Способ изготовления направляющих лопаток гидромашины
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
151) М. ggl.з (22) Заявлено 17 . 11 . 80 (21) 3005265/25-27 с присоединением заявки № В 21 1) 53/78 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет Опубликовано 15.02.83. Бюллетень ¹ 6 (53) УДК 621.q81. 14 (088. 8) Дата опубликования описания 17. 02.83 (72) Авторы изобретения.В. Н. Хохулин,: И. С. Панов, В. И. Анань Производственное объединение турбостро -- металлический завод" (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ НАПРАВЛЯЮЩИХ ЛОПАТОК ГИДРОИАШИНЫ Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к изготовлению сварных лопаток направляющих аппаратов поворотно-ло- 5 пастных и радиально-осевых гидротурбин, и может найти применение в тяжелсм машиностроении при изготовлении тяжелых крупногабаритных деталей. Одной иэ трудоемких операций при 10 изготовлении сварных направляющих лопаток является обработка верхних и нижних цапф лопаток. Обрабатываемые боковые поверхности цапф, формирующие профильную поверхность пера лопатки в,зоне приварки цапф, образуют несимметричное эллиптическое сечение. Известен способ, обеспечивающий точную обработку криволинейных поверх- 2О ностей поперечного ечения деталей, включающий бескопирную обработку заданной поверхности путем наклона оси вращения инструментального шпинделя, несущего резец, относительно ггродольной оси неподвижной детали. Резцу в процессе обработки сообщают дополнительное перемещение, равные разности между текущими радиусами — векторами поперечного сечения поверхности, обрабатываемой бескопирньм способсм, и текущими радиусами-векторамй поперечного сечения поверхности, заданной чертежом обрабатываемой поверхности (11 . Недостатком иэвестногО способа является -его сложность при практическом осуществлении. Кроме этого, при использовании способа для обработки боковых поверхностей цапф направляющих лопаток гидромашины, имеютцих значительные габариты, каждая из цапф обрабатывается в отдельности, что IIpMBoдит к большой трудоемкости обработки деталей и соответственно низкой производительности. Известен способ изготовления сварной лопатки, включающий механическую обработку заготовок цапф по цилиндру на токарно-центровых станках, гибку листовых заготовок пера лопатки после вырезки их по контуру, разметку мест вырезов для установки нижней и верхней цапф, механическую обработку бо" ковых поверхностей цапф, форюирующих профильную поверхность пера лопатки в зоне вырезов в листовых заготовк ах (21 . В гидротурбостроении обычно последняя операция выполняется на тяжелых . горизонтально-расточных станках ме996007 заготовках пера лопатки, Эти образующие размечают на цилиндрической поверхности цапф через крайние точки размеченных ранее хорд, т.е. точки a; d, и ч.,параллельно продольной оси цапф. Затем производят поочередно бескопирную обработку боковых поверхностей 9 поперечного сечения цапф, формирующих в дальнейшем профильную поверхность пера лопатки. Бескопирную обработку по предлагаемому способу на карусельном станке выполняют следующим образом. Комплект верхних (или нижних)1 цапф устанавливают в многоместном приспособлении вертикально на равном расстоянии от оси приспособления, расположенной в оси вращения планшайбы станка. При этом первоначально на приспособлении наносят круговую риску диаметром D = 2R ä, затем обеспечивают совпадение образующих 8, нанесенных на цилиндрической поверхности цапф, с круговой риской. После закрепления цапф производят обточку одной из боковых поверхностей по максимальному радиусу кривизны формирующую в последующем профильную поверхность 9 пера лопатки. После выполнения этого перехода цапфы раскрепляют и разворачивают их вокруг продольной оси, обеспечивая совпадение образующих, проведенных через точки g и а с круговой риской на приспособлении. Обрабатывают противоположную боковую поверхность цапф по тому же радиусу. Предложенный способ может быть реализован с помощью универсального оборудования. Процесс обработки цапф значительно упрощается, возникает воэможность одновременно обрабатывать .полный комплект цапф, сокращается технологический цикл изготовления деталей, что способствует досрочному изготовлению и вводу в эксплуатацию вы пускаемых машин. Кроме того, предложенный способ обеспечивает идентичность обрабатываемого поперечного сечения цапф. Точность сварных направляющих лопаток повышается, так как профильная поверхность пера лопатки намного точнее совпадает с профильной поверхностью, образуемой цапфами в местах вырезов в пере лопатки под цапфы, На фиг. 1 изображена сварная направляющая лспатка, общий вид; на фиг. 2 — схема установки цапф для бескопирной обработки; на фиг. 3сечение A-А на фиг . 2 на фиг . 4 сечение Б-Б на фиг. 3. Сварная направляющая лопатка содержит верхнюю цапфу 1, перо 2 лопа -50 ки, выполненное из листовых заготовок 3 и 4, нижнюю цапфу 5. Листовые заготовки 3 и 4 пера лопатки вырезают по контуру и гнут в штампе, далее размечают на них контуры вырезов для, установки верхней 1 и нижней 5 цанф. Замеряют радиусы кривизны профильной поверхности листовых заготовок в зоне вырезов. Фиксируют наибольший радиус кривизны1 ц„профильной поверхности. На торце цилинд-60 рической части каждой цапфы размечают хорды 6 и 7 поперечного сечения в со- . ответствии с размерами обрабатываемой детали, и образующие 8, соответствующие вырезаемому контуру в листовых 65 Формула изобретения тодом фреэерования путем нескольки:: установок в соответствии с предвари-. тельно проведенной разметкой линий обработки. В результате такой обработки на обрабатываемой детали образуется ломаная поверхность, состоящая из двух или нескольких плоских пересекающихся поверхностей. Недостатками известного способа являются его малая производительность и низкое качество обработанной поверхности, формирующей профильную поверхность пера лопатки ° После приварки цапф к листовым заготовкам пе- ра лопатки требуется прирубка и зачистка боковых поверхностей цапф 15 для обеспечения совпадения этих поверхностей с профильной поверхностью пера. Цель изобретения — снижение трудоемкости изготовления лопатки, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления направляющих лопаток гидромашины, состоящих иэ пера и цапфы, включающему гибку пера лопатки иэ.листовой заготовки, разметку на торцах цапф контурных линий хорд, соответствующих заданным размерам мест перехода цапфы в перо лопатки, механическую обработку боковых поверхностей цапф в соот- . ветствии с этой разметкой и последую- 30 щую сварку цапфы и пера, после гибки пера лопатки замеряют наибольший радиус кривизны изогнутой поверхности, наносят окружность замеренного радиуса ввиде круговойриски намногомест- 35 ное приспособление к карусельному станку, совмещают поочередно начальные и конечные точки хорд с этой .риской, после чего производят механическую обработку боковых поверхностей 40 .цапф на многоместном приспособлении. Способ изготовления направляющих лопаток гидромашины, состоящих из пера и цапфы, включающий гибку пера лопатки иэ листовой заготовки, разметку на торцах цапф контурных линий хорд, соответствующих эаданньм размерам мест перехода цапфы в перо лопатки, механическую обработку бо, 6 996007 /руг Р ковых поверхностей цапф в соответствии с этой разметкой и последующую сварку цапфы,и пера, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения трудоемкости изготовления лопатки, после гибки пера лопатки замеряют наибольший радиус кривизны изогнутой поверхности, наносят окружность замеренного радиуса в виде круговой риски на многоместное приспособление к карусельному станку, совмещают по- 10 очередно начальные и конечные точки хорд с этой риской, после чего производят механическую обработку боковых поверхностей цапф на многоместном приспособлении. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 9 543460, кл. В 23 В 5/38, 1977 2. Броновский Г.A. и др. Технология гидротурбостроения", Л., "Машиностроение", 1978, с. 236-238 прототип 99б007 A-Я Составитель Е. Чистякова Техред А.Бабинец Кощектоо О. Билак Редактор H. Воловик Заказ 785/15 Тираж 814 Подписное ВНИИПИ Государственного, комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035 ИоскваХ-35 Рараская наб. д. 4 5 Филиал ППП "ПатенТ", г. Ужгород ул. Проектная, 4
