Станок для двухстороннего шлифования деталей аэродинамического профиля абразивными лентами

 

Союз Соевтсиик

Социанистичвсиик

Рвс публии

ОП ИСАЙ И

ИЗОБРЕТЕН И

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц 905009

{63) Доиолнительиое к авт. свид-еу (22)Заявлено 05.06.78 (2I j 2623489/25с прнсоелинениект заявки М (23}Вриоритет

1)М. Кл.

В 24 В 21/16

)Ьеудауетвеай квинтет

СССР ае левки взвбрвтеввй н открытки

Опубликовано 15.02.82. Бимлетеиь М

3) УДК 62l.924..24 (088.8) Дата еиубликевании оиисаиии ° 02 . (72) Авторы изобретения

1!

Казанский ордена Трудового Красного Знамени авиационыь|й институт им. А.Н.Туполева

А.Н.Лунев, А.У.Губайдуллин, Ф.С.Юнусов, В.А..Раимов и Н.В.Фадеева (7I ) Заявитель (54) СТАНОК ДЛЯ ДВУХСТОРОННЕГО ШЛИФОВАНИЯ

ДЕТАЛЕЙ АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ

АБРАЗИВНИИИ ЛЕНТАИИ

Изобретение относится к обработке деталей аэродинамического профиля шлифовальными лентами и может быть использовано преимущественно для обработки пера крупногабаритных и с большими углами закрутки лопаток газотурбинных двигателей, паровых и газовых турбин в авиационной, судостроительной промышленности и энергомашиностроении.

Известен станок для шлифования лопаток, выполненный в виде размещенного на станине продольного стола с передней, задней и промежуточными бабками, несущими копир и деталь, кинематически связанными друг с другом, и супнгрта, несущего шпифовальную головку с контактными роликами, а также привода поперечных, вертикальных и угловых подач и привода дополнительной ориентации инструмента относительно обрабатываемой поверхности T.17.

Известно, что детали аэродинамического профиля задаются совокупностью профильных сечений, т.е. сечений, перпендикулярных продольной оси детали, и что наибольшую точность аэродинамического профиля получают при обработке подобных деталей по профильным сечениям.

На известном оборудовании этот . вид обработки достаточно строго реализован для лопаток небольшой длины с малыми углами закрутки.

Однако обработка крупногабаритных лопаток с большими углами закрутки на данном оборудовании имеет ряд недостатков, которые объясняются тем, что при больших углах закрутки наклон входных и выходных кромок достигает значительных величин (до 45-50 о продольной оси) . При обработке подобных деталей на известном оборудовании приходится применять инструмент с большой кривизной образующей r.

905009

4$

Пятно контакта инструмента и детали в этом случае смещено от середины инструмента. Причем на входной и выходной кромках это смещение происходит в разные стороны.

Строка уке не совпадает с профильным сечением. При одновременной двухсторонней обработке наклон строк со стороны спинки и корыта происходит в разные стороны, что приво.дит к снижению точности получения аэродинамического профиля за счет отклонения строк от заданных и контролируемых профильных сечений лопатки и копира; применения инструментов с большой кривизной образующей .r, что уменьшает рабочую ширину и приводит к повышенному износу абразивного инструмента; возникновению на кромках лопатки момента от нормальных составляющих сил резания спинки и корыта, что приводит к деформации детали в процессе обработки и возникновению вибраций.

Кроме того, снижается производительность процесса за счет снижения ширины активной режущей кромки, что вызывает увеличение числа строк и уменьшение величины шага подачи на строку; необходимость понижения поС дач на кромках -; прикромочных участках деталей либс, дополнительной их доработки. Причем ухудшается стабильность качества обработки за счет возникновения в плоскости профильных сечений межстрочечных гребешков„ а также возникновения нестабильного процесса с деформациями и вибрациями на кромках и прикромочных участках деталей.

Цель изобретения — повышение производительности и точности шлифования крупногабаритных лопаток с большими углами закрутки, Поставленная цель достигается тем, что совмещаются строки со стороны спинки и корыта в плоскости профильного сечения, увеличиваются рабочая ширина и длина абразивной поверхности инструмента, применяется ориентация инструментов относительно обрабатываемых поверхностей детали до совмещения главных осей инструментов с нормалями обрабатываемых поверхностей в каждом профильном сечении.

В станке эта ориентация осуществляется поворотом инструментов во1О

36

3S круг осей, проходящих через точки контактов инструментов с обрабатываемыми поверхностями детали. В процессе шлифования эти оси совершают в пространстве плоскопараллельное перемещение. При шлифовании входной кромки обе инструментальные головки повернуты в одном направлении вокруг вышеуказанных осей до совмещения точек контакта со стороны спинки и корыта в плоскости профильного сечения. Затем в процессе перехода точек контакта от входной кромки к середине детали и далее к выходной кромке инструментальные головки возвращаются, соответственно, в нейтральное поло>кение и далее отклоняют— ся в другую сторону. Процесс ориентации осуществляется непрерывно.

Выполнение конструкции станка с поворотными шлифовальными головками накладывает значительные ограничения на поперечные, продольные и вертикальные размеры шлифовальных головок. Так при длине лопатки

600 мм, ширине 300 мм, закрутке г. О

60 и наклоне входных и выходных кромок 45 поперечные размеры не должны превышать 350 мм, продольные — 700 мм, вертикальные — 2000 мм.

В то же время с точки зрения точности, производительности и качества длина и ширина должны быть максимальны.

Поэтому разделение шлифовальной головки на подвижную и неподвижную части и обеспечение независимости расстояния между ведущим и натя>кным роликом от положения контактного ролика позволяет испсльзовать максимально возможную длину ленты—

3750 мм, а размещение шлифовальной ленты между направляющими на участке перехода от подвижной части шли— фовальной головки к ее неподвижной части позволяет испольэовать макси-. мально возможную ширину ленты — 80 мм. !

На фиг, l изображена схема орит ентации инструмента относительно обрабатываемых поверхностей детали, на фиг. 2 — предлагаемый станок, вид сверху; на фиг. 3 — разрез А-А на фиг. 2 „ на фиг. 4 — разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 — разрез В-В на фиг. 4.

Станок содержит крестообразную станину 1, на которой размещен стол

2, несущий переднюю 3 и заднюю 4

905009

50

Формула изобретения бабки, в нижних шпинделях которых установлена деталь 5, а в верхних— копир 6. Стол 2 перемещается по станине 1 с помощью гидроцилиндра 7.

Перпендикулярно столу 2 на станине

1 установлены левый 8 и правый 9 поперечные суппорта, приводимые в движение гидроцилиндрами 10 и 11 и несущие левую 12 и правую 13 шлифовальные головки,поворачиваемые при ориентации по закрутке механизмами поворота 14 и 15 вокруг осей I I

II-II, перпендикулярных продольным осям детали 5 и копира 6 и проходящих через точки контакта инструментов с деталью 5 и датчиков положения с копиром 6. По левой 12 и правой 13 шлифовальным головкам перемещаются от гидроцилиндров 16 и 17 левая 18 и правая 19 копирные каретки, несущие левые 20 и правые

21 датчики положения, левый 22 и правый 23 контактные ролики, а также нижние 24 и 25 и верхние 26 и

27 поддерживающие ролики, На корпусах шлифовальных головок 12 и 13 установлены электродвигатели 28 и

29, приводящие в движение шлифоваль-„ ные ленты 30 и "31, надетые на приводные шкивы 32 и 33. На ведущих ветвях шлифовальных лент 30 и 31 установлены натяжные ролики 34 и

35. Шлифовальные ленты 30 и 31 пропущены между направляющими 36 и 37, о помещенными в прямоугольных пазах 33 шлифовальных головок 12 и 13. Высота нижних 24 и 25 и верхних 26 и 27 поддерживающих роликов такова, что ветви шлифовальных лент между нижними 24 и 25 и натяжными роликами 40

34 и 35, а также верхними роликами 26 и 27 и приводными шкивами

32 и 33 параллельны плоскости направляющих 36 и 37, что обеспечивает независимость расстояния меж- 45 ду приводными шкивами 32 и 33 и натяжными роликами 34 и 35 от положения копирных кареток 18 и 19 по высоте шлифовальных головок 12 и 13.

Станок работает следующим образом.

11роцесс резания осуществляется шлифовальными лентами 30 и 31, надетыми на контактные 22 и 23, поддерживающие 24 и 25, 26 и 27 и натяжные 34 и 35 ролики, и приводимыми в движение электродвигателями 28 и 29. Подача на строке осущесчляется эа счет перемещения копирных кареток 18 и 19 с установленными на них датчиками положения

20 и 21 и контактными роликами 22 и 23 от гидроцилиндров 16 и 17.

Подача на строку осуществляется от гидроцилиндра 7 за счет перемещения стола 2 установленными на нем передней 3 и задней 4 бабками, в нижних шпинделях которых закреплена деталь 5, а в верхних — копир

6, в конце: каждой строки на величину шага.

Ориентация по профилю осуществляется синхронным поворотом нижних и верхних шпинделей передней

3 и задней 4 бабок. Ориентация по закрутке осуществляется раздельно для поверхностей спинки и корыта обрабатываемых деталей от механизмов поворота 14 и 15 за счет поворота шлифовальных головок 12 и 13 вокруг осей 1-1 и II- П .

Движение копирования осуществляется от гидроцилиндров 10 и Il эа счет перемещения поперечных суппортов 8 и 9 по направляющим станины 1.

Использование предлагаемого станка для шлифования деталей аэродинамического профиля, например пера крупногабаритных лопаток газотурбинных двигателей, шлифовальными лентами по сравнению с известными наиболее прогрессивными техническими решениями позволяет повысить точность получения аэродинамическoro профиля деталей, а также производительность обработки за счет увеличения скоростей подач.

Укаэанные преимущества предлагаемого станка позволяют применить его на операциях окончательного шлифования деталей аэродинамического пропрофиля в результате чего на 20-ЗОХ снижается трудоемкость финишных операций по подгонке профиля, в 2-3 ра" эа уменьшается процент брака по прижогам, улучшаются условия труда рабочих-шабровщиков.

Станок для двухстороннего шлифования деталей аэродинамического профиля абразивными лентами, ныполненный в виде размещенных на станинепродольного стола с передней и эадИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

l . Авторское свидетельство СССР

Ф 141074, кп. В 24 В 17/02, 05.06.60

7 905009 8 ней бабками, несущими копир и де- правляющнх шлифовальной головки с таль, кинематически связанные один воэможностью перемещения в поперечс другим, и двух суипортов, несущих ном направлении и качания относишлифовальные головки с контактны- тельно оси, проходящей через точки ми роликами, а также привода попереч- s контакта контактного ролика с деных, вертикальных и угловых подач талью и датчика поперечного положен привода синхронного поворота дета- ния с копиром, а шлифовальные голи и копира, с двух сторон которого ловки снабжены устанавливаемыми на установлены с возможностью контак- копирные каретки дополнительными тирования с ним датчика положения, 0 роликами параллельного положения отличающийся тем, что, меняющих длину ветвей шнифовальных с целью повышения производитель- лент, причем ветви шлифовальных лент ности и точности шлифования крупно- помещены между вертикальнымн нагабаритных лопаток с углами закрут- правляющими копирных кареток. ки более 30, контактный ролик и дат->5 чик положения установлены на введенные в устройство копирные каретки, выполненные в виде подвижных плит, смонтированных на вертикальных на