Adaptyvios apdirbimo technologijos tyrimai ir pritaikymas, siekiant sugadinti aero-variklių turbinų ašmenų antgalių
Pažeistų turbinų peiliukų remontas turi didelę reikšmę orlaivių variklių priežiūros ir gyvavimo pratęsimui. Straipsnyje apžvelgiama tam tikro nikelio pagrindu sukurto aukšto temperatūros lydinio turbinos darbo ašmenų taisymo pažanga, daugiausia dėmesio skiriant adaptyvaus apdirbimo prie ašmenų galiuko taisymo metodui ir giliai paaiškina eksperimentinio apdorojimo procesą ir patikrinimo rezultatus bei laukia turbinų ašmenų remonto technologijos kūrimo perspektyvų.
Orlaivio variklis yra orlaivio galios šerdis. Tarp įvairių orlaivio variklio komponentų, turbinų ašmenų funkcinė misija ir darbinės savybės lemia, kad tai yra viena iš besisukančių dalių, kuriose yra blogiausias įtempis ir didžiausia apkrova orlaivio variklyje, o tai taip pat sukelia bendrą turbinų mentės gedimą ir pažeidimą. Tarp jų įtrūkimų gedimas turi didžiausią atsiradimo tikimybę ir didžiausią žalą, daugiausia nuovargio įtrūkimus, kuriuos sukelia išcentrinė jėga, sukelta ant lenkimo streso, virpėjimo nuovargio įtrūkimų, kuriuos sukelia vibracijos aplinka, ir aukštos temperatūros nuovargio įtrūkimai, kuriuos sukelia aplinkos terpės pažeidimas. Šiame etape, siekiant sumažinti variklio naudojimo sąnaudas, didelę reikšmę turi pažeisti turbinų peiliukai perdaryti ir taisyti.
Tarp pagrindinių turbinų peiliukų taisymo technologijų, adaptyviosios apdorojimo technologija patraukė daugelio tyrėjų dėmesį kaip veiksmingą priemonę sklandžiai sutvarkytų ribų sutapimui ir remontuojamų vietų formavimui. Didžiosios Britanijos kompanija TTL gauna informaciją apie ašmenų skerspjūvio linijas, naudodamas kontaktų matavimo metodus, ir naudoja išmatuotą skerspjūvio linijos profilio informaciją, kad baigtų galiuko nusidėvėjimo srities modelio rekonstrukciją, kompensuodama Z kryptimi, ir generuoja apdorojimo kodus, kad pašalintų apvalkalo sluoksnį. Didžiosios Britanijos kompanija „Delcam“ pasiūlė modelio rekonstrukcijos metodą, skirtą turbinų ašmenų patarimo taisymui atlikti matuojant mašiną, o tai sumažino padėties klaidų kaupimosi problemą matuojant mašiną; Du skerspjūvio duomenys, esantys šalia apvalkalo sluoksnio, buvo gauti atliekant kontaktinius matavimus, o geometrinis modelis, kurį reikia taisyti tiesių ašmenų ašmenų antgalio antgaliui, buvo apskaičiuotas, kad būtų atliktas visas remonto procesas šlifuojant. Remdamasis pilkosios sistemos teorija, Ding Huapeng numatė ašmenų profilio lanko liniją ir storią pažeistoje srityje, o po to rekonstravo visą ašmenų modelį, o po to gavo taisymo defektų modelį per loginį skirtumą ir taip pasiekė tam tikrą taisymo efektą. Hou F et al. Pasiūlė adaptyvų ašmenų korpuso remonto metodą, įskaitant suvirinimo paviršiaus modeliavimą ir tikslinio taisymo paviršiaus optimizavimo modeliavimą, ir galiausiai panaudojo modeliavimą, kad būtų įrodytas taisymo metodo efektyvumas. Zhang X ir kt. Siūloma automatizuota pažeistų variklio ašmenų sričių remonto schema, tiesiogiai suformuota medžiagų apvalkalu. Palyginti su tradiciniais taisymo metodais, tam tikru mastu jis yra novatoriškas, tačiau sunku taisyti turbinų ašmenis sudėtingais paviršiais.
Aukščiau pateikti tyrimai rodo, kad orlaivių variklio ašmenų remontas yra karšta tema aviacijos lauke namuose ir užsienyje. Remonto apdirbimo srityje daugiausia dėmesio skiriama sklandaus sutapimo tarp remonto srities ir nepažeistos srities sutapimui, taip pat aukšto tikslumo formavimui po remonto. Todėl, remiantis aukščiau pateiktais taisymo tyrimais, šis dokumentas yra pažeistas turbinų darbo ašmenys kaip pavyzdys, skirtas atlikti adaptyviosios apdirbimo technologijos taikymo tyrimus, skirtus peiliuko galiukų pažeidimo taisymui, užtikrinant, kad apdirbimo plotas ir neformavimo sritis, kuriai skirtas pataisytas peilis, gali pasiekti sklandų perėjimo sutapimą, o bendras remonto paviršius atitiks galutinius taisomo peiliuko tolerancijos reikalavimus.
1 Ašmenų galiuko pažeidimo taisymo apdorojimo analizė
1 paveiksle parodytas tipinis turbinos ašmenų antgalio įtrūkimo defektas. Remiantis tuo, siūlomas orlaivio variklio turbinos peiliuko pažeisto peiliuko galiuko pertvarkymo ir taisymo būdas. Nustatytas pertvarkymo ir taisymo sprendimas, kuris apima pažeistos ašmenų galiuko - išlydyto suvirinimo ir litavimo (kaip parodyta 2 paveiksle) pašalinimą - „Blade Point Cloud“ įsigijimas - „Blade“ skaitmeninio modelio rekonstravimas - adaptyvusis ašmenų apdorojimas, kad būtų pasiektas adaptyvusis peiliuko geometrinio dydžio prieskonio ir našumo atkūrimas. Remontuoto peiliuko kokybė ir našumas atitinka projektavimo reikalavimus ir gali būti naudojami realiojo laiko remontui remonto vietoje, užtikrinant veiksmingą sprendimą realizuoti sugadintų orlaivių variklių komponentų partijos remonto perdirbimą.
Proceso sunkumų analizė
Dėl liejimo tikslumo problemos yra individualių skirtumų tarp gatavų ašmenų ir teorinio projektavimo modelio. Bandmenų kontūro dydis susidaro naujoje būsenoje, o po darbo ciklo jis sukels skirtingus deformacijos ir defektų laipsnius. Dėl perdirbto objekto individualumo, jei jis taisomas ir apdorojamas pagal teorinį dizaino brėžinio dydį, bus sunaikintas originalaus ašmenų formos tikslumas. Jei apdorojimo kodų rinkinį reikia regeneruoti pagal kiekvieno apdorojimo CAD modelį, tai turės didelę įtaką visam dalies apdorojimo ciklui.
Ašmenų antgalis turi sudėtingą struktūrą, kai bosas ir dangtelio plokštė nuo 2 iki 3 mm žemiau peiliuko galiuko, o siauriausias galinės krašto uodegos siūlės plotis yra tik 0. 5 mm. Ašmenys yra vidinės ertmės struktūra, o ant ašmenų kūno paviršiaus yra daugybė oro plėvelių skylių. Lustai lengvai patenka į vidinę ertmę ir oro plėvelės skylutes, todėl ją sunku valyti.
Pagrindiniai techniniai reikalavimai
Pataisius galiuką, vidinio ir išorinio išlenktų paviršių kontūrai atitinka projektavimo brėžinį ir yra sklandžiai sujungti su pradine pagrindo ašmenų forma.
Minimalus sienos storis išilgai ašmenų formos ties galinio galo kraštu yra {{{0}}}.
Garantuojamas ašmenų aukščio matmenys.
Šiurkštumas yra ne didesnis už Ra 0. 8 μm.
(5) Jokių traškučių ar kitų priemaišų neleidžiama likti vidinėje ertmės ir oro plėvelės skylėse.
(6) Pataisytą plotą tikrina fluorescencija, kad būtų užtikrinta, jog nėra įtrūkimų, intarpų ir kt., O tikrinimas atliekamas pagal fluorescencijos tikrinimo standartus ir priėmimo standartus.
2 adaptacinė apdirbimo technologija, skirta ašmenų galiuko pažeidimo taisymui
Atsižvelgiant į sunkumus, susijusius su turbinų darbinio ašmenų ašmenų galiuko taisymo proceso, būtent: kiekvieno suremontuoto peiliuko deformacija yra nenuosekli, slopinimo padėtis ir kampas yra skirtingi, o pradinis tikslumo liejimo tikslumas yra problemiškas. Tokias praktines problemas galima greitai aptikti internetu naudojant pritaikant kiekvienos dalies apdorojimo technologiją, kurią reikia apdoroti, ir faktinį formą ir padėties pasiskirstymą galima suprasti. Tada sistema rekonstruoja tikslinį skaitmeninį modelį, atitinkantį dizainą per išmatuotus duomenis, sukuria unikalią individualizuotą kelio trajektoriją, kad atitiktų produkto gamybą, ir galiausiai atitinka dizainą ir tikrąjį objektą. Adaptyvaus apdorojimo technologijos maršrutas parodytas 4 paveiksle.
2.2 CAD modelio duomenų registravimo technologija
Dėl suasmenintų apdoroto objekto tuščio tuščio charakteristikų, rekonstruotam CAD modeliui trūksta įprastos atskaitos plokštumos, kad surastų jos koordinačių sistemą, ir norint suderinti savo koordinačių sistemą, būtina naudoti registracijos technologiją. Du taškų rinkiniai erdvėje yra teorinis modelis x {xi} ir apdoroto objekto matavimo informacija p {pi}. P taško rinkinys yra pasuktas ir išverstas, kad būtų sumažintas atstumas su X taško rinkiniu, o erdvinio transformacijos ryšys tarp matavimo informacijos p {pi} ir teorinės modelio informacijos x {xi}. Erdvinės transformacijos ryšys apima sukimosi matricą R ir vertimo matricą T. Tada artimiausias taškų poravimo metodas naudojamas norint rasti tašką x, kuris yra arčiausiai kiekvieno P taško, kad būtų sujungtas, sudarant naują taško rinkinį x ', kaip parodyta 5 paveiksle.
3 „Blade“ antgalio pažeidimo taisymo pritaikymo technologijos patikrinimas
Adaptyvioji apdirbimo sistema apima adaptyviąją apdirbimo programinę įrangą ir aparatūros sistemas, tokias kaip staklės ir pjovimo įrankiai. Dviejų integracija yra raktas, norint galų gale pasiekti adaptyvų apdirbimą. Tam tikro tipo aukšto slėgio turbinos ašmenų taisymo darbuose buvo naudojama adaptyvioji apdirbimo sistema, skirta atlikti peiliukų remonto apdorojimą, o kelių variklių ašmenų remonto apdorojimas ir pritaikymo tikrinimas.
3.1 Bandymo veiksmai
1 žingsnis: Po to, kai pažeista peiliuko galiuko, kurį reikia pataisyti, plotas užpildomas apvalkalu ir paviršiuje suvirinimu, ploto, esančios šalia pažeisto peiliuko galiuko, matavimo informacija gaunama aptinkant mašiną.
2 veiksmas: prieš „Blade“ patarimo taisymą gaukite teorinę informaciją.
3 žingsnis: Naudokite duomenų registraciją, kad nustatytumėte erdvinio transformacijos ryšį tarp matavimo informacijos ir teorinės modelio informacijos (erdvinio transformacijos ryšys apima sukimąsi ir vertimą) ir gaukite pasukimo ir vertimo pataisą, tai yra, pasukimo ir vertimo sumą po geriausio pritaikymo.
4 žingsnis: sugeneruokite apdirbimo įrankio vietos takelio CLSF failą pagal teorinę modelio informaciją ir sugeneruokite pataisytą įrankio vietą ir įrankio ašies vektorių CLSF faile pagal pataisos sumą XYZ kryptimi, gauta 3 žingsnyje.
5 žingsnis: Modifikuoto įrankio takelio sumušimas ir šlifavimas, kad turbinos ašmenys yra sugadinta, kad būtų galima visiškai atstatyti tikslaus ašmenų galiuką.
Kaip parodyta 6 paveiksle, internetiniam aptikimui naudojamas RMP40 zondas ir φ6 mm plunksnos rutulys. Dvylika matavimo taškų gaunami optimizavus dvi dalis šalia ašmenų galiuko. Generuotus matavimo duomenų failus galima perduoti atgal į kompiuterio programinės įrangos sistemą, o apdorojimo modelį galima automatiškai generuoti UG, remiantis matavimo duomenimis.
Testas naudojo trijų ašių vertikalų apdirbimo centrą, o ašmenys buvo vertikaliai konsoluojami ant darbo stalo per greito keitimo įrankių padėklą, kuris palengvino pakartotinį užspaudimo tikslumą apdirbimo ir funkcijų apdorojimo metu vėlesniame procese, kaip parodyta 7 paveiksle.
Sukurtas apdirbimo įrankių trajektorijos CLSF failas parodytas 8 paveiksle.
3.2 Vidinė ertmė ir oro plėvelės skylių apsauga
Bandymo metu buvo laikomasi techninio reikalavimo, kad jokie traškučiai ar kitos priemaišos neleidžiama likti vidinėje ertmėje ir oro plėvelės skylėse. Proceso bandymo metu buvo apsaugotos vidinės ertmės ir kelios oro plėvelės skylės. Šis techninis tyrimas naudoja funkcinius klijus vidinei ertmei ir oro plėvelės skylėms užklijuoti, taip apsaugant skylutes. Suprantama, kad remontuojant tokius ašmenis užsienyje, ertmei ir oro plėvelės skylutėms apsaugoti yra naudojamas skystas „daugiafunkcinis epoksidinis dervos glaistas“. Po aušinimo jis sustiprina, kad būtų užtikrintas apsauginis poveikis. Kaitinamas iki 100 laipsnių, jis ištirpsta ir virsta „pelenais“, kuriuos galima išpūsti arba nuimti ultragarso valymu. Mažose skylėse nėra likučių. Vėlesnėse „Batch“ inžinerijos programose ypač svarbus bus ir mažų skylių apsauga ir valymas, todėl reikia toliau rasti tinkamesnius būdus, kaip užkirsti kelią lustų ir priemaišų patekimui.
3.3 Testo rezultatai
Išmatuojant pataisytos turbinos ašmenų galiuko profilį, kaip parodyta 9 paveiksle, forma atitinka proceso technologijos reikalavimus. Iš pasirodymo patikrinimo galima pastebėti, kad ašmenų taisymo sritis ir originalus profilis sklandžiai pereina po adaptyvaus poliravimo, kaip parodyta 1 paveiksle 0. Vidinės ir išorinių ertmių sienos storis yra kvalifikuotas, paviršiaus šiurkštumas yra mažesnis nei Ra0,8 μm, o kiti techniniai rodikliai atitinka proceso reikalavimus. Atlikus fluorescencinį patikrinimą, apdirbimo procesas nesukėlė naujų įtrūkimų ir kitų defektų.
Susisiekite su mumis
Dėkojame už susidomėjimą mūsų įmone! Būdami profesionalios dujų turbinų dalių gamybos įmonė, mes ir toliau būsime įsipareigoję tobulinti technologines inovacijas ir tobulėti paslaugas, kad suteiktume daugiau aukštos kokybės sprendimų klientams visame pasaulyje. Jei turite klausimų, pasiūlymų ar bendradarbiavimo ketinimų, mes džiaugiamės galėdami jums padėti. Susisiekite su mumis šiais būdais:
WhatsApp: +86 135 4409 5201
E-mail:peter@turbineblade.net
