УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОРРЕКЦИИ ЗАГОТОВКИ НА МЕХОБРАБОТКУ Российский патент 1995 года по МПК B23P15/02 

Изобретение относится к технологии производства лопаток ГТД и может быть использовано при изготовлении лопаток на заготовок в авиадвигателестроении.

Известно устройство, используемое для коррекции, реализованное в способе, содержащее кассету, размещенную на опорах механизма корректировки.

Недостатком известного устройства является то, что после механообработки из-за деформации заготовки возникают погрешности, которые необходимо компенсировать за счет введения коppекции. А так как коррекция позволяет более точно придерживаться равномерно распределенного припуска в процессе изготовления заготовки, следовательно, это влияет на точность. Однако в данном устройстве, корректируя кассету в определенно-заданном положении, нет возможности перемещаться на определенную величину. Т.е. данное устройство не позволяет быстро вводить другие величины коррекции. Это связано с механическим изготовлением элементов, базированием кассеты в механизме корректировки. Все это снижает точность распределения припуска.

Прототипом является устройство, реализованное в способе, содержащее манипулятор с плитой, механизм корректировки по уводу с регулировочными элементами, кассету, размещенную на опорах механизма корректировки по уводу.

Недостатком известного устройства является то, что механизм корректировки по уводу опорами и манипулятор между собой жестко не связаны и выполнены неразъемными. При работе устройства манипулятор устанавливается на опоры (одна база), а кассета размещается на опорах механизма корректировки по уводу (вторая база). Большое количество баз ведет к сбою равномерно размещенного припуска заготовки. Кроме того при изготовлении соориентируемую заготовку с манипулятором переносят на устройство-прототип. Затем, после коррекции и заливки переносят на позиции мехобработки. Большое количество перекосов ведет к сбою равномерно распределенного припуска. Все это снижает точность распределенного припуска.

Целью изобретения является повышение точности распределения припуска.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для коррекции заготовки на мехобработку содержит манипулятор с плитой, механизм коррекции по уводу с регулировочными элементами, кассету, размещенную на опорах, неподвижные и подвижные опоры выполнены в виде стержней с шаровой поверхностью на конце, неподвижные опоры жестко закреплены на плите манипулятора, а подвижные опоры установлены на плите с возможностью перемещения при помощи регулировочных лимбов.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием подвижных опор, выполненных в виде стержней с шаровой поверхностью на конце, неподвижные опоры жестко закреплены на плите манипулятора, причем подвижные опоры установлены на плите с возможностью перемещения при помощи регулировочных лимбов. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию "новизна".

Сочетание признаков в предлагаемом техническом решении, сохраняя достоинства прототипа, т. е. возможность распределения припуска или возможность точного распределения припуска по всем сечениям пера заготовок, в то же время позволяет механизм корректировки по уводу и манипулятор жестко связать между собой и выполнить монолитно. Кроме того, при работе предлагаемого устройства манипулятор не нужно устанавливать, а кассета размещается на опорах механизма корректировки по поводу увода (одна база). Малое количество баз ведет к устойчивости равномерно распределенного припуска и, в частности повышает точность путем исключения погрешностей перебазирования и обеспечивания выверки и коррекции заготовки в одном приспособлении. Технических решений с предлагаемым сочетанием признаков и дающих тот же положительный эффект не обнаружено, поэтому нужно считать, что заявленное устройство приобретает новое техническое свойство, значит предлагаемое техническое решение признается соответствующим критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 представлена схема коррекции заготовки по уводу; на фи г. 2 кассета с фиксацией на опорах; на фиг. 3 устройство в общем виде с опорами для коррекции и заливки кассеты; на фиг. 4 разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 разрез Г-Г на фиг. 4; на фиг. 6 устройство на оптико-механическом приборе; на фиг. 7 кассета с заготовкой.

Устройство содержит заготовку 1 лопатки, закрепленную в манипуляторе 2. Манипулятор 2 имеет плиту 3. Механизм корректировки по уводу состоит из неподвижных опор 4, жестко закрепленных на плите 3, и подвижных опор 5, выполненных в виде стержней с резьбой и шаровой поверхностью на конце, перемещающихся относительно плиты 3 под действием регулировочных лимбов 6 с делениями (фиг.5). После коррекции заготовки регулировочными лимбами 6 найденное положение стопорят винтами 7. На кассете 8, устанавливаемой на опорах 4,5 выполнены шарообразные отверстия 9, в которых размещены пружины 10 с фиксатором 11 для фиксации кассеты 8 на опорах 4,5.

Заготовка 1, закрепленная в манипуляторе 2, и оптикомеханический прибор 12 размещены на станине 13 (фиг. 6).

Вращение заготовки 1 вокруг оси ОХ назовем перемещением по уводу.

Устройство работает следующим образом. Вращением регулировочных лимбов 6 перемещаем подвижные опоры 5, выполненные в виде стержней с резьбой, в нулевое положение (по расположенным на лимбах делениями в нуль), при этом ось кассеты V совпадает с осью заготовки 1 (фиг. 3, 4, 5). Таким образом заготовку лопатки выставляют в нулевое положение. После перемещения подвижные опоры 5 стопорят винтами 7 относительно плиты 3 манипулятора 2. Далее настроечную заготовку 1 ориентируют на оптико-механическом приборе 12. Соориентируемую настроечную заготовку 1 вместе с манипулятором 2 снимают с оптико-механического прибора 12 и вертикально устанавливают на станину 13 (фиг. 6).

Далее кассету 8 одевают на профильную часть "настроечной" заготовки 1 и закрепляют на опорах 4,5 таким образом, чтобы шарообразные отверстия кассеты 8 попали на ответные шарообразные выступы опор 4,5 (база К, фиг. 2,3), фиксируемые (нажатием на кассету) фиксаторами 11 с пружинами 10. Далее заливают кассету 8 с "настроечной" заготовкой с помощью дозатора (на фиг. не показано) сплавом Вуда на станине 13 (фиг. 6).

После мехобработки извлекают "настроечную" заготовку из кассеты путем выплавки (на фиг. не показано). Под термином "настроечная" заготовка понимается первая пробная заготовка, используемая для настройки детали относительно инструмента. Под термином "рабочая" заготовка понимается заготовка, контролируемая распределением припуска по перу на оптико-механическом приборе (фиг. 6). Определяем величину погрешности по уводу ΔI=0,6 мм "настроечной" заготовки, возникающей из-за деформации при механической обработке, так как инструмент остается неподвижным. Величина ΔI постоянна (фиг. 7).

Вращением регулировочных лимбов 6 корректируют подвижные опоры 5, выполненные в виде стержней с резьбой регулировочными лимбами 6 (фиг. 3, 4, 5) по расположенным на них делениям, таким образом, чтобы ось кассеты 8 V отклонилась от оси заготовки Z, лежащей в вертикальной плоскости параллельно опорам 4, 5, на величину ΔI=0,6 мм периферийного сечения заготовки.

Затем, соориентировав "рабочую" заготовку 1 при помощи оптико-механического прибора 12, снимаем и устанавливаем вертикально заготовку 1 на станину 13 (фиг. 6).

Далее кассету 8 одевают на профильную часть "рабочей" заготовки 1 и закрепляют на опорах 4, 5 таким образом, чтобы шарообразные отверстия кассеты 8 попали на ответные шарообразные выступы опор 4,5 (база К, фиг. 2,3), фиксируемые нажатием на кассету фиксаторами 11 с пружинами 10. Далее заливают кассету 8 с "рабочей" заготовкой с помощью дозатора (на фиг. не показано) сплавом Вуда на станине 13.

После мехобработки "рабочей" заготовки извлекают "рабочую" заготовку 1 из кассеты 8 путем выплавки (на фиг. не показано).

В заключение контролируют распределение припуска по перу "рабочей" заготовки после мехобработки (фиг. 6).

Использование предложенного изобретения по сравнению с прототипом позволяет:
повысить точность распределения припуска за счет того, что механизм корректировки по уводу и манипулятор между собой жестко связаны и выполнены монолитно в узле. При работе предлагаемого устройства манипулятор не нужно устанавливать, а кассета размещается на опорах механизма корректировки по уводу (одна база). Малое количество баз ведет к устойчивости равномерно распределенного припуска;
повысить точность распределения припуска за счет того, что соориентируемую заготовку с манипулятором не нужно переносить на устройство прототип. Малое количество переносов ведет к устойчивости равномерно распределенного припуска. Другими словами повышает точность путем исключения погрешностей перебазирования и обеспечения выверки и коррекции заготовки лопатки в одном приспособлении; повысить удобства в эксплуатации за счет выполненной конструкции позволяет значительно сократить габариты и вес. А так как сократился вес и габариты появляется возможность корректировки на любых позициях (в том числе мехобработки) без привязки к массивному устройству прототипу, что дает дополнительное удобства;
повысить удобства в эксплуатации за счет расположения регулировочных лимбов коррекции в одной точности с регулировочными винтами ориентирования;
повысить точность распределения припуска за счет исключения заливочной стойки из процесса и исключения операций переноса заготовки вместе с манипулятором в стойку с индикаторными часами.

Новая конструкция манипулятора включает в себя функции заливочной стойки и корректирующего механизма по пяти координатам, а также позволяет исключить изготовление дополнительных установочных баз, заливочных стоек.

Использование: в изготовлении лопаток из заготовок в авиадвигателестроении. Сущность: устройство содержит механизм ориентации заготовки, выполненный в виде закрепленного на плите корпуса. В корпусе выполнены сквозные отверстия, в которые вставлены стержневые опоры для кассеты, закрепленные попарно на плите. Свободные концы стержневых опор выполнены со сферическими концами, которые вставляются в сферообразные отверстия кассеты. Причем одна пара стержней закреплена на плите неподвижно, а вторая - с возможностью регулировочного перемещения перпендикулярно плоскости плиты посредством регулировочных лимбов. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОРРЕКЦИИ ЗАГОТОВКИ НА МЕХОБРАБОТКУ, содержащее кассету для заготовки, механизм ориентации с корпусом и плитой, механизм корректировки заготовки "по уводу" с опорами для кассеты и регулировочными элементами, отличающееся тем, что, с целью снижения себестоимости за счет уменьшения количества единиц оборудования и повышения точности распределения припуска, опоры для кассеты выполнены в виде по меньшей мере четырех стержней со сферической поверхностью на свободных концах, попарно закрепленных на плите, одна пара из которых закреплена жестко, а другая с возможностью регулировочного перемещения перпендикулярно плоскости плиты, причем в кассете выполнены с возможностью взаимодействия с упомянутыми сферическими поверхностями концов опор сферообразные отверстия, а в корпусе механизма ориентации выполнены сквозные отверстия для стержней. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что регулировочные элементы механизма корректировки "по уводу" выполнены в виде регулировочных лимбов.