Motor -Turbinenscheibenverarbeitungslösung

1. Projektübersicht

1.1 Projekthintergrund

Die Turbinenscheibe der Flugzeugmotor -Turbinen ist eine Schlüsselkomponente, die hohen Temperaturen stand, hohe Geschwindigkeit und große Zentrifugallasten, und seine Verarbeitungsqualität wirkt sich direkt auf die Leistung und Zuverlässigkeit des Motors aus. Dieses Projekt zielt darauf ab, eine vollständige Reihe von Turbinen -Scheibenverarbeitungslösungen bereitzustellen, um eine hohe Präzision zu erreichen, hohe Effizienz und Massenproduktion mit hoher Konsistenz.

1.2 Projektziele

  1. Erreichen Sie die Genauigkeit der Zungen- und Rillenbearbeitung der Turbinenscheibe ± 0,01 mm
  2. Oberflächenrauheit RA ≤ 0,8 μm
  3. Verbesserung der Verarbeitungseffizienz um mehr als 300%
  4. Qualitätskonsistenz CPK -≥ 1,67
  5. Rückzahlungsperiode von Investition ≤ 24 Monate

2. Produkt- und Prozessanalyse

2.1 Turbinenscheibeneigenschaften

  • Material: Hochtemperaturlegierung (IN718/GH4169, GH4720LI)
  • Arbeitsumgebung: 700-1100° C, 10000-15000Drehzahl
  • Schlüsselabmessungen: Toleranz von Zungen- und Rillen ± 0,01 mm
  • Qualitätsanforderungen: KEINE MICRO-CRACKS, Keine weiße Schicht

2.2 Verarbeitungsschwierigkeiten

  • Hochtemperaturlegierung mit schwerem Schnitthärten
  • Hohe Bearbeitungsgenauigkeit von Zapfen und Rillen
  • Schwierigkeit bei der Kontrolle der internen Qualität und der Oberflächenintegrität
  • Konsistenz in der Massenproduktion

3. Turbinenscheibenverarbeitungsprozess

3.1 Rohlingsvorbereitung

  • Schmiedensprozess: isotherme Schmieden oder metallurgische Schmieden von Pulver, um die Dichte und die mechanischen Eigenschaften des Materials zu gewährleisten.
  • Leeres Formular: Scheibenförmiger leer, ausreichende Verarbeitungszulage reserviert (Normalerweise 3-5 mm einseitig).

3.2 Grobe Verarbeitung

  • Objektiv: Entfernen Sie den größten Teil des Randes, um die Grundform der Turbinenscheibe zu bilden.
  • Schlüsselprozess:
    • Drehen: Verwenden Sie Hochleistungs-CNC-Drehungen, um äußere Kreise zu verarbeiten, Endgesichter, und innere Löcher, und verwenden Sie Schichtschneiden, um die Schnittkraft zu verringern.
    • Mahlen: Verwenden Sie Steckermahlen oder Cycloid -Mahlen, um die Werkzeuglast zu reduzieren.
  • Werkzeugauswahl:
    • Carbid-beschichtete Schneider (wie Tialn -Beschichtungen) oder Keramikschneider für einen verbesserten Verschleißfestigkeit.
    • Großer Futtermühlenschneider reduziert die Schnitttiefe und erhöht die Fütterungskapazität, um die Effizienz zu verbessern.
  • Kühlmethode: Hochdruckkühlung (5-20MPA), Verbesserung der Wärmeissipation und Spülung Chips.

3.3 Halbfinish

  • Objektiv: Um die Struktur zu verfeinern und einen einheitlichen Rand für die Fertigstellung zu reservieren (0.3-0.5 MM auf einer Seite).
  • Schlüsselprozess:
    • Präzision drehen: Bearbeitung von Datenfunktionen wie Stopps und Positionierungsflächen der Turbinenscheibe, um die Positionierungsgenauigkeit für die nachfolgende Bearbeitung sicherzustellen.
    • Mahlen von Zunge und Rille/Blattwurzel: Übernehmen Sie eine 5-Achsen-verknüpfte Bearbeitungszentrale, und bilden zunächst die komplexe Form durch Schichtmahlen oder elektrische Entladungsbearbeitung (EDM).
  • Werkzeugauswahl: Carbid -Endmühlen oder Formwerkzeuge, Mit der Kompensationsfunktion des Werkzeugradius -Kompensation des CNC -Systems zur Verbesserung der Genauigkeit.
  • Inspektion: Koordinatenmessmaschine (CMM) Um die wichtigsten Abmessungen zu überprüfen und Bearbeitungsparameter anzupassen.

3.4 Fertig

  • Objektiv: Um die Entwurfsgenauigkeit und die Anforderungen der Oberflächenqualität zu erfüllen.
  • Schlüsselprozess:
    • Präzisionsumdrehung/Schleifen: Verarbeiten Sie den inneren/äußeren Durchmesser, Endgesicht und Schubflucht der Turbinenscheibe mit Genauigkeitskontrolle bei μM und Oberflächenrauheit RA ≤ 0,4 μm.
    • Zunge und Groove beenden: Hohe Präzision 5-Achsen-Bearbeitungszentren oder elektromemische Bearbeitung (ECM) werden verwendet, um die Profilgenauigkeit und Oberflächenintegrität der fotenbaumförmigen Zunge und Rille zu gewährleisten.
    • Lochverarbeitung: Verarbeitungsschraubenlöcher, Gewichtsreduzierungslöcher, usw., Verwendung von Waffenbohrungen oder inneren Kaltbohrungen, um die Geradheit und Oberflächenqualität der Löcher zu gewährleisten.
  • Werkzeugauswahl:
    • Diamantwerkzeuge (Für nichteiere Metalle) oder Keramikwerkzeuge (Für Hochtemperaturlegierungen) Verbesserung der Bearbeitungsoberflächenqualität.
    • Spezialformierende Tools zur Reduzierung von Forming -Fehlern.
      Kühlung und
  • Schmierung: Mikroschmierung (Mql) oder Ölnebelkühlung, um die Schnittwärme zu reduzieren und den Werkzeugverschleiß zu minimieren.
ProzessstufeEmpfohlener GerätetypFunktionsbeschreibung
Grobe BearbeitungCNC-Vertikaldrehmaschine + BearbeitungszentrumStellen Sie das Datum fest und führen Sie die erste Formbearbeitung durch
StoßenHochvorbereitete vertikale CNC-PrommaschineBearbeitung von inneren Kleiden, verjüngte Löcher, und Slots
ZahnprofilbearbeitungFormungsmaschine, Rasiermaschine für Zahnrad, SchleifmaschineHochvorbereitete Zahnprofilbearbeitung
LochbearbeitungHochgeschwindigkeitsbohrzentrum, Jig -BohrmaschineLangweilig und bohren
OberflächenbehandlungSchleifmaschine, elektrolytische PolierausrüstungOberflächenqualitätskontrolle
Messung & InspektionCMM, Lasersonde, UltraschallinspektionsausrüstungQualitätskontroll- und Defekterkennung
AutomatisierungshilfeIndustrieboter, Flexible Vorrichtungen, FütterungssystemeVerbessern Sie die Effizienz und verringern Sie den menschlichen Intervention

4. Robo -Design und Prozesskontrolle

4.1 Technische Parameter von Broach

  • Material: Hochgeschwindigkeits-Stahlpulver ASP2030
  • Beschichtung: PVD Altin+Sünde
  • Struktur: dreistufige Rauh-Medium-Finish

4.2 Verarbeitungsparameter

  • Füttern: 0.05-0.12MM/Zähne
  • Schneidgeschwindigkeit: 25-40m/min
  • Kühlmittel: 8% synthetische Mikroemulsion
  • Zeichnungskraft: 300-350KN

4.3 Prozesskontrollpunkte

  • Temperaturregelung: Hochdruckkühlung
  • Vibrationsregelung: Starr
  • Verformungsregelung: Mehrpunktunterstützung
  • SPC -Kontrolle: CPK ≥ 1,67

Bilder einiger gelieferter Projektprodukte

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