Обработка хвостовика лопатки типа «ласточкин хвост» на горизонтально протяжном станке.

При проектировании протяжек снимаемый припуск по хвостовику разбивается на отдельные участки с максимально выгодной схемой резания.

Припуск 1 снимается фасочной секцией по профильной схеме резания

Припуск 2 снимается предварительной секцией протяжки по генераторной схеме резания

Припуск 3 снимается чистовой секцией протяжки по профильной схеме резания

Протягивание хвостовиков длиной до 100мм –за 1 проход, свыше 100мм- за 2 прохода.

При генераторной схеме припуск снимается узкими слоями с увеличенной подачей на зуб почти на всю глубину припуска.

При профильной схеме резания зубья протяжки снимают метал слоями одновременно по всему контуру детали.

При прогрессивной схеме слой метала снимается поочередно отдельными группами зубьев с переходом в конце протягивания на профильную схему (стр 109).

Выбранная схема резания определяет конфигурацию протяжки, орму, размеры и число рабочих зубьев. Протяжка выполняется многосекционной, сборной в едином корпусе для обработки хвостовика за один проход. Состоит из 12 секций. Общая длина может составлять 1000-1200мм.

Все секции протяжек, коме чистовых 10, 11, 12 выполняются из стали Р18Ф2М2 с твердостью 60-62HRC, чистовые оснащаются пластинками из твердого сплава ВК8.

Подъем на зуб задается для черновых 0,01мм, для чистовых 0,01 и 0,005мм для 3-х последних зубьев.

Скорость протягивания 6м/мин.

На станках 7А520 реализована 2-х ступенчатая скорость (станок регулируется); предварительная 6м/мин, окончательная 1,5м/мин.

Протяжки сложный и дорогостоящий инструмент. При малых сериях применяют более гибкие методы, обработки хвостовиков, такие как фрезерование на станках с ЧПУ и глубинное шлифование.

Опытные работы (Салют, Рыбинск) показали, что обработка хвостовиков лопаток компрессора методом глубинного шлифования вместо протягивания значительно снижает нагрузку на базовые поверхности, обеспечивая высокую производительность процесса, и достигается более высокое качество поверхности по сравнению с протягиванием.

При правильно подобранной схеме обработки круг, режимы, СОЖ достигаются напряжения сжатия, шероховатость 0,63- при протягивании.

22. Обработка профиля пера рабочих лопаток компрессора (фрезерование, ЭХО, ручное шлифование, ленточное шлифование, полирование на ЛВП, виброполирование). Контроль на приборе: ПОМКЛ-4.

Обработка пера лопатки.

Предварительная размерная обработка трактовых поверхностей фрезерованием выполняется на копировально-фрезерных станках типа КФП-3 (одновременное фрезерование спинки и корыта) или на станках с ЧПУ современный 4ФСЛ-1000П5-5-пятикоординатный, пятишпиндельный станок для обработки одновременно 5 лопаток длиной до 1000мм и шириной до 340мм. Обработка выполняется методом кругового фрезерования торцевыми или дисковыми угловыми фрезами.

Электорхимическия обработка. В основе процесса лежит принцип электролиза. Заготовка является анодом «+», а инструмент катодом «-«. Между заготовкой и инструментом прокачивается солевой электролит, который выносит продукты электролиза из рабочей зоны. Поверхность инструмента является зеркальным отражением поверхности пера лопатки. Контакта между заготовкой и инструментом нет и нет износа инстремента. Используются станки ЭХО-1, ЭХО-2, ЭХО_10 и тд.

Недостатки: недостаточная точность обработки(для выравнивания припусков перо лопатки предварительно фрезеруют). Лопатки с высотой пера до 150мм обрабатывают с точностью до 0,15мм; до 250мм- 0,3мм; до 630мм-0,5мм.

Холодное вальцевание. Применяют для точных безприпусковых заготовок (с высотой пера до 120мм) как завершающую формообразующую операцию.

«+»: высокая производительность, точность профильного соответствия чертежу, Ra=0,63, возможность получения тонких кромок пера без последующей ручной доработки.

Оборудование: вальцовочный станок ВС100Н.обработка идет в 2-е операции -предварительная (отжиг) и окончательная.

Шлифование пера лопаток. Окончательная размерная обработка пера и скругление кромок под дальнейшее полирование. Лопатки с большой высотой пера полируют вручную на полировальных бабках.

Ленточное шлифование пера лопаток на ленточно-копировальных шлифовальных станках. Они делятся на 2 группы:

1. с широкой лентой и поверхностным контакта

2. с узкой лентой с линейным контактом (стр164)

Обработка детали с линейным контактом осуществляют методом обкатки за счет обкатки детали по заданной траектории вокруг копира, выполняют на станках 3813Д (стр165) для лопаток до 120мм с точностью до 0,07мм.

С длиной пера более 120мм используют строчечный метод шлифования узкой абразивной лентой (15мм) на станках ЛШ-1,2; 4ШСЛ-7. обработку на них проводят продольными строками по копиру. Движение инструмента и качание лопатки кинематически связаны между собой. Кромки обрабатывают на кромко-копировальном станке ШКР-2А шлифовальными кругами по контуру.

Сейчас в отрасли намечено создание поколения станков для шлифования профиля пера алмазными кругами из синтетических алмазов с управлением ЧПУ. Предусмотрено 6 одновременно управляемых координат. Три поступательных и три вращательных. В НИИД разработана конструкторская документация на эти станки.

Полирование пера лопатки. Применяют ленточные виброполировальные станки типа ЛВП-3М, ЛВП350М. полирование осуществляется благодаря вибрирующему движению между 2-мя абразивными лентами, прижимаемыми к перу резиновыми ложементами , профили которых соответствуют профилям спинки и корыта лопатки. Абразивные ленты сматываются с бабки и протягиваются специальным устройством подачи ленты.

Съем метала по толщине 0,04-0,05мм. Шероховатость до Ra0,32. производительность 15-20лопаток в час.

Виброполирование и виброупрочнение. Рабочая среда- абразивные гранулы различной формы, фарфоровые шарики, стальные шарики и тд помещают в резервуар, которому с помощью вибратора сообщено механическое колебание с частотой от 20 до 50Гц и амплитудой от1 до 10мм. Частицам сообщается энергия, достаточная для пластической деформации поверхности детали и снятия с нее (гранулами) частиц метала. Лопатки могут свободно размещаться в наполнителе или закрепляться на стенках контейнера или с вращением.

Объемное виброшлифование снимает, метал от 0,01 до 0,1 мм/час, Ra1,25мкм, глубина упрочненного слоя 0,05*0,15мм

Виброполирование: до 0,01 мм/час; Ra=0,63-0,16мкм, малая толщина деформируемого слоя.

Виброупрочнение: стальными шариками обеспечивают пластическое деформирование поверхностных слоев детали, их наклеп и создание в поверхностном слое остаточных напряжений сжатия.

Контроль ПОМКЛ-4.

шероховатость Ra=1,25-0,32мкм. Предел выносливости на 25%. Улучшается стойкость лопаток к повреждению механическими частицами.

Одновременно обрабатываются до 120 лопаток. Время обработки 1,5часа.

Промывочно-охлаждающая жидкость: триэтаноломин-5%, жидкое стекло-1%, вода остальное.

Электрополирование, контроль собственной частоты, омеднение. Прибор ПОНКЛ-4.

Характеристики ПОНКЛ-4: длина лопатки до 250мм, ширина до 300, шаг между стержнями 5мм, увеличение прибора 50 кратное, погрешность измерения 0,02мм, производительность 120шт/час, масса 115кг (стр. 312). Контролирует с припуском не более 1,5мм на сторону. Одновременно с профилем контролируется угол закрутки и величина смещения профиля относительно баз.

Принцип действия.

На экране с 50 кратным увеличением изображается величина перемещения контактных стержней, вызываемых отклонениями размеров профилей сечений пера лопатки от номинального. Это смещение передается на измерительные стержни и далее на рычажки с отношением плеч 5:1. концы рычажков проецируются на экран с увеличением 10:1. итого 50. для приведения к плоскости стержни шлифуются в блоке по эталону (эталонная лопатка).