Станок для обработки цапф и торцев пера лопаток

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii 691253

Союз Советсккх

Социалмстических реслублнк (61} Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл. (22) Заявлено 08,06,77 (21} 2494275/25-08

В 23 С Э/18 с присоединением заявки №

Гевударстевннвй камктет

СССР аа делам нэвбрвтвннк н аткрытвк (23) ПриоритетОпубликовано 15,10.79. Бюллетень ¹ 38 (53) УДК 621.914, .37 (088 8) Дата опубликования описания 20.10.79 (72) Автор изобретения

P. Е. Менделев

1 =, *

3 j

Особое конструкторское бюро станкостроения; 1 " "- тт-"т "К.; (71) Заявитель (54) СТАНОК ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЦАПФ И TOPUOB

ПЕРА ЛОПАТОК

1 т1зобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для обработки цапф и подрезки торцов пера лопаток.

Известны станки подобного назначения, включающие станину, в средней час5 .ти которой размещено приспособление для закрепления обрабатываемой лопатки, а по краям оппозитно друг другу смонтированы с возможностью перемещений .10 шпиндельные бабки с планшайбами, одна из которых несет радиальный суппорт 1), Известные станки имеют следующие недостатки: — недостаточная точность обработки, особенно при расположении осей цапф на одной прямой линии (соосности) с отклонением « 0,03 мм, так как подрезка торцов пера лопаток сопровождается ударами, в итоге смещающими шпиндельные бабки из первоначального положения; — низкая производительность, так как максимальная скорость вращения планшайб, имеющих диаметр 2000 мм, огра2 ничена и составляет 60 об/мин ввиду опасности возникновения недопустимых динамических нагрузок из--aa этого также недостаточно высока чистота обработки, что ведет к дополнительной чистовой доработке.

С.целью повышения производительности, а также качества и чистоты обработки, предлагаеттый станок снабжен установленным с возможностью поворота несущим приспособление с деталью столом, ось поворота которого перпендикулярна оси поворота планшайбы с радиальным суппортом и расположена с ней в одной плоскости, а планшайба, закрепленная оппозитно планшайбе с суппортом, снабжена силовой. головкой для обработки торцовых поверхностей пера и цапф лопатки.

С целью осуществления подач фрезы в радиальном направлении, силовая головка установлена с возможностью поворота и снабжена приводом качания ее вокруг оси, параллельной оси вращения планшай6b>, причем шпиндель силовой головки

1..) с.) .1 2. :.1 4

10 кинематнчески связан с приводом главного движения станка, а приводы качания головки и вращения шпинделя размещены на планшайбе.

С целью обеспечения возможности совмещения оси шпинделя силовой головки с осью вращения планшайбы, расстояния от оси поворота силовой головки до оси поворота планшайбы и оси вращения рабочего шпинделя одинаковы.

На фиг. 1 показан станок, вид сбоку (шпиндельные бабки показаны в начале работы); на фиг. 2 — то же (шпиндельные бабки показаны в конце работы); на фиг. 3 — разрез А-А на фиг, 1; на фиг. 4 — разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 — разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 6 — разрез Г-Г на фиг. 3; на фиг. 7 — разрез ll-Д на фиг. 6.

Станок содержит станину 1, в средней 20 части которой установлено основание стола 2, на котором смонтирован поворотный стол 3. На поворотном столе 3 установлено приспособление 4 для закрепления обрабатываемой лопатки. Приспо25 собление имеет две стойки 5 и 6, на которых в вертикальном положении закреп-, ляют перо лопатки. Крайние части станины 1 снабжены направляющими 7 и 8, на которых смонтированы продольно подвижные шпиндельные бабки 9 и 10, снабженные оппозитно расположенными планшайбами 11 и 12.

Планшайба 11 предназначена для выполнения токарных работ и снабжена для этого радиальным уппортом 13, несущим резцедержатель 14 с резцом 15 (см. фиг. 4). Шпиндель планшайбы выполнен полым с внутренним диаметром, превышающим диаметр цапфы лопатки. Это

40 дает возможность в процессе работы располагать оорабатываемую цапфу внутри шпинделя. Полый шпиндель планшайбы ус тановлен в корпусе шпиндельной бабки 9 на подшипниках качения и через зубчатый

45 редуктор связан с электродвигателем привода вращения планшайбы 11. Такое конструктивное решение привода планшайбы дает возможность достичь высокого

КПД при обеспечении технологически on50 тимальной скорости обтачивания цапф.

Планшайба 12 предназначена для проведения торцевого фрезерования. Она установлена на полом шпинделе 16„на ко55 тором закреплено червячное колесо 17, находящееся в зацеплении с червяком 18, который через зубчатый редуктор связан с электродвигателем привода вращения цлапшайбы 12 (зубчатый редуктор и электродвигатель привода вращения планшайбы на чертежах не показаны). Полый шпиндель 16 в корпусе шпиндельной бабки 10 установлен на подшипниках скольжения 19 и 20, поскольку скорость вращения планшайбы невелика и обусловлена минутной подачей фрезерования.

Внутри планшайбы 12 установлена на цапфах 21.и 22 силовая поворотная головка 23 с рабочим шпинделем 24, несущим торцевую фрезу 25.

В планшайбе 12 также размещены приводы вращения рабочего шпинделя 24 и поворота силовой головки 23. Привод вращения рабочего шпинделя 24 содержит расположенный в планшайбе электродвигатель 26, на валу которого смонтирован шкив 27, кинематически связанный ремнем 28 со шкивом 29, установленным на входном валу 30 редуктора силовой головки 23. Редуктор силовой головки содержит цилиндрические зубчатые колеса для передачи вращения от входного вала 30 к рабочему шпинделю 24.

Привод поворота силовой головки содержит расположенный в планшайбе электродвигатель 31, на валу которого смонтирован шкив 32, кинематически связанный ремнем 33 со шкивом 34, установленным на хвостовике червяка 35, сцепленным с червячным колесом 36. Червячное колесо 36 установлено ва валу 37.

На валу 37 установлен червях 38, находящийся в зацеплении с червячным колеt сом 39, установленным на цилиндрическом пояске 40, выполненном в корпусе силовой головки 23 соосно с цапфами

21. и 22.

Для подвода электроэнергии на заднем конце полого шпинделя 16 закреплен фланец 41 коллектора 42, который имеет в каждой фазе электроподвода токоведущие кольца 43 и взаимодействующие с ним щетки 44. Провода от токоведущих колец 43 к электродвигателям 26 и 31 расположены в отверстиях 45, просверленных в шпинделе 16 параллельно его оси.

Следует отметить, что радиус К перемещения оси рабочего шпинделя 24 относительно оси поворота силовой головки 23 (т.е. общей оси ее цапф 21 и 22) равен отрезку Н между осью полого шпиндели 16 и осью поворота силовой головки 23 (см. фиг. 7). Это позволяет размещать рабочий шпиндель 24 и фрезу25 ()t)! )(цо оси полого пшипделя 16 для проведения операции подрезки торцов цалф.

1! аиболее характерными изделиями, для обработки которых предназначен предлагаемый станок, являются лопатки направляющего аппарата гидротурбин, состоящие из пера 45 и соединенных с ним длинной цапфы 47 и короткой цапфы 48. На предлагаемом станке обрабатываются следующие части лопатки: цилиндрические 10 поверхности цапф, торцы цапф, торцы пера лопатки.

Перед установкой обрабатываемой лопатки на станок производят контрольную проверку ее на слесарном стенде, на котором проверяются ее размеры и пригодность к механической обработке. После контрольной проверки наносятся разметочные риски осей цапф, торцов цапф и торцов пера.

Работает станок следующим образом.

Сначала шпиндельные бабки 9 и 10

:разводят в крайние положения. Обрабаты-, ваемую лопатку пером 46 устанавлива ют в приспособление 4 и выставляют в нем так, чтобы риски осей цапф были совмещены с осями вращения планшайб

11 и 12 (с точностью + 0,5 мм). Затем перо 46 крепят к стойкам 5 и 6 ,приспособления 4. Шпиндельные бабки

9 и 10 в работе независимы друг от друга. Они могут быть использованы по отдельности или одновременно (последнее более производительно). Шпиндельной бабкой 9 производят обточку наружных по- верхностей цапф, а шпиндельной бабкой

10 — фрезерование торцов пера и торцов цапф.

Каждую лопатку на станке обрабатывают за два перехода. При первом пере ходе шпиндельной бабкой 9 обтачивают одну из цапф, а шпиндельной бабкой 10 ,фрезеруют торцы противоположной цапфы и пера лопатки, направленные в ее сторо-4

45 ну. После первого перехода ишиндельные бабки 9 и 10 раздвигают и производят поворот стола 3 вместе с приспособлением 4 и закрепленной в нем лопаткой о на 180 . Затем шпиндельные бабки 9 и 10 сдвигают и производят второй переход, аналогичный первому.

При введении в работу шпиндельной бабки 9 резец 15 выставляют на размер обточки обрабатываемой цапфы и планшайбу 11 приводят во вращение. После этого шпиндельной бабке 9 сообщают рабочую подачу вдоль оси цапфы и произво дят обточку ее наружной поверхности.

При введении в работу шлиндельной бабки 10 рабочий шпиндель 24 с фреэой

25 выставляют в зависимости от намеченного для обработки торца:

Л. При фрезеровке торца цапфы враша= юшийся рабочий шпиндель 24 устанавливают соосно с обрабатываемой цапфой.

Шпиндельную бабку 10 подают на необходимую глубину резания, а планшайбу 12 приводят во вращение, т,е. ей сообщают круговую подачу. Затем рабочему шпинделю 24 сообщают радиальную подачу по,воротом силовой головки 23 вокруг оси

;цапф 21 и 22 в направлении к периферии .планшайбы 12.

Б. При фреэеровании торца пера (см. фиг. 2 и 4) вращающийся рабочий шпиндель 24 с фрезой 25 устанавливают у кромки пера 46. Шпиндельную бабку 10 подают на необходимую глубину резания, а планшайбе 12 сообщают круговую подачу. После каждого кругового прохода фреэы 25, ей поворотом силовой головки

23 вокруг оси цапф 21 и 22 сообщают радиальную строчеччую подачу по направлению к оси цапф лопатки. Такое фрезерование торца пера 46 производят до касания фрезой 25 поверхности цапфы.

Фо рмула изобретения

1. Станок для обработки цапф и торцов пера лопаток, содержащий станину, в средней части которой размещено приспособление для закрепления обрабатываемого изделия, а по краям оппоэитно друг другу смонтированьг с возможностью перемещения шпиндельные бабки с планшайбами, одна иэ которых несет радиальный суппорт, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, а также качества и чистоты обработки, станок снабжен установленным с возможностью поворота несущим приспособление с иэделием столом, ось поворота которого перпендикулярна оси поворота планшайбы с радиальным суппортом и расположена с ней в одной плоскости, а планшайба, закрепленная оппоэитно планшайбе с суппортом, снабжена силовой головкой для обработки торцовых поверхностей пера и цапф лопатки. .2. Станок по п. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью осуществления подач .фрезы в радиальном направлении, силовая головка установлена с возможностью поворота и снабжена приводом

7 6912 качания ее вокруг оси, параллельной оси вращения планшайбы, причем шпиндель силово и головки кинем атически связан с приводом главного движения станка, а приводы качания головки и вращения шпинделя размещены на планшайбе.

3 Станокпопп. 1,2, о тличаю шийся тем, что, с целью обеспе" " -чения возможности совмещения оси шпинделя силовой головки с осью вращения 10 планшайбы, расстояния от оси поворота

53 силовои головки до оси поворота планшайбы и оси вращения шпинделя одинаковы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гамзе 3. М., Платов Ш. 3. Производство гидротурбин. B к.н.: Развитие техники на Ленинградском металлургическом ,заводе им. Сталина . М.Л., Машгиз, 1957.

1Е д