 기반으로 기하학적 적응 가공 방법을 사용합니다. 이 방법은 블레이드 가공 정확도에 대한 위치, 클램핑 등으로 인한 오류의 영향을 효과적으로 줄일 수 있습니다. 영향. 그러나, 다이 단조 블레이드 블랭크의 고르지 않은 두께로 인해, 도구의 다른 영역에서의 절단 깊이는 계획된 경로에 따라 절단 과정에서 다릅니다. 이는 절단 과정에 불확실한 요소를 가져오고 처리 안정성에 영향을 미칩니다. 앞으로 CNC 적응 가공 공정에서 실제 가공 상태 변경이 더 잘 추적되어야합니다 [44] 따라서 복잡한 곡선 표면의 가공 정확도를 크게 향상시키고 실시간 피드백 데이터에 기초하여 절단 매개 변수를 조정하는 시변 제어 적응 가공 방법을 형성합니다.
5.3 지능형 공정 장비
엔진에서 가장 큰 유형의 부품이므로 블레이드의 제조 효율은 엔진의 전반적인 제조 효율에 직접적인 영향을 미치며 블레이드의 제조 품질은 엔진의 성능과 수명에 직접적인 영향을 미칩니다. 따라서 블레이드의 지능형 정밀 가공은 오늘날 세계에서 엔진 블레이드 제조의 개발 방향이되었습니다. 공작 기계 및 프로세스 장비의 연구 및 개발은 지능형 블레이드 처리를 실현하는 열쇠입니다. CNC 기술의 개발을 통해 공작 기계의 인텔리전스 수준이 빠르게 향상되었으며 처리 및 생산 능력이 크게 향상되었습니다. 따라서 지능형 공정 장비의 연구 개발 및 혁신은 얇은 벽 블레이드의 효율적이고 정확한 가공을위한 중요한 개발 방향입니다. 고도로 지능적인 CNC 공작 기계는 프로세스 장비와 결합되어 지능형 블레이드 처리 시스템을 형성하여 (그림 10 참조), 얇은 벽 블레이드의 고정밀, 고효율 및 적응 형 CNC 가공을 실현합니다.
