Способ размерной электрохимической обработки лопаток

Способ размерной электрохимической обработки лопаток

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области электротехнологии и может быть использовано в машиностроении для обработки лопаток монолитных роторов ГТД. Целью изобретения является снижение трудоемкости обработки лопаток за счет исключения корректировки профиля электрода-инструмента (ЭЙ). ЭЙ предварительно ориентирллот относит.ельно лопаток ротора, а затем ЭЙ и ротору придают относительно друг друга движение циклического перемещения за счет периодически изменяющегося на противоположное движения угловой подачи вокруг оси ротора. Движение подачи осуществляют изменением амплитуды гу-1клического перемещения., а импульсы напряжения подают при достижении заданного межэлектродного зазора между ЭЙ и лопаткой. 3 ил. (О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1430199 (z) 4 В 23 H 9/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .

Г,, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

H А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4144552/31-08 (22) 10. 11. 86 (46) 15.10.88 Бюл. У 38 (7 I ) Уфимский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе (72) В.Н.Серавкин и В.С.Гепштейн (53) 621.9.047(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 804327, кл. В 23 Н 3/00, 1981. (54) СПОСОБ РАЗМЕРНОЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОИ ОБРАБОТКИ ЛОПАТОК (57) Изобретение относится к области электротехнологии и может быть использовано в машиностроении для обработки лопаток монолитных роторов

ГТД. Целью изобретения является снижение трудоемкости обработки лопаток за счет исключения корректировки профиля электрода-инструмента (ЭИ).

ЭИ предварительно ориентируют относи- тельно лопаток ротора, а затем ЭИ и ротору придают относительно друг друга движение циклического перемещения за счет периодически изменяющегося на противоположное движения угловой подачи вокруг оси ротора. ДвИжение подачи осуществляют изменением амплитуды циклического перемещения, а импульсы напряжения подают при достижении заданного межэлектродногo зазора между ЭИ и лопаткой. 3 ил.

1 4301 99

Из ЬОО К:

О-"О 2 ОО, гg р.—

Ок ОВ

К»;

i%ax

Из ЬАВЕ:

RMxxx

ЕВ

»ах

RM,»

) Д 9

min

R Max к к»,»

hm, »+

1 -xxx

Следовательно, рр

- »1»

1 — 1, +R

MOll

/R. 1 - 1 х Injn»а 9

Таким образом, /Ктi»

»а9

Изобретение относится к электрохнмпческпм и электрофизическим методам обработки, в частности к способу размерпой электрохимической обработ5 ки лопаток монолитных роторов газотурбинных двигателей.

1(ель изобретения — повышение произ; водительности обработки.

На фиг.1 схематично показана схе,ма односторонней обработки лопатки, на фиг.2 — схема для расчета двугранного угла, определяющего оптимальное по ложение электрода-инструмента, на

: фиг.З вЂ” схема процесса электрохимичес 15 кой обработки лопаток по предлагаемому способу.

Электроды-инструменты (ЭИ) 1 закреплены в электрододержателях ? с помощью механизмов 3 ориентации и фиксации. Механизм 4 углового пиклического перемещения обеспечивает пере мещение лопаток 5 монолитного ротора.

На электроды подают импульсы напряжения от источника 6 питания. 25

Использование в качестве подачи уг: лового перемещения ЭИ (или ротора) дает возможность осуществить одновременную электрохимическую обработку всех лопаток. В этом случае не требу- О. ется индивидуальной привод подачи для каждого ЭИ. При электрохимической обработке в одном из крайних положений ЭИ происходит обработка одной лопатки, а в другом крайнем положении

ЭИ обрабатывается смежная лопатка.

При электрохимической обработке с угловой подачей в стационарном режиме между лопаткой и ЭИ формируется неравномерный межэлектродный зазор, что обусловлено взаимодействием двух факторов: линейной зависимостью окружной скорости перемещения точек

ЭИ от расстояния до оси ротора и нелинейной зависимостью скорости растворения от величины мЬжэлектродного зазора.

Как следует из фиг.1, оптимальным положением ЭИ относительно лопатки

ВС является такое его положение В Е, при котором в конечный момент электро химической обработки между соответствующими точками ЭИ и лопатки, расположенными на максимальном и миниЫ. = 180 — arctg

0 MOlk (+ >

»а

Из полученного выражения следует, что для каждого конкретного режимальном расстоянии от оси ротора (т..F и т.С, т.В, и т.В ), находятся стационарные межэлектродные зазоры. В условиях угловой подачи в стационарном режиме величина межэлектрод ного зазора зависит от скорости перемещения соответсвующих точек рабочей поверхности ЭИ, т.е. величина межэлектродного зазора зависит от радиуса ротора. С корость перемещения наиболее удаленных от оси точек ЭИ выше, чем скорость перемещения наименее удаленных. Поэтому минимальный стационарный межэлектродный зазор имеет место на максимальном радиусе„ а максимальный стационарный межэлектродный зазор — на минимальном радиусе. Таким образом, FC=h ;„ — минимальный межэлектРОДныи зазоР9 В1 В-Ь»ах- максимальный межэлектродный зазор. При повороте ЭИ относительно оси ротора (см.фиг.2) т.В, совпадает с т.В (такой поворот ротора совпадает с движением его подачи при злектрохимической обработке), а т. F перемещается в т.А. В этом положении ЭИ определяется углом а ., измеряемым в сечении, герпендикулярном оси ротора между плоскостями, проходящими через линии ОК и ВА.

Из Ь АВК: k = 180 - 13, Р где = АС опред-ляется из соотношения:

RM n — — — arctg

h — h R m0l K » и »аx ма и типоразмера ротора угол oL. имеет свое значетше. Поэтому, для

14301 99

Л

С7А937

Фия / обеспечения точности обработки при изменении режима электрохимической обработки и геометрических размеров ротора необходимо вновь производить ориентацию ЭИ в. электрододержателях относительно лопатки за счет изменения угла с

Способ осуществляется следующим образом. 10

Электродам-инструментам 1, закрепленным в электрододержателях 2 с помощью механизмов 3 ориентации и фиксации, придают требуемое оптимальное положение, обеспечивающее мини- 15 мальную погрешность формообразования. Лопатки 5 ротора с помощью механизма 4 углового циклического перемещения перемещаются в направлении к ЭИ (возможно также перемеще- 20 ние ЭИ относительно лопаток). При достижении заданного межэлектродного зазора на электроды подают импульс напряжения от источника 6 питания.

Затем ротор перемещают в противопо-, 25 ложном направлении и также по достижении заданного межэлектродного зазо. ра подают импульс напряжения. Далее цикл обработки повторяется, причем амплитуда относительного перемеще-. 30 ния лопаток и ЭИ возрастает. После

1 снятия припуска определенной величины пр о цес с пр екр аща ется .

Пример. Проводилась обработка лопаток ротора из сплава ЭИ961.

Величина снимаемого припуска 2 мм.

С помощью расчетов было установлено, что оптимальное значение угла о для ротора с диаметром оснований лопаток 100 мм и диаметром вершин

180 мм 3,5 . Время обработки 24 мин, при этом погрешность обработки не превьш ала 0,08 мм. Обработка производилась также при изменении положения ЭИ, т.е. при изменении угла К

О от 0 до 3,5 . Экспериментальные данные подтверждают существование оптимального положения ЭИ относительно лопатки.

Формула изобретения е Способ размерной электрохимической обработки лопаток монолитного ротора, в котором последнему и электродам-инструментам придают относительно друг друга движение циклического перемещения посредством периодически изменяющегося на противоположное движение угловой подачи ротора с изменяющейся амплитудой циклического перемещения, отличающийся тем,.что, с целью снижения трудоемкос-! ти их изготовления за счет исключения корректировки профиля электродов-инструментов, их предварительно ориентируют относительно обрабатываемой лопатки за счет изменения величины двугранного угла, измеряемого в сечении, перпендикулярном оси ротора,между двумя плоскостями, одна из которых проходит через наиболее удаленные одна от другой точки рабочей поверхности электрода-инструмента, а другая — через ось ротора и наименее удаленную от этой оси точку рабочей поверхности электрода-инструмента.

1430199

t r i n

Составитель Р,Никматули -;

Редактор И.Рьюченко Техред М.яндык > орректср р, Рома„„,ц,о

Заказ 5181/13 Тираж 922 Подписное

Е1ИИПИ Государственного комитета СССР ,о делам изобретений и открытий

1l3Ã>35, Москва, Ж-ÇS, Раушскал наГ., д. 4/="

;„, к гния, 4

Производственно-::>пигряфичсское нредлривтие, г. Уж.орад> у:.