У галузі авіаційних двигунів інтегральний лопатевий диск є основним компонентом гарячої частини, і його точність обробки безпосередньо визначає аеродинамічні характеристики двигуна. Нещодавно новий проект із високотемпературного-сплаву обробки інтегральних лопатевих дисків, розпочатий авіаційною виробничою компанією, привернув увагу галузі, оскільки він виходить за межі традиційних процесів.
Характеристики продукту обробки
Ножовий диск виготовлено з високотемпературного-сплаву GH4169 діаметром 238 мм і цілісною тонкостінною-структурою. Складність його обробки полягає в конструктивних вимогах співвідношення товщини -хорди 40:1 і вимогах контролю точності мікрон-рівня на переході поверхні леза. Згідно з технічною угодою, шорсткість поверхні леза має бути оптимізована з Ra 3,1 мкм до Ra 0,51 мкм, а точність контуру має бути покращена до 0,04 мм.
Проблеми оновлення процесу
Традиційні рішення обробки стикаються з чотирма основними технічними вузькими місцями:
1) Вібрація тонко{1}}обробки конструкції призводить до вібрації поверхні
2) Фактична шорсткість становить лише Ra 0,93 мкм
3) На куті R переходу краю леза є явні сліди від різання
4) Похибка положення деяких лез досягає 0,12 мм
Розчин BISHENоб’єднує п’яти{0}}осьову обробку з’єднань, ультразвукове вібраційне різання та мікро-мастильні технології за допомогою незалежно розробленої ультразвукової екологічної системи обробки. Його основні інновації:
• Ультразвуковий вібраційний шпиндель забезпечує 20 000 високочастотних-мікро-ударів за хвилину
• Точність п’яти{0}}з’єднання стабільна на рівні 8 мкм/1000 мм
• Система зеленого різання зменшує споживання рідини для різання на 95%
Обробка порівняння даних
Ефект реалізації показує:
1) Шорсткість поверхні зменшена до Ra 0,408 мкм, зменшення на 56%
2) Точність контуру стабільно контролюється в діапазоні 0,035-0,04 мм
3) Час процесу полірування скорочується на 42%
4) Гладкість переходу краю леза під кут R покращена на 3 рівнях
Відповідно до стендових випробувань, лопатевий диск, виготовлений за новою технологією, підвищує загальну ефективність двигуна на 4,3%-4,7%, а річна вартість палива для одного двигуна економить 120 000 доларів США. Цей випадок встановив новий стандарт для обробки ключових компонентів авіаційних двигунів.
