Lavorazione CNC aerospaziale per pale di turbina

1 Introduzione

Nel 2025, i produttori aerospaziali continuano ad affrontare una crescente domanda di pale di turbina con una maggiore precisione, peso ridotto e maggiore resistenza termica.in particolare nelle configurazioni a cinque assiL'obiettivo di questo studio è quello di valutare le metodologie di processo, quantificare i risultati di lavorazione,e stabilire dati riproducibili da utilizzare sia in ambito industriale che di ricerca.

2 Metodologia di ricerca

2.1 Approccio di progettazione

Lo studio ha utilizzato un modello parametrico di una lama di turbina aerospaziale standard.Le considerazioni di progettazione includevano la riduzione al minimo della deflessione dell'utensile e la garanzia di una rugosità della superficie uniforme in geometrie curve complesse.

2.2 Fonti di dati

I parametri di riferimento di tolleranza di base e di integrità superficiale sono stati ottenuti da precedenti standard di lavorazione aerospaziale [1].I dati di riferimento comparativi sono stati ricavati da studi di casi industriali documentati e da esperimenti di lavorazione peer-reviewed..

2.3 Strumenti e modelli sperimentali

Per tutte le prove è stato utilizzato un centro di lavorazione a cinque assi DMG MORI DMU 75 monoBLOCK.I pezzi di lavorazione sono stati fabbricati con Inconel 718L'acquisizione dei dati è stata supportata da misurazioni con dinamometro in corso di processo e scansioni ottiche 3D per la convalida dimensionale.

3 Risultati e analisi

3.1 Precisione di lavorazione

I risultati sperimentali hanno dimostrato che la deviazione dimensionale non superava i ±8 μm sulla superficie del profilo (tabella 1).il metodo proposto ha ridotto la varianza geometrica di circa il 27%.

Tabella 1. Risultati di precisione dimensionale per campioni di pale di turbina Inconel 718

3.2 Integrità superficiale

La scansione superficiale ha confermato una rugosità costante con valori di Ra inferiori a 0,45 μm (Fig. 1).Indicare il controllo efficace del percorso degli strumenti.

Figura 1. Scansione ottica del profilo superficiale delle pale della turbina lavorata

3.3 Valutazione comparata

Quando confrontato con la letteratura esistente [3], il processo ha mostrato stress residui inferiori, attribuiti all'ottimizzazione adattativa del mangime.Questi risultati confermano la fattibilità dell'applicazione del metodo in ambienti di produzione in serie.

4 Discussione

Il miglioramento della precisione e della qualità della superficie può essere attribuito all'integrazione di algoritmi di percorso degli utensili adattivi e velocità di taglio ottimizzate.mentre la precisione dimensionale è migliorata, il tempo di ciclo di lavorazione è aumentato di circa l'8%. ulteriori studi potrebbero concentrarsi sull'equilibrio tra precisione e throughput utilizzando tecniche di lavorazione ibrida o regolazione predittiva dei parametri basata sull'IA.Le implicazioni industriali comprendono maggiori tassi di rendimento nella fabbricazione di pale di turbina e minori esigenze di rielaborazione, che influisce direttamente sull'efficienza dei costi.

5 Conclusioni

Lo studio dimostra che la lavorazione CNC ottimizzata a cinque assi fornisce benefici misurabili per la produzione di pale di turbina, in particolare in termini di precisione dimensionale e consistenza superficiale.I risultati confermano l'affidabilità del percorso di utilizzo adattativo e dell'integrazione dei parametri di taglioI lavori futuri potrebbero esaminare approcci ibridi additivi-sottrazionali e il monitoraggio dei processi in tempo reale per ulteriori progressi nella produzione di parti aerospaziali.