SU929409A1

SU929409A1 - Polishing machine for simultaneous two-side working of blade tip

Info

Publication number: SU929409A1
Application number: SU782564488A
Authority: SU
Inventors: Файзрахман Салахович Юнусов; Анвар Усманович Губайдуллин; Юрий Георгиевич Красильников; Владимир Моисеевич Череватский
Original assignee: Казанский Ордена Трудового Красного Знамени Авиационный Институт Им.А.Н.Туполева; Казанский Ордена Ленина Моторостроительный Завод
Priority date: 1978-01-06
Filing date: 1978-01-06
Publication date: 1982-05-23

Description

Изобретение относится к обработке металлов, преимущественно к шлифованию и полированию, и может быть использовано для полирования сложно-фасонных поверхностей, например пера лопаток газотурбинных двигателей, воздушных винтов летательных аппаратов, гребных винтов судов и других деталей.The invention relates to the processing of metals, mainly to grinding and polishing, and can be used for polishing difficult-shaped surfaces, for example, the pen blades of gas turbine engines, aircraft propellers, propellers of ships and other details.

Известен ленточно-полировальный станок для одновременной двусторонней обработки пера лопасти воздушного винта, содержащий станину, продольный суппорт, абразивные ленты с объемными копирами, выполненными в виде гиперболоидов вращения, механизмы горизонтальной и вертикальной вибрации с установленной на них лопастью и механизм подачи продольных суппортов [ f]. Недостатком известного станка является то, что оси вращения копиров всегда параллельны большой оси профильного сечения детали, в результате чего контактирование копиров с лопаткой в плоскости одного профильного сечения становится невозможным. Это приводит к тому, что контактные линии копиров с обрабатываемыми поверхностями перекрещиваются в пространстве, что в свою очередь приводит к появлению дополнительных изгибающих и крутящих моментов от усилий прижима копиров, под действием которых деталь деформируется. В итоге значительно снижается качество и производитель⁵ ность обработки закрученных, особенно тонкостенных аэродинамических профилей.Known tape polishing machine for simultaneous two-sided processing of the pen of a propeller blade, containing a bed, a longitudinal support, abrasive belts with volume copiers made in the form of rotation hyperboloids, horizontal and vertical vibration mechanisms with a blade mounted on them and a longitudinal calipers feed mechanism [f] . A disadvantage of the known machine is that the axis of rotation of the copiers is always parallel to the major axis of the profile section of the part, as a result of which contacting the copiers with the blade in the plane of one profile section becomes impossible. This leads to the fact that the contact lines of the copiers with the machined surfaces intersect in space, which in turn leads to the appearance of additional bending and torque moments from the clamping forces of the copiers, under which the part is deformed. The result is significantly reduced quality and producer ⁵ NOSTA processing swirling, particularly thin-walled airfoils.

Цель изобретения — повышение качества и производительности обработки лопаток.The purpose of the invention is to improve the quality and productivity of processing blades.

Указанная цель достигается тем, что стаЮ нок снабжен устройствами поворота копиров вокруг линии, соединяющей их центры, выполненными в виде жестко соединенного с копиром полого вала, на котором установлен зубчатый сектор с возможностью взаимодействия с рейкой, связанной с исполнительным ¹⁵ гидроцилиндром, который посредством следящего золотника с плоским копиром кинематически соединен с механизмом подачи продольных суппортов.This goal is achieved by the fact that the stok is equipped with devices for turning copiers around the line connecting their centers, made in the form of a hollow shaft rigidly connected to the copier, on which a gear sector is mounted with the possibility of interaction with a rack connected to the executive ¹⁵ hydraulic cylinder, which is by means of a tracking spool with a flat copier is kinematically connected to the feed mechanism of the longitudinal calipers.

На фиг. 1 изображен станок, общий вид; 20 на фиг. 2 — кинематическая схема станка; на фиг. 3 — зона обработки станка, вид сверху.In FIG. 1 shows a machine, a general view; 20 in FIG. 2 - kinematic diagram of the machine; in FIG. 3 - machine processing zone, top view.

Станок (фиг. 1 и фиг. 2) имеет станину 1 с направляющими 2.The machine (Fig. 1 and Fig. 2) has a frame 1 with guides 2.

На станине 1 установлен привод 3, левая 4 и правая 5 коробки скоростей с ходовыми винтами 6 и шлицевыми валами 7.On frame 1, drive 3 is installed, left 4 and right 5 gearboxes with spindles 6 and splined shafts 7.

На направляющих 2 установлены левый 8 и' правый 9 продольные суппорты, имеющие направляющие 10, гайки 11, шлицевые конические шестерни 12, гидроцилиндры 13 прижима.On the guides 2 are installed left 8 and 'right 9 longitudinal supports having guides 10, nuts 11, splined bevel gears 12, hydraulic cylinders 13 clamp.

На направляющих 10 установлены левый 14 и правый 15 поперечные суппорты, имеющие шлицевые валы 16 и конические шестерни 17.On the guides 10 installed left 14 and right 15 transverse calipers having spline shafts 16 and bevel gears 17.

На поперечных суппортах 14 и 15 установлены левая 18 и правая 19 коробки подач имеющие конические шестерни 20, червячные передачи 21, валы 22 с шестернями 23 и зубчатые передачи 24.On the transverse calipers 14 and 15, the left 18 and right 19 feed boxes are installed having bevel gears 20, worm gears 21, shafts 22 with gears 23 and gears 24.

На коробках подач 18 и 19 закреплены полировальные головки 25, имеющие шестерни 26, входящие в зацепление с шестернями 23 коробок подач 18 и 19, глобоидные передачи 27 с двумя червяками 28, обеспечивающими возможность выбора зазоров в кинематической цепи, шлицевые валы 29 с закрепленными на них объемными копирами 30, несущими абразивные ленты 31.On the feed boxes 18 and 19, polishing heads 25 are fixed, having gears 26 engaged with gears 23 of the feed boxes 18 and 19, globoid gears 27 with two worms 28, providing a choice of gaps in the kinematic chain, splined shafts 29 with fixed to them volume copiers 30 carrying abrasive belts 31.

Предусмотрен также поворот полировальных головок 25 с объемными копирами 30.Also provided is the rotation of the polishing heads 25 with volume copiers 30.

Поворот каждой полировальной головки 25 осуществляется от устройства поворота 32, содержащего полый вал- 33, на котором закреплены полировальная головка 25 с объемным копиром 30 и зубчатый сектор 34, входящий в зацепление с зубчатой рейкой 35, установленной на корпусе 36 исполнительного гидроцилиндра 37, плоский копир 38, кинематически связанный через зубчатую передачу 24 с перемещением продольных суппортов 8 и 9, следящий золотник 39, корпус 40 которого установлен на корпусе 36 исполнительного гидроцилиндра 37, а шток 41 связан с плоским копиром 38.The rotation of each polishing head 25 is carried out from the rotation device 32, containing the hollow shaft 33, on which the polishing head 25 with a volume copier 30 and the gear sector 34, which engages with the gear rack 35 mounted on the housing 36 of the actuating hydraulic cylinder 37, are mounted on a flat copier 38, kinematically connected through a gear 24 with the movement of the longitudinal calipers 8 and 9, a follower slide 39, the housing 40 of which is mounted on the housing 36 of the actuating cylinder 37, and the stem 41 is connected to a flat copier 38.

Объемные копиры 30 выполнены в виде однополостных гиперболоидов вращения с учетом реальной толщины обрабатываемых профилей детали.Volume copiers 30 are made in the form of single-cavity hyperboloids of rotation, taking into account the real thickness of the processed profiles of the part.

Прямые OjO₂h О₅О₄являются осями вращения копиров 30, выполненныйх в виде однополостных гиперболоидов вращения с центрами соответственно О_К)и Ок₂(фиг. 3). Станок конструктивно выполнен так, что линия соединяющая центры копиров Ок₍и О«₂является осью вращения полых валов 33.The straight lines OjO ₂ h O ₅ O ₄ are the axes of rotation of the copiers 30, made in the form of single-cavity hyperboloids of revolution with centers, respectively, About _K) and Ok ₂ (Fig. 3). The machine is structurally designed so that the line connecting the centers of the copiers Ok ₍ and О « ₂ is the axis of rotation of the hollow shafts 33.

На станине 1 установлены механизмы горизонтальной вибрации 42 и вертикальной вибрации 43, в которых закреплена обрабатываемая лопатка 44.On the bed 1 there are installed mechanisms of horizontal vibration 42 and vertical vibration 43, in which the processed blade 44 is fixed.

Лопатка 44 в процессе обработки может самоустанавливаться между объемными копирами 30 под действием сил прижима.The blade 44 during processing can self-install between the volumetric copiers 30 under the action of clamping forces.

Станок работает следующим образом.The machine operates as follows.

Перед началом работы объемные копиры 3.0 с закрепленными на них абразивными лентами 31 находятся в крайнем верхнем положении относительно лопатки 44 и в край нем нижнем положении относительно полировальных головок 25 и полностью отведены от лопатки 44. Полировальные головки 25 с объемными копирами 30 повернуты на соответствующие углы.Before starting work, volumetric copiers 3.0 with abrasive belts 31 fixed to them are in the highest position relative to the blade 44 and in the lowermost position relative to the polishing heads 25 and are completely retracted from the blade 44. The polishing heads 25 with volumetric copiers 30 are rotated to the corresponding angles.

По команде «Прижим» гидроцилиндры прижима 13 подают поперечные суппорты 14 и 15 в направлении лопатки 44, и объемные копиры 30 с абразивными лентами 31 прижимаются к лопатке 44.At the command “Clamp”, clutch hydraulic cylinders 13 feed transverse calipers 14 and 15 in the direction of the blade 44, and volume copiers 30 with abrasive belts 31 are pressed against the blade 44.

По команде« Подача — рабочий ход — пуск» одновременно включаются механизмы горизонтальной 42 и вертикальной 43 вибрации, сообщающие лопатке 44 колебания в вертикальной плоскости, включается привод 3, и ходовые винты 6 через гайки 11 сообщают продольным суппортам 8 и 9 перемещение вниз вместе с объемными копирами 30, а посредством шлицевых валов 7 через конические шестерни 12, шлицевые валы 16, конические шестерни 17 и 20 червячные передачи 21 вала 22 с шестернями 23, шестерни 26, глобоидные передачи 27 и шлицевые валы 29 объемным копирам 30 сообщается вращение вокруг их осей и происходит обкатывание лопатки объемными копирами 30 и полирование колеблющейся лопатки абразивными лентами 31, одновременно от зубчатых передач получают вращение плоские копиры 38, перемещающие штоки 41 следящих, золотников 39, закрепленных на корпусах 36 исполнительных гидроцилиндров 37. Зубчатые рейки 35, закрепленные на корпусах 36 исполнительных гидроцилиндров 37, через зубчатые секторы 34 поворачивают полые валы 33 вместе с полировальными головками и осям вращения объемных копиров 30 сообщается поворот в противоположные стороны.By the command “Feed - stroke - start”, the mechanisms of horizontal 42 and vertical 43 vibrations are simultaneously turned on, informing the blade 44 of the oscillations in the vertical plane, the drive 3 is turned on, and the spindles 6 through the nuts 11 tell the longitudinal calipers 8 and 9 to move down together with the volume calipers copiers 30, and by means of splined shafts 7 through bevel gears 12, splined shafts 16, bevel gears 17 and 20, worm gears 21 of shaft 22 with gears 23, gears 26, globoid gears 27 and splined shafts 29, volume copiers 30 are informed rotated around their axes, the blades are rolled around with volume copiers 30 and the vibrating blades are polished with abrasive belts 31; at the same time, flat copiers 38 rotate from the gears, moving the follower rods 41, spools 39, fixed to the bodies 36 of the actuating hydraulic cylinders 37. The gear racks 35, fixed on the bodies 36 of the actuating hydraulic cylinders 37, hollow shafts 33 are rotated through the gear sectors 34 together with the polishing heads and the rotation axes of the volumetric copiers 30 rotation is reported in opposite Torons.

Лопатка 44 во время обработки самоустанавливается относительно объемных копиров 30, поворачиваясь вокруг своей продольной оси.The blade 44 during processing is self-aligning relative to the volumetric copiers 30, turning around its longitudinal axis.

Идет обработка лопатки, в процессе которой последовательно происходит совмещение профилей лопатки со строго соответствующими профилями копиров.The blade is being processed, during which the profiles of the blade are sequentially combined with strictly corresponding copier profiles.

По окончании обработки по автоматической команде от конечного выключателя выкключается вибрация лопатки, прекращается продольная подача вращение и поворот объемных копиров 30 и объемные копиры отводятся от лопатки 44. В конце отвода по команде от другого конечного выключателя продольные суппорты 8 и 9 ускоренно возвращаются вверх и останавливаются в исходном положении по команде от третьего конечного выключателя.At the end of processing, by automatic command, the blade vibration is turned off from the limit switch, the longitudinal feed stops the rotation and rotation of the volumetric copiers 30 and the volumetric copiers are retracted from the blade 44. At the end of the retraction, on the command from another limit switch, the longitudinal calipers 8 and 9 accelerate back up and stop at initial position on command from the third limit switch.

Обработка лопатки может осуществляться и без абразивных лент, а посредством абразивной пасты, наносимой непосредственно на объемные копиры.Processing of the blade can be carried out without abrasive tapes, and by means of abrasive paste applied directly to volume copiers.

В описываемом станке линии контакта объемных копиров и детали с обеих ее сторон всегда расположены в плоскости одного и того же профильного сечения, а силы прижима копиров направлены по нормали к главной оси каждого профиля и взаимно уравновешиваются. Таким образом, достигается идентичность геометрических и динамических условий обработки детали в каж- ₅дом ее сечении. Это значительно снижает изгибающие и крутящие моменты от усилий прижима и уменьшает деформацию детали в процессе обработки, повышает динамическую устойчивость лент на копирах и стойкость лент, уменьшает износ копиров. Упро- Ю щается также расчет и изготовление копиров.In the described machine, the contact lines of volumetric copiers and parts on both sides of it are always located in the plane of the same profile section, and the clamping forces of the copiers are directed normal to the main axis of each profile and are mutually balanced. Thus, identity is achieved geometric and dynamic conditions of the part ₅ In each house its section. This significantly reduces bending and torque from the pressing forces and reduces the deformation of the part during processing, increases the dynamic stability of the tapes on the copiers and the resistance of the tapes, reduces the wear of the copiers. The calculation and manufacture of copiers is also simplified.

Предложенный станок отличается повышенной производительностью, точностью и качеством обработки сложно-фасонных из- _|5делий.The proposed machine is characterized by increased productivity, accuracy and processing quality of complex-shaped products _{| 5} products.

Claims

On frame 1 there is an actuator 3, left 4 and right 5 gearboxes with lead screws 6 and splined shafts 7. On the guides 2 the left 8 and right 9 longitudinal calipers are installed, having guides 10, nuts 11, sleeper bevel gears 12, hydraulic cylinders 13 clamps. On the guides 10, left 14 and right 15 transverse calipers having splined shafts 16 and conical jaws 17 are mounted. On transverse calipers 14 and 15, left 18 and right 19 feed boxes with conical jaws 20, worm gears 21, shafts 22 with gear wheels are installed 23 and gears 24. Polishing heads 25 with gears 26, which engage with gears 23 of the feed boxes 18 and 19, globoid gears 27 with two worms 28, are provided on the feed boxes 18 and 19; kinematic chain slot s with shafts 29 fixed on them bulky cams 30 carrying the abrasive belt 31. There is also the rotation polishing heads 25 with bulk cams 30. Rotation of each polishing head 25 is accomplished by rotation of the device 32 comprising a hollow shaft. 33, on which a polishing head 25 with a volumetric copier 30 and a gear sector 34, which meshes with a rack 35 mounted on the body 36 of an actuating hydraulic cylinder 37, are mounted, a flat copier 38, kinematically connected through gear 24 with movement of longitudinal supports 8 and 9, a follow spool 39, the body 40 of which is mounted on the body 36 of the executive cylinder 37, and the rod 41 is associated with a flat copier 38. The volume copiers 30 are made in the form of single-cavity rotation hyperboloids taking into account the actual thickness of the treatment yvaemyh profile details. The direct O5O4s are the basis of rotation of the copiers 30, made in the form of single-cavity rotation hyperboloids with centers, respectively, Ok, and Ok2 (Fig. 3). The machine is structurally designed so that the line connecting the centers of the copiers Ok and Ok2 is the axis of rotation of the hollow shafts 33. On the base 1 there are installed horizontal vibration mechanisms 42 and vertical vibration 43 in which the blade 44 is machined. Blade 44 can be self-adjusting during machining between the volume copiers 30 under the action of the forces of the clamp. The machine works as follows. Before starting work, volume copiers 3.0 with abrasive belts 31 fixed on them are in an extremely high position relative to the blade 44 and in the lowest position relative to the polishing heads 25 and completely removed from the blade 44. The polishing heads 25 with volumetric copiers 30 are turned to the corresponding corners. At the command "Clamping hydraulic cylinders 13, the transverse calipers 14 and 15 are fed in the direction of the blade 44, and the volume copiers 30 with abrasive belts 31 are pressed against the shovel 44. At the command" Feed-work-start-up ", the horizontal 42 and vertical 43 vibrations are simultaneously activated, the oscillations in the vertical plane which inform the blade 44, the actuator 3 is turned on, and the spindle screws 6, through the nuts And, tell the longitudinal supports 8 and 9 to move downwards along with the volume copiers 30, and through the slit shafts 7 through bevel gears 12, the slit shaft 16, bevel gears 17 and 20 worm gears 21 of shaft 22 with gears 23, gears 26, globoid gears 27 and spline shafts 29 volume copiers 30 are rotated around their axes and the blade rolls around with volume copiers 30 and polishing the oscillating blade abrasive belts 31, simultaneously from gears 24 receive flat copiers 38, moving the rods 41 of the followers, spools 39, mounted on the housings 36 of the actuating hydraulic cylinders 37. Gears 35, fixed on the housings 36 executive guides cylinders 37, through hollow shafts 34 rotate the hollow shafts 33 together with polishing heads 25 and the rotation axis of the volume copiers 30 is turned in opposite directions. The blade 44 is self-adjusting during processing with respect to the volume of the multi-copiers 30, turning around its longitudinal axis. The blade is being processed, during which the blade profiles are consistently aligned with the strictly corresponding profiles of copiers. At the end of processing, an automatic command from the end switch turns the blade vibration off, the longitudinal feed rotation and rotation of the volume copiers 30 and the volume are stopped. and stop at rest position on command from the third limit switch. The blade treatment can be carried out without abrasive belts, and by means of an abrasive paste applied directly to bulk copiers. In the described machine, the contact lines of volumetric copiers and parts on both its sides are always located in the plane of the same profile section, and the clamping forces of the copiers are directed along the normal to the main axis of each profile and balance each other. Thus, the identity of the geometric and dynamic conditions of machining the part in each section is achieved. This significantly reduces the bending and torques of the pressing force and reduces the deformation of the part during processing, increases the dynamic stability of the ribbons on the copier and durability of the ribbons, and reduces the wear of the copiers. The calculation and manufacture of copiers is also simplified. The proposed machine is distinguished by increased productivity, accuracy and quality of machining of complex-shaped products. Claims polishing machine ON for simultaneous double-sided processing of a blade of a gas turbine engine containing a frame, longitudinal supports, abrasive belts with volume copiers made in the form of rotation hyperboloids, horizontal and vertical vibration mechanisms with a blade installed on them, and a mechanism for supplying longitudinal supports characterized by that, in order to improve the quality and productivity of processing, the machine is equipped with devices for turning the copiers relative to the line connecting them centers made in the form of a hollow shaft rigidly connected to the cam, on which the gear sector is mounted with the ability to interact with the rail connected to the executive hydraulic cylinder, which is kinematically connected to the longitudinal slide support mechanism by means of a follower slide valve with a flat copier. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate in application No. 2014902/08, cl. B 24 B 21/16, 1974.

-Oz

Y /////// A

Q

Have

Y ///// Y / A I

33

/five

J3

u ////// l1

Uh /////// a

thirty

Fmg-j