Способ обработки винтовых поверхностей лопастей

 

Использование: обработка металлов резанием при изготовлении гребных винтов, турбин и т.д. Сущность изобретения: обработку ведут торцовой фрезой круговыми строчками постоянной ширины. Ось вращения фрезы устанавливают в плоскости, нормальной образующей винтовой поверхности, и в плоскости, параллельной этой образующей и расположенной под углом к оси вращения лопасти. При переходе к каждой следующей строчке величину этого угла изменяют в зависимости от шага винтовой поверхности и ширины строчки. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю В 23 С 3/18

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4942551/08 (22) 05.06,91 (46) 28.02,93, Бюл. ¹ 8 .(71) Новополоцкий политехнический институт им, Ленинского комсомола Белоруссии .(72) B.À.Äàíèëîâ и Л.А,Данилова (56) Дружинский И.А. Методы обработки сложных поверхностей на металлорежущих стайках. М,— Ë., 1965, с. 33-34, Авторское свидетельство СССР

¹ 1608022, кл. В 23 С 3/18, 1988, (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ВИНТОВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЛОПАСТЕЙ

Изобретение относится к способам обработки резанием и найдет применение в машиностроении при изготовлении лопа стей гребных винтов, турбин и др. изделий, Целью изобретения является повышение производительности без ухудшения качества обработки.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема обработки винтовой поверхности лопасти: на фиг, 2 — установка фрезы относительно лопасти в цилиндрическом сечении; на фиг. 3 — установка фрезы относительно образующей винтовой поверхности лопа.сти; на фиг. 4 — схема образования межстрочечных гребней, Обработку винтовой поверхности лопасти 1 производят торцовой фрезой 2, ось 3 вращения которой устанавливают в плоскости, нормальной к образующей 4 винтовой поверхности и в плоскости, параллельной

„„5Q „„1798054 А1 (57) Использование: обработка металлов резанием при изготовлении гребных винтов, турбин и т.д, Сущность изобретения: обработку ведут торцовой фрезой круговыми. строчками постоянной ширины. Ось вращения фрезы устанавливают в плоскости, нормальной образующей винтовой поверхности, и в плоскости, параллельной этой образующей и расположенной под углом к оси вращения лопасти. При йереходе к каждой следующей строчке величину этого угла изменяют в зависимости от шага винтовой поверхности и ширины строчки. 4 ил. этой образующей и пересекающейся под углом у с осью 5 винтовой поверхности, Обработку осуществляют круговыми строчками постоянной ширины, для чего при обработке каждой строчки лопасти 1 сообщают вращение В вокруг оси 5, а фрезе

2 согласованное с ним поступательное перемещенйе П вдоль этой оСи. Для перехода .к следующей строчке фрезу перемещают вдоль образующей винтовой поверхности 4 на расстояние, равное ширине строчки и изменяют угол упо зависимости

Л y =arctg — + — arctg -, (1)

Н Н

Если при переходе от одной строчки к другой. величина R уменьшается (как показано на фиг, 1), то угол у увеличивают на Лу, при возрастании R угол у уменьшают на

Ау, 1798054

Зависимость для Лу получена следующим образом. Известно, что угол а подъема винтовой линии цилиндрического сечения радиусом R винтовой поверхности постоянного шага Н определяется по формуле а = агар

Н (2) При переходе к следующей строчке значение R изменяется на величину Ь, поэтому соответственно а принимает новое значение. равное

; Н "" xR+ 5 (3) Для сохранения неизменным ориентации фрезы относительна винтовой поверхности под углом х угол у необходимо изменить на ту же величину, на которую изменяется а, т,е, на

Как следует из фиг. 2, величину } при обработке каждой строчки задают по зависимости

y = a + z = arctg + z., Н

Л

Ширину строчки Ь определяют исходя из допускаемой высоты h межстрочечных гребней, которая при обработке наклонен. ной торцовой фрезой определяется известной зависимостью

Ь

h — slrl х, (7) где d — диаметр фрезы; х- угол наклона плоскости вращения фрезы к обрабатываемой поверхности.

Поэтому

Ь =24б/з1п7.. (8), При обработке предлагаемым способом за счет изменения угла у значения х и, следовательно, b сохраняются постоянными при обработке всей лопасти, При обработке же известным способом . величина Ь уменьшается от строчки к строчке, так как угол х изменяется от начально,го минимального значения соответствующего обработке периферии. лопасти, до максимального значения х „с, имеющего место при обработке КоМля, вследствие увеличения угла а подъема цилиндрических сечений лопасти.

С уменьшением ширины строчки связано увеличение количества строчек и времени обработки. Поэтому предлагаемый способ обладает более высокой производительностью.

Пример. Параметры обрабатываемой винтовой поверхности: шаг Н = 1200 мм; . максимальный радиус цилиндрического сечения лопасти R aKc = 750 мм; минимальный радиус цилиндрического сечения лопасти

"5 R»< = 200 мм, Диаметр торцовой фрезы d =

150 мм, Допускаемая высота межстрочеч. ных гребней h =0,15мм, Угол наклона фрезы к лопасти z= 15 .

Обработку винтовой поверхности лапа.

20 сти осуществляют круговыми строчками, ширину в. которых, согласно (8), устанавливают равной

Ь =2 . -18,6мм.

25 sin 15 Обработку ведут от периферии к комлю лопасти..

Фреэу устанавливают относительно лопасти в положение, при котором ось фрезы расположена в плоскости, нормальной образующей винтовой поверхности, и в плоскости, параллельной этой образующей и пересекающейся с осью винтовой поверх35 ности под Углом } . При пеРеходе от строч,ки к строчке этот угол согласно (3) увеличивают на

Лу = arctg — arctg

1200 1200

40 где R — радиус обработанной строчки.

При обработке первой строчки у настраивают в соответствии с (4) равным минималь45

У»н = агст9 2 750 + 15 =29

1200

При обработке последней строчки

У а = arctQ 2 200 + 15 = 58,7

1200 о о .Если заданную поверхность обрабатывают известным способом, то ширину каж дой строчки. уменьшают от 18,6 мм для первой и, согласно (8), да 11,3 мм для последней. Следовательно, производительность при обработке последней строчки в

1798054 фрезы и осью вращения лопасти по следующей зависимости:

Ь у =arctg — arctg — -, Н Н

Фиг.g

Составитель B.Äàíèëoâ

Техред М.Моргентал Корректор А.Обручар

Редактор

Заказ 736 . . Тираж . . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35; Раушская Ha6., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

1,65 раза меньше, чем при обработке первой, При обработке же предлагаемым способом производительность обработки постоянна для всех строчек и поэтому он является более производительным. 5

Формула изобретения

Способ обработки винтовых поверхностей лопастей круговыми строчками торцовой фрезой, ось которой располагают в 10 плоскости, параллельной образующей винтовой поверхности и под углом к оси вращения лопасти,отличающийся тем,что, с целью повышения производительности обработки, от строчки к строчке изменяют 15 угол между плоскостью расположения оси где Лg — величина изменения угла наклона плоскости расположения оси фреэы к оси вращения лопасти;

R — радиус обработанной круговой строчки;

b — ширина круговой строчки;

Н вЂ” шаг винтовой поверхности лопасти, при этом ось фрезы располагают в нлоскости, нормальной к образующей винтовой поверхности,