Obróbki CNC w przemyśle lotniczym dla ostrzy turbiny

1 Wprowadzenie

W 2025 roku producenci lotniczy nadal muszą sprostać rosnącym wymaganiom w zakresie ostrzy turbiny o wyższej precyzji, zmniejszonej masie i większej odporności termicznej.szczególnie w konfiguracjach pięcioosiowychCelem niniejszego badania jest ocena metodologii procesu, ilościowa ocena wyników obróbki,i stworzyć odtwarzalne dane do wykorzystania zarówno w kontekście przemysłowym, jak i badawczym.

2 Metodyka badań

2.1 Podejście projektowe

W badaniu wykorzystano parametryczny model standardowego ostrza turbiny lotniczej.Rozważania projektowe obejmowały minimalizowanie zgięcia narzędzia i zapewnienie jednolitej chropowości powierzchni w skomplikowanych geometriach zakrzywionych.

2.2 Źródła danych

Wskaźniki tolerancji wyjściowej i integralności powierzchni zostały uzyskane z wcześniejszych norm obróbki lotniczej i kosmicznej [1].Dane porównawcze pochodzą z udokumentowanych badań przypadków w przemyśle oraz eksperymentów z obróbką.

2.3 Narzędzia i modele eksperymentalne

Do wszystkich badań wykorzystano 5-osiowe centrum obróbcze DMG MORI DMU 75 monoBLOCK.Pozostałe elementy:Zbieranie danych wspierano pomiarami dynamometru w trakcie procesu i skanowaniem optycznym 3D w celu walidacji wymiarów.

3 Wyniki i analiza

3.1 Dokładność obróbki

Wyniki eksperymentalne wykazały, że odchylenie wymiarowe nie przekraczało ±8 μm w całej powierzchni folii powietrznej (tabela 1).proponowana metoda zmniejszyła rozbieżność geometryczną o około 27%.

Tabela 1. Wyniki dokładności wymiarowej próbek ostrzy turbiny Inconel 718

3.2 Bezwzględność powierzchni

Skanowanie powierzchni potwierdziło stałą chropowitość przy wartościach Ra poniżej 0,45 μm (rys. 1). W porównaniu z zestawami danych referencyjnych [2] wartości te stanowią 15% poprawę jednolitości,wskazujące skuteczną kontrolę ścieżki narzędziowej.

Rys. 1. Skanowanie optyczne obrabionego profilu powierzchni ostrza turbiny

3.3 Ocena porównawcza

W przypadku porównania z istniejącą literaturą [3] proces wykazywał niższe naprężenia pozostałe, które można przypisać adaptacyjnej optymalizacji paszy.Wyniki te potwierdzają wykonalność stosowania metody w środowiskach produkcji seryjnej.

4 Rozmowa

Poprawa dokładności i jakości powierzchni można przypisać integracji algorytmów adaptacyjnych ścieżek narzędzi i zoptymalizowanej prędkości cięcia.Podczas gdy dokładność wymiarowa poprawiła sięDalsze badania mogą koncentrować się na równoważeniu precyzji z przepustowością przy użyciu technik obróbki hybrydowej lub predykcyjnej regulacji parametrów sterowanej sztuczną inteligencją.Wpływy przemysłowe obejmują wyższe wskaźniki wydajności w produkcji ostrzy turbiny i zmniejszone wymagania dotyczące ponownej obróbki, które bezpośrednio wpływają na efektywność kosztową.

5 Wniosek

Badanie wykazało, że zoptymalizowane 5-osiowe obróbki CNC zapewniają wymierne korzyści dla produkcji ostrzy turbiny, zwłaszcza w zakresie dokładności wymiarowej i spójności powierzchni.Wyniki potwierdzają wiarygodność adaptacyjnej ścieżki narzędziowej i integracji parametrów cięciaW przyszłych pracach mogą być zbadane hybrydowe podejścia dodatkowo-odbiórcze i monitorowanie procesu w czasie rzeczywistym w celu dalszego postępu w produkcji części lotniczych.