Спосіб шліфування поверхні подвійної кривизни турбінної лопатки

1. Спосіб шліфування поверхні подвійної кривизни турбінної лопатки абразивним інструментом, що обертається, формоутворювальний елемент якого переміщується по еквідистантах утворювальної і напрямної ліній оброблювальної поверхні, який відрізняється тим, що вісь повороту інструмента співпадає з нормаллю в оброблювальній точці поверхні деталі і перпендикулярна до осі обертання абразивного інструмента, а кут повороту вибирається з умови проходження лінії контакту через точку, яка лежить на торці інстру мента і в якій перетинається з поверхнею заготовки, при цьому кут повороту вибирається з виразу Корисна модель відноситься до металообробки і може бути використана в верстатобудуванні, двигунобудуванні при обробці турбінних лопаток. Відомий спосіб шліфування турбінних лопаток, коли обертаючийся абразивний інструмент переміщується вздовж твірної і напрямної криволінійної поверхні, яка орієнтується відносно інструмента в вертикальній площині [а.с. 651939, СРСР, МКИ В24В17/02, 1979, Б.И. №10]. Недоліком даного способу є відсутність орієнтації інструмента відносно нормалі до твірної, що не дає можливості керування довжиною лінії контакта, а отже і продуктивністю обробки. Найбільш близьким до пропонуємого є спосіб шліфування турбінних лопаток абразивним інструментом, вісь якого схрещується з віссю деталі, під постійним кутом, в межах одного оберту деталі, і інструмент переміщується по еквідистантам до утворюючої і направляючої ліній [Кальченко В.В. 3D моделирование обрабатываемых поверхностей при шлифовании со скрещивающимися осями кругов и деталей. / Високі технології в машинобудуванні. Збірник наукових праць НТУ «ХПІ», с.149153]. Недоліком даного способу є постійність кута повороту відносно нормалі, що не дає можливості керувати довжиною лінії контакту і зменшує продуктивність обробки. Мета корисної моделі - підвищення продуктивності, точності і якості обробки поверхні подвійної кривизни. Дана мета досягається тим, що вісь повороту інструмента співпадає з нормаллю в оброблюємій точці поверхні деталі і перпендикулярна до осі обертання абразивного інструмента. А кут повороту інструмента, з метою підвищення продуктивності, вибирається з умови проходження лінії контакту через точку, яка лежить на торці інструмента і в якій перетинається з поверхнею заготовки, при цьому кут повороту вибирається з виразу N V 0, (1) N V 0, де N - вектор нормалі до поверхні деталі, V вектор швидкості руху інструмента відносно деталі. А крім цього, з метою підвищення продуктивності обробки, кут повороту вибирається із таких умов, коли контакт з точкового перетворюється на (19) UA (11) 14301 (13) U де: N - вектор нормалі до поверхні деталі, V - вектор швидкості руху інструмента відносно деталі. 2. Спосіб шліфування поверхні подвійної кривизни за п. 1, який відрізняється тим, що кут повороту вибирається із таких умов, коли контакт із точкового перетворюється у лінійний у межах допуску на обробку. 3. Спосіб шліфування поверхні подвійної кривизни за пп. 1, 2, який відрізняється тим, що абразивний інструмент переміщується вздовж нормалі, розташованої в горизонтальній площині, до контакту з оброблювальною поверхнею деталі, а потім він переміщується вздовж твірної, з контролем формоутворювального діаметра інструмента, розташованого на осі повороту, та компенсацією його зносу. 3 14301 4 лінійний у межах допуску на обробку, що дає змогу де Xc,Yc, Zc - координати початку координат О підвищити подачу на оберт деталі. деталі 2 в системі координат OuXuYuZu інструменКрім того тим, що абразивний інструмент пету. реміщується вздовж нормалі, розташованої в гоІз умови N V 0 знаходимо положення лінії ризонтальній площині, до контакту з оброблюємою контакту в залежності від геометричних параметповерхнею деталі, а потім він переміщується рів деталі, заготовки та величини знімаємого привздовж твірної, з контролем формоутворюючого пуска. діаметру інструмента, розташованого на осі повоX V YV Z V роту, та компенсацією його зносу. N V X Z YZ Z Z 0 , (4) На Фіг.1 зображена схема обробки поверхні X Y Z подвійної кривизни турбінної лопатки абразивною стрічкою, де N - вектор нормалі до поверхні деталі; V на Фіг.2 - шліфувальний круг з контролем його вектор швидкості руху інструмента відносно детадіаметра на осі повороту, лі; Xv, Yv, Zv - координати вектора V ; Xz, Yz, Zz на Фіг.3 - схема лінійного контакту інструмента rud і заготовки. На фігурах 1, 2, 3: 1- інструмент; 2 ; Х, Y, Z координати вектора дотичної A Z деталь; 3 - твірна; 4 - лінія контакту; 5 - точка на торці круга, де лінія контакту перетинає припуск 5 rud координати вектора дотичної B . на обробку; 6 - датчик для контролю формоутворюючого діаметра круга, який співпадає з віссю Вирішивши (3), із виразу (4) отримаємо радіусповороту; 7 - вісь повороту інструмента; - кут вектор точки, яка належить лінії контакту інструповороту інструменту відносно осі ОиYи; - кут мента і деталі в системі координат інструмента повороту інструменту відносно осі ОиХи; - придля заданого кута 9. Для опису оброблюємої поверхні, одержуваної за один оберт руху інструменпуск на обробку; - допуск на обробку; В - опорна та відносно деталі, необхідно задавати значення точка на оброблюваній поверхні. 3D модель оброблюємої поверхні подвійної кута в діапазоні 0 2 . кривизни турбінної лопатки одержимо у вигляді Перед початком обробки абразивний інструмент 1 переміщується вздовж нормалі 7 до контак(2) rd A 3 ( Z) A 6 ( ) A 2 ( Y ) e 4 ту з заготовкою 2, потім виконують врізання на де rd - радіус-вектор точок оброблюваної повеличину 5 припуску, до контакту з оброблюємою поверхнею 3 в опорній точці. верхні; А1, А2, А3 - матриці лінійних переміщень Повертають інструмент 1 навколо осі 7, яка вздовж осей X, Y, Z; А6 - матриця кутових повороперпендикулярна до його вісі OиZи обертання і тів відносно осі Z; - кутовий параметр, який виспівпадає з нормаллю. Кут повороту вибираєтьзначає положення радіусу деталі при повороті ся з умови загрузки всієї периферії круга. його відносно вісі OZ; Y, Z - координати точок поПотім, інструмент переміщується вздовж твірверхні деталі; OXYZ - система координат деталі; ної 3, з контролем датчиком 6 його діаметру та е4 - радіус-вектор початку координат; е4 = (0 0 0 компенсацією зносу. Таким чином знімається зага1)т. Радіус-вектор деталі в системі координат інструменту має вигляд льний припуск на обробку. rud A1 ( Xc ) A 2 ( Yc ) A 3 ( Zc ) A 3 ( Z) A 6 ( ) A 2 ( Y ) e4 (3) Комп’ютерна верстка Н. Лисенко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601