Копировальный станок Советский патент 1983 года по МПК B23C1/16 B23C3/18 

Изобретение относится к металлообработке, в частности к копировальным станкам, предназначенным для обработки сложнофасонных профилей деталей, преимущественно пера вентиляторных лопаток газотурбинных двигателей (ГТД).

. Известен копировальный станок, содержащий кинематически связанный с деталью копир, стол продольной подачи, на котором установлен стол поперечной подачи. Шпиндели копира и детали расположены параллельно и кинематически связаны между собой рычагом и щатуном с закрепленным на нем дополнительным копиром для поворота основного копира и детали, а на столе продольной подачи установлен ролик для взаимодействия с дополнительным копиром Однако односторонняя обработка тонких профилей с большой длиной (на известных стенках) приводит к значительным короблениям, что не позволяет получить детали с требуемой точностью.

Кроме того, из-за кривизны обрабатываемой поверхности, вектор .подачи на врезание в зоне контакта не везде совпадает с вектором размерного износа инструмента, в результате чего возникает дополнительная погрешность.

Цель изобретения - повыщение производительности и точности обработки.

Поставленная цель достигается тем, что в копировальном станке, включающем кинематически связанный со щпинделем детали щпиндель копира, стол продольной подачи, на котором установлен стол поперечной подачи, и копировальные механизмы с роликами и инструментами для взаимодействия соответственно с копиром и деталью, указанные механизмы выполнены в виде двуплечих рычагов, расположенных в одной плоскости с противоположных сторон детали и копира, щарнирно закрепленных на столе поперечной подачи, несущих на одном конце инструменты, на другом - ролики, причем один из рычагов снабжен одним роликом, а другой - двумя, размещенными последовательно в направлении поперечной подачи, а рычаги соединены между собой силовымэлементом.

На чертеже представлен предлагаемый станок.

Станина 1 станка имеет направляющие 2, на которых установлен с возможностью перемещения стол 3 продольной подачи, на котором закреплена гайка 4 ходового винта 5, соединенного с приводом продольной подачи (не показан).

В направляющих 6 стола 3 продольной подачи установлен с возможностью перемещения стол 7 поперечной подачи, которая осуществляется, например, установленным на столе 3 силовым цилиндром 8, щток

9которого соединен со столом 7 (элементы управления возвратно-поступательным перемещением щтока силового цилиндра - золотник и т.п. - не показаны).

На столе 7 закреплена стойка 10, на кронщтейнах И и 12 которой при помощи осей 13 и 14 щарнирно закреплены рычаги 15 и 16 копировальных механизмов, состоящих из щпинделей 17 и 18 с инструментами 19 и 20 (фрезы, абразивные круги и т.п.) и механизмов врезания 21 и 22, включающих в себя электродвигатели 23 и 24, редукторы 25 и 26, винты подачи 27 и 28, ползуны 29 и 30 и копирные ролики 31-33. Между рычагами 15 и 16 установлен силовой элемент (пружина) 34, который обеспечивает поджим копирных роликов 31-33 к копиру 35, закрепленному на щпинделе 36, имеющему возможность поворачиваться вокруг оси Oj в подщипниковых опорах, смонтированных на кронщтейне 37, соединенном неподвижно со станиной 1. Заодно со шпинделем 36 выполнен барабан, который соединен гибкими лентами 38 и 39 с барабаном шпинделя 40, на KotopOM закреплена обрабатываемая деталь 41. Шпиндель 40 имеет возможность поворачиваться вокруг оси Ог в. подшипниковых опорах,установленных на кронштейне 42, смонтированном неподвижно на станине 1.

Инструменты 19 и 20, обрабатывающие деталь лопатку 41, получают вращение через гибкие передачи 43 и 44 от электродвигателей 45 и 46, закрепленных на стойке

10соосно с осями 13 и 14.

Обработка детали производится одновременно с двух сторон, а синхронное вращение щпинделей 36 и 40 вокруг осей Oi и Ог осуществлено не от дополнительного копира, как это сделано в прототипе, а от рабочего копира 35, который в процессе обработки все время устанавливается в наивыгоднейшее для двухстороннего щлифования (фрезерования) положение при помощи копирных роликов 31-33, образующих силовой треугольник под действием пружины 34, замыкающийся через копир 35.

Станок работает следующим образом.

При непрерывном или дискретном вращении ходового винта 5, стол продольной подачи 3 перемещается на направляющих 2,-осуществляя подачу инструментов 19 и 20 и копирных роликов 31-33 вдоль лопатки 41 и копира 35. Одновременно стол поперечной подачи 7 совершает возвратно-поступательные перемещения в направляющих 6 под действием силового гидроцилиндра 8, в результате чего инструменты и копирные ролики совершают поперечные перемещения по лопатке и копиру. При этом ролики 31-33 взаимодействующие с копиром 35, поворачивают рычаги 15 и 16 относительно осей 13 и 14, а вместе с ними и обрабатывающие инструменты 19 и 20, которые, вращаясь, обрабатывают деталь одновременно с двух сторон, придавая ей форму, заданную профилем копира 35. В процессе работы силовой элемент (пружина) 34 через рычаги 15 и 16 обеспечивает постоянный контакт копирных роликов 31-33 с копиром 35. Причем контактирование только двух роликов, например, 31 и 33 или 31 и 32 исключено, так как при этом возникает крутящий момент, который поворачивает копир относительно оси О до контакта с третьим роликом, т.е. до замыкания силового треугольника, благодаря чему копир автоматически устанавливается в наивыгоднейщее для копирования положение, при котором угол давления на всей длине копируемых поверхностей практически равен нулю. Движение от копира, закрепленного на шпинделе 36 с барабаном, через гибкие ленты 38 и 39 и барабан щпинделя 40 передается лопатке 41,что создае о.1а оприятные условия для двyxcтOl JHнeй обработки: зоны резания постоян; - находятся друг против друга, а износ инструментов не влияет на точность обработк ;, ак как в зоне контакта вектор подачи на фезание совпадает с вектором размерного износа. В связи с тем, что двуплечие рычаги 15 и 16 осуществляют обратное копирование, гибкие ленты 38 и 39 закреплены таким образом, чтобы щпиндели копира и детали вращались в противоположных направлениях. Предлагаемый станок позволяет повысить производительность за счет двухсторонней обработки и повысить точность путем уменьщения коробления детали за счет выщеуказанной обработки и исключения погрешности, возникающей от несовпадения в зоне резания вектора подачи на врезание с вектором размерного износа инструмента.

КОПИРОВАЛЬНЫЙ СТАНОК, содержащий кинематически связанный со шпинделем детали шпиндель копира, стол продольной подачи, на котором установлен стол поперечной подачи, и копировальные 7J 4J70 71 /J Г5 f 72 / Г6 Г9 механизмы с роликами и инструментами для взаимодействия соответственно с копиром и деталью, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и точности обработки, копировальные механизмы выполнены в виде двуплечих рычагов, расположенных в одной плоскост) с противоположных сторон детали и копира, шарнирно закрепленных на столе поперечной подачи, несущих на одном конце инструменты, а на другом - ролики, причем один из рычагов снабжен одним роликом, а другой - двумя, размещенными последовательно в направлении поперечной подачи, а рычаги соединены между собой силовым элементом.