CNC 벨트 연삭 및 해당 대책의 몇 가지 필요한 조건을 실현하는 항공 티타늄 합금 블레이드

항공 엔진의 경우 핵심 기계가 완성되면 후속 개발은 주로 신기술과 새로운 디자인의 사용, 팬 직경 증가, 가압 압축기 단계 수 증가, 고압 압축기 및 고압 압축기 설계 개선을 통해 이루어집니다. 압력 터빈 블레이드, 고압 터빈 블레이드 재료 및 코팅의 고온 저항 특성을 개선하여 구성 요소의 효율성과 엔진 추력을 향상시킵니다. 그 중 사이클 매개변수를 특징으로 하는 고온 열부품 소재의 개발이 상대적으로 느린 반면, 가압기 블레이드 및 팬 블레이드 설계의 개선이 더 잦아 티타늄 합금 가압기 블레이드 및 팬 블레이드 제조가 활발하다고 할 수 있다. 항공기 엔진 제조의 핵심 기술 중 하나입니다.
현재 거의 모든 국내 항공기 엔진 제조 기업은 입구 및 배기 가장자리의 수동 연삭을 사용하여 티타늄 합금 압축기 블레이드, 팬 블레이드 및 가이드 블레이드를 제조합니다. 블레이드의 입구 및 출구 가장자리의 두께 차이가 크고 일관성이 낮습니다. 프로필이 부정확하고 블레이드 품질이 낮습니다. 터빈 산업이 점차적으로 블레이드 프로파일과 입구/배기 가장자리를 처리하기 위해 CNC 벨트 연삭기를 채택함에 따라, 항공기 엔진 제조 기업도 입구/배기 가장자리를 처리하기 위해 CNC 벨트 연삭을 채택해야 한다는 요구 사항을 제시했으며, 그들은 이러한 문제를 해결하기 위해 열심입니다. CNC 벨트 연삭을 통해 제작되는 이 항공기 엔진 블레이드의 흡입/배기 모서리 연삭 가공 문제. 본 논문에서는 항공 티타늄 합금 블레이드 공정 특성 및 다양한 블레이드 CNC 벨트 연삭 생산 실습, 공정 테스트, 검증 분석 분석을 통해 항공 티타늄 합금 블레이드를 요약하고 제시하여 CNC 벨트 연삭에 필요한 몇 가지 조건과 해당 대책을 달성했습니다.
입구 및 배기 가장자리 연삭의 어려움
항공기 엔진 블레이드의 제조 공정과 터빈 블레이드의 제조 공정에는 큰 차이가 있습니다. 전자는 주로 성형 방식을 채택하고 후자는 주로 재료 제거 방식을 채택합니다. 터빈 블레이드 재료는 대부분 스테인레스강으로, 일반적으로 먼저 블레이드 방사형 표면을 방사형 데이텀으로 밀링하고 상단 구멍을 축 데이텀으로 사용하여 숄더 또는 텅과 홈을 가공한 다음 다축 연결 공작 기계를 사용하여 리프 본체를 가공합니다. 프로필을 작성하고 마지막으로 CNC 벨트 연삭 및 연마가 완료됩니다. 항공 블레이드는 일반적으로 티타늄 합금 정밀 단조, 가압 공기 블레이드 제조의 주조 방법, 확산 접합/초소성 성형(DB/SPF) 방법 사용 티타늄 합금 와이드 현 팬 블레이드 제조, 블레이드 프로파일은 금형으로 보장됩니다. 성형, 0.15mm 이하의 프로파일 정확도 공간 오류, 성형 후 더 이상 처리되지 않음, 루트 장붓구멍 및 홈 및 배기 가장자리를 처리하는 데 사용되는 프로파일 위치 지정 장치의 벤치마크로 직접 사용됨. 따라서 항공 티타늄 합금 블레이드의 가공은 주로 입구 및 배기 가장자리의 가공이며 CNC 벨트 연삭의 경우 가공 어려움은 다음과 같은 주요 측면입니다.
(1) 항공 블레이드 입구 및 배출 가장자리는 매우 얇고 대형 팬 블레이드는 R0.3mm 정도에 불과하며 일부 소형 압축기 블레이드는 R0.1mm 수준에도 도달합니다. 이로 인해 벨트 연삭 시 매우 작은 접촉력을 사용하여 연삭해야 합니다. 그렇지 않으면 프로파일의 정확성을 보장하기 어렵고 벨트 연삭 장치의 접촉력 제어는 매우 높은 요구 사항을 제시합니다.
(2) 연삭 여유가 고르지 않습니다. 단조 티타늄 합금 압축기 블레이드 및 슈퍼 플라스틱 성형 팬 블레이드는 일반적으로 밀링 또는 와이어 절단 입구 및 배기 가장자리 단조 가장자리(코드 너비 보장)를 사용한 다음 입구 및 배기 가장자리 연삭 및 연마 공정을 사용합니다. 이러한 처리 특성으로 인해 입구와 배출 가장자리 둥근 부분(또는 국부 타원형 섹션) 가공 여유 부분이 매우 고르지 않습니다. 다음 그림: 빈 외부 윤곽선의 빨간색 부분, 이론 곡선의 입구 및 배출 가장자리의 원호 부분.

(3) 블레이드 변형 문제. 이 문제와 불균일한 연삭 허용량은 같은 종류의 문제입니다. 단조 티타늄 합금 블레이드와 슈퍼 플라스틱 성형 블레이드는 특정 온도에서 변형을 완료합니다. 잔류 응력은 변형의 존재, 특히 가압 공기 블레이드, 변형에 영향을 미칩니다. 블레이드 흡입구 및 배기 가장자리의 크기와 두께가 동일한 크기로 0.1mm 이상으로, 이는 일반적인 항공 우주 블레이드 유형이며 공간 오류는 약 {{3 }}.05mm에 비해 너무 크면 반드시 수정해야 합니다.
(4) 벤치마크 문제, 프로파일 위치 지정, 블레이드 클램핑 일관성 문제. 정밀 단조 블레이드 및 슈퍼 플라스틱 성형 블레이드 프로파일 정확도는 매우 좋지만 여전히 터빈 블레이드의 밀링 데이텀에 비해 거친 데이텀입니다. 위에서 언급한 바와 같이, 이러한 클램핑 위치 오류는 크기 순서대로 블레이드 변형 오류와 비교할 수 있으며, 이는 무시할 수 없는 중요한 영향 요소이며 좌표계 수정을 통해 해결해야 합니다.
또한, 입구 및 배기 가장자리 연삭 시 냉각 조건이 좋지 않고 매우 얇은 가장자리의 방열 조건이 좋지 않으며 블레이드 입구 및 배기 가장자리가 절삭되기 쉬워서 특정 어려움을 초래합니다. 블레이드 입구 및 배기 가장자리 연삭; 초소성 성형 팬 블레이드의 경우 입구 및 배출 가장자리 외에도 활자 표면을 연마하고 연마해야 하며 활자 표면 공차의 불균일, 변형 오류 등의 문제도 있습니다. .