Contexte du cas : Exigences de traitement de la lame intégrale en alliage haute température GH4169
Afin d’améliorer les performances des nouveaux moteurs, un constructeur de moteurs d’avion doit optimiser la technologie de traitement des pales. L'objectif est de réduire la rugosité de surface de la pale de Ra 3,1 μm à Ra 0,51 μm, tout en augmentant la précision du contour à 0,04 mm pour obtenir une augmentation de 4,5 % du rendement du moteur. L'objet de traitement est une lame intégrale en alliage haute température GH4169-d'un diamètre de 238 mm et d'une structure à paroi mince-avec un rapport d'épaisseur de corde-de plus de 40 : 1, ce qui est une zone difficile typique de la technologie de traitement de fraisage à faibles vibrations-.
Points faibles du traitement traditionnel
Problème de marque de broutage lors du traitement de la structure de paroi mince-: Une rigidité insuffisante de la pointe de la lame provoque des vibrations de coupe et produit des marques de broutage évidentes ;
Mauvaise rugosité de surface (Ra 0,93 μm): affecte l'efficacité du polissage ultérieur et la précision du contour ;
Tolérance de position de la lame: L'usure de l'outil entraîne une déviation du chemin de traitement ;
Transition irrégulière du bord de la lame: Refroidissement et lubrification traditionnels insuffisants, l'accumulation de chaleur de coupe provoque une déformation du matériau.
BISHENSolutions : technologie de machines-outils vertes à ultrasons trois-en-une
En réponse aux difficultés ci-dessus, BISHEN a lancé la première solution de traitement de liaison verticale à cinq axes verticaux à ultrasons polyvalente-du secteur, intégrant trois technologies de base :
1. Technologie de traitement ultrasonique intégrée
Réduire la force de coupe de 46 % grâce aux vibrations à haute-fréquence pour résoudre le problème des marques de broutage liées au traitement des structures à parois minces- ;
Adopter un porte-outil thermorétractable à refroidissement interne par ultrasons pour augmenter la rigidité de l'outil de 30 % et garantir la stabilité du chemin de traitement de la lame de haute -précision.
2. Technologie de refroidissement au CO2 supercritique (-78 degrés)
L'environnement à basse température réduit la température de coupe de 42 %, inhibe la déformation thermique de l'alliage à haute température GH4169 et optimise la douceur de transition du bord de la lame ;
Avec la fraise à tête sphérique conique à pulvérisation à anneau de refroidissement interne, une dissipation thermique précise et une élimination des copeaux sont obtenues.
3.Technologie de micro-lubrification MQL
Réduire le coefficient de frottement de 31 % grâce à une lubrification par brouillard d'huile au niveau nano-, améliorant ainsi l'effet global d'optimisation de la rugosité de la surface de la lame ;
La conception du canal de refroidissement interne prolonge la durée de vie de l'outil et réduit la fréquence des temps d'arrêt et du changement d'outil.
Comparaison des effets d'usinage : de Ra 0,93 μm à Ra 0,408 μm
Après application de la solution BISHEN, la rugosité de surface de la lame est réduite de 56 % à Ra 0,408 μm et la précision du contour est stable à moins de 0,04 mm. Dans le même temps, la méthode de traitement des lames de haute-précision apporte les avantages suivants :
Marques de broutage réduites : la zone à paroi fine-de la pointe de la lame présente des lignes fines et une cohérence de contour améliorée ;
Temps de polissage raccourci : la qualité de la surface est proche des exigences du traitement final et l'efficacité du post--processus est augmentée de 40 % ;
Optimisation des coûts : la durée de vie de l'outil est prolongée de 25 % et le coût de traitement global est réduit de 18 %.
