Ленточно-шлифовальный станок для обработки пера лопаток

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Сокзз Советских

Социалистических

Республик 1745656

Ф с ф

-Х

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— г (22) Заявлено 09.1! .77 (21) 2539637/25-08 (51) М. Кл.2 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

В 24 В 21/16

Государственный комитет

СССР (53) УДК 621.922.

079 (088 8) Опубликовано 07.07.80. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 10.07.80 но делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Л. Т. Масюк и В. М. Мигунов (71) Заявитель (54) ЛЕНТОЧНО-ШЛИФОВАЛЬНЫЙ СТАНОК

ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПЕРА ЛОПАТОК

Изобретение относится к обработке деталей типа лопаток газотурбинных двигателей и может применяться в машиностроении, приборостроении и других отраслях промышленности.

Известны ленточно-шлифовальные станки для обработки пера лопаток, содержащие качалку изделия, установленную на столе, возвратно-поступательные перемещения которого кинематически связаны с поворотом огибаемого движущейся абразивной лентой .профильного контактного копира (11.

Недостатком известных станков является то, что при обработке крупногабаритных лопаток, имеющих большой допуск на закрутку пера, значительная его часть остается необрабстанной, если припуск на обработку д меньше допуска на закрутку, т. е. точность обработки лопаток оказывается очень низкой.

Целью изобретения является повышение обработки лопаток за счет учета допуска на закрутку пера вдоль продольной оси.

Указанная цель достигается тем, что качалка обрабатываемого изделия установлена на столе с помощью люльки, ось поворота .которой параллельна оси качалки, на которой закреплена шестерня, входящая в зацепление с зубчатым сектором, установленным с возможностью поворота в плоскости качания люльки на оси ее качания и взаимодействующим с направляющей, имеющей возможность поворачиваться вокруг оси, перпендикулярной оси качания люльки, причем поворот этой направляющей осуществлен устройством, управляемым сигналом от установленного на корпусе крепления обрабатываемой лопатки датчика, измеряющего фактическое отклонение конца пера лопатки по закрутке от номинального положения и преобразующего линейное отклонение в указанный сигнал.

На фиг. 1 изображен вид спереди предлагаемого станка в плоскости качания люльки; на фиг. 2 — сечение А — А фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б — Б фиг. 2; на фиг. 4— вид В фиг. 1; на фиг. 5 — вид Г фиг. 1; на фиг. 6 — сечение Д вЂ” Д фиг. 5; на фиг. 7— вид Е.фиг. 5; на фиг. 8 — сечение А — А фиг. 1 варианта станка с механической связью механизма поперечного перемещения ленты с механизмом, сообщающим столу возвратно-поступательные перемещения.

745656 4

S ю га

2S

se

На станине 1 станка установлен стол 2, имеющий возможность совершать в них возвратно-поступательные перемещения, для чего он шарнирно соединен шатуном 3 с кривошипом 4, установленным йа выходном валу редуктора 5, приводимого во вращение электродвигателем 6, установленным на станине.

На столе 2 с помощью подшипников и оси 7 шарнирно установлена люлька 8, имеющая возможность качаться в плоскости, перпендикулярной. направлению движения стола 2, для чего она шарнирно соединена шатуном 9 с-.кривошипам 10 редуктора 11, приводимого во вращение электродвигателем 12, установленным вместе с редуктором 11 на столе 2;

В люльке 8 с помощью цапф 13 на подшипниках установлена качалка 14, ось ОО поворота которой параллельна оси О 0 > качания люльки. С помощью базовых приспособлений 15 и 16 в качалке 14 крепится обрабатываемая лопатка 17.

На задней цапфе 13 качалки 14 закреплена шестерня 18, находящаяся в зацеплении с зубчатым сектором 19, установленным с возможностью поворота на оси 7.

Бесконечная абразивная лента 20 огибает контактный копир 21, направляющие ролики 22, 23 и приводной шкив 24, являющийся одновременно и натяжным, для чего его вал 25 установлен на коромысле 26, на нем также установлен приводной электродвигатель 27, выходной вал которого шкивом 28, гибкой передачей 29 и шкивом 30 связан с валом 25 шкива 24.

Натяжение ленты 20 регулируется величиной груза 31.

Поворот коромысла 26 при установке и смене абразивной ленты осуществляется перемещением штока 32 силового цилиндра 33, корпус которого, как и ось 34 поворота коромысла 26 закреплен на раме 35, установленной на столе 36 поперечного перемещения ленты, причем на раме 35 закреплены оси вращения роликов 22 и 23.

Стол 36 содержит силовой цилиндр, поршень 37, которого через шток 38 жестко соеди= нен с фланцем 39, закрепленным на станине станка, благодаря чему стол 36 может перемещаться в направляющих N станины.

На раме 35 закреплен также кулачок 40, взаимодействующий при перемещении"стола

36 с переключателями 41, 42 изменения направления его перемещения, установленны, ми на ползушках 43 и 44, расположенными в пазу M станины, где они закреплены с помощью винтов 45 и 46.

Контактный копир 21 с помощью подшипников и оси 47 устайовлей на пиноли 48 механизма 49 подачи на врезание, причем на пиноли 48 закреплен упор 50, взаимодействующий в конце обработки с переключателем 51, установленным на корпусе механизма подачи или станине.Ось 47 жестко соединена с контактным копиром 21. На оси 47 закреплен рычаг 52, шарнирно соединенный с рычагом 53, второй конец которого шарниром 54 соединен со столом 2.

На зубчатом секторе 19 с возможностью поворота на оси 55 установлен ролик 56, входящий в паз Н направляющей 57, установленной с возможностью поворота на оси

58, перпендикулярной оси О 0 качания люльки 8. Ось 58 закреплена на ползушке 59, имеющей возможность с помощью винта 60 и маховичка 61 перемещаться в направляющих кронштейна 62, закрепленного на станине 1 станка (настроечное перемещение, необходимое при наладке станка).

Поворот направляющей 57 на оси 58 осуществлен специальным устройством 63, например силовым .гидроцилиндром, установленным на кронштейне 62, причем поджим направляющей к штоку такого цилиндра производится пружиной 64, упирающейся в упор 65, закрепленный на кронштейне 62.

Управление устройством 63, т. е. поворотом направляющей 57 вокруг оси 58, осуществлено от датчика 66, измеряющего величину отклонения по закрутке от номинального положения конца пера обрабатываемой лопатки 17. Датчик 66 крепится на корпусе 67 установки обрабатываемой лопатки, на котором закреплены приспособления 15 и 16.

Для компенсации фактического отклонения сечений пера лопатки относительно ее продольной оси корпус 67 имеет цилиндрические торцы Т и Ф, входящие в пазы К и Л качалки 14, а также отверстия для прохода упоров 68 и 69, закрепленных в качалке,14. Фиксация корпуса 67 в пазах К и Л качалки 14 осуществляется винтами 70 и 71, взаимодействующими на прижимные планки 72.

Корпус 67 содержит также силовой цилиндр 73, шток 74 которого несет коромысло 75, взаимодействующее с качалкой 14, в которой установлены винты 76 и 77, несущие пружины 78 и 79, упирающиеся вторыми концами в корпусе 67. Эти пружины служат для компенсации веса корпуса 67 с приспособлениями и лопаткой.

При установке лопатки подается давление среды в верхнюю полость силового цилиндра 73, в результате чего вниз смещается его поршень и через коромысло 75, упирающееся в качалку 14, поджимает корпус 67 в верхнее положение.

После закрепления обрабатываемой лопатки 17 с помощью базовых приспособлений 15 и 16 на корпусе 67 отключается силовой цилиндр 73, и под действием веса корпуса 67 лопатка ложится на концы упоров 68 и 69. Затем винтами 70 и 71 фиксируют положение лопатки и этого корпуса в качалке 14. При этом датчик 66, чей упор

745656

5 !

О

15 го

Формула изобретения

ЗО зя

so взаимодействует с концом пера лопатки у одной из ее кромок, измеряет величину фактического отклонения по закрутке конца пера лопатки от номинального положения и подает сигнал на устройство 63 поворота направляющей 57 на оси 58, которое поворачивает эту направляющую на величину, пропорциональную фактическому отклонению пера от номинального положения по закрутке. В этом положении направляющая фиксируется (соответствующее устройство на чертежах не изображено). Направляющая 57 через ролик 56 и его ось 55 поворачивает зубчатый сектор 19 вокруг оси O Oi (т. е. относительно люльки 8), при этом зубчатый сектор через шестерню 18 поворачивает вокруг геометрической оси 00 качалку 14 вместе с установленной в ней лопаткой на такую величину, при которой отклоненный конец пера лопатки будет касаться абразивной ленты на контактном копире 21 таким образом, чтобы обрабатывался этот участок пера лопатки.

В процессе работы станка вращается абразивная лента, от электродвигателя 12 на оси 7 качается люлька 8, в результате чего шестерня 18, обкатываясь по зубчатому сектору 19, сообщает обрабатываембй лопатке формообразующее движение обкатки в плоскости вращения ленты по контактному копиру. Одновременно от электродвигателя 6 стол 2 совершает возвратно-поступательные движения в направляющих Ж, при этом через рычаги 53 и 52 контактный копир 21, поворачиваясь вместе с осью 47, обкатывается вдоль пера лопатки. Синхронно с этой продольной обкаткой совершает поперечные перемещения стол 36, сообщая ленте 20 через ролики 22, 23 и шкив 24 поперечные к плоскости ее вращения движения.

В процессе возвратно-поступате ных перемещений стола 2 ролик 56 перемещается в пазу Н направляющей 57. Поскольку этот паз не параллелен оси 0 0 качания люльки 8 (так как направляющая повернута на оси 58 по сигналу датчика 66), то в каждом промежуточном положении стола 2 дополнительный поворот качалки 14 вокруг оси 00 от поворота зубчатого сектора 19 на оси 0101 оказывается пропорциональным смещению по закрутке со тветствующего обрабатываемого участка пера лопатки.

Таким образом, в каждом промежуточном продольном положении лопатки ее дополнительный поворот в поперечной плоскости (плоскости обката) компенсирует отклонение bio закрутке, в результате чего ее профиль обрабатывается полностью на всей ее длине.

В конце обработки упор 50, перемещающийся в направлении виноли вместе с контактным копиром, через датчик 51 подает команду на отключение всех механизмов станка.

На фиг. 8 изображен вариант станка, в котором перемещение стола 36 (т. е. поперечные перемещения абразивной ленты) синхронизировано с перемещением стола 2 (т. е. с продольной обкаткой лопатки) с помощью механического привода. Для этого от редуктора 5 синхронно с вращением его кривошипа 4 вращается вертикальный вал

80, на конце вала 80 установлен кривошип 81 с которым шарнирно соединен шатун 82, шарнирно соединенный со столом 36. В этом случае синхронизация поперечного перемещения абразивной ленты с продольной обкаткой контактного копира и обрабатываемой лопатки оказывается более точной.

Предлагаемый станок позволяет повысить точность обработки крупногабаритных лопаток на величину допуска на закрутку пера вдоль продольной оси, т. е. практически на 0,5 — 1,5 мм. Это, в свою очередь, резко сокращает объем ручных доводочных работ, что значительно повышает производительность обработки таких лопаток, а также снижает трудоемкость и себестоимость их изготовления, улучшает качество обработки.

Экономический эффект от использования предлагаемого ленточно-шлифовального станка для обработки пера лопаток газотурбинных двигателей может достигать 20,0 тыс, руб. в год на один станок..1. Ленточно-шлифовальный станок для обработки пера лопаток, содержащий качалку изделия, установленную на столе, возвратно-поступательные перемещения которого кинематически связаны с поворотом огибаемого движущейся абразивной лентой профильного контактного копира, отличающийся тем, что, с целью повышения точности обработки лопаток за счет учета допуска на закрутку пера вдоль продольной оси, он снабжен люлькой, ось поворота которой на столе параллельна оси качалки и связана с ней посредством зубчатого зацепления, выполненного в виде шестерни и зубчатого сектора, установленного с возможностью поворота в плоскости поворота люльки и взаимодействия с введенной в станок направляющей, установленной,с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной оси поворота люльки.

2. Станок по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен датчиком измерения отклонения пера по закрутке, установленным с возможностью взаимодействия с направляющей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 499096, кл. В 24 В 19/14, 1971.

745656

А-А ис 8

Составитель Л. Карелина

Редактор И. Гохфельд Техред К. Шуфрич Корректор Ю. Макаренко

Заказ 3862/10 Тираж 943 . Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж --35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород. ул. Проектная, 4