Contesto del caso: requisiti di lavorazione della lama integrale in lega ad alta temperatura GH4169-
Per migliorare le prestazioni dei nuovi motori, un produttore di motori aeronautici deve ottimizzare la tecnologia di lavorazione delle pale. L'obiettivo è ridurre la rugosità superficiale della lama da Ra 3,1μm a Ra 0,51μm e allo stesso tempo aumentare la precisione del contorno a 0,04 mm per ottenere un aumento del 4,5% dell'efficienza del motore. L'oggetto da elaborare è una lama integrale in lega ad alta temperatura GH4169-con un diametro di 238 mm e una struttura a pareti sottili-con un rapporto di spessore della corda-superiore a 40:1, che è una tipica area difficile della tecnologia di lavorazione con fresatura a basse-vibrazioni.
Punti critici dell'elaborazione tradizionale
Problema relativo ai segni di vibrazione nell'elaborazione della struttura-della parete sottile: Una rigidità insufficiente della punta della lama provoca vibrazioni di taglio e produce evidenti segni di battitura;
Scarsa rugosità superficiale (Ra 0,93μm): influisce sull'efficienza della lucidatura successiva e sulla precisione del contorno;
Tolleranza sulla posizione della lama: L'usura dell'utensile causa una deviazione del percorso di lavorazione;
Transizione non uniforme del bordo della lama: Raffreddamento e lubrificazione tradizionali insufficienti, l'accumulo di calore da taglio provoca la deformazione del materiale.
BISHENSoluzioni: tre-in-tecnologia ecologica per macchine utensili a ultrasuoni
In risposta alle difficoltà di cui sopra, BISHEN ha lanciato la prima soluzione di elaborazione del collegamento verticale a cinque assi verdi multi-a ultrasuoni del settore,-integrando tre tecnologie principali:
1. Tecnologia di elaborazione ad ultrasuoni integrata
Riduzione della forza di taglio del 46% grazie alle vibrazioni ad alta-frequenza per risolvere il problema dei segni di vibrazione dovuti all'elaborazione della struttura a pareti sottili-;
Adozione di portautensili termorestringenti con raffreddamento interno a ultrasuoni per aumentare la rigidità dell'utensile del 30% e garantire la stabilità del percorso di lavorazione della lama ad alta-precisione.
2. Tecnologia di raffreddamento a CO2 supercritica (-78 gradi)
L'ambiente a bassa temperatura riduce la temperatura di taglio del 42%, inibisce la deformazione termica della lega ad alta temperatura GH4169-e ottimizza la morbidezza della transizione del bordo della lama;
Con la fresa a testa sferica conica a spruzzo con anello di raffreddamento interno, si ottiene una dissipazione precisa del calore e una rimozione dei trucioli.
3.Tecnologia di micro-lubrificazione MQL
Riduzione del coefficiente di attrito del 31% attraverso la lubrificazione a nebbia d'olio a livello nano-, migliorando l'effetto complessivo di ottimizzazione della rugosità della superficie della pala;
Il design del canale di raffreddamento interno prolunga la durata dell'utensile e riduce la frequenza dei tempi di inattività e del cambio utensile.
Confronto dell'effetto della lavorazione: da Ra 0,93μm a Ra 0,408μm
Dopo aver applicato la soluzione BISHEN, la rugosità superficiale della lama viene ridotta del 56% a Ra 0,408μm e la precisione del contorno è stabile entro 0,04 mm. Allo stesso tempo, il metodo di lavorazione della lama ad alta-precisione offre i seguenti vantaggi:
Segni di vibrazione ridotti: l'area a parete sottile-della punta della lama presenta linee sottili e una migliore consistenza del contorno;
Tempi di lucidatura ridotti: la qualità della superficie è vicina ai requisiti di lavorazione finali e l'efficienza del post-processo è aumentata del 40%;
Ottimizzazione dei costi: la durata dell'utensile viene prolungata del 25% e il costo complessivo della lavorazione viene ridotto del 18%.
