Метод шлифования пера лопатки газовой турбины сложнопрофильными инструментами

07_Statya_05Данное изобретение относится к технологии машиностроения и может быть использовано для формообразования пространственно-сложных поверхностей деталей, в частности лопастей гребных винтов, рабочей части лопатки газовой, паровой или гидротурбины.

Известен способ шлифования абразивным кругом, включающий сообщение детали и кругу относительных перемещений, причем круг располагают подвижно на шейке шпинделя, выполненной в виде сферы, и дополнительно сообщают ему угловые колебания относительно центра сферы шейки шпинделя с частотой, равной или кратной частоте вращения круга и согласованной с последней, при этом угол наклона круга относительно плоскости, перпендикулярной оси вращения круга определяет длину пробега линейного контакта за один оборот.

Сложная траектория движения абразивного зерна облегчает съем материала и стружкообразование, улучшает самозатачивание и очистку круга от отходов шлифования, уменьшает силу трения и тепловыделение в зоне контакта круга и заготовки. На шлифуемой поверхности образуется равномерная сетка разнонаправленных следов, снижается вероятность появление микротрещин, прижогов. Использование многокоординатного станка с ЧПУ дает возможность обрабатывать перо лопатки газовой турбины.

Однако применение абразивной обработки периферией круга с параллельными образующими оси шпинделя для формообразования лопатки газовой турбины не позволяет плавно, без изгибов и изломов выполнить профильные сечения пера лопатки и поверхности между ними. Неточность процесса формообразования, снижает технологические преимущества шлифования с осцилляциями перед другими известными способами.

В качестве прототипа выбран способ обработки сложных поверхностей вращающимся многозубным инструментом, при котором инструменту и детали сообщают относительное движение огибания из условия обеспечения линейного контакта исходной инструментальной и обрабатываемой поверхностей. При этом образующую режущих кромок инструмента выполняют криволинейной, а при движении огибания осуществляют поворот как оси инструмента относительно детали, так и режущих кромок относительно оси инструмента.

Недостатком известного способа обработки заключается в том, что в связи с главным вращательным движением режущих кромок реальная линия контакта их с обрабатываемой поверхностью прерывается, а линейный контакт исходной инструментальной поверхности и обрабатываемой поверхности знакопеременной кривизны ограничен и возможен только на отдельных ее участках.

Задача, на которую направлено изобретение, состоит в повышении геометрической точности формо­образования пера лопатки газовой турбины и достижении высокого качества обработки поверхностного слоя.

Поставленная задача решается предлагаемым способом шлифования, при котором инструменту и детали сообщают относительное движение огибания из условия обеспечения линейного контакта исходной инструментальной и обрабатываемой поверхности, при этом перед обработкой рабочую часть (входную, выходную кромку, спинку, корыто) лопатки газовой турбины описывают аналитически на основе модульной геометрической модели поверхности сложной формы, полученное аналитическое задание пера лопатки используют для профилирования абразивного инструмента, предназначенного для каждого модуля методом накатывания, а обработку лопатки спрофилированными инструментами производят на многокоординатном станке с ЧПУ.

 

Материал подготовила
О. Силаева


Комментарии (0)