Способ закрепления заготовок лопаток турбомашины при механической обработке и устройство для его реализации

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для закрепления заготовок лопаток турбомашины при механической обработке. Устройство содержит по меньшей мере одно фиксирующее устройство, которое выполнено в виде установочного кольца, в котором расположены базирующие элементы для осевой установки заготовок, установочного диска, расположенного съемным образом на установочном кольце, и антивибрационного кольца, прикрепленного к установочному диску с возможностью контакта с концами закрепляемых заготовок, противоположных их замковой части, при этом упомянутое фиксирующее устройство расположено в установочном диске с возможностью фиксации замковой части заготовок лопатки. Заготовки лопаток для механической обработки устанавливаются комплектом по окружности с расположением замков лопаток прижатыми друг к другу. Использование изобретения позволяет повысить точность и производительность обработки. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к механической обработке изделий, например, токарной обработке лопаток газотурбинных двигателей и может быть использовано в машиностроительной, аэрокосмической и других отраслях промышленности.

Известен способ крепления в приспособлении лопаток газотурбинных двигателей для точения их замка на токарном станке, включающий установку ряда лопаток в приспособлении, имеющем основание с выступами, крышку с выступами и окнами и вставки, по окружности с промежутками между перьями лопаток, образующими полости, с расположением замков лопаток прижатыми друг к другу, фиксацию замков лопаток выступами основания и крышки приспособления. (А.с СССР №850340, кл. В23Р 15/02, 1981 г.).

Недостатком известного способа является низкая производительность, фиксация заготовок в напряженном состоянии, вымывание карбамида эмульсией, размягчение его из-за нагрева лопаток в процессе точения замка лопаток, а также высокая энергоемкость и вредность для здоровья паров расплава карбамида, необходимость использования сложного специализированного инструмента.

Известен способ установки ряда лопаток в приспособлении, имеющем основание с выступами, крышку с выступами и окнами и вставки, по окружности с промежутками между перьями лопаток, образующими полости, с расположением замков лопаток прижатыми друг к другу, фиксацию замков лопаток выступами основания и крышки приспособления, заполнение полостей между перьями лопаток и приспособлением производят шариками через окна крышки до верхнего уровня крышки и фиксацию перьев путем уплотнения шариков приложением усилия к вставкам, расположенным в окнах крышки.(заявка РФ №2008108875/02, В23B 5/00, 20.09.2009 г. - прототип).

Данный способ является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату и принят заявителем в качестве прототипа.

Недостатком способа является низкая производительность, фиксация заготовок в напряженном состоянии, высокая масса приспособления с закрепленными в него заготовками, возможность смещения шариков в процессе обработки, вследствие чего - избыточное несбалансированное усилие, воздействующее на перо лопаток, необходимость хранения уплотняющих шариков, необходимость использования сложного специализированного инструмента.

Задачей способа и устройства является повышение надежности закрепления заготовок, точности обработки, производительности, снижение себестоимости, отказ от использования вспомогательных средств увеличения жесткости технологической системы, снятие нагрузки с профильных поверхностей пера лопатки, обеспечение возможности использования не специализированного инструмента.

Техническим результатом данного изобретения является: отказ от использования вспомогательных средств повышения жесткости, возможность использования не специализированного, стандартизованного инструмента, устранение нагрузки с профильной поверхности пера лопатки, повышение точности и производительности обработки, снижение себестоимости процесса получения профиля, повышение надежности закрепления заготовок.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается устройством для закрепления заготовок лопаток турбомашины при механической обработке, содержащим по меньшей мере одно фиксирующее устройство, отличающееся тем, что оно выполнено в виде установочного кольца, в котором расположены базирующие элементы для осевой установки заготовок, установочного диска, расположенного съемным образом на установочном кольце, и антивибрационного кольца, прикрепленного к установочному диску с возможностью контакта с концами закрепляемых заготовок, противоположных их замковой части, при этом упомянутое фиксирующее устройство расположено в установочном диске с возможностью фиксации замковой части заготовок лопатки.

Кроме того, устройство может осуществляться как с установочным кольцом, выполненным по меньшей мере с двумя выступами и одной впадиной с возможностью задания угла установки заготовок, так и антивибрационным кольцом выполненным по меньшей мере с двумя выступами и одной впадиной с возможностью задания угла установки заготовок.

Поставленная задача решается, а технический результат достигается также способом закрепления заготовок лопаток турбомашины при механической обработке, включающим установку заготовок в виде комплекта по окружности с расположением замков лопаток прижатыми друг к другу с помощью вышеописанного устройства и фиксацию заготовок с возможностью последующей заданной механической обработки путем базирования заготовок по центровым отверстиям в них за их замковую часть, величину которой предварительно устанавливают достаточной для обеспечения упомянутой фиксации.

Комплект заготовок устанавливают по окружности в установочное кольцо с расположением замков лопаток прижатыми друг к другу, где осевое положение каждой заготовки определяется индивидуальным для нее базирующим элементом устройства, например, плавающим центром, после чего происходит фиксация установленных заготовок за предусмотренные поверхности посредством фиксирующего устройства. Фиксация антивибрационного кольца может осуществляться как до, так и после установки технологических баз и зависит от типа приспособления.

Сущность данного способа и устройства поясняется чертежами, где на фиг. 1 - общий вид устройства по п. 3 формулы изобретения; на фиг. 2 - вид А на фиг. 2 и фиг. 4; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - общий вид устройства по п. 4 формулы изобретения; на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг 4; на фиг. 6 - общий вид заготовки.

Устройство для закрепления заготовок лопаток турбомашины при механической обработке, состоящее из антивибрационного кольца 1, выполненного, по крайней мере, с двумя выступами и одной впадиной, установочного диска 2, по крайней мере, одного фиксирующего устройства 3, расположенного со стороны замковой части лопатки, базирующих элементов 4,расположенных в установочном кольце 5, выполненным, по крайней мере, с двумя выступами и одной впадиной, устройство устанавливается на оправку 6 с заготовками 7.

Устройство для закрепления заготовок лопаток турбомашины при механической обработке работает следующим образом: комплект заготовок 7 устанавливают по окружности в установочное кольцо 5 с расположением замков лопаток прижатыми друг к другу, где осевое положение каждой заготовки определяется индивидуальным для нее базирующим элементом устройства 4, например плавающим центром, после чего осуществляют фиксацию установленных заготовок фиксирующим устройством 3. Фиксацию антивибрационного кольца 1 осуществляют как до, так и после установки технологических баз, зависит от типа приспособления, собранный комплект устанавливают на оправку 6, перед обработкой установочный диск 2 снимают.

Пример конкретной реализации представлен на изделии с допуском симметричности поверхностей замковой части в 0.05 мм на размере 8 от поверхности базирования лопатки в турбомашине на размер 12.46 мм по отклонению 19. Длина лопаток была увеличена на 16% относительно размера, указанного в конструкторской документации, заготовки были установлены комплектом по окружности с расположением замков прижатыми друг к другу, базирование заготовок осуществлялось с использованием центрового отверстия в заготовках, фиксация осуществлялась устройством, расположенным со стороны замковой части лопаток.

Итак, заявляемое изобретение позволяет повысить надежность закрепления заготовок, точность обработки и производительность, снизить себестоимость процесса получения профиля, отказаться от использования вспомогательных средств, увеличить жесткость технологической системы, за счет снятия нагрузки с профильных поверхностей пера лопатки, исключения возможности деформации изделия в процессе обработки и увод размеров изделия после раскрепления из устройства, обеспечить возможность использования не специализированного инструмента.

1. Устройство для закрепления заготовок лопаток турбомашины при механической обработке, содержащее по меньшей мере одно фиксирующее устройство, отличающееся тем, что оно выполнено в виде установочного кольца, в котором расположены базирующие элементы для осевой установки заготовок, установочного диска, расположенного съемным образом на установочном кольце, и антивибрационного кольца, прикрепленного к установочному диску с возможностью контакта с концами закрепляемых заготовок, противоположных их замковой части, при этом упомянутое фиксирующее устройство расположено в установочном диске с возможностью фиксации замковой части заготовок лопатки.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что установочное кольцо выполнено по меньшей мере с двумя выступами и одной впадиной с возможностью задания угла установки заготовок.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что антивибрационное кольцо выполнено по меньшей мере с двумя выступами и одной впадиной с возможностью задания угла установки заготовок.

4. Способ закрепления заготовок лопаток турбомашины при механической обработке, включающий установку заготовок в виде комплекта по окружности с расположением замков лопаток прижатыми друг к другу с помощью устройства по п. 1 и фиксацию заготовок с возможностью последующей заданной механической обработки путем базирования заготовок по центровым отверстиям в них за их замковую часть, величину которой предварительно устанавливают достаточной для обеспечения упомянутой фиксации.



 

Похожие патенты:

Устройство относится к области станкостроения и может быть использовано при закреплении изделий, обрабатываемых на металлорежущих станках. Устройство содержит корпус с установленным в нем зажимным трехкулачковым самоцентрирующим механизмом, содержащим базовый центральный и базовые боковые кулачки, расположенные под углом 120° друг к другу, и механизм перемещения упомянутых кулачков.

Изобретение относится к области устройств для закрепления заготовки (24) на обрабатывающем станке (10). Устройство содержит по меньшей мере один закрепляемый на станке (10) опорный элемент (44, 46), образующий упорную поверхность (54).

Изобретение относится к области устройств для зажатия обрабатываемых деталей. Зажимное устройство (10) содержит корпус (12) и блок (14) привода, имеющий поршень (32), перемещающийся в осевом направлении в результате подачи текучей среды под давлением.

Изобретение относится к области устройств для зажатия обрабатываемых деталей. Устройство содержит корпус (12) с установленными в нем блоком (14) привода, механизмом (18) передачи движущего усилия блока (14) привода на зажимной рычаг (16), блоком ручного управления, соединенным с валом (20) упомянутого механизма (18).

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при электрохимической доводке пластинчатого сегмента дугообразной полосы, устанавливаемой вокруг ротора паровой турбины турбоустановки.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в качестве привода для станочных зажимных приспособлений. Механизм содержит распорные кулачки, привод их перемещения, выполненный в виде ведущего звена, установленного с возможностью взаимодействия с поверхностью распорных кулачков при его линейном перемещении относительно них, и ведомые звенья, установленные с возможностью перемещения при воздействии распорных кулачков, при этом распорные кулачки выполнены с профилем в виде спиральной кривой.

Изобретение относится к устройствам крепления лопатки турбомашины при механической обработке. Устройство для крепления лопатки (35) турбомашины при механической обработке содержит держатель (1), включающий, по меньшей мере, посадочное место (5), в котором съемно установлен, по меньшей мере, один блок (53) с отверстием для монтажа лопасти (34) лопатки (35), причем упомянутый блок содержит, по меньшей мере, шесть опорных площадок (31, 32, 37, 39, 40, 42) на лопасть (34).

Изобретение относится к инструменту для удерживания конструктивного элемента турбомашины при креплении металлического элемента (32, 34) на данном конструктивном элементе и способу крепления металлического элемента (32, 34) на упомянутом конструктивном элементе.

Изобретение относится к зажимным устройствам, содержащим зажимной патрон (1) и фиксируемое на нем приспособление (2) для закрепления деталей. Зажимной патрон (1) имеет первые центрирующие элементы в виде центрирующих цапф (5), а приспособление (2) для закрепления деталей имеет главный корпус (20) и снабжено закрепляемой на нем центрирующей шайбой (23), которая снабжена вторыми центрирующими элементами в виде центрирующих отверстий (24).

Изобретение относится к зажимным устройствам и может быть использовано для закрепления инструментов при сверлении или фрезеровании. Патрон состоит из передней части, задней части и цанг.

Способ вырезания предварительно отформованной заготовки включает съемку изображения заготовки и обработку изображения заготовки, причем заготовка предназначена для изготовления детали турбомашины и образована тканьем множества нитей плетения, включающих визуально различимые нити, в соответствии с контуром вырезания, рассчитанным по модели заготовки, в которой нити плетения имеют эталонное расположение.

Изобретение относится к изготовлению лопастей турбины. Используют цельную болванку из алюминида титана, из которой с помощью гидроабразивной резки получают одновременно по меньшей мере две заготовки, уложенные внахлест друг на друга.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при механической обработке лопаток газотурбинных двигателей, например на операциях шлифования и полирования хвостовиков лопаток.

Изобретение относится к области изготовления лопаток турбомашин. Профиль лопасти лопатки определяют по цифровой теоретической модели.

Изобретение относится к способу электронно-лучевой сварки плиты с оребренной поверхностью и может быть использовано в различных отраслях машиностроения. Сварку осуществляют со стороны плиты.

Изобретение относится к общей области газовых турбин для самолетных или вертолетных двигателей и более конкретно к способу изготовления лопаток, который способствует минимизации напряжений и веса во время механической обработки.

Изобретение относится к изготовлению узлов турбины, работающей в условиях высоких температур. Способ изготовления узла (10, 10а) турбины в виде расположенных между двумя платформами (46, 46΄) по меньшей мере двух аэродинамических профилей (12, 14), который формируют монолитным, включает создание первой защиты путем нанесения теплозащитного покрытия на по меньшей мере два соседних аэродинамических профиля (12, 14), при этом в процессе нанесения по меньшей мере одна область (16) одного аэродинамического профиля (14), находящегося в теневой зоне другого аэродинамического профиля (12, 14), остается необработанной, создание второй защиты в по меньшей мере одной необработанной области (16) одного аэродинамического профиля (14), находящегося в теневой зоне другого аэродинамического профиля (12, 14), путем модификации поверхности до нанесения теплозащитного покрытия или после его нанесения, причем первая и вторая технологии защиты отличаются одна от другой и вторая технология защиты приводит к модификации поверхности по меньшей мере одной области (16) одного аэродинамического профиля (14) из двух соседних аэродинамических профилей (12, 14), которая останется необработанной или которая осталась необработанной, путем нанесения покрытия, или травления, или придания шероховатости, или путем химического преобразования поверхности.

Изобретение относится к области металлообработки и может быть использовано, например, при чистовой обработке лопаток газотурбинного двигателя. Способ включает удаление обработкой с помощью адаптированного инструмента (20) припуска обрабатываемой зоны (8), при этом для определения конечного положения инструмента в ходе обработки осуществляют цифровое моделирование поверхности (11) теоретического профиля в виде сетки (13) и моделирование позиции каждой точки (Р) контакта между деталью и инструментом (20) в процессе обработки, измеряют посредством зондирования детали для каждого узла Ni, находящегося за пределами внешней границы (12) обрабатываемой зоны (8), отклонение (дельта Ni) между положением узла Ni на исходной поверхности (10) и рассчитанной позицией узла на поверхности (11) теоретического профиля, путем соответствующих расчетов определяют отклонение (дельта Р), необходимое для добавления к каждой точке Р для достижения в ней контакта между деталью и инструментом (20), относительно системы координат обрабатывающего станка.

Изобретение относится к области энергетики. Разделительное устройство содержит завихритель (1, 20, 30) из листового материала, содержащий множество изогнутых лопаток (4), имеющих кромку (6) со стороны входа потока, образующую входной угол (α), и кромку (8) со стороны выхода потока, образующую выходной угол (β), при этом кромка со стороны входа потока и кромка со стороны выхода потока проходят от центрального участка (3) к периферийной кромке (9), причем периферийная кромка проходит между конечными точками кромки со стороны входа потока и кромки со стороны выхода потока, а входной угол больше, чем выходной угол, при этом периферийная кромка изогнутых лопаток выполнена на виде сверху круговой.

Изобретение относится к изготовлению детали ковкой. Способ включает измерение геометрических характеристик кованой детали, сравнение измеренной геометрии с заданной геометрией и выявление дефектных зон, не соответствующих заданной геометрии.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для закрепления заготовок лопаток турбомашины при механической обработке. Устройство содержит по меньшей мере одно фиксирующее устройство, которое выполнено в виде установочного кольца, в котором расположены базирующие элементы для осевой установки заготовок, установочного диска, расположенного съемным образом на установочном кольце, и антивибрационного кольца, прикрепленного к установочному диску с возможностью контакта с концами закрепляемых заготовок, противоположных их замковой части, при этом упомянутое фиксирующее устройство расположено в установочном диске с возможностью фиксации замковой части заготовок лопатки. Заготовки лопаток для механической обработки устанавливаются комплектом по окружности с расположением замков лопаток прижатыми друг к другу. Использование изобретения позволяет повысить точность и производительность обработки. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Наверх