Способ обработки лопасти радиально-осевой гидротурбины Советский патент 1983 года по МПК B23C3/18 

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано, преимущественно, при изготовлении лопастей радиально-осевых гидротурбин и их моделей.

Известны способы обработки лопасти радиально-осевой гидротурбины, при которых фрезе сообщают вращение и перемещение по криволинейной траектории строчками, причем направление оси фрезы сохраняют неизменным 1.

Однако указанные способы обработки достаточно трудоемки при достижении требуемой точности обработки в заданной зоне.

Цель и.зобретения - снижение трудоемкости обработки.

Цель достигается тем, что согласно способу обработки, при котором фрезе сообщают вращение и рабочую подачу по криволинейной траектории строчками и сохраняют направление оси фрезы неизменным, обработку ведут с переменным щагом между строчками, причем количество строчек в любом сечении, перпендикулярном к направлению рабочей подачи, одинаково, и величину щага между строчками в текущем сечении определяют из соотношения

t--t. t,-t, - ,

где t - щаг между строчками в сечении

больщей протяженности; Р, -длина кривой больщей протяженности, ограничивающей заданную поверхность;

Tj -длина кривой в произвольном сечении заданной поверхности. Дополнительно можно осуществить обработку в направлении, перпендикулярном к направлению первых строчек.

На фиг. 1 приведена схема обработки продольными строчками; на фиг. 2 - схема обработки лопасти продольными и поперечными строчками.

Обрабатываемую лопасть 1 устанавливают на станке с программным управлением. Фрезе (не показана) придают вращение и перемещение по пространственной кривой 2 по трем координатам таким образом, что относительное движение по третьей координате Z всегда направлено вверх.

Обработку ведут строчками, причем каждая строчка начинается и заканчивается на поверхности, перпендикулярной к поверхности движения инструмента, пересекающей эти поверхности и проходящей через центры криволинейных образующих. Криволинейная поверхность формируется ленточными поверхностями, касательными к формируемой поверхности.

Закончив строку обработки в направлении Об, фрезу перемещают в точку а начала пройденной строчки в направлении ecda. Отвод фрезы от поверхности можно производить вверх по координате Z или по нормали к поверхности в данной точке.

После возвращения фрезы в точку а ее подают на заданный шаг обработки в направлении ае.

Возможен способ обработки без холостого пробега, когда после прохождения одной строчки производят подачу на следующую строку и обработку ведут,в обратном направлении.

0 Величину щага ti выбирают максимальной в сечении больщей протяженности и задают исходя из обеспечения определенной щероховатости в указанном сечении лопасти, т.е. в зоне ее выходной кромки.

Шаг между строчками tj в текущем, т.е. в любом произвольном, поперечном сечении выдерживают в соответствии с расчетными величинами, определяемыми из соотношения

t--f i 0 -Т

где PJ-длина кривой больщей протяженности, ограничивающей заданную поверхность;

fj -длина кривой в произвольном сече НИИ заданной поверхности.

При этом при построчной обработке продольными строчками количество строчек в любом поперечном сечении выдерживают одинаковыми.

Тем самым по мере приближения инструмента к сечению меньшей протяженности происходит наложение следов фрезы одной строки на другую, что приводит к уменьщению высоты гребещков.

Шероховатость поверхности в зоне вход, ной кромки, имеющей значительно меньшую протяженность, чем выходная кромка, получается, таким образом, меньщей, чем щероховатость поверхности в зоне выходной кромки. Высота гребещков шероховатостей поверхности в зоне входной кромки 0 можно рассчитать при этом по следующей формуле 2

2 -ll-AI,

ff

где J -длина дуги меньщей протяженности, ограничивающей заданную поверхность, т.е. в зоне входной кромки; Aj - высота гребешков в зоне выходной кромки.

При необходимости расширения зоны с повышенной точностью изготовления и шероховатостью обработки дополнительно осуществляют аналогичную обработку в поперечном направлении (фиг. 2). При этом следы фрезы в поперечном направлении

пересекаются со следами фрезы в продольном направлении.

В результате перекрестной обработки на поверхности лопасти остаются следы фрезы в виде четырехсторонней волны, которые в дальнейшем легко удаляются полированием, не изменяя при этом форму лопасти и улучшая показатели точности поверхности.

Таким образом, задавая шаг обработки и отклонения для наиболее протяженного

сечения, автоматически получаем на всех других сечениях, например в зоне входной кромки, меньшие отклонения. Это позволяет повысить точность обработки и снизить объем слесарной доводки и полировки, т.е. уменьшить трудоемкость изготовления лопасти или ее модели.

1. СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЛОПАСТИ РАДИАЛЬНО-ОСЕВОЙ ГИДРОТУРБИНЫ, при котором фрезе сообщают вращение и рабочую передачу по криволинейной траектории строчками, причем направление оси фрезы сохраняют неизменным, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости обработки лопастей, обработку ведут с переменным щагом между строчками, причем количество строчек в любом сечении, перпендикулярном к направлению рабочей подачи, одинаково, и величину щага между строчками в текущем сечении определяют из соотнощения 8j Т где t, - щаг между строчками в сечении больщей протяженности; f, -длина кривой большей протяженности, ограничивающей заданную , поверхность; Ej -длина кривой в произвольном сечении заданной поверхности. 2. Способ по п. I, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют аналогичную обработку в направлении, перпендикулярном к направлению первых строчек.