ТМС-Т.2 (1042972), страница 60
Текст из файла (страница 60)
Рассматриваемый этап завершает термическая обработка заготовки закалка с последующим отпуском или старением. Далее на станках с ЧПУ выполняют чистовую токарную обработку заготовки последовательно с двух сторон. Пазы дисков протягивают. После этого на радиально< верлильных станках обрабатывают точные (Н7) отвер< тия в пазах диска, а также отверстия на его ободе. Отделочная обработка вклк>чает тонкое точение посадочных поверхностей диска и элементов уплотнения, выполняемос на станках с ЧПУ, полирование торцев и внутренних поверхностей диска (в особенности, галтелей). 1оверхности обода и полостей диска могут подвергать 27 2<< 555 34 ' / 29 2/ ~ (35) а Рис.
0.60. Схема обработки поверхностей писка на токарном станке с ЧПл' отделочно-упрочняющей обработке (например, гидроабразивной) с последующей промывкой и сушкой. П и изготовлении дисков поверхности вращения слож- Р ной геометрической формы обычно обрабатывают в зависимости от типоразмера диска на токарных универсальных, лобовых или карусельных станках с ЧПУ (рис. 5. ). Для предотвращения деформаций диска при обработке в конструкциях приспособлений предусматривают дополнительные (подводимь<е) опоры, повышающие жесткость установа. При токарной обработке диска частота вращения шпинделя обычно не превышает 20...
00 б/ ... 100 об,/мин, а подача при черновой обработке — О, ... , .,/ — 0 2... 0 4 мм,/об. Обработку элементов уплотнения (см. р ис. 5.57 выносной элемент /), являкнцихся легкоповреждаемыми поверхностями, о ыч б но выполняют на токарных станках с ЧПУ фасонным резцом на завершающем этапе ТП. По завершении обработки острые кромки не притупляются. Пазы под лопатки в дисках цротягивак>т на горизонтально-протяжных станках.
Вертикально-протяжные < ганки из-за трудностей очистки протяжки от стружки и их осмотра перед каждым рабочим ходом менее удобны и поэ<ому примсня<отгя редко. Заготовки дисков при протягивании устанав.<иван>т в специальные дели гельные присно<.облсния. Пр<ж яжки изготавливают обычно из быстрорежу<цих сталей Р18, РОК5, РОМ5К<>, Р12Ф4К5 и др. Выборка массы металла паза выполняется различными сегментами протяжки, подача на один зуб для одного коми;н>кта протяжки может изменяться, например, от 0,02 до 0.07 ><к</зуб.
Скорость рсзания при обработке жаропрочных сталей и сплавов обычно составляет 1,5... 2 и/мин, а нри обработке титановых сплавов достигает 5... 6 м/мин. Стойкость комплекта про< яжек зависит от формы и размеров пазов, магериалов диска и протяжск и может колсбат ься от 40... 70 до 150... 250 пазов. В писках из труднообрабатываемых материалов па>ы выполня<от электрофизическими и электрохимическими методами. На обработанные диски могут наносить различные защи гные покрьггия с целью увеличения их жаростойкости или защиты от агрессивной внешней среды. Покрытия наносят, например, детонаци<пщым напылснием порошкового материала, или путем химико-термического воздействия 1наприз<ср, оксидирование). Кулачки (см.
рис. 5.58) выполняют функции механических про< раммоноситс.<ей в устройствах командоаппаратов различного назначения и предназначены для обеспечения заданного закона движения исполнительного ор< ана с высокой точностью в течение длительного времени. Установку кулачка в определенном угловом положении выполняют с помощью посадочного (Ра) и фиксирующего («) отверстий. Возможны и другие варианты фиксации, например с помощью шпоночного паза, выполняемого в посадочном отверстии.
елл Основные требования к точности изготовления кулачка приведены на рис. 5.58. Лля обеспечения высокой износогтойкости периферия (контур) кулачка имеет твердость НВ.С, 48... 56. Кулачки изготавливают из конструкционных углеродистых и цементируемых сталей 45, 20Х, 40Х и т.д. Основной тип производства кулачков — мелкосерийное. Основной метод получения заготовок кулачков вырезка (отрезка) заготовок из листового или круглого проката.
ТП изготовления кулачка включает: токарнук> обработку торцев, периферии и посадочного отверстия; обработку фиксирующего отверстия на радиально-сверлильном станке; фрезерование контура на станке с ЧПУ; испытания на кинематическую точность; закалку контура ТВЧ; шлифование и слесарную доводку. Фрезерование контура на станке с ЧПУ (рис. 5.61) является основной операцией формообразования кулачка. Заготовку кулачка устанавливают в приспособление, закрепленное на столе станка.
Базирование выполняют по посадочной и фиксирующей поверхностям (отверстия с параллельными осями) и перпендикулярной им плоскости торца. Контур обрабатывают концевой фрезой при движении ее центра по траектории, эквидистантной обработанному контуру (точки 2... 23 на рис. 5.61). Применяют концевые фрезы диаметром Рфр — — 6... 50 мм. Использование фрез максимально возможного диаметра повышает жесткость технологической системы. Вместе с тем, обработка контура, имеющего внутренние сопряжения, фрезой диаметром 1гфр —— 2ттв„а МОжст ПрИВЕСтИ К ВОЗНИКНОВЕНИЮ ЗиаЧИтЕЛЬ- ных погрешностей в местах резкого изменения траектории. В этом случае качество обработки обеспечивают проведением спепиальных технологических мероприятий, например геометрической коррекции траектории. Более целесообразна обработка таких контуров фрезами диаметром Офр — — (1,4...
1,5) й,в,в, позволяющая, как правило, обеспечить заданное качество без специальных технологических мероприятий. При контурном фрезеровании кулач- Рнс. 5.61. Схема фрезерованнк контура кулачка на станке с ЧПЪ' ков подача фрезы составляет обычно 0,02... 0,05 мм/зуб. Подготовку управляющих программ для контурного фрезерования на станках с ЧПУ выполняют с помощью различных систем автоматизированного программирования. Рабочие лопатки (см.
рис, 5.59) являются деталями роторов паровых или газовых турбомашин и при работе неьчн редственно взаимодействуют с газовым потоком. Условия работы лопаток сходны с условиями работы дисков. Однако периферийное расположение, ограниченная масса, высокая температура газа в турбине и недостаточная теплопроводность материала приводят к тому, что уровень напряжейий в материале рабочих лопаток мо- 412 414 жез превосходить уровень напряжений в материале диска.
К рабочим лопаткам предъявляют общие требования: иьиокая прочность и обеспечение заданных газодинамических характсрисгик турбомашины. Рабочие лопатки сосзоят из двух основных консзруктивиых элементов пера н хвосговнка. Перо это профилироваииая часть;и>натки, находящаяся в потоке газа (воздуха) проточной части турбины (компрессора). Хво стоник — часть лона> ки, предназначенная Пля ее крепления иа писке. В конструкциях охлажцасмых лопаток ирспусма гривают внутренние полости, шсли и (нлн) отверстия для обсспечсния циркуляции охлажпакицсй среды.
Неро лопатки имеет сложнук> пространственную форму и постоянным или переменным профилем сечений ио длине (см. рис. 5.59). Сечения, как правило, повернуты опио относительно другого, образуя закру.тку пера, постно гакицую у лопаток газотурбинных установок 60 . Р> сечении пера выполя>от выпуклую (сиинку) и вогиуту'к> (коры'го) части, сопрягаемые поверхностями со стороны вхопа газа или воздуха (входная кромка) и с противоположной стороны (выходная кромка). Спинка и корыто в сечении обычно очерчены кривой псремснного радиуса. Профиль пера лопатки, как правило, задают координатами отдельных точек. Конструктивно рабочие лопатки турбин и компрессоров схопны.
Хвостовики рабочих лопаток турбин обычно елочного типа (см. рис. 5.59), а рабочих лопаток компрессоров гипа "ласточкин хвост"; известны и другие типы хвостоникои. Размеры рабочих лопаток определяются типом турбомашины и стуиеньк> ротора, на которой установлены лопатки. Основные технические требования к рабочим лопаткам следукицие: отклонения контура корыта и спинки пера в расчетных сечениях от заданной формы не болсс, О, 1...
О, 3 мм пля лопаток из деформируемых сплавов и ~0,25 мм для литых лопаток; отклбнения максимальной толгцины профиля пера от заданной не более 0,2 мм; допуск на толщину входной кромки О, 1... О, 4 мм; допуск угла закрутки пера в нормальных сечениях ~15', допуск сме>цения контуров спинки и корыта от номинального положения в направлении, перпендикулярном плоскости симметрии хвостовика, О, 2... О, 5 мм; отклонения размеров хорды сечения (размер Ь на рис.
5.59) 0,2... О, 3 мм верхнее и — 0,5... 0,2 мм нижнее; допуск шага зубьев хвостовика елочного типа О, 04... О, 02 мм; допуск на толщину хвостовика елочного типа по средней линии зубьев (посадочный размер) О, 02... 0,06 мм; параметры шероховатости поверхностей пера На = О, 32... О, 63 мкм, хвостовика Ва = 1, 25... 2, 5 мкм; допуск массы рабочей лопатки турбины не более 5 % от номинальной массы. Лопатки турбин изготавливают из жаропрочных сталей и сплавов (ХН70ВМТЮ, ХН55ВМТКЮ, ХН56ВМКЮ, ХН51ВМТЮКФР, ЖС6-К, ЖС6-КП, ЖС26, ЖС6-У и др.); ведутся работы по применению керамических материалов на основе А!зОз, 81С, Т1С. Лопатки компрессоров изготавлива>от из алюминиевых сплавов (АК4, АК6 и др.); теплостойких сталей (ЗОХГСА, 18ХНВА и пр.); титановых сплавов (ВТЗ, ВТ10); неметаллических материалов (например, стеклопластики).