CZ280206B6

CZ280206B6 - Obráběcí centrum k broušení obrobků s komplexně opracovaným povrchem

Info

Publication number: CZ280206B6
Application number: CS913240A
Authority: CZ
Inventors: Kurt Liechti; Ralph Liechti; Fritz Lehmann
Original assignee: Liechti Engineering Ag
Priority date: 1990-10-25
Filing date: 1991-10-25
Publication date: 1995-12-13
Also published as: EP0483064B1; CA2054131A1; JPH04331060A; CS324091A3; ATE109056T1; DE59102343D1; US5245792A; CA2054131C; EP0483064A1

Abstract

Obráběcí centrum (1) je určeno k broušení obrobků (2) s komplexně opracovaným povrchem, jako jsou lopatky turbin nebo pohonných jednotek. V upínacím přípravku (5) je upnut jeden nebo několik obrobků (2). Upínací přípravek (5) je posuvný v horizontální ose (6) a v horizontální ose (7). Každý obrobek (2) je dále otočně upnut kolem své osy otáčení (8). Nosný přípravek (10) je posuvně podél vertikální osy (13) uspořádán na stojanu (9). V nosném přípravku (10) je vložena jedna nebo několik automaticky vyměnitelných brusných hlav (11). Každá brusná hlava (11) obsahuje brusný nástroj (12) s možností pohonu z nosného přípravku (10). Nosný přípravek (10) je naklonitelný kolem osy sklonu (14), která probíhá rovnoběžně s horizontální osou (7). Každá brusná hlava (11) je otočná v libovolném úhlu kolem své podélné osy (38), která je v nenakloněném stavu nosného přípravku (10) rovnoběžná s vertikální osou (13).ŕ

Description

(57) Anotace:

Obráběcí centrum Je k broušení obrobků s komplexně opracovaným povrchem. Jako Jsou lopatky turbín nebo pohonných Jednotek, kde v upínacím přípravku (5) Je upnut Jeden nebo několik obrobků (2). Upínací přípravek (5) je posuvný v ose X-(6) a ose Y-(7). Každý obrobek Je dále otočně upnut kolem své osy otáčení (8). Nosný přípravek (10) Je posuvně podél vertikální osy Z-( 13) uspořádán na stojanu (9). V nosném přípravku je vložena Jedna nebo několik automaticky vyměnitelných brusných hlav (11). Každá brusná hlava (11) obsahuje brusný nástroj (12) s možností pohonu z nosného přípravku (10). Nosný přípravek (10) Je naklonitelný kolem osy sklonu (14), která probíhá rovnoběžně s osou Y. Každá brusná hlava (11) Je otočná kolem své podélné osy (38) v libovolném úhlu, která Je v nenakloněném stavu nosného přípravku (10) rovnoběžná s osou Z. Brusná hlava pro obráběcí centrum má brusný nástroj (12) s povrchovou plochou otočného válcovitého kotouče (55). přiléhající k obrobku a obsahuje přidržovací prostředky (60,61.74) k záběru s upevňovacími prostředky (62.63.64,73), uspořádanými na nosném přípravku, a spojovací prostředek (39).

Obráběcí centrum k broušení obrobků s komplexně opracovaným povrchem

Oblast techniky

Vynález se týká obráběcího centra k broušení obrobků s komplexně opracovaným povrchem a rovněž brusné hlavy obráběcího centra.

Dosavadní stav techniky

Lopatky parních turbín, kompresorů a pohonných jednotek, a rovněž letecké vrtule mají komplexně opracované povrchy. Tyto díly se obvykle vyrábějí frézováním na nákladných obráběcích centrech s několika číslicové řízenými osami. Posuv a přísuv jak obrobku, tak frézovacího nástroje se řídí v uvedených číslicově řízených osách pomocí nákladného softwaru. Po vyrobení těchto dílů jsou na povrchu patrné drážky a stopy po frézování. Ty se musí v současné době většinou ještě odstraňovat nákladným ručním broušením. Je jasné, že takovou ruční práci na přesných dílech musí vykonávat kvalifikovaný personál. Tato práce není náročná jenom časové, ale i nákladové a skrývá v sobě nebezpečí, že broušením vzniknou na povrchu závady. Takovými závadami mohou být například nechtěná zahloubení, která při pozdějším použití namontovaných hotových dílů, ať. už v turbině nebo v pohonné jednotce, mohou vést ke snížení stupně účinnosti.

V současné dobé je na trhu jenom jedna bruska na turbínové lopatky. Tato bruska má na stojanu namontovanou brusnou hlavu, ve které je umístěný nekonečný brusný pás. Brusný pás je k opracování obrobku veden ve smyčce kolem kontaktního kotouče, přikloněného k obrobku. Stroj je dále vybaven šesti pohybovými osami, z čehož jednou pro podélný posuv obrobku (osa X), jednou pro příčný posuv brusné hlavy (osa Y), jednpu pro otáčení obrobku (osa A), jednou pro sklon brusné hlavy (osa B) a rovněž jednou ke změně úhlu natočení brusné hlavy (osa C).

Posuv brusné hlavy kolmo k obrobku (osa Z) není řízen na míru. Brusná hlava je výkyvné zavěšena. Přítlačný tlak brusného pásu na obrobek se vyvozuje pneumaticky, přičemž brusný pás sleduje předem daný obrys obrobku. JJe o tak zvané sledovací broušeni.

I když tato bruska na turbinové lopatky přináší ve srovnáni s ručním opracováním časové úspory, má ještě určité nevýhody. Protože se jedná o sledovací broušení, jak již bylo řečeno, při kterém·brusný pás sleduje obrys obrobku, daný výrobním postupem, není možná oprava tvarových chyb nebo odchylek od předepsaného tvaru. Tímto strojem se může pouze dosáhnout prostého zlepšení povrchu. U přechodu z broušení na hrubo na broušení na čisto nebo na leštění je u známého stroje potřeba dlouhých prostojů, protože se musí měnit brusný pás v brusné hlavě. Práce u brusky na turbínové lopatky vyžaduje dlouhodobou přítomnost pracovníka obsluhy.

-1CZ 280206 B6

Podstata vynálezu

Úkolem tohoto vynálezu je odstranění uvedených nedostatku. Zejména to znamená vytvoření stroje, který je schopen při broušeni uvedených dílů s komplexně opracovaným povrchem korigovat chyby tvaru nebo geometrických odchylek od předepsaného tvaru, které mohou nastat během výrobního pochodu, a který dále tak optimalizuje postup broušení, že prostoje jsou co nejkratší a že není potřebná dlouhodobá přítomnost pracovníka obsluhy.

Tento úkol je vyřešen obráběcím centrem k broušení obrobků s komplexně opracovaným povrchem, zejména lopatek turbín a pohonných jednotek, se strojním ložem, upínacím přípravkem obrobků, řídicím zařízením a brusnou hlavou, obsahující poháněný brusný nástroj, přičemž brusná hlava je posuvná ve vertikální ose Z a vzhledem k této ose je naklonítelná a je otočná kolem své podélné osy, podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že upínací přípravek obrobků je uspořádán na křížových saních, které jsou posuvné v horizontální ose X-(6) a ose Y-(7), a má dva vzájemně oddělené suporty, které jsou vzájemně posuvné v ose X k otočnému upnutí alespoň jednoho obrobku, dále, že ve vertikální ose Z-(13) je umístěn nosný přípravek, číslicově řízený na míru, k nesení alespoň jedné brusné hlavy, dále, že nosný přípravek obsahuje prostředky k řiditelnému upevnění a uvolnění alespoň jedné výměnné brusné hlavy a rovněž obsahuje hnací prvky s prvním hnacím prostředkem k pohonu brusného nástroje, umístěného v brusné hlavě, dále, že je zde nástrojový zásobník, ke kterému je naklonitelný nosný přípravek a ve kterém je uloženo několik brusných hlav a dále jsou zde prostředky k předávání a k automatickému vkládání alespoň jedné brusné hlavy z nástrojového zásobníku na nosný přípravek a naopak.

Výhodné je, jestliže brusná hlava, vložená v nosném přípravku, je naklonitelná proti ose Z-(13) alespoň o ± 45°, přičemž osa sklonu probíhá rovnoběžně s osou Y-(7), a že nosný přípravek obsahuje druhý hnací prostředek k nastavení úhlu sklonu brusné hlavy.

Rovněž je výhodné, jestliže brusná hlava je otočná, resp. otáčivá o jakýkoliv úhel kolem své podélné osy, a že nosný přípravek obsahuje třetí hnací prostředek k nastavení úhlu otočení, resp. otáčení brusné hlavy. S výhodou je nastavení úhlu sklonu nosného přípravku číslicově řízeno. Také nastaveni úhlu natočení, resp. otáčeni brusné hlavy je číslicové řízeno.

Účelné je, když upínací přípravek obrobků je určen k upnutí několika obrobků a nosný přípravek je vybaven k vyměnitelnému upínáni několika brusných hlav, přičemž vždy každá brusná hlava je přiřazena jednomu upnutému obrobku a uvedené hnací prostředky jsou určeny ke společnému pohonu a nastaveni odpovídajících úhlů všech brusných hlav, přičemž u všech brusných hlav se provádí přísuv simultánně a ve stejném rozsahu.

Je řešena rovněž brusná hlava pro obráběcí centrum, kde brusný nástroj má povrchovou plochu otočného válcovitého kotouče, přiléhající k obrobku, podle vynálezu. Její podstata spočívá v tom, že obsahuje přidržovací prostředky k záběru s upevňovacími prostředky, uspořádanými na nosném přípravku, a spojovací prost-2CZ 280206 B6 ředek ke spojeni brusného nástroje s prvním hnacím prostředkem nosného přípravku.

Výhodné je, jestliže uvedená podélná osa brusné hlavy, kolem níž je brusná hlava otočná, resp. otáčivá, probíhá jak průměrově kontaktním kotoučem, tak středově jeho axiální délkou.

Dále je výhodné, když kontaktní kotouč je vyměnitelný, přičemž se může použít kotoučů s odlišnými průměry v brusné hlavě tak, že povrchová plocha, obrácená k obrobku, leží vždy na stejném místě v uvedené podélné ose, nezávisle na průměru kontaktního kotouče.

S výhodou je uvedené místo průsečíkem podélné osy brusné hlavy a osy sklonu, kolem níž je brusná hlava naklonitelná.

Brusný nástroj dále obsahuje nekonečný brusný pás, který je veden kolem kontaktního kotouče na straně obrácené k obrobku. V účelovém provedení je místo kontaktního kotouče použit brusný kotouč.

Přidržovací prostředky jsou uspořádány bočně k brusné hlavě, v podstatě rovnoběžné s uvedenou podélnou osou.

Přehled obrázků na výkresu

Vynález bude dále podrobněji popsán podle výkresu, kde na obr. 1 je izometrické znázornění obráběcího centra podle vynálezu v nulové poloze, na obr. 2 je znázorněno obráběcí centrum podle obr. 1 v poloze pro výměnu brusné hlavy, na obr. 3 je v bokorysu znázorněn nosný přípravek obráběcího centra, na obr. 4 je znázorněn nosný přípravek podle obr. 3 v nárysu, na obr. 5 je znázorněna brusná hlava, zabudovaná do nosného přípravku v bokorysu a na obr. 6 jsou znázorněny různé polohy brusné hlavy k opracováni obrobku, přičemž je znázorněn jenom spodní konec brusné hlavy, obrácený k obrobku.

Příklady provedeni vynálezu konstrukce a funkce centra 1 k broušení , podle vynálezu.

Podle obr. 1 a 2 bude nejprve popsána přednostního příkladu provedení obráběcího obrobků 2 s komplexně opracovaným povrchem Obrobky 2, například lopatky turbín a pohonných jednotek a rovněž vrtulové listy, jsou v uvedeném obráběcím centru χ zobrazeny v upínacím přípravku 5 obrobků v upnutém stavu. Upínací přípravek 5 je uspořádán na křížových saních 4, upevněných na strojním loži

3. Prostřednictvím křížových saní 4, které mají dvě číslicově řízené osy, je upínací přípravek 5 obrobků posuvný v prvním horizontálním směru, v v ose Y, ]_. Osa X a

5. obrobků má pravý upnut jeden nebo několik obrobků 2. jemné posuvné v ose X k upnuti ose X, 6a ve druhém horizontálním směru, osa Y jsou vzájemně kolmé. Upínací přípravek suport 5a a levý suport 5b, mezi nimiž je Oba suporty 5a, 5b jsou vzájemné posuvné v ose X k upnuti obrobků různých délek. Každý suport je vybaven upínacími prostředky, například dvoučelistovými upínacími pouzdry, k otočnému upevnění konců obrobků 2,. V uvedeném příkladu provedení je pravý suport 5a opatřen pohonem k uvedení znázorněných obrobků 2 do otáčivého pohybu. Tento otáčivý

-3CZ 280206 B6 pohyb je rovněž číslicově řízen, což je naznačeno osou A, označenou pozicí 8,. Strojní lože 3 obsahuje dále stojan 9, na němž je upevněn nosný přípravek 10, vyložený a přesahující přes obrobky 2 a posuvný v číslicově řízené vertikální ose Z, 13,. V nosném přípravku 10 jsou vyměnitelně vložené dvě brusné hlavy 11. Každá z brusných hlav 11 obsahuje brusný nástroj 12., kterým je ve znázorněném příkladu provedení nekonečný brusný pás. Řízené prostředky k upevnění brusných hlav 11 v nosném přípravku 10 umožňují automatickou výměnu brusných hlav 11. Zmíněné upevňovací prostředky budou přesně popsány v další části popisu. Nosný přípravek dále obsahuje první hnací prostředek 16, například elektromotor k bezstupňovému pohonu brusného nástroje 12 v brusných hlavách 11 pomocí spojky, která v tomto obrázku není viditelná. Nosný přípravek 10, který je v brousicí poloze odsunut ve směru osy Y od stojanu 9, obsahuje nosnou část 23 brusné hlavy 11, která je nakloní tělně uložena na nosném úhelníku 18,. Osa sklonu probíhá v uvedené poloze nosného dílu 10 rovnoběžně s osou Y a je to rovněž číslicové řízená osa, označená pozicí 14, jak je naznačeno písmenem B. Druhý hnací prostředek 17, uspořádaný na nosném přípravku 10, například servomotor, je určen, jak bude dále uvedeno, k nastavení úhlu sklonu nosné části 23 brusné hlavy 11. Tento úhel sklonu muže být proti ose Z alespoň ± 45°. Na obr. 1 a 2 není viditelný třetí hnací prostředek, zabudovaný v nosné části 23 brusné hlavy 11 nosného přípravku 10, který je určen k otáčení každé brusné hlavy 11 o jakýkoliv úhel kolem další číslicové řízené osy C, označené pozicí 15.. Tato poslední osa je podélná osa brusné hlavy a probíhá při úhlu sklonu 0’ nosné části 23 brusné hlavy rovnoběžně s osou Z. Místně posunutý ke strojnímu loži £ je postaven nástrojový zásobník 19., ve kterém je uloženo více brusných hlav 11 s různými brusnými nástroji 12 na nosných prvcích 20.. K výměně brusných hlav 11 je stojan 9, jak je vyznačeno na obr. 2, otočný kolem další osy D, označené pozicí 22. Nosný přípravek £0, zejména nosná část 23 brusné hlavy £1, dosahuje přes tuto otočnou polohu opačné polohy k nosným prvkům 20. které na obr. 1 a 2 neobsahují žádnou brusnou hlavu 11. Prostřednictvím uvedených, na obr. 1 a 2 neviditelných, řízených upevňovacích prostředků na nosném přípravku £0, se poslední vložené brusné hlavy 11 uvolni a přenesou se na nosné prvky 20. Prostřednictvím oběžného posuvu nástrojového zásobníku 19 dosáhnou nové brusné hlavy 11 opačné polohy proti nosné části 23 brusné hlavy a mohou být k ní připevněny upevňovacími prostředky. Po zpětném otočení stojanu 9 se může pokračovat v broušení novými brusnými hlavami 11.

Všechny uvedené číslicové řízené osy, řízené upevňovací prostředky, otočný pohyb stojanu 9, oběžný posuv nástrojového zásobníku £9, jsou řízeny neznázornéným řídicím zařízením. Počet brusných hlav 11 podle vynálezu, které jsou současné uloženy v nosném přípravku, může být různý. Je možné takové rozšíření nosného přípravku 10 a upínacího přípravku 5 obrobků, že se může současně opracovávat nejen jeden nebo dva obrobky, nýbrž tři, čtyři atd. Vždy každému obrobku 2 j^e přiřazena jedna brusná hlava

11. Všechny obrobky 2 a brusné hlavy 11 vykonávají při obrábění nastavovací a posuvové pohyby, které jsou u každého obrobku a každé brusné hlavy identické, co se týká rozsahu i směru.

Automatická výměna brusných hlav vyžaduje jen krátké prostoje. Brusný nástroj 12 může být optimálně přizpůsoben opracovanému

-4CZ 280206 B6 obrysu obrobku. Přechod od broušení na hrubo k broušení na čisto nebo leštění nevyžaduje nákladnou výměnu brusného pásu v brusné hlavě 11, pouze automatickou výměnu již připravených brusných hlav. Opotřebované brusné pásy se mohou nahradit u jedné nebo více brusných hlav, zatímco stroj pracuje s dalšími brusnými hlavami. Číslicovým řízením všech uvedených os. t.j. simultánním řízením šesti os, se mohou vyloučit nebo zmenšit všechny chyby v průběhu broušení, které se nechtěně projevily na obrobcích při výrobním procesu. Na tomto obráběcím centru se může provádět plně automatické broušení povrchu bez stálé přítomnosti pracovníka obsluhy. Dále je možno uvést, že celé obráběcí centrum může být obklopeno ochranným ohrazením 21.

Na obr. 3 a 4 je zobrazena podstatná část obráběcího centra podle vynálezu, a to nosný přípravek 10 v bokorysu a nárysu. Na obr. 3 jsou mezi nosným úhelníkem 18 a nosnou částí 23 brusné hlavy 11 viditelná dvě ložiska 44, kolem jejichž osy B je naklonitelná nosná část 23 brusné hlavy 11. Pohon nastavení určitého úhlu sklonu se provádí druhým hnacím prostředkem 17, servomotorem. Ten je upevněn na nosné části 23 brusné hlavy 11 a pohání prostřednictvím převodu s ozubeným řemenem 40 šnekovou převodovkou 41. Na hřídeli šnekového kola této převodovky je uspořádán ozubený pastorek 42, který je v záběru s ozubeným segmentem 43. pevné namontovaným na nosném úhelníku 18,. Při zapnutém motoru 17 se podle jeho otáčení pohybuje ozubený pastorek 42 po ozubeném segmentu 43.. Nosný díl 23 brusné hlavy 11 s vloženými brusnými hlavami 11 se přitom naklání o odpovídající úhel. Uvedená ložiska jsou uspořádaná tak, že osa sklonu B se tangenciálně dotýká přilehlých bodů obratu 56 brusného nástroje 12.. Pohon brusných hlav 11 se provádí prvním hnacím prostředkem 16, například elektromotorem, který je rovněž upevněn na nosné části 23 brusné hlavy 11. Hnací hřídel 27 tohoto motoru ovládá první hnací kolo 30, které je přiřazeno první brusné hlavě 11 a které je spojeno prostřednictvím spojovacího prostředku 32, zejména ozubeného řemenu, s druhým hnacím kolem 31. Druhé hnací kolo 31 je přiřazeno druhé brusné hlavě 11. Kaskádovým zapojením dalších hnacích kol by bylo možné modulové uspořádáni dalších brusných hlav 11. Z hnacích kol .30., 31 vystupuje po jednom spojovacím hřídeli 45 ve směru přiřazené brusné hlavy 11. Na konci každého spojovacího hřídele 45 je umístěno čelní hnací kolo 28, posuvně v axiálním směru tohoto hřídele. Tlačná pružina 29, umístěná na každém z obou hřídelů 45, je určena k uvedení do záběru každého čelního hnagího kola 28., k pohonu brusných nástrojů 12 v každé brusné hlavé 11, se spojovacím čelním kolem 39., které je umístěno na každé brusné hlavé 11. Třetí hnací prostředek 26 , rovněž servomotor, ovládá prostřednictvím hnací řemenice 34 a dalšího ozubeného řemenu 35 šnekový hřídel 36., který je určen k pohonu šnekových kol 37., která jsou uspořádaná soustředně se spojovacími hřídeli nad každou brusnou hlavou 11 v nosné části 23 brusné hlavy. S každým šnekovým kolem 37 je otočně spojen jeden upevňovací prostředek 49 pro každou brusnou hlavu 11. Brusné hlavy 11 jsou otočné kolem osy C o zmíněný libovolný úhel pomoci třetího hnacího prostředku 26 , uspořádaného v nosné části 23 brusné hlavy 11. Tím, že podélná osa 38 brusné hlavy 11, která je vzhledem k brusnému nástroji 12, jak na obr. 3 v bokorysu, tak na obr. 4 v nárysu, současné osou souměrnosti a současně se shoduje s osou otáčení Ca tím, že osa sklonu B nosné části 23 brusné hlavy 11 tangenciálně probíhá bodem nebo body obratu 56 brusného nástroje

-5CZ 280206 B6 nebo brusných nástrojů 12 a protíná každou podélnou osu 38 brusné hlavy 11 v pravém úhlu, nemají změny úhlu sklonu a otočení brusných hlav 11 v podstatě za následek žádnou relativní změnu polohy osy X, Y a Z proti obrobku 2. To zjednodušuje řízeni.

Na obr. 5 je v bokorysu znázorněn přednostní příklad provedení brusné hlavy 11 obráběcího centra podle vynálezu. Pohon brusného nástroje 12, kterým je nekonečný brusný pás 52. a povrchová plocha kontaktního kotouče 55, přiléhající k obrobku, kde kolem tohoto kontaktního kotouče je vede brusný pás, se provádí hnacím kotoučem 51. Hnací kotouč 51 je uspořádán na prvním hřídeli 69, který je otočné uložen v rámu 71 brusné hlavy 11. První hřídel 69 je spojen plochým řemenem 50 s druhým hřídelem 70, který je rovněž otočně uložen v uvedeném rámu 71. Na druhém hřídeli 70 je uspořádáno uvedené spojovací čelní kolo 39. Nekonečný brusný pás 52 je veden kolem hnacího kotouče 5£, přes vratné kladky 53, přes vodicí kladky 54 a kolem kontaktního kotouče 55. Vratné kladky 53 jsou uspořádané rovnoběžně s podélnou osou 38 brusné hlavy 11, posuvně na suportu 8,. Pneumatický napínací válec 57, spojený s tělesem brusné hlavy ££, slouží k napínáni nekonečného brusného pásu 52 na uvedený suport 58,. Na rámu 71 jsou uspořádány šrouby 59 přívodu vzduchu k napínacímu válci 57.

Jak již bylo řečeno, probíhá podélná osa 38 brusné hlavy ££ v bokorysu i v nárysu symetricky k brusnému nástroji 12. Průsečík této podélné osy 38 s povrchovou plochou kontaktního kotouče 55. přiléhající k obrobku 2, kde kolem tohoto kontaktního kotouče 55. obíhá brusný pás 52, je bod obratu 56 a slouží jako řídicí referenční bod.

Podle konstrukce opracovávaného obrobku, například když obsahuje zakřivení s velkými nebo malými radiusy, musí být připraveny brusné hlavy, jejichž kontaktní kotouče 55 mají rozdílné průměry. Brusné hlavy jsou konstruované tak, že kontaktní kotouče jsou lehce vyměnitelné. Kontaktní kotouče 55 jsou otočné uloženy na jednom konci držáku 67 kontaktních kotoučů, přičemž osa otáčení leží kolmo k podélné ose brusné hlavy ££. Držák 67 kontaktního kotouče 55 je připevněn upevňovacími šrouby 66 a polohově zajištěn pojišťovacím kolikem 68 na rámu 71 brusné hlavy ££. Držáky 67 kontaktních kotoučů 55 jsou dimenzovány tak, že u všech použitých průměrů kontaktních kotoučů 55 leží bod obratu 56., sloužící jako řídicí referenční bod, na stejném místě podélné osy 38 brusné hlavy ££. Jinými slovy, vzdálenost mezi bodem obratu 56. a například spojovacím čelním kolem 39 je stejná, nezávisle na průměru kontaktního kotouče 55. Dále je rovněž pamatováno na použiti kontaktních kotoučů 55 a brusných pásů 52 s různými šířkami. Přirozeně by bylo možné, i když to není označeno nebo zobrazeno, namísto nekonečného brusného pásu 52 a kontaktního kotouče 55 použít jako brusného nástroje brusný kotouč, který by byl uspořádán stejné jako kontaktní kotouč 55. Provedení pohonu takového brusného kotouče by mělo být pro odborníka snadno odvoditelné ze známého stavu techniky.

Bočné od brusné hlavy ££, v podstatě rovnoběžně s podélnou osou 38 brusné hlavy £1, jsou uspořádány přidržovací prostředky

60, 61, které společně působí s upevňovacími prostředky 49 na nosné části 23 brusné hlavy ££. Přidržovací prostředky obsahují vodicí kolejnici £0, na jejímž horním a spodním konci je po jedné

-6CZ 280206 B6 vodicí desce 61 s bočně zkosenými čelními plochami. Upevňovací prostředky 49 obsahují v podstatě nosnou desku 62., na níž jsou uspořádány ve tvaru obdélníku čtyři vzájemné oddělené vodici kladky 63.. Každá vodicí kladka 63 obsahuje zářez 72, který je proveden tak, že každá vodicí deska 61 je připevnitelná mezi dvé sousední vodicí kladky 63., umístěné v příčném směru k podélné ose 38. Aretačnim válcem 64, například hydraulickým válcem, je zatlačen aretační kolíček 73 do vrtání 74., umístěném na vodicí kolejnici 60, k zafixování a upevněni brusné hlavy 11 na nosné části 23.

Uvedená automatická výměna brusných hlav 11 se přesněji provádí tak, že otočením stojanu 9 se brusné hlavy 11, vsazené do nosné části 23., vloží do nosných prvků 20 nástrojového zásobníku 19 (obr. 2). Zpětným vytažením aretačního kolíčku 73 z vrtání 74. se nosný přípravek 10 posune nahoru v ose Z tak daleko, až vodicí kladky 63 již nezabírají s vodícími deskami 61. Nyní je možné vyjmout pomocí nosných prvků 20 odpojené brusné hlavy 11 z nosné části 3.. Přivedou se nové brusné hlavy 11 a obráceným postupem se aretují. K ochraně brusné hlavy 11 je možné její zakrytováni ochranným krytem 65.

Na obr. 6 je znázorněna turbínová lopatka jako obrobek 2. Z tohoto obrázku je okamžitě zřejmé, že podle průběhu právě opracovávaného tvaru je vždy účelné použít brusných hlav 11 s kontaktními kotouči 55, 55' rozdílných průměrů. Zakřivení na obrobku 2 s velkým rádiusem je účelné opracovávat kontaktním kotoučem 55 s velkým rádiusem, zatímco zakřivení na obrobku 2 s malým průměrem se musí opracovávat kontaktním kotoučem 55.' s odpovídajícím malým zvoleným průměrem. Podle průběhu tvaru obrobku 2 je výhodné měnit směr broušení. Změnou úhlu natočení brusné hlavy 11 se hlava může přizpůsobit směru broušeni. Podle způsobu opracováni se může použít brusných hlav 11 s rozdílným zrněním brusných pásů 52, 52’.

Je jasné, že z důvodu vyměnitelnosti brusných hlav a postupného používáni brusných hlav s brusnými nástroji, které jsou optimálně přizpůsobeny odpovídajícímu procesu opracování, se ve srovnáni s dosavadním stavem techniky dosahuje podstatných výhod, co se týká zkrácení prostojů. Produktivita obráběcího centra se může dále zvýšit současným opracováním několika stejných obrobků. Jsou možné další úspory tím, že není nutná stálá přítomnost pracovníka obsluhy. Zbývá ještě jednou zdůraznit zcela podstatnou výhodou, že tímto obráběcím centrem je možné nejen zlepšit povrch, ale také zmenšit nebo odstranit vady, které eventuálně vznikly na výrobku během výrobního procesu.

Claims

1. Obráběcí centrum k bróušení obrobků s komplexně opracovaným povrchem, zejména lopatek turbín a pohonných jednotek, se strojním ložem, upínacím přípravkem obrobků, řídicím zařízením a brusnou hlavou, obsahující poháněný brusný nástroj, přičemž brusná hlava je posuvná ve vertikální ose Z a vzhledem k této ose je naklonitelná a je otočná kolem své podélné osy, vyznačující se tím, že upínací přípravek (5) obrobků (2) je uspořádán na křížových saních (4), které jsou posuvné v horizontální ose X (6) a ose Y (7), a má dva vzájemně oddělené suporty (5a, 5b), které jsou vzájemné posuvné v ose X, k otočnému upnutí alespoň jednoho obrobku (2), dále, že ve vertikální ose Z (13) je umístěn nosný přípravek (10) číslicově řízený k nesení alespoň jedné brusné hlavy (11), dále, že nosný přípravek (10) obsahuje prostředky (49, 62, 63, 64, 73) k řiditelnému upevnění a uvolnění alespoň jedné výměnné brusné hlavy (11) a rovněž obsahuje hnací prvky (16, 28, 29, 30, 31, 32) s prvním hnacím prostředkem (16) k pohonu brusného nástroje (12), umístěného v brusné hlavě (11), dále, že má nástrojový zásobník (19), ke kterému je naklonítelný nosný přípravek (10) a ve kterém je uloženo několik brusných hlav (11), a dále má prostředky (20, 22) k předávání a k automatickému vkládání alespoň jedné brusné hlavy (11) z nástrojového zásobníku (19) na nosný přípravek (10) a naopak.

2. Obráběcí centrum podle nároku 1, vyznačující se tím, že brusná hlava (11), vložená v nosném přípravku (10), je naklonitelná proti ose Z—(13) alespoň o ± 45°, přičemž osa sklonu (14) probíhá rovnoběžně s osou Y (7) a že nosný přípravek (10) obsahuje druhý hnací prostředek (17) k nastavení úhlu sklonu brusné hlavy (11).

3. Obráběcí centrum podle nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že brusná hlava (11) je otočná, resp. otáčivá o jakýkoliv úhel kolem své podélné osy (38) a že nosný přípravek (10) obsahuje třetí hnací prostředek (26) k nastavení úhlu otočeni, resp. otáčeni brusné hlavy (11).

4. Obr^jpécí centrum podle nároků 1 až 3 , vyznačující se tím, že nastavení úhlu sklonu nosného přípravku (10) je spojeno s číslicovým řízením.

5. Obráběcí centrum podle nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že nastaveni úhlu natočení, resp. otáčení brusné hlavy (11), je spojeno s číslicovým řízením.

6. Obráběcí centrum podle nároků 3 až 5, vyznačující se tím, že upínací přípravek (5) obrobků (2) je pro upnutí několika obrobků (2) a že nosný přípravek (10) je pro vyměnitelné upínáni několika brusných hlav (11), přičemž vždy každá brusná hlava (11) je přiřazena jednomu upnutému obrobku (2) a že hnací prostředky (16, 17, 26) jsou ke společnému pohonu a nastavení odpovídajících úhlů všech brusných hlav (11) , přičemž u všech brusných hlav (11) se provádí přísuv simultánně a ve stejném rozsahu.

7. Brusná hlava pro obráběcí centrum podle nároku 1, kde brusný nástroj (12) má povrchovou plochu otočného válcovitého kotouče (55), přiléhající k obrobku , vyznačující se tím, že obsahuje přidržovací prostředky (60, 61, 74) k záběru s upevňovacími prostředky (62, 63, 64, 73), uspořádanými na nosném přípravku, a spojovací prostředek (39) ke spojení brusného nástroje (12) s prvním hnacím prostředkem (16) nosného přípravku (10).

8. Brusná hlava podle nároku 7, vyznačující se tím, že podélná osa (38) brusné hlavy (11), kolem níž je brusná hlava (11) otočná, resp. otáčivá, probíhá jak průměrově kontaktním kotoučem 55, tak středové jeho axiální délkou.

9. Brusná hlava podle nároku 8, vyznačující se tím, že kontaktní kotouč (55) je vyměnitelný, přičemž kotouče (55, 55’) s odlišnými průměry jsou v brusné hlavě (11) uloženy tak, že povrchová plocha, obrácená k obrobku (2), leží vždy na stejném místě v podélné ose (38), nezávisle na průměru kontaktního kotouče (55, 55').

10. Brusná hlava podle nároku 9, vyznačující se tím, že místo v podélné ose (38) je průsečíkem podélné osy (38) brusné hlavy (11) a osy sklonu (14), kolem níž je naklonitelná brusná hlava (11).

11. Brusná hlava podle nároků 7 až 10,vyznačující se tím, že kotouč (55) je kontaktní kotouč a že brusný nástroj (12) dále obsahuje nekonečný brusný pás (52), který je veden kolem kontaktního kotouče (55) na straně obrácené k obrobku (2).

12. Brusná hlava podle nároků 7 až 10,vyznačující se tím, že kotoučem je brusný kotouč (55).

13. Brusná hlava podle nároků 7 až 12,vyznačující se tím, že přidržovací prostředky (60, 61, 74) jsou uspořádány bočně k brusné hlavě (11), v podstatě rovnoběžně s uvedenou podélnou osou (38).