Устройство ленточно-полировальногостанка для сообщения лопатке вертикаль-ных и горизонтальных вибраций

 

Союз Советскик

Социалистическик

Респубпмк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.07.79 (21) 2804529/25-08 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

В 24 В 21/16

Государственный комитет

СССР (53) УДК 621.924 .24 (088.8) Опубликовано 23.04.81. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 05.05.81 йо делам изобретений н открытий

А. У, Губайдуллин, Ф. С. Юнусов, В. М. Череват кий, Ю. Г. Красильников и Х. Ш. Хазиев /

Казанский ордена Трудового Красного Знам ни авйацнонный . институт им. А. Н. Туполева и Казанское о 7(ена-г1 нййа моторостроительное производственное объединение (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ЛЕНТОЧНО-ПО,ЛИРОВАЛЬНОГО СТАНКА Д,ЛЯ

СООБЩЕНИЯ ЛОПАТКЕ ВЕРТИКАЛЬНЫХ И ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ

ВИБРАЦИЙ

Изобретение относится к технологии абразивной обработки, преимущественно к шлифованию и полированию, и может быть использовано в станках для полирования сложно-фасонных поверхностей, например пера лопаток газотурбинных двигателей, ввоздушных винтов летательных аппаратов, гребных винтов судов и других деталей.

Известен полировальный станок для одновременной двухсторонней обработки пера лопатки газотурбинных двигателей, содержащий станину, продольные суппорты, шлифовальные ленты с объемными копирами, механизмы горизонтальной и вертикальной вибрации и механизм подачи продольных суппортов. Механизм вертикальной вибрации содержит зажимное приспособление, тягу, сферический шарнир и привод, а механизм горизонтальной вибрации содержит тяги, приводной вал, опорный шарнир, сферический шарнир и привод. Устройство для сообщения вибраций выполнено так, что лопатка закрепляется одним концом, т,е, консольно (1).

Однако консольная схема закрепления лопатки по траектории движения инструмента относительно детали не позволяет достичь постоянства, так как траектории зерен абразивных инструментов на различных расстояниях от места закрепления лопатки различны.

Рассмотрим кинематическую схему механизмов горизонтальной и вертикальной вибрации известного станка, составляющих вибропривод лопатки, с закрепленной в них лопаткой.

Механизм вертикальной вибрации ло î патки создает колебания с амплитудой Ат.

Это значение амплитуды сохраняется для всех точек лопатки.

Значения же амплитуд Ак горизонтальных колебаний каждой точки пера лопатки изменяются по длине пера, Происходит это

1 по следующей причине. В конструкции механизма горизонтальной вибрации предусмотрены регулируемые зазоры о, определяемые наличием консольного закрепления лопатки и служащие для самоустанавлива20 ния системы «деталь-инструмент». Во время работы объемные копиры, обкатывающие лопатку, зажимают ее по «пятну» контакта.

Пусть результирующая сила прижима приложена в точке N. При подаче системы по

823086 оси Х система поворачивается в шарнире

В относительно точки Х lo выбора зазора Ь

При этом точки пера перемещаются на величину Z, определяемую из соотношения

Z = о 1 . На эту величину будет уменьшаться амплитуда поперечных колебаний каждой точки лопатки, т. е. фактическая величина перемещения точек в сечении j — j будет

<хj = -Ах

Я где 0 = 1,5 мм;

R —— 100 мм.

Например, для заданной амплитуды Ах- 5.м при R> — — 200 мм, А,, = 2 мм, R — — 300 мм, Ах — — 0,5 мм

К вЂ”вЂ” 330мм, А„ = 0

Таким образом, при обработке лопатки в сечении, удаленном от оси поворота системы на 330 мм, при заданной амплитуде

А =- 5 мм относительное перемещение абразивного зерна и лопатки по направлению

Х становится равно нулю. Заданная траектория движения зерна в виде фигур Лиссажу вырождается в продольные риски. Такие условия ухудшают качество обработки.

При консольном закреплении лопатки при определенных усилиях прижима копиров от изгибающих моментов, возникающих в системе, может возникнуть дополнительная погрешность в траектории движения зерен.

Кроме того, при консольном закреплении лопатки при вибрационной обработке в призь комлевом участке пера лопатки возникают значительные знакопеременные напряжения, что может снизить усталостную прочность лопатки или привести к разрушению лопатки при обработке.

Цель изобретения — обеспечение олинаковь.х кинематических условий обработки в каждой зоне поверхности пера лопатки, повышение точности и качества обработки.

Указанная цель достигается тем, что устройство ленточно-полировального станка 40 для сообщения лопатке вертикальных и горизонтальных вибраций снабжено дополнительным зажим ным приспособлением для второго конца детали, соединенным с име, ющимся с помощью введенной в конструкцию скобы, установленной с возможностью перемещения относительно оси, проходящей через тягу вертикальной вибрации, и помегценной в пазы введенной в конструкцию вилки, а тяги механизма горизонтальной поверхности кинематически соединены с при- 50 водным валом, установленным с возможностью колебательного движения относительно продольной оси от ппивода механизма горизонтальной вибрации.

На чертеже изображена схема механизмов горизонтальной и вертикальной вибрации с закрепленной на них лопаткой полировального станка для одновременной двухсторонней обработки пера лопатки.

На станине станка установлены приводы вертикальной вибрации 1 и горизонтальной вибрации 2. Лопатка 3 закрепляется двумя концами в зажимных приспособлениях 4 и 5, установленных независимо друг от друга в угловом направлении на внутренних концах соосных цапф 6 и 7 скобы 8.

Верхняя цапфа 6 соединена сферическим шарниром 9 с приводом вертикальной вибрации 1. Цапфы би 7 смонтированы в соосных втулках 10, закрепленных на концах консольных частей скобы 8, и имеют возможность самоустанавливаться в угловом направлении. Для устранения угловых колебаний скобы 8 вместе с лопаткой 3 дужка ее смонтирована в пазу вилки 11, закрепленной на корпусе станка. Внешние концы цапф 6 и 7 смонтированы подвижно во втулках 12 горизонтальных тяг 13, соединенных посредством двух серьг 14 и рычагов 15 с концами приводной вала 16, на средней части которого закреплен рычаг 17, соединенный с помощью серьги 18 с эксцентриком 19 привода горизонтальной вибрации 2.

Устройство работает следующим образом.

Одновременно включаются приводы вертикальной вибрации 1 и горизонтальной вибрации 2, сообщающие лопатке 3 плоскопараллельные колебательные движения.

Включается привод перемещения копиров и им сообщается вращение вокруг их осей, и происходит обкатывание лопатки 3 шлифовальными лентами, формообразованными объемными копирами, и полирование колеблющейся лопатки.

Лопатка 3 во время обработки самоустанавливается относительно объемных копиров вместе с зажимными приспособлениями

4 и 5 и цапфами 6 и 7, которые поворачиваются во втулках 10 скобы 8 и втулках

12 тяг 13. Скоба 8 при этом остается неподвижной в угловом направлении благодаря фиксации ее относительно станины вилкой 1.

Горизонтальная вибрация сообщается лопатке через втулки 12 тягами 13, совершающими возвратно-поступательное движение через посредство серьг 14 рычагов

15 и приводного вала 16, получающим движение через рычаг 17 и cepbry 18 от эксцентрика 19 привода горизонтальной вибрации 2.

Благодаря такому исполнению механизма горизонтальной вибрации и закреплению в нем лопатки двумя концами достигаются одинаковые траектории движения всех точек лопаток, движущихся плоскопараллельно. Скоба разгружает лопатку от нагрузок, возникающих от горизонтальных и вертикальных вибраций. Одностороннее исполнение скобы позволяет оставить свободным доступ к зоне обработки со стороны рабочего места.

823086

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 1957/16 Тираж 915 Подписное

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Благодаря исполнения цапф подвижными в угловом направлении относительно скобы лопатка под действием инерционных сил поворачивается независимо от скобы и не скручивается.

Использование предлагаемого изобретения позволяет повысить качество обработки крупногабаритных лопаток газотурбинных двигателей.

Устройство ленточно-полировального станка для сообщения лопатке вертикальных и- горизонтальных вибраций, состоящее из механизма вертикальной вибрации, содержащего зажимное приспособление, тягу, сферический шарнир и привод, и механизма горизонтальной вибрации, содержащего тяги, приводной вал, опорный шарнир, сферический шарнир и привод, отличаюи4ееся тем, что, с целью повышения качества поверхности за счет обеспечения одинаковых кинематических условий обработки в каждой зоне поверхности лопатки, устройство снабжено дополнительным зажимным приспособлением для второго конца детали, соединенным с имеющимся с помощью введенной в конструкцию скобы, установленной с возможностью перемещения относительно оси, проходящей через тягу вертикальной вибрации, и помещенной в пазы введенной в конструкцию вилки, а тяги

1о механизма горизонтальной вибрации кинематически соединены с приводным валом, установленным с возможностью колебательтельного движения относительно продольной оси от привода механизма горизон15 тальной вибрации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке ¹ 2564488/25-08, кл. В 24 В 21/16, 15. 02. 79.