Копировальный станок Советский патент 1982 года по МПК B23Q35/00 B23C3/18 

(54) КОПИРОВАЛЬНЫП СТАНОК

Изобретение относится к металлорежущим копировальным станкам, предназначенным для обработки, например, алмазным кругом лопаток газотурбинных двигателей (ГТД).

Известны копировальные станки подобного назначения, включающие установленный на станине стол продольной подачи с гидооприводом, копировальный ролик, датчики окончания продольной строки, установленное на столе коромысло следящей подачи детали и копира, размещенных на одной оси, параллельной оси вращения инструмента, закрепленный на коромысле механизм дискретного поворота детали и копира, размещенных на одной оси, параллельной оси вращения инструмента, закрепленный на коромысле механизм дискретного поворота детали и копира на строку с гидроприводом, и гидросистему управления гидроприводами с дросселем и распределителем 11.

В таких станках отсутствует возможность регулировки ширины строки и скорости продольной подачи в проць.Г се обработки различных продольных строк, что ведет к значительному уменьшению производительности, снижению качества обработки и снижению стойкости абразивного инструмента.

Цель изобретения - повышение стойкости инструмента, производительности и качества обработки

С этой целью в станке дроссели гидросистем управления гидроприводами стола и механизма дискретного поворота детали и копира на строку ус10тановлены на столе продольной подачи и каждый из них посредством введенных в станок шарнирно соединенных между собой и регулируемых по длине рычагов связан с коромыслом

15 следящей подачи детали и копира, а распределитель гидросистег-ы управления гидроприводом стола продольной подачи через введенное в станок устройство с шаговым переключателем свя20зан с датчиками окончания продольной строки, которые через введенное реле времени связаны с распределителем гидросисте№1 управления поворота детали и копира.

25

На фиг. 1 представлена схема станка в полости вращения лопатки и инструмента f на фиг. 2 - вид А на фиг. If на фиг. 3 - вид Б на фигЛ.

Обрабатываемая лопатка 1 посредст30вом базового приспособления 2 закреплена на планшайбе 3 шпинделя 4 копировального станка (фиг,, 2) .Шпиндель ,4-вместе с жестко закрепленным на нем копиром 5 установлен в подшипниковых опорах стола 6 следящей подачи, в корпусе которого расположен механизм ( редуктор ) дискрет ного поворота шпинделя с копиром и лопаткой вокруг ее продольной оси О. На корпусе стола следящей подачи закреплен привод меканиз1 а дискретногр поворота шпинделя - гидромотор 7. Стол б установлен посредством вала 8 с возможностью поворота вокруг его оси О в подшипниковых опорах кронштейна 9, закрепленного на столе 10 продольной пода;чи, на расстоянии, значительно превышающем ширину хорды обрабатываемого пера. Стол 10 продольной подачи установлен с возможностью перемещения вдол осей О и О от силового цилиндра 11 в направляющих станины 12. Силов цилиндр11 закреплен на станине 12 а его шток через кронштейн 13 жестко соединен со столом 10. Абразивныйинструмент 14, например алмазный круг, закреплен на шпинделе 15, установленном в подглип никовых опорах кронштейна 16, закрепленного на станине станка.,Враще ние абразивного инструмента 14 осущ ствлено посредством клиноременной передачи 17 от электродвигателя 18, установленного на кронштейне 19, ко торый закреплен на станине 12. Взаимодействующий с копиром 5 ро лИк 20 установлен в подшипниковых опорах пиноли 21 механизма 22 подач на врезание, закрепленного на ста нине станка. Поджим копира 5 к роли ку 20 осуществляется, например, под действием веса стола б, частично уравновешенного грузом 23. На столе 10 с возможностью регулировочного перемещения вдоль него , а также с возможностью взаимодействия с закрепленными на станине 12 датчиками 24 и 25 окончания продольной строки установлены кулач ки 26 и 27 (фиг. 2). Кроме этого, н столе 10 посредством кронштейна 28 закреплены дроссели 29 и 30. Дроссель 29 через распределитель 31 гидравлически связан с гидромотором 7, причем электромагнит распределит ля 31 через реле времени 32 электри чески соединен с датчиками 24 и 25. Дроссель 30 через распределитель 33 гидравлически связан с силовым цилиндром 11, причем электромагнит распределителя 33 через устройство с шаговым переключателем электричес ки соединен с дат.чиками 24 и 25, На задней стенке корпуса стола 6 закреплены две направляющие штанги и 36, на которых с возможностью наладочного перемещения в продольном направлении установлены зажимы 37 и 38 соответственно. Зажим 37 шарнирно соединен с регулируемым по длине рычагом 39, который в свою очередь шарнирно соедине.н с регулируемым по длине рычагом 40, свободный конец которого посредством зажима неподвижно связан с валом дросселя 29. Аналогично посредством зажима 38 и шарнирно соединенных регулируемых по длине рычагов 41 и 42 штанга связана с дросселем 30„ При обработке,лопатки на предложенном, копировальном станке стол 10 совершает продольное перемещение, сообщая лопатке 1 с копиром 5 перемещение S (фиг.2) вдоль оси О относи.тельно неподвижных ролика 20 и абразивного инструмента 14. Инструмент 14 вращаясь обрабатывает лопатку продольными строчками N, М, П и т,п. (условно заштрихованными), причем при полном ходе стола 10 в конце каждой строки в момент взаимодействия кулачка 26 с датчиком 24 или кулачка 27 с датчиком 25 механизм дискретного поворота шпинделя 4 поворачивает последний вокруг оси О вместе с копиром 5 и лопаткой 1 на следующую строчку, а стол 10 продольной подачи изменяет направление перемещения .на противоположное. При смещении продольной строки от кромки пера Лопатки к середине хорды расстояние между точкой контакта инструмента 14 с лопаткой 1 и осью О уменьшается, в результате чего стол 6 вместе с направляющими штангами 35 и 36 поворачивается против часовой стрелки вокруг оси О.-Штанга 35 посредством рычагов 39 и 40 поворачивает против часовой стрелки вал дросселя 29, увеличивая при этом расход проходящей через него рабочей жидкости. В процессе обработки какой-либо. из продольных строк электромагнит распределителя 31 выключен, в результате чего полости гидромотора 7 за- перты, а рабочая жидкость через дроссель 29 и распределитель 31 идет на drruB в момент окончания продольной стро ки один из датчиков 24 или 25, в зависимости от направления перемещения стола 10, посылает электрический , сигнал на реле времени 32, которое включает электромагнит распределителя 31. При этом поток рабочей жидкости через дроссель 29 и расЬределитель 31 поступает в гидромотор 7, который через механизм дискретного поворота шпинделя поворачивает лопатку 1 с копиром 5 i на определенный угол, величина которого зависит от расхода рабочей жидкости -и времени ее прохождения через гидромотор.

Величина времени прохождения рабочей жидкости через гидромотор, т.е. продолжительность его работы, определяется настройкой реле времени 32. Чем больший расход рабочей жидкости, который определяется угловым положением зала дросселя 29, и чем больше время ее прохождения через гидромотор 1, тем больший угол поворота лопатки с копиром.

Следовательно, с перемещением строки от кромки к центру хорды пера угол поворота лопатки с.копиром на строку автоматически увеличивается, чтопозволяет автоматически сохранять оптимальную ширину строки по мере ее смещения к центру хорды пера, в результате чего значительно возрастает производительность обработки на предлагаемом станке по сравнению с известным, у которого при постоянной величине угла поворота на строку ширина ее с приближением к средине хорды уменьшается.

Возможность наладочного перемещения зажима 37 вдоль штанги 35, а также наличие регулировки рычагов 4 по длине обеспечивает возможность настройки необходимого закона изменения ве;1ичины угла дискретного поворота лопатки с копиром на строку при ее смещении по хорде пера.

При смещении продольной строки от средины хорды и кромкам стол 6 поворачивается вокруг оси О по часовой стрелке, поворачивая .при этом через штангу 35, зажим 37, рычаги . 39 и 40 вал дросселя 29 в том же направлении , уменьшая расход рабочей жидкости, а соответственно, автоматически уменьшая угол дискретного поворота лопатки с копиром и поддерживая постоянную ширину строки.

Поворачиваясь на определенный угол, при переходе к обработке новой строки, стол 6 посредством штанги 36, зажима 38, рьиагов 41 и 42 поворачивает вал дросселя 30. При смещении продольной строки от средины хорды пера к кромке, когда нормальная сила давления Р возрастает, стол б поворачивается вокруг оси 0-, по часовой стрелке, поворачивая при этом в том же направлении вал дросселя 30 и тем самым увеличивая расход проходящей через него рабочей жидкости, величиной которого определяется скорость продольной подачи стола 10, Рабочая жидкость через дроссель 30 и распределитель 33 поступает в одну из полостей силового цилиндра 11, перемещая стол 10 в продольном направлении. В момент окончания продольной строки . один из датчиков 24 или 25 посылает электрический сигнал на устройство 34 с шаговым переключателем, которое

включая или выключая электромагнит распределителя 33, меняет местами сливную и напорную магистрали силового цилиндра 11, в результате чего направление перемещения стола 10

изменяется на противоположное.

В процессе обработки одной продольной строки точка контакта инструмента 14 с лопаткой 1 в результате ее закрутки отклоняется по хорде, но вследствие наличия кинематической связи стола 6 следящей .подачи с дросселем 30 и гидравлической связи.дросселя 30 с силовым цилиндром 11 скорость продольной подачи при смещений точки контакта к кромке пера автоматически увеличиг Бается и уменьшается при смещении точки контакта к средине хорды. При обработке на предлагаемом станке продольной строки по центру хорды пера скорость продольной подачи снижается, а при шлифовании кромок, когда сила PV, превышает нормальную величину силы подачи Р, возрастает,

вследствие чего уменьшается локальный нагрев лопатки, повышается производительность и качество обработки, а также стойкость абразивного инструмента, которая также зависит

от контактной температуры в зоне

шлифования.Возможность наладочного перемещения зажима 38 по штанге 36, а также наличие регулировки длины рычагов 41 и 42 обеспечивают возможность настройки необходимого закона изменения скорости продольной подачи при смещении строки по хорде пера, поскольку при изменении положения зажима 38, длины рычагов 41 и 42 изменяется

угол поворота вала дросселя 30, причем изменяется и скорость его враадения в пределах-угла поворота.

Наличие в предлагаемом станке кинематической связи стола следящей подачи с дросселем гидросистемы механизма дискретного поворота лопатки с контактным копиром на строку и дросселем гидросистемы стола продольной подачи посредством шарнирно соег. диненных регулируемых по длине рычагов позволяет в процессе обработки следить за угловым положением хорды пера лопатки относительно инструмента, а соответственно, автоматически изменять угол поворота лопатки с копиром при дискретной подаче на на строку и скорость продольной подачи , что значительно повышает производительность.обработки на нем пера, входных и выходных кромок лопатки, качество обработки и стойкость абразивного инструмегта по сравнению с этими же показателями известного станка.

Формула изобретения

Копировальный станок для обработк пера лопаток газотурбинных двигателей продольными строчками, включающи установленный на станине стол продольной подачи с гидроприводом, копировальный ролик, датчики окончания продольной строки, установленное на столе коромысло следящей подачи детали и копира, размещенных на одной оси, параллельной оси вращения инструмента, закрепленный на коромысле механизм дискретного поворота детали и копира на строку с гидроприводом и гидросистему управления гидроприводами с: дросселем и распределителем, отличающийс я тем, что, с целью повышения стойкости инструмента, производительности и качества обработки, дроссели гидросистем управления гидроприводами стола и механизма дискрет2

ного поворота детали и копира на строку установлены на столе продольной подачи и каждый из них посредством введенных в станок шарнирно соединенных между собой и регулируемых

по длине рычагов связан с коромыслом следящей подачи детали и копира, а распределитель гидросистег и управления гидроприводом стола продольной подачи через введенное в

станок устройство с шаговым переключателем связан с датчиками окончания продольной строки, которые через введенное реле времени связаны с распределителем гидросистемы управле- .

ния гидроприводом механизма дискретного поворота детали и копира.

Источники.информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Идзон М,Ф. Механическая обработка лопаток газотурбинных двигатейей. М., Оборонгиз, 1963, с. 198200,

б

s гз s

36

Фиг.2 ВидБ