Antecedentes del caso y características del producto.
Objeto de procesamiento: pieza integral de verificación del anillo de pala (componente central del motor de aviación)
Características de los materiales:
• Aleación de titanio y aluminio (densidad 4,5 g/cm³, dureza HRC49,4-53)
• Dimensiones estructura de precisión 100×78×30mm
Requisitos del proceso:
Procesamiento de pala cerrada y respaldo de pala (cambio de curvatura espacial de hasta 120 grados)
Perfil Menor o igual a 0,06 mm (equivalente a la precisión del cabello)
Rugosidad de la superficie Ra Menor o igual a 0,4 μm (estándar de nivel de espejo)
Análisis de los puntos débiles del procesamiento de la industria
El sector aeroespacial se enfrenta actualmente a tres importantes obstáculos técnicos:
Dificultades en el procesamiento de materiales.
• La resistencia a la tracción de la aleación de titanio y aluminio alcanza los 980 MPa.
• La tasa de desgaste de las herramientas tradicionales supera a los materiales convencionales tres veces (fuente de datos: ASM Metal Handbook)
Problemas de control de precisión
• Se debe corregir el error de conexión de la herramienta de procesamiento frontal y posterior.<0.02mm
• La deformación térmica del procesamiento de superficies complejas alcanza los 0,15 mm (Conferencia Internacional de Fabricación de Aviación 2023)
Desafíos de confiabilidad de la pieza de trabajo
• El valor de tensión residual de la superficie de mecanizado convencional fluctúa en ±200MPa
• La diferencia en la vida a fatiga de los componentes del motor es de hasta 30
BISHÉNsoluciones innovacion tecnica
En respuesta a las necesidades de mecanizado de precisión de las aleaciones de-titanio-aluminio de grado aeronáutico, la máquina herramienta ecológica ultrasónica tres-en-una desarrollada por BISHEN tiene cinco avances tecnológicos importantes:
Plataforma de mecanizado compuesta
• Centro de mecanizado de varillaje de cinco-ejes integrado con módulo de vibración ultrasónica
• La estructura vertical multiusos en azul y blanco se adapta a diferentes especificaciones de accesorios.
Sistema de corte a baja-temperatura
• Tecnología de enfriamiento de CO2 supercrítico (control de temperatura constante de -78 grados)
• El sistema de lubricación de cantidad mínima (MQL) reduce la pérdida por fricción en un 31%
Solución de mejora de herramientas
• El mango termocontraíble con refrigeración interna ultrasónica aumenta la rigidez en un 30%
• La vida útil de la herramienta de nano-recubrimiento se prolonga 2,8 veces
Comparación de los efectos de implementación de las soluciones.
Eficiencia de mecanizado mejorada
Solución tradicional: el procesamiento con una sola herramienta de 4 ranuras provocará astillas
BISHÉN solución: el procesamiento continuo de 12 ranuras aún mantiene el desgaste normal
Salto en la calidad de la superficie
• La tensión de compresión residual aumentó en un 24 % (hasta -850 MPa)
• La resistencia a la fatiga aumentó en un 40 % (datos de pruebas en banco)
Avance en el desempeño del servicio
• Vida útil a alta temperatura extendida en un 35%
• El riesgo de agrietamiento por corrosión bajo tensión se redujo en un 60%
