Копировально-шлифовальный станок

 

Использование: металлообработка, шлифование сложных поверхностей на копировальных станках, на деталях типа турбинных лопаток. Сущность изобретения: станок включает основание, станину с установленным на ней с возможностью перемещения столом, корпус 5 с возможностью V U 7 поворота, в котором установлены шпиндели для копира и детали 9, шлифовальную бабку 11, механизм подачи круга на врезание, устройство для охлаждения и очистки шлифовального круга и ограждение зоны обработки в виде шарнирно закрепленной на корпусе крышки 14. Станок снабжен вертикально расположенным горфрированным упругим кожухом 16с рамками 15 и 17 на его торцах, причем посредством верхней рамки 17 кожух соединен с корпусом 5, а между откидной крышкой 14 и верхней рамкой 17 размещена герметизирующая прокладка 18. Нижняя рамка 15 может жестко крепиться на основании или посредством роликов 23 с возможностью перемещений - на направляющих поддона, установленного на станине. Верхняя рамка 17 связана с корпусом 5 замком и шарниром, а рамки связаны между собой. Даны различные варианты этой связи. 4 з.п.ф-лы, 8 ил. с/ С 2 СО 00 о тгч

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ. ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1. (21) 4842611/08 (22) 25.06.90 (46) 30.06.92. Бюл. 1Ф 24 . (71) Физико-технический институт АН БССР (72) А.А. Галеев и Л.С. Ермилова (53) 621.922.025.004.6 (088.8) (56) Руководство по эксплуатации ДШ197.00.000 Р3 на станок алмазно-шлифовальный для шлифования профиля лопаток

СПТУ-2-62-81, выпускаемый Дербентским заводом шлифовальных станков. (54) КОПИРОВАЛЬНО-ШЛИФОВАЛЬНЫЙ

СТАНОК (57) Использование: металлообработка, шлифование сложных поверхностей на копировальных станках, на деталях типа турбинных лопаток. Сущность изобретения: станок включает основание, станину c:установленным на ней с возможностью перемещения столом, корпус 5 с возможностью

1,, ДЛ„, 1743801 А1 (я)5 В 23 Q 35/00, В 24 В 19/14 поворота, в котором установлены шпиндели для копира и детали 9, шлифовальную бабку

11, механизм подачи круга на врезание, устройство для охлаждения и очистки шлифовального круга и ограждение эоны обработки в виде шарнирно закрепленной на корпусе крышки 14. Станок снабжен вертикально расположенным горфрированным упругим кожухом 16 с рамками 15 и 17 на его торцах, причем посредством верхней рамки

17 кожух соединен с корпусом 5, а между откидной крышкой 14 и верхней рамкой 17 размещена герметизирующая прокладка

18. Нижняя рамка 15 может жестко крепиться на основании или посредством роликов

23 с возможностью перемещений. — на направляющих поддона, установленного на . 3 станине. Верхняя рамка 17 связана с корпусом 5 замком и шарниром, а рамки связаны между собой, Даны различные варианты этой связи, 4 з.п.ф-лы, 8 ил. г

1743801

Изобретение относится к металлообработке и предназначено для шлифования сложных поверхностей на копировальных станках, в частности деталей типа турбинных лопаток.

Шлифование сложного профиля,.например пера лопаток газотурбинных двигателей и турбин энергетического машиностроения, производится в настоящее время в основном на копировальношлифовальных станках абразивной лентой или алмазными кругами, Известно. что в металлорежущих станках, особенно в шлифовальных, большое внимание уделяется защите. механизмов станка и обслуживающего персонала от воздействия вредного влияния отходов технологического процесса: абразива, стружки, СОЖ и т.д., а в шлифовальных станках, кроме того, шлифовальный круг имеет специальное ограждение из соображений техники безопасности.

Для защиты механизмов и персонала используют различные устройства: кожухи, ограждения, дверки и т,д

:Известно защитное устройство в виде рамы с прозрачным экраном. снабженным жалюзи с пластинами. ГЬзетины связаны системой кривошипно-шатунных механизмов с приводом посредством шарниров. Устройство достаточно сложно и предназначено для защиты от стружки на станкзх токарной группы.

Известно ограждение зоны резания металлорежущего станка, выполненное В виде сплошной гофрированной упругой ленты, охватывающей шпиндель с инструментом.

Это ограждение также предназначено для защиты от стружки, но для станков фрезерной группы.

Известно, например, устройство для защиты направляющих прямолинейно перемещзющюхся рабочих органов, содержащее телескопические щитки, соединенные между собой с помощью двух рычажно-шарнирных механизмов.

Специфика шлифовальных станков (обильная подача СОЖ и абразивный шлам при высоких скоростях вращения шлифо- 50 вального круга) делает необходимой защиту механизмов, особенно подвижных их частей, а следовательно, и направляющих, от попадания шлама. С этой целью применяют различные устройства: простые или телескопические щитки, устройства с лентами, гармоникообразные меха и т,д, Рабочую зону(зону обработки) в шлифовальных станках в основном закрывают дверками, щитами, заслонками, неподвижными кожухами, предохраняя персонал от разбрызгивания СОЖ, Применение на копировально-шлифовальных станках для обработки пера лопаток ГТД алмазных кругов вызвало необходимость, с целью устранения прижогов при обработке, применять специальные устройства для охлаждения и очистки шлифовального круга. Однако эти устройства, осуществляя эффективную очистку круга, вызывают сильное распыление СОЖ, вследствие чего в рабочей зоне станка образуется

"туман". Для улучшения условий труда на станках устанавливают систему отсоса, как это сделано в станках для обработки лопаток ГТД-ЛШ вЂ” 1А или в станке ДШ-197 (прототип), выпускаемом Дербентским заводом шлифовальных станков, а зону обработки ограждают откидной крышкой, Использование системы отсоса и откидной крышки не обеспечивает надежную защиту обслуживающего персонала от воздействия распыленной СОЖ. Вдыхание же аэрозоли из СОЖ оказывает вредное влияние на здоровье персонала. Отсасывание СОЖ из негерметично закрытой зоны неэффективно и, кроме того, удаленная системой отсосв, в также вышедшая из эоны . станка распыленная СОЖ безвозвратно щнзйздзет.

Цель изобретения — улучшение условий . труда.

ГЬставленная цель достигается тем, что в известном копировально-шлифовальном стенке, содержащем основание, станину с установленным из ней с возможностью пе-. ремещения столом, размещенным на столе с Возможностью гюворотв корпусом, в котором установлены шпиндели для копира и детали, шлифовальную бабку, механизм подачи нз вреззние, устройство для охлаждеиия и очистки шлифовзльного круга и or le зоны обработки в виде шарнирно ззкреплеееой нз корпусе крышки, в зоне обработки установлен вертикальный гофрированный упругий кожух с рамками íà его торцах, причем посредством верхней рамки кожух соединен с корпусом, а между откидной крышкой и верхней рамкой размещена введенная в станок герметизирующая прокладка; или кожух посредством верхней рамки соединен с корпусом жестко. а посредством нижней рамки закреплен на основании: или станок снабжен установленным на станине поддоном с направляющими, параллельными оси шпинделей детали и копира, и роликами, закрепленными на нижней рамке кожуха, установленными с возможностью перемещения по направляющим. при этом верхняя

1743801

20

55 рамка кожуха связана с корпусом при помощи введенного в станок замка и шарнира, размещенного со стороны шарнирной связи крышки с корпусом, а верхняя и нижняя рамки кожуха связаны между собой; связь рамок кожуха выполнена в виде установленных в гофрах кожуха, выполненных упругими дополнительных рамок с горизонтальными лапками, в которых выполнены перпендикулярно оси шпинделя копира пазы. и жестко закрепленными на лапках вертикальными стержнями, при этом верхняя и нижняя дополнительные рамки посредством лапок и стержней связаны с первыми рамками кожуха, а каждый стержень расположенной выше дополнительной рамки предназначен для взаимодействия с пазом дополнительной рамки, расположенной ниже, или связь рамок кожуха выполнена в виде по крайней мере двух телескопических подпружиненных штанг, расположенных в вертикальной плоскости под углом одна к другой, концы которых соединены с рамками посредством введенных в станок шаровых шарниров.

Сущность изобретения заключается в том-, что улучшение условий труда достигается за счет локализации зоны обработки в замкнутом объеме, сохраняемом в течение всего процесса шлифования детали. Такая локализация практически исключает распространение.распыленной СОЖ вне этой эоны, и нет необходимости использовать вытяжную вентиляцию для удаления распыленной СОЖ. Достигнуто это тем, что зона обработки ограждена вертикальным гофрированным упругим кожухом, который торцовыми плоскостями посредством рамок жестко закреплен соответственно к основанию станка и корпусу с копиром и деталью,. при этом между откидной крышкой станка и верхней рамкой установлена герметизирующая прокладка.

На фиг. 1 и 2 показан внешний вид станка; на фиг. 3 — гофрированная оболочка и ее крепление; на фиг. 4 и 5- вариант с использованием поддона; на фиг, 6 — 8-устройства кинематической связи рамок кожуха.

Станок состоит иэ основания 1, станины 50

2 с установленным на ее направляющих столом 3 с приводом(не показан) возвратно-поступательного движения. На столе с воэможностью качания на оси 4 установлен корпус 5 с соосными шпинделями 6 и 7 для установки копира 8 и обрабатываемой детали(лопатки) 9. На станине жестко закреплены механизм 10 врезания с копирующим роликом и шлифовальная бабка (шпиндель) 11 с алмазным шлифовальным кругом 12 и устройством 1.3 для его очистки и охлаждения. Зона обработки закрыта шарнирно прикрепленной (на петлях) к корпусу 5 откидной крышкой 14. Нижний торец упругого гофрированного кожуха 16 жестко прикреплен рамкой 15 (фиг, 3) к основанию, а его верхний торец рамкой 17 — к корпусу 5.

Откидная крышка 14 опирается на рамку 17 посредством герметизирующей прокладки

18 (например, из мягкой резины), расположенной между ними, Для стока СОЖ в основании 1 выполнены каналы 19. Такая конструкция применима при большом свободном пространстве в рабочей зоне станка. При ограниченном пространстве к станине (посредством корпуса шлифовальной бабки 11) жестко прикрепляют поддон

20 (фиг. 4, 5, 6) с направляющими 21, параллельными оси копира 8 и детали 9. На нижней рамке 15 на осях 22 закреплены ролики

23, которые установлены на направляющие

21 поддона. Верхняя рамка 17 гофрированного кожуха 16 стороной 24 соединена с корпусом 5 шарнирно, например петлей 25, расположенной со стороны петли 43 откидной крышки 14, а стороной 26 связана с корпусом 5 (или крышкой 14) быстродействующим устройством (зацепом), например замком 27 по ГОСТ 16561. Для отвода СОЖ поддон имеет сливной патрубок 28.Для ки- нематической связи рамок 15 и 17 (фиг. 6, 7) в гофры кожуха 16 установлены дополнительные упругие рамки.29, например, из пружинной проволоки. Упругость рамок 29 обеспечивают изгибы-компенсаторы 30.

Рамки имеют лапки 31 с пазами, которые образованы, например, за счет соответствующего изгиба материала рамки (проволоки).

Лапки 31 расположены горизонтально и перпендикулярны оси копира 8 и детали 9.

В пазах лапок 31 жестко закреплены вертикальные стержни-пальцы 32, которые своим свободным (нижним) концом 33 взаимодействуют с пазом лапки 31 расположенной ниже дополнительной рамки 29. Крайние дополнительные рамки аналогично (стержнями 32) взаимодействуют с верхней 17 и нижней 15 самки кожуха 16.

Кинематическая связь рамок 15 и 17 (фиг. 8) гофрированного кожуха 16 может быть выполнена в виде по крайней мере двух штанг 34 и 35, с одной стороны выполненных из частей 36 и 37; телескопически связанных между собой и нагруженных пружиной 38. Штанги расположены в вертикальной плоскости под углом одна к другой, Угол между ними (для надежной передачи

1743801 движения) должен быть не менее 60 — 900, Штанги 34, 35 связаны с рамками 15 и 17 шаровыми шарнирами, например, в виде опор 39 и 40-42, жестко .закрепленных к рамкам 15 и 17. 5

Станок работает следующим образом.

После установки детали, закрытия к рышки 14 и пуска механизмов стол 3 с корпусом 5, копиром 8 и деталью 9 совершает возвратно-поступательные движения, 10 ползун с копирующим роликом механизма

10 врезания опускается после каждого оборота шпинделей 6, 7 с копиром 8 и деталью

9. При движении стола корпус 5 в результате взаимодействия копирующего ролика с копи- 15 ром совершает качательные движения относительно оси 4. Для охлаждения и очистки шлифовального круга посредством устройства 13 поступает СОЖ, которая при взаимодействии с кругом образует "туман". 20

Кожух 16, ограждающий рабочую зону, совместно с крышкой 14, соединенной герметично с ним посредством прокладки 18, создают закрытую локальную зону распространения СОЖ, практически исключая воз- 25 можность ее распространения вне этой зоны. В закрытом объеме распыленная

СОЖ быстро осаждается в виде образующихся капель и стекает по гофрам кожуха 16 и каналам 19 основания в отстойник емко- 30 сти для СОЖ.

В процессе работы станка закрытая локальная зона распространения СОЖ постоянно сохраняется, что обеспечивает жесткая связь верхней рамки 17 кожуха 16 35 с подвижным корпусом 5. Гофрированный упругий кожух 16 (например, из резины) в верхней части (с рамкой 17) повторяет траекторию движения корпуса 5, по мере необходимости (в зависимости от величины хода 40 и профиля копира), увлекая расположенные ниже гофры (слои). Нижняя часть кожуха 16 с рамкой 15 неподвижна — жестко закреплена к основанию 1. Достаточно большая высота гофрированного кожуха 16 позволяет 45 за счет упругости гофр гасить инерционные воздействия при реверсе стола, обеспечивая надежность при эксплуатации, При малой высоте рабочего пространства, т.е. и гофрированного кожуха 16 (фиг, 50

4-6), его нижняя рамка 15, установленная роликами 23 на направляющих 21 поддона

20, будет перемещаться совместно с корпусом 5 за счет кинематической связи верхней

17 и нижней 15 рамок. Кинематическая 55 связь осуществляется эа счет стержней 32, жестко закрепленных на дополнительных упругих рамках 29, установленчых в гофоах кожуха 16, Свободные (нижние) концы 33 стержней 32 взаимодействуют с пазом лапок

31 расположенной ниже рамки. Аналогично связаны с верхним и нижним гофрами кожуха 16 его рамки 15.и 17, При возвратно-поступательном движении корпуса 5 стержни

32 увлекают за собой весь кожух 16. При поворотах корпуса 5 относительно оси 4 стержни 32 скользят вдоль пазов лапок 31, так как лапки с пазами перпендикулярны оси шпинделей 6, 7 и оси 4, и кинематическая связь рамок 15 и 17 сохраняется. Инерционные воздействия при реверсе гасятся, а некоторые изменения формы и размероа гофрированного кожуха 16 в процессе работы компенсируются упругостью рамок 29 (за счет компенсаторов 30). При кинематической связи рамок 15 и 17 (фиг, 8), осуществляемой штангами 34 и 35, движение корпуса

5 с рамкой 17 посредством сферического шарнира в виде башмака 42 и опоры 40, сообщается штангам 34 и 35, концы 36 и 37 которых телескопически связаны и нагружены пружиной 38, которая обеспечивает контакт в шарнирах. Конец 36 штанг 34 и 35 аналогичным шарниром в виде башмака 41 и опоры 39 передает движение нижней рамке 15. При поворотах корпуса 5 относительно оси 4 пружины 38 обеспечивают контакт в сферических опорах, а штанги 34 и 35 поворачиваются в этих опорах на некоторый угол относительно вертикальной плоскости.

Если при открывании крышки 14 затрудняется доступ для установки и съема детали, а также для обслуживания механизмов, необходимо открыть быстродействующий замок 27 и опустить переднюю сторону рамки

17 (с кожухом 16), повернув рамку 17 на петлях 25, Это обеспечит свободный доступ к механизмам, При закрывании замка 27 происходит герметизация соединения рамки 17 с корпусом 5 (или крышкой 14) посредством прокладки 18.

Формула изобретения

1. Копировально-шлифовальный станок, включающий основание, станину с установленным на ней с возможностью перемещения столом, размещенным на столе с возможностью поворота корпусом, в котором установлены шпиндели для копира и детали. шлифовальную бабку; механизм подачи круга на врезание, устройство для охлаждения и очистки шлифованного круга и ограждение зоны обработки в виде шарнирно связанной с корпусом крышки, о тл ичающийсятем,что,сцельюулучшения условий труда, станок снабжен вертикально расположенным гофрированным упругим кожухом с рамками на его торцах, причем посредством верхней рамки кожух соеди-. нен с корпусом, а между откидной крышкой

1743801

Фие.1 и верхней рамкой размещена введенная в станок герметизирующая прокладка.

2, Станок по и. 1, отличающийся тем, что кожух посредством верхней рамки соединен с корпусом жестко, а посредством нижней рамки закреплен на основании.

3. Станок по и. 1, отл ич а ю щи и с я тем, что снабжен установленным на стани-. не поддоном с направляющими, параллельными оси шпинделей детали и копира, и роликами, закрепленными на нижней рамке кожуха, установленными с возможностью перемещения по направляющим, при этом верхняя рамка кожуха связана с корпусом при помощи введенных в станок замка и шарнира, размещенного со стороны шарнирной связи крышки с корпусом, а верхняя и нижняя рамки связаны между собой. . 4. Станок по и. 3, отл и ч а ю щи и с я тем, что связь рамок кожуха выполнена в виде установленных в гофрах кожуха выполненных упругими дополнительных рамок с горизонтальными лапками, в которых выполнены пазы перпендикулярно оси шпинделя копира, и жестко закрепленными на

5 лапках вертикальными стержнями, при этом верхняя и нижняя дополнительные рамки посредством лапок и стержней связаны с первыми рамками кожуха, в каждый стержень расположенной выше дополнительной

10 рамки предназначен для взаимодействия с пазом расположенной ниже дополнительной рамки.

5. Станок по и. 1, отл ича ю щи йс я

15 тем, что связь рамок кожуха выполнена s виде по крайней мере двух телескопических подпружиненных штанг, расположенных в вертикальной плоскости под углом друг к другу, концы которых соединены с рамками

20 посредством введенных в станок шаровых шарниров.

1743801

1743801 иг. б

1743801

17

Составитель А. Галеев .Редактор А. Маковская Техред М.Моргентал

Заказ 2153 Тираж

ВНИИПИ Гос а ственн г

Подписное осударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент" . У, .Г, г. жгород, ул.Гагарина, 101