Способ вибрационной обработки деталей

 

Способ вибрационной обработки деталей предназначен для обработки неразборных деталей с узкими сквозными каналами при ремонте направляющих, спрямляющих и сопловых аппаратов газотурбинных двигателей при их поступлении в ремонт после выработки установленного ресурса. Детали закрепляют с помощью амортизаторов на контейнере с возможностью колебания в вертикальной плоскости. Контейнер заполняют гранулированной средой и сообщают ему колебательное движение. Амплитуду колебаний деталей выбирают в 2 раза меньше амплитуды колебаний контейнера, а гранулированную рабочую среду засыпают выше верхнего положения деталей на 2-3 гранулы. При обработке деталей с покрытием, которое необходимо сохранить, деталь перед закреплением на контейнере оборачивают эластичным материалом с отверстиями, диаметр которых выбирают меньше диаметра гранул рабочей среды. Данный способ обработки исключает дополнительные ручные операции и применение бензина, ацетона и др. биологически вредных растворов, сохраняя ранее нанесенные тонкие покрытия. 2 з.п.ф-лы. 1 ил.

Изобретение относится к вибрационной обработке деталей гранулированной рабочей средой, в частности, к обработке крупногабаритных неразборных узлов с узкими сквозными каналами и может быть использовано при ремонте деталей в авиационной, судостроительной, газоперекачивающей промышленностях, таких как сопловые, направляющие и распрямляющие аппараты.

Известен способ обработки деталей, включающий установку детали в контейнер, заполнение его рабочей средой и перемещение детали по направлению и со скоростью заданного циркуляционного движения рабочей среды (а. с. СССР N 1830339, кл. B 24 B 31/067, 1993).

Недостатком указанного способа является невозможность обработки неразборных узлов сложной формы с узкими сквозными каналами, поскольку в данном способе нет относительного перемещения детали и среды, что является условием обработки.

Для использования данного способа необходим дополнительный привод вращения детали.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ вибрационной обработки деталей, при котором их размещают в контейнере, заполняют контейнер гранулированной рабочей средой и сообщают ему колебательное движение (а.с. СССР N 1316797, кл. B 24 B 31/06, 1987).

В данном способе деталь с узкими сквозными каналами закрепляют в цилиндрическом контейнере на опорах, а гранулированная рабочая среда перемещается от колебаний контейнера.

Известный способ обеспечивает только вертикальное перемещение рабочей среды сквозь узкие каналы обрабатываемой детали, за счет перемещения самого узла сквозь перемещаемую гранулированную рабочую среду.

Недостатком известного способа является низкое качество обработки всех поверхностей газовоздушного тракта узла, из-за отсутствия движения рабочей среды по профилю контейнера цилиндрической формы.

Вышеуказанного недостатка лишен предлагаемый способ вибрационной обработки деталей, которые размещают в контейнере, заполняют контейнер гранулированной рабочей средой и сообщают ему колебательное движение, в котором, согласно изобретению, детали закрепляют с помощью амортизаторов на контейнере с возможностью колебания в вертикальной плоскости, при этом амплитуду колебаний детали выбирают в 2 раза меньше амплитуды колебаний контейнера, засыпают гранулированную рабочую среду выше верхнего положения деталей.

Предложенный способ обработки деталей позволяет обрабатывать одновременно каналы узлов сложной формы и все его поверхности.

Это происходит в момент синхронного колебания контейнера (например, торового) и деталей, а также в момент остановки деталей в амортизаторах. В это время рабочая среда совершает как возвратно-поступательное движение, так и движение по контуру контейнера вокруг его оси.

Изобретение также характеризуется тем, что высоту засыпки гранулированной рабочей среды выбирают на 2-3 гранулы выше верхнего положения деталей.

Это обусловлено тем, что гранулы перемещаются волнообразно по профилю узла, обрабатывая при этом все поверхности.

Изобретение характеризуется тем, что детали перед закреплением на контейнере оборачивают эластичным материалом с отверстиями, диаметр которых выбирают меньше гранул рабочей среды.

Данное отличие позволяет обрабатывать предлагаемым способом детали, имеющие покрытие, которое необходимо сохранить при обработке (например, при удалении нагара эксплуатационных загрязнений, при ремонте деталей) и позволяет исключить контакт рабочей среды с обрабатываемыми поверхностями, пропуская только моющие и полирующие жидкости.

При проведении патентных исследований не обнаружены решения, идентичные предложенному, следовательно, предложенное изобретение соответствует критерию "новизна".

Сущность предложенного решения не следует явным образом из известных, что позволяет считать предложенное решение, соответствующим критерию "изобретательский уровень".

Указанные выше преимущества и задачи настоящего изобретения будут понятны из нижеследующего описания способа и приведенной схемы конструкции для ее осуществления.

Предлагаемый способ вибрационной обработки деталей, например, для газотурбинного двигателя, осуществляют следующим образом.

Газотурбинный двигатель после выработки установленного ресурса направляют в ремонт, где его разбирают по узлам, промывают, производят дефекацию и неразборные узлы направляют на механический участок для их ремонта без разборки.

Неразборные узлы 1 (направляющий, спрямляющий, сопловой аппарат) устанавливают на амортизаторах 2 в средней части торового контейнера 3, причем амортизаторы жестко закреплены на контейнере. Заполняют его гранулированной рабочей средой 4 на 2 - 3 слоя гранул выше высоты деталей и смачивают гранулы слабощелочным раствором. Затем сообщают торовому контейнеру колебания с амплитудой в 2 раза больше амплитуды колебаний деталей.

Это необходимо для повышения качества очистки, т. к. при движении рабочей среды в вертикальном направлении она перемещается сквозь узкие каналы узла, как при совпадении направлений движения, так при остановке движения узла.

Выполнение контейнера торовой формы необходимо для обеспечения перемещения гранул вокруг своей оси и оси контейнера.

Это движение обеспечивают разворотом верхнего подвижного кулачка 5 относительно неподвижного кулачка 6.

Для обеспечения максимального движения среды по тору контейнера верхний подвижный кулачок 5 дисбаланса устанавливают в пределах 45o относительно неподвижного кулачка 6.

После обработки детали выключают установку, вынимают из контейнера узел и промывают его в горячей воде с барботажем, обдувают сухим сжатым воздухом и осматривают поверхности газовоздушного тракта узла на наличие остатков нагара и эксплуатационных загрязнений.

В случае несоответствия эталону обработанных поверхностей повторяют обработку в полирующем составе. Шероховатость поверхностей должна соответствовать шероховатости детали 1-ой категории или быть не менее, чем на один класс ниже.

При обработке детали сложной формы с узкими каналами, имеющими нанесенный алитированный слой, перед установкой на амортизаторы 2 их оборачивают эластичным материалом (например, пленкой высокого давления) с отверстиями, диаметр которых меньше диаметра абразивных тел, входящих в рабочую среду.

Это позволяет проникать жидкости, входящей в состав рабочей среды, между эластичным материалом и узлом, и за счет периодического давления рабочей среды (гранул) снаружи на материал происходит очищение узла от нагара и т.д. При этом попадание режущих абразивных тел, входящих в состав рабочей среды, исключается, за счет меньшего диаметра отверстий.

Были проведены лабораторные испытания, при которых проводили обработку деталей сложной формы с узкими сквозными каналами, имеющими при изготовлении нанесенный алитированный слой толщиной 0,035 мм (сопловой аппарат изд. ЗД-600).

Торовому контейнеру сообщали амплитуды колебания: вертикальная - 1oC2 мм, горизонтальная - 2oC4 мм, амплитуда колебания узла составила 0,5oC1 мм. Время обработки - 1 ч. 20 мин.

Эластичный материал, которым обернуты детали, например, пленка высокого давления, с отверстиями, диаметр которых 0,001 мм, а диаметр абразивных гранул, входящих в рабочую среду 0,06 - 0,08 мм.

Металлографическое исследование обработанного узла показало полное отсутствие нагара, а толщина алитированного слоя на поверхности составила 0,035 мм. Это полностью удовлетворяет требования конструкторско-технологической документации. Шероховатость обработанных поверхностей, замеренная в ЦИЛе завода, составила 0,63 (по чертежу 1,25), т. е. поверхности узла, обработанные по данному способу имеют шероховатость ниже требуемой.

Таким образом, способ вибрационной обработки узлов сложной формы с узкими сквозными межлопаточными каналами обеспечивает повышение качества и снижение трудоемкости технологического процесса обработки за счет исключения ручных операций и применения биологически чистых растворов вместо бензина, ацетона, керосина и др. биологически вредных растворов, с сохранением тонких ранее нанесенных покрытий.

Формула изобретения

1. Способ вибрационной обработки деталей, при котором их размещают в контейнере, заполняют контейнер гранулированной рабочей средой и сообщают ему колебательное движение, отличающийся тем, что детали закрепляют на контейнере с помощью амортизаторов с возможностью колебания в вертикальной плоскости, при этом амплитуду колебаний деталей выбирают в 2 раза меньше амплитуды колебаний контейнера, и засыпают гранулированную рабочую среду выше верхнего положения деталей.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что высоту засыпки выбирают на 2-3 гранулы выше верхнего положения деталей.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что детали перед закреплением на контейнере оборачивают эластичным материалом с отверстиями, диаметр которых выбирают меньше диаметра гранул рабочей среды.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области отделочно-упрочняющей обработки и может быть использовано в машиностроении, приборостроении и для обработки изделий из камня

Изобретение относится к оборудованию, осуществляющему вибрационную обработку деталей свободным наполнителем, например абразивом, и может быть использовано для зачистных и отделочных работ

Изобретение относится к машино- и приборостроению, в частности к отделке изделий из камня

Изобретение относится к области отделочно-упрочняющей обработки и может быть использовано в отраслях машиностроительной и приборостроительной промышленности

Изобретение относится к области отделочно-упрочняющей обработки и может быть использовано в отраслях машиностроительной и приборостроительной промышленности

Изобретение относится к вибрационной обработке деталей в среде свободного абразива , металлических и неметаллических наполнителей и может быть использовано в 2 различных отраслях машиностроения

Изобретение относится к области машино- и приборостроения и может быть использовано при отделочно-упрочняющей обработке мелких массовых деталей

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для отделочной и упрочняющей обработки деталей гранулированной средой

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при обработке деталей в контейнерах, совершающих низкочастотные колебания

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при обработке деталей в контейнерах, совершающих низкочастотные колебания

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при обработке деталей в контейнерах, совершающих низкочастотные колебания

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при обработке деталей в контейнерах, совершающих низкочастотные колебания. Виброустановка содержит упруго установленную на основании рабочую камеру с вибратором. Рабочая камера выполнена с многогранной винтовой поверхностью по ее внутреннему и наружному периметру и имеет вид спирали, состоящей из секций, смонтированных из двух подсекций, изготовленных из полос, согнутых в одну сторону по прямым линиям сгиба, размещенным под углом k кромкам полос, и свернутых в кольцо с попеременным образованием по длине полосы разных по размерам равносторонних, равнобедренных и разносторонних треугольников, стороны которых отличаются друг от друга на линейную величину, кратную целому числу Δ. Раскрыты соединения упомянутых треугольников между собой с образованием рабочей камеры заданной формы. В результате расширяются технологические возможности виброустановки и повышается производительность обработки. 15 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при обработке деталей в контейнерах, совершающих низкочастотные колебания. Виброустановка содержит упруго установленную на основании тороидальную рабочую камеру с вибратором. Рабочая камера выполнена с многозаходной винтовой поверхностью, имеющей винтовые канавки внутри и снаружи рабочей камеры под углом к ее оси в виде карманов многоугольной формы и различных размеров по периметру рабочей камеры. Последняя смонтирована из секций, каждая из которых выполнена в виде кругового сектора с многогранной поверхностью. Сектор изготовлен из свернутой в кольцо полосы, согнутой по линиям сгиба, расположенным под углом к кромкам полосы, имеющим разную длину и расстояния между которыми равны длине каждой стороны упомянутых карманов, с образованием на полосе разных по размерам четырехугольников с двумя параллельными сторонами. Секции соединены друг с другом свободными сторонами упомянутых четырехугольников. В результате расширяются технологические возможности и повышается производительность обработки деталей. 9 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для шлифования, полирования и упрочнения поверхностного слоя деталей в контейнерах, совершающих низкочастотные колебания. Устройство содержит упруго установленную на основании пустотелую рабочую камеру в виде квадрата с образованными по ее внутреннему и наружному периметру многозаходными винтовыми поверхностями треугольной формы и однонаправленными многозаходными винтовыми линиями. Камера смонтирована из жестко соединенных поочередно друг с другом четырех пустотелых секций в виде круговых секторов и четырех пустотелых прямолинейных секций. Четыре секции в виде круговых секторов смонтированы из подсекций, выполненных из полос, согнутых с образованием разных по размерам четырехугольников с двумя параллельными сторонами, свернутых в кольцо и соединенных свободными сторонами четырехугольников. Четыре пустотелые прямолинейные секции выполнены по меньшей мере из одной полосы, согнутой по прямым линиям с образованием одинаковых параллелограммов, расположенных на полосе попеременно в противоположные стороны, и свернутой в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам. В результате расширяются технологические возможности, повышается производительность обработки и увеличивается путь движения обрабатываемых деталей и рабочей среды в камере. 14 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для шлифования, полирования и упрочнения поверхностного слоя деталей в контейнерах. Устройство содержит упруго установленную на основании рабочую камеру с приводом. Последняя выполнена пустотелой в форме квадрата с криволинейной винтовой поверхностью по внутреннему периметру в виде карманов криволинейной формы. Рабочая камера смонтирована из жестко соединенных поочередно друг с другом четырех пустотелых секций в виде пустотелых круговых секторов и четырех пустотелых прямолинейных секций. Секции в виде кругового сектора выполнены из полос, на которых образованы разные по размерам четырехугольники с двумя параллельными сторонами в виде линий сгиба. Полосы свернуты в кольца-подсекции, соединенные друг с другом свободными сторонами упомянутых четырехугольников. Пустотелые прямолинейные секции выполнены по меньшей мере из одной полосы, согнутой по прямым линиям, размещенным под углом к кромкам полосы, и свернутой в цилиндрические витки с образованием по наружной и внутренней поверхностям винтовых линий и винтовых поверхностей криволинейной формы в виде карманов полукруглой формы. В результате расширяются технологические возможности устройства и увеличивается производительность обработки деталей. 14 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для шлифования, полирования и упрочнения поверхностного слоя деталей в контейнерах. Устройство содержит упруго установленную на основании рабочую камеру с приводом. Рабочая камера выполнена пустотелой в форме квадрата с винтовой поверхностью и с карманами различной многоугольной формы и размеров и смонтирована из жестко соединенных поочередно друг с другом четырех пустотелых секций в виде кругового сектора и четырех пустотелых прямолинейных секций. Секции в виде круговых секторов выполнены из подсекций с многогранной поверхностью, имеющей разные по размерам четырехугольники. Каждая из четырех пустотелых прямолинейных секций выполнена по меньшей мере из одной полосы, согнутой по прямым линиям и свернутой в цилиндрические витки, соединенные друг с другом по продольным кромкам полосы, с образованием ломаных винтовых линий и ломаных винтовых карманов различной многоугольной формы и размеров. В результате расширяются технологические возможности устройства и увеличивается производительность обработки деталей. 14 ил.
Наверх