Копировальный станок Советский патент 1981 года по МПК B23C1/16 B23C3/18 

(54) КОПИРОВАЛЬНЫЙ СТАНОК

1

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

Известны копировальные станки, включающие копир, кинематически связанный с деталью, стол продольной подачи, на котором устаноылены стол поперечной подачи и стол следящей подачи с закрепленным на нем инструментом 1.

Однако из-за недопустимо больщих углрв давлення в следящей системе «контактный ролик-копир станки не позволяют обрабатывать крупногабаритные вентиляторнь1е лопатки современных ГТД. Недостаткам этой схемы является также больщая длина станка при обработке, например деталей вентиляторных лопаток, лопастей вентиляторов и т. п. Кроме того, они непроизводительны, так как значительная доля времени при вращении лопатки приходится на обход кромки.

Цель изобретения - возможность обработки деталей типа пера вентиляторных лопаток газотурбинных двигателей и повыщение производительности.

Поставленная цель достигается тем, что описываемый станок снабжен жестко соединенными с копиром и деталью рычагами, щарнирно соединенным с ним шатуном и закрепленным на нем дополнительным копиром для поворота первого копира и детали, а на столе продольной подачи установлен ролик для взаимодействия с дополнительным копиром.

На чертеже представлен предлагаемый станок.

Станина станка 1 имеет направляющие 2, в 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 продольной подачи 3 установлен с возможностью горизонтального (поперечного) перемещения

стол 7 задающей подачи, которая осуществляется, например установленным на столе 3 силовым цилиндром 8, щток 9 которого соединен с кронщтейном 10 стола 7 (элементы управления возвратно-поступательными перемещениями штока силового цилиндра - золотник и т. п. - на чертеже не показаны).

На столе 7 закреплена вертикальная стойка 11, в направляющих 12 которой с возможностью вертикального перемещения установлен стол 13 следящей подачи, на котором с помощью кронщтейна 14 установлен шпиндель 15 инструмента 16, в качестве которого может быть использована фреза, абразивная лента, шлифовальный круг и т. п. Кронштейн 14 вместе с двигателем 17 привода вращения инструмента,, осуществляемого с помощью гибкой связи 18, установлены на столе 19 механизма подачи врезания, причем стол 19 установлен в направляющих стола 13. Подача врезания осуществляется, например, маховичком 20.

На стойке 11 установлен с возможностью поворота ролик 21, через который перекинут гибкий элемент (трос) 22, один конец которого закреплен на столе 13, а ко второму подвязан груз 23, частично или полностью уравновешивающий вес стола 13 следящей подачи вместе с закрепленными на нем инструментальной головкой и механизмом,врезания.

На столе 13 закреплен кронштейн 24, несущий следящий ролик 25, взаимодействующий с копиром 26, закрепленным с помощью приспособления 27 на шпинделе 28, имеющем возможность поворачиваться вокруг оси О, в подшипниковых опорах, установленных с помощью кронштейна 29 на станине станка 1.

На станине с помощью кронштейна 30 установлены подшипниковые опоры шпинделя 31, на котором с помощью приспособления 32 крепится обрабатываемая деталь (лопатка) 33.

Отличительной особенностью заявля . мого станка является то, что синхронное вращение шпинделей 28 и 31 вокруг осей 0| и О соответственно, осуществлено от стола 3 продольной подачи. Для этого на этом столе установлен с возможностью поворота копировальный ролик 34, взаимодействующий с поджатым к нему копиром 35 поворота шпинделей, инструмента и детали.

Копир 35 закреплен на шатуне 36, шарнирно соединенном с рычагами 37 и 38, закрепленными, соответственно, на шпинделях 28 и 31.

Поджим копира 35 к ролику 34 осуществляется, напри.мер, грузом 39, закрепленным на шпинделе 28 с помощью рычага или подвешенным на тросе, второй конец которого -..амотан и закреплен на шпинделе.

Станок работает следующим образом. При вращении ходового винта 5 непрерывно или периодически (на строку) в направляющих 2 движется стол 3 продольной подачи, смещая инструмент и следящий ролик вдоль детали и копира 26. Одновременно стол 7 задающей подачи совершает возвратно-поступательные перемещения в направляющих 6 под действием силового гидроцилиндра 8, в результате чего инструмент 16 и следящий ролик 25 соверщают поперечные

перемещения по делали 33 и копиру 26. При этом ролик 25 взаимодействующий с копиром 26, перемещает стол 13 следящей подачи, а вместе с ним и обрабатывающий инструмент, который, вращаясь, обрабатывает деталь, придавая ей нужную форму,

заданную профилем копира 26. В процессе перемещения стола 3 продольной подачи установленный на нем ролик 34 через копир 35, щатун 36 и рычаги 37 и 38 синхронно поворачивает деталь 33 и копир 26 в такие

положения, при которых разность h между верхней и нижней точками обрабатываемого профиля и копира минимальна, т. е. в случае обработки лопаток они поворачиваются в такие положения, когда хорда обрабатываемого в данный момент поперечного сечения профиля пера параллельна плоскости хода стола задающей подачи. Если этого разворота не производить, то разница между крайними обрабатываемыми точками может быть очень больщой, соответственно угол

давления в системе «следящий ролик 28-копир 26 будет недопустимо большой, и обработка сильно закрученных лопаток будет невозможна.

Формула изобретения

Копировальный станок, включающий копир, кинематически связанный с деталью, стол продольной подачи, на котором установлены стол поперечной подачи и стол следящий подачи с закрепленным на нем

инструментом, отличающийся тем, что, с целью возможности обработки деталей типа пера вентилляторных лопаток газотурбинных двигателей и повышения производительности, станок снабжен жестко соединенными

J с копиром и деталью рычагами шарнирно соединенным с ним шатуном и закрепленным на нем дополнительным копиром для поворота первого копира и детали, а на столе продольной подачи установлен ролик для взаимодействия с дополнительным копиром.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе 1. Идзон М. Ф. Механическая обработка лопаток газотурбинных двигателей. М., «Оборонгиз, 1963, фиг. 3 и 4.