SU1061785A2 - Способ обработки криволинейных поверхностей и станок дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

1. Способ обработки криврлинеймых поверхностей по авт..св.11 987894, о т л и ч а ю щ и и с   тем что, с целью расишрени  технологических возможностей, в процессе обкатки деталь располагают гак, чтобы биссектриса угла пересекаюьшхс  обрабатываемых поВ(ерхиостей находилась на линии, соедин ющей оси качани  инструмента и деталиу определ ют обраба-. тываемую поверхность с наименьшей кривизной поперечного с.ечени , плоскость вращени  инструмента перемещают от линии, соедин ющей оси качани  инструмента и детали, к указанной поверхности и эту поверхность обрабатывают той стороной инструмента , радиус обрабатывакшей дуги которой в сечении выбирают больше радиуса сопр женной дуги на противоположной стороне инстру:мента , которой обрабатывают другую из пересекакшихс  поверхностей. ш о з: эо :л

Description

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ioщ и и с   тем, что отношени  paдиy сов образующих дуг рабочих поверхностей инструмента выбирают в соответствии с отношением радиусов кривизны поперечных сечений обрабатываемых ими поверхностей, а величину перемещени  плоскости инструмента выбирают .так, чтобы отнсмиение углов, образованных этой плоскостью с обрабатываемыми поверхност ми, было равно

X- R4

. где V - угол, образованный плос костью вращени  инструмента с обрабатываемой поверхностью , имеющей меньшую кривизну в поперечном сече-, НИИ}

Ц - угол, образованный плоскостью вращени  инструмента

. с другой обрабатываемой поверхностью;

R. - радиус образующей дуги инструмента в осевом сечении со стороны, производ щей обработку поверхности, имеющей меньшую кривизну поперечного сечени ; R. - радиус образующей дуги ин струМента со сто)оны, производ щей обработку второй поверхности,

3. Станок дл  обработки криволинейных поверхностей, о т л и ч д ю щи и с   тем, что ось качани  люльки инструментального шпиндел  и роликов установлена с возможностью перемещени  относительно станины по окружности, центр которой расположен на плоскости, проход щей через оси качани  люльки с инструментальным шпинделем и роликами и люльки с деталью и копирами.

1. , ;

.Изобретение относитс  к размерной формообразующей обработке пересекакАцихс  криволинейных поверхностей деталей, в основном прикомлевых участков лопаток газотурбинных двигателей.

По основному авт.св. № 987894 известен способ, включающий обработку строчками по двум копирам, которым совместно с деталью сообщают качательное движение, а с вращающимс  инструментом св зывают копирные ролики . Обработку производ т методом обката, сообща  инструменту перемещение об одной обрабатываемой поверности к другой в плоскости, прохоА щей через ось вращени  инструмента, рабочим поверхност м которого придают чечевицеобразную форму, которую образуют дугами окружности с радиусом кривизны в поперечном сечении , равными радиусам копировальных роликов, а центры их кривизны совмещают с центрами кривизны послених . Инструменту и роликам соо.бщают качание вокруг оси, параллельно оси качани  обрабатываемой детали с копирами, последнюю ось смешают в направлении качани  инструмента с роликами, а перемещение на строчку осуществл ют путем относительного смещени  обрабатываемой детали и копира в направлении, перпендикул рном плоскости обкатки.

Станок дл  осуществлени  известного способа включает люльку с двум копирами и площадкой дл  детали

и инструментальный шпиндель с двум  копировальными роликами.

Станок снабжен также второй люлькой дл  шпиндел  и роликов, разме5 ,щеннай опозитно первой люльке, причем ось качани  второй люльки св зана -с рычагом, снабженным механизмом его поворота ij .

Однако длина лопаток, которые мож0 но обработать по извecтнo Iy способу ; на известных станках, имеет ограниченную величину, так как их перо упираетс  в шпиндель инструмента. Этот недостаток, ограничивающий тех5 нологические возможности. Не удаетс  устранить увеличением диаметра инструмента , так как при зтом ограничение обрабатываемых деталей начинаетс  по кривизне профил  (пера) их - поперечных сечений.

Цель изобретени  - расширение технологических возможностей.

Эта цель достигаетс  тем, что согласно способу обработки, включающему обработку строчками по двум копирам, которым совместно с деталью сообщают качательные движени , а с вра щающимс  инструментом св зывают копирные роли5 и, которым как инструменту , имеющему чечевицеобразную 0 форму, сообщают качание вокруг

оси, параллельной оси качани  детали с копирами, и последнюю ось сме; щают в Направлении качани  инструмента с роликами и инструменту сооб5 щают перемещение от одной обрабатываемой поверхности к другой в плескости , проход щей через ось вращени  инструмента, в процессе обкатки деталь располагают так, чтобы биссектриса угла пересекающихс  обрабатываемых поверхностей находилась на линии, соедин ющей оси кача ни  инструмента и детали, определ ю обрабатываемую поверхность с наименьшей кривизной поперечного сечени , плоскость вращени  инструмента перемещают от линии, соедин ю щей оси качани  инструмента и детали , к указанной поверхности, и эту поверхност-ь обрабатывают той стороной инструмента, радиус обрабатываю щей которой в осевом сечении выбирают больше радиуса сопр женной дуги на противоположной стороне инструмента, которой обрабатывают другую из пересекающихс  поверхностей . Кроме того, отношени  радиусов образующих дуг рабочих поверхнос- , тей инструмента выбирают в соответствии с отношени ми радиусов кривиз ны поперечных сечений обрабатываемых ими поверхностей, а величину перемещени  плоскости инструмента выбирают так, чтобы отношение углов образованных этой плоскостью с обрабатываемыми поверхност ми, было равно где Y - угол, образованный плоскостью вращени  инструмента с обрабатываемой поверхностью , имеющей меньшую кри визну в поперечном сеченииj (f - угол, образованный плос-г костью вращени  инструмента с другой обрабатываемой поверхностью Н - радиус образующей дуги инст румента в осевом сечении со стороны производ щей обрабо ку поверхности, имеющей Мен шую кривизну поперечного се чени ; R. - радиус образующей дуги инст мента со стороны, производ  щей обработку второй поверх ности, При этом в станке дл  осуществле ни  указанного способа включающем люльку с деталью и копирами и люльку с инструментом и роликами, ось качани  которой св зана с поворотным рычагом, указанна  ось установлена с возможностью перемещени .отн сительно станины по окружности,цент которой расположен на плоскости, проход щей через оси качани  люльки с инструментальным шпинделем и роли ками и люльки с деталью и копирами. На фиг. 1 изображена упрощенна  кинематическа  схема реализации пре лагаемого способа, в плоскости обкатки; на фиг. 2 - крайние положение инструмента в процессе обкатки при обработке бандажированной ; спр мл ющей лопатки компрессора; на фип. 3 - сечение А-А на фиг.2; на фиг. 4 - сечениеВ-Б на фиг.2 на фиг. 5 - конструкци  станка fe плоскости обкатки; на фиг; б сечение В-В на фиг.5. Способ осуществл етс  следующим образом. На детали (лопатке) 1 обрабатывают пересекающиес  криволинейные поверхности - полку II хвостовика и прилежащую к ней часть поверхности пера Г, которые плавно сопр гаютс  между собой дугой окружности малого радиуса г (например, г 0,84 мм). Обработку (шлифование) производ т профильным инструментом 2, например алмазным кругом, которому сообщают рабочее вращение (со скоростью резани ) вокруг его геометрической оси 00. Формы обрабатываемых поверхностей П и Г. детали 1 восцроизвод т по двум копирам 3 и 4 с рабочими контактными поверхност ми Д и Е, соответственно. Копиры 3 и 4 жестко св зывают с обрабатываемой деталью 1, дл  чего деталь с помощью приспособлени  5 креп т на люльке 6, на которой креп т также и указанные копиры. Копировальные ролики 7 и 8, взаимодействующие соответственно с копирами 3 и 4, жестко св зывают с ин-. струментом 2. Дл  этого корпус 9 шпиндел  10, сообщающего рабочее вращение инструменту 2, вместе с ос ми 02 и Од, на которых вращаютс  копировальные ролики 7 и 8, креп т на одной люльке 11. Обработку производ т обкаткой в плоскости, проход щей через ось 00 вращени  инструмента (фиг. 1). При этом обкатку ос тдествл ют в направлении от одной из обрабатываемых пересекающихс  поверхностей к другой, например, обрабатывают полку П детали 1 (фиг. 2), затем обкс1тку осуществл ют в направлении к радиусной поверхности г сопр жени  пера с полкой лопатки и обрабатывают эту поверхность (галтель), после чего обрабатывают часть поверхности пера Г. . . Обкатку производ т путем синхронизации качани  Со обрабатываемой детали 1 с копирами 3 и 4 вокруг оси Oj и качани  S2. инструмента 2 с копиральными роликами 7 и 8 вокруг оси 0, параллельной оси 0ц . Дл  этого люльку 11 качают шатуном 12,. шарнирно соединенным с вращающимс  кривошипом 13.. В процессе обкатки ось 0| качани  обрабатываемой детали.смещают в направлении к оси 0 путем упругого лоджати  копиров к роликам, дл  чег ось Of располагают на/рычаге 14,) имеющем возможность noBopoTa вокруг оси Ос, который осуществл ют силовы цилиндром 15. Рабочей поверхности F инструмен та 2 придают чечевицеобразйую форму образуемую дугами о и Н окружностей 1 и К,радиусы R и R которых в осевом9ечении принимают равнъали радиусами копировальных роликов 7 и 8 а центры кривизны совмещают с ос ми Oj и 0 вращени  роликов . В нейтральном положений люлек 6 и 11 в процессе обкатки (фиг. 1) биссектрису Л минимального угла об обрабатываемых пересекающихс  поверхностей Пи Г детали 1 располага ют на линии Of 0 центров Of и 04 ка чаний инструмента 2 и детали 1 а плоскость пп рабочего инструмента 2 вокруг оси 00 отклон ют от этой линии в направлении к той из поверх ностей II и Г детали, котора  имеет меньшую кривизну поперечного сечени . Когда 1 1инимальный радиус кривизны Кр (фиг.4} поверхности Г пер лопатки 1 меньше минимального радиу са R YV (фиг ё 3) поверхности II бандажной полки лопатки, т.е. кривизна об рабатываемой поверхности П Полки ме ше кривизны обрабатываемой поверхности Г пера, (в соответствии с опи санным признаком) плоскость пп вра щени  инструмента 2 отклон ют от ли нии в сторону П (фиг. 1). Поверхность П, имеющую меньшую к кривизну ПРОФИЛЯ в поперечном сечении , обрабатывают стороной G инстру мента 2, расположенной противополож но шпинделю 10, т.е. в данном кг нкретном случае лопатку располагают таким образом, чтобы обработка ее полки II производилась поверхностью инструмента G, а не поверхностью Н. Радиус RI обрабатывающей дуги О инструмента в осевом сечении со сто роны, обрабатывающей эту поверхность детали (имеющую меньшую криви ну ), принимают больше радиуса Н сопр женной дуги П противоположной стороны инструмента. Отношение радиусов Н и Rj образующих дуг G и Н инструмента принимают равным отношению радиусов кривизны RJ. и Rf, поперечных сечений соответствующих обрабатываемых-ими пересекающихс  поверхностей Г « П детали 1.. Величину угла () (фиг. 1) указанного отклонени  плоскости пп рабочего вреицени  инструмента от линии . принимают из услови , чтобы отношение углов oL и (( , образованных зтой плоскостью с обрабатываемыми поверхност ми П и Г, .было равно 1.Ж где V - угол, образованный плоскостью пп вращени  инструмента 2с обрабатываемой поверхностью II, имеющей меньшую кривизну в поперечном сечении A-AJ ( f - угол, образованный плоскостью вращени  инструмента с другой обрабатываемой поверхностью , в данном случае с поверхностью Г; R - радиус образующей дуги Н инструмента в осевом сечении со стороны, производ щей обработку поверхности Г, имеющей большую кривизну поперечного сечени  (Б-Б); Rg- радиус образующей дуги G инструмента в осевом сечении со стороны, производ щей обработку поверхности П, имеющей меньшую кривизну в поперечном сечении А-А. Соотношение Rj /Rj принимаетс  из расчета одинаковых условий .обработки . Обеих пересекающихс  поверхностей , т.е. практически одинакового п тна контакта инструмента с деталью. Соотношение у / Ч . R(R2-Rf) получаетс  из геометрических построений при выбранйом соотношении R| и R2. Копировальный станок дл  обработки пересекающихс  поверхностей детали (лопатки) 1 провильным инструментом (алмазным кругом) 2 содержит копиры 3 и 4, которые, как и приспособление 5 дл  креплени  детали, установлены на люльке 6. Взаимодействующие с копирами 3 и 4 копировальные ролики 7 и 8 жестко св заны с инструментом 2. Дл  этого корпус 9 шпиндел  10, как И указанные ролики установлен на люльке 11, котора  шатуном 12 шарнирно соединен с кривошипом.13 привода ее качани . Люлька 6 установлена на рычаге 14, -шарнирно соединенном с силовым цилиндром 15, шток 16 которого с помощью оси 17 шарнирно соединен с рычагом 14, а корпус с помощью оси 1В шарнирно соединен d кронштейном 19, закрепленным на станине 20. Ось 21 качани  люльки 6 закреплена на рычаге 14, а ось 22 поворота рычага 14 установлена на кронштейне 23, закрепленного на станине. Приспособление 5 дл  креплени  обрабатываемой детали 1 и копиры 3 и 4, каждый в отдельности, закреп лены на качалках 24, оси качаний Ко торых 25 закреплены на люльке бгОНа женной силовым цилиндром 26, которы шатуном 27 Шарнирно соединен с одно из качалок 24, которые, в свою очередь , шарнирно соединены между собо т гой 28. Шатуном 29 люлька 6 шарнирно сое нена с. коромыслом 30 механизма изме ни  направлени  поджима копиров к ролккам..Ось 31 этого коромысла закреплена на кронштейне 14. Коромысло 30 снабжено грузом 32, а на рыча ге 14 закреплены упоры 33 и 34 огра ничени  поворота люльки 6, Оси 35 и 36 копировальных роликов 7 и 8 закреплены на ползушках 37 и.38, установленных в направл ющих люльки 11 с возможностью регули ровочного перемещени , осуществл емого При настройке станка микрометрическими винтами 39. Ось 40 качани  люльки 11 с помо11, подшипников 41 установлена на кроНштейне 42. Во внутренней полости этой оси на подшипникс1х 43 установлен трансмиссионный вал 44, на котором закрепл етс  шкив 45, соединенный бесконечной гибкой св зью ремнем 46 со шкивом 47, закрепленным на приводном валу электродвигател  48. На втором конце трансмиссионного вала 44 закреплена коничес ка  шестерн  49, наход ща с  в зацеплении с конической шестерней 50, закрепленной на валу 51, установлен ном с возможностью вращени  в подшипниках 52 корпуса 53, закрепленного , на люльке 11. На валу 51 закре лен шкив 54, соединенный обесконечным плоским ремнем 55 сошкивом 56, закрепленным на нерабочем конце шпи дел  10. Ремень 55 огибает направ-; л ющий шкив 57, ось 58 которого уст новлена на кронштейне 59, закреплён ном на люльке 11. Механизм подачи инструмента на врезание содержит маховичок ручной подачи 60, закрепленный на валу 61, установленном с возможностью вращени  (но без возможности осевого : смещени ) в стакане 62, во внутренней полости которого установлен с возможностью осевого перемещени  по зун 63. С кольцевой проточкой этого ползуна взаимодействует вилка коромысла 64, ось 65 которого закреплена на кронштейне 66, установленном на корпусе 53. С коромыслом 64 шарнирно соединена т га 67, второй конец которой шарнирно соединен с .корпусом 9 шпиндел . Корпус 9с помощью оси 68 установлен с возможностью поворота на кронштейне 69, закрепленном на люльке 11. Стакан 62 закреплен на кроштейне 70, который вместе с кронштейном 42 закреплен на стойке 71. Стойка 71, кронштейй 72, несущий двигатель 48, и редуктор 73 вместе с электродвигателем 74 закреплены на плите 75. Люлька 11 шпиндел  инструмента и копировсшьных роликов установлено на станине с возможностью смещени  оси 40 ее качани  (фиг. 6, на фиг.1 эта ось обозначена позицией 0) по дугр окружности L с центром 0 (фиг. 1 и 5), лежащим на плоскости, проход щей через ось 0(фиг. 1) качани  этой люльки, а также ось 0( люльки 6 обрабатываемой детали с копировальными роли к с1ми, причем упом нутый центр расположен на пр мой 0|04, проход щей через линию пересечени  обрабатывс1емых поверхностей Г и П детали 1 в нейтральном положении люльки 6 этой детали. Это достигаетс  ам, что плита 75, на которой расположена люлька 11, устанрв- лена на стенке 76 (фиг.- 5 и 6) станка с возможнс)стью настроечного поворота вокруг точки О (фиг. 1 и 5). Дл  этого на плите 75 имеютс  пазы (фиг. 5), выполненные по радиусу R с центром в точке Og. Плита 75 крепитс  к стенке 76 с помощью винтов 77 и 78. Дл  поворота плиты 75 вокруг точки 0 при настройке станок снабжен винтовым механизмом , содержащим т гу 79, в концы которых завинчены рычаги 80 и 81, шарнирно соединенные ос ми 82 и 83 соот ветственно с плитой 75 и станиной (или кронштейном 19). После установки обрабатываемой детали 1 в приспособление 5 силовым цилиндром 15 поворачивают рычаг 14 на оси 22 до упора копиров 3 и 4 в ролики 7 и 8. Лопатка 1 при этом подводитс  в зону обработки . Включают вращение электродвигател  48, которое через шкив 47, ремень 46, шкив 45, трансмиссионный вал 44,:коническую передачу 49 и 50, вал 51, шкив 54, ремень 55 и шкив 56 передаетс  шпинделю 10 вместе с инструментом 2. После этого включают двигатель 74 и его вращение через редуктор 73 передаетс  кривошипу 13, который через шатун 12 сообщает качани  люльке 11 на оси 40. Вместе с люлькой качаетс  инструмент 2 и ролики 7 и 8, которые через копиры 3 и 4 качают люльКу 6 на 9си 21. в процессе этих качаний рычаг 14 , поворачиваетс  на оси 22, при этом происходит обкатка обрабатываемых поверхностей детали 1 по профилю инструмента 2. . Плоскость пп вращени  инструмента в нейтральном положении люлек б

и 11 отклон ют от линии, проход щей через оси их качаний, на необходимый угол р (фиг. 1) при настройке станка . Яп  этого отпускают винты 77 и 78 и вращением т ги 79, при котором измен етс  рассто ние между ос ми 82 и 83, поворачивгиот плиту 75 вокруг точки Og. Вместе с плитой поворачиваетс  и шпиндель с инструментом .

После установки плоскости враме и  инструмента в расчетное положение вннтами 77 и78 поджимают плиту 75 к стенке станка 76,

Изобретение расшир ет технологические возможности способа и станка так как позвол ет обработать более длинные лопатки. Чем больше угол тем большие лопатки можно обработать,

76

20

И Й5

W

.ejL.

Claims (3)

1. СПОСОБ ОБРАБОТКИ КРИВОЛИНЕЙНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ И СТАНОК ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.

   (57) 1. Способ обработки криволинейных поверхностей по авт..св.»987894, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, в процессе обкатки деталь располагаюттак, чтобы биссектриса угла пересекающихся обрабатываемых поверхностей находилась на линии, соединяющей оси качания инструмента и детали, определяют обраба-. тываемую поверхность с наименьшей кривизной поперечного с.ечения, плоскость вращения инструмента перемещают от линии, соединяющей оси качания инструмента и детали, к указанной поверхности и эту поверхность обрабатывают той стороной инструмента, радиус обрабатывающей дуги которой в осевом сечении выбирают больше радиуса сопряженной дуги на противоположной стороне инструмента, которой обрабатывают другую из пересекающихся поверхностей.

   .SU „..1061785
2. 2. Способ по π.ί, о т л и ч а ющ и й с я тем, что отношения радиусов образующих дуг рабочих поверхностей инструмента выбирают в соответствии с отношением радиусов кривизны поперечных сечений обрабатываемых ими поверхностей, а величину перемещения плоскости инструмента выбирают так, чтобы отношение углов, образованных этой плоскостью с обрабатываемыми поверхностями, было равно

   Х‘_ R< Л.’ R₂-^ki ' где Ϋ - угол, образованный плос⁰ костью вращения инструмента с обрабатываемой поверхностью, имеющей меньшую кривизну в поперечном сече-, нии;

   φ - угол, образованный плоскостью вращения инструмента . с другой обрабатываемой поверхностью;

   R. - радиус образующей дуги инструмента в осевом сечении со стороны, производящей обработку поверхности, имеющей меньшую кривизну поперечного сечения;

   R. - радиус образующей дуги ин^А струмента со стороны, производящей обработку второй поверхности.
3. 3. Станок для обработки криволинейных поверхностей, о т л и чающийся тем, что ось качания люльки инструментального шпинделя и роликов установлена с возможностью перемещения относительно станины по окружности, центр которой расположен на плоскости, проходящей через оси качания люльки с инструментальным шпинделем и роликами и люльки с деталью и копирами.