Технология изготовления тканевых бесконечных шлифовальных лент для обработки лопаток турбин из жаропрочных и титановых сплавов

При производстве тканевых бесконечных шлифовальных лент применяются следующие исходные материалы:

неводостойкая и водостойкая тканевые шлифовальные шкурки по ГОСТ 27 181–86, ГОСТ 13 344–79;

полиуретановый клей ГИПК-121 по ТУ 6−05−15 558—72;

отвердитель— полиизоцианат по ТУ 603−216—68;

ацетон по ГОСТ 2768–69.

Технологическая схема производства бесконечных шлифовальных лент представлена на рис. 8.16.

Отличительной особенностью технологии склеивания бесконечных шлифовальных лент является то, что приготовление клеевого раствора производится в малых количествах в емкости из антикоррозийного материала и раствор перемешивается вручную в течение 10 мин как для первого слоя, так и для второго. Жизнеспособность клея с отвердителем 4 ч. Клей наносится либо кисточкой, либо на станках фирмы «Петер Швабе» (Германия), и заготовки выдерживаются на воздухе после нанесения каждого слоя клея не менее 8 мин.

Полученные бесконечные ленты сразу передаются на пресс для опрессовки шва. Время прессования шва 1 мин при температуре 60−70 °С.

Рис. 8.16. Технологическая схема производства бесконечных шлифовальных лент для обработки лопаток из жаропрочных и титановых сплавов.

Готовые бесконечные ленты помещаются на вешала для выдержки при комнатной температуре в течение 48 ч.

Каждая бесконечная лента подвергается визуальному осмотру на наличие дефектов на ее поверхности и качество склейки шва. Шов бесконечной ленты должен быть тщательно опрессован и проклеен по всей длине без пустот, отслоений, морщин и прижогов. Зазор в стыке шва не должен превышать 1 мм.

Бесконечные ленты размером 1920×180 (200) мм разрезаются на узкие бесконечные ленты с размером 1920×15 (20) мм на ленторезной машине отрезными ножами, установленными на наружный размер (15 или 20 мм).

Разрезанные узкие бесконечные ленты вешаются на вешала.

На нерабочей стороне бесконечной ленты с помощью штампа наносятся знаки: товарный знак предприятия-изготовителя; условное обозначение ленты; направление движения ленты (стрелки); номер партии.

Готовые узкие бесконечные ленты упаковываются и хранятся в помещении при температуре 5—25 °С и относительной влажности воздуха не выше 70%.

Отдельные виды оборудования, применяемого при производстве бесконечных шлифовальных лент для обработки лопаток из жаропрочных и титановых сплавов, представлены на рис. 8.17—8.21 [437).

Рис. 8.17. Установка модели УРП-1 для раскроя шлифовальной шкурки:

/— станина; 2— размоточное устройство; 3— рулон шлифовальной шкурки; 4 — направляющий вал; 5— угольники; 6 — червячная передача; 7— поворотный стол; 8— подвижный нож; 9— нижний неподвижный нож; 10— поворотная планка; //— направляющие; 12— линейка; 13— шкала;

14 — маховик.

Рис. 8.18. Схема станка модели ЗШ-4 для зачистки кромок шлифовальной шкурки:

I — кронштейн; 2 — привод; 3— быстросъемный зажим; 4 — направляющие; 5— станина; 6 — приводная цепь; 7— зажим; 8— головка с абразивной лентой; 9 — головка с дисковой металлической щеткой; 10, И — головка с чашечным алмазным кругом; ?2— тележка; 13— эксцентриково-рычажный зажим; 14 — упоры; /5— пульт управления; 16— кронштейн; /7— сменная металлическая лента;

18— натяжное устройство.

Рис. 8.19. Общий вид станка модели ЗШ для зачистки кромок шлифшкурки:

а — вид сбоку; б — вид спереди;

/— намоточное устройство; 2 — размоточное устройство; 3— станина;

4— шлифовальное приспособление; 5 — подвижная каретка; 6— направляющие.

Рис. 8.20. Установка модели УЛС для склейки лент:

• 1 — станина; 2— барабан склейки; 3— сектор; 4— рычаг; 5— абразивный круг для отрезки; 6— струбцина закрепления начала ленты; 7— клеенаносящее устройство; 8 — рулон шлифшкурки; 9 — размоточное устройство; 10— каретка; 11— штурвал перемещения каретки; 12— штурвал размоточного устройства;
• 13 — рельсовый путь

При раскрое рулонов шлифовальной шкурки на заготовки в зависимости от их размеров существует несколько типов устройств, незначительно отличающихся друг от друга. Наиболее типичным представителем является установка для раскроя шлифовальной шкурки на параллелограммы модели УРП-1, представленная на рис. 8.17, согласно которому рулон шлифовальной шкурки 3, подвергаемый разрезке на заготовки, устанавливается на размоточное устройство 2, закрепленное в левой нижней части станины 7, а его конец через направляющий вал 4 и регулируемые в поперечном направлении угольники 5, устанавливаемые симметрично продольной оси станка на размер ширины рулона шкурки, подается на поворотный стол 7 с закрепленным на.

Рис. 8.21. Балочный пресс для склейки широких полировальных лент:

• 7— роликовые упоры; 2— нижняя траверса; 3— верхняя прессующая планка; 4— колонна; 5 — гилроцилиндры; 6— поперечная балка; 7— верхняя траверса; 8— колонна; 9— нижняя прессующая планка;
• 10— основание

нем нижним ножом 9. На столе 7 установлены две направляющие колонки, по которым перемещается подвижный нож 8, приводимый в действие пневмоцилиндром посредством рычажно-усиливаемой системы. Стол 7с ножами с помощью червячной передачи 6 вручную маховиком 14 поворачивается на расчетный угол, устанавливаемый по шкале 13. Поворотная планка /0 устанавливается параллельно ножам, передвигается по направляющим II на размер, равный длине отрезаемой заготовки и устанавливаемый по линейке 12, и фиксируется.

После настройки производится размотка шлифовальной шкурки, укладка ее на стол и отрезка первой кромки заготовки. Затем шлифовальная шкурка подается между ножами до упора отрезанной кромки 10 и отрезается. Все последующие заготовки отрезаются аналогичным образом.

Отрезанные заготовки подвергаются операции зачистки кромок, для выполнения которой в промышленности применяются как отечественные, так и зарубежные конструкции станков. Одним из них является станок модели ЗШ-4 (см. рис. 8.18) [437], позволяющий производить зачистку кромок со стороны как абразивного зерна, так и основы по длине кромки 2200 мм, что обеспечивает зачистку кромок заготовок для широких лент или одновременную зачистку нескольких заготовок узких лент. Схема работы станка ЗШ-4 следующая. На станине 5сварной конструкции, состоящей из трех частей, жестко соединенных между собой, при помощи быстросъемных зажимов закреплены направляющие цилиндрической формы 4, по которым посредством желобчатых роликов перемещается тележка 72, снабженная эксцентриково-рычажным механизмом 13и регулируемыми подлине упорами 14. Тележка цепью 6связана с приводом 2, расположенным в станине и натяжной звездочке. На тележке установлены два кронштейна 7 и 16, оборудованные зажимом 7 и натяжным устройством 18, крепящими сменную металлическую ленту 77. На станине установлены четыре рабочие головки: головки с алмазными чашечными кругами.

10 и 11; головка с дисковой металлической щеткой 9 и головка с абразивной лентой 8. В целях регулирования ширины зачищаемых кромок головки могут перемещаться в горизонтальной плоскости в направлении, перпендикулярном ходу тележки, и регулироваться по высоте. Для удаления пыли из рабочей зоны станок снабжен индивидуальным пылесосом модели ЗИЛ-900. Управление станком осуществляется с подвесного пульта 15.

Отрезанную заготовку укладывают на тележку, выравнивая кромку, противоположную зачищаемой, по упорам, отрегулированным и выставленным в зависимости от ширины заготовки зачищаемой кромки, и прижимают зажимом. Включают приводы головок и затем тележки, которая, начиная перемещаться, подает заготовку под предварительно настроенные головки. Эта операция контролируется либо визуально, либо с помощью индикаторов. Первый алмазный круг должен снимать 0,5 толщины абразивного слоя, второй — оставшуюся часть абразивного слоя до ткани (не нарушая ее), щетка 9 должна выдирать оставшийся на ткани аппрет, а абразивная лента 8— зачищать кромку на «ус» и поднимать ворс. По прохождении тележкой одного рабочего хода заготовка считается зачищенной, снимается с тележки и последняя отправляется в исходное положение. При использовании для склейки различных швов возникают соответственно различные варианты зачистки кромок как со стороны абразивного слоя, так и с противоположной стороны. Раздельное регулирование и включение головок позволяют широко манипулировать ими для выполнения этих вариантов. Кроме описанного станка в промышленности используются станки фирмы Peter Schwabe (Германия), отличительной особенностью которых является то, что в них перемешается не зачищаемая заготовка, а обрабатывающие головки.

Конструкция второго варианта станка модели ЗШ для зачистки кромок (см. рис. 8.19) [437] позволяет обрабатывать в автоматическом цикле одновременно две кромки абразивной ленты и обеспечивает постоянство ширины зачищаемых кромок.

Техническая характеристика станка модели ЗШ Ширина шлифовальной шкурки, мм… 780—880.

Ширина зачищаемой кромки, мм…0−15.

Скорость вращения режущего круга, об/мин… 3000.

Скорость движения шлифшкурки, м/мин…1,2.

Ход стола, мм…50.

Ход круга в вертикальном положении, мм…20.

Размоточное устройство оборудовано регулируемым тормозом, с помощью которого можно создать необходимое натяжение ленты. Намоточный и тянущий валы имеют одинаковые угловые скорости. Во время работы станка при намотке ленты на намоточный вал увеличивается диаметр рулона и, следовательно, линейная скорость ленты на рулоне. В то же время тянущий вал пропускает ленту с прежней линейной скоростью. Поэтому на участке тянущий вал — намоточный вал натяжение ленты нарастает, что может привести к ее обрыву. Во избежание этого необходимо уравнять линейные скорости ленты на намоточном и тянущем валах, что достигается уменьшением числа оборотов намоточного ваза пропорционазьно увеличению радиуса рулона. Для устранения натяжения намоточный вал снабжен муфтой проскальзывания.

Шлифовальная шкурка с размоточного устройства поступает на подвижную каретку со шлифовальным приспособлением, закрепленным на такой высоте, что в момент прохождения шлифовальной шкурки с нее снимается слой зерна и клея.

В качестве режущего инструмента применяются алмазные круги, охлаждаемые углекислотой.

На рис. 8.20 представлена схема установки для склейки лент модели УСЛ, согласно которой на станине I установлен барабан склейки 2, получающий вращение от привода, размещаемого внутри станины. На барабане склейки установлен сектор 3, опускаемый рычагом 4 и позволяющий ослаблять натяжение ленты после склейки и легко снимать ее с барабана. По рельсовому пути 13 с помощью штурвала 11 перемещается каретка 10 с размоточным устройством 9 с установленным на нем рулоном? шлифовальной шкурки с зачищенными кромками. На боковой стенке размоточного устройства закреплено устройство 7для нанесения клея на зачищенную кромку шлифовальной шкурки. Клеенаносящий валик получает вращение в результате контакта со шлифовальной шкуркой, перемещающейся с размоточного устройства на барабан склейки и закрепленной на нем струбциной 6. Угол разворота размоточного устройства устанавливается штурвалом 12. Обрезка склеенной ленты производится абразивным кругом 5 по торцу барабана.

Техническая характеристика установки для склейки лент модели УСЛ

Диаметр барабана склейки, мм…830.

Длина склеиваемой ленты (развертка), мм… 2620.

Ширина склеиваемой ленты, мм… 1920.

Скорость вращения барабана, об/мин…0,5.

Габаритные размеры (длина х ширина х высота), мм… 4230×2000×1420.

Для склейки лент с размерами, не указанными в технической характеристике, предусмотрены склеенные барабаны, соответствующие размерам длины и ширины бесконечной ленты.

Для опрессовки склеиваемых швов бесконечных лент применяют различные типы прессов: гидравлические, пневматические, с использованием ТВЧ и т. д. Наибольшего внимания заслуживают прессы для склейки широких шлифовальных лент. Для этой цели существуют балочные и роликовые прессы.

Балочный пресс (см. рис. 8.21) [437] включает основание 10 с закрепленными на нем двумя колоннами 4 и 8. Вверху колонны замыкаются неподвижной поперечной балкой б, несущей на себе гидроцилиндры 5. На штоках гидроцилиндров повешена верхняя траверса 7, снабженная прессующей планкой 2, нагреваемой электронагревателями. В нижней части пресса расположена поворачивающаяся вокруг колонны нижняя траверса 2, выполненная в виде консольной балки. Находясь в рабочем положении, свободным концом траверса 2 опирается на роликовые упоры /, закрепленные на второй колонне. На траверсе закреплена нижняя прессующая планка 9, нагреваемая электронагревателями. Заданная температура планок 3 и 9 поддерживается при помощи терморегуляторов.

Для снятия готовой шлифовальной ленты с пресса нижняя траверса поворачивается вокруг колонны на 30°. Существенным недостатком этого пресса является повышенное требование к геометрии и шероховатости прессующих планок, что довольно сложно выполнить при их ремонте, учитывая, что длина планок превышает 2000 мм.

Незначительный износ или отклонения от плоскости и параллельности прессующих планок вызывают непропрессовку швов на отдельных участках, что значительно снижает прочность швов, а следовательно, и стойкость ленты.

Этот недостаток устранен на роликовом прессе, принципиальным отличием которого является то, что прессование на нем осуществляется катящимся роликом, закрепленным на каретке перемещаемой возвратно-поступательно вдоль верхней траверсы двухштоковым гидроцилиндром, штоки которого жестко закреплены на траверсе, а гильза — на каретке. Подъем, опускание верхней траверсы с роликом, а также ее поджим в момент прессования осуществляются гидроцилиндрами. При прессовании ролик контактирует с гибкой лентой из пружинной стали, накладываемой на прессуемый шов. Благодаря тому что усилие прессования на роликовом прессе передается не на всю площадь склеиваемого шва сразу, а только на постоянно перемещающийся вдоль шва линейный контакт, создаваемый роликом, для обеспечения максимального давления прессования, равного (3—4) 10⁷ Па при ширине шва 1,0—1,5 см, достаточно иметь на ролике усилие 8—10 кН, которое не зависит от длины шва. В то же время при прессовании, например, шва шириной 1,5 см, длиной 200 см при давлении прессования 410⁷ Па на балочном прессе нужно создать общее усилие, равное 0,1 — 1 МН. Этим объясняются уменьшенные габаритные размеры роликового пресса по сравнению с балочным, существенным недостатком которого является более низкая производительность (в 1,2—.

1,5 раза) по сравнению с балочным прессом.