Устройство для ленточного шлифования криволинейных поверхностей

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛЕНТОЧНОГО ШЛИФОВАНИЯ КРИВОЛИНЕЙНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ , содержащее станину, узе. обката криволинейных поверхностей, лентопротяжный механизм, включающий контактный элемент и опорный ролик и выполненный в виде ряда секций, расположенных вдоль оси шпинделя изделия , отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет обработки лопаток с большой закруткой, устройство снабжено дополнительной осью, положение которой совмещено.с осью шпинделя изделия, а секции установлены с возможностью незав1исимого поворота относительно дополнительной оси в плоскости, перпендикулярной этой оси. КЛ /Г tS 22 а со ю ю 00 fc.iji-.iirj ЕЛА

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(59 В 24 В 21/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЪСТВУ

©Р

К) .

Ж !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3387768/25-08 (22) 28.01.82 .(46) 23. 04. 83. Бюл. 915 (72) Е.П. Калинин, И.С. Бочков, Л.Н. Комова и -И.Н. Вабищевич (71) Завод-ВТУЗ при Производственном объединении .турбостроения "Ленин-градский металлический завод" (53) 621.922.076(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 127584, кл. В 24 В 19/14, 1959. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛЕНТОЧНОГО

ШПИФОВАНИЯ КРИВОЛИНЕЙНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ, содержащее станину, узе." обката криволинейных поверхностей, ленто„„SU„„1013228 A протяжный механизм, включающий контактный элемент и опорный ролик и выполненный в виде ряда секций, расположенных вдоль оси шпинделя изделия, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет обработ- ки лопаток с большой закруткой, устройство снабжено дополнительной осью, положение которой совмещено. с осью шпинделя изделия, а секции установлены с возможностью независимого поворота относительно дополнительной оси в.плоскостн, перпендикулярной этой оси.

1013228

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении лопаток турбины.

При обработке криволинейных поверхностей, например, профиля пера лопаток турбины или лопастей воздушных и гребных винтов в качестве отделочной операции применяется шлифование и полирование. При этом часто используется шлифование абразивными и алмазными лентами как узкими, так и широкими. В качестве задающего элемента при формообразовании профиля детали используются объемные копиры или наборы плоских кулачков-копиров.

Известен копировальный станок для 15 одновременной обработки спинки и корыта лопатки, который содержит станину, стол, обеспечивающий перемещение лопатки относительно режущего инструмента, привод на абразивные 2р ленты от электродвигателя, лентопротяжные механизмы, состоящие из приводных шкивов и натяжных роликов, узел формообразования, включающий задающие элементы в виде копиров, 25 промежуточные элементы .в виде следящих роликов и качалок, имеющих ось качания, расположенные в стороне от копира и обрабатываемой детали, и опорные элементы в виде ряда рабочих Зр .роликов, обеспечивающих многоточечный контакт с обрабатываемой лопаткой (1 j.

Недостатком известного станка является то, что на нем можно обрабатывать только лопатки Прямого профиля или с малыми углами закрутки при небольшой кривизне профиля в поперечном сечении.

При большой кривизне профиля в поперечном сечении в процессе переме-4р щения лопатки со столом относительно абразивных лент участки профиля на спинке, прилежащие к боковым кромкам пера, не могут быть точно обработаны, так как прижим роликов 45 и абразивных лент прИ повороте качалок относительно осей качания под действием копиров проходит не по нормали к обрабатываемой поверхности лопаток на данных участках про- 5р филя, а по траектории, близкой к касательной к профилю пера в попереч;нам сечении.

Целью изобретения является павы" шение точности обработки криволиней" 55 ных поверхностей и расширение технологических возможностей станка.

При этом появляется возможность обрабатывать с обеих сторон профиль, например, длинных лопаток турбин, 6р независимо от величины угла закрутки и кривизны профиля.

Поставленная цель достигается тем, ! ,что устройство для ленточного шлифования криволинейных поверхностей, 65 содержащее станину,,узел обката: криволинейных поверхностей, лентопротяжный механизм с контактным элементом и опорньм роликом, выполненный в виде ряда секций, расположенных вдоль оси шпинделя изделия, снабжено дополнительной осью, положение которой совмещено с осью шпинделя изделия, при этом секции установлены с возможностью независимого поворота относительно дополнительной оси в плоскости, перпендикулярной этой оси.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2— конструктивно-кинематическая схема устройства яа фиг.3 — вариант компоновки устройства.

Устройство содержит ряд узлов, смонтированных внутри станины 1, имеющей коробчатую форму. К ним относится узел обката с приводом, абразивные ленты 2, лентопротяжный механизм и узел формообразования.

Узел обката содержит люльку 3, расположенную в станине 1 с воэможностью поворота относительно своей оси и закрепленное в ней приспособление 4 для установки и зажима заготовок.. Привод поворота люльки 3 выпалнен в виде пневмоцилиндра 5, на штоке б которого нарезана рейка, связанная с реечной шестерней 7, соединенной с люлькой 3.

Узел формообразования содержит задающий, промежуточный и опорный элементы. Задающий элемент выполнен в виде нескольких шаговых двигателей

8, например, типа EC-5 или ЩД-5Д1М, связанных с системой числового программного управления, которая в свою очередь может состоять из набора комплектов систем;.ЧПУ, например типа Н55-1.

Промежуточный механизм содержит несколько пластинчатых секций 9, связанных между собой и жестко прикрепленных к станине 1 с помощью одной или нескольких стяжек 10. Все секции 9 имеют одинаковые размеры и форму.

В средней части секции 9 выполнено в виде части сектора отверстие, внутри которого располагается и крепится к секции шаговый двигатель 8.

Двигатель может крепиться и снаружи секции 9. Это вызвано тем, что диаметральный размер шагового двигателя 8 может быть больше толщины секции 9 и для того, чтобы двигатели

9 соседней секции 9 че касались друг друга, их необходимо располагать на разных уровнях. В заостренной вершине каждой секции 9 нормально: к противолежащему основанию выполней прямоугольный паз с направляющими, на которых располагается плас".

1013228 тинчатая ползушка 11. с усеченным клиновидным концом с одного торца и резьбовым отверстием с другого.

Каждая ползушка 11 связана со своим шаговым двигателем 8 через резьбовое Отверстие с пом щ ю приводного 5 винта 12. В случае эадевания винтами

12 соседних щаговых двигателей 8 с помощью дополнительной пары зубчатых колес винты 12 могут быть расположены .эксцентрично относительно оси своего шагового, двигателя 8.

Количество пластинчатых секций 9, располагаемых с одной стороны обрабатываемой детали 13, может быть равно или кратно числу расчетных сече- 35 ний по чертежу обрабатываемой детали 13. Соответственно, толщина этих секций.9 принимается равной или крат-. ной расстоянию между расчетными сечениями. Если устройство предназна- yg чено для обработки длинных турбинных лопаток прямого профиля, все секции.

9 располагаются вдоль продольной оси лопатки плотно друг за другом строго по ОднОЙ линии и KpeIIHTcSI в этОм II@ 25 ложении к станине 1 с помощью стяжек

10. Если же необходимо обрабатывать лопатки, имеющие закрученный профиль, все,секции 9 также располагаются вдоль оси детали друг за другом, . но с разворотом каждой секции 9 относительно этой оси на угол, соответствующий углу разворота профиля пера. лопатки в данном расчетном сечении.

При этом направляющие ползушек 11 в каждой секции 9 окажутся расположенными по нормали к профилю пера лопатки в данном сечении. В таком положении секции 9 плотно прижимаются друг к другу и крепятся к станине

1 стяжками 10 ° 40

Каждая пластинчатая ползушка. 11 своим усеченным клиновидным концом поддерживает опорный элемент 14, предназначенный для плотного прижима абразивных лент 2 к обрабаты- 45 ваемой детали 13 по всей ее длине.

Для этого опорный элемент 14 выполняется в виде роликов или гибким, например, в виде цилиндрической пружины из проволоки прямоугольного сечения с антифрикционным покрытием для уменьшения трения между лентами

2 и опорным элементом 14 и их износа.

Лентопротяжный механизм содержит один общий для всех лент 2, расположенных с одной стороны детали 13, например, со стороны корыта лопатки, приводной ролик 15 и отдельные для каждой ленты 2 натяжной ролик 16 и регулировочный ролик 17. Приводной ролик 15 может быть выполнен цельным или сборным из ряда отдельных роликов связанных со своими лентами 2.

Поверхность ролика 15 может иметь прямолинейную образующую для лучшего 65 удержания лент 2 от сбегания в осевом направлении.

Приводной ролик 15 насаживается на шпонку на приводной вал 18, жестко связанный с валом электродвигателя 19. Вал 18 с помощью двух опор 20 и 21 крепится к станине 1.

При этом опора 20, расположенная со стороны электродвигателя 19 постоянно закреплена на станине 1, а другая опора 21, например, сделана в виде поддерживающего центра, за- крепленного на передней стенке станины 1, выполненной в виде открывающейся дверцы. На этой же дверце может быть выполнена и поддержка для свободного конца обрабатываемой детали 13. Натяжные ролики 16 располагаются с одного конца основания соответствующих пластинчатых секций

9, а регулировочные ролики 17 — с другого конца основания этих секций

9. Каждый натяжной ролик 16 крецится на подвижном элементе механизма натяжения, например, на конце штока

22 пневмоцилиндра 23, закрепленного непосредственно на основании секции 9, Опора каждого регулировочного ролика закреплена на основании соответ ствующей секции 9 и с помощью шарик« ра 24 позволяет ролику 17 самоустанавливаться в пространстве в зависи мости от величины разворота ленты

2 в поперечном направлении.

В случае необходимости обработки детали 13, например, лопатки турбины сразу с обеих. сторон ее рабочего профиля предлагаемое устройство снабжается дополнительно комплектом абразивных лент 2, лентопротяж- ным механизмом и узлом формообразования, смонтированным с другой стороны обрабатываемой детали Ънутри общей станины 1.

Устройство работает следующим образом.

Обрабатываемую деталь 13 закрепляют хвостовиком в приспособлении

4. В начальный момент все ползушки

11: каждой стороны детали 13, вместе с поддерживаемым ими гибким опор ным элементом 14 и охватывающими его абразивными лентами 2 отведены от детали 13 на максимальное расстояние, т.е. в исходное положение.

После установки детали 13 в приспособление 4 оператор закрывает переднюю и боковые дверцы станины

1 и запускает устройство в работу по автоматическому циклу. Сначала приводится в движение обрабатываемая деталь 13. Она получает качательные движения вместе с приспособлением

4 и люлькой 3. На люльку движение пос тупает через реечную шестерню 7 от штока-рейки б пневмоцилиндра 5. Од,новременно с деталью 13 приводятся в движение всэ абразивные ленты 2

1013228 с помощью двигателя 19 через вал 18 и приводные ролики 15. Каждая абразивная лента 2, получив движение от приводного ролика 15, с заданной скоростью резания огибает связанный с ней регулировочный ролик 17, общий для всех лент гибкий опорный элемент 14 и соответствующий натяжной ролик 16, который обеспечивает постоянное усилие натяжений ленты с помощью штока 22 пневмоцилиндра 23.

После привода-в движение абразивные ленты 2 с помощью гибкого опорного элемента. 14 и поддерживающих его ползушек 11 подводятся к детали 13 до касания и затем начи- 15 нают постепенно врезаться в нее с рабочей подачей на каждое ее двойное качание. При этом, в процессе каждого качания детали 13 формообразование профиля обеспечивается за счет перемещения по нормали к обрабатываемой поверхности в каждом расчетном сечении соответствующей ползушки 11 по направляющим своей секции 9 от своего шагового двигате- 25 ля 8. Двигатель 8 получает команды для обеспечения этого задающего движения от закодированной на перфоленте программы, заложенной оператором системы числового программного управления. При централизованном управлении группой устройств команды на шаговые двигатели 8 могут поступать rro каналу связи от центральной управляющей ЭВМ. Гибкий опорный элемент 14, поддерживаемый ползушками

11, позволяет плотно прижимать ленты

12 к детали 13 по всей ее длине и получать заданный профиль с плавным переходом между расчетными сечениями. Коли, несмотря на плотное при-4О легание лент друг к другу, на лопатке будут оставаться неровности в местах стыка лент, то в конструкцию станка можно ввести механизм осцилляции лопатки в осевом направлен 45 нии с амплитудой 2-3 мм и частотой, равной, например, времени одного качательного движения люльки с лопаткой. !

После снятия установленного припуака и достижения заданных размеров профиля детали 13 все полэушки 11 с обеих сторон профиля отводятся с помощью шагового двигателя 13 вместе с обоими гибкими опорными элемен- 5 тами 14 и абразивными лентами 2 от детали 13 в исхоцное положение.

При этом натяжные ролики 16 с помощью пневмоцилиндра 23 удерживают ленты 2 в натянутом положении. После 60 отвода лент 2 в исходное положение привод движения их отключается. Одновременно прекращается качание детали 13. Оператор открывает переднюю и боковые дверцы в станине 1, снимает готовую деталь 13 и устанавливает в приспособление 4 новую за- „ готовку детали 13; Затем цикл обработки детали 13 повторяется.

В случае обрыва одной из лент 2 или износе их свыше допустимого предела устройство автоматически останавливается и подается сигнал опеРатору о том, какие из лент 2 необходимо сменить. Оператор открывает переднюю и боковые дверцы, сбрасывает давление в соответствующих пневмоцилиндрах 23 с помощью кнопок управления и снимает с натяжных роликов

16 износившиеся ленты 2. Затем одевает новые ленты 2, включает механизм натяжения на соответствующих секциях 9, закрывает все дверцы станины 1 и снова запускает устройство для дальнЕйшей обработки детали 13. предлагаемое устройство имеет следующие технико-экономические преимущества перед известными решениямч проблемы шлифования криволинейных поверхностей:

Во-первых, разворот отдельных секций 9 относительно оси детали в соответствии с углом закрутки обрабатываемого профиля в данных рас-. четных сечениях позволяет обрабатывать одновременно по всей длине рабочий профиль детали 13 как с выпуклой, так и с вогнутой стороны независимо от величины угла закрутки профиля. При этом все режущие ленты

2 на всех участках криволинейного профиля детали 13 равномерно прижимаются по нормали к обрабатываемой поверхности, что обеспечивает их равномерный износ и повышенную точность формообразования заданного профиля детали 13; во-вторых, применение системы числового программного управления с шаговыми -двигателями 8 в качестве задающего элемента узла формообразования вместо сложных объемных копиров или наборов плоских кулачков позволяет сократить время подготовки производства при переходе на выпуск новых иэделий. При этом появляется возможность централизованного изготовления программ и централизованного управления работой групп станков по единой программе от центральной ЭВМ; в-третьих, одновременное шлифование деталей 13 по всей длине и с обеих сторон позволяет значительно повысить производительность обработки на данной операции, в-четвертых, внедрение в производство предлагаемых .устройств, позволяющих с достаточной точностью при высокой производительности

1013228,шлифовать детали различной длины

:,с большими углами закр ки профиля, позволит отказаться от использования тяжелого ручного труда нри полировке особенно крупных тяйелых деталей.

1013228

Фигз

Составитель Ю. Петухов

Редактор Л. Гратилло Техред Ж.Кастелевич Корректор А. Тяско Закаэ 2898/21 Тираж 793 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

rio делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство для ленточного шлифования криволинейных поверхностей Устройство для ленточного шлифования криволинейных поверхностей Устройство для ленточного шлифования криволинейных поверхностей Устройство для ленточного шлифования криволинейных поверхностей Устройство для ленточного шлифования криволинейных поверхностей Устройство для ленточного шлифования криволинейных поверхностей 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при окончательной обработке поверхностей желобов внутренних колец подшипников

Изобретение относится к обработке металлов и может быть использовано как для шлифования внутренних и наружных поверхностей днищ и обечаек, так и для обработки торцов, переходов и фасок днищ для аппаратов пищевой и химической промышленности

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для шлифования абразивной лентой профильных поверхностей деталей, в частности диафрагмы нагнетателя газотурбинной установки

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при изготовлении механических деталей из титана или титанового сплава, в частности лопастей реактивного двигателя

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при абразивной обработке, в частности, кромок лопаток газотурбинных двигателей

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при полировании криволинейных кромок пера лопатки газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при шлифовании криволинейных кромок пера лопатки газотурбинного двигателя

Устройство для ленточного шлифования криволинейных поверхностей

Наверх