Kot ključna sestavina za doseganje zmogljivosti aero-motornih monginov imajo rezila značilne značilnosti, kot so tankostenske, posebne oblike, zapletene strukture, težki materiali za obdelavo in visoke zahteve za natančnost obdelave in kakovost površine. Kako doseči natančno in učinkovito obdelavo rezil, je velik izziv na trenutnem področju proizvodnje aero-motorja. Z analizo ključnih dejavnikov, ki vplivajo na natančnost obdelave rezila, je trenutno stanje raziskav tehnologije in opreme za natančno obdelavo rezila izčrpno povzeto, zato je razviden razvojni trend tehnologije za obdelavo rezila Aero-Engine.
V vesoljski industriji se široko uporabljajo lahki, visoki tankostenski deli in so ključni sestavni deli za doseganje zmogljivosti pomembne opreme, kot so letalski motorji [1]. Na primer, rezila ventilacijskih zlitin titanijevih zlitin velikih letalskih motorjev (glej sliko 1) so lahko dolga do 1 metra, s kompleksnimi profili rezila in strukturami platforme za dušenje, debelina najtanjšega dela pa je le 1,2 mm, kar je tipičen del velikosti, ki je v veliki velikosti posebne oblike [2]. Kot tipičen tankosteni del posebne oblike šibke togosti je rezilo nagnjeno k deformaciji in vibraciji med obdelavo [3]. Te težave resno vplivajo na natančnost obdelave in kakovost površine rezila.
Učinkovitost motorja je v veliki meri odvisna od ravni proizvodnje rezil. Med delovanjem motorja morajo rezila stabilno delovati v ekstremnih obratovalnih okoljih, kot sta visoka temperatura in visok tlak. To zahteva, da mora imeti material rezila dobro moč, odpornost na utrujenost in visoko temperaturno korozijsko odpornost ter zagotoviti strukturno stabilnost [2]. Običajno se titanove zlitine ali visoke temperaturne zlitine uporabljajo za rezila zrakoplovov. Vendar imajo titanove zlitine in visoko temperaturne zlitine slabo obdelovalnost. Med postopkom rezanja je sila rezanja velika in orodje hitro nosi. Ko se obraba orodja povečuje, se bo rezalna sila še povečala, kar bo povzročilo resnejšo obdelavo deformacije in vibracije, kar ima za posledico majhno dimenzijsko natančnost in slabo kakovost površine delov. Da bi izpolnjevali zahteve glede zmogljivosti storitve motorja v ekstremnih delovnih pogojih, sta natančnost obdelave in kakovost površine rezil izjemno visoka. Kot primer jemljete rezila ventilatorjev iz zlitine Titanium zlitine, ki se uporabljajo v turbonalnem motorju z visokim obvodom, kot primer, skupna dolžina rezila je 681 mm, debelina pa je manjša od 6 mm. Zahteva profila je -0. 12 do +0. 0 3mm, dimenzijska natančnost dovodnih in izpušnih robov je -0. 05 do +0. To običajno zahteva natančno obdelavo na pet-ogi CNC obdelovalnem stroju. Vendar pa mora zaradi šibke togosti rezila, zapletene strukture in težko obdelanih materialov, da bi zagotovili natančnost in kakovost obdelave, procesno osebje večkrat prilagoditi parametre rezanja med postopkom obdelave, ki resno omejuje delovanje obdelovalnega centra CNC in povzroči ogromne odpadke za učinkovitost [4]. Zato je s hitrim razvojem tehnologije obdelave CNC, kako doseči nadzor nad deformacijo in zatiranje vibracij za obdelavo tankostenskih delov in dati v celoti igranje obdelovalnih zmogljivosti obdelovalnih centrov CNC, postalo nujna potreba po naprednih proizvodnih podjetjih.
Raziskava tehnologije za nadzor deformacije šibkih togih delov tankostenine že dolgo pritegne pozornost inženirjev in raziskovalcev. V zgodnji proizvodni praksi ljudje pogosto uporabljajo strategijo vodne linije za izmenično rezkanje na obeh straneh tankostenskih struktur, kar lahko do določene mere zlahka zmanjša škodljive učinke deformacije in vibracije na dimenzijsko natančnost. Poleg tega obstaja tudi način za izboljšanje togosti obdelave z nastavitvijo montažnih žrtvenih struktur, kot so ojačitev reber.
Tehnologija rezanja za težko razrezane materiale
Da bi izpolnili zahteve stabilne storitve v okolju visoke temperature in visokega tlaka, so najpogosteje uporabljeni materiali za rezila zrakoplovov titanijeve zlitine ali visokotemperaturne zlitine. V zadnjih letih so medmetalne spojine iz titana-aluminija postale tudi rezilo z velikim aplikacijskim potencialom. Titanove zlitine imajo značilnosti nizke toplotne prevodnosti, nizke plastičnosti, nizkega elastičnega modula in močne afinitete, zaradi česar imajo težave, kot so velika rezalna sila, visoka temperatura rezanja, hudo utrjevanje dela in velika obraba orodja med rezanjem. So tipični težko razrezani materiali (morfologija mikrostrukture glej sliko 2A) [7]. Glavne značilnosti visokotemperaturnih zlitin so visoka plastičnost in trdnost, slaba toplotna prevodnost in velika količina goste trdne raztopine v notranjosti [8]. Plastična deformacija med rezanjem povzroči hudo izkrivljanje rešetke, visoko deformacijsko odpornost, veliko silo rezanja in hud pojav hladnega utrjevanja, ki so tudi tipični težko razrezani materiali (morfologija mikrostrukture glej sliko 2B). Zato je zelo pomembno razviti učinkovito in natančno rezalno tehnologijo za težko rezane materiale, kot so titanove zlitine in visokotemperaturne zlitine. Da bi dosegli učinkovito in natančno obdelavo težko rezanih materialov, so domači in tuji učenjaki poglobljeno raziskali z vidika inovativnih metod rezanja, optimalnih materialov za obdelavo orodij in optimiziranih parametrov rezanja.
2.1 Inovacija metod rezanja obdelave
Glede na inovativne raziskave in razvoj metod rezanja so znanstveniki uvedli pomožna sredstva, kot sta lasersko ogrevanje in kriogeno hlajenje, da bi izboljšali obdelovalnost materialov in dosegli učinkovito rezanje. Delovno načelo laserskega ogrevalnega obdelave [9] (glej sliko 3A) je osredotočiti laserski žarek z visoko močjo na površini obdelovanca pred rezalnim robom, mehčati material z lokalnim ogrevanjem žarka, zmanjšati moč materiala ter tako zmanjšati kakovost in učinkovitost rezanja. Kriogena hladilna obdelava [10] (glej sliko 3b) uporablja tekoči dušik, visokotlačni ogljikov dioksidni plin in druge hladilne medije, da se na rezalnem delu razpršijo, da se ohladi postopek rezanja, se izogne problemu prekomerne lokalne temperature rezanja, ki jo povzroči slaba toplotna prevodnost materiala, in naredi delo, ki ga je treba prebiti. Jedrsko podjetje AMRC v Veliki Britaniji je uspešno uporabilo visokotlačni ogljikov dioksidni plin za hlajenje procesa obdelave titanijeve zlitine. V primerjavi s stanjem suhega rezanja analiza kaže, da kriogena obdelava hlajenja ne more samo zmanjšati sile rezanja in izboljšati kakovost rezalne površine, ampak tudi učinkovito zmanjšati obrabo orodja in povečati življenjsko dobo orodja. Poleg tega je ultrazvočna vibracijska obdelava [11, 12] (glej sliko 3C) tudi učinkovita metoda za učinkovito rezanje težkih procesnih materialov. Z uporabo visokofrekvenčnih vibracij z majhno amplitudo na orodje se med postopkom obdelave doseže prekinitvena ločitev med orodjem in obdelovancem, ki spreminja mehanizem za odstranjevanje materiala, poveča stabilnost dinamičnega rezanja, učinkovito se izogne trenju med orodjem in obarvano površino, zmanjša vrednote površine in zmanjšuje vrednosti površine in zmanjšuje vrednosti površine in zmanjšuje vrednosti površine in zmanjšuje vrednosti površine in zmanjšuje vrednosti površine in zmanjšuje vrednosti površine in zmanjšuje vrednosti površine in zmanjšuje vrednosti površine in zmanjšuje vrednosti površine in zmanjšuje vrednosti površine in zmanjšuje vrednosti površine in zmanjšuje vrednosti površine in zmanjšuje vrednosti površine in zmanjšuje vrednosti površine in zmanjšuje vrednosti površine in zmanjšuje površinsko vrednost in zmanjšuje vrednote površine in zmanjšuje vrednosti površine in zmanjšuje rezalno temperaturo in zmanjšuje vrednosti površine in zmanjšuje rezalno temperaturo. Njeni odlični procesni učinki so bili deležni široke pozornosti.
2.2 Izbira orodnih materialov
Za težko razrezane materiale, kot so titanove zlitine, lahko optimizacija orodnih materialov učinkovito izboljša rezultate rezanja [8, 13]. Študije so pokazale, da je za obdelavo titanijevih zlitin mogoče izbrati različna orodja glede na hitrost obdelave. Za rezanje z nizko hitrostjo se uporablja visoko kobaltno visoko hitro jeklo, za srednje hitro rezanje se uporablja cementirana karbidna orodja z aluminijevim oksidnim oblogom, za rezanje hitrega rezanja pa se uporablja orodja kubičnega borovega nitrida (CBN); Za visokotemperaturno predelavo zlitin je treba za predelavo uporabiti visoko-vanadijsko visoko hitro jeklo ali cementirano karbidno orodje z visoko trdoto in dobro odpornostjo na obrabo.
2.3 Optimalni parametri rezanja
Parametri rezanja so tudi pomemben dejavnik, ki vpliva na obdelovalni učinek. Uporaba ustreznih parametrov rezanja za ustrezne materiale lahko učinkovito izboljša kakovost in učinkovitost obdelave. Kot primer jemanje parametra za rezanje hitrosti lahko nizka hitrost rezanja zlahka tvori vgrajeno območje roba na površini materiala, kar zmanjša natančnost površinske obdelave; Visoka hitrost rezanja zlahka povzroči kopičenje toplote, kar povzroči opekline obdelovanca in orodja. V zvezi s tem je ekipa profesorja Zhai Yuansheng na Harbin University of Science and Technology analizirala mehanske in fizikalne lastnosti pogosto uporabljenih težkih materialov in povzela priporočeno tabelo rezalnih hitrosti za težko obdelave materialov z ortogonalnimi poskusi obdelave [14] (glej tabelo 1). Uporaba orodij in hitrosti rezanja, priporočenih v tabeli za obdelavo, lahko učinkovito zmanjša okvare obdelave in obrabo orodja ter izboljša kakovost obdelave.
3 natančna tehnologija obdelave CNC za kompleksne površine rezila
V zadnjih letih so se s hitrim razvojem letalske industrije in naraščajočim povpraševanjem na trgu vse pogosteje povečale zahteve po učinkoviti in natančni obdelavi tankostenskih rezil, povpraševanje po tehnologiji nadzora nad deformacijo z večjo natančnostjo pa postaja nujno. V okviru inteligentne proizvodne tehnologije je združevanje sodobne elektronske informacijske tehnologije za doseganje inteligentnega nadzora nad deformacijo in vibracijo obdelave rezil zrakoplovov za mnoge raziskovalce postalo vroča tema. Uvedba inteligentnih sistemov CNC v natančno obdelavo zapletenih ukrivljenih površin rezil in aktivno kompenzacija napak v procesu obdelave, ki temelji na inteligentnih sistemih CNC, lahko učinkovito zavira deformacijo in vibracijo.
Za aktivno kompenzacijo napak v procesu obdelave, da bi dosegli optimizacijo in nadzor parametrov obdelave, kot je pot orodja, je treba najprej pridobiti vpliv parametrov procesa na deformacijo in vibracijo obdelave. Obstajata dve najpogosteje uporabljeni metodi: ena je analiziranje in razlog, da rezultati vsakega orodja preidejo skozi meritve in analizo napak na stroju [15]; Drugi je vzpostavitev modela napovedovanja za obdelavo deformacije in vibracije z metodami, kot so dinamična analiza [16], modeliranje končnih elementov [17], poskusi [18] in nevronske mreže [19] (glej sliko 4).
Na podlagi zgornjega modela napovedi ali tehnologiji merjenja na strojih lahko ljudje v realnem času optimizirajo in celo nadzorujejo parametre obdelave. Glavna smer je nadomestiti napake, ki jih povzročajo deformacija in vibracija z nanosom poti orodja. Pogosto uporabljena metoda v tej smeri je "metoda zrcalnega kompenzacije" [20] (glej sliko 5). Ta metoda kompenzira deformacijo enega samega rezanja s popravljanjem nominalne poti orodja. Vendar pa bo eno nadomestilo ustvarilo novo deformacijo obdelave. Zato je treba vzpostaviti iterativno razmerje med rezalno silo in obdelavo deformacije z več kompenzacijami, da se popravi deformacije ena za drugo. Poleg metode aktivne kompenzacije napak, ki temelji na načrtovanju orodij, mnogi znanstveniki preučujejo tudi nadzor nad deformacijo in vibracijo z optimizacijo in nadzorom rezalnih parametrov in parametrov orodja. Za rezanje določene vrste rezila zrakoplova so bili parametri obdelave spremenjeni za več krogov pravokotnih testov. Na podlagi preskusnih podatkov smo analizirali vpliv vsakega parametra rezanja in parametra orodja na deformacijo obdelave rezila in odziv na vibracijo [21-23]. Ustanovljen je bil empirični model napovedovanja za optimizacijo obdelovalnih parametrov, učinkovito zmanjšanje deformacije obdelave in zatiranje rezalnih vibracij.
Na podlagi zgornjih modelov in metod so številna podjetja razvila ali izboljšala sisteme CNC obdelovalnih centrov CNC, da bi dosegla v realnem času prilagodljivi nadzor parametrov obdelave tankosten. Optimalni rezkalni sistem izraelske družbe OMAT [24] je tipičen predstavnik na tem področju. V glavnem prilagodi hitrost krme s prilagodljivo tehnologijo, da doseže namen stalnega rezkanja in uresničitev visoko učinkovitosti in kakovostne obdelave zapletenih izdelkov. Poleg tega je Peking Jingdiao uporabil podobno tehnologijo tudi v klasičnem tehničnem primeru dokončanja graviranja površinskih vzorcev jajčne lupine s pomočjo prilagodljivega kompenzacije merjenja na stroju [25]. Therrien iz GE v Združenih državah Amerike [26] je predlagal metodo korekcije v realnem času za obdelave CNC med obdelavo, kar je zagotovilo osnovno tehnično sredstvo za prilagodljivo obdelavo in nadzor v realnem času kompleksne tankostenske rezila. Avtomatizirani sistem za popravilo turbine v Evropski uniji za komponente turbine (AroSATEC) realizira prilagodljivo natančno rezkanje, potem ko se rezilo popravi z aditivno proizvodnjo in je bil uporabljen za popravilo rezila nemškega podjetja MTU in irskega podjetja SIFCO [27].
Izboljšanje togosti obdelave na podlagi inteligentne procesne opreme
Uporaba inteligentne procesne opreme za izboljšanje togosti procesnega sistema in izboljšanje značilnosti dušenja je tudi učinkovit način za zatiranje deformacije in vibracije obdelave tanke stene, izboljšanje natančnosti obdelave in izboljšanje kakovosti površine. V zadnjih letih je bilo pri obdelavi različnih vrst aero-motornih rezil uporabljeno veliko različnih procesne opreme [28]. Ker imajo rezila Aero-Engine na splošno tankostenske in nepravilne strukturne značilnosti, majhno območje vpenjanja in pozicioniranja, nizko togost obdelave in lokalna deformacija v okviru rezanja obremenitev, oprema za obdelavo rezil običajno uporablja pomožno podporo obdelovalnega dela na podlagi izpolnjevanja načela, ki je nastopala v procesu [29]. Tankostenske in nepravilne ukrivljene površine postavljajo dve zahtevi za pozicioniranje in vpenjanje orodja: najprej je treba silo vpenjanja ali kontaktne sile orodja čim bolj enakomerno porabiti na ukrivljeni površini, da se izognete resni lokalni deformaciji obdelovanja pod delovanjem sile v spongu; Drugič, pozicioniranje, vpenjalno in pomožno podporne elemente orodja se morajo bolje ujemati s kompleksno ukrivljeno površino obdelovanca, da se na vsaki kontaktni točki ustvari enakomerne površinske sile. Kot odgovor na ta dva zahteva so znanstveniki predlagali prilagodljiv sistem orodja. Fleksibilne sisteme orodja lahko razdelimo na fazno spremembo prilagodljivo orodje in prilagodljivo prilagodljivo orodje. Fazno spremembo Prilagodljivo orodje uporablja spremembe togosti in dušenja pred in po fazni spremembi tekočine: tekočina v tekoči fazi ali mobilni fazi ima nizko togost in dušenje ter se lahko prilagodi kompleksni ukrivljeni površini obdelovanja pod nizkim pritiskom. Nato se tekočina spremeni v trdno fazo ali utrdi z zunanjih sili, kot so elektrika/magnetizem/toplota, in togost in dušenje se močno izboljšata, s čimer se zagotovi enakomerna in prilagodljiva podpora za obdelovance ter zaviranje deformacije in vibracije.
Procesna oprema v tradicionalni tehnologiji obdelave rezil zrakoplovov je uporaba materialov za spreminjanje faz, kot so zlitine nizke talje za polnjenje pomožne podpore. To pomeni, da se po tem, ko je obdelovanca postavljena in vpeta v šestih točk, referenca pozicioniranja obdelovanca vrže v kalinski blok skozi zlitino z nizko tališče, da zagotovi pomožno podporo obdelovancu, kompleksno pozicioniranje točk pa se pretvori v redno pozicioniranje površine, nato pa je slika 6). Ta procesna metoda ima očitne napake: referenčna pretvorba pozicioniranja vodi do zmanjšanja natančnosti pozicioniranja; Priprava proizvodnje je zapletena, vlivanje in taljenje zlitine z nizko tališče pa prinaša tudi težave z ostanki in čiščenjem na površini obdelovanja. Hkrati so pogoji za igranje in taljenje tudi razmeroma slabi [30]. Za reševanje zgornjih napak procesa je skupna metoda uvesti večtočkovno strukturo podpore v kombinaciji z materialom za spreminjanje faz [31]. Zgornji konec podporne strukture se obrne na obdelovanca za pozicioniranje, spodnji konec pa je potopljen v zlitinsko komoro z nizko talilno točko. Prilagodljiva pomožna podpora se doseže na podlagi značilnosti faznih sprememb zlitine z nizko tališče. Čeprav se lahko uvedba podporne strukture izogne površinskim okvaram, ki jih povzročajo zlitine z nizkimi točkami, ki se obrnejo na rezila, zaradi omejitve učinkovitosti materialov za spreminjanje faz, fazno spreminjanje fleksibilnega orodja ne more hkrati izpolniti dveh glavnih zahtev visoke togosti in visoke hitrosti odziva, in jih je težko uporabiti za avtomatizirano proizvodnjo visoke učinkovitosti.
Da bi rešili pomanjkljivosti faznega sprememb prilagodljivega orodja, so številni znanstveniki vključili koncept prilagajanja v raziskave in razvoj prilagodljivega orodja. Prilagodljivo prilagodljivo orodje se lahko prilagodi kompleksne oblike rezila in možnih napak v obliki z elektromehanskimi sistemi. Da bi zagotovili, da je kontaktna sila enakomerno razporejena na celotnem rezilu, orodje običajno uporablja večkratne pomožne nosilce, da tvori podporno matrico. Ekipa Wang Hui na univerzi Tsinghua je predlagala večtočkovno prilagodljivo opremo za pomoč pri pomožni podpori, primerna za obdelavo rezila v obliki črke [32, 33] (glej sliko 7). Orodje uporablja več prilagodljivih elementov vpenjanja materiala za pomoč pri podpori rezila rezila rezila v bližini mreže, poveča kontaktno območje vsakega kontaktnega območja in zagotovi, da je vpetalna sila enakomerno razporejena na vsakem kontaktnem delu in celotnem rezilu, s čimer se izboljša togost procesnega sistema in učinkovito preprečuje lokalno deformacijo rezila. Orodje ima več pasivnih stopenj svobode, ki se lahko prilagodljivo ujema z obliko rezila in njene napake, hkrati pa se izogiba prekomernemu položaju. Poleg doseganja prilagodljive podpore s prilagodljivimi materiali se načelo elektromagnetne indukcije uporablja tudi za raziskave in razvoj prilagodljivega prilagodljivega orodja. Ekipa Yang Yiqinga na Pekinški univerzi v Aeronavtiki in astronavtiki je izumila pomožno podporno napravo, ki temelji na načelu elektromagnetne indukcije [34]. Orodje uporablja prilagodljivo pomožno podporo, ki jo vzbudi elektromagnetni signal, ki lahko spremeni značilnosti dušenja procesnega sistema. Med postopkom vpenjanja se pomožna podpora prilagodljivo ujema z obliko obdelovanca pod delovanjem stalnega magneta. Med obdelavo se bo vibracija, ki jo ustvari obdelovanca, prenesla v pomožno nosilko, obratna elektromagnetna sila pa bo vzbujena glede na načelo elektromagnetne indukcije in s tem zavirali vibracijo obdelave tankostenih obdelave.
Trenutno se v procesu načrtovanja procesne opreme analiza končnih elementov genetski algoritem in druge metode običajno uporabljajo za optimizacijo postavitve večkratnih pomožnih nosilcev [35]. Vendar lahko rezultat optimizacije običajno zagotovi le, da je deformacija obdelave v eni točki zmanjšana in ne more zagotoviti, da je v drugih delih za obdelavo mogoče doseči enak učinek zatiranje deformacije. V procesu obdelave rezila se na obdelovancu običajno izvaja vrsta prehodov orodja na istem obdelovalnem stroju, vendar so zahteve za vpenjanje za obdelavo različnih delov različne in so lahko celo časovno spreminjajoče. Za statično metodo podpore z več točkami, če se togost procesnega sistema izboljša s povečanjem števila pomožnih nosilcev, se bo na eni strani povečala masa in prostornina orodja, na drugi strani pa se bo stisnjen prostor gibanja. Če se položaj pomožne podpore ponastavi pri obdelavi različnih delov, bo postopek obdelave neizogibno prekinjen in učinkovitost obdelave zmanjša. Zato je predlagana oprema za spremljanje procesa [36-38], ki samodejno prilagodi postavitev podpore in podporno silo v skladu s postopkom obdelave. The follow-up process equipment (see Figure 8) can achieve dynamic support through the coordinated cooperation of the tool and tooling based on the tool trajectory and working condition changes of the time-varying cutting process before any processing procedure begins: first move the auxiliary support to a position that helps to suppress the current processing deformation, so that the processing area of the workpiece is actively supported, while other parts of the workpiece remain in position with as little contact Čim bolj se ujemajo s časovno spreminjajočimi se zahtevami vpenjanja med procesom obdelave.
Da bi še izboljšali prilagodljivo dinamično podporno zmogljivost procesne opreme, se ujemajo s bolj zapletenimi zahtevami vpenjanja v procesu obdelave in izboljšajo kakovost in učinkovitost proizvodnje obdelave rezila, se nadaljnja pomožna podpora razširi v skupino, ki jo tvorijo več dinamičnih pomožnih nosilcev. Vsaka dinamična pomožna podpora je potrebna za usklajevanje dejanj in samodejno ter hitro rekonstruiranje stika med podporno skupino in obdelovancem glede na časovno spreminjajoče se zahteve proizvodnega procesa. Postopek rekonstrukcije ne vpliva na pozicioniranje celotnega obdelovanja in ne povzroča lokalnega premika ali vibracije. Procesna oprema, ki temelji na tem konceptu, se imenuje samo-rekonfigurabilna skupina skupin [39], ki ima prednosti prožnosti, rekonfiguracije in avtonomije. Samo-rekonfigurabilna skupina skupin lahko v skladu z zahtevami proizvodnega procesa dodeli več pomožnih nosilcev na različne položaje na podprti površini in se lahko prilagodi obdelovancem v obliki kompleksne oblike z velikim območjem, hkrati pa zagotovi zadostno togost in odpravlja odvečne nosilce. Delovni način pritrditve je, da krmilnik pošlje navodila v skladu s programiranim programom, mobilna baza pa v skladu z navodili pripelje element podpore v ciljni položaj. Podporni element se prilagaja lokalni geometrijski obliki obdelovanca, da doseže skladno podporo. Dinamične značilnosti (togost in dušenje) kontaktnega območja med posameznim podpornim elementom in lokalnim obdelovancem je mogoče nadzorovati s spreminjanjem parametrov podpornega elementa (na primer hidravlični podporni element lahko običajno spremeni vhodni hidravlični tlak, da spremeni kontaktne značilnosti). Dinamične značilnosti procesnega sistema nastanejo s povezovanjem dinamičnih značilnosti kontaktnega območja med več podpornimi elementi in obdelovancem ter so povezane s parametri vsakega podpornega elementa in postavitvijo skupine podpornih elementov. Zasnova večtočkovne sheme obnove podpore samo-rekonfigurabilne skupine mora razmisliti o naslednjih treh vprašanjih: prilagajanje geometrijski obliki obdelovanca, hitro postavljanje podpornih elementov in usklajeno sodelovanje več podpornih točk [40]. Zato je pri uporabi samo-rekonfigurabilne skupinske napeljave uporabljati obliko obdelovanca, značilnosti obremenitve in inherentne mejne pogoje kot vhod za reševanje večtočkovnih podpornih postavitev in podpornih parametrov pod različnimi pogoji obdelave, načrtujete večkratno podporno pot gibanja, ustvarite kontrolno kodo iz rešitve in jo uvozite v regulator. Trenutno so domači in tuji učenjaki izvedli nekaj raziskav in poskusov samo-rekonfiguracijskih skupinskih napeljav. V tujih državah je projekt EU Swarmitfix razvil nov zelo prilagodljiv samo-rekonfigurabilni sistem za pritrditev [41], ki uporablja nabor mobilnih pomožnih nosilcev za prosto gibanje na delovnem delu in repozicije v realnem času za boljše podporo predelanih delov. Prototip sistema Swarmitfix je bil izveden v tem projektu (glej sliko 9A) in testiran na mestu italijanskega proizvajalca zrakoplovov. Na Kitajskem je ekipa Wang Hui na univerzi Tsinghua razvila štiritočkovno podporno delovno mizo, ki jo je mogoče nadzorovati v koordinaciji s obdelovalnim strojem [42] (glej sliko 9b). Ta delovna miza lahko podpira konzolni tenon in se samodejno izogne orodju med fino obdelavo tenona turbinskega rezila. Med postopkom obdelave štiritočkovna pomožna podpora sodeluje s CNC obdelovalnim centrom za rekonstrukcijo štiritočkovnega stika v skladu s položajem gibanja orodja, ki ne samo, da se izogne motenjem med orodjem in pomožno podporo, ampak tudi zagotavlja učinek podpore.
5 Razprava o prihodnjih razvojnih trendih
5.1 Novi materiali
Ker se zahteve za oblikovanje razmerja med potisnimi in težo še naprej povečujejo, se število delov postopoma zmanjšuje, stopnja napetosti delov pa postaja vse večja in višja. Učinkovitost dveh glavnih tradicionalnih visokotemperaturnih strukturnih materialov je dosegla svojo mejo. V zadnjih letih so se novi materiali za rezila zrakoplova hitro razvijali, za izdelavo tankostenskih lopatic pa se uporablja več in bolj visokozmogljivi materiali. Med njimi ima -Tial Alloy [43] odlične lastnosti, kot so visoka specifična trdnost, visoka temperaturna odpornost in dobra oksidacijska odpornost. Hkrati je njena gostota 3,9 g/cm3, kar je le polovica višine visokotemperaturnih zlitin. V prihodnosti ima velik potencial kot rezilo v temperaturnem območju 700-800. Čeprav ima -tialna zlitina odlične mehanske lastnosti, njegova visoka trdota, nizka toplotna prevodnost, žilavost z nizko zlomi in visoka krpavost vodijo do slabe celovitosti površine in nizke natančnosti -the -the -theley materiala med rezanjem, kar resno vpliva na življenjsko dobo delov. Zato imajo raziskave obdelave -ttial zlitine pomemben teoretični pomen in vrednost in je pomembna raziskovalna smer trenutne tehnologije obdelave rezila.
5.2 Časovno spreminjajoča se prilagodljiva obdelava
AeroEngine rezila imajo zapletene ukrivljene površine in zahtevajo visoko natančnost oblike. Trenutno njihova natančna obdelava v glavnem uporablja geometrijske prilagodljive metode obdelave, ki temeljijo na načrtovanju poti in rekonstrukciji modela. Ta metoda lahko učinkovito zmanjša vpliv napak, ki jih povzročajo pozicioniranje, vpenjanje itd. Na natančnost obdelave rezila. Vpliv. Vendar pa je zaradi neenakomerne debeline praznega rezila kovačega kovačev globina rezanja na različnih območjih orodja med postopkom rezanja v skladu z načrtovano potjo različna, kar prinaša negotove dejavnike v postopek rezanja in vpliva na stabilnost obdelave. V prihodnosti je treba med postopkom prilagodljive obdelave CNC dejanske spremembe stanja obdelave bolje slediti [44], s čimer bi znatno izboljšali natančnost obdelave zapletenih ukrivljenih površin in oblikovali časovno spreminjajočo se metodo adaptivne obdelave, ki prilagodi parametre rezanja na podlagi podatkov o povratnih informacijah v realnem času.
5.3 Inteligentna oprema
Kot največja vrsta delov v motorju, proizvodna učinkovitost rezil neposredno vpliva na celotno proizvodno učinkovitost motorja, kakovost izdelave rezil pa neposredno vpliva na zmogljivost in življenjsko dobo motorja. Zato je inteligentna natančna obdelava lopatic danes postala razvojna smer proizvodnje rezil motorja na svetu. Raziskave in razvoj obdelovalnih orodij in procesne opreme so ključnega pomena za uresničitev inteligentne obdelave rezila. Z razvojem tehnologije CNC se je inteligenčna raven obdelovalnih orodij hitro izboljšala, zmogljivost obdelave in proizvodnje pa se je močno izboljšala. Zato so raziskave in razvoj in inovacije inteligentne procesne opreme pomembna razvojna smer za učinkovito in natančno obdelavo tankostenskih rezil. Visoko inteligentni CNC strojni stroji so kombinirani s procesno opremo, da tvorijo inteligenten sistem za obdelavo rezil (glej sliko 10), ki uresničuje visoko natančnost, visoko učinkovitost in prilagodljivo obdelavo CNC rezil s tankostemi.
