Способ интеграции технологических операций при обработке деталей сложной формы и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к области металлообработки и может быть использовано при обработке деталей сложной формы, например турбинных лопаток, на станках электроэрозионной резки. Деталь размещают в устройстве, наружные грани которого поочередно используют для ориентации находящихся вне устройства поверхностей детали. Для выполнения очередного технологического перехода деталь в устройстве не перезакрепляют, ее поворачивают вместе с ним на очередную грань устройства. Деталь базируют с помощью осевого базового упора и двух аблонов-ложементов. Последние устанавливают в устройстве из условия расположения теоретической продольной оси детали параллельно граням устройства, расположенным в осевом направлении, и перпендикулярно остальным граням. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области металлообработки и может быть использовано при обработке деталей сложной формы, например турбинных лопаток, на станках электроэрозионной резки.

Известен способ пооперационной обработки элементов турбинных лопаток с базированием их в приспособлениях и перезакреплением на каждой операции (Бауман Н. Я. и др. "Технология производства паровых и газовых турбин", М., Машиностроение, 1973, гл. VIII, раздел 7, стр. 8; раздел 10, стр. 109.) Известен также способ закрепления деталей сложной формы путем перемещения детали в оптимальное положение на позиции ориентирования и заливки ее рабочей средой, образующей брикет, передаваемый вместе с деталью на обработку, используя грани брикета в качестве установочных баз, а также устройство для осуществления способа, содержащее установку для ориентирования с рычагами, толкателями и механизмами перемещений (А.С. СССР N 895609, МКИ B 23 Q 3/00, "Закрепление деталей сложной формы и устройство для его осуществления", А.А. Силявский).

Недостатки известных способов заключаются в необходимости специальных приспособлений для базирования и закрепления детали на каждой операции, кроме того, снижается точность изготовления детали в результате ее многократного базирования на промежуточные технологические базы приспособлений в процессе обработки и высокая трудоемкость изготовления брикета с залитой в него деталью.

Предлагаемый способ состоит в следующем. Деталь (лопатка) размещается в устройстве, наружные грани которого поочередно используются для ориентации находящихся вне устройства поверхностей лопатки, подлежащих обработке, при этом расстояния от наружных граней устройства до осей, поверхностей или точек, назначенных в чертеже лопатки базовыми, известны, а деталь, для выполнения очередного технологического перехода, в устройстве не перезакрепляется, она поворачивается вместе с ним на очередную грань устройства.

Устройство снабжено механизмом закрепления детали, шаблонами-ложементами, ориентирующими продольную ось лопатки параллельно наружным граням устройства, а также базовым упором в осевом направлении.

На фиг.1 представлен в разрезе вариант устройства для реализации способа. На фиг.2 - вид А на фиг.1.

Лопатка 1, изображенная сплошными тонкими линиями, имеющая окончательно обработанный профиль рабочей части, устанавливается в устройство, базируясь выпуклой стороной профиля (спинкой) на встроенные в устройство два плоских шаблона-ложемента 2, 3, имеющих профиль, обратный теоретическому профилю спинки в выбранных для базирования сечениях, кроме того, в осевом направлении лопатка базируется на упор 4. Фиксация лопатки в установленном положении осуществляется при помощи механизма закрепления 5, при вращении винта 6.

Шаблоны-ложементы 2, 3 встроены в устройство так, что теоретическая продольная ось 7 идеальной лопатки параллельна граням "а", "б", "в", "г", "д", "е", расположенным в осевом направлении, а остальные грани устройства перпендикулярны оси 7. Расстояние Б от граней устройства до продольной оси 7 идеальной лопатки, а также расстояния В, Г от граней "ж", "з", перпендикулярных оси 7 до базового упора 4, известны, причем ряд граней, в зависимости от варианта устройства, могут быть равноудаленными.

Используя технические и измерительно-вычислительные возможности системы ЧПУ станков электроэрозионной резки, а также чертежные данные устройства, в память системы ЧПУ станка вводят информацию о расположении в устройстве теоретических осей, поверхностей или точек, назначенных в чертеже лопатки базовыми, от которых ведется отсчет исполнительных размеров в процессе обработки лопаток, а грани устройства используются в качестве опорных, установочных и выверочных. Для обработки поверхностей лопатки, находящихся в различных плоскостях, лопатка в устройстве не переустанавливается и не перезакрепляется, а переворачивается вместе с ним на соответствующую грань устройства.

Таким образом, предложенные способ и устройство позволяют: - интегрировать ряд технологических операций в одну, заменив операции переходами с соответствующим сокращением необходимой оснастки; - снизить трудоемкость изготовления за счет отказа от перезакрепления лопаток на операциях, а также от заливки лопаток в брикеты; - повысить точность изготовления за счет прямого отсчета исполнительных размеров от теоретических конструкторских баз как в процессе изготовления лопаток, так и при разработке управляющих программ для системы ЧПУ станка.

Формула изобретения

1. Способ интеграции технологических операций при обработке деталей сложной формы на станках электроэрозионной резки с системой числового программного управления, отличающийся тем, что деталь размещают в устройстве, наружные грани которого поочередно используют в качестве опорных, установочных или выверочных для ориентирования осей, поверхностей или точек детали, назначенных базовыми, и от которых в процессе обработки ведут прямой отсчет исполнительных размеров, при этом для выполнения очередного технологического перехода деталь переворачивают вместе с устройством на соответствующую его грань.

2. Устройство для интеграции технологических операций при обработке деталей сложной формы на станках электроэрозионной резки с системой числового программного управления, отличающееся тем, что оно выполнено с необходимым числом наружных опорных, установочных или выверочных граней и содержит механизм закрепления детали, базовый упор, установленный в осевом направлении, и два базовых шаблона-ложемента, смонтированных из условия расположения теоретической продольной оси установленной на них детали параллельно граням устройства, расположенным в осевом направлении, и перпендикулярно остальным граням, при этом расстояния от осей, поверхностей или точек детали, назначенных базовыми, до граней устройства заданы, а поверхности детали, подлежащие обработке, расположены вне устройства.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2