Технология обработки лопасти

В объединении ЛМЗ на основании статистического анализа результатов изготовления большого количества лопастей разработана система допустимых отклонений Δ профиля пера лопасти. Их значения выбирают по графику (рис. 5.18) в зависимости от размеров лопастей, определяемых параметром 

где D1 — диаметр рабочего колеса, м; К — хорда периферийной кромки лопасти, м.

Рис. 5.18. График для определения допустимых отклонений Δ кривизны  выпуклой поверхности от пространственного шаблона (1) и толщины для 10% точек (2), 90% точек (3) и для выходной кромки (4).

Для обеспечения высоких энергетических и кавитационных характеристик профиля пера лопасти контролю подвергается плавность его поверхности и профиль входной кромки. Допускаемая волнистость поверхности — отклонение ее от гладкой кривой, образуемой упругим стержнем (линейкой), приложенным к поверхности, — определяется как отношение максимального отклонения Δmax к минимальному размеру впадины в плане lmin. Она не должна превышать 2/100, при этом lmin должна быть не менее 50 мм. Допускаемое отклонение профиля входной кромки по всем сечениям не должно превышать ±0,1% D1. Контролируемый участок входной кромки распространяется от головки профиля на расстояние 0,1L вдоль лопасти, где L — длина лопасти в данном сечении. Шероховатость обтекаемых поверхностей лопасти, выраженная в Ra по ГОСТ 2789—73, не должна превышать следующих значений, мкм: на поверхности пера лопасти — 2,5; на поверхности фланца лопасти — 5,0. Кроме того, для обеспечения правильного положения лопасти в рабочем колесе геометрический центр фланца должен лежать на оси поворота лопасти, положение которой определяется теоретическим чертежом, а торцевая механически обработанная его поверхность должна быть перпендикулярна к к указанной оси.

Выполнение совокупности перечисленных условий возможно лишь при определенной последовательности излагаемого ниже процесса механической обработки лопасти с использованием специализированного оборудования.

1. Разметка отливки. Она необходима для контроля профиля и толщин пера лопасти и создания баз для его механической обработки, определения положения оси поворота лопасти, нанесения базовых рисок для обработки фланца и кромок прилегания пера лопасти к корпусу рабочего колеса.

Разметка пера лопасти осуществляется с помощью пространственного шаблона, подобного тому, который используется на заводе-поставщике заготовок для контроля отливки. Базой для установки шаблона служит поверхность пера, его контур (должен быть обеспечен припуск по всем кромкам) и необрабатываемая поверхность фланца со стороны пера. Для обеспечения наилучшего прилегания шаблона допускается его перемещение вдоль оси поворота в пределах ±0,2% D1 от номинального расположения.

На периферийном и корневом сечениях шаблона нанесены две взаимно перпендикулярные оси х и у (рис. 5.19). Через точку пересечения этих осей проходит проекция оси поворота лопасти. Ось х параллельна базовой плоскости теоретического чертежа, в котором заданы сечения лопасти. Направление этой оси совпадает с биссектрисой угла, образуемого хордой периферийного и корневого сечений пера. При этом условии перепад между точками поверхности лопасти, максимально удаленными от оси х, будет наименьшим, что упрощает обработку пера лопасти на копировально-фрезерном станке. Таким образом, для определения оси поворота достаточно перенести оси х и у с шаблона на торцевую поверхность фланца и на специальный прилив на периферийной кромке лопасти. Однако переносить указанные оси можно лишь в том случае, когда отставания поверхности пера от пространственного шаблона не превышают допустимые. Добиваются этого путем подрубки мест, мешающих лучшему прилеганию шаблона.

Для упрощения указанной операции шаблон снабжён девятью съемными мерными прокладками (по три на корневое, среднее и периферийное сечения), устанавливаемыми в точках, согласованных с копиром копировально-фрезерного станка. Обычно прокладки берутся высотой 30—35 мм. Подрубка ведется до тех пор, пока все прокладки коснутся поверхности Лопасти. В этом случае точки контакта прокладок с поверхностью лопасти (с учетом подрубок) являются базами для механической обработки пера. После перенесения на поверхность лопасти сетки сечений приступают к собственно разметке.

Рис. 5.19. Схема контроля лопасти пространственным шаблоном.

Страницы: 1 2 3 4