När det gäller flygmotorer är den integrerade bladskivan kärnkomponenten, och dess bearbetningsnoggrannhet avgör direkt motorns aerodynamiska prestanda. Nyligen har ett nytt högtemperaturlegeringsprojekt för integralbladsskivor som genomförts av ett flygtillverkningsföretag väckt uppmärksamhet från industrin eftersom det bryter igenom gränserna för traditionella processer.
Bearbetningsproduktens egenskaper
Bladskivan är gjord av GH4169 hög-temperaturlegering, med en diameter på 238 mm och en integrerad tunn-väggig struktur. Svårigheten med dess bearbetning ligger i designkravet på korda-tjockleksförhållandet på 40:1 och mikron-nivåns precisionskontrollkrav vid övergången av bladytan. Enligt det tekniska avtalet behöver bladets ytjämnhet optimeras från Ra 3,1μm till Ra 0,51μm, och konturnoggrannheten måste förbättras till 0,04mm.
Utmaningar med processuppgradering
De traditionella processlösningarna möter fyra stora tekniska flaskhalsar:
1) Vibrationen från bearbetning av tunn-väggiga strukturer leder till ytvibrationer
2) Den faktiska grovheten är endast Ra 0,93μm
3) Det finns tydliga skärmärken på klingans övergångsvinkel R
4) Positionstoleransen för vissa blad är så hög som 0,12 mm
BISHEN lösningintegrerar fem-länkningsbehandling, ultraljudsvibrationsskärning och mikro-smörjningsteknik genom det oberoende utvecklade gröna ultraljudsbehandlingssystemet. Dess kärninnovationer är:
• Ultraljudsvibrationsspindeln uppnår 20 000 hög-mikro-högfrekventa effekter per minut
• Fem-axlars kopplingsnoggrannhet är stabil på 8 μm/1000 mm
• Grönt skärsystem minskar skärvätskeförbrukningen med 95 %
Jämförelse av bearbetning av data
Implementeringseffekten visar:
1) Ytråheten reduceras till Ra 0,408μm, en minskning med 56 %
2) Konturnoggrannheten är stabilt kontrollerad i intervallet 0,035-0,04 mm
3) Poleringsprocesstiden förkortas med 42 %
4) Bladets eggövergång R-vinkeljämnheten förbättras med 3 nivåer
Enligt bänktester ökar bladskivan tillverkad med den nya processen motorns totala verkningsgrad med 4,3%-4,7%, och den årliga bränslekostnaden för en enskild motor sparas med 120 000 US-dollar. Detta fall har satt ett nytt processriktmärke för bearbetning av nyckelkomponenter i flygplansmotorer.
