Способ финишной копировальной обработки деталей сложного профиля

 

Изобретение относится к механической обработке деталей сложного профиля и может быть использовано в различных отраслях промышленности при обработке профиля пара турбинных лопаток. Цель изобретения - повышение точности при обработке нежестких деталей за счет учета податливости в поперечном сечении. Для этого в зависимости от изменения угла поворота детали (от изменения податливости в данном сечении) изменяют электродинамическую силу прижима инструмента. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОРИА ЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

0 Ai (19) (11) (д) 4 В 24 В 35/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4147398/31-08 (22) 17.11.86 (46) 07.05.88. Бил. N 17 (71) Краматорский индустриальный институт (72) А.М.Гущин, А.В.Плахов и С.Н.Черкасов (53) 621.941(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 802004, кл. В 24 В 35/00, 1980. (54) СПОСОБ ФИНИШНОЙ КОПИРОВАЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ СЛОЖНОГО ПРОФИЛЯ (57) Изобретение относится к механической обработке деталей сложного профиля и может быть использовано в различных отраслях промышленности при обработке профиля пара турбинных лопаток. Цель изобретения — повышение точности при обработке нежестких деталей за счет учета податливости в поперечном сечении. Дпя этого в зависимости от изменения угла поворота детали (от изменения податливости в данном сечении) изменяют электродинамическую силу прижима инструмента.

3 ил.

1393602

Изобретение относится к механической обработке деталей сложного профиля и может быть использовано в различных отраслях промышленности при обработке профиля пера турбинных лопаток.

Цель изобретения — повышение точности при обработке нежестких деталей ва счет учета податливости в попереч- 1О йом сечении.

На фиг. 1 представлено устройство для осуществления способа, на фиг.2—

Впюра распределения податливости вдоль контура детали; на фиг. 3— эпюра допустимых значений силы прижима инструмента к детали.

В общем случае податливость определяется как

1 де ю . — податливость при угле поворота лопатки:1;

Ak — упругое перемещение точки профиля при угле поворота лопатки ;

P — сила прижима;

С другой стороны Ло(не должна превьппать во всех точках профиля детали допустимой величины отклонения Ah, постоянной для данной детали.

Тогда можно записать р.е. допустимая величина силы прижима обратно пропорциональна податливости, Усилие, развиваемое якорем линейного двигателя, можно определить по формуле

4О где  — индукция в рабочем зазоре линейного двигателя;

I — ток якорной обмотки; 45

1 — длина якорной обмотки, отсюда

BI1=-41

Т

В1 и „

5О

Задаваясь аналитически рассчитан-.

:ными значениями поцатливости для раз. ничных углов поворота лопатки, можНо получить значения силы тока якор-. ной обмотки для соэда1ния допустимых сил прижима в этих точках профиля пера лопатки.

При вращении лопатки с частотой, обеспечивающей требуемую производительность обработки, перепад допустимых значений силы прижима оказывается весьма значительным и может быть обеспечен с необходимой скоростью только линейными электродвигателями (гицропневмо- и механические системы не годятся из-за большого, на порядок, времени реакции).

Устройство для осуществления способа обработки нежестких деталей содержит спедящий привод 1, выполненный в виде линейного электрического двигателя, на якоре 2 которого установлены контактный ролик 3 и абразивный инструмент 4.

Абразивный инструмент 4 получает вращение от двигателя 5 посредством шкивов 6 и 7 и ременной передачи 8.

Деталь 9 и копир 10 установлены с возможностью вращения, причем оси их вращения параллельны осям ролика 3 и инструмента 4 (приводы синхронного вращения и продольного перемещения детали 9 и копира 10 не показаны).

На оси копира 10 установлен датчик

11 угла поворота (например, емкостной),электрически связанный с датчиком 12 тока для части обмотки якоря

2, создающей электродинамическую силу прижима F . Через эадатчик 12 вкличен источник 13 питания. Копировальный ролик 3 и копир 10 .электрически связаны с блоком 14 управления, через который подается ток от источника 15 питания для части обмотки якоря 2, создающей электродинамическую силу отвода F . !

При осуществлении способа включаются приводы синхронного вращения и продольного перемещения детали и копира. Включается также двигатель, приводящий во вращение через шкивы и ременную передачу инструмент, При включении источников питания ток через эадатчик тока поступает на часть обмотки якоря, создающую силу прижиМа Fy . Величина силы тока задается эадатчиком в зависимости от сигнала, поступающего с датчика угла поворота. При появлении силы F якорь движется по направлении к детали 9 и копиру 10, происходит процесс обработ ки детали. При касании копировальным роликом копира сигнал об этом поступает на блок управления, который подает ток на часть обмотки якоря ?, 1393602

250 М016 100Х; используемая СОЖ вЂ” масло ОСМ-3; режим обработки: V

=24 м/с — скорость круга; Б„,;-0,8 м/спродольная передача; (-" =104,76. «10 рад — круговая, подача.

После включения приводов синхронного вращения и продольной подачи лопасти и двигателя включают источник питания. В зависимости от угла поворота лопасти программируемым задатчиком силу тока в части обмотки яко" ря, создающей силу прижима, устанавливают в диапазоне от 0,04 для силы прижима F =0,15 Н) до 0,5-2 А (для силы прижима F =16 Н). Процесс обработки проходит при работе следящего привода с частотой 100 Гц. Время обработки лопасти 1=20 с. Сила тока в части обмотки якоря 2, создающей силу отвода F<, 2 А. При этом F =

=64 Н.

Отклонение формы профиля пера лопатки не превышает 0,005 мм, т.е.

25 находится в пределах допуска на отклонение профиля.

)) F« создающую> электродинамическую силу отвода F,, Обмотка якоря конструктивно выполнена так, что

Поэтому якрь двигается в обратном направлении, размыкая контакт между копиром и роликом. Блок управления отключает источник 18 питания. Сила

F исчезает и процесс повторяется сно ва. Происходит полная обкатка профиля с силой прижима F), изменяющейся йо сигналам датчика 11 угла поворота в зависимости от изменения податливости сечения. Частота слежения 50-, 150 Гц.

Пример. Проводят финишную обработку лопасти лопастной решетки с толщиной входной кромки 13,4 мм, толщиной выходной кромки 2,4 мм, длиной главной хорды профиля 74,4 мм, длиной лопасти 30 мм. Сечение профиля по длине лопасти постоянное. Расчетные величины податливости в зависимости от угла поворота профиля находятся в диапазоне 0,6-62 мкм/Н (фиг. 2). По значениям податливости для различных точек профиля и с учетом того, что допустимое отклонение профиля и для данного типоразмера лопасти не должно превышать 0,01 мм, строят эпюру допустимых значений силы прижима (фиг. 3). Сила прижима изменяется в диапазоне 0,15-16,7 Н. Результаты расчетов используют для программирования эадатчика тока.

Материал лопасти — сталь

13Х!1Н2В2МФ-Ш; инструмент — алмазный круг 1Р1Х(А5П) 100«5 «15«80 АКС 315/

Формула изобретения

Способ финишной копировалЬной обработки деталей сложного профиля, включающий изменение силы прижима инструмента, отличающийся тем, что, с, целью повышения точности при обработке нежестких деталей, приЗ5 кладывают электродинамическую силу прижима инструмента и изменяют ее в процессе поворота поперечного сечения детали в зависимости от податливости детали в данном сечении. фиг.!

139 1602

Составитель А.Семенова

Редактор И.Николайчук Текред Л.Сердюкова Корректор С Л1екмар

Заказ 1917/14

Тираж 678

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4