Копировально-фрезерный станок Советский патент 1989 года по МПК B23C3/18 

фиг. J

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к устройствам для обработки турбинных лопаток, и может быть использовано для изготовления поверхностей сложных форм.

Целью изобретения является повышение производительности и точности обработки поверхностей сложной формы, а также расширение технологических копировально-фре- зерного станка за счет обработки турбинных колес как осевого, так и радиального типа.

На фиг. 1 показана кинематическая схема станка (в положении для обработки осевых колес); на фиг. 2 - схема шарнирных узлов; на фиг. 3 - шаблон (в положении обработки осевых колес).

Станок содержит станину 1, вал 2 с держателем 3, на котором закрепляется заготовка 4, и шарнирный узел 5. Корпус 6 установлен подвижно на платформе, а на цилиндрической части корпуса установлено поворотное коромысло 7 с шарн ирным узлом 8 и ползуном 9. Шток 10 одним концом соединен с шарнирным узлом 8, а другим входит соосно в шток 11 с возможностью перемещения в нем. Рычажная передача 12 шарнирно связана с валом 2 посредством подшипникового узла и штока, а также с подвижной платформой 13, несущей инструментальную головку 14. Копир 15 крепится к станине 1.

Устройство работает следующим образом.

Заготовка 4 рабочего колеса устанавливается на держателе 3 в положение, соответствующее типу изготавливаемых лопаток. Если это лопатки осевой турбома- шины, то плоскость заготовки перпендикулярна оси вала 2. Заготовку желательно устанавливать совместно с делительной головкой. На станине 1 закрепляется копир 15, отстоящий от оси вала 2 на расстояние, равное масштабному увеличению радиуса рабочего колеса турбомашины. Перемещением ползуна 9 устанавливается расстояние 1 между осью вала 2 и осью поворота штока 10 в шарнирном узле 8. При этом длина 1 рассчитывается по формуле

1, М-1

гдн г - радиус заготовки рабочего колеса;

М - масштаб увеличения.

В положении для обработки лопаток осевых колес турбомашин, кроме описанных подготовительных мероприятий, жестко стопорится корпус 6, а рычажная передача 12 выставляется в положение, соответствующее профилю донышка межлопаточного канала. Рычажная передача 12 может быть выполнена в виде одного рычага кривошипа при профилировании донышка по .окружности либо в виде механизма антипараллелограмма для более сложного профи5

лирова я. Одна из шатунных точек механизма антипараллелограмма описывает лемнискату.

При ручном обкатывании штоком 11

- копира по его внутренней поверхности вал 2 совершает поворот вокруг своей оси и одновременно продольное перемещение. В этом случае заготовка 4 движется относительно фрезы в окружном и продольном направлениях и происходит нарезание профиля

собственно лопатки. В то же время подшипниковый узел, насаженный на вал 2, совершает только продольное перемещение, передаваемое рычажной передаче 12. Передача 12 сообщает поступательное движение

с подвижной платформы 13 в направлении, перпендикулярном оси вала 2, и инструментальная головка 14 формирует профильную поверхность донышка межлопаточного канала. Для нарезания следующей лопатки достаточно установить заготовку в другое

0 угловое положение и повторить операцию резания.

Для нарезания лопаток радиальных колее турбомашин производятся следующие операции.

Заготовка 4 устанавливается в положение с параллельным направлением плоскости заготовки к оси вала 2. При этом сама направляющая стопорится фиксатором от поворота вокруг своей оси, а платформа 6 освобождается от фиксатора,

Q ползун 9 отстыковывается от коромысла 7 и жестко пристыковывается к станине 1. В узлах 5 и 8 освобождаются все оси, и узлы превращаются в щаровые опоры. При обкатывании шаблона копиром заготовка 4 совершает вместе с валом 2 взаим5 но перпендикулярные движения относительно фрезы в плоскости заготовки. Рычажная передача 12 выполняет те же функции, что и в описанном выше случае. При этом движением заготовки описывается профиль лопатки, а движением режущего уз0 ла - профиль донышка межлопаточного канала. Основное условие при нарезке любых типов колес - взаимная перпендикулярность перемещения корпуса 6 и платформы 13.

с Таким образом, при нарезании лопаток любого типа турбинных колес станок имеет три степени свободы, что позволяет обрабатывать объемные поверхности. Наличие штока 10 позволяет сохранить подобие кинематических треугольников при любом

50 положении штока 11.

Формула изобретения

Копировально-фрезерный станок, включающий станину, установленный с возмож- 55 нос рью поворота и перемещения вал с держателем заготовки, инструментальную головку, копир и предназначенный для взаимодействия с последним шток, соединенный с валом, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и точности обработки и расширения технологических возможностей, станок снабжён установленным на станине с возможностью перемещения корпусом для вала с заготовкой, расположенной на станине с возможностью перемешения платформой для инструментальной головки, установленным на корпусе с возможностью поворота коромыслом

и фиксаторами для вала с заготовкой и платформы, при этом корпус соединен с платформой посредством введенной в станок рычажной передачи, направления перемеш,е- ния корпуса н платформы взаимно перпендикулярны, а шток копира выполнен полым для размещения внутри него с возможностью перемещения введенного в станок дополнительного штока, шарнирно связанного с коромыслом.

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к устройствам для обработки турбинных лопаток, и может быть использовано для изготовления поверхностей сложных форм. Целью изобретения является повышение производительности и точности обработки поверхностей сложной формы, а также расширение технологических возможностей копировально-фрезерного станка за счет возможности обработки турбинных колес как осевого, так и радиального типа. Станок включает станину 1, вал 2 с держателем 3 заготовки 4, инструментальную головку 14 и копировальное устройство. Подвижная платформа 13 инструментальной головки 14 кинематически связана рычажной передачей 12 с корпусом 6. Шнек 11 снабжен соосным подвижным штоком 10, связанным шарнирно с поворотным коромыслом 7 корпуса 6. Держатель 3 выполнен с возможностью установки во взаимно перпендикулярных положениях, а корпус и платформа 13 перемешаются во взаимно-перпендикулярных направлениях. 3 ил.

. J

ю

Фиг, 2