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【GF资讯】带您了解大中型喷气发动机涡轮叶片的铣削技术!


时间:2019-12-20 来源:

 

涡轮风扇叶片和大涵道涡轮是航空发动机产生向前推力的关键。为满足严格的公差要求,原用的精锻叶片只能进行轻微的精加工。现如今,市场需要更高燃油效率和更严格公差,许多叶片制造商选择将超大尺寸锻造叶片加工到最终形状的净尺寸。
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叶片材质通常为钛合金,新型叶片材质还包括铝和碳纤维复合材料。碳纤维复合材料叶片的前缘由钛合金包边,在吸入异物时最大程度的减少对叶片的损伤。部分新型发动机的低压段叶片采用钛铝材质,其脆性较高,但耐热性能优异。新型叶片材质和复杂的叶形需要牢固地结成为一体的涡轮叶片,也需要全新的加工工艺,特别是需要全新的机床运动。

 

加工中需要快速改变方向,该能力的重要性犹如赛车。在直线上进行加速和减速运动相对简单,但在弯道上,赛车必须减速以适应弯道路况,并在弯道后重新加速到最高速。获胜赛车必须比竞争车在进入弯道前更好地减速、准确地转弯,并重新快速加速。加工涡轮叶片前缘时,五轴运动的要求远高于赛道上的赛车,但是其原理相同。机床需要用高达1g的加速度将刀具围绕叶片的边缘进行加速和减速,以最大限度地提高生产力。

 

为满足航空航天企业的标准要求,叶片加工机床必须能生产高质量的精加工叶片,叶片在加工后只需极少抛光,无需像通用机床一样需要人工打磨。


 

 

优异的耐大加速度能力

 

 

 

 

 

GF加工方案的Liechti Turbomill 1400g叶片加工中心满足这些高难要求。Liechti Turbomill 1400g是一款技术先进的涡轮叶片加工中心,设计用于高速、经济地加工喷气发动机和燃气轮机的大中型叶片。叶片夹持在该机的两端,叶片围绕其中心旋转,同时铣刀进行切削加工。

 

 

由机床运动形成复杂的叶形轮廓,可进行叶片、叶根和叶冠的重切粗加工和高动态性能精加工。在该机上可快速加工叶片前缘和后缘的复杂曲面,进入发动机的气流由这些复杂曲面控制,满足严格的公差要求,可以最大限度地提高燃油效率。市场上一些机床可以用2 g的加速度做简单的直线开始、停止运动。Turbomill可用1 g的加速度准确地进行三维加工。

 


 

用Liechti Turbomill 1400g叶片加工中心粗加工和精加工长达1.4米的叶片。 

 

用1 g的加速度进行加速和减速时的作用力非常大,如果机床未牢固固定在地基上,足以导致机床倾覆。Liechti Turbomill 1400g采用大型、重型和高刚性的机床结构,足以承受这些作用力。机床部件的强度足以满足极高动量和惯性力要求。X轴由直线电机驱动,Y轴和Z轴配滚珠丝杠,B轴和A轴由力矩直驱电机驱动旋转,因此,刀具可快速围绕叶片的前缘和后缘运动。

 

Liechti Turbomill 1400g是OEM厂商和大型一级供应商大批量生产涡轮叶片的理想选择,相比常规机床和通用机床,该机产量提高一倍。

 

 


 

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