Topografia powierzchni swobodnej ukształtowanej w procesie 5-osiowego frezowania

W artykule przedstawiono analizę topografię powierzchni łopatki turbiny ukształtowanej metodą symultanicznego 5-osiowego frezowania czołowego. Badania dotyczyły obrobionych powierzchni wypukłych modelu testowego podzielonego na regiony wykonane z różnymi nastawami kąta prowadzenia α. Topografię badanych powierzchni oceniono parametrami struktury geometrycznej powierzchni. Stwierdzono, że topografia powierzchni pióra łopatki turbiny jest ściśle uzależniona od orientacji osi narzędzia oraz zmiennego promienia krzywizny profilu tworzącego powierzchnię.

This paper presents the analysis of surface topography of a turbine blade shaped by simultaneous 5-axis face milling. Investigations concern the machined convex surface of the test model. To reach high surface quality, sculptured surfaces are generally obtained using a high-speed machining (HSM) process. The machined surface quality thus results from the choice of the strategy and the corresponding cutting parameters (tool inclination, feed per tooth, cutting speed, radial depth of cut) (Fig. 1) [1-6, 8]. The surface topography was measured by InfiniteFocus Real 3D measuring equipment (Alicona firm) (Fig. 4). The rectangle sampling area of 2,84 mm x 2,15 mm was measured. The sampling interval was 3,8 µm. The distance between the paths was 9,2 µm. Form errors were eliminated by a polynomial of 2th degree. The surface topography was assessed by parameters and functions of 3D surface topography. Table 1 presents the measured surface topography parameters [7, 9]. Figures 5, 6, 7 and 8 shows the surface image, distribution of ordinates and the autocorrelation function depending on the lead angle and radius of the curvature profile of the turbine blade. It was found that the value of the lead angle α should be determined depending on the radius of curvature of the sculptured surface so a fixed value for the whole surface cannot be assumed.