авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 16 |

«Федеральное агентство по образованию ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет – УПИ имени первого Президента России Б.Н. Ельцина» ...»

-- [ Страница 6 ] --

Таблица Схема технологического процесса механической обработки лопатки по стоянного сечения с плоским прямоугольным хвостом (тип 4152) Готовая лопатка Заготовка – горячекатаная полосовая сталь Номер Номер стадии Операция и эскиз операции 1 Рубка на прессе 1-я – заготовительная 2 Рихтовка по мере надобности 3 Фрезерование первой плоскости 4 Шлифование базовой плоскости 5 Фрезерование боков лопатки 90 Метить База (шлифованная плоскость) Шлифование бока лопатки на 900 к базовой плос 6 2-я – подготовка основ кости ных баз База Сторона с меткой 7 Фрезерование торцов o 90 + База Окончание табл. Номер Номер стадии Операция и эскиз операции 8 Фрезерование внутренней радиальной плоскости хвоста 3-я – обработка хвосто вой части 9 Фрезерование профиля хвоста 10 Фрезерование внутреннего профиля 11 Фрезерование внутренней галтели 4-я – обработка 12 Шлифование внутренней галтели рабочей части 13 Фрезерование наружного профиля 14 Фрезерование наружной галтели Фрезерование головки* 5-я – обработка голов 16 Фрезерование припуска на шипе по толщине ной части профиля (на прямоугольник) 17 Обтачивание шипа 5-я – обработка голов ной части 18 Шлифование рабочей части 6-я отделочная 19 Полирование рабочей части 20 Окончательное опиливание 21 Магнитное и кислотное испытание 7-я контроль 22 Контроль размеров *При наличии трехшпиндельного станка типа ДФ-21 операция 15 может выпол няться одновременно с операцией 9;

порядок остальных операций при этом не изменя ется.

Таблица Схема технологического процесса механической обработки коротких ло паток постоянного сечения с плоским прямоугольным хвостом (тип 4345) Готовая лопатка Заготовка горячекатаная полосовая сталь Наименование и эскиз операции 1. Рубка заготовок на прессе 2. Рихтовка по мере надобности 4. Шлифование базовой плоско сти (сторона кромок) 3. Фрезерование первой плоскости* 6. Шлифование боковой плоско 5. Фрезерование боковых плоско сти в размер по ширине лопатки стей (установка на сторону с меткой) Продолжение табл. Наименование и эскиз операции 7. Фрезерование торцов 8. Фрезерование боков рабочей час ти на двухшпиндельном станке 9. Фрезерование наружного профиля 10. Фрезерование наружного обкаткой предварительно профиля окончательно по копиру на станках 6М42К 11. Сверление и развертывание 12. Фрезерование внутренней ра внутреннего профиля на револьвер- диальной плоскости предварительно ном станке 13. Фрезерование внутренней ради- 14. Фрезерование наружной ра альной плоскости окончательно диальной плоскости предварительно Продолжение табл.

Наименование и эскиз операций 15. Фрезерование наружной ради- 16. Сборка лопаток в приспособле альной плоскости окончательно ние для точения профиля хвоста 17. Точение профиля хвоста с пере- 18. Разработка приспособления, установкой приспособления в сборе снятие лопаток и опиловка заусениц с лопатками напильником 19. Фрезерование головки 20. Фрезерование припуска на шипе по толщине профиля 21. Обтачивание шипа 22. Сверление лунки шипа Окончание табл. Наименование и эскиз операции 24. Опиливание фаски 2х450 и 23. Шлифование и полирование рабо чей части кромок лопатки по чертежу 25. Магнитное и кислотное испытания 26. Окончательный контроль * Типовые пооперационные требования к шероховатости обработанной поверх ности у лопаток всех видов.

Операции обозначены порядковыми номерами:

Ra = 12,5 мкм – 9, 12, 14, 20;

Ra = 6,3 мкм – 3, 5, 7, 8, 19;

Ra = 2,5 мкм – 4, 6, 10, 11, 13, 15, 16, 21, 22, 24;

Ra = 0,63 мкм – 23.

Таблица Схема технологического процесса механической обработки корот ких лопаток (см. табл. 20) с применением станков с ЧПУ и точно штампо ванной заготовки при крупносерийном производстве Наименование и эскиз операции 0. Контроль заготовки* Продолжение табл. Наименование и эскиз операции 1. Слесарная. Снять облой на заточном станке 2. Подрезать торец головки и зацентровать на станке МР 3. Фрезеровать четыре плоскости хвоста на вертикально фрезерном станке с программным управлением (ПУ) 3.1. Исходное положение фрезы:

1, 2 – установы, располагаемые на основании приспособления;

3 – поворотная часть корпуса приспособления (барабан) Продолжение табл. Наименование и эскиз операции Эскиз обработки:

цифры в кружках показывают порядок обработки поверхности хвоста 4. Фрезеровать фаску на наружной радиальной плоскости хвоста Продолжение табл. Наименование и эскиз операции 5. Слесарная. Запилить внутреннюю радиальную плоскость в месте пере хода от внутренней галтели 6. Слесарная. Собрать лопатки в приспособлении для точения профиля хвоста. Разобрать после точения и опиловки заусениц Примечание. Выполняется аналогично операциям 16 и 18 (см. табл. 20) 7. Точить профиль хвоста с переустановкой приспособления в сборе с ло патками Примечание. Выполняется аналогично операции 17 (см. табл. 20) 8. Фрезеровать облегченные головки у заготовок со стороны внутреннего профиля Продолжение табл. Наименование и эскиз операции 9. Фрезеровать на станке с ПУ 6Р13ФЗ внутренний профиль, галтель, кромки входа по ширине лопатки, кромку выхода на высоте выступания (11,7 мм) 10. Фрезеровать галтель наружного профиля на станке с ПУ 6Ф13ФЗ- Продолжение табл. Наименование и эскиз операции 11. Шлифовать наружный профиль на станке Хш-6- 12. Контроль профиля по геометрии 13. Отрезать технологический припуск 14. Фрезеровать головку Окончание табл. Наименование и эскиз операции 15. Фрезерная. Обточить головку и зенковать 16. Слесарная. Опилить выходную кромку края свеса, заусенцы граней хвоста 17. Полировать внутренний и наружный профили, кромки и галтели без размерно 18. Окончательный контроль. Проверка размеров и клеймения. Кислотные испытания *При изготовлении лопаток первых 8-10 ступеней роторов ВД, отличающихся, как правило, только размером длины рабочей части, заготовку следует заказывать по чертежу лопатки последней ступени.

Таблица Схемы поэлементного технологического процесса механической об работки лопатки переменного сечения нелинейчатой формы с плоским прямоугольным хвостом (тип 4768) Готовая лопатка Заготовка-штамповка Профиль лопатки №1178 ЛМЗ Профиль хвоста №551 ЛМЗ Наименование и эскиз операции 1. Контроль заготовки и правка по 2. Фрезерование внутренней ради мере надобности альной плоскости хвоста предвари тельно;

бобышки и торцов – оконча тельно 3. Фрезерование боковой плоскости 4. Фрезерование наружной радиаль хвоста и бобышки со стороны вход- ной плоскости хвоста (предвари ной кромки тельно) и бобышки Продолжение табл. Наименование и эскиз операции 5. Фрезерование боковой плоскости 6. Перенос обозначения шифра ма хвоста и бобышки со стороны вы- териала и порядкового номера на ходной кромки торец хвоста 7. Фрезерование наружного профиля 8. Фрезерование внутренней галтели предварительно по копиру на копи- предварительно по копиру на копи ровально-фрезерном станке УФ-30 ровально-фрезерном станке ОФ 31М 9. Фрезерование внутренней гал- 10. Строгание внутреннего профиля тели окончательно на станке ОФ- предварительно на копировально 31М по копиру (см. эскиз к опера- строгальном станке ГД- ции 8) Продолжение табл. Наименование и эскиз операции 11. Фрезерование входной кромки 12. Фрезерование выходной кромки 13. Фрезерование внутренней ради- 14. Фрезерование наружной ради альной плоскости окончательно альной плоскости окончательно 15. Строгание выходной кромки со 16. Строгание внутреннего профиля стороны внутреннего профиля на окончательно на копировально копировально-строгальном станке строгальном станке ГД- ГД- Продолжение табл. Наименование и эскиз операции 17. Фрезерование наружного про- 18. Фрезерование наружной галтели филя окончательно по копиру на по копиру на станке ОФ-31М* станке УФ- 19. Сверление и зенкерование от- 20. Фрезерование пазов хвоста с верстий под прорезку пазов хвоста припуском на шлифование 21. Шлифование пазов на специаль- 22. Шлифование и полирование ном станке** внутреннего профиля 23. Шлифование и полирование на- 24. Сверление и зенкерование от ружного профиля верстий под скрепляющую проволо ку Продолжение табл. Наименование и эскиз операции 25. Обработка галтелей у отверстий 26. Опиливание кромок и фасок ло под проволоку патки по чертежу 27. Окончательный контроль разме- 28. Фрезерование полуотверстий в ров рабочей части хвосте под заклепки 29. Отрезка технологического при- 30. Фрезерование торца головки по пуска радиусу Окончание табл. Наименование и эскиз операции 31. Фрезерование утонения головки 32. Шлифование утонения и глянце вание рабочей части (безмерное по лирование) 33. Контроль на дефектоскопе 34. Развешивание лопаток на мо ментных весах Обозначения:

база прижим * При наличии токарно-копировальных станков возможна обработка галтели то чением.

** Более целесообразным, как показали опыты, должно стать протягивание (по сле полного освоения этого метода).

Таблица Схема технологического процесса механической обработки рабочей лопатки компрессора газовой турбины (тип 4369) Готовая лопатка Заготовка-штамповка Наименование и эскиз операции 1. Фрезерование торца заготовки 2. Фрезерование центров с двух сто рон заготовки Продолжение табл. Наименование и эскиз операции 3. Фрезерование боковых сторон 4. Предельное фрезерование наруж хвоста ной радиальной плоскости хвоста с припуском 0,5-1,0 мм 5. Чистовое фрезерование наружной 6. Предварительное фрезерование радиальной плоскости хвоста внутренней радиальной плоскости хвоста с припуском 0,5-1,0 мм 7. Чистовое фрезерование внутрен- 8. Опиливание заусенцев ней радиальной плоскости хвоста 9. Предварительное фрезерование 10. Фрезерование профиля хвоста под обработку профиля хвоста с окончательное припуском 0,55 мм на сторону 11. Фрезерование галтелей на копи- 12. Фрезерование входной и выход ровально-фрезерном станке типа ной кромок по радиусу на копиро 642К вально-фрезерном станке 13. Чистовое фрезерование внут- 14. Чистовое фрезерование наруж реннего профиля на копировально- ного профиля на копировально фрезерном станке фрезерном станке Окончание табл. Наименование и эскиз операции 15. Фрезерование галтельной час- 16. Шлифование профиля лопатки ти (до начала галтелей) на копиро- на ленточно-шлифовальном станке вально-фрезерном станке типа 642К ЛШ- 17. Шлифование корневой части 18. Опиливание кромок и полная профиля пера и галтелей слесарная отделка лопатки 19. Окончательный контроль рабо- 20. Фрезерование торца хвоста чей части по профилю и по разме рам радиальной и аксиальной уста новок 21. Выбор металла в хвостовике для 22. Отрезка технологического при облегчения лопатки пуска 23. Опиливание заусенцев. Контроль 24. Проверка лопатки люминес внешним осмотром центным методом 25. Полирование (безразмерное) ра- 26. Взвешивание лопаток на мо бочей части ментных весах Таблица Маршрутный технологический процесс механической обработки ра бочей лопатки* последней ступени паровой турбины Т-250/300- Номер, наименование и содержание операции Номер обрабатывае мой поверхности 0. Контрольная: входной контроль.

Проверить соответствие сертификата с маркиров кой номера плавки, наличие технической доку ментации. Проверить размеры заготовки по чер тежу. Клеймить номер лопатки** 1. Фрезерная на станке с ЧПУ мод. 6305Ф4С2*** 12, 26, 23, 1, 14, 18, ("обрабатывающий центр"). Фрезеровать поверх- 14а, 18а, 15, 17, 1а ности хвоста и бобышки в последовательности, указанной расстановкой номеров поверхностей.

Поверхности 15 и 17 обработать без образования зубчиков. Точить бобышку (вид Г, рис. 54).

2. Фрезерная на станке с ЧПУ мод 6Р13Ф301****. 9, Фрезеровать кромки паропуска и паровыпуска 3. Копировально-фрезерная на станке ST-215. от 21 до 21б Фрезеровать круговыми поперечными строчками от 20 до 20а наружной и внутренней профили рабочей части и 22, галтели предварительно и окончательно 4. Шлифовальная ручная на шлифовальной бабке 20, 21, ДШ-96. Шлифовать внутренний профиль и гал тель внутреннего профиля 5. Шлифовальная на шлифовальной бабке ДШ-96. 21-21б Шлифовать наружный профиль, наружную гал тель и радиус входной кромки 6. Полирование на шлифовальной бабке ДШ-96. 20-20а Полировать внутренний и наружный профили, 21-21б входную кромку и галтели безразмерно 9, 11, 7. Слесарная.

Запилить радиусы на кромках входа и выхода и 9, свес выходной кромки у хвоста 8. Фрезерная на станке 6Н13П.

Фрезеровать площадки под стеллитовые пластин ки в верхней части входной кромки аналогично поз. 26 и 27 рис. 32. На рис. 54 не показаны 9. Слесарная.

Запилить кромку входа на длине площадок под стеллитовые пластинки. Пластинки подогнать без качки Продолжение табл. Номер, наименование и содержание операции Номер обрабаты ваемой поверхно сти 10. Шлифовальная на ДШ-96.

Шлифовать кромку на учете, подготовленном под припайку стеллитовых пластинок 11. Паяльная на высокочастотной установке ВЧИ-63.

Высокочастотная пайка по инструкции отдела сварки 12. Шлифовальная на ДШ-96.

Зачистить следы пайки со стеллитовыми пластинка ми 13. Фрезерная на станке с ЧПУ мод. ТН-225.

6и Фрезеровать зубцы хвоста 14. Сверлильная на универсальном станке мод. 2150 8 (3 отверстия) 15. Слесарная.

Перенести клейма порядковых номеров с торцов бо- бышек на торцы хвостов 16. Шлифовальная на станке мод. 8240.

Отрезать головной технологический припуск 17. Фрезерная на станке ГФ мод. 6Г82.

Фрезеровать торец головной части 18. Фрезерная на вертикально-фрезерном станке 6Н13П 25 и 19. Фрезерная на вертикально-фрезерном станке 6Н13.

8 (3 отверстия) Зенкеровать отверстия со стороны наружного про филя предварительно по эталону 20. Слесарная.

Зенкеровать вручную отверстия со стороны наруж- 8 (3 отверстия) ного и внутреннего профиля 21. Шлифовальная на ДШ-96.

Снять выступающие концы стеллитовых пластинок 9, заподлицо с торцами лопаток 22. Слесарная. 16, 14, 14а, 18, 18а, Опилить хвост по чертежу 6, 23. Слесарная.

8, 11 и Зачистить отверстия, радиусы в переходах с профиля кругом на плоскость, края свеса кромок – по эталону 24. Полировальная на ДШ-96.

9, Полировать кромки Продолжение табл. Номер, наименование и содержание операции Номер обрабатывае мой поверхности 25. Полировальная.

20-20а Полировать внутренний и наружный профили и 21-21б галтели безразмерно с проверкой по эталону 26. Слесарная.

Перенести клеймо порядкового номера лопатки с 26, 14б торца хвоста (поверхность 26) на поверхность поя ска (поверхность 14б) 27. Полировальная на ДШ-96.

Шлифовать и полировать бока хвоста и торец хво- 14а, 18а, 12, 24, ста под контроль на трещины 28. Слесарная.

Перенести клеймо порядкового номера лопатки с 14б, 18а поверхности 14б на плоскость 18а – со стороны входа пара 29. Контроль ЦЗЛ материала на трещины.

26, 12, 13, 23, 24, 14а, Путем травления торцевой и боковых поверхностей 18а хвоста 30. Контроль ЦЗЛ качества материала лопаток по инструкции отдела главного металлурга (ОГМет) с использованием дефектоскопа УМДВ- 31. Промывочная.

Промывка лопаток в ванне после дефектоскопии по инструкции ОГМет 32. Контроль ЦЗЛ.

Ультразвуковая дефектоскопия выходных кромок лопаток по инструкции ОГМет 33. Контроль ЦЗЛ.

Проверка материала лопаток на стилоскопе 34. Окончательный контроль ОТК.

Проверить наличие клейм пооперационного кон троля;

проверить навалы*****;

заполнить паспорт 14б по установленной форме;

клеймить шифр оконча тельного контроля на площадке пояска (поверх ность 14б) 35. Вибролабораторная.

Испытать лопатки на вибрацию. Заполнить паспорт по установленной форме Окончание табл. Номер, наименование и содержание операции Номер обрабатывае мой поверхности 36. Слесарная.

Развеска лопаток на настольных весах (ГОСТ 13882-68). Теоретический вес – 10,4 кг. Допускае мое отклонение ± 150 г 37. Слесарная.

Развеска лопаток на моментных весах (Определе ние статического момента) * Длина лопатки – 10008 мм. Ширина хвоста наибольшая 195 мм. Заготовка – штамповка (см. табл. 9). Материал сталь 15Х11МФШ. Длина заготовки с технологи ческими припусками 1125,5 мм. Ширина хвоста наибольшая 205 мм. Масса заго товки 25 кг. Эскиз обработки – рис. 54.

** Размеры заготовки по операциям, места клеймения и другие технические тре бования к выполнению операций указываются в эскизах, разрабатываемых технолога ми по формам 5 и 5а ГОСТ 3.1105-74.

*** Станок модели 6305Ф4С2, названный "обрабатывающий центр", обладает широкими возможностями. На нем можно сверлить и растачивать отверстия, обтачи вать элементы детали по наружному диаметру, фрезеровать плоские и профильные по верхности. Станок снабжен цепным инструментальным магазином на 30 инструмен тальных блоков, поворотным столом, включенным в систему ЧПУ. Кроме поворота стол имеет возможность перемещения в продольном и поперечном направлениях. Ука занные возможности позволили объединить в одной операции обработку одиннадцати поверхностей технологически различной формы.

**** Общие замечания к выбору станков с ЧПУ:

Станки с ЧПУ многообразны по назначению, размерам и устройствам ЧПУ.

Технологическая документация для обработки на станках с ЧПУ значительно отличает ся от традиционной (см., например, эскизы обработки в табл. 21). Сведения, характе ризующие технологические возможности той или иной модели станков с ЧПУ, могут быть почерпнуты из каталогов, а также из паспортов.

Конструкция деталей, намеченных для обработки на станках с ЧПУ, должна быть отработана на технологичность в соответствии с требованиям технологов программистов.

***** Навалами называются отклонения от размеров, определяющих располо жение рабочей части лопаток относительно баз в аксиальном и тангенциальном на правлениях.

Рис. 54. Технологический эскиз к таблицам 24 и Таблица Маршрутный технологический процесс механической обработки ра бочей лопатки* последней ступени паровой турбины К-1000-60/ Номер, наименование и содержание операции Номер обрабатывае мой поверхности 0. Контрольная. Проверить соответствие данных сертификата маркировке номеров плавки на заго товках, наличие полного комплекта технической документации. Проверить линейные размеры, кри визну заготовки. Клеймить номер лопатки 1. Фрезерная. Фрезеровать торец припуска у голов- ной части. Опилить заусенцы** 2. Фрезерная. Фрезеровать уступ на головном при- пуске со стороны внутреннего профиля 3. Слесарная. Перенести клейма шифра плавки и номера лопатки на торец головного припуска 4. Фрезерная. Фрезеровать уступы со стороны внутреннего профиля хвостовой части, у внутрен ней галтели (базы для операции 7) 5. Фрезерная. Фрезеровать бока хвоста по ширине 13, 23, 12, нижней прямолинейной части хвоста предвари тельно за 2 прохода 6. Фрезерная. Фрезеровать облицовку хвоста окон- 13, 23, 12, чательно набором фрез правых и левых. Настройку приспособления для операций 5 и 6 производить по эталонной лопатке 7. Токарная. Точить торец хвоста, профиль хвоста, 26, 6, 7, поясок со стороны внутреннего профиля 8. Слесарная. Опилить грани хвоста кругом со сто- 15, 16, 17, роны входа и выхода пара 9. Сверление. Сверлить базовое отверстие диамет- 1б ром 16 мм на головном припуске (вид Г) и снять фаску 10. Фрезерная. Фрезеровать бок паровхода за 2 прохода. Центровать заготовку в приспособлении по поверхностям 13, 23, 18, 26 и 1, б центрового от верстия диаметром 16 мм 11. Фрезерная. Фрезеровать бок паровыхода за 2 прохода. Базы центрирования заготовки в приспо соблении (см. операцию 10) 12. Фрезерная. Фрезеровать облегчение припуска 19б на головной части лопатки со стороны внутреннего профиля за 3 прохода Продолжение табл. Номер, наименование и содержание операции Номер обрабатывае мой поверхности 13. Фрезерная. Фрезеровать облегчение головного 19а припуска за 3 прохода со стороны наружного про филя 14. Фрезерная. Фрезеровать облегчение на наруж- 21а ном профиле у хвоста 15. Фрезерная. Фрезеровать острую часть припуска 10 от 20, на выходной кромке (притупить кромку) на длине до 20а, 21б 600 мм под люнет. Фрезеровать профиль рабочей 9 и части окончательно на станке для кругового фрезе рования*** 16. Фрезерная. Фрезеровать наружный поясок по копиру за 2 прохода на станке ГФ 17. Фрезеровать галтели у хвоста по всему контуру на специальном копировально-фрезерном станке ГФ 18. Шлифовальная. Шлифовать внутренний про- от 20 до 20а филь на станке "Метабо"**** 19. Шлифовальная. Шлифовать наружный профиль от 21 до 21б на станке "Метабо" 20. Шлифовальная (ручная) с использованием руч- 3, 4, 5, 11, 11б, ной шлифовальной машинки ИП-2013. Шлифовать галтели и полки у хвоста сторон входа и выхода, радиусы переходов и утолщенные участки внут реннего и наружного профилей 21. Шлифовальная (ручная). Шлифовать входную и 9, 10, 3, 4, выходную кромки по уклону и по высоте, внутрен ний и наружный профили утолщенных участков.

По мере надобности – рихтовать (в тангенциальном направлении) 22. Контрольная. Проверить профиль и навалы 23. Сверлильная. Сверлить и зенкеровать отверстия 8 (3 отверстия) под скрепляющую проволоку 24. Фрезерная. Фрезеровать пазы и уступы на торце 25, хвоста под стопорение 25. Фрезерная. Отрезать технологический припуск головной части 26. Фрезерная. Фрезеровать торец и фаски утоне- ния 27. Фрезерная. Фрезеровать фаски 3х450 у хвоста Окончание табл. Номер, наименование и содержание операции Номер обрабатывае мой поверхности 28. Слесарная. Опилить кромки хвоста кругом и 9, 10, 15, 14а, кромки рабочей части радиусом 1 мм 29. Шлифовальная. Шлифовать и глянцевать внут- 20-20а ренний профиль рабочей части безразмерно на "Метабо" 30. Шлифовальная. Шлифовать и глянцевать на- 21-21б ружный профиль рабочей части безразмерно на "Метабо" 31. Шлифовальная ручная. Полировать и глянце- вать галтели 32. Слесарная. Опилить и заполировать радиусы на кромках отверстий сторон внутреннего и наружно го профилей 33. Контрольная. Проверить твердость на Бринне лю на хвосте и на рабочей части лопатки 34. Контрольная. Окончательный контроль * Длина лопатки – 1450 мм. Ширина хвоста (наибольшая) 320 мм. Заготовка – штамповка (см. табл. 9). Материал сталь 15Х11МФШ. Длина заготовки с технологи ческими припусками и припуском для механических испытаний 1660 мм. Ширина хвоста (наибольшая) 330 мм. Масса заготовки – 40 кг. Эскиз обработки – рис. 54.

** Операции механической обработки выполняются по эскизам, разрабатывае мым технологами на картах эскизов формы 5 и 5а ГОСТ 31105-74. Операции без указа ния в таблице шифра или наименования оборудования выполняются на универсальных или узкоспециализированных металлорежущих станках.

*** Специальный станок швейцарской фирмы "Штарраг", пятишпиндельный, для кругового фрезерования поперечными строчками рабочих частей (пера) турбинных лопаток длиною до 1650 мм.

**** Шлифовально-полировальный станок японской фирмы "Метабо" для обра ботки рабочих частей длинных лопаток продольными строчками. Станок не предназна чен для профилирования. Назначение станка выведение рисок, оставшихся после чистового фрезерования с доведением параметров шероховатости до требуемых преде лов. Режущим инструментом служит ремень с наклеенным абразивом и прижимаемый к лопатке с определенным усилием, которое регулируется с помощью пружинного уст ройства.

Таблица Схема маршрутного технологического процесса механической обра ботки рабочей лопатки (см. чертеж и процесс схемы табл. 22), разработан ная для той же лопатки, но с учетом максимально возможного и целесооб разного применения специальных станков и станков с ЧПУ Номер, наименование и содержание операции Номер объединяемых операций (табл. 22) 1. Входной контроль. Проверить соответствие сертификата с маркировкой номера плавки на за готовках, наличие полного состава технических документов 2. Продольно-фрезерная на станке мод. 6632.

Фрезеровать торцы заготовки у хвоста и бобыш- Новая ки 3. Центровальная (рис. 59).

Новая Центровать заготовку 4. Фрезерная на станке с ЧПУ 6Ф14Ф3 (рис. 62) Фрезеровать радиальные и боковые поверхности 2-5, 13, хвоста предварительно и окончательно 5. Слесарная. Перенести клейма шифров мате риала и порядковых номеров лопаток на торцы хвостов 6. Фрезерная на станке с ЧПУ мод. 6Р13Ф30.

11, 12, Фрезеровать входную и выходную кромки 7. Копировально-фрезерная на станке Т-215 («Штарраг») или ГФ-1344 для кругового фрезерования. Фрезеровать внутренний и наруж- 7-10, 16- ный профили рабочей части и галтели предвари тельно и окончательно 8. Сверлильная на радиально-сверлильном стан ке. Сверлить, зенкеровать и развернуть отверстия под прорезку пазов профиля хвоста 9. Сверлильная на радиально-сверлильном стан ке. Сверлить и зенковать отверстия под скреп- 25, ляющую проволоку 10. Протяжная на станке мод. 7А540.

Протягивание пазов профиля хвоста предвари тельно с базой на плоскости хвоста и отверстия под скрепляющую проволоку 11. Протяжная на протяжном станке МП-105.

Протягивание пазов доводочное (чистовое) Продолжение табл. Номер, наименование и содержание операции Номер объединяемых операций табл. 12. Фрезерная на горизонтально-фрезерном стан ке. Фрезеровать полуотверстия в хвосте под за- клепки 13. Фрезерная на горизонтально-фрезерном стан ке. Отрезать технологический припуск 14. Фрезерная на специальном станке ГФ-1331.

Фрезерование торца головки по радиусу и опера- 30, ция утонения 15. Шлифовальная ручная на шлифовальной баб ке. Шлифовать и полировать внутренний про- филь 16. Шлифовальная ручная на шлифовальной баб ке. Шлифовать и полировать наружный профиль 17. Слесарная. Опилить кромки кругом и в отвер 25, стиях рабочей части по чертежу 18. Шлифовальная ручная на шлифовальной баб ке. Шлифовать утонение и глянцевать безраз- мерное полирование поверхности рабочей части 19. Окончательный контроль ОТК, включающий:

наличие клейм операционного контроля;

разме ров и шероховатости поверхностей рабочей час ти;

расположение рабочей части относительно баз;

навалы в аксиальном и тангенциальном на правлениях 20. Контрольная ЦЗЛ на дефектоскопию 21. Слесарная. Развешивание лопаток на момент ных весах Примечание. Табл. 26 имеет целью наглядно показать технологические преиму щества нового специального оборудования и станков с ЧПУ. Операции, связанные с мерами повышения надежности лопаточного аппарата, см. в табл. 24 начиная с номера 29 по 37 включительно.

Таблица Схема технологического процесса механической обработки направ ляющих лопаток типа, показанного на рис. 36,в с длиной 1070 мм № Наименование Содержание операции 1 Входной контроль Проверить размеры штампованной за готовки по чертежу. Проверить доку ментацию на материал 2 Продольно-фрезерная на Фрезеровать торцы заготовки по лини станке мод. 6652 (4- ям I и XIV шпиндельный) 3 Центровальная на специ- Сверлить 3 базовых отверстия альном станке (см. рис. 59) 4 Копировально-фрезерная Фрезеровать входную и выходную на станке мод. 6Р13Ф301 кромки (см. табл. 24).

5 Копировально-фрезерная Фрезеровать внутренний и наружный на станке мод. Т-215 профили круговыми поперечными строчками 6 Радиально-сверлильная на Сверлить анкерные отверстия на концах станке мод. 2150 лопаток под заливку 7 Продольно-фрезерная на Отрезать скос сечений XIII и XIV с станке мод. 6652 припуском 2-3 мм 8 Продольно-фрезерная на Фрезеровать скос сечений XIII – XIV станке мод. ДФ-34 окончательно 9 Продольно-фрезерная на Фрезеровать пазы под заливку на скосе станке мод. ДФ-34 XIII и XIV 10 Продольно-фрезерная на Фрезеровать пазы под заливку на торце станке мод. ДФ-34 по линии I 11 Шлифовальная (доводоч- Шлифовать внутренний и наружный ная) на станке "Метабо" профили 12 Слесарная Опилить лопатки по чертежу 13 Окончательный контроль Проверить соответствие лопатки всем требованиям чертежа Руководствуясь приведенными таблицами, можно разработать кон кретный технологический процесс механической обработки для большин ства типов лопаток, применяемых в паровых и газовых турбинах. На рис.

55 изображена лопатка последней ступени паровой турбины. Анализируя конструктивные особенности лопатки в целом и ее частей, можно прийти к выводу, что в качестве прототипов технологического процесса механиче ской обработки следует применить техпроцессы, приведенные в табл. 24 и 25.

Рис. 55. Лопатка последней ступени турбины мощностью 100 МВт 3.2. Предварительная обработка заготовок Обработка заготовок из проката начинается с разрезки. Для этого используются специальные прессы, отрезные станки, дисковые пилы, но жовочные станки для анодно-механической резки (см. разд. 1 глава 7).

Наиболее производительным способом получения заготовок из проката является рубка на прессе. При этом припуск по длине заготовки оставля ется 3-6 мм. Такой припуск необходим для последующего фрезерования торцов заготовки, которые после рубки на прессе имеют вмятины, рванины и часто получаются косыми. Рубка светлокатаного профильного проката производится при помощи специальных штампов, имеющих профильные пуансон и матрицу.

При использовании дисковых пил, ножовочных станков и станков для анодно-механической резки припуск по длине заготовки оставляют не более 1 мм на сторону.

Для разрезания листовой стали применяют гильотинные ножницы.

После разрезки проверяются размеры заготовок по длине и на кри визну. Искривленные заготовки выправляются при помощи пресса. Опера ция правки вносится в технологический процесс изготовления заготовок, так как их кривизна существенно затрудняет дальнейшую обработку лопа ток и может привести к браку. Допустимая величина кривизны определя ется размером стрелки дуги прогиба заготовки, которая должна быть не больше 1/3 припуска на механическую обработку.

Фрезерование плоскостей заготовки производится нормальными цилиндрическими фрезами на горизонтально-фрезерных станках или тор цовыми фрезами на вертикально-фрезерных станках. Работа торцевыми фрезами обеспечивает лучшее качество плоскостей и дает возможность применять скоростные режимы фрезерования.

Фрезерование боков заготовки производится в универсальных приспособлениях, один из типов которых показан на рис. 56. Заготовка ус танавливается на фрезерованную плоскость и прижимается системой при жимных рычагов, обеспечивающих правильность положения заготовки и надежность ее крепления. Зажим производится от пневматического сило вого узла, который давит на рычаг 2. Действие системы рычагов ясно без описания. Путем предварительного перемещения опоры 1 приспособление может перестраиваться для обработки лопаток различной длины.

Шлифование плоскостей заготовок, выполняемое на магнитном сто ле, обеспечивает высокую точность и параллельность обработанных плос костей, что является необходимым при подготовке основных баз, при этом увеличивается и производительность предварительно выполняемых фре зерных работ за счет возможности некоторого снижения точности обра ботки при фрезеровании под шлифование. Шлифование производится тор цевыми и сегментными кругами, крупнозернистыми, мягкими или средней Рис. 56. Приспособление для фрезерования боков заготовок:

1 перемещаемая опора;

2 – рычаг твердости, на плоскошлифовальном станке. Заготовки располагаются по всей плоскости магнитного стола в большом количестве, что делает опера цию шлифования очень производительной. Припуск на шлифование в за висимости от размеров заготовки составляет 0,1-0,3 мм.

Рис. 57. Многоместное приспособление для точения литых заготовок лопаток диафрагм:

1 – основание;

2 – подушка;

3 – прижим;

4 – обрабатываемые лопатки;

5 – сферические шайбы;

6 – болты крепления лопаток;

7 – штифты;

8 – винты крепления подушек;

А, Б, В, Г – обрабатываемые поверхности Фрезерование торцов коротких заготовок производится пакетами при закреплении их в станочных тисках или в специальных приспособле ниях. Выполняется оно аналогично фрезерованию боков лопатки торцевы ми фрезами на станках модели А-662 или парой двусторонних фрез, наде тых на оправку. Фрезерование парой фрез обеспечивает однородность длины заготовок, что очень важно для дальнейшей их обработки при уста новке на приспособления.

При изготовлении направляющих лопаток из литых заготовок целе сообразно начать обработку с фрезерования поверхности А (рис. 57) как базовой для укладки и закрепления заготовок в многоместном приспособ лении для точения. Затем следует точить торцевые поверхности В, Г и бо ковую сторону Б аналогично кольцевой заготовке. Дальнейшую обработку можно выполнять в порядке, указанном в типовом процессе.

3.3. Обработка технологических баз Как видно из схем, приведенных в табл. 19-23, для изготовления ло паток в зависимости от сложности их формы требуется выполнить от 10 до 34 операций на различных металлорежущих станках. В турбинах исполь зуются и еще более сложные лопатки, требующие применения и более сложных технологических процессов (см. рис. 54 и табл. 25).

Обработка лопаток, производимая по всем четырем сторонам заго товки, обязательно сопровождается сменой баз, т. е. необходимостью ус танавливать заготовки под обработку на различные поверхности. Основ ными являются те базовые поверхности лопаток, которые создаются в са мом начале обработки заготовки и используются в качестве установочных при выполнении большинства последующих операций. Операции, относя щиеся к подготовке основных баз, должны выполняться наиболее тща тельно. Важнейшим требованием являются строгая перпендикулярность и параллельность базовых плоскостей между собой, что обеспечивается по следовательностью операций с выдерживанием норм точности, указан ных для примера в операционных эскизах табл. 19 и 20.

Обработку прямоугольной горячекатаной заготовки начинают всегда с более широкой поверхности. В операции 3 (см. табл. 19) создается первая исходная плоскость. В операции 4 шлифованием на магнитной плите дос тигается параллельность между двумя плоскостями – исходной и противо лежащей с точностью около 0,01 мм. Выдерживается также толщина за готовки с точностью 0,05 мм. В операции 5 фрезерование боковых сторон заготовки производится одновременно с выдерживанием перпендикуляр ности одной из сторон, указанной в эскизе, к шлифованной плоскости. При этом вследствие неточности оборудования вторая сторона может оказаться и не параллельно к первой, указанной в эскизе, а следовательно, не пер пендикулярной к шлифованной. Для исключения данного явления в операции 6 шлифование боковой плоскости в размер по ширине, вы полняемой на магнитной плите и предусмотренной не только для достиже ния размера по ширине, но и для обеспечения параллельности боковых сторон между собой, заготовки надо укладывать на магнитную плиту обя зательно стороной с меткой (см. табл. 19).

Рассмотрим операции обработки технологических баз, вытекающие из схем базирования (см. табл. 18). Процесс обработки баз по схеме I (см. табл. 18) базирования лопаток, изготавливаемых из горячекатаной по лосовой стали, состоит из операций следующего содержания.

У отрубленной и выправленной части полосы длиной, рассчитанной на одну или несколько лопаток, фрезеруется или шлифуется в первом ус танове поверхность с большей шириной не до заданного размера, а до ис ключения черновин. Затем при установке на эту поверхность обрабатыва ется поверхность, служащая при дальнейшей обработке установочной ба зой. Перпендикулярные к установочной базе боковые поверхности фрезе руются одновременно с двух сторон. Одна из фрезерованных поверхностей после этого шлифуется со строгим соблюдением ее перпендикулярности к установочной базе. Шлифованная поверхность представляет собой направ ляющую базу. Торцы заготовки фрезеруются, и один из торцов после этого назначается опорной базой.

Процесс обработки баз, размещенных на хвосте и на бобышке, как это изображено на схеме V базирования табл. 19, приведен в табл. Таблица Схема обработки баз, размещенных на хвосте и бобышке Содержание опе- Базы, на которых ведется Эскиз операции рации обработка Установочная база соче тание черной наружной ра диальной плоскости хвоста и 1. Черновое черной плоскости бобышки;

фрезерование направляющая база со внутренней ради четание черной выходной альной плоскости плоскости хвоста и черной хвоста, чистовое боковой плоскости бобыш фрезерование бо ки;

опорная база черная бышки и торцов поверхность перехода хвоста в рабочую часть Установочная база сочета ние внутренней радиальной плоскости хвоста и плоско 2. Фрезерование сти бобышки, обработанных входной пло в операции 1;

направляющая скости хвоста и база сочетание черной вы боковой поверх ходной плоскости хвоста и ности бобышки черной поверхности бобыш со стороны вход ки со стороны выходной ной кромки кромки;

опорная база об работанный в операции торец хвоста Окончание табл. Содержание опе- Базы, на которых ведется Эскиз операции рации обработка Установочная база сочета ние внутренней радиальной плоскости хвоста и бобыш 3. Черновое фре ки;

направляющая база со зерование на четание входной плоскости ружной радиаль хвоста и боковой поверхно ной плоскости сти бобышки со стороны хвоста и плоско входной кромки, обрабо сти фрезерования танных в операции 2;

опор поверхности бо ная база черная поверх бышки ность перехода хвоста в ра бочую часть Установочная база сочета ние наружной радиальной 4. Фрезерование плоскости хвоста и поверх выходной пло- ности бобышки, об скости хвоста и работанных в операции 3;

поверхности бо направляющая база соче бышки со сторо тание входной плоскости ны выходной хвоста и поверхности бо кромки бышки со стороны входной кромки;

опорная база то рец хвоста Заготовки лопаток, получаемые методами точного формообра зования рабочей части точной штамповкой, литьем по выплавляемым моделям, характерны малыми припусками на профильных поверхностях или их отсутствием.

Очень важно так установить точную заготовку под обработку баз, чтобы при дальнейшем ведении процесса от образованных баз малые при пуски были бы распределены на поверхностях рабочей части равномерно.

Из заготовок, не имеющих припусков, после обработки от созданных баз должна быть получена лопатка, у которой рабочая часть сохранила бы за данное чертежом положение относительно обработанных поверхностей хвоста.

Таким образом, одновременно с освоением процессов точного фор мообразования возникла и проблема оптимизации распределения припус ков. Но равномерное распределение припусков является актуальной зада чей и для обработки лопаток с обычными припусками. Создание баз, кото рые обеспечили бы равномерно распределенные припуски по поверхно стям рабочей части, служило бы предпосылкой к оптимизации процессов обработки, особенно электрохимической и кругового фрезерования.

Оптимизированного равномерно исполненного в автоматическом режиме распределения припусков удается достичь при обработке баз на специально созданном для этих целей оборудовании.

На рис. 58 показана схема фрезерно-центровального станка (марки МР-71). На нем можно выполнить фрезерование торцов заготовки и свер ление центральных отверстий в штампованных заготовках для лопаток по стоянного сечения длиной до 200 мм;

заготовки могут быть как точно штампованные, так и обычной точности.

Рис. 58. Схемы фрезерно-центровального станка МР-71 для подреза ния торцов штампованных заготовок с последующим сверлением на торцах базовых отверстий в точно штампованных заготовках рабочих лопаток постоянного сечения:

1 станина;

2 левая бабка;

3, 5 поперечные направляющие;

4 правая бабка;

6 клещевой зажим;

7, 8 губки;

9, 10 – вставки;

11, 12 – продольные направ ляющие;

13 – сверлильные шпиндели;

14 – фрезерные шпиндели;

15 – заготовка;

16 опора зажима;

вид Б лопатка не показана;

вид В – лопатка показана при удаленных деталях поз. 8 и Основными частями станка являются: станина 1 с неподвижно укре пленным на ней клещевым зажимом 6, с мощным силовым гидро приводом, и две двухшпиндельные бабки левая 2 и правая 4, снабженные фрезерными 14 и сверлильными 13 шпинделями. Расположение бабок на поперечных 3, 5 и продольных 11, 12 направляющих обеспечивает воз можность установочного и рабочего движения фрез и сверл относительно заготовки 15, зажатой в губках 7 и 8 клещевого зажима. Точное совпадение центров сверлильных шпинделей с центровой линией заготовки в горизон тальной плоскости обеспечивается встречным движением губок клещевого зажима при точном изготовлении и высотной установке каленых вставок 9, 10. Такая конструкция зажимного устройства обеспечивает равномерное распределение припуска на поверхностях рабочей части лопатки неза висимо от его величины. Совмещение центров заготовки и сверлильных шпинделей в вертикальной плоскости достигается с помощью конечных выключателей.

Для равномерного распределения припуска (см. табл. 18) на штампо ванных заготовках обычной точности для длинных лопаток переменного сечения станкоинструментальной промышленностью создан специальный станок, работающий в автоматическом режиме. Эскизная схема станка по казана на рис. 59. Станок имеет два гнезда: одно для установки эталона (неподвижное) и второе для установки заготовки (подвижное). С помощью автоматических устройств заготовке придается положение, при котором наиболее целесообразно распределяются припуски на обработку.

На станок подаются заготовки с подрезанными торцами. Установка и закрепление заготовки в приспособлении производятся вручную. К по верхностям эталона и заготовки подводятся блоки датчиков, размещенных на колонне. Дальнейшая часть процесса выполняется В автоматическом режиме.

Сигналы датчиков поступают в систему управления, а от нее пода ются команды. При этом механизм ориентации, который содержит плат форму, перемещающуюся по направляющим, подает стол с приспособле нием и заготовкой вдоль ocи У, а перемещающиеся сани все вместе вдоль оси Х. Механизмом поворота стол, с установленной на нем заготов кой, может быть повернут вокруг oceй Х, У и Z. При достижении опти мального положения процесс ориентирования прекращается и осуществля ется фиксация. Затем к заготовке приближаются шпиндельные бабки и за крепленные в них инструменты зацентровывают заготовку. После чего шпиндельные бабки возвращаются в исходные положения.

Наладка станка на обработку заготовок лопаток длиной 100-650 мм заключается в замене эталонов, базирующих элементов приспособления, кассет датчиков и в регулировании положения контактных переключате лей, определяющих диапазоны перемещений шпиндельных бабок.

Станкоинструментальной промышленностью создана конструкция центровального полуавтомата модели СМ-879 с устройством для равно мерного распределения припусков при обработке базовых отверстий. На нем можно обрабатывать лопатоки длиной до 1250 мм.

Рис. 59. Схема станка для обработки баз с устройством автоматического распределения припусков:

1 – станина;

2 – тумба;

3, 9 – шпиндельные бабки;

4, 8 – головки с центрами;

5 – эталон лопатки;

6 – колонка;

7 – блоки датчиков;

10 – приспособление;

11 – стол;

12 – меха низм поворота;

13 – шаровой подпятник;

14 – сани;

15 – платформа;

16 – направляю щие;

17 – заготовка Для обработки первого комплекта баз с объединением в одной опе рации фрезерования двух смежных поверхностей хвоста и одновременного сверления центрового отверстия в бобышке созданы специализированные станки моделей СМ-878 и СМ-939. Каждая из них снабжена устройством для автоматического распределения припусков на поверхностях рабочей части лопаток. Станок модели СМ-878 обладает следующей технической характеристикой. На нем обрабатываются лопатки длиной до 630 мм и шириной до 120 мм. Припуск распределяется с точностью ± 0,08 мм. Ме ханизм ориентации в течение 5 с находит оптимальное положение заготов ки, перемещая ее при этом в пяти направлениях. Поверхности обрабаты ваются до шероховатости, характеризуемой параметром Ra = 2,5 мкм.

3.4. Обработка хвостов лопаток Обработка хвостовой части лопаток начинается с образования тре буемого угла между внутренней и наружной радиальными поверхностями.

При полосовой заготовке за базу и одновременно за наружную радиальную плоскость принимается шлифованная плоскость заготовки (табл. 19 опера ция 8). Радиальный угол при этом полностью образовывается только за счет обработки внутренней радиальной плоскости.

Величину радиального угла проверяют при помощи специального шаблона (рис. 60). Конструкция шаблона обеспечивает контроль радиаль ного угла и толщины хвоста. При правильном радиальном угле хвост ло патки должен заходить в шаблон без просвета, однако точность проверки данным шаблоном в значительной степени зависит от опыта контроли рующего работника, так как изготовление радиального угла абсолютно без просвета практически является недостижимым. У лопаток с плоскими хво стами просвет может быть проконтролирован щупом и не должен превы шать 0,02-0,03 мм. Толщина хвоста контролируется при помощи рисок, нанесенных на шаблон. Выполняется толщина с определенным допуском.

При правильной толщине торцовая плоскость хвоста должна находиться между контрольными рисками.

Рис. 60. Шаблон для проверки радиального угла хвостов лопаток:

1 – риска утолщенных хвостов;

2 – упор для контроля длины Одна десятая часть всех лопаток данной ступени должна иметь хво сты, утолщенные на 0,15-0,2 мм. Это необходимо для создания припуска на пригонку лопаток при их наборке. Для изготовления утолщенных хво стов лопаток на шаблоне наносится еще одна риска с надписью "УТ". На утолщенные лопатки тоже наносятся клейма "УТ", что дает возможность быстрого отбора таких лопаток при установке их на диски.

При изготовлении из полосовой стали лопаток, имеющих Т образный профиль хвоста с заплечиками (см. табл. 20), последний образу ется точением на карусельном станке (табл. 20, операции 16, 17), заготовка под точение изготовляется клиновидной формы, ограниченной двумя ра диальными плоскостями (рис. 61). Величину радиального угла (/2+)0 оп ределяют по размерам катетов а, в и с прямоугольных треугольников, зна чение которых вычисляют, пользуясь данными, указанными в чертеже ло патки. При штампованных заготовках операции фрезерования боковых и радиальных плоскостей хвоста (см. табл. 21, операция 3) объединены в од ну. Это стало возможным с применением вертикально-фрезерных станков с ЧПУ (модель 6PI3PФ3) и специального приспособления, показанного схематично на рис. 62. Устройство приспособления позволяет осуществить поворот заготовки вокруг оси и наклон оси заготовки в продольном на правлении под фрезерование радиальных плоскостей хвоста (табл. 21, опе рация 3).

В соответствие со служебным назначением основание приспо собления (рис. 62) состоит из двух плит – нижней 10 и верхней 11, со единенных осью 13, обеспечивающей требуемый наклон оси корпуса 1 с установленной в нем заготовкой 17. Корпус 1 имеет хомутообразную фор му и соединен с верхней плитой электросваркой, составляя с ней, таким образом, одно целое. В расточке корпуса установлен барабан 18 в сборе с устройством для базирования и закрепления заготовки, которое состоит из плиты 20, центровой бабки 19 (изображена на рис. 62 условно, действи тельное устройство ее показано на рис. 63) и профильной опоры 21 с при жимной планкой 23. Барабан 18 с закрепленными в нем указанными дета лями устанавливается в расточку корпуса 1 с посадкой, допускающей сво бодное вращение барабана вокруг своей оси. Неподвижное и беззазорное закрепление барабана в расточке корпуса 1 обеспечивается его хомутооб разной формой, допускающей обжатие барабана с помощью гидрозажима 22. Точный поворот барабана на четверть оборота начиная с исходного по ложения обеспечивается с помощью нормализованного реечного фиксато ра (МН3 55-60)13 7 и фиксирующих отверстий, выполненных на наружной поверхности барабана. Вывод рабочей части фиксатора из фиксирующих отверстий в барабане осуществляется валиком-шестерней 8.

Ансеров М. А. Приспособления для металлорежущих станков. M.-Л.: Машинострое ние, 1964. С. Рис. 61. Схема определения размеров заготовки клиновидной формы, подготовляемой к операции точения Т-образного профиля хвоста с заплечиками (см. рис. 30, в) на карусельном станке При дальнейшем повороте барабана фиксатор под действием пружи ны скользит по поверхности барабана и заскакивает в следующее отвер стие. Поворот барабана осуществляется червяком 6. От сдвига барабана в продольном направлении предусмотрен упор 5.

Фрезерование начинают, как обычно, с внутренней радиальной плоскости. При этом заготовка должна быть установлена в наклонное по ложение, показанное в поз. 9. Наклон выполняется с помощью копирного кольца 3 (рис.62, вид Б), имеющего эллиптическую поверхность и закреп ленного на торсе барабана 18. Контактируя с упором 4, оно воздействует при повороте барабана на изменение угла наклона от нуля до (/2)°. Плот ность контакта обеспечивается гидроцилиндрами 2, расположенными с правой и левой стороны приспособления. Размер Х, равный разности большой а и малой в полуосей эллипса, определяется из следующей зави симости: Х = Ltg ( / 2), где радиальный угол хвоста лопатки, град;

L – расстояние от центра оси 13 до центра дуги упора, равное 4 мм.

Упор 16, соединенный с верхней плитой 11 осью 15, необходим как опорная точка, лишающая заготовку шестой степени свободы – возможно сти сдвига заготовки вдоль оси при закреплении ее центром 7 центровой бабки (рис. 63) и силой резания при фрезеровании. Для возможности уста новки заготовки в барабан упор 16 необходимо сместить в сторону от оси барабана. Это достигается путем поворота его на оси 15. После заводки за готовки в барабан упор 16 закрепляется в рабочем положении защелкой 14.

Для исключения вибрации заготовки, вызываемой силами резания, преду смотрена подводная опора 12.

Устройство центровой бабки, как это видно на рис. 63, предусматри вает наряду с центровкой заготовки нажимным центром 7 закрепление ее за наружный диаметр бобышки 4 цанговым патроном 5 с помощью упор ного болта 10 коромысла цанги. При этом обеспечивается беззазорное со единение, исключающее возможность вибрации заготовки в процессе ре зания.

На рис. 64 показана схема приспособления для фрезерования плос костей хвоста у штампованных заготовок лопаток с применением схемы базирования на трех центровых отверстиях (см. табл.18). Принципиаль ное отличие в устройстве этого приспособления от показанного на рис. заключается в отсутствии весьма сложной части барабана 18 (рис. 62) в сборе с деталями для базирования и закрепления заготовок. Вместо ука занного барабана в приспособлении (рис. 64) установлен барабан 14 с раз мещенными в нем двумя центрами 9 и 22. Неизменность положения бара бана 14 в продольном направлении обеспечивается буртами барабана и пе редней упорной стенкой 10.


Барабан с центрами является сменной частью приспособления. Кор пус 3 хомутообразной формы, в котором помещается барабан с центрами, расположен в передней части верхней плиты 2.

Рис. 62. Схема специального приспособления вертикально-фрезерного станка с ЧПУ (модель 6РI3РФ3) для операции 3 (табл. 21) Рис. 63. Центровая бабка к приспособлению (см. рис. 62):

1 – плита (рис. 21, поз. 62);

2 – шпонка;

3 – корпус центровой бабки;

4 – бобышка заготовки (рис. 62, поз. 17);

5 – цанга втягиваемая;

6 – втулка цанги;

7 – центр нажимной;

8 – задняя стенка корпуса 3;

9 – коромысло цанги 5;

10 – упорный болт коромысла цанги Рис. 64. Схема приспособления для фрезерования боковых и радиальных плоскостей хвостов лопаток на вертикально-фрезерном станке с ЧПУ:

1 – плита нижняя;

2 – плита верхняя;

3 – корпус хомутообразной формы;

4 – гидроза жим;

5 – ось соединения плит 1 и 2;

6 – центровая бабка;

7 – заготовка;

8 – подводная опора;

9 – центр основной;

10 – передняя упорная стенка цапфы 14;

11 – червяк;

12 – реечный пружинный фиксатор;

13 – валик-шестерня;

14 – цапфа с центрами;

15 – упор копирного кольца 18;

16 – гайка-донышко;

17 – нажимной болт;

18 – копирное кольцо эллиптической формы;

19 – опора пружины;

20 – пружина;

21 – цанга;

22 – центр вто рого базового отверстия хвоста;

23 – кольцо коническое к цанге 21;

24 – гидрозажим хомутообразного корпуса Основным базирующим элементом обрабатываемой лопатки явля ется центровое устройство (показанное в разрезе по А-А, рис. 64), гаран тирующее неизменность положения заготовки не только в радиальном на правлении, но и, что особенно важно, в продольном, для чего центр снабжен буртом для упора его в цангу 21. Дальнейшее продвижение цен тра под воздействием на него упорного винта 17 может происходить толь ко совместно с цангой 21. Это необходимо для создания беззазорного со единения центра 9 с пружинными лепестками цанги 21, упирающимися в конусное отверстие кольца 23.

Конструкция второго центрового устройства барабана с центром аналогична конструкции центрового устройства центровой бабки 6, пока занной подробно на чертеже (см. рис. 63).

Для установки заготовки центры 9 и 22 следует утопить в барабане 14 в пределах, необходимых для заводки лопатки. Это достигается воздей ствием пружин 20 при отвинчивании нажимных болтов 17. В соответствии с различным назначением центровых устройств с центрами 9, 22 и центро вой бабки установку заготовки следует начать с заведения бобышки в цан гу центровой бабки, не поджимая ее центром бабка. Затем нужно поджать до отказа центр 9. Далее поджимают центр бабки до упора заготовки в центр 9. И только после этого поджимают до отказа центр 22.

Обработка радиальных поверхностей с зубчатым профилем, имею щихся у лопаток с торцевой заводкой, рассмотрена в п. 3.6 данной главы.

Образование радиального угла у лопаток наборных диафрагм проис ходит при чистовом фрезеровании наружного профиля и отличается рядом особенностей. Профили лопаток наборных диафрагм имеют сильно вытя нутую реактивную форму. Если фрезерование радиального угла у лопаток этого типа производить в рабочем положении, то, учитывая, что радиаль ный угол выполняется в плоскости, параллельной А-А, необходимо так ус танавливать лопатки в приспособлении, как это показано на рис. 65, а. Од нако из-за большой высоты В профиля, что является характерным для ло паток данного типа, условия работы фрезы при такой установке детали были бы плохими. Кроме того, пришлось бы применять фрезы с большим диаметром. Так, например, если D1 = 100 мм, В = 50 мм, то D2 = 200 мм.

Как видно из соотношения диаметров D1 и D2, скорости резания у торцов фрезы будут различаться в 2 раза. Ввиду того что скорости резания прихо дилось бы назначать из условий обеспечения нормальной работы наи большего диаметра фрезы, значительная часть профиля фрезы стала бы работать на пониженных скоростях. Чтобы этого избежать, фрезерование наружного профиля у лопаток диафрагм под радиальным углом целесооб разно производить не в рабочем положении, а в перевернутом, как показа но на схеме (рис. 65, б). Лопатка 1 устанавливается так, чтобы крайние точки профиля а и в находились на одной горизонтальной прямой. Усло вия работы фрезы при таком положении лопатки оказываются более бла гоприятными, так как разница в режимах резания для всех точек режущей кромки фрезы резко уменьшается.

Рис. 65. Схема обработки радиального угла направляющих лопаток:

а – в рабочем положении;

б – в повернутом с применением специального пово ротного приспособления При фрезеровании лопатки в повернутом состоянии настройку приспособления под радиальным углом надо осуществлять в плоскости А-А (рис. 65, а).

Для этого стол 4 приспособления (рис. 65, б) выполняется наклон ным и снабжается платой 3, которая может быть повернута в плоскости А А относительно оси цапфы 6. Ось цапфы помещена в вершине радиального угла, т. е. соответствует положению центра диафрагмы.

Фиксирующая подушка 2 обеспечивает точную координацию лопат ки. После настроечного поворота плиты 3 ее закрепляют на столе 4 болта ми 5.

Обработка радиального угла может быть осуществлена с помощью специального наклонного стола с санями, которые перемещаются по ради усным направляющим и имеют на плоскости под установку приспособле ния радиальный паз, позволяющий переместить лопатку на требуемое рас стояние от центра диафрагмы. Проверка радиального угла производится шаблонами, аналогичными изображенному на рис. 60, с ориентировкой шаблонов по боковой плоскости лопатки со стороны паровхода. Измери тельная грань шаблона сторона с риской располагается со стороны на ружного профиля. Для правильной ориентировки по плоскости паровхода шаблон снабжается упором в виде приклепанной накладной пластины. Для удобства наблюдения за правильностью конуса в упорной пластине напро тив наклонной грани шаблона (стороны с риской) делается щель. С целью повышения точности измерения предлагалось использовать синусные ли нейки. Однако этот метод измерения, требующий специального оборудо вания с контрольной плитой, стойкой с индикатором и набором концевых мер, оказался весьма громоздким для использования в цеховых условиях мелкосерийного производства и не нашел применения. Для проверки взаиморасположения внутреннего и наружного профилей применяют раз движные профильные шаблоны в рамках (рис. 66, а).

Рис. 66. Рамочный шаблон (а) и скоба предельная (б) для контроля профилей лопаток постоянного сечения Фрезерование профиля хвоста является одной из наиболее ответст венных операций обработки лопаток. Правильное изготовление профиля хвоста лопатки обеспечивает надежное крепление лопаток в пазах дисков и точную аксиальную и радиальную установку их на рабочем колесе. Здесь особенно важно подчеркнуть, что профили хвостов должны быть выпол нены в строгом соответствии с допусками, указанными на чертеже. Такие же требования предъявляются к пазам, сделанным в дисках. Тщательное соблюдение требований должно обеспечить правильную посадку лопаток в пазах дисков, а также взаимозаменяемость лопаток и дисков по посадоч ный местам, что является необходимым условием для производства и ис пользования запасных частей при ремонте турбин.

Технические требования к сопряжениям типовых хвостовых со единений указаны на рис. 38.

Самым распространенным способом обработки Т-образных и им по добных хвостовых профилей лопаток (например, см. рис. 38, тип а и б) является фрезерование на двухшпиндельных станках или одношпиндель ных станках с двухшпиндельными фрезерными головками. При такой об работке применяется комплект режущего инструмента из двух фрез, пра вой и левой. Диаметры фрез желательно выбирать как можно меньшими, что обеспечивает наиболее производительную работу. Профили фрез должны быть выполнены точно по шаблонам и проверены на соответствие между собой.

При фрезеровании Т-образных пазов с параллельными сторонами (рис. 67, а) боковые стороны 1, 2 и 3 фрезы работают ненормально из-за возникновения трения, что приводит к быстрому износу фрезы, получению недостаточно чистой поверхности и несоответствию требуемых допусков на размеры обрабатываемых деталей. Избежать этого можно, если у фрезы на поверхностях 1, 2 и 3 сделать боковой задний угол, благодаря чему ка чество обработки пазов повысится. Однако боковой задний угол сокращает срок службы фрезы. Для того чтобы удлинить срок работы, фрезы делают составными.

Комплект измерительного инструмента для контроля элементов хво ста показан на pиc. 67, в. Калибр 1 представляет собой эталон паза диска.

Он должен быть закален и доведен до проходных размеров паза. Угольник 4 служит для проверки отклонения от аксиального положения лопаток.

Сухарь 2 представляет собой шаблон с наружным профилем лопатки и приклепанной к нему снизу пластинкой, точно пригнанной по пазу калиб ра. Пластинка приклепана таким образом, чтобы обеспечить сухарю опре деленное положение на калибре. При помощи сухаря контролируются пра вильное положение профиля лопатки и смещение хвоста от оси. Линейка служит для контроля радиального положения лопаток. Правильно изготов ленный хвост лопатки должен заходить в калибр от легких ударов молот ка, наносимых через медную выколотку, защищающую поверхность хво ста лопатки от вмятин. Между посадочными размерами не допускается од носторонних просветов, которые указывают на наличие перекосов.


Перед установкой фрез необходимо проверить их размеры L3 и L (рис. 67). Размеры L1 и L2 устанавливаются сближением центров шпинде лей станка или двухшпиндельной головки, при этом важно, чтобы хвост лопатки был профрезерован по центру ее профиля. Размер L3 (рис. 67, б) обеспечивается путем перемещения стола самого станка с установленным Рис. 67. Комплекты режущих и измерительных инструментов для обработки Т-образных профилей хвостов лопаток:

а и б – фрезы;

в комплект шаблонов на нем приспособлением. Размер L3 (рис. 67, а) получается путем пе ремещения на оправке подрезающих фрез, необходимое положение кото рых определяется прокладками. Размер L4 зависит от размеров и установки фрезы. В случае, если размер L4 получится больше чертежного, фрезы подшлифовывают для доведения этого размера до требуемого. Если размер L4 получается меньше требуемого по чертежу, фреза заменяется как непра вильно изготовленная. Наиболее рациональным является применение со ставной фрезы, допускающей регулировку размера L4. Такой фрезой можно производить и подрезку торца лопатки, при этом элементы хвоста могут быть обработаны с высокой точностью.

Простейшая (типовая) схема приспособления для фрезерования Т образных и зубчиковых пазов (рис. 38, а, б, в) и им подобных показана на рис. 68. Сменная подушка приспособления изготовляется в соответствии с шириной и профилем обрабатываемых лопаток. Горизонтальное положе ние планки 3 при изменении ширины подушки 4 регулируется с помощью установочных винтов.

Рис. 68. Схема универсального приспособления для обработки хвостов ло паток с шириной провиля от 10 до 50 мм:

1 – корпус;

2 – планка упорная;

3 – планка для прижима сменной подушки;

4- сменная подушка;

5 – пластина каленая;

6 – планка прижимная;

7 – винт установочный;

8 – экс центрик У лопаток, имеющих значительную толщину хвоста (при больших шагах) или хвосты с заплечиками (рис. 38, в), для обработки профилей хвоста применяется точение на карусельных станках. Карусельные станки, предназначенные для этой работы, должны быть в хорошем состоянии и регулярно проверяться на технологическую точность. Нежелательно за гружать эти станки другой работой, особенно тяжелой.

Таблица 29.

Показатели процесса протягивания ласточкина хвоста и конструкции про тяжек Характеристика показателей Значение показателей при обработке протяж процесса ками поверхностей боковых (1, 2) фаски (3) основной (4) Снимаемый припуск, мм 5 5,04 Подъем на зуб, мм:

черновых 0,06 0,06 0, чистовых 0,05 - 0, Число зубцов:

рабочих 82 84 переходных – калибрирующих 2+4=6 0+4=4 2+4= Шаг зубцов, мм 22 22 Коэффициент заполнения 4,5 4,5 4, Глубина профиля, мм 9 9 Длина протяжки, мм 1936 1936 462* Длина протягивания, мм 217 217 Число одновременно работающих 10 10 зубцов Длина режущего лезвия, мм 56,9 7,6 65, Суммарная длина протяжки, мм 3872 3872 Усилие протягивания, кН (кг·с) 238,55 51,89 130, (24,317) (5,289) (13,301) Максимальное усилие протягивания, 369, кН (кг·с) (37,62) при одновременной работе протяжек 1, 2и * Совмещается с боковыми протяжками 1 и 2, поэтому в общей длине неучтена Высокая точность и чистота поверхности профилей хвостов обеспечива ются обработкой протяжками на протяжных прямолинейных или круговых станках. В табл. 29 приведены для примера схема протягивания профиля хвоста лопатки в виде ласточкина хвоста, основные исходные данные к расчету элементов конструкции протяжек и схема показателей процесса протягивания. Материал протягиваемой лопатки сталь марки 20Х1З. Пе ред поступлением на протягивание хвост заготовки должен иметь размеры, указанные на эскизе, полученные штампованием или фрезерованием.

Протягивание бывает двух видов: внутреннее (например отверстий) и наружное. В рассматриваемой табл. 29 применено наружное протягива ние, при котором в отличие от внутреннего используются протяжки сбор ной конструкции. Протяжка состоит из пяти частей, которые представляют собой пластины из быстрорежущей стали, закрепленные в корпусе короб кообразной формы, который изготовлен из углеродистой стали марки или 40. В составе комплекта протяжек две боковых пластины (правая и левая) для обработки поверхностей 1 и 2, две фасочных пластины (правая и левая) для обработки поверхностей 3 и одна для обработки основания поверхности 4.

Для определения режима протягивания, формы и размера шага зуб цов руководствуются имеющимся опытом или справочными данными.

Расположение протяжек в корпусе должно определяться наиболее рацио нальной очередностью обработки поверхностей изделия (начиная с наибо лее ответственных) и возможностью объединения обработки несколькими протяжками одновременно.

Грибовидные пазы хвостов лопаток обрабатываются фрезерованием.

Порядок переходов показан на рис. 69, а. Фрезерование грибовидных хво стов довольно сложная технологическая операция. Особой тщательности требуют подготовка и выверка набора фрез для второй операции (рис. 69, а). Этот набор состоит из пяти фрез. Расстояние между фрезами устанавли вается шайбами. По размерам а и б у грибовидных хвостов оставляют припуск 0,3-0,5 мм для окончательной пригонки по диску. Чтобы устано вить указанные размеры, пользуются шайбами толщиной 0,05-0,5 мм. Наи большая точность требуется при установке средней фрезы, которая хотя и выполняется по размеру, но иногда расширяет паз, если неточно установле на или неправильно зажата. Правильность набора фрез проверяют по пред варительно фрезеруемой заготовке. Для фрезерования пазов лопатки уста навливаются в приспособлении пакетом, что экономит время врезания фре зы.

Следующая операция предварительное фрезерование опорных по верхностей хвоста лопатки. При выполнении этой операции оставляют ма лые припуски на чистовой проход, что, в свою очередь, уменьшает износ чистовых фрез. Грибовидные фрезы (рис. 69, в) сложны в изготовлении. По этому при черновом проходе используют чистовые фрезы, уже потерявшие свой размер. На чистовой проход оставляют припуск до 0,5 мм.

Совершенствование процессов обработки профильных поверхностей хвостов происходит в направлении освоения методов протягивания (рис. 69, б). Протягивание возможно практически всех профилей хвостов лопаток.

Протягивание грибовидных хвостов производится за несколько опе раций, количество которых зависит от величины и конфигураций обраба тываемого паза. Для лопаток, имеющих хвост с одной или двумя грибо видными прорезями, паз хвоста обрабатывается за две операции, а про филь грибка выполняется начерно и окончательно за один проход. Про тяжка состоит из нескольких секций. Протягивание одноопорного грибо видного профиля хвоста по схеме (pиc. 69, г) в окончательные размеры происходит при следующем чередование переходов. Протяжкой 7 обраба тывается дно. Затем на все глубину протягиваются протяжкой 6 боковые поверхности паза. Далее следует выборка впадин протяжкой 5, а вслед за этим – протяжками 2 и 1 обрабатываются замковые поверхности. В после дующем переходе 4 протягиваются базовые поверхности, а последней про тяжкой 3 обрабатывается поверхность фасок. Протягивание грибовидных хвостов широкого распространения пока не получило, что объясняется сложностью изготовления протяжек.

Для протягивания опорных поверхностей 4, выполняемых по дуге, соз дан круглопротяжной станок модели ШП-340.

Вильчатые хвосты, как и все другие элементы хвостовых соедине ний, требуют большой точности при изготовлении. Особой аккуратности и тщательности требует обработка многопазовых хвостов (рис. 70, д). По ха рактеру соединения с дисками вильчатые хвосты могут быть разделены на наружные и внутренние, а по количеству пазов на одновильчатые, двух вильчатые, трехвильчатые и многовильчатые. Требуемую точность и чистоту поверхности вильчатых хвостов получают за три операции (рис. 70, б):

сверление отверстий, определявших дно пазов;

предварительная прорезка пазов с припуском на чистовую об работку;

чистовая обработка, включающая чистовое фрезерование, шли фование или протягивание.

Отверстия сверлят по кондуктору и затем развертывают. Диаметры отверстий равны ширине паза плюс 0,2. Предварительная прорезка пазов вы полняется набором дисковых трехсторонних фрез с припуском на каждую сторону паза 0,15-0,30 мм.

Рис. 69. Порядок операций обработки грибовидных хвостов лопаток:

а – фрезерование;

б – протягивание;

в – фрезы для обработки одно- и двухопорных гри бовидных пазов;

г – схема протягивания элементов грибовидного профиля Для того чтобы обеспечить требуемую точность расположения пазов и рав номерное распределение припусков на чистовую обработку шлифованием или протягиванием, пользуются специальными наборами фрез, которые не раз бирают до полного износа. Фрезы для набора изготовляются с припусками по диаметру и по ширине пазов. Шлифование фрез по диаметру и ширине выполняется после составления набора. При этом выдерживаются требуе мое расстояние между фрезами, их диаметр, ширина.

Чистовая обработка вильчатых хвостов лопаток является более сложной, особенно при нескольких пазах, из-за наличия отдельных эле ментов хвоста (выступ, паз и др.), заготовляемых с весьма высокой точно стью. За базу для установки обрабатываемых лопаток в приспособление принимается боковая сторона, от которой задается размер А до базовой поверхности (рис. 70, в). База профиля (поверхность 3) шлифуется первой.

При работе двусторонним чашечным шлифовальным кругом последователь ность шлифования остальных поверхностей устанавливается исполнителем.

При работе односторонним чашечным шлифовальным кругом может быть рекомендована как наиболее рациональная следующая последовательность обработки: первой шлифуется поверхность 3, т. е. база профиля;

затем шлифовальный круг переустанавливается и шлифуются поверхности 2, 4 и 6;

после этого снова переустанавливается круг и шлифуются поверхности 1 и 5. Целесообразно данную работу выполнять с пооперационной на стройкой инструмента. С целью механизации процесса механической обра ботки станкостроительная промышленность по заказу турбинных заводов изготовляет полуавтоматы для шлифования вильчатых хвостов. Однако вне дрение полуавтоматического шлифования требует изменения системы коор динации сопрягаемых плоскостей вильчатого хвоста. Координация разме ров (рис. 70, а) не соответствует требованиям полуавтоматической обра ботки. Для возможности использования такого метода шлифования требу ется, чтобы координация сопрягаемых поверхностей была выполнена от од ной из боковых сторон хвоста лопатки. Целесообразный вариант системы координации для полуавтоматической обработки показан на рис. 40.

Вильчатые хвосты удобны для протягивания, которое значительно упрощает процесс обработки лопаток. После грубой прорезки пазов на фрезерном станке окончательные размеры хвоста получаются путем про тягивания на специальном станке МП-10514. Такой процесс используется в лопаточном производстве на Металлическом заводе (ЛМЗ), однако только в качестве финишной операции после чистового фрезерования взамен шлифования на специальном станке МП-105. На Турбомоторном заводе (ТМЗ) был опробован метод протягивания вильчатых пазов в сплошном материале без предварительного фрезерования. Опытные работы дали весьма положительные результаты по размерам пазов, однако при этом не удалось получить требуемой шероховатости. Вместо R a = 2,5 мкм получен ный показатель составил R a = 5 мкм, что было вполне удовлетворительным для предварительной обработки, а для чистовой требовалось дальнейшее про ведение опытов по изысканию наиболее целесообразных режимов резания и геометрии зубцов.

Рекомендуемое Всесоюзным проектно-технологическим институтом энер гетического машиностроения (ВПТИ «Энергомаш») предварительное протяги вание (рис. 70, г) осуществляется методом многократных проходов со снятием (в каждом проходе) припуска, равного 2,8 мм. Оставленный по поверхностям пазов припуск может быть в пределах 0,2-0,3 мм. Схема чистового протягива ния боковых поверхностей пазов профиля приведена на рис. 70, д с указанием припусков, окончательных размеров и достигаемой точности.

Станкостроительной промышленностью создан ряд конструкций специа лизированных протяжных станков для обработки различных профилей хвостов турбинных лопаток.

Модель 2МП-400 предназначена для обычного и скоростного протяги вания вильчатых хвостов. Усилие в зависимости от скорости протягивания находится в пределах 98,1-147,1 кН (10-15 т. с.).

Бушуев М.Н. Технология производства турбин. М. –Л.: Машиностроение, 1966. С. 30-32.

Рис. 70. Порядок и способы выполнения операции обработки вильчатых хвостов лопаток:

а – профили хвоста и паза диска;

б – схема обработки со сверлением отверстий у дна паза;

в – схема чистовой обработки профильной фрезой;

г – схема распределения при пусков для многократных переходов при черновом протягивании;

д – схема чистового протягивания;

е – схема наладки протяжного станка Для протягивания профилей хвостов лопаток используются « универ сальные станки. На рис. 70, е показана схема наладки протяжного станка мо дели 7А540 на предварительное протягивание пазов в лопатках с вильчатыми хвостами. По схеме (рис. 70, е) протягивание производится комплектом про тяжек одновременно всех пазов.

На тяжелом станке-полуавтомате модели ЮГ-415, предназначенном для скоростного протягивания, с усилием протягивания в зависимости от скоро сти в пределах 235,4-392,3 кН (24-40 т. с.) можно обрабатывать различные профили хвостов крупных лопаток.

Несмотря на то что процессы протягивания хвостов лопаток освоены не в полной мере, и несмотря на высокую стоимость инструмента протягива ние является весьма перспективным, а его применение непрерывно расширя ется.

Зубчиковые хвосты, показанные на рис. 38, обрабатываются на двух шпиндельных станках прецизионными фрезами (правой и левой) аналогично обработке Т-образных хвостов. Обработка зубчиковых хвостов по радиусу, как указано в табл. 23 (операции 9 и 10), может выполняться на двух шпин дельных станках для кругового фрезерования модели ДФ22СТ, но в основ ном используются карусельные станки моделей 1515, 1М353 и др.

Процесс шлифования зубчиковых профилей хвостов в течение длитель ного времени применяется при изготовлении лопаток авиационных газовых турбин. Его внедрение связано с тем, что непрерывное повышение жаро прочности сплавов, применяемых для лопаток газовых турбин, сопровождает ся ухудшением их обрабатываемости фрезерованием.

В прошлом внедрение процесса шлифования сдерживалось трудностью образования на шлифовальном круге профиля, обратного профилю шлифуе мых фасонных поверхностей сложной формы, какими являются поверхности хвоста лопатки. Правка круга обычно выполнялась методом накатывания твердосплавным или абразивным роликом. Однако с освоением производства алмазных правящих блоков процесс правки шлифовальных кругов значи тельно упростился и одновременно повысилась точность правки, а следова тельно, и точность шлифования.

В станкостроительной промышленности изготовлены специализирован ные шлифовальные станки полуавтоматы моделей ЛШ-25С и ЛШ-630, пред назначенные для обработки елочных и зубчаковых профилей хвостов лопаток паровых и газовых турбин. Обработка производится одновременно с двух сторон двумя шлифовальными кругами. Станок модели ЛШ-250 использует ся для обработки лопаток длиной до 250 мм и с наибольшей длиной хвоста 70 мм, шлифовальными кругами шириной 20-50 мм. На станке модели ЛШ 630 обрабатываются лопатки длиной 250-630 мм и с наибольшей длиной хво ста 160 мм, шлифовальными кругами шириной 50-100 мм. Правка обоих шли фовальных кругов перед съемом припуска при чистовых проходах происхо дит одновременно с помощью профильного алмазоносного блока.

Рис. 71. Схема специализированного шлифовального станка (а) и его налад ки (б) для обработки одновременно с двух сторон профильных поверхно стей хвоста:

1 – приспособление;

2 – алмазоносный блок;

3- ползун;

4 – шлифовальные круги;

5 – шлифовальная бабка;

I правка шлифовальных кругов алмазным блоком;

II взаимное расположение шлифо вальных кругов и лопатки Станки названных моделей однотипны и выполнены по приведенной схеме (pиc. 71, а).

Приспособление (рис. 71, поз. 1) закрепляется на зеркале ползуна.

Деталь в приспособлении установлена так, что обрабатываемые поверхности хвоста ориентируются в вертикальном направлении. Шлифовальные бабки работают синхронно по следующему циклу: на ускоренном холостом ходу они быстро перемещаются до подвода кругов к обрабатываемым поверхно стям, переключаются на рабочую подачу врезания.

Процесс резания осуществляется перемещением в вертикальном на правлении ползуна со скоростью подачи шлифования на проход. Схема на ладки станка изображена на pис. 71, б. Позиция I рисунка характеризует процесс правки шлифовальных кругов алмазным блоком. В позиции II приве дено взаимное расположение шлифовальных кругов и лопатки в процессе шлифования профильных поверхностей хвоста.

Контроль размеров поверхностей с помощью прибора активного кон троля происходит непосредственно в процессе шлифования. Правка кругов выполняется в автоматическом цикле принудительно, по команде от прибо ра активного контроля.

Обработкой на станках моделей ЛШ-250 и ЛШ-630 обеспечиваются точность 0,02 мм и параметр шероховатости обрабатываемых поверхностей не грубее R a = 1,25 мкм.

Елочные хвосты длинных лопаток типов, изображенных на рис. 38, отличаются от указанных ранее тем, что профили хвоста лопатки и паза диска расположены на дуговых поверхностях, выполненных по радиусу.

Для возможности заводки лопаток в пазы диска профили хвостов лопаток обрабатывают (соответственно технологическим возможностям заводов) точением на токарных станках при длине лопаток свыше 1000 мм (табл. 23, операция 7), а при меньшей длине – фрезерованием на станках с ЧПУ модели ТН-225 (табл. 22, операция 13).

Для установки лопаток под точение изготовляют специальные мно гоместные приспособления. Чтобы обеспечить в сопряжении хвоста и паза допуск зазора ± 0,03 мм (рис. 38, и) в ходе прерывистой токарной обработ ки с ударами, приспособление выполняют особо жестким и устойчивым против вибрации. Профильный резец, выполненный в виде скобы с фор мой паза при увеличенной ширине X (рис. 38, и), необходим для обработ ки выпуклой и вогнутой сторон профиля без изменения положения резца.

Изготовляют резцы по допускам для калибров лекальным способом.

Для точения елочного профиля хвоста крупных лопаток длиной мм создана конструкция специализированного токарного станка модели РТ-488 для одновременной обработки 4-6 лопаток. Станок имеет револь верную головку с многоинструментальной наладкой, которая перемещает ся в продольном и поперечном направлениях. Более прогрессивными яв ляются специализированные токарные станки такого же типа, но с устрой ством ЧПУ, изготовляемые по заказу турбостроителей.

База для установки лопаток под точение елочного профиля (табл. 25, операция 7) создается на припуске у внутренней галтели (табл. 25, опера ция 4). Настройка приспособления для установки лопаток под точение производится по эталонной лопатке. Базой для фрезерования елочного профиля (табл. 24, операция 13) служит окончательно обработанная рабо чая часть, что обеспечивает правильное аксиальное и радиальное положе ния лопаток при облопачивании.



Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 16 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.