RU2047467C1

RU2047467C1 - Method of two-sided grinding of "crow's feet" profile of lock

Info

Publication number: RU2047467C1
Authority: RU
Inventors: О.А. Гололобов; В.В. Денисов; Т.М. Левитина; З.Д. Рамазанов
Original assignee: Гололобов Олег Александрович
Priority date: 1989-06-26
Filing date: 1989-06-26
Publication date: 1995-11-10

Abstract

FIELD: grinding. SUBSTANCE: movement is applied at the direction of lock of the blade to grinding wheel, which is opposed. Reciprocating motion is applied to the blade additionally along axis of the blade, as well as rotary motion about the axis. Motion of grinding wheels is matched with motion of blade. Grinding is combined with feeding at areas, which adjoin edges of grinding wheels symmetrically to axis of the blade. EFFECT: improved efficiency of operation. 4 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению в отраслях турбостроения и может быть применено при реализации процессов врезного шлифования с подачей СОЖ на профилешлифовальных полуавтоматах с программным и адаптивным управлением от компьютера типа микроЭВМ, например, при шлифовании на станках для обработки турбинных лопаток мод. ЛШ-233 (СПО г. Липецк), 55 013 1 фирмы Эльб-Шлиф (ФРГ). The invention relates to mechanical engineering in the branches of turbine engineering and can be used in the implementation of mortise grinding processes with the supply of coolant on profile grinding semiautomatic devices with program and adaptive control from a computer type microcomputer, for example, when grinding on machines for processing turbine blades of the mod. LSH-233 (SPO, Lipetsk), 55 013 1 company Elb-Shlif (Germany).

Известен способ врезного глубинного шлифования на профилешлифовальных полуавтоматах. Однако в известном способе рассмотрен вопрос шлифования только елочного профиля хвостовика лопаток из сравнительно традиционных жиропрочных сплавов на устаревшем оборудовании разных фирм, предназначенном для однооперационной обработки за один или несколько проходов стола одно- и/или двухшпиндельного станка с ПУ. Таким образом известный способ шлифования елочного профиля не позволяет вести обработку за одну установку на хвостовике лопатки ротора турбомашины с последующим сопряжением по дуге окружности переменного радиуса на сменных поверхностях торцев со стороны кромок пера. A known method of mortise deep grinding on profile grinding semiautomatic devices. However, in the known method, the issue of grinding only the Christmas tree profile of the shank of the blades of relatively traditional greaseproof alloys using obsolete equipment of different companies, designed for single-operation processing in one or more table passes of a single and / or double-spindle machine with PU. Thus, the known method of grinding the Christmas tree profile does not allow processing in one installation on the shank of the blade of the rotor of the turbomachine, followed by mating along an arc of a circle of variable radius on removable surfaces of the ends from the side of the feather edges.

Известна гамма профилешлифовальных полуавтоматов с ПУ, на которых также используют традиционные схемы обработки профильными шлифовальными кругами на отдельных позициях, но отсутствуют сведения о возможности сопряженной обработки по дуге окружности переменного радиуса поверхностей елочного профиля и торцев хвостовика лопаток ротора турбомашин на одном станке. A gamut of profile grinding semiautomatic devices with PU is known, which also use traditional processing schemes with profile grinding wheels at individual positions, but there is no information about the possibility of conjugate processing along a circular arc of a circle of variable radius of surfaces of the Christmas tree profile and the ends of the shank of the blades of the rotor of the turbomachine on one machine.

В известном патенте ФРГ на конструкцию двухшпиндельного профилешлифовального полуавтомата с поворотной одно- и/или двухместной кассетой для закрепления турбинной лопатки за перо реализован метод врезного шлифования елочного профиля, торцев хвостовика и полки разнопрофильными шлифовальными кругами разных диаметров разного числа ступеней блока: вверху 3, снизу 2. In the well-known Federal Republic of Germany patent for the design of a double-spindle profile grinding semiautomatic device with a rotary single and / or double cassette for fixing a turbine blade for a feather, the method of mortise grinding of a Christmas tree profile, the ends of a shank and a shelf with different-sized grinding wheels of different diameters of different numbers of block steps is implemented: top 3, bottom 2 .

Однако как и в случае при организации производственной системы в виде гибкого шлифовального модуля и/или профилешлифовального обрабатывающего центра или автоматической линии из них процесс скругления кромок на углах сопрягаемых поверхностей елочного профиля и торцев хвостовика турбинных лопаток остался вне зоны автоматизации процесса. However, as in the case when organizing the production system in the form of a flexible grinding module and / or profile grinding processing center or an automatic line from them, the process of rounding the edges at the corners of the mating surfaces of the Christmas tree profile and the ends of the shank of the turbine blades remained outside the process automation zone.

Известен способ обработки на двухпозиционном многошпиндельном профилешлифовальном полуавтомате ряда хвостовиков турбинных лопаток, укрепленных в поворотных гнездах четырехместной кассеты на горизонтальном столе станка. Однако для реализации процесса скругления кромок на углах хвостовика по дуге окружности переменного радиуса необходимы дополнительные устройства для синхронизации перемещений при вертикальных перемещениях обеих шлифовальных бабок по обе стороны стола с рядом лопаток и согласовании их с перемещениями в горизонтальной плоскости оппозитно друг другу, что весьма проблематично при относительном перемещении стола по направляющим станины с одновременным синхронным поворотом лопаток в гнездах кассеты относительно их продольной оси и при одновременном перемещении шлифовальных бабок в двух взаимно перпендикулярных направлениях при строгом согласовании между собой всех движений. A known method of processing on a two-position multi-spindle profile-grinding semiautomatic device of a number of shanks of turbine blades mounted in the rotary sockets of a four-seat cassette on a horizontal table of the machine. However, to implement the process of rounding the edges at the corners of the shank along an arc of a circle of variable radius, additional devices are needed to synchronize movements with vertical movements of both grinding heads on both sides of the table with a number of blades and matching them with movements in the horizontal plane opposite to each other, which is very problematic with relative moving the table along the guides of the bed with simultaneous simultaneous rotation of the blades in the nests of the cassette relative to their longitudinal axis and when simultaneous movement of grinding headstock in two mutually perpendicular directions with strict coordination of all movements.

Следовательно, в этом случае реализация предлагаемого способа возможна только с рядом усовершенствований конструкции станка, что связано со значительными затратами и экономически нецелесообразно из-за ряда сложностей синхронизации независимых узлов. Therefore, in this case, the implementation of the proposed method is possible only with a number of improvements in the design of the machine, which is associated with significant costs and is not economically feasible due to a number of difficulties synchronizing independent nodes.

Наиболее близким к изобретению (прототип) является способ двухстороннего шлифования елочного профиля замка лопатки, при котором оппозитно расположенным шлифовальным кругам сообщают перемещения по направлению к замку лопатки и в процессе контакта кругов с замком сообщают им относительное перемещение и подают в зону контакта смазочно-охлаждающую жидкость (СОЖ). Рассмотрен процесс шлифования замка лопатки, который исключает ряд недостатков, присущих методу плоского шлифования на горизонтальных плоскошлифовальных станках. Однако способ двустороннего шлифования елочного профиля замков лопаток на профилешлифовальном двухшпиндельном полуавтомате модели "Матрикс-58" фирмы "Ковентри-Гейдж" (Великобритания) с помощью многониточных цилиндрических шлифовальных кругов, расположенных осями вращения под углом, равным половине общего угла клина между замковыми поверхностями хвостовика, имеет ограниченные технологические возможности, исключающие вероятность качественного сопряжения смежных поверхностей под углом друг к другу. Closest to the invention (prototype) is a method of double-sided grinding the Christmas tree profile of a paddle lock, in which opposite grinding wheels are informed of movements towards the paddle lock and, in the process of contact of the circles with the lock, they are informed of relative movement and lubricating coolant is supplied to the contact zone ( Coolant). The process of grinding the blade lock is considered, which eliminates a number of disadvantages inherent in the method of flat grinding on horizontal surface grinding machines. However, the method of double-sided grinding of the Christmas tree profile of blade locks on a profile grinding twin-spindle semiautomatic device of the Matrix-58 model of Coventry-Gage company (Great Britain) using multi-thread cylindrical grinding wheels located with rotation axes at an angle equal to half the total angle of the wedge between the locking surfaces of the shank, It has limited technological capabilities, eliminating the possibility of high-quality mating of adjacent surfaces at an angle to each other.

Причины, препятствующие получению требуемого технического результата, состоят в следующем:
ось симметрии хвостовика и продольной оси лопатки лежат в одной плоскости с плоскостью симметрии между осями оппозитных шлифовальных кругов на каждом из шпинделей станка;
ось симметрии хвостовика лопатки на позиции обработки параллельна направлению вертикального перемещения шестиместного барабана с горизонтальной осью поворота при скорости рабочей подачи и не имеет возможности смещения из указанного положения;
ось симметрии гнезда в барабане расположена на определенном расстоянии oт его торца и лишена возможности регулирования положения или поворота вокруг самой себя вместе с лопаткой;
в станке "Матрикс-58" отсутствует возможность относительного перемещения кругов вдоль оси их вращения и/или лопатки к ним же.The reasons that impede the receipt of the required technical result are as follows:
the axis of symmetry of the shank and the longitudinal axis of the blade lie in the same plane as the plane of symmetry between the axes of the opposed grinding wheels on each of the machine spindles;
the axis of symmetry of the shank of the blade at the processing position is parallel to the direction of vertical movement of the six-seater drum with a horizontal axis of rotation at the speed of the working feed and does not have the possibility of displacement from the specified position;
the axis of symmetry of the nest in the drum is located at a certain distance from its end and is deprived of the possibility of regulating the position or rotation around itself together with the blade;
in the Matrix-58 machine there is no possibility of the relative movement of the circles along the axis of their rotation and / or the blades to them.

Указанные недостатки прототипа препятствуют достижению поставленной цели при решении технической задачи, которая состоит в обеспечении плавного сопряжения по дуге окружности переменного радиуса профильных поверхностей замка-хвостовика лопатки, например, елочного профиля и торцев со стороны кромок (входной передней и выходной задней) пера. These disadvantages of the prototype hinder the achievement of the goal in solving the technical problem, which consists in ensuring smooth conjugation along an arc of a circle of variable radius of the profile surfaces of the blade-shank of the blade, for example, a Christmas tree profile and the ends from the edges (input front and rear back) of the pen.

Сущность изобретения состоит в следующей совокупности существенных признаков, вполне достаточных для достижения обеспечиваемого изобретением технического результата итога:
лопатке дополнительно сообщают возвратно-поступательное перемещение вдоль ее продольной оси, что обеспечивает возможность расширения елочного профиля впадин пазов при уменьшении толщины и высоты выступов зубьев;
лопатке сообщают дополнительное поворотное движение вокруг ее продольной оси пера, что обеспечивает выполнение операции скругления по дуге окружности переменного радиуса переменного радиуса между смежными поверхностями елочного профиля замка (со стороны корыта или спинки) и торцами (со стороны каждой из кромок пера);
шлифовальным кругам сообщают согласованное с вышеуказанным движением лопатки поворотное перемещение в направлении, перпендикулярном оси лопатки, что гарантирует полноту сопрягаемых профилей при скруглении по дуге окружности переменного радиуса;
СОЖ подают в зонах, примыкающих к торцам шлифовальных кругов симметрично относительно оси лопатки, что гарантирует попадание СОЖ в зону обработки в любой момент времени при шлифовании, чем достигается требуемое качество обработанных сопряженных поверхностей.The invention consists in the following set of essential features, quite sufficient to achieve the technical result provided by the invention, the result:
the blade additionally informs the reciprocating movement along its longitudinal axis, which makes it possible to expand the Christmas tree profile of the grooves of the grooves while reducing the thickness and height of the protrusions of the teeth;
additional rotational movement is reported to the blade around its longitudinal axis of the pen, which ensures a rounding operation along an arc of a circle of variable radius of variable radius between adjacent surfaces of the Christmas tree profile of the castle (on the side of the trough or back) and the ends (on the side of each of the edges of the pen);
the grinding wheels are informed of a rotational movement coordinated with the aforementioned motion of the blade in a direction perpendicular to the axis of the blade, which ensures completeness of the mating profiles when rounding along an arc of a circle of variable radius;
Coolant is supplied in areas adjacent to the ends of the grinding wheels symmetrically with respect to the axis of the blade, which ensures that the coolant enters the processing zone at any time during grinding, thereby achieving the required quality of the machined mating surfaces.

Обработку елочного профиля замка ведут поочередно при перемещении вдоль оси лопатки по рабочей стороне зуба и при перемещении в обратном направлении по нерабочей боковой стороне зуба (елки). Последним достигается более высокая температура подповерхностного слоя (подогрев), так как за более продолжительное время в контакте с тепловым источником объем материала выступа зуба елочного профиля прогревается с трех сторон на большую глубину от поверхности и на большую температуру. Происходит выравнивание температур в подслое, что характеризует меньшие величины температурных градиентов. Опасность появления трещин исключается практически полностью. Последнее достигается путем повышения минимальной температуры в подслое, т.е. градиент Т стремится к 0 при Т_мин к Т_макс, в интервале температур, меньших температур структурных изменений в обрабатываемом материале и меньших температур потери режущих свойств абразивных зерен и прочностных свойств связки абразивного материала шлифовального круга. Причем интенсивность теплового потока (стока) зависит от формы шлифуемого профиля и в случае всестороннего охватывающего теплового источника, например на вершине выступа зуба елочного профиля может отличаться в три раза и более по сопоставлению с температурой на дне впадины паза елочного профиля в хвостовике лопатке (или пазе диска ротора турбомашины типа ГТД). В условиях эффективного высокоскоростного охлаждения высоконапорной струей СОЖ теплонапряженное состояние и качество шлифованной поверхности определяется величиной температур на различных элементах елочного профиля и разностью поверхностной и подповерхностной температур в острых углах хвостовика и в тонких сечениях заготовок охлаждаемых турбинных лопаток, имеющих обычно сложную форму сечения и контура. Следовательно, при шлифовании на бездефектных "щадящих" режимах нужно стремиться к уменьшению разности температур между элементами шлифуемых поверхностей и к уменьшению температурного градиента между поверхностным слоем и подслоем.Processing the Christmas tree profile of the castle is carried out alternately when moving along the axis of the scapula along the working side of the tooth and when moving in the opposite direction along the idle side of the tooth (Christmas tree). The latter achieves a higher temperature of the subsurface layer (heating), since for a longer time in contact with a heat source the volume of the protrusion of the tooth of the Christmas tree profile is heated from three sides to a greater depth from the surface and to a higher temperature. The temperature is equalized in the sublayer, which characterizes lower values of temperature gradients. The danger of cracking is eliminated almost completely. The latter is achieved by increasing the minimum temperature in the sublayer, i.e. the gradient of T tends to 0 at T _min to T _max , in the temperature range, lower temperatures of structural changes in the material being processed and lower temperatures, loss of cutting properties of abrasive grains and strength properties of a bond of abrasive material of the grinding wheel. Moreover, the intensity of the heat flux (sink) depends on the shape of the grinding profile and in the case of a comprehensive covering heat source, for example, on the top of the protrusion of the tooth of the Christmas tree profile, it can differ three times or more in comparison with the temperature at the bottom of the cavity of the groove of the Christmas tree profile in the shank of the blade (or groove turbine engine rotor disc type GTE). Under the conditions of effective high-speed cooling with a high-pressure coolant jet, the heat-stressed state and the quality of the polished surface are determined by the temperature values at different elements of the Christmas tree profile and the difference between the surface and subsurface temperatures in the sharp corners of the shank and in thin sections of the blanks of cooled turbine blades, which usually have a complex sectional shape and contour. Therefore, when grinding on defect-free "gentle" modes, one must strive to reduce the temperature difference between the elements of the surfaces being grinded and to reduce the temperature gradient between the surface layer and the underlayer.

На фиг. 1 приведен общий вид на зону обработки при скруглении кромок хвостовика по дуге окружности переменного радиуса на елочном профиле со стороны корыта и спинки и на торцах замка со стороны входной и выходной кромок пера турбинной лопатки ротора ГТД; на фиг. 2 и 3 момент обхода кромок шлифовальными кругами 1 и 2 при повороте лопатки 3 вокруг собственной продольной оси пера против часовой стрелки и/или по направлению часовой стрелки; на фиг. 4 момент обработки по дуге окружности переменного радиуса скругляемых углов между елочным профилем замка и смежными с ним поверхностями торцев хвостовика со стороны кромок пера лопаток. In FIG. Figure 1 shows a general view of the processing zone when rounding the edges of the shank along an arc of a circle of variable radius on the Christmas tree profile from the side of the trough and back and on the ends of the castle from the input and output edges of the turbine blade of the turbine rotor blade; in FIG. 2 and 3, the moment of going around the edges with grinding wheels 1 and 2 when the blade 3 is rotated around its own longitudinal axis of the pen counterclockwise and / or clockwise; in FIG. 4 the moment of processing along an arc of a circle of variable radius of rounded corners between the Christmas tree profile of the castle and the surfaces of the ends of the shank adjacent to it from the side of the edges of the feather blades.

На чертежах употреблены следующие позиции и обозначения: 1 верхний блок шлифовальных кругов елочного и торцового профиля, 2 нижний блок шлифовальных кругов елочного и торцового профиля, 3 хвостовик рабочей турбинной лопатки, 4 подающие сопла СОЖ, У_кр.1 и У_кр.2 скорость шлифования верхнего круга и нижнего, м/с, S_врез.I и S_врез.II врезная подача кругов 1 и 2, мм/мин; S_поп поперечная подача вдоль оси пера лопатки или скорость и направление возвратно-поступательного перемещения вдоль продольной оси пера лопатки, ω угловая подача или направление поворотного движения вокруг оси пера лопатки (параллельно оси вращения шлифовального круга 1 и 2). Т температура в зоне контакта, К или ^оС; G градиент температур в поверхностном слое шлифуемой детали, например, замке; G ₉град Т (Т_макс Т_мин) дХ; б_т термическое напряжение, МПа, б_тЕ˙ β ˙ G Е ˙ β ˙ (Т_макс Т_мин); е Δ l l_o температурная деформация стержня (выступа замка хвостовика лопатки); β (Т)дЕ/дТ коэффициент линейного температурного расширения материала замка лопатки или β Δ Е/Δ Т при замене дифференциалов функций их приращениями в зависимости е(Т), Е модуль упругости. Осуществляют одновременное двустороннее шлифование елочного профиля замка (блоком профилированных шлифовальных кругов 1 и 2, оппозитно расположенных на концах шпинделей 2 шпиндельного пpофилешлифовального полуавтомата с УЧПУ при подаче струи СОЖ через сопло 4 (фиг.2) на хвостовиках турбинных лопаток 3. После обработки елочного профиля замка лопатку 3 поворачивают на угол сс 90^о для обработки контура на торце хвостовика со стороны каждой кромки пера. При этом круги 1, 2 раздвигают и между оппозитными кругами 1 и 2 следующей ступени соответствующего торцового профиля устанавливают хвостовик 3 лопатки путем ее перемещения вдоль продольной оси пера лопатки в направлении и на величину (±S_поп). Ведут обработку торцовой поверхности кругами 1, 2, по окончании которой оппозитные круги 1, 2 раздвигают и между шлифовальными кругами 1, 2 с елочным профилем на больших диаметрах ступеней устанавливают обработанные поверхности торцев замка. Скругление кромок на углах между поверхностями елочного профиля замка со стороны корыта и спинки и торцовыми поверхностями хвостовика лопаток 3 со стороны кромок пера ведут при одновременном сканировании елочного профиля кругов 1, 2 вокруг контура поворачивающейся на угол ± ω лопатки 3 относительно собственной продольной оси и при перемещении вдоль ее оси со скоростью ±S_поп путем согласованных перемещений S_врезI и S_врезII кругов 1, 2 со скоростями У_кр.1, У_кр.2 соответственно. Поворот лопатки 3 вокруг собственной продольной оси выполняют из одного крайнего положения, соответствующего обработке торцев хвостовика, т. е. при вертикальном расположении плоскости симметрии замка елочного профиля, до другого крайнего положения для обработки елочного профиля, т.е. при расположении плоскости симметрии замка в горизонтальной плоскости между оппозитными шлифовальными кругами 1 и 2. При скруглении кромок лопатка 3 занимает положение ±S_поп от положения, при котором шлифуют елочный профиль замка. По окончании скругления всех четырех углов между елочными и торцовыми профилями замка на хвостовике лопатки 3 круги 1, 2 разводят вместе с соплами 4 от зоны обработки, а лопатку 3 вместе с кассетой переводят на позицию разгрузки станка.The following positions and symbols are used in the drawings: 1 upper block of grinding wheels for the Christmas tree and end profiles, 2 lower block of grinding wheels for the Christmas tree and end profiles, 3 shank of the working turbine blade, 4 feed nozzles SOZH, U _kr.1 and U _kr.2 grinding speed upper circle and lower, m / s, S _{insert. I} and S _insert. II insert feed of circles 1 and 2, mm / min; S _pop transverse feed along the axis of the blade pen or speed and direction of reciprocation along the longitudinal axis of the blade feather, ω angular feed or direction of rotational movement around the axis of the feather blade (parallel to the axis of rotation of the grinding wheel 1 and 2). T the temperature in the contact zone K, or ^C; G is the temperature gradient in the surface layer of the grinding part, for example, a lock; G ₉ deg T (T _max T _min ) dX; b _t thermal stress, MPa, b _t E˙ β ˙ G E ˙ β ˙ (T _max T _min); е Δ ll _o temperature deformation of the rod (protrusion of the lock of the shank of the blade); β (T) dE / dT is the coefficient of linear thermal expansion of the padlock material or β Δ E / Δ T when replacing the differentials of the functions with their increments, depending on the e (T), E modulus of elasticity. Carry out simultaneous two-sided grinding of the fir-tree profile of the lock (with a block of profiled grinding wheels 1 and 2, located opposite at the ends of the spindles 2 of the spindle profile grinding semiautomatic device with CNC, when supplying the coolant jet through the nozzle 4 (figure 2) on the shanks of the turbine blades 3. After processing the Christmas tree profile of the lock blade 3 is rotated through an angle of ^about 90 cc for processing circuit at the end of the shank from the side edge of each pen. Thus circles 1, 2 and pushing between opposed circles 1 and 2 of the next stage corresponding conductive face profile set shank 3 of the blade by moving it along the longitudinal axis of the blade in a direction and by an amount (± S _pop). Lead processing end surface of circles 1, 2, after which the opposed wheels 1, 2 move apart and between the grinding wheels 1, 2 with a Christmas-tree profile on large diameters of the steps, the machined surfaces of the castle ends are set. Rounding of the edges at the corners between the surfaces of the Christmas tree profile of the castle on the side of the trough and the back and the end surfaces of the shank of the vanes 3 on the sides feather edges lead while scanning herringbone profile circles 1, 2 around the contour of the rotatable through an angle of ± ω blade 3 with respect to its longitudinal axis, and when moving along its axis at a speed of ± S _pop through coordinated displacements S _vrezI and S _vrezII circles 1, 2 with velocities At _kr.1 , At _kr.2, respectively. The rotation of the blade 3 around its own longitudinal axis is performed from one extreme position corresponding to the processing of the ends of the shank, i.e., when the plane of symmetry of the lock of the Christmas tree profile is vertical, to another extreme position for processing the Christmas tree profile, i.e. when the plane of symmetry of the castle is located in a horizontal plane between the opposed grinding wheels 1 and 2. When the edges are rounded, the blade 3 occupies a position ± S _pop from the position at which the castle's fir-tree profile is ground. At the end of the rounding of all four corners between the Christmas tree and the end profiles of the lock on the shank of the blade 3, circles 1, 2 are parted together with nozzles 4 from the treatment area, and the blade 3 together with the cassette are transferred to the unloading position of the machine.

Обработку следующей лопатки осуществляют аналогичным образом. The processing of the next blade is carried out in a similar manner.

Преимуществом способа обработки по изобретению является плавное стабильное механизированное скругление кромок на углах между смежными поверхностями елочного и торцового профиля замка лопаток на одном станке без перезакрепления с одной установки, а также идентичные условия гидроабразивной обработки струей высоконапорной жидкости типа СОЖ всех сопряженных смежных поверхностей хвостовика: елочного и торцовых профилей полного контура замка лопатки ГТД. The advantage of the processing method according to the invention is a smooth, stable mechanized rounding of the edges at the corners between adjacent surfaces of the Christmas tree and butt profile of the blade lock on one machine without re-fastening from one installation, as well as identical conditions for waterjet processing with a high-pressure fluid stream of coolant like all conjugate adjacent surfaces of the shank: Christmas tree and end profiles of the complete contour of the lock of the GTE blade.

Изобретение позволяет сконцентрировать в одну операцию, выполняемую на одном станке несколько операций, превращаемых в ее переходы при одной установке и закреплении лопатки в поворотной переходной втулке гнезда кассеты станочного приспособления стола. The invention allows you to concentrate in one operation performed on one machine several operations that are converted into its transitions with one installation and fixing the blades in the rotary adapter sleeve of the cassette of the machine tool table.

П р и м е р. Осуществление способа двустороннего шлифования елочного профиля замка турбинной лопатки по изобретению на предприятии АО "УМПО". УГАТУ выполняется НИОКР по х/д теме N 1Г-7-03-87 по широкому внедрению процесса врезного глубинного шлифования на профилешлифовальных полуавтоматах с УЧПУ мод. ЛШ-233 CПО г.Липецк, мод. 55 013 фирмы "ЕIВ-5спIIIFF" (ФРГ), модернизируемых по типу изобретений по авт.св. СССР N 1683259, 1817407 и др. например, патенту РФ по заявке N 4912525/08. Обрабатывались лопатки ротора турбины высокого, среднего, низкого давления из жаропрочных дисперсионно-твердеющих сплавов на никелевой основе: ВЖЛ 12 У, ЖС 6 УВИ, ЖС-26ВСНК, ЖС-32 и др. Длина хвостовика от 40 до 75 мм с припуском от 4,2 до 12,5 мм. Шифр опытной оснастки: E 6333-2753-1 и -II/III и IV, механизм поворота специальная делительная головка, инструменты: высокопористые электрокорундовые абразивные круги, мм Ф 500 х 203 х 25 (22,35) фирмы "TYR0IIT" (Австрия) марки 89 А 100-26G11AУ237-Р25 для обработки елочного профиля замка и 24А10-Н ВМ 212 К5/ II 40-50 ТУ 2.036.022.4450.015.83, ОАЗ "Ильич" НПО "ВНИИАШ" (г. Санкт-Петербург) для обработки торцев; алмазные правящие ролики "И5" и "ИZ" фирмы "УУ1NTER" (ФРГ) и ИСМ АН УКРАИНЫ (г. Киев), СОЖ эмульсол на водной основе марки "АКВОЛ-2". Оптимальные режимы шлифования фасонными инструментами определяли по методикам стойкостных испытаний УАИ-УМПО на основании результатов испытаний износостойкости профиля елочного и торцового шлифовальных кругов указанных характеристик с внедрением изобретений по авт.св. СССР N 1135285, 1405476, 1568697, 1632161, 1762625. Адаптивное управление процессом врезного шлифования с подачей СОЖ осуществляли по изобретению авт. св. СССР N 1818772. Контроль качества обработки елочного профиля замка лопаток ведут с помощью индикаторных приборов с проволочками (роликами) по ОСТ 1.51108-71 НИАТ и непосредственно на станке с применением изобретения "Устройство для автоматического контроля елочного профиля хвостовика турбинной лопатки" авт.св. СССР N 1483798, кл. В 24 В 49/00, 1989 г. или авт.св. СССР по заявкам N 4489001/08, 4726143/08, 4820191 и 4820270/08. Способ обработки лопатки ГТД по авт.св. СССР N 1570180. Способ базирования лопатки ГТД при обработке авт. св. СССР N 1800755, кл. В 23 Р 15, 1993 г. Способ крепления лопаток ГТД авт.св. N 915370 и устройства для его осуществления по авт. св. СССР N 1020199, 1126405. Способ двустороннего шлифования елочного замка на клиновых поверхностях заготовок турбинных лопаток осуществляют в соответствии с изобретением по данной заявке в следующей последовательности. Одновременно с двух сторон хвостовика лопаток шлифуют со стороны спинки и корыта поверхности елочного профиля замка на 4 лопатках с помощью оппозитно расположенных шлифовальных кругов большого диаметра ступеней блока. По окончании шлифования елочного профиля их (круги 1, 2) разводят в противоположные от зоны обработки стороны. Лопатки вместе с кассетами перемещают вдоль продольной оси пера на ширину ступени блока шлифовальных кругов. Затем лопатки совместно с поворотными втулками поворачивают на угол около 90^о вокруг оси пера и фиксируют втулки в гнездах многоместных кассет.PRI me R. The implementation of the method of double-sided grinding Christmas tree profile lock turbine blades according to the invention at the enterprise of JSC "UMPO". USATU is carrying out research and development work on the subject N 1G-7-03-87 on the widespread introduction of the process of mortise deep grinding on profile grinding semiautomatic devices with CNC models. LSH-233 SPO Lipetsk, mod. 55 013 of the company "EIB-5spIIIFF" (Germany), modernized by type of inventions according to auth. USSR N 1683259, 1817407 and others. For example, the patent of the Russian Federation on the application N 4912525/08. The blades of the high, medium, low pressure turbine rotor were machined from heat-resistant dispersion hardening nickel-based alloys: VZhL 12 U, ZhS 6 UVI, ZhS-26VSNK, ZhS-32, etc. Shank length from 40 to 75 mm with an allowance of 4, 2 to 12.5 mm. The code of the experimental equipment: E 6333-2753-1 and -II / III and IV, the rotation mechanism is a special dividing head, tools: highly porous electrocorundum abrasive wheels, mm Ф 500 х 203 х 25 (22,35) of the company "TYR0IIT" (Austria) grade 89 А 100-26G11AУ237-Р25 for processing the Christmas tree profile of the castle and 24А10-Н ВМ 212 К5 / II 40-50 ТУ 2.036.022.4450.015.83, OAZ "Ilyich" NPO "VNIIASh" (St. Petersburg) for processing the ends ; diamond straightening rollers "I5" and "IZ" of the company "UU1NTER" (Germany) and ISM AN UKRAINE (Kiev), coolant emulsol water-based brand "AKVOL-2". Optimum grinding modes with shaped tools were determined according to the methods of persistent testing of UAI-UMPO based on the results of tests of the wear resistance of the profile of Christmas tree and end grinding wheels of the indicated characteristics with the implementation of inventions according to ed. USSR N 1135285, 1405476, 1568697, 1632161, 1762625. Adaptive control of the mortise grinding process with coolant supply was carried out according to the invention of ed. St. USSR N 1818772. The quality control of processing the Christmas tree profile of the blade lock is carried out using indicator devices with wires (rollers) according to OST 1.51108-71 NIAT and directly on the machine using the invention "Device for automatic control of the Christmas tree profile of the shank of a turbine blade" ed. USSR N 1483798, class 24V 49/00, 1989 or auth. USSR on applications N 4489001/08, 4726143/08, 4820191 and 4820270/08. A method of processing a GTE blade according to auth. USSR N 1570180. The method of basing the GTE blades when processing ed. St. USSR N 1800755, class In 23 P 15, 1993. The method of fastening the blades of a gas turbine engine N 915370 and devices for its implementation according to ed. St. USSR N 1020199, 1126405. A method of double-sided grinding of a Christmas tree lock on the wedge surfaces of turbine blade blanks is carried out in accordance with the invention according to this application in the following sequence. At the same time, on both sides of the shank of the blades, they are ground from the back and troughs of the surface of the Christmas tree profile of the castle on 4 blades using the opposed grinding wheels of large diameter of the block steps. At the end of grinding the Christmas tree profile, they (circles 1, 2) are bred to the opposite sides of the processing zone. The blades along with the cartridges are moved along the longitudinal axis of the pen to the width of the step of the block grinding wheels. Then the blades, together with the rotary bushings, are rotated through an angle of about 90 ^about around the axis of the pen and fix the bushings in the nests of multi-seat cartridges.

Шлифовальные круги меньшего диаметра с торцовым профилем вводят в контакт с торцовыми поверхностями хвостовика лопатки и осуществляют обработку торцев. По окончании шлифования торцев каждую лопатку в отдельности поворачивают в гнездах кассет и сошлифовывают на ее углах на каждом торце (со стороны входной и выходной кромки) выступы елочного профиля замка. Затем, получив хвостовик со срезанными выступами елочного профиля на всех четырех углах, лопатку смещают вдоль ее продольной оси пера на величину подачи S_поп до ее расположения вертикальной плоскости симметрии елочного профиля замка на линии в плоскости осей вращения шпинделей шлифовальных кругов 1, 2. Последние разведены в стороны от зоны обработки. Лопатку 3 со срезанными углами хвостовика вводят в контакт ее торцами с елочным торцем и профилем шлифовального круга большого диаметра ступени блока. На каждом из участков, подлежащих скруглению углов по дуге окружности переменного радиуса (фиг.1-4), лопатке сообщают поворот на угол вокруг ее продольной оси пера совместно со втулкой относительно кассеты. При этом осуществляют дополнительное перемещение вдоль продольной оси пера на величину соответствующей подачи 5_поп при одновременном перемещении шлифовальных кругов на величину врезной подачи ± S_врез1 и ±S_врез.2. Указанные перемещения подач и повороты обеспечивают сопряжение поверхностей торца хвостовика и елочного профиля замка на каждом из четырех углов по дуге окружности переменного радиуса R_{скругл.} (фиг.4) на каждой боковой рабочей и нерабочей стороне выступа зуба елочного профиля. Обработку ведут с подачей высоконапорной струи СОЖ в зону контакта кругов с лопаткой, преимущественно в зонах, примыкающих к торцам шлифовальных кругов симметрично относительно оси лопатки через сопла подвода (фиг.2). Наличие в струе СОЖ, прошедшей через зону обработки, шлифовального шлама в виде стружек и частиц обрабатываемого материала и частиц абразивного материала кругов и/или следов от алмазных правящих роликов (не показано) позволяет рассматривать процесс взаимодействия СОЖ с прошлифованной поверхностью лопатки в качестве упрочняющей операции, совмещенной с процессом шлифования и осуществляемой с помощью гидроабразивной струи СОЖ со шламом. Следовательно, способ двустороннего шлифования елочного профиля замка на всех углах хвостовика лопатки по изобретению содержит дополнительный положительный эффект, который обеспечивает плавное сопряжение смежных поверхностей разного профиля (елочного, торцового) при одновременном выравнивании параметров шероховатости в пределах одного класса ГОСТ 2789-73 на всем замке, включая скругленные по радиусу R_скругл. углы хвостовика.Smaller grinding wheels with an end profile are brought into contact with the end surfaces of the shank of the blade and the ends are machined. At the end of the grinding of the ends, each blade individually is rotated in the nests of the cassettes and the protrusions of the Christmas tree profile of the lock are ground at its corners at each end (from the input and output edges). Then, having received a shank with cut off protrusions of the Christmas tree profile at all four corners, the blade is displaced along its longitudinal axis of the pen by the amount of feed S _pop until its vertical plane of symmetry of the Christmas tree profile of the castle is located on the line in the plane of the axis of rotation of the spindles of grinding wheels 1, 2. The latter are divorced away from the treatment area. The blade 3 with the cut corners of the shank is brought into contact with its ends with the Christmas tree end and the profile of the grinding wheel of a large diameter block stage. In each of the sections to be rounded off the corners along an arc of a circle of variable radius (Figs. 1-4), the blade is informed of a rotation through an angle around its longitudinal axis of the pen together with the sleeve relative to the cartridge. At the same time, additional movement along the longitudinal axis of the pen is carried out by the value of the corresponding feed of 5 _pop while moving the grinding wheels by the value of the mortise feed ± S _insert1 and ± S _insert . ₂ . The indicated displacements of the feeds and turns provide the conjugation of the surfaces of the end face of the shank and the _{Christmas tree} profile of the castle at each of the four corners along an arc of a circle of variable radius R _rounded. (figure 4) on each side of the working and non-working side of the protrusion of the tooth Christmas tree profile. The processing is carried out with the supply of a high-pressure coolant jet into the zone of contact of the wheels with the blade, mainly in the areas adjacent to the ends of the grinding wheels symmetrically with respect to the axis of the blade through the supply nozzles (Fig. 2). The presence of coolant in the jet passing through the treatment zone, grinding sludge in the form of chips and particles of the processed material and particles of abrasive material circles and / or traces of diamond straightening rollers (not shown) allows us to consider the process of interaction of the coolant with the polished surface of the blade as a hardening operation, combined with the grinding process and carried out using a waterjet coolant jet with sludge. Therefore, the method of double-sided grinding of the fir-tree profile of the castle at all angles of the shank of the blade according to the invention contains an additional positive effect, which provides smooth conjugation of adjacent surfaces of different profiles (Christmas tree, end) while aligning the roughness parameters within the same class GOST 2789-73 on the entire castle, including rounded on radius R _rounded . shank angles.

Таким образом изобретение позволяет частично использовать способ охлаждения детали при врезном шлифовании по авт.св. СССР N 1617803. Thus, the invention makes it possible to partially use the method of cooling a part during mortise grinding according to Auth. USSR N 1617803.

Преимущества способа заключаются в возможности более точного использования параметров качества поверхностного слоя на ответственных элементах елочного профиля замка лопатки при ее эксплуатации в контакте с ответным сопрягаемым пазом диска туpбины за счет механизированной обработки за одну установку всего комплекта лопаток ступени ротора и/или всего изделия (турбомашины ГТД), т.е. путем технологического обеспечения надежности и др. эксплуатационных свойств замковых соединений елочного типа. Кроме того, расширяются технологические возможности парка станков с ПУ за счет модернизации их, сокращаются площади из-под высвобождаемого оборудования. Проведенные испытания износостойкости фасонных кругов позволяют отыскать условия и режимы шлифования по изобретению на полых лопатках с полостями овальной и аэродинамической формы. Выявлены ограничения по применению способа по геометрическим особенностям контура хотя бы одного из торцев хвостовика лопатки, а рационным является применение способа для наклонных и прямых торцев. The advantages of the method are the possibility of more accurate use of the quality parameters of the surface layer on the critical elements of the Christmas tree profile of the blade lock during its operation in contact with the mating mating groove of the turbine disk due to mechanized processing for one installation of the entire set of blades of the rotor stage and / or the entire product (turbine engine turbine engine ), i.e. by technological support of reliability and other operational properties of castle joints of the Christmas tree type. In addition, the technological capabilities of the fleet of machine tools with PU are expanding due to their modernization, and the areas from under the released equipment are reduced. The tests of wear resistance of shaped circles allow us to find the conditions and modes of grinding according to the invention on hollow blades with oval and aerodynamic cavities. Limitations on the application of the method according to the geometric features of the contour of at least one of the ends of the shank of the blade have been identified, and the use of the method for inclined and straight ends is rational.

Claims

METHOD FOR BILATERAL GRINDING OF A BIRTHDAY SHAFT LOCK SHAPE PROFILE, in which the opposite grinding wheels are informed of a movement towards the blade lock and during contact of the wheels with the lock they are informed of the relative movement and the lubricating coolant (coolant) is supplied to the contact zone, characterized in that the blade additionally report a reciprocating movement along its axis and a pivotal movement around this axis, and the grinding wheels coordinated with the movement of the blade rotational movement in the direction abnormality perpendicular to the axis of the blade, while the coolant is fed into the areas adjacent to the ends of the grinding wheels symmetrically with respect to the axis of the blade.