Способ фрезерования рабочих поверхностей нагнетателя

СОЮЗ СОВЕТСНИХСО.ЪМаППжеснижРЕСПУБЛИН 801115867 за В 23 С 3/18 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Ленинградское особое конструкторское бюро станкостроения (53) 621.914.37(088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР 0 ф 610618, кл. В 23 С 3/18, 1979 (прототип).(54)(57) СПОСОБ ФРЕЗЕРОВАНИЯ РАБОЧИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ НАГНЕТАТЕЛЯ, образованных криволинейными нагнетающими и всасывающими поверхностями лопасти и поверхностью ступицы, расположенными под углом, отличным от 90о друг к другу н сопряженными дугами с радиусами переменной величины, при котором фрезу вращают и перемещают вдоль центральной оси детали н перпендикулярно к ней, а деталь поворачивают вокруг этой оси, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности формообразования, повышения производительности, в процессе обработки детали сооб. щают дополнительный поворот вокруг оси, размещенной со стороны торца детали, примыкающего к поверхности ступицы, сопряженной с всасывающими сторонами лопасти, пересекающей центральную ось детали и перпендикулярной плоскости, проходящей через оси детали и фрезы, причем максимальный угол поворота определяют из соотно" щения3 =90 -с+у+О, где В - угол поворота; Ы - угол наклона образующейнагнетающей поверхности лопасти относительно центральной оси нагнетателя; у - угол наклона образующей боковой режущей кромки фрезы; Ф 8 - угол, равный 5-100, обеспечивающий зазор по боковой режущей кромке фрезы.1115867где Л -С(,Изобретение относится к машиностроению и может быть использованопри обработке рабочих поверхностейнагнетателей, а также гребных винтов,имеющих перекрывающиеся лопасти с закрытыми нагнетающими и открытымивсасывающими винтовыми поверхностями, соединенными со ступицей переходными галтелями,1 ОИзвестны способы фрезерованиярабочих поверхностей нагнетателя,образованных криволинейными нагнетающими и всасывающими поверхностямилопасти и поверхностью ступицы,15расположенными под углом, отличнымот 90 , друг к другу и сопряженнымидугами с радиусами переменной величины, при котором фреэу вращают иперемещают вдоль центральной оси детали и перпендикулярно к ней 111.20Однако при реализации этого способа необходимо перебазирование деталей для ее полной обработки. Крометого, необходимо вести обработку де 25тали на больших вылетах фреэы, чтоприводит к снижению точности формообразования и производительностиобработки. При обработке возможнозарезание поверхности соседних лопастей. 30Цель изобретения - повышение точности формообразования, повышениепроизводительности и исключение зарезания соседних лопастей.Поставленная цель достигается 35тем, что согласно способу фрезерования рабочих поверхностей нагнетателя,образованных криволинейными нагнетаю.щими и всасывающими поверхностямилопасти и поверхностью ступицы, расположеннь 1 ми под углом, отличным от90 ф, друг к другу и сопряженными дугами с радиусами переменной величины,при котором фрезу вращают и перемещают вдоль центральной оси детали и 45перпендикулярно к ней, а деталь поворачивают вокруг этой оси, в процессеобработки детали сообщают дополнительный поворот вокруг оси, размещенной со стороны торца детали, примыкающего к поверхности ступицы, сопряженной с всасывающими сторонамилопасти, пересекающей центральнуюось детали и перпендикулярной плоскости, проходящей через оси детали 55и фреэы, причем максимальный уголповорота определяют из соотношения71=90-ЫВ,угол поворота;угол наклона образующей нагнетающей поверхности лопасти относительно центральнойоси нагнетателя;угол наклона образующей боковой режущей кромки фреэы;угол, равный 5 - 10, обеспе -чивающий зазор по боковойрежущей кромке фреэы. На фиг. 1 представлено взаимное расположение обрабатываемой детали и фрезы при реализации предлагаемого способа (конечное положение); на фиг. 2 - схема обработки детали на станке; на фиг. 3 - устройство для закрепления обрабатываемой детали; на фиг. 4 - вид А на фиг. 3.Обрабатываемая деталь-нагнетатель содержит ступицу 1, с которой жестко соединены лопасти 2, Ступица представляет собой ступенчатую втулку, центральное отверстие 3 которой выполнено конусным. В нем прорезаны шпоночные пазы 4, которые сориентированы относительно лопастей 2 нагнетателяЛопасти нагнетателей перекрывают дРуг друга и в продольном сечении между нагнетающей и всасывающей поверхностями их образуется сложный контур, ограничивающий возможность подвода инструмента. Особенно затруднен подвод инструмента в так называемых закрытых контурах, имеющих угол наклона поверхности в продольном сечении к центральной оси, меньший 90 , равный углу а,. Наиболее часто встречаются нагнетатели, в которых закрыта нагнетающая поверхность 5 и соединяющая ее с поверхнос. тью ступиць 1 1 переходная галтель 6,Всасывающая поверхность 7 лопасти 2 и соединяющая ее с поверхностью ступицы 1 галтель 8 наоборот открыты и имеют угол наклона р) 90, что создает удобный подход для фрезы.Способ фрезерования рабочих поверхностей нагнетателя осуществляют следующим образом.Ступицу 1 заготовки нагнетателя ее центральным конусным отверстием 3 насаживают на центрирующую конусную втулку 9, установленную в планшайбе 10. При этом заготовку нагнетателя упирают в планшайбу торцом со стороны всасывающей поверхности 7 лопасти 2, С этой стороны лопасть обра1115867 1 О 15 20 30 35 40 45 3эует тупой угол с криволинейной поверхностью ступицы 1, практическиравный углу наклона Э образующейоткрытой всасывающей поверхности 7лопасти 2 относительно оси А ступицы,Заданный профиль образуют удалением слоя металла профилирующимдвижением вращающейся фрезы 11,которая описывает сложную пространственную траекторию. Одновременнофрезу 11 перемещают вдоль центральной оси А и перпендикулярно к нейв плоскости, проходящей через осьфрезы и ось А детали, поворачиваютобрабатываемую заготовку вокругоси А и относительно внешней оси В(фиг. 1 и 2), расположенной со стороны торца, примыкающего к тупомууглу Д между открытой всасывающейкриволинейной поверхностью 7 лопасти 2 и центральной осью А. Внешняяось .В пересекает ось А и перпендикулярна плоскости, проходящей черезось фрезы и ось А. Поворот производят из положения, при котором ось Аперпендикулярна оси фрезы. Он необходим для обеспечения подвода вращающейся фрезы внутрь закрытых контуров, образованных двумя криволинейными поверхностями, закрытой нагнетающей поверхностью 5 лопасти 2 иповерхностью ступицы 1, расположенными под острым углом, практическиравным углу наклона образующейзакрытой нагнетающей поверхности 5лопасти 2 относительно центральнойоси А.При осуществлении такого движенияна станке бабку изделия 12 поворачивают вокруг оси В навстречу фрезе 11, а шпиндельную бабку 13 вместе с фрезой 11 перемещают в направлении поперечины 14, что в итогеуменьшает вылет фрезы 11.Максимальный угол поворота вокругвнешней оси В определяют иэ соотношенияЛ =90. -ЫВ,где о(, - угол наклона образующей закрытой нагнетающей поверхности лопас.ти относительно центральной оси Анагнетателя (например, для рабочихколес циркуляционнык насосов о=6485; для гребных винтов о=70-86 ф);- угол наклона образующей боковой режущей кромки фрезы (для цилинд.рических фрез =0, а для более жестких конических фрез тих=3-1 О 0 =угол, равный 5-10, обеспечивающий зазор по боковой режущей кромке фрезы (для исключения снятия стружки всей боковой режущей кромкой, которое может вызвать поломку фрезы из-за возрастающего усилия резания, величина угла установлена на основе опыта эксплуатации фрезерных станков с ЧПУ для объемной обработки).Предлагаемый способ наиболее эффективен при обработке нагнетателей с малым углом с, что приводит к повороту нагнетателя относительно оси В навстречу фрезе от его среднего положения (фиг. 2) на максимальный угол Л, что в итоге значительно уменьшает вылет фрезы.При обработке используют приспособление для закрепления изделия, содержащее вышеуказанную втулку 9, которая имеет цилиндрическую резьбу со стороны малого диаметра конуса (фиг. 3). Центрирующая оправка выпол иена в виде тонкостенной радиально деформируемой конусной втулки с возможностью установки на ней детали, имеющей посадочное конусное.отверстие 3. При этом деталь зажимают гай" кой 15, навинчиваемой на цилиндрическую резьбу конусной втулки. Конуснаявтулка 9 снабжена шпонками 16 длявзаимодействия со шпоночными пазами 4нагнетателя. В цилиндрическом отверстии конусной втулки 9 имеетсяшпоночный паз 17. Конусная втулка 9располагается на центрирующем стерж"не 18, снабженном шпонкой 19. Центри.рующий стержень 18 одним из концовзакреплен в базирующую втулку 20,жестко прикрепленную к планшайбе 10. На свободном его конце надета прижимная шайба 21 и по резьбе навинчена зажимная гайка 22. Прижимная шайба 21 помимо основной функции - передачи усилия от эажимной гайки 22 на торец ступицы нагнетателя - явля" ется элементом, измеряющим угловое положение нагнетателя. Для этого на ней установлены торцевые шпонки 23,взаимодействующие со шпоночными пазами 4 ступицы 1 нагнетателя., На боковой поверхности прижимной шайбы 21выполнена измерительная лыска 24,плоскость которой параллельна боко"вым поверхностям торцевых шпонок 23. Приспособление работает следующимобразом, 1115867Первоначально конусную втулку 9 вводят в центральное конусное отверстие 3 в ступице 1 нагнетателя с ориентированием его шпонок 16 по шпоночным паэам 4. Зажимной гайкой 15 призводят предварительное затягивание. После этого ступицу нагнетателя вместе с конусной втулкой 9 насаживают на центрируюп 1 ий стержень 18 с совмещением шпоночного паза 17 в конусной втулке 9 со шпонкой 19 на небольшой длине. Затем отогнутым ключом производят окончательную затяжку зажимной гайки 15. Этим достигается деформация конусной втулки 9, затягиваемой в конусное отверстие 3 ступицы 1. В результате устанавливается минимально допустимый зазор (д=0,01- 0,02 мм) между ее отверстием и наружной поверхностью стержня 18. После установки детали на плгншайбе 10 определяют ее угловое положение по оси А относительно оси фреэы 11, выставляя по индикатору параллельность измерительнойлыски вертикальному ходу шпинлельнойбабки 13. При этом точность измерения повьппается, поскольку проиэводит ся измерение углового положения лопастей только через прижимную шайбу 21, которая может быть изготовлена с высокой точностью.Таким образом, приспособлениеобеспечивает возможность ориентациидетали торцевой плоскостью, примыкающей к тупому углу между криволинейными поверхностями лопасти и ступицы, относительно внешней оси поворота.Предлагаемый способ обеспечиваетповышение точности формообразования,так как при обработке детали отпадает необходимость в ее перебазирова нии, При этом благодаря уменьшениювылета фрезы появляется воэможностьработать на повышенных режимах резания, что обеспечивает повышение производительности обработки.1115867ВНИИПК Заказ 6824/10. Тираж 1036 Подписное Филивл ППП ффПатеитфг. Ужгоррд, ул. Проеатмаа