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5軸マシニングセンターによるチタン合金ブレードの曲面のフライス加工

チタン合金ファンローターブレード曲面フライス加工
ブレードの曲面の全体的な技術的アイデアによれば、ブレードの曲面のフライス加工により、プロファイルの幾何学的位置精度が設計要件を基本的に満たすようにする必要があります。
また、一定の表面粗さの品質があり、加工効率の向上もアークプロファイルミリングの重要なタスクの1つです。 大規模チタン合金ファンブレードアークプロファイルの加工特性の理解によると、機器、工具、機械加工の位置などのさまざまな要因の影響を包括的に考慮する必要があります。


大きなチタン合金ファンブレードの曲面のフライス加工には、5軸リンケージマシニングセンターを選択する必要があります。
成熟した5軸リンケージブレードマシニングセンターの選択には、高効率の機械加工に関する考慮事項と加工精度保証機能の両方があります。
曲率が大きく変化する円弧プロファイル加工の場合、工作機械の主軸のスイング角度機能は、円弧プロファイルの曲率変化に対応する同じ切削力の要件に十分に適応できます。 工作機械の高圧冷却システムにより、切削温度が大幅に低下し、工具の急速な摩耗が回避されるため、アーク表面処理は良好な加工精度と表面処理品質を得ることができます。

まず、ブレードクランプ方式

長いブレードのクランプおよび切断中に発生するねじれ変形を防止および低減するために、装置の前端および後端の回転軸に同期回転機能があることを確認する必要があります。その目的は、従来のブレード加工技術で使用されていた一方の端部の締め付けと一方の端部の締め付けの位置決めと締め付け方法を変更することです。 それは、ブレードクランプとブレード回転プロセスの一方向回転によって引き起こされる曲げ変形を回避し、一端はブレード曲面の縦方向のねじれ変形に追従します。ブレードの位置決めとクランプのこの要件に従って、ブレードのテールエンドの補助位置決め部には、ブレードのフロントエンド位置決め基準に関して厳しい位置精度要件があります。 アークプロファイルの荒加工が完了した後、応力変形によるブレードの前端と後端の位置決め基準間の位置精度誤差を修復します。

ブレードアーク面加工用治具は、機械の前後の回転軸に取り付けられており、機械の前後の回転軸間に同心度誤差がないと判断されます。 特殊なマンドレルを使用して、前後のクランプの取り付け精度を検出および調整し、両端のクランプ間の正確な位置精度の関係を確保します。 工作機械の前後の回転軸の同期回転機能を回避するために、クランプのクランプ精度が低いため、追加のねじり応力が発生します。

第二に、ブレードアークプロファイルの荒加工

大きなマージンを取り除き、仕上げに一定の加工余裕を残すために、このプロセスの処理は高い処理効率を確保する必要があります。幅広いライン加工機能を備えた5軸リンケージブレードマシニングセンター。 原則は次のとおりです。ブレードをフライス加工する場合、ツールの中心線は、フライス加工されるポイントまたは面の接線に対して垂直ではなく、パスの方向にフライス加工されるポイントまたは面の法線に対して特定の角度になります。 このタイプのフライス加工では、幅の広い楕円弧の円筒形エンドミルを使用します。 ボールエンドナイフのフライス加工と比較して、同じ円弧プロファイルのピーク高さまたは表面品質をフライス加工する場合、結果として生じるツールパス間隔ははるかに大きくなります。したがって、この処理は処理効率が高い。 実際の加工では、刃の長さが一端から他端まで移動する回転加工法、すなわちスパイラルミリング法が採用されている。 効率の観点から、スパイラルミリング法は、縦ミリング法よりも加工効率が高くなります。

第三に、ブレードアークプロファイルの仕上げとフライス加工

より高い幾何学的および位置精度を得るには、特定の要件を満たすために、曲面の粗さレベルが必要です。 チタン合金材料処理の「リバウンド」効果と大面積アークプロファイル加工中の加工精度への工具摩耗の影響を減らすために、工具は鋭く、工具の長期加工を避けなければなりません。 このため、可能であれば、曲面の縦フライス加工にはエンドミルを使用してください。 縦方向のフライス加工では、いくつかのツールを使用して、バックアークプロファイル、ブレードアークプロファイル、吸気エッジおよび排気エッジをフライス加工し、ツールの大面積およびブレードのアークプロファイル加工による摩耗を回避できます。 精度のレベルによって矛盾が生じ、これが曲面の最終仕上げに役立ちます。

大型チタン合金ファンローターブレードのアーク正面フライス加工では、切削条件を改善するために工具の摩耗を回避するためのすべての対策が必要です。ツールの材料と仕様の選択:ブレードエッジプレートの内側、エッジプレートの内側と円弧状の表面移行アーク、エッジプレート近くの移行アークプロファイル、および吸気と排気のエッジを加工するために、超硬コーティングされた円筒形ボールミルカッターを選択します。円筒状の炭化物でコーティングされたブレードを備えたエンドミルを使用して、ブレードの大面積の曲面とブレードの背面を加工します。チタン合金ツールを処理するためのコーティング材料の選択は非常に重要であり、チタン合金と親和性のあるコーティング材料の使用を避けます。現在、チタン合金の加工にはPVDコーティングされたツールが一般的に使用されていますが、PVDコーティングは薄く滑らかで、残留応力を発生させながら超硬合金基材に付着します。この種の応力は、工具の耐破壊性能を向上させるのに有益です.PVDは工具に密着させることができ、鋭い刃先形状を維持するのに役立ちます.PVD工具は、良好な耐摩耗性、化学的安定性を持ち、ビルドアップエッジを生成するのは簡単ではありません。このプロセスでは、十分なクーラントを使用してツールを冷却し、摩擦効果を改善し、適切な切削パラメーターを選択し、切削力の影響を改善します。
ブレード曲面フライス加工
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