Cánh quạt tích hợp là thành phần cốt lõi của động cơ turbo và động cơ tăng áp.Nó được sử dụng rộng rãi trong năng lượng năng lượng, hàng không vũ trụ, hóa dầu, luyện kim và các ngành công nghiệp khác.Nó là một phần phức tạp kiểu kênh điển hình với mô hình tiêu chuẩn hóa.Phương tiện gia công, độ chính xác gia công và chất lượng bề mặt gia công của biên dạng ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất khí động học và hiệu suất cơ học của động cơ, và có tác động quyết định đến hiệu suất động cơ.Bánh công tác tích hợp đã trở thành một chi tiết khó gia công điển hình vì độ phức tạp của bề mặt cong và độ chính xác gia công cao.
Với nhu cầu ngày càng tăng về động cơ tuabin trên thị trường, ngày càng cần thiết để đạt được hiệu quả gia công cánh quạt tích hợp.Hiện nay, vật liệu phổ biến của cánh quạt tích hợp là hợp kim nhôm, hợp kim titan, thép không gỉ, v.v.
Sự phức tạp của gia công bánh công tác chủ yếu nằm ở sự phức tạp của mô hình bề mặt lưỡi dao, có thể được chia thành bề mặt có trị và bề mặt không được trị liệu theo nguyên tắc đúc, và bề mặt được xử lý có thể được chia thành bề mặt có thể phát triển được và bề mặt không thể phát triển được.Phay NC năm trục là một trong những phương pháp thường được sử dụng để gia công bánh công tác tích hợp với tính linh hoạt tốt, hiệu quả gia công cao và ứng dụng rộng rãi.Theo hình dạng bề mặt khác nhau của cánh quạt, hai loại phương pháp thường được sử dụng để gia công trên máy công cụ CNC, đó là phương pháp phay điểm và phương pháp phay mặt bên.
Do hình dạng phức tạp của bánh công tác tích hợp và độ biến dạng lớn của lưỡi cắt, việc gia công bánh công tác tích hợp rất dễ bị cản trở, do đó khó khăn khi gia công nằm ở việc gia công thô và gia công tinh của bánh chạy và lưỡi cắt.Trong quá trình gia công NC của bánh công tác tích hợp, dao phay đầu bi côn thường được sử dụng để giảm thiểu quá trình cắt và nhiễu do dao cắt gây ra, và dao cắt vẫn có thể có độ cứng tốt khi gia công đường chạy hẹp.
Để làm cho bánh công tác đáp ứng các yêu cầu về khí động học, lưỡi cắt thường sử dụng cấu trúc góc xoắn lớn và phi lê thay đổi ở gốc, điều này đặt ra yêu cầu cao hơn đối với quá trình gia công cánh quạt.Các yêu cầu kỹ thuật gia công của bánh công tác tích hợp bao gồm các yêu cầu về kích thước, hình dạng, vị trí, độ nhám bề mặt và các khía cạnh hình học khác, cũng như các yêu cầu về tính chất cơ, lý và hóa học.Lưỡi cánh bơm phải có chất lượng bề mặt tốt, và độ chính xác thường tập trung ở bề mặt lưỡi cắt, bề mặt trục tâm và bề mặt gốc lưỡi.Giá trị độ nhám bề mặt phải nhỏ hơn Ra0,8um.
Để đáp ứng các yêu cầu trên, các vấn đề sau đây thường gặp phải trong quá trình xử lý bánh công tác tích hợp:
① Cánh quạt tích hợp có đường dẫn dòng chảy hẹp, lưỡi cắt tương đối dài và độ cứng thấp, thuộc về các bộ phận có thành mỏng và dễ bị biến dạng trong quá trình gia công.Trong quá trình gia công, do vai trò của cấu tạo riêng và lực cắt bên ngoài, đầu vào của thanh chạy và đầu trên của lưỡi cắt sẽ tạo ra các đường rung.Đôi khi, để tránh vết mẻ, cần thay đổi độ sắc của dao, điều này sẽ gây ra các gờ ở đầu vào, đầu ra và các mép lưỡi dao của dao chạy.Để đảm bảo chất lượng bề mặt của cánh quạt tích hợp, yêu cầu dao cắt có đủ độ cứng, đủ không gian loại bỏ phoi và độ sắc bén thích hợp.
② Chiều sâu lưỡi dao ở phần hẹp nhất của dao chạy lớn hơn nhiều so với đường kính dao, và không gian lưỡi dao liền kề là rất nhỏ.Đường kính dụng cụ nhỏ trong quá trình làm sạch góc, và dụng cụ dễ bị gãy.Việc kiểm soát chiều sâu cắt cũng là một công nghệ quan trọng để gia công.
③ Bề mặt của bánh công tác tích hợp là bề mặt tự do, với dòng chảy hẹp, lưỡi dao bị biến dạng nghiêm trọng và có xu hướng ngả ra sau rõ ràng.Rất dễ gây nhiễu trong quá trình gia công, rất khó xử lý.Một số cánh quạt có cánh quạt phụ.Để tránh nhiễu, bề mặt cong phải được gia công từng phần.Do đó, khó đảm bảo độ chắc chắn của bề mặt gia công.
④ Xét thấy tổng thể cánh quạt quay với tốc độ cao trong thực tế làm việc, với tốc độ 30000-50000 vòng quay, cần chống rung và giảm tiếng ồn nên yêu cầu về cân bằng động cao, điều này cải thiện yêu cầu đối với máy công cụ và các công cụ.Nó là cần thiết để tiết kiệm thời gian xử lý, và đảm bảo sự ổn định và đối xứng của việc cắt.
Xem xét độ cứng của máy công cụ, máy cắt, bộ cố định và bánh công tác tích hợp, thiết kế cấu trúc máy cắt hợp lý và lựa chọn quy trình sản xuất phù hợp có thể đáp ứng các yêu cầu chế tạo của bánh công tác tích hợp.
