SU818826A1 - Ленточно-шлифовальный станок - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к станкостроению и может быть использовано при проектировании ленточно-шлифовальных станков дл  шлифовани  и полировани  криволинейных поверхностей рабочих лопаток газотурбинных двигателей узкой абразивной лентой.

Наиболее близок к предлагаемому ленточно-шлифовальный станок дл  обработки деталей переменного профил , содержаШий механизм,- сообшающий качательное движение обрабатываемой детали, закрепденной в шпинделе станка, и механизм, св занный с указанным шпинделем и сообш,ающий возвратно-поступательное движение шлифовальной головке станка. На этой головке размещено устройство, измен юш,ее положение абразивной ленты в рабочей зоне обработки в зависимости от требуемого изменени  профил  обрабатываемого издели , которое выполнено в виде контактного ролика с трем  и более подвижными кулачками , помещенными в корпусе указанного ролика и выполненными качающимис  через подход щую дл  этой цели кинематическую св зь от механизма качани  издели  в процессе обработки 1.

Этот станок пригоден только дл  обработки прикомлевой части пера турбинной лопатки и работает с недостаточной точностью .

Цель изобретени  - расширение технологических возможностей станка и повышение точности обработки.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в ленточно-шлифовальном станке дл  обработки криволинейных поверхностей, выполненном в виде станины, несущей шлифовальную бабку и стол с бабкой издели , установленные с возможностью согласованного движени  друг относительно друга посредством копирного механизма, последний выполнен в виде вала с набором двух программных дисковых кулачков, установленных с интервалами, соответствующими расчетным сечени м обрабатываемого издели . Нри этом стол с бабкой издели  и шлифовальна  бабка установлены с возможностью качани . Такое выполнение станка обеспечивает

достаточно точную синхронизацию качани  шлифовальной бабки и обрабатываемого издели  по задаваемой набором двухпрограммных дисковых кулачков программе в канщом расчетном сечении обрабатываемого издели , что значительно повышает точность обработки, а быстра  смена двухпрограммных дисковых кулачков в процессе наладки станка на другой типоразмер значительно расшир ет его технологические

возможности.

На фиг. 1 изображена полуконструктивна  кинематическа  схема станка; на фиг. 2 - кинематическа  схема копирного механизма; на фиг. 3 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - полукопструктивна  кинематическа  схема шлифовальной бабки .

На продольных направл ющих станины 1 установлен стол 2, имеющий механизм, сообщающий ему возвратно-поступательное перемещение. На столе 2 в опорах 3 установлен качающийс  стол 4. На этом столе смонтирована бабка 5 издели , служаща  дл  сообщени  вращательно-реверсивного движени  валу 6 с набором двухпрограммных дисковых кулачков и люльке 7 с изделием 8. Наружные концы вала 6 и люльки 7 размещены в опорах 9. Продольное перемещение люльке с изделием сообщаетс  с помощью механизма возвратно-поступательного перемещени  стола 2 общеизвестной конструкции с приводом от маховика 10.

Дл  останова стола в требуемом положении он снабжен линейкой 11 с пазами 12, рассто ние между которыми соответствует рассто нию между расчетными сечени ми пера обрабатываемого издели . В пазы дл  фиксации стола с изделием в нужном положении входит стопор 13, закрепленный на станине 1.

Люлька 7 снабжена центрами 14, в которых с помощью зажима 15 крепитс  изделие 8 (лопатка газотурбинного двигател ).

Бабка издели  выполнена в виде черв чно-цилиндрического редуктора с приводным гидродвигателем 16. Каждый двухпрограммный дисковый кулачок 17 вала 6 соответствует двум смежным расчетным сечени м издели . Кулачки устанавливают с интервалами , соответствующими рассто ни м между этими сечени ми.

На тумбовой части станины установлена подкладна  плита 18, на поперечных направл ющих которой смонтирована шлифовальна  бабка 19 с бесконечной абразивной лентой 20. Шлифовальна  бабка включает салазки 21, на которых смонтирована поворотна  каретка 22, котора  может поворачиватьс  вокруг оси 23, закрепленной в салазках. Второй опорой каретки 22 служат катки 24, опирающиес  на круговые направл ющие салазок. Салазки 21 могут перемещатьс  по направл ющим подкладной плиты 18 с помощью подход щего дл  этой цели механизма.

На каретке 22 установлены две опоры 25, в которых закреплена ось 26. На этой си смонтирована плита 27 с опорными роликами 28. Плита может поворачиватьс  относительно оси 26 на некоторый угол, обеспечивающий установку абразивной ленты нормально к образующей обрабатываемой поверхности. На плите 27 с помощью кронштейна закреплен цилиндр 29, шток которого св зан качающейс  опорой 30, котора  с помощью оси 31 также закреплена на плите 27 и служит дл  установки приводного двигател  32 абразивной ленты. Цилиндр 29 совместно с опорой 30 служит дл  нат жени  абразивной ленты.

На каретке 22, на ее оси 23, смонтирована плита 33 с опорой 34, в которой уста10 новлен кронштейн 35 с прижимным роликом 36. Ось ролика совместно с кронштейном может быть установлена под требуемым углом относительно горизонтальной плоскости. Кронштейн с помощью винта 37 15 может перемещатьс  в направлении обрабатываемого издели  дл  совмещени  правой кромки прижимного ролика с вертикальной осью 23, относительно которой шлифовальную бабку можно покачивать 20 дл  установки образующей прижимного ролика касательно к образующей теоретического профил  издели .

Дл  наиболее точной установки прижимного ролика 36 касательно к обрабатывае5 мому профилю издели  кронштейн 35 и плиту 27 разворачивают на угол закрутки профил  издели . Формообразование участков профил  сечений осуществл етс  за счет покачивани  издели  вокруг год413он0 тальной оси с помощью бабки издели , котора  синхронно с изделием покачивает вал 6 с набором двухпрограммных дисковых кулачков на заданный угол. Но так как обрабатываемое изделие (например, лопат5 ка газотурбинного двигател ) имеет сложную рабочую поверхность двойной кривизны , то столу 4 с бабкой издели  и шлифовальной бабке дополнительно сообщают согласованное движение относительно друг 0 друга посредством копирного механизма в виде вала 6 с набором двухпрограммных дисковых кулачков 17, которые через кинематическую цепь взаимодействуют с шлифовальной бабкой и с опорным роликом, 5 жестко св занным со станиной посредством кронштейна 38. На этом кронштейне на оси 39 подвижно закреплен рычаг 40 с опорным роликом 41. Положение рычага

40относительно кулачков 17 определ етс  0 винтами 42 и 43, причем винт 43 снабжен

маховичком 44 с ручкой 45. При вращении последнего опорный ролик 41 подводитс  или отводитс  от кулачков 17. Прижатие кулачков к опорному ролику 41 осуществл етс  за счет веса стола 4.

В результате вращени  двухпрограммных дисковых кулачков 17 бабка 5 издели  совместно со столом 4 совершает качательное движение относительно оси 46 стола 2.

Программа качани  стола задаетс  кривой, котора  образует левую сторону (по чертежу , фиг. 3) кулачков 17. Дл  отвода кулачков от опорного ролика

41в процессе перемещени  стола 2 дл  об5 работки следующего участка издели  настанине 1 закреплен гидроцилиндр 47, шток которого взаимодействует с кронштейном 48, закрепленным на бабке издели ,

С целью покачивани  шлифовальной бабки вокруг вертикальной оси 23 синхронно со столом 4 копирный механизм снабжен копирным роликом 49, который находитс  в посто нном контакте с правой (по чертежу, фиг. 3) стороной одного из кулачков 17, котора  задает программу покачивани  шлифовальной бабке. Копирный ролик 49 закреплен на оси рычага 50, который жестко св зан с валом 51 конической шестерни 52 (фиг. 2), наход шейс  в посто нном зацеплении с конической шестеоней 53, закрепленной на валу 54. Вал 54 жестко св зан с рычагом 55 качани  шлифовальной бабки. На оси 56 рычага 55 закреплен enie малый рычаг 57 с нажимным роликом 58. При работе станка нажимной ролик 58 находитс  в посто нном контакте с, кареткой 22, котора  прижата к нему пружиной 59, прикрепленной одним концом к станине, а другим - к каретке 22. Рычаг 57 служит дл  установки прижимного ролика 36 касательно к обрабатываемой поверхности перед началом шлифовани , что осуществл етс  с помошью винта 60, враша  который, можно поворачивать малый рычаг 57 относительно оси 56, а следовательно , поворачивать и каретку 22 вокруг оси 23, устанавлива  тем самым прижимной ролик 36 касательно к образующей обрабатываемой поверхности. После этой регулировки рычаг 57 жестко скрепл ют с рычагоМ 55 посредством винта 61.

Кром.е того, рычаг ,57 служит дл  выведени  копирного ролика 49 из контакта с кулачками 17, что необходимо при перемеш ,енин стола 2 с одной позиции на другую. Осуществл етс  это с помощью гидроцилиндра 62, закрепленного на станине, шток которого взаимодействует с -рычагом 57, поворачива  его вокруг оси шестерни 53 и через кинематическую цепь 50-53 отвод  приводной ролик 49 от кулачков 17.

При вращении двухпрограммных . дисковых кулачков копирный ролик 49 обкатываетс  по поверхности одного из этих кулачков и поворачивает на соответствующий угол вал 51, сообща  тем самым вращательное движение валу 54 с рычагом 57, который, взаимодейству  через ролик 58 с кареткой 22, поворачивает последнюю вокруг оси 23 совместно с щлифовальной бабкой. Посто нный кинематический контакт между роликом 58 и кареткой 22 осуществл етс  посредством пружины 59.

Дл  осуществлени  перешлифовки двухпрограммных дисковых Кулачков, или изготовлени  новых, используют опорный ролик 41 и копирный ролик 49. Дл  чего на кронштейнах 38 и 63 устанавливают двигатели 64 и 65, соответственно, на приводные щкивы которых и указанные ролики 41 и

49 одевают абразивные ленты 66 и 67, а на бабку издели  устанавливают брус 68, с помощью которого осуществл етс  посто нное прижатие эталонной лопатки к прижимному ролику 36, абразивна  лента с которого на врем  шлифовки кулачков снимаетс  и он в это врем  используетс  как копирный.

Работает предлагаемый станок следующим образом.

Изделие, т. е. лопатку, креп т в центрах 14 люльки 7 и закрепл ют. Затем правую пробку прижимного ролика 36 (см. фиг. 1 и 2) совмещают с первым расчетным сечением лопатки и соответственно с вертикальной осью О-О, проход щей через .ось 23.

Далее с помощью винта 60 добиваютс  касани  нажимного ролика 36 с абразивной лентой 20 профил  обрабатываемой поверхности .

Выполнив наладочные работы, включают двигатель 32 привода абразивной ленты и двигатель 16 привода бабки издели  и вала 6 с набором двухпрограммных дисковых кулачков 17. Пружина 59 посто нно поджимает каретку 22 к нажимному ролику 58 копирного механизма и соответственно копионый ролик 49 к одному из кулачков 17. При провороте кулачка 17 последний будет взаимодействовать с копирным роликом 49, и посредством кинематической цепи 49-58-22 шлифовальна  бабка будет поворачиватьс  вокруг оси 23. выставл   тем самым прижимной ролнк 36 касательно к запрограммированному (теоретическому ) профилю поверхности обрабатываемого издели .

В то же врем  обрабатываемое изделие будет поворачиватьс  вокруг оси О-О совместно с люлькой 7, а опира сь одним из кулачков на опорный ролик 41, жестко св занный со станиной, будет сообщать еще н качательное движение сто.лу 4 с люлькой 7 и изделием 8 вокруг оси 46. Качание стола с люлькой и изделием, поворот последнего вокруг осп О-О плюс ПОВОРОТ шлифовальной бабки вокруг оси 23 обеспечивают формообразование обрабатываемого участка между двум  смежными расчетными сечени ми . Как только один участок издели  будет обработан, включаетс  гидроцилнндр 62, и копирный ролик 49 через кинематическую цепь 57-50 отводитс  от набора кулачков 17, верхний стол 4 под действием его веса отклон етс  в сторону отвода копирного ролика 49 до упора 69, освобожда  опорный ролик 41.

Далее с помощью известного механизма стол перемещаетс  на один щаг, на следующую позицию и фиксируетс  в этом положении стопором 13, который входит в паз 12 линейки II, и процесс шлифовани  повтор етс .

С целью устранени  ступенчатости при переходе с одного участка на другой левый край абразивной ленты немного перекрывает следуюпаее расчетное сечение. В таком пор дке обрабатываютс  все участки издели .

Чтобы наладить станок дл  обработки другого типоразмера издели , необходимо заменить двухпрограммные дисковые кулачки кулачками, соответствующими этому типоразмеру издели . Эти кулачки можно прошлифовать на предлагаемом станке. Дл  этого на вал б устанавливают набор заготовок дисковых кулачков. На приводные шкивы двигателей 64 и 65, опорный ролик 41 и коиирный ролик 49 соответственно надевают абразивные ленты 66 и°67. В центре 14 люльки 7 устанавливают эталонное изделие и закрепл ют. Абразивную ленту 20 шлифовальной бабки снимают, а прижимной ролик 36 (служащий в этом случае копирным роликом) освобождают от поворотной части шлифовальной бабки, выкрутив соединительный винт 70. На коопус бабки издели  устанавливают брус 68, который посто нно прижимает эталонное изделие к прижимному ролику 36, имеющему свободу качани  совместно с плитой 33 относительно вертикальной оси, проход щей через его правую кромку (при работе станка прижимной ролик с поворотной плитой 33 жестко соедин ютс  с поворотной частью шлифовальной бабки винтом 70). Включают двигатели 65 и 16 и обрабатывают методом обратного копировани  одну сторону кулачков 17.

При обкатке расчетного сечени  эталонного издели  по правой кромке прижимного ролика его лева  кромка посто нно лрижимаетс  пружиной, воздействуюп1ей на поворотную плиту 33, к смежному расчетному сечению издели , след  за изменением его профил .

Величину рассогласовани  поворотной плиты 33 с поворотной частью щлифовальной бабки можно замер ть с помощью индикатора. При помощи ограничительного упора 69 посто нно совмещают поворотную часть шлифовальной бабки, прижимаемой

к нему пружиной 59, с поворотной плитой 33, т. е. держат «нуль на индикаторе. При этом качание щлифовальной бабки передаетс  соответственно копирному ролику 49, который совместно с абразивной лентой образует профиль двухпрограммного дискового кулачка. При этом подача копирного ролика 49 с абразивной лентой осуществл етс  винтом 60. Таким образом, конструкци  предлагаемого станка позвол ет обрабатывать не только сложные профили двойной кривизны, например, лопасти лопаток газотурбинных двигателей методом врезного щлифовани , но   изготавливать

двухпрограммные дисковые кулачки при переналадке станка на другой типоразмер изделий, что значительно расщир ет его технологические возможности. Благодар  расщирению технологических возможностей

станка расшир етс  диапазон типоразмеоов изделий, обрабатываемых на одном станке , при значительном повышении точности обработки.

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР № 204175, кл. В 24В 21/16, 1964 (прототип ).

uej

4 AA/VWVV Фиг,2 у20

J

35

JS