Ленточно-шлифовальный станок

О П И С А Н И Е 11188826ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РЕспкбиик(72) Авторы изобретен И. Адамов и А. Я. Пузи тно-конструкторское бюро шлифовальных станков 71) Заявител) ЛЕНТОЧНО-ШЛИФОВАЛЬНЫЙ СТАНОК Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано при проектировании ленточно-шлифовальных станков для шлифования и полирования криволинейных поверхностей рабочих лопаток газотурбинных двигателей узкой абразивной лентой.Наиболее близок к предлагаемому ленточно-шлифовальный станок для обработки деталей переменного профиля, содержащий механизм; сообщающий качательное даижение обрабатываемой детали, закрепленной в шпинделе станка, и механизм, связанный с указанным шпинделем и сообщающий возвратно-поступательное движение шлифовальной головке станка, Ша этой головке размещено устройство, изменяющее положение абразивной ленты в рабочей зоне обработки в зависимости от требуемого изменения профиля обрабатываемого изделия, которое выполнено в виде контактного ролика с тремя и более подвижными кулачками, помещенными в корпусе указанного ролика и выполненными качающимися через подходящую для этой цели кинематическую связь от механизма качания изделия в процессе обработки 1,Этот станок пригоден только для обработки прикомлевой части пера турбинной лопатки и работает с недостаточной точностью. Цель изобретения - расширение технологических возможностей станка и повышение точности обработки,Указанная цель достигается тем, что вленточно-шлифовальном станке для обработки криволинейных поверхностей, выпол-:ненном в виде станины, несущей шлифовальную бабку и стол с бабкой изделия,установленные с возможностью согласованного движения друг относительно друга посредством копирного механизма, последний выполнен в виде вала с наборомдвух программных дисковых кулачков,установленных с интервалами, соответствующими расчетным сечениям обрабатываемого изделия. При этом стол с бабкой изделия и шлифовальная бабка установленыс возможностью качания,Такое выполнение станка обеспечиваетдостаточно точную синхронизацию качанияшлифовальной бабки и обрабатываемогоизделия по задаваемой набором двухпрограммных дисковых кулачков программе вкамрадом расчетном сечении обрабатываемого изделия, что значительно повышает точность обработки, а быстрая смена двухпрограммных дисковых кулачков в процессеналадки станка на другой типоразмер значительно расширяет его технологическиевозможности,На фиг. 1 изображена полуконструктивная кинематическая схема станка; на фиг.2 - кинематическая схема копирного механизма; на фиг. 3 - разрез по А - А нафиг. 1; на фиг. 4 - полуконструктивнаякинематическая схема шлифовальной бабки.На продольных направляющих станины1 установлен стол 2, имеющий механизм,сообщающий ему возвратно-поступательноеперемещение. На столе 2 в опорах 3 установлен качающийся стол 4, На этом столесмонтирована бабка 5 изделия, служащаядля сообщения вращательно-реверсивногодвижения валу 6 с набором двухпрограммных дисковых кулачков и люльке 7 с изделием 8. Наружные концы вала 6 и люльки 7 размещены в опорах 9. Продольноеперемещение люльке с изделием сообщается с помощью механизма возвратно-поступательного перемещения стола 2 общеизвестной конструкции с приводом от маховика 10,Для останова стола в требуемом положении он снабжен линейкой 11 с пазами12, расстояние между которыми соответствует расстоянию между расчетными сечениями пера обрабатываемого изделия. Впазы для фиксации стола с изделием внужном положении входит стопор 13, закрепленный на станине 1.Люлька 7 снабжена центрами 14, в которых с помощью зажима 15 крепится изделие 8 (лопатка газотурбинного двигателя),Бабка изделия выполнена в виде червячно-цилиндрического редуктора с приводнымгидродвигателем 16. Каждый двухпрограммный дисковый кулачок 17 вала 6 соответствует двум смежным расчетным сечениямизделия, Кулачки устанавливают с интервалами, соответствующими расстоянияммежду этими сечениями,На тумбовой части станины установленаподкладная плита 18, на поперечных направляющих которой смонтирована шлифовальная бабка 19 с бесконечной абразивной лентой 20. Шлифовальная бабка включает салазки 21, на которых смонтированаповоротная каретка 22, которая может поворачиваться вокруг оси 23, закрепленнойв салазках. Второй опорой каретки 22 служат катки 24, опирающиеся на круговыенаправляющие салазок. Салазки 21 могутперемещаться по направляющим подкладной плиты 18 с помощью подходящего дляэтой цели механизма.На каретке 22 установлены две опоры 25,в которых закреплена ось 26. На этой %сисмонтирована плита 27 с опорными роликами 28, Плита может поворачиваться относительно оси 26 на некоторый угол, обеспечивающий установку абразивной лентынормально к образующей обрабатываемойповерхности. На плите 27 с помощью кронштейна закреплен цилиндр 29, шток которого связан качающейся опорой 30, которая с помощью оси 31 также закреплена на плите 27 и служит для установки при 5 водного двигателя 32 абразивной ленты.Цилиндр 29 совместно с опорой 30 служит для натяжения абразивной ленты.На каретке 22, на ее оси 23, смонтирована плита 33 с опорой 34, в которой уста О новлен кронштейн 35 с прижимным роликом 36, Ось ролика совместнос кронштейном может быть установлена под требуемым углом относительно горизонтальной плоскости, Кронштейн с помощью винта 37 15 может перемещаться в направлении обрабатываемого изделия для совмещения правой кромки прижимного ролика с вертикальной осью 23, относительно которой шлифовальную бабку можно покачивать 2 О для установки образующей прижимногоролика касательно к образующей теоретического профиля изделия.Для наиболее точной установки прижимного ролика 36 касательно к обрабатывае мому профилю изделия кронштейн 35 иплиту 27 разворачивают на угол закрутки профиля изделия, Формообразование участков профиля сечений осуществляется за счет покачивания изделия вокруг горнзон- ЗО тальной оси с помощью бабки изделия, которая синхронно с изделием покачивает вал 6 с набором двухпрограммных дисковых кулачков на заданный угол. Но так как обрабатываемое изделие (например, лопатЗ 5 ка газотурбинного двигателя) имеет сложную рабочую поверхность двойной кривизны, то столу 4 с бабкой изделия и шлифовальной бабке дополнительно сообщают согласованное движение относительно друг 4 О друга посредством копирного механизма ввиде вала 6 с набором двухпрограммных дисковых кулачков 17, которые через кинематическую цепь взаимодействуют с шлифовальной бабкой и с опорным роликом, 45 жестко связанным со станиной посредствомкронштейна 38. На этом кронштейне на оси 39 подвижно закреплен рычаг 40 с опорным роликом 41. Положение рычага 40 относительно кулачков 17 определяется 5 О винтами 42 и 43, причем винт 43 снабженмаховичком 44 с ручкой 45. При вращении последнего опорный ролик 41 подводится или отводится от кулачков 17. Прижатие кулачков к опорному ролику 41 осущест вляется за счет веса стола 4.В результате вращения двухпрограммныхдисковых кулачков 17 бабка 5 изделия совместно со столом 4 совершает качательное движение относительно оси 46 стола 2. бО Программа качания стола задается кривой,которая образует левую сторону (по чертежу, фиг. 3) кулачков 17.Для отвода кулачков от опорного ролика41 в процессе перемещения стола 2 для об работки следующего участка изделия на.станине 1 закреплен гидроцилиндр 47,шток которого взаимодействует с кронштейном 48, закрепленным на бабке изделия.С целью покачивания шлифовальной бабки вокруг вертикальной оси 23 синхронно со столом 4 копирный механизм снабжен копирным роликом 49, который находится в постоянном контакте с правой (по чертежу, фиг, 3) стороной одного из кулачков 17, которая задает программу покачивания шлифовальной бабке, Копирный ролик 49 закреплен на оси рычага 50, который жестко связан с валом 51 конической шестерни 52 (фиг, 2), находящейся в постоянном зацеплении с конической шестеоней 53, закрепленной на валу 54. Вал 54 жестко связан с рычагом 55 качания шлифовальной бабки. На оси 56 рычага 55 закреплен еще малый рычаг 57 с нажимным роликом 58, При работе станка нажимной ролик 58 находится в постоянном контакте с. кареткой 22, которая прижата к нему пружиной 59, прикрепленной одним концом к станине, а другим - к каретке 22. Рычаг 57 служит для установки прижимного ролика 36 касательно к обрабатываемой поверхности перед началом шлифования, что осуществляется с помощью винта 60, вращая который, можно поворачивать малый рычаг 57 относительно оси 56, а следовательно, поворачивать и каретку 22 вокруг оси 23, устанавливая тем самым прижимной ролик 36 касательно к образующей обрабатываемой поверхности. После этой регулировки рычаг 57 жестко скрепляют с рычагом 55 посредством винта 61.Кроме того, рычаг 57 служит для выведения копирного ролика 49 из контакта с кулачками 17, что необходимо при перемещении стола 2 с одной позиции на другую. Осуществляется это с помощью гидроцилиндра 62, закрепленного на станине, шток которого взаимодействует с рычагом 57, поворачивая его вокруг оси шестерни 53 и через кинематическую цепь 50 - 53 отводя приводной ролик 49 от кулачков 17.При вращении двухпрограммных . дисковых кулачков копирный ролик 49 обкатывается по поверхности одного из этих кулачков и поворачивает на соответствующий угол вал 51, сообщая тем самым вращательное движение валу 54 с рычагом 57, который, взаимодействуя через ролик 58 с кареткой 22, поворачивает последнюю вокруг оси 23 совместно с шлифовальной бабкой. Постоянный кинематический контакт между роликом 58 и кареткой 22 осуществляется посредством пружины 59.Для осуществления перешлифовки двух- программных дисковых кулачков, или изготовления новых, используют опорный ролик 41 и копирный ролик 49. Для чего на кронштейнах 38 и 63 устанавливают двигатели 64 и 65, соответственно, на приводные шкивы которых и указанные ролики 41 и 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 50 65 49 одевают абразивные ленты 66 и 67, а набабку изделия устанавливают брус 68, спомощью которого осуществляется постоян.ное прижатие эталонной лопатки к прижимному ролику 36, абразивная лента скоторого на время шлифовки кулачков снимается и он в это время используется каккопирный.Работает предлагаемый станок следующим образом,Изделие, т. е, лопатку, крепят в центрах14 люльки 7 и закрепляют. Затем правуюпробку прижимного ролика 36 (см. фиг. 1н 2) совмещают с первым расчетным сечением 17 - 17 лопатки и соответственно свертикальной осью О - О, проходящей че.рез ось 23.Далее с помощью винта 60 добиваютсякасания нажимного ролика 36 с абразивной лентой 20 профиля обрабатываемой поверхности,Выполнив наладочные работы, включаютдвигатель 32 привода абразивной ленты идвигатель 16 привода бабки изделия и вала 6 с набооом двухпрогпаммных дисковыхкулачков 17. Пружина 59 постоянно поджимает каретку 22 к нажимному ролику58 копирного механизма и соответственнокопионый ролик 49 к одному из кулачков17. При провороте кулачка 17 последнийбудет взаимодействовать с копирным роликом 49, и посредством кинематической цепи 49 - 58 - 22 шлифовальная бабка будетповорачиваться вокруг оси 23. выставляятем самым прижимной ролик 36 касательно к запрограммированному (теоретическому) профилю поверхности обрабатываемого изделия,В то же время обрабатываемое изделиебудет поворачиваться вокруг оси О - О сов.местно с люлькой 7, а опираясь одним изкулачков на опорный ролик 41, жестко связанный со станиной, будет сообщать ещеи качательное движение столу 4 с люлькой7 и изделием 8 вокруг оси 46. Качание стола с люлькой и изделием. поворот последнего вокруг оси О - О плюс повооот пглиФо.вальной бабки вокруг оси 23 обеспечиваютформообразование обрабатываемого участка между двумя смежными расчетными сечениями. Как только один участок изделиябудет обработан, включается гидроцилиндр62, и копирный ролик 49 через кинематическую цепь 57 - 50 отводится от наборакулачков 17, верхний стол 4 под действиемего веса отклоняется в сторону отвода копирного ролика 49 до упора 69, освобождая опорный ролик 41. Далее с помощью известного механизмастол перемещается на один шаг, на следующую позицию и фиксируется в этом положении стопором 13, который входит в паз 12 линейки 11, и процесс шлифования по вторяется.С целью устранения ступенчатости при переходе с одного участка на другой левый край абразивной ленты немного перекрывает следующее расчетное сечение. В таком порядке обрабатываются все участ ки изделия.Чтобы наладить станок для обработки другого типоразмера изделия, необходимо заменить двухпрограммные дисковые кулачки кулачками, соответствующими этому 1 О типоразмеру изделия. Эти кулачки можно прошлифовать на предлагаемом станке. Для этого на вал 6 устанавливают набор заготовок дисковых кулачков, На приводные шкивы двигателей 64 и 65, опорный 15 ролик 41 и копирный ролик 49 соответственно надевают абразивные ленты 66 и 67. В центре 14 люльки 7 устанавливают эталонное изделие и закрепляют. Абразивную ленту 20 шлифовальной бабки снимают, а 20 прижимной ролик 36 (служащий в этом случае копирным роликом) освобождают от поворотной части шлифовальной бабки, выкрутив соединительный винт 70. На коопус бабки изделия устанавливают брус 68, 25 который постоянно прижимает эталонное изделие к прижимному ролику 36, имеющему свободу качания совместно с плитой 33 относительно вертикальной оси, проходящей через его правую кромку (при ра боте станка прижимной ролик с поворотной плитой 33 жестко соединяются с поворотной частью шлифовальной бабки винтом 70). Включают двигатели 65 и 16 и обрабатывают методом обратного копиро- З 5 вания одну сторону кулачков 17.При обкатке расчетного сечения эталонного изделия по правой кромке прижимного ролика его левая кромка постоянно,прижимается пружиной, воздействующей на 40 поворотную плиту 33, к смежному васчет. ному сечению изделия, следя за изменением его профиля.Величину рассогласования поворотной плиты 33 с поворотной частью шлифоваль ной бабки можно замерять с помощью индикатора. При помощи ограничительного упора 69 постоянно совмещают поворотную часть шлифовальной бабки, прижимаемой к нему пружиной 59, с поворотной плитой 33, т. е. держат нуль на индикаторе, При этом качание шлифовальной бабки передается соответственно копирному ролику 49, который совместно с абразивной лентой образует профиль двухпрограммного дискового кулачка. При этом подача копирного ролика 49 с абразивной лентой осуществляется винтом 60. Таким образом, конструкция предлагаемого станка позволяет обрабатывать не только сложные профили двойной кривизны, например, лопасти лопаток газотурбинных двигателей методом врезного шлифования, но и изготавливать двухпрограммные дисковые кулачки при переналадке станка на другой типоразмер изделий, что значительно расширяет его технологические возможности. Благодаря расширению технологических возможностей станка расширяется диапазон типоразмепов изделий, обрабатываемых на одном станке, при значительном повышении точности обработки.Формула изобретенияЛенточно-шлифовальный станок для обработки криволинейных поверхностей, выполненный в виде станины, несущей бабку изделия и стол со шлифовальной бабкой, установленные с возможностью согласованного движения друг относительно друга посредством копирного механизма, о т л и. ч а ю щи й с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей станка и повышения его точности, копирный механизм выполнен в виде вала с набором двух- программных дисковых кулачков, установленных с интервалами, соответствующими расчетным сечениям обрабатываемого изделия, при этом стол со шлифовальной бабкой установлен с возможностью качания.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР204175, кл, В 24 В 21/16, 1964 (прототип) ., федотов Типография, пр, Сапунова,Заказ 515/4 Изд.252 Тираж 915 Подписио НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открыти 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5