Способ шлифования винтовых поверхностей лопастей

 

Использование: в металлообработке. Сущность изобретения шлифование лопасти осуществляют продольными строчками кругом с цилиндрической рабочей поверхностью . Торец круга устанавливают в плоскости , проходящей через образующую винтовой поверхности лопасти, и осуществляют контакт с ней на выпуклых участках сечений плоскостями, перпендикулярными образующей. В процессе обработки вращающемуся шлифовальному кругу сообщают возвратно-поступательное перемещение вдоль образующей винтовой поверхности и согласованный с ним поворот вокруг этой образующей, а также перемещение вдоль оси винтовой поверхности, согласованное с поворотом винта вокруг этой оси 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (м)5 В 24 В 19/14

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР

I (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 48,1 7910/08 (22) 23.04;90 (46) 23.09.92. Бюл. N 35 (71) Новополоцкий политехнический институт им. Ленинского комсомола Белоруссии (72) В.А.Данилов и Л.А.Данилова (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1180241, кл. В 24 В 19/14, 1984, (54) СПОСОБ ШЛИФОВАНИЯ ВИНТОВЫХ

ПОВЕРХНОСТЕЙ ЛОПАСТЕЙ (57) Использование: в металлообработке.

Сущность изобретения; шлифование лопасти осуществляют продольными строчками

Изобретение относится к обработке материалов абразивными инструментами и применяется в машиностроении при производстве лопастных изделий, например гребных винтов, турбин.

Известен способ шлифования лопастей, по которому обработку винтовой поверхности осуществляют продольными строчками шлифовальным кругом, спрофилированным по радиусу, который перемещают в плоскости, проходящей через ось изделия, вдоль образующей винтовой поверхности обрабатываемой лопасти, а деталь перемещают в направлении к кругу. При переходе к очередной строчке лопасти сообщают поворот, а абразивному кругу — согласованное с ним перемещение вдоль оси поворота.

Недостатком известного способа является невысокая производительность обработки из-за неудовлетворительной формы контакта круга с обрабатываемой лопастью, так как круг спрофилирован по радиусу и его профиль существенно отличается от профиля сечения лопасти, Отрицательно влияет на производительность и то, что для каждой

„„5U„„1763152 А1 кругом с цилиндрической рабочей поверхностью. Торец круга устанавливают в плоскости, проходящей через образующую винтовой поверхности лопасти, и осуществляют контакт с ней на выпуклых участках сечений плоскостями, перпендйкулярными образующей. В процессе обработки вращающемуся шлифовальному кругу сообщают возвратно-поступательное перемещейие вдоль образующей винтовой поверхности и согласованный с ним поворот вокруг этой образующей, а также перемещение вдоль оси винтовой поверхности, согласованное с поворотом винта вокруг этой оси. 2 ил. винтовой поверхности необходимо перепрофилировать круг на иной радиус.

Целью изобретения является повышение производительности шлифования винтовых поверхностей лопастей, в частности в форме прямого геликоида, Это достигается благодаря тому, что шлифование винтовой поверхности лопасти осуществляют цилиндрическим кругом, один из торцов которого располагают из условия совпадения его с плоскостью расположения образующей винтовой поверхности; а противоположный торец — над выпуклой частью винтовой поверхности, при этом при перемещений круга вдоль образующей винтовой поверхности указанное его положение сохраняют неизменным, На фиг,1 изображена кинематическая схема шлифования лопасти; на фиг.2 — расположение шлифовального круга относительно образующей и оси винтовой поверхности.

Винтовую поверхность в форме прямого геликоида лопасти 1, например гребного винта 2, обрабатывают шлифовальным кру1763152

roM 3, имеющим цилиндрическую рабочую . поверхность. Шлифовальный круг устанавливают относительно лопасти в положение, исходя из условиях совпадения его торца с плоскостью расположения образующей 4 винтовой поверхности, перпендикулярной ее оси 5, и из условия расположения противоположного торца над выпуклой частью винтовой поверхности в сечениях 6 плоскостями, перпендикулярными образующей 4.

При перемещении круга 3 вдоль образующей 4 указанное его положение сохраняют неизменным, так что образующая 7 его рабочей йоверхности постоянно касательна-к сечениям 6 винтовой поверхности.

Лопасть обрабатывают продольными строчками. Для этого шлифовальному кругу

3 сообщают вращение В1 вокруг своей оси

8 с частотой и и возвратно-постуйательное перемещение П вдоль образующей 4 винтовой поверхности со скоростью Я . Греб.ному винту 2 сообщают периодический илй непрерывный поворот Рз вокруг оси 5, а шлифовальному кругу согласованное с этим поворотом поступательное перемещение

П4 вдоль Оси 5.

Если гребному вийту сообщают периодический поворот Вз между стрОчками, то

- угол ф этого поворота составляет — — (1)

Ь

R где Ь вЂ” ширйна строчки, R — радиус гребного винта, При этом шлифовальному кругу сообща-

: ют согласованное с этим поворотом перемещение вдоль оси винтовой поверхности на расстояние

С вЂ”. —.—, мм:: (2)

Н

Максимальный угол периодического поворота гребного винта соответствует максимальной ширине о строчки, itpi которой высота Лмежстрочечных гребней не превышает допускаемое значенйе. Если же гребному винту сообщают непрерывный поворот Вз, то за один двойной ход шлифовального круга он не должен поворачиваться на угол, превышающий его значение, определенное по формуле (1).

Одновременно с поступательным перемещением П4 шлифовальному кругу сообщают поворот В5 вокруг образующей 4 винтовой поверхности, Изменяющий угол

Р между осями 5 N 7 винтовой hoBBpxHOGTN и круга по зависимости

p = — — arctg, (3) л H

2 2лS «,,„ где P — текущее значение угла м«ежду осями круга и винтовой поверхности; (7) Л = (-- — - — arctg — ) x

XH Н Х

2л$2л S

Н вЂ” шаг винтовой поверхности;

S — перемещение круга от оси винтовой поверхности.

Указанная зависимость определяется из следующих соображений. Угол р(см.фиг.2) наклона касательной 7 к выпуклому участку плоского сечения 6 лопасти, проходящей через точку О контакта круга с винтовой поверхностью (ее образующей 4), равен углу подъема винтовой линии, проходящей через эту точку, т.е.

Р = агар 2 $ (4)

Н

2л$ где S — расстояние от точки А до оси 5.

"5 Поэтому угол Р между осями 5 и 8 выражается зависимостью (3).

При указанном расположении круга 3 относительно образующей 4 независимо от шага Н винтовой поверхности и расстояния

S от рассматриваемого сечения 6 до ее оси

5 имеет место соприкосновение прямолинейной образующей рабочей поверхности .шлифовального круга с выпуклой частью этого сечения. Такая форма контакта круга

25 с лопастью позволяет при том же качестве обработки увеличить ширину строчки и следовательно, производительность в форме прямого геликоида по предлагаемому erioсобу может быть обработана одним Шлифо30 вааьным кругом с цилиндрической рабочей поверхностью. Тем самым отпадает необходймость профилировать рабочую поверхность шлифовального круга по определенному радиусу, что упрощает асу35 ществление способа.

Высота Л межстрочечных гребней при ширине строчки Ь (фиг,2) определяется зависимостью

Сечение 6 винтовой поверхности прямого геликоида в системе координат XOZ описывается уравнением

Н, X

Z1- à ctg —; (6)

2z . S где Н вЂ” шаг винтовой поверхности;

3 — расстояние от оси 5 винтовой поверхности до рассматриваемого сечения.

Для правых винтовых поверхностей величина Н положительна, а для левйх— отрицательна, Уравнение образующей цилиндрической поверхности шлифовального круга в тех же координатах имеет вид:

55 Zz=x tgp--X

Н л $

Поэтому высота межстрочечных гребней

1Т63152

Фи®,2

Составитель В;Данилов

Редактор Е.Полионова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор А,Обручар

Заказ 690 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 х cbsarctg

Н (8) а ширина строчки

Ь = Х/cos р =Х/cosarctg, (9)

Н .2л$ где Х ооределяется из выражения (8) при заданной величине Л, Из выражений (6) и (7) следует, что сечение 6 и образующая цилиндрической рабочей поверхности шлифовального круга в зоне его контакта с лопастью достаточно близко подходят друг к другу, что позволяет обеспечить высокую производительность обработки.

Ф ор мул а и зоб рете н и я

Способ шлифования винтовых поверхностей лопастей, при котором абразивному кругу сообщают вращение и перемещенйе вдоль образующей винтовой поверхности, причем при переходе к очередной строчке лопасти сообщают поворот, а абразивному

5 кругу — согласованное с ним перемещение вдоль оси поворота, о т л и ч а ю щ и и с и тем, что, с целью повышения. производительности шлифования винтовых поверхностей в форме прямого геликоида, торец

10 абразивного круга располагают из условия совпадения его с плоскостью расположения образующей винтовой поверхности и из условия расположения противоположного торца над выпуклой частью винтовой повер15 хности, при этом, при перемещении круга вдоль образующей указанное его положение сохраняют неизменным, Ц 5