SU986740A1 - Способ шлифовани пера лопаток - Google Patents

Description

(54;) СПОСОВ ШЛИФОВАНИЯ ПЕРЛ ЛОПАТОК

Изобретение относитс  к ленточному шлифованию пера лопаток газотурбинных двигателей (ГТД) и может быть использовано в разных отрасл х машиностроени , изготавливающих лопатки.

Известен способ шлифовани  пера лопаток, при котором обрабатываемой лопатке сообщают формообразующее дви . жение обкаткиотносительно подаваемого на врезание профильного контактного 1 опира, огибаемого движущейс  шлифовальной лентой, причем лопатку в относительном движении вращают вокруг ее продольной или близкой к ней оси 1 .

При указанном способе обработки проекции на плоскость обкатки профилей крайних сечений обрабатываемой поверхности пера (корыта или спинки) лопаток типа вентил торных расположены несимметрично относительно продольной оси, а точка их пересечени  значительно смещена относительно последней.Кроме того, площади видимого и невидимого (вследствие закрутки ) участков обрабатываемой поверхности лопатки в проекции на плоскость обкатки различны, в результате чегопроекции участков видимой и невидимой рабочих поверхностей контактного

2

копира также расположены несимметрично относительно точки пересечени  его крайних образующих, площади их неравны, различны также углы и закрутка на входе и выходе рабочих поверхностей, копира. Вследствие этого силы, действующие на шлифовальную ленту в направлени х, перпендикул рнгох плоскости обкатки, при ее

10 движении с рабочей скоростью по копиру наход тс  в неуравновешенном состо нии, что не позвол ет обеспечить устойчивое движение ленты. Это, в свою очередь, значительно снижает

15 ее стойкость, точность и стабильность обработки. Необходимость выполнени  на входе и выходе ленты с копира дополнительных участков, уравновешивающих силы, действующие на ленту и

20 смещаюп51е ее с копира, значительно повышает трудоёмкость его подгонки, увеличивает его ширину, а следовательно , и металлоемкость.

Известен также способ шлифовани 

Claims (2)

1. 25 пера лопаток, при котором продольную Ъсь лопатки наклон ют к плоскости обкатки таким образом,, чтобы геометрический профиль рабочей поверхности копира приближалс  к ци30 линдрической форме 2 . Однако такую форму копира Спросту дл  подгонки и благопри тную дл  устойчивого дзлженн  ленты) можно полутчить только дл  лопаток, имеющих малую степень закрутки, малое изменени кривизны профилей сечений и небольшое изменение ширины пера. Дл  лопаток, имеющих большую степень закрутки (до 40) на небольшой длине (60-100 мм) и значительную парусность (изменение ширины пера по хорде между крайними сечени ми в 1,2-1,5 раза), например, лопаток вентил торов, наклоном продольной оси невозможно совместить профили всех сечений в проекции на плоскост обкатки, а соответственно нельз  добитьс  благопри тной формы рабочей поверхности контактного копира, что не позвол ет добитьс  устойчивого движени  шлифовальной ленты, а также ограничивает технологические возможности способа, не позвол   обрабатывать такие лопатки. , Цель изобретени  - повышение стойко.сти ленты, точности обработки, снижение трудоемкости подгонки контактного копира, а также расширение технологических возможностей ленточного шлифовани  пера лопаток по мето ду обкатки. Поставленна  цель достигаетс  тем, что продольную ось лопатки наклон ют в. плоскости, параллельной плоскости, проход щей через, точки, дел щие пополам профили крайних сечений обрабатываемой поверхности пера , и перпендикул рной к плоскости обкатки, таким образом, чтобы указан ные профили пересекались посредине в проекции на плоскость обкатки, а ось вращени  лопатки в ее планетар ном движении располагавзт на пр мой линии, проход щей через точку пересе чени  проекций(Профилей крайних сече ний и  вл ющейс  биссектрисой тупого угла, образованного касательными к проекци м профилей крайних сечений в точке их пересечени , причем в нейтральном положений формообразующего планетарного перемещени  лопат ки указанную пр мую линию совмещают с ;аругой пр мой, соедин ющей ось вращени  лопатки в ее планетарном движении с осью ее переносного перемещени . На фиг. 1 изображена схема обкатки в плоскости формообразующих движе НИИ обрабатываемой лопатки;-на фиг.2 показана проекци  профилей лопатки на Плоскость обкатки при перпендикул рном расположении в указанной плос кости продольной оси лопатки; на фиг. 3 представлена проекци  профиле лопатки на плоскость обкатки при наклоне к ней продольной оси лопатки согласно, предлагаемому способу и по  сн етс  выбор;оси ее планетарного движени  обкатки. Обрабатываемую лопатку 1 устанавливают на шпиндель, которому сообщают вращение вокруг оси О в люльке 2. Люльке сообщают качани  вокруг оси 0. Вращение шпиндел  осущесгвп ют сател1ЛИТНОЙ шестерней 3, закрепленной на его конце, противоположном месту укреплени  лопатки. Шестерн  3 находитс  во внутреннем закреплении с неподвижным зубчатым сектором 4, геометрический центр которого располагают на оси О. Лопатку шлифуют бесконечной лентой 5, которой огибают рабочую поверхность контактного копира б, дл  чего ленте сообщают вращение с рабочей СКСфОСТЬЮ Vд . Контактный копир подают на врезание по стрелке S р пинолью 7 механизма подачи ленточно-шлифовальн.ого станка. При качании люльки 2 вокруг оси 0, шестерн  3, взаимодейству  с зубчатым сектором 4, поворачивает шпин-, дель вокруг его геометрической оси О. При этом лопатка совершает планетарное формообразующее движение обкатки по рабочей поверхности контактного копира б. Суть способа состоит в том, что продольную ось Z лопатки 1, профил  Г и .Д (фиг. 2) крайних сечений которой в проекции на плоскость обкатки пересекаютс  в точке Е , дел щей их по хорде на отрезки различной длины, наклон ют под углом, меньшим 90° , к плоскости обкатки в плоскосTiFT перпендикул рной плоскости обкатки и параллельной плоскости П , проход щей через -точки С и С, дел вше указанные профили пополам по их хордам. Этот наклон осуществл ют до совмещени  точек с и проекции на плоскость обкатки. При этом точка С делит профиль Г, ширина которого по хорде равна величине Д, на две равные .части 1/2, а точка С делит профиль Д , ширина которого по хорде равна В , на две равные части В/2. Полученна  точка С (фиг. 3) пересечени  профилей Г и А делит хорду каждого из них в проекции на плоскость обкатки на два равных по длине отрезка Д72 и Й/2ij Оеь Овращшга  лопатки l располагают в проекции на плоскость обкатки на линии М- М, проход щей через точку С и дел щей угол d , образованный касательными К - К и Л - Л соответственно к профил м Г и А в точке С , на два равных угла о6/2. При этом в нейтральном положении формообразующего планетарного движени  лопатки (изображено на фиг. 1 основной линией) линию М -М совмещают с другой пр мой линией, проход щей через ось О вращени  в ее планетарном движении и ось 0 ее переносного перемещени . Кроме того, дл  получени  благопри тного профил  рабочей поверхности контактного копира профиль Г в проекции на плос (КОСТЬ обкатки удлин ют с обеих сторон лини ми одной с ним кривизны до пе- ресечени  в точках Ги окружностью Ф / центром которой  вл етс  точка .С (фиг. 3), а радиус R равен рассто нию от точки С до наиболее удаленных точек Ди Д профил  А . При этом в нейтральном положении формообразующего планетарного движени  обкатки получаютс  два симметричных участка ГСД и Г(оси симметрии: линии М - О -О,,). В процессе ка чани  люльки 2 профиль Г обкатываетс  по образующей Г контактного копира 6, а профиль Д - по образующей Д , причем лопатку обкатывают при качании люльки 2 против часовой стрелки до касани  точки д профил  А с образующей графически полученной точки Г профи л  Г с образующей Г-}, а при качаНИИ люльки 2 в направлении по часовой стрелке - до касани  точки Д про фил  Д с образующей графически полученной точки Г профил  Г с обра зующей Г(указанные крайние полржени  обкатки показаны тонкими лини ми на фиг. 1). При этом точка с, пересечени  образуюЕЩх TI и проекции на плоскость обкатки, как и точка D, расположена на линии, проход щей через оси О и 0 в нейтральном положении люльки. Так как-участки лопатки Тсди (фиг. 3) симметричны относительно нейтрального положени  люльК 2 (фиг. 1), качани  поледней от-нЬсйтельно1 нейтрального в каждую из сторон до крайнего положени  одинаковы и равны величине v , котора   вл етс  минимальной дл  конкретной лопатки. Точки контакта Г и Д лопатки 1 с копиром 6 в крайних положени х обкатки располагаютс  на одиой высоте Н от точки Ц и на равных рассто ни х нее по горизонтали, а точ ки контакта ди Г лопаткиД. 1 с контактным копиром в срайнйх положени х обкатки располагаютс  на одной высоте li от точки C.J и на равных рассто ни х ш от нее по горизонтали. Спедовательно , участок ГС Д проекции не вйд1имой рабочей поверхности копира б 13 плоскости обкатки и участок проекции видимой рабочей поверхности копира б равны по площади и симметричны относительно плоскости, перпендикул рной обкатке, проход 1дей через оси О и Ох,, Вследствие этого cиJЩ, действуюи ие на шлифовальную ленту в противоположных направлени х перпендикул рно плоскости обкатки, при ее перемещеНИИ по копиру со скоростью шлифовани  уравновешиваютс , что обеспечивает устойчивое движение ленты по копир; , а следовательно, значительно повышает ее стойкость, обеспечивает более высокую стабильность ч точности обработки лопаток, имеющих бо гьшую степень закрутки пера со знaчитe ir- ной его парусностью и с малым изме нением кривизны профилей сечений (типа вентил торных лопаток), а также расшир ет технологические возможности способа, позвол   обрабатывать указанные типы лопаток ГТд . Углы /ь входа и выхода ленты на копире в данном случае равны, одинакова и величина Н закрутки ленты на входе и выходе, что также повышает ее стойкость и облегчает наладку станка, реализунедего описываемый способ шлифовани . Кроме того, значительно снижаетс  трудоемкость подгонки копира, так как отпадает необходимость выполнени  на его входе и выходе дополнительных участков, компенсирующих разницу сил, смещающих ленту с копира, причем ширина копира в плоскости обкатки, а соответственно и металлоемкость процесса , так .как копиры изготавливаютс  из дорогосто щих и дефицитных тверДЫХ сплавов. . . Формула изобретени  Способ шлифовани  пера лопаток, при котором лопатке сообщают формообразующее вращательное и переносное движение обкатки относительно подаBaieMoro на нее лррфильного контактного копира, огибаемого дви  щейс  шлифовальной лентой, а продольную ось лопатки неподвижно располагают под углом к плоскости обкатки, о тл и ч а ю щ и.й с   тем, что, с целью повышени  точности обработ-г ки лопатки, ее продольную ось. наклон ют до совмещени  точек, расположенных на середине проекций профилей крайних сечений обрабатываемой поверхности пера на плоскость обкатки , а ось вращени  лспаТки располагают на линии, совпадаюцей с биссектрисой тупого угла, обраэованкого касательными к проекци м указанных профилей и проход щей через точку совмещени , при этом в данном положении лопатки ось переносногол движени  располагают ;на указанной пр мой. Источники информации, прин тые ВО внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 500038, хл. В 24 .В 21/16, 1973.
2. 2.Шальнов В. А. Шлифование и полирование лопаток газотурбинных двигателей, М,, Оборонгиз, 1958, с. 184-185..