Устройство для фрезерования криволинейных поверхностей изделий Советский патент 1983 года по МПК B23C1/16 B23C3/18 

Изобретение относится к механичес- кой обработке изделий и предназначено для фрезерования криволинейных поверхностей изделий, преимущественно лопаток осевых диагональных и центробежных рабочих колес, венцов спрямляющих и направляющих аппаратов компрессоров и турбин.

Известно устройство для фрезерования криволинейных поверхностей изделий, включающие установленный на станине с возможностью продольного перемещения стол, жестко связанные между и установленные с возможностью вертикального Перемещения фрезу и копирный палец, закрепленный на размещенной на столе оси объемный копир и механизм обката с барабаном, несущим закрепленные на нем одними концами гибкие ленты, и приводом механизма обката, соединенным с другими KOifuaми гибких лент IjНедостатками этого устройства являются высокая стоимость его изготовления, сложность конструкции.и низкая производительность из-за необходимости для каждого варианта npqфилирования изготовления четырех плоских копиров для полной обработки лопатки с утонением по высоте. Кроме

того, указанное устройство не Обеспечивает возможности изготовления лопатки с винтовой формой профиля.

Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей устройства при одновременном повыиении его производительности.

С этой целью в устройстве привод механизма обката выполнен в виде ре10гулируемого эксцентрикового кулисного механизма, снабженного соединенным с гибкой лентой исполнительным перед. ним и задним ползунами с пальцдми, установленными на столе с возможнос15тью вертикального перемещения, размещенной на станине с возможностью вертикального перемещения плитой, установленным на последней с возможностью горизонтального перекющения .

20 корпусом с вертикальными направляющими и размещенными на них передней -Tt---задней плитами с горизонтально расположенными рейками, в механизм введены установленные с возможностью

25 поворота на первой плите эксцентриковый диск с пазами на торцах с закрепленными на-них призмами с правым и левым поводками, первый из которых связан с одной из горизонтальных ре30ек передней плиты, размещенный с возможностью поворота на задней плите задний эксцентриковый диск, связанный с левым поводком, закрепленная на заднем диске кулиса с продольным пазом и размещенная на передней плите с возможностью Поворота кулиса с продольным и поперечным пазами, придем палец исполнительного позлуна размещен в поперечном пазу передней кулисы, а пальцы переднего и заднего ползунов одни связаны соответственно с рейкой передней плиты и- с рейко задней плиты, а другие - с передней и задней кулисами. На чертеже представлено описываемое устройство. Устройство дпя фрезерования криволинейной поверхности изделия 1 содержит станину 2, стол 3, установлен ный на станине с возможностью продольного горизонтального перемещения фрезу 4 и копирный палец 5, жестко связанные между собой и установленные с возможностью их вертикального перемещения, а также размещенную на столе 3 ось б с закрепленными на ней объемным копиром 7, обрабатываемым изделием 1 и механизмом обката. Механизм обката образован барабаном 8 и закрепленными на нем одними концами гибкими лента1 1и 9, с другими концами которых соединен привод механизма обката, выполненный в виде регулируемого эксцентрйково-кулисног механизма..Эксцентрйково-кулисный ме ханизм содержит исполнительный ползу 10, соединенный -с гибкими лентами 9, передний и задний ползуны соответственно 11 и 12, переднюю, среднюю и заднюю плиты соответственно 13-15, корпус 16 с закрепленными на нем вер тйкальными направляющими 17, средний эксцентриковый диск 18, приз1Уй 19 и 20, задний эксцентриковый диск 21, а также переднюю Т-образную кулису 22 и заднюю кулису 23. Ползунь 10-12 ус тановлены на столе 3 с возможностью вертикального перемещения соответственно по направляющим 24-26 стола 3. Средняя вертикальная плита 14 уста« новлена на станине 2 с возможностью вертикального перемещения при помощи закрепленной на плите 14 штанги 27с отверстиями 28, в одно из которых вх дит штифт 29, размещенный в отверсти ях 30 скобы 31, установленной на горизонт альйых штифтах 32, жестко свя3энных с угольником 33, закрепленным на станине 2 при помощи резьбового соединения 34. Корпус 6 установлен на средней вертикальной плите 14 и на столе 3 с возможностью горизонтального перемещения/ Передняя плита 13 и задняя плита 15 установлены на вертикальных нгшранляющих 17 корпуса 16. Плита 13 снабжена прикрепленными к ней ниж ней горизонтальной рейкой 35 и Bgpxней горизонтальной рейкой 35, а плита 15 - горизонтальной рейкой 37. Средний эксцентриковый диск 18 установлен с возможностью поворота в .плите 14 и выполнен с радиальными пазами 38 на его торцах. Призмы 19 и 20 выполнены с прорезями 39 и установлены в пазах 38 диска 18. К призме 19 прикреплен правый поводок 40, а к призме 20 левый поводок 41. Призмы 19 и 20 установлены в пазах 38 с возможностью их закрепления на диске 18 при помощи размещенных в прорезях 39 болтов 42 с регулируемыми эксцентриситетами 6 и е . Правый пЬводок 40 установлен в обойме 43, размещенной в рейке 35. Правый поводок 40 установлен в обойме 43, размещенной в рейке 35. К левому прводку 41 прикреплен задний эксцентриковый диск 21, установленный с возможностью поворота в плите 15, а к диску 21 прикреплена задняя кулиса 23, в которой выполнен продольный паз 44. Передняя Т-образная кулиса 22 выполнена с продольным пазом 45 и с поперечным пазом 46 и установлена на ее оси 47 в подшипниках с возможностью поворота относительно передней плиты , 13. Палец 48 исполнительного ползуна 10 размещен в поперечном пазу 46 кулисы 22, левый палец 49 переднего ползуна 11 в верхней горизонтальной рейке 36 передней плиты 13, левый палец 50 заднего ползуна 12 в рейке 37 задней плиты 15, а правые пальцы 51 и 52 соответственно переднего и заднего ползунов 11 и 12 размещены в продольных пазах 45 и -44 сооТйетственно передней и задней кулисы 22 и 23. Ось 53 заднего эксцентрикового диска 1 установлена на расстоянии Р от оси симметрии рейки 37, а ось 47 кулисы 22 - на расстоянии 2Р от оси симметрии рейки 36,, где Р - параметр параболы. I Устройство для фрезерования криволинейных поверхностей изделий работает следующим образом. При подаче стола 3 вдоль оси вращения обрабатываемого изделия (заготовки) 1 средняя плита 14 остается на месте, так как связана со „станиной 2 штангой 27, а все вертикальные направляющие 24-26 стола 3 перемещаются вместе со столом 3. Вместе со столом 3 и вертикальной направляющей 26 перемещается в горизонтальном направлении и задний ползун 12, надавливая своим правым пйльцем 52 на бортик продольного паза 44, заставляя заднюю кулису 22 поворачиваться вместе с задним эксцентриковым диском 21, установленным в теле задней плиты 15. Задний эксцентриковый диск 21 связан левым- поводком 41 со средним эксцентрйковълм диском 18, .который поворачивается в теле средней плиты 14, при этом задняя плита 15 опускается вниз по вертикальным направляющим 17 корпуса 16. В результате горизонтальная составляющая движения зе1Дней плиты 15 корпуса 16 и передней плиты 13 будет отличной от горизонтальной подачи стола. Приобретенная горизонтальная составляющая движения передней плиты d3 складывается с вертикальной coc-I О гавляющей движения, полученной з.а счет поворота среднего эксцентриково,го диска 18 через правый поводок 40, установленный с эксцентриситетом 6 относительно оси среднего эксцентри- .15 ковогр диска 18. В результате движения вниз передней плиты 13 вместе с ней опускается по направляющей 25 стола 3 передний ползун 11, имеющий горизонтальную составляющую движения, 20 одинаковую с движением стола 3. Вместе с передней плитой 13 перемещается в вертикальной плоскости ось 47 вра- щения передней Т-образной кулисы 22. Различные направления движения оси 47 25 Т-образной кулислл 22 и ролика правого .пальца 51 ползуна 11 в продольном. пазу 45 кулисы 22 заставляют кулису совершать сложное движение, при этом поперечный паз 46 кулисы 22 поворачи- JQ вается и опускается одновременно. Ролик пальца 48 исполнительного ползуна 10 идет по поперечному пазу 46 Т-образной кулисы ,22, а исполнительный ползун 10 перемещается по верти- ,, кальной направлякадей 24 стола 3 вверх или вниз, натягивает одну из прикрепленнк1х к нему лент 9, поворачивая баpa6a H.j8, а вместе с ним обрабатываемое Изделие 1 и объемный копир 7.В .. результате сложения равномерной гори- зонтальной подачи стола. 3 и неравномерной (по параболе) вращательной подачи заготовки 1 пальцевая фреза 4 обрабатывает корыто и спинку лопатки изделия 1 - цельнофрезерованного ло- 5 паточного колеса или венца.

Описываеьюе устройство обеспечивает обработку спинки и корыта лопатки в заданном цилиндрическом сечении обрабатываемого изделия по параболе ви- 50 , где Р - паракютр параболы} X - координата точки профиля по оси абсцисс вдоль оси вращения изделия; V - координата точки профиля по оси ординат по дуге цилиндрического сече- 55 ния.

В основу положена форма наиболее рационального, с точки зрения газовой динамики, межлопаточного канала, образованного параболическими поверх- , ностями так, чтобы минимальная кривиз-: на меяшопатрчного канала на входе увеличивалась к . Предварительная кинематическая настройка устройства производится в соответствии с 65

-998000

исходными Данными: диаметром цилиндрического сечения обрабатываемого изделия (заготовки) 1)ц , в котором требуется получить параболическую кривую/ параметром параболы Р; координатами начала параболы относительно базового торца обрабатываемого изделия или фронта лопаточной решетки , диаметром фрезы бф .

В описываемом устройстве используется только один объемный копир 7 .(тело врс1щения) для получения меридионального контура лопаточного вейца, что сокращает время переналадки устройства при переходе к обработке лопатки с новым профилем. Эксэдентрисите том 6-1 компенсируется разница дааметра цилиндрического сечения 1)ц , в котором задан профиль изделия, и диаметра барабана 8 T3g с учетом диаметра фрезы 4 бф

е,-DU.

Эксцентриситет В численно равен половине диаметра 3ф , вводится для коррекции движения обрабатываемого изделия относительно оси вращения фрезы 4 при получении параболического профиля лопатки обкатом фрезой в заданном цилиндрическом сечении изделия 1. Взаимное положение торца и оси обрабатываемого изделия 1 и оси вращения фрезы 4 регулируется исходным положением средней плиты 14 от- носительно станины 2 и стола 3, которое устанавливается при помощи 1атифтов 29, 32 и резьбового соединения 34 Преимуществами описываемого устройства являются: расширение эксплуата-: ционных возможностей.устройства за счет обеспечения возможности изготовления лопаток с винтовой формой профиля, удешевление производства опытных образцов лопаточных колес за счет исключения операций по изготовлению шаблонов для копиров, а также за счет исключения операции термообработки готового копира, повыяение производительности устройства за счет исключения операций по изготовлению копиров при необходимости изменения варианта профилирования лопаток.

Формула изобретения

Устройство для фрезерования криволинейных поверхностей изделий, например лопаток, содержащее установленный на станине с возможностью продольного перемещения стол, жестко связанные между собой и установленные с возможностью вертикального перемедания фрезу и копирный палец, за1фепленный на размещенной на столе оси . объемный копир и механизм обката с

барабаном, несушим закрепленные на нем одниг ет концами гибкие ленты, и привод механизма обката, соединенный с другими концами лент, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей устройства при одновременном повышении его производительности,привод механизма обката выполнен в виде регулируемого эксцентрикового кулисного механизма, снабженного соединенным с гибкой лентой исполнительным, передним и задним ползунами с пальцами, установленными на столе, с возможноетью вертикального перемещения, размещенной на станине с возможностью вертикального перемещения плитой, установленным на последней с возможностью горизонтального перемещения корпусом с вертикальными направляющими и размещенными на них передней и задней плитами с горизонтально расположенными рейками, причем в механизм введены установленные с возможностью

поворота на первой плите эксцентриковый диск с пазами на торцах с закрепленными на них. призмами с правым и левым поводками, первый из которых связан с одной из горизонтальных реек передней плиты, размещенный с возт можностью поворота на задней плите задний эксцентриковый диск, связанный с левым поводком, закрепленная на заднем диске кулиса с продольным пазом и разме14енная на передней плите с возможностью поворота кулиса с про,дольным и поперечным пазами, причем, палец исполнительного ползуна размещен в поперечном пазу передней кулисы, а пальцы переднего и заднего ползунов связаны соответственно одни с рейкой передней плиты и с рейкой задней плиты, а другие с передней и задней кулисами.

Исаточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 Автотэское свидетельство СССР № 49988, кл. В 23 С 3/18, 1974.

1 11 «ч гз