Ilmailu- ja energiatehokkuuslaitteiden alalla impulssipyörät ovat keskeisiä voimakomponentteja, ja ne määräävät suoraan virtauskoneiden tehokkuuden ja toiminnan vakautta terän profiilin tarkkuuden (vaadittu profiili ≤ 0,03 mm) ja navan sekä terien samankeskeisyyden (≤ 0,02 mm) perusteella. Yksi korkean tason impulssipyörävalmistaja kohtaa perinteisen prosessin pullonkaulan käsiteltäessä Φ 300–500 mm:tä titaaniseoksen keskipakoimpulssipyörää: prosessi vaatii kolme vaihetta: "pystykarhityskoneen karkea navan esikoneitus → viisiakselisen konekeskuksen tarkan terän viimeistely → vaakasuoran sorvin referenssipinnan viilaus", useista kiinnityksistä johtuen teräprofiilin poikkeama ylittää 0,06–0,08 mm, aerodynaaminen hyötysuhde laskee 12 % impulssipyörän kokoamisen jälkeen, ja yhden osan käsittelyjakso kestää jopa 120 minuuttia; samaan aikaan titaaniseoksella (TC4) on korkea kuumalujuus ja suuri leikkausmuodonmuutos. Työkalujen kulutusnopeus on kolme kertaa suurempi kuin teräksisillä osilla, ja yhden teräpyörän työkalukustannukset ylittävät 800 yuania.
Kehittääkseen ratkaisun tähän ongelmaan, yritys on esitellyt Demagesen Precision VTC80B CNC-pystyäyskonetyöstö- ja jyrsinkomposiittikeskuksen luodakseen "yhden kiinnityksen täysprosessin" jauheterävien erikoiskonepajajärjestelmän. Laitteessa on mineraalivalukappale (jossa on 70 % parannettu värähtelyn vaimennus suhteessa valurautaan), joka dynaamisesti kompensoituu laserinterferometrillä (asemointitarkkuus kompensoitu tasolle ± 0,007 mm), yhdistettynä C-akseliin, jota käyttää momenttimoottori (jakotarkkuus ± 2,5 "). Rakenteellinen jäykkyys on optimoitu elementtimenetelmällä, ja säteittäinen leikkausjäykkyys saavuttaa 28 kN/mm, mikä mahdollistaa vakavan kestämisen 18 kN säteittäiselle voimalle titaaniseoksen korkeanopeusleikkauksen aikana; varustettu Siemens 840D SL CNC-järjestelmällä ja kosketusprofiilimittausanturilla koneella (mittaustarkkuus ± 0,001 mm), se saavuttaa reaaliaikaisen siipiprofiilin mittaamisen ja kompensaation, täsmällisesti vastaten tiukkaa vaatimusta muotoutumisasteelle ≤ 0,025 mm. Titaaniseosten työstöominaisuuksia vastaamalla laitteisto on varustettu nestemäisellä typellä jäähdytysjärjestelmällä (leikkuualueen lämpötila ohjattuna tasolle -10 ℃) ja erittäin hienoraerakenteisilla karbiditerävälineillä (mukaan lukien TaC-pinnoite, kovuus HRC68), jotka tehokkaasti estävät työkappaleen kovettumista ja teräväineiden tarttumista.
Asiakkaan käyttöskenaariot
Teknologisen innovaation osalta laitteisto saavuttaa kaksinkertaisen läpimurron »prosessiintegraatio + tarkan pinnanohjauksen» osalta siipipyörän koneenpuristuksessa: integroimalla Φ 1000 mm:n staattisen paineen porakärjen (maksiminopeus 1000 r/min), 8-asemainen voimakärki (Y-akselin iskunpituus ± 100 mm) ja viisiakselisen yhdistelmäporauspään (heilahdusalue ± 120 °), jolla voidaan tehdä pyörähdyksen ulokehän tarkka sorvaus (toleranssi IT6), terän pinnan tarkka jyrsintä (muoto ≤ 0,025 mm), tasapainoaukon poraus (paikkatarkkuus ≤ 0,05 mm) ja vertailupinnan hiominen (tasomaisuus ≤ 0,01 mm) yhdellä kertaa. Monimutkaisten teräprofiilien käsittelyyn käytetään innovatiivista »mukautuvaa syöttöprosessia«: koneella mitattujen tietojen perusteella leikkuuparametrit (syöttönopeus 30–80 mm/min) säädään reaaliaikaisesti tekoälyalgoritmien avulla, mikä lisää materiaalin poistonopeutta 40 % tarkkuuden säilyessä ennallaan; vastauksena titaaniseosten ohutseinämäisten terien muodonmuutokselle (seinämäpaksuus 3–5 mm) käytetään »kerroksittaista vaiheittaista leikkuumenetelmää«, jossa jokaisen kerroksen leikkuussyvyys on hallittu 0,1–0,3 mm:n vaihteluvälillä yhdistettynä jäykään kierteitysjärjestelmään (kierteitysalue M6–M20), mikä takaa kierteityksen tarkkuuden 6H-luokassa.
Asiakas käsittelee valmiita tuotteita
Toteutustulokset ovat täysin linjassa korkean tason laitteistostandardien kanssa: yhden kappaleen käsittelysykli on tiivistynyt 120 minuutista 65 minuuttiin, ja päivittäinen tuotantokapasiteetti on kasvanut 30 kappaleesta 58 kappaleeseen; Pyörähdyksen siiven profiili on stabiilisti hallinnassa ≤ 0,025 mm, akselin ja siiven keskittymä on ≤ 0,015 mm, ja pinnankarheus saavuttaa arvon Ra0,4 μm, täyttäen täysin SAE AS9100 lentokonetekniikan laatujärjestelmän vaatimukset; Pyörähdyksen aerodynaaminen hyötysuhde on parantunut 10 %, ja se on läpäissyt Saksan TÜV Rheinlandin virtausdynaamisen suorituskyvyn sertifiointi; Työkalun käyttöikä on pidentynyt 80 % alhaisen lämpötilan jäähdytyksen ja parametrien optimoinnin ansiosta, ja yhden siipipyörän työkalukustannus on laskenut 450 yuaniin; Laitteistoon asennettu älykäs huoltosysteemi voi seurata reaaliaikaisesti akselin värähtelyä (näytteenottotaajuus 2 kHz) ja työkalun kulumista. Yhdessä käsittelyn isojen tietomäärien analyysin kanssa laitteiston kokonaiskäyttöaste on noussut 72 %:sta 94 %:iin, ja vuotuinen seisokkiaika on vähentynyt 520 tunnilla.
VTC80B on saavuttanut harppauksen 'hyväksytyistä valmistuksesta' 'tarkkaan älykkääseen valmistukseen' titaaniseosten siipipyörien osalta. Yrityksen tekninen johtaja totesi: 'Siipipyörämme ovat nyt menestyksekkäästi otettu käyttöön lentomoottorien ja kaasuturbiinien aloilla. Ne ovat läpäisseet sekä Pratt&Whitneyn toimittajavalvontakelpoisuuden että tiukan vaatimuksen 20 000 tunnin keskeytymättömästä yksittäisen koneen käyttöajasta ilman vikoja. Tämä on luonut meille teknisen esteen korkean tason siipipyörämarkkinoilla.' Tämä tapaus vahvistaa, että CNC-pystykarhimonit ovat muodostuneet keskeisiksi laitteiksi suorituskykyrajojen ylittämisessä korkean tason siipipyörävalmistuksen alalla syvällisen integraation kautta 'moniakselinen yhteistyöarkkitehtuuri + materiaaliprosessin mukautuminen + älykäs tarkan tarkkuuden ohjaus'.
EN
