RU2221676C2

RU2221676C2 - Method for electric erosion treatment of rotor (or nozzle unit) of turbine and attachment for performing the same

Info

Publication number: RU2221676C2
Application number: RU2001123652/02A
Authority: RU
Inventors: Н.Ф. Молев; А.Е. Воротников; Ю.В. Мовчан; А.А. Ерохин; ков А.К. Треть; А.К. Третьяков
Original assignee: ОАО "НПО Энергомаш им. акад. В.П. Глушко"
Priority date: 2001-08-27
Filing date: 2001-08-27
Publication date: 2004-01-20

Abstract

FIELD: technological processes, namely treating metallic blank by means of high-frequency electric current with use of electrode as tool. SUBSTANCE: method comprises steps of receiving (according to drawing of part) electronic- digital model of interblade ducts defining profile of turbine blade; making in machine tool for electric erosion treatment inlet and outlet electrodes designed for making inlet and outlet semiducts; placing inlet electrodes in such a way that they are oriented in different directions relative to outlet electrodes; at first making sample; then making article with use of the same electrodes. Attachment to piercing electric-erosion machine tool includes body and electrodes secured to it. Body is in the form of bracket having thrust bearing, strut and crosspiece for supporting electrodes. EFFECT: enhanced effectiveness of process of electric erosion treatment for making high-accuracy articles. 14 cl, 10 dwg, 1 ex

Description

Область техники. The field of technology.

Изобретение относится к технологическим процессам, а более конкретно к обработке металла воздействием электрического тока высокой плотности на заготовку с использованием электрода, который является инструментом, а более конкретно к обработке турбинных лопаток, сопловых блоков*, сопел и вспомогательным устройствам для таких обработок. (* Под сопловым блоком подразумевается деталь статора с выполненными в ней неподвижными соплами). The invention relates to technological processes, and more particularly to the processing of metal by the action of a high-density electric current on a workpiece using an electrode, which is a tool, and more particularly to the processing of turbine blades, nozzle blocks *, nozzles and auxiliary devices for such treatments. (* The nozzle block refers to the stator part with fixed nozzles made in it).

Предшествующий уровень техники. The prior art.

Из анализа уровня техники известен "Способ круговой электрохимической обработки лопаток ГТД", защищенный патентом РФ 2058863 С1 по классу МКИ6 В 23 Н 9/10, 3/00 с приоритетом от 13.08.92. From the analysis of the prior art, the “Circular electrochemical processing of GTE blades” method is known, protected by RF patent 2058863 C1 according to class MKI6 V 23 H 9/10, 3/00 with priority dated 08/13/92.

Сущность способа заключается в том, что заготовку лопатки закрепляют в рабочей камере по предварительно обработанным базовым поверхностям и ведут формообразование электродами-инструментами с подачей напряжения на электроды и заготовку. Профиль рабочих поверхностей электродов выполняют близким к заданному профилю лопатки. Это изобретение принимаем в качестве прототипа предлагаемого изобретения "способ". The essence of the method lies in the fact that the workpiece of the blade is fixed in the working chamber on pre-processed base surfaces and they are shaped by electrode-tools with voltage applied to the electrodes and the workpiece. The profile of the working surfaces of the electrodes is performed close to a given profile of the blade. This invention is taken as a prototype of the invention "method".

Недостаток способа в том, что он не предназначен для роторов и сопловых колес турбин, у которых имеется наружный кольцевой венец. То есть в прототипе решается относительно упрощенная задача, требующая соответствующей конструкции обрабатываемых деталей. The disadvantage of this method is that it is not intended for rotors and nozzle wheels of turbines that have an outer annular crown. That is, the prototype solves a relatively simplified task that requires an appropriate design of the machined parts.

Из патентного описания к европейской патентной заявке ЕР 8609743 В1 по классу В 23 Н 9/12 с приоритетом от 30.01.93 известен способ изготовления плоскости разъема в турбостроении. Из этого способа известно изготовление плоскости разъема в роторе турбины, который содержит кольцевой периферийный венец. В изобретении для обработки детали используют проволочный электрод. Это изобретение принимаем в качестве аналога предлагаемого изобретения. From the patent description to the European patent application EP 8609743 B1 according to class B 23 H 9/12 with priority from 01/30/93 a method for manufacturing a connector plane in turbine construction is known. From this method it is known to manufacture a plane of a connector in a rotor of a turbine, which comprises an annular peripheral rim. In the invention, a wire electrode is used to process the part. This invention is accepted as an analogue of the invention.

Недостаток аналога в том, что из него не ясно, каким образом изготовить ротор (или сопловой блок) турбины, имеющей кольцевой периферийный венец. The disadvantage of the analogue is that it is not clear from it how to make a rotor (or nozzle block) of a turbine having an annular peripheral crown.

Из АС СССР 506480 по классу МКИ4 В 23 Н 7/30, опубликованного 12.05.76 г. , известен станок для электроэрозионной обработки криволинейных каналов. Станок используется при производстве рабочих колес газовых турбин, сопловых секторов и других деталей с криволинейными каналами. В этом изобретении введен узел относительных взаимозависимых перемещений электрода-инструмента и обрабатываемой детали. В изобретении имеется электрододержатель, выполненный в виде вилки с закрепленными на ее базовых поверхностях электродами-инструментами. Это изобретение выбираем в качестве прототипа заявляемого изобретения "устройство". From the USSR AS 506480 according to the class MKI4 V 23 H 7/30, published May 12, 1976, a machine for electric discharge machining of curved channels is known. The machine is used in the production of impellers of gas turbines, nozzle sectors and other parts with curved channels. In this invention, a node of relative interdependent movements of the electrode-tool and the workpiece is introduced. In the invention there is an electrode holder made in the form of a plug with tool electrodes fixed on its base surfaces. This invention is chosen as a prototype of the claimed invention "device".

Недостаток прототипа в том, что в нем узел относительных взаимозависимых перемещений электрода-инструмента и обрабатываемой детали выполнен механическим, что не позволяет обеспечить высокую точность обработки детали, к чему приводят механические допуски и погрешности в этом узле. Кроме того, выполнение электрододержателя в виде вилки с закрепленными на ее базовых поверхностях электродами-инструментами, охватывающими обрабатываемую деталь с двух сторон, делает проблематичным высокую точность обработки деталей значительного габарита. The disadvantage of the prototype is that in it the node of relative interdependent movements of the electrode-tool and the workpiece is mechanical, which does not allow for high precision machining of the part, which results in mechanical tolerances and errors in this node. In addition, the implementation of the electrode holder in the form of a plug with electrodes-tools fixed on its base surfaces, covering the workpiece from two sides, makes it difficult to high precision machining of large parts.

Раскрытие изобретения. Disclosure of the invention.

В основу настоящего изобретения "способ" положена задача изготовления ротора или соплового блока турбины электроэрозионным способом с обеспечением высокой точности обработки деталей при высокой производительности и высокой степени автоматизации обработки. Эта задача является актуальной и диктуется соображениями совершенствования соответствующих узлов и деталей современного машиностроения и в особенности совершенствованием узлов и деталей в ракетном двигателестроении. The basis of the present invention, the "method" is the task of manufacturing a rotor or nozzle block of a turbine by an electroerosive method with high precision machining of parts with high productivity and a high degree of automation of processing. This task is relevant and is dictated by considerations of improving the relevant components and parts of modern engineering and, in particular, improving the components and components in rocket propulsion.

Сущность изобретения "способ" заключается в том, что электроэрозионную обработку ротора или соплового блока турбины с наружным кольцевым венцом или аналогичной, в известном смысле, детали ведут путем формообразования профиля лопаток за счет того, что профиль рабочих поверхностей электродов выполняют близким к заданному профилю лопаток. При электроэрозионной обработке заготовку закрепляют в рабочей камере станка, а обработку ведут с подачей напряжения на электрод и заготовку. Профиль лопаток определяют профилем межлопаточных каналов и, используя чертежи детали, получают электронно-цифровую модель межлопаточных каналов, при этом электронно-цифровым способом разбивают в поперечном направлении межлопаточные каналы на два полуканала - входной и выходной, разделяемые между собой электронно-цифровым способом поперечной поверхностью раздела, при необходимости разбивают эти полуканалы и продольными поверхностями раздела также электронно-цифровым способом на доли полуканалов, а затем, в соответствии с полученной электронно-цифровой моделью полуканалов и их долей, если таковые получены, на проволочном электроэрозионном станке изготавливают входные и выходные электроды для последующего изготовления на прошивном электроэрозионном станке соответственно входных и выходных полуканалов и соответствующих их долей, образующих полные каналы, после чего указанные электроды устанавливают на прошивном электроэрозионном станке разнонаправлено входными электродами по отношению к выходным электродам так, что проекции электродов на ось шпинделя станка вершинами направлены в противоположные стороны, например одни из них направлены вверх, а другие вниз; затем устанавливают и обрабатывают на прошивном электроэрозионном станке образец ротора или соответственно соплового блока турбины, последовательно электродами изготавливают на нем каналы, контролируют выполнение соответствующих размеров, после чего на станке вместо образца устанавливают заготовку ротора или соответственно соплового блока турбины, который обрабатывают электродами, причем обработку как образца, так и заготовки ротора или соответственно соплового блока турбины ведут в постоянном его положении относительно оси шпинделя станка (т.е. без переустановки) с осью, совпадающей или параллельной оси шпинделя станка, а при обработке на указанном прошивном электроэрозионном станке сначала обрабатывают по два входных и выходных полуканала на образце ротора или соответственно соплового блока турбины, затем контролируют качество изготовления каналов на образце, после чего образец на станке заменяют на ротор или соответственно сопловой блок турбины и производят изготовление каналов на роторе или соответственно сопловом блока турбины теми же электродами, что при обработке образца, причем перемещение электродов относительно образца и относительно ротора или соплового блока турбины производят по сложным траекториям, полученным электронно-цифровым методом и исключающим "зарезание" поверхностей окончательно изготовленного канала, а при переходе изготовления от входного полуканала к изготовлению выходного полуканала и наоборот изменяют направление составляющей рабочего хода электрода вдоль оси шпинделя относительно заготовки на противоположное. The inventive method consists in the fact that electroerosion processing of a rotor or nozzle block of a turbine with an external annular crown or similar, in a certain sense, parts is carried out by shaping the profile of the blades due to the fact that the profile of the working surfaces of the electrodes is performed close to the specified profile of the blades. When EDM processing the workpiece is fixed in the working chamber of the machine, and the processing is carried out with the voltage applied to the electrode and the workpiece. The profile of the blades is determined by the profile of the interscapular channels and, using the drawings of the part, an electron-digital model of the interscapular channels is obtained, in this case, the interscapular channels are divided electronically-digitally into two half-channels - input and output, separated by an electronic-digital method by the transverse interface , if necessary, divide these half-channels with longitudinal surfaces of the section also electronically-digitally into fractions of half-channels, and then, in accordance with with the electronic digital model of the half-channels and their shares, if any, input and output electrodes are made on a wire EDM for subsequent manufacture on the piercing electroerosion machine, respectively, of the input and output half-channels and their respective fractions forming complete channels, after which these electrodes are mounted on the piercing electroerosion machine is multidirectional by the input electrodes with respect to the output electrodes so that the projection of the electrodes on the axis of the machine spindle the vertices are directed in opposite directions, for example, some of them are directed up, and others down; then, a rotor sample or a turbine nozzle block is installed and processed on a piercing EDM machine, channels are made on it sequentially with electrodes, the appropriate sizes are monitored, after which a rotor blank or a turbine nozzle block, which is treated with electrodes, is installed on the machine instead of a sample, and processing as the sample, and the billet of the rotor or, respectively, of the nozzle block of the turbine are in a constant position relative to the axis of the spin dividing the machine (i.e. without reinstalling) with an axis coinciding or parallel to the axis of the machine spindle, and when processing on the indicated piercing EDM machine, two input and output half-channels are first processed on a sample of the rotor or, respectively, nozzle block of the turbine, then the production quality of the channels is controlled on the sample, after which the sample on the machine is replaced with a rotor or nozzle block of the turbine, and channels are made on the rotor or nozzle block of the turbine with the same electrodes as and sample processing, and the movement of the electrodes relative to the sample and relative to the rotor or nozzle block of the turbine is carried out along complex paths obtained by the electronic-digital method and eliminating the "killing" of the surfaces of the finally manufactured channel, and when the manufacturing transitions from the input half-channel to the manufacture of the output half-channel and vice versa the direction of the component of the working stroke of the electrode along the axis of the spindle relative to the workpiece in the opposite direction.

В частном случае электроды для данного способа могут выполнять с припуском по поперечным поверхностям раздела, равным до 0,1 протяженности обрабатываемого канала. Возможно также, что электроды долей полуканалов по продольным поверхностям раздела изготавливают с перекрытием до 0,1 максимального размера сечения доли полуканала. При этом возможно, что в поле припуска электрода в месте ребер выполняют галтели или фаски. In a particular case, the electrodes for this method can be performed with an allowance on the transverse interfaces, equal to 0.1 of the length of the processed channel. It is also possible that the electrodes of the shares of the half-channels along the longitudinal interfaces are made with overlapping up to 0.1 of the maximum cross-sectional size of the fraction of the half-channel. In this case, it is possible that fillets or chamfers are made in the field of the electrode allowance at the location of the ribs.

Еще в одном частном случае для ротора турбины входные полуканалы разбивают электронно-цифровым способом на три доли входных полуканалов, по которым изготавливают три входных электрода, а по электронно-цифровой модели выходного полуканала изготавливают тоже три электрода, а затем указанными электродами в заданной последовательности ведут электроэрозионную обработку каналов образца ротора и самого ротора турбины. In another particular case, for the turbine rotor, the input half-channels are divided electronically into three parts of the input half-channels, by which three input electrodes are made, and three electronic electrodes are also made according to the electronic-digital model of the output half-channel, and then the discharge electrodes are conducted in the specified sequence by the indicated electrodes processing the channels of the rotor sample and the turbine rotor itself.

В другом частном случае для соплового блока турбины входные полуканалы разбивают электронно-цифровым способом на две доли входных полуканалов, по которым изготавливают два входных электрода, а по электронно-цифровой модели выходного полуканала изготавливают один электрод, а затем указанными электродами в заданной последовательности ведут электроэрозионную обработку каналов образца соплового блока и самого соплового блока турбины. In another particular case, for the nozzle block of the turbine, the input half-channels are divided electronically-digitally into two parts of the input half-channels, by which two input electrodes are made, and according to the electronic-digital model of the output half-channel, one electrode is made, and then the discharge electrodes are machined in the specified sequence channels of the nozzle block sample and the turbine nozzle block itself.

В следующем частном случае особенность в том, что электроды обработки межлопаточных каналов образцов ротора и соплового блока, а также межлопаточных каналов ротора и соплового блока выполняют группами, одна для черновой, а другая - для чистовой обработки межлопаточных каналов. In the following particular case, the peculiarity is that the electrodes for processing the interscapular channels of the samples of the rotor and nozzle block, as well as the interscapular channels of the rotor and nozzle block are performed in groups, one for roughing and the other for finishing machining the interscapular channels.

При этом возможно, когда в группе для черновой обработки межлопаточных каналов используют электроды, выработавшие ресурс, на чистовой обработке этих каналов после проведения соответствующего контроля их размеров. It is possible, however, when electrodes that have developed a resource are used in the group for rough processing of interscapular channels, for finishing these channels after appropriate control of their sizes.

И в частном случае, при обработке ротора и соплового блока сначала обрабатывают все входные полуканалы образца ротора или соплового блока или входные каналы ротора или соплового блока, а уже затем обрабатывают все соответствующие выходные каналы. And in the particular case, when processing the rotor and nozzle block, all input half-channels of the sample of the rotor or nozzle block or input channels of the rotor or nozzle block are first processed, and then all corresponding output channels are processed.

И еще один частный случай способа электроэрозионной обработки ротора или соплового блока турбины заключается в том, что в качестве материала образца используют металл или сплав более легко поддающийся электроэрозионной обработке, чем материал ротора или соплового блока турбины, а в частном случае в качестве материала образца используют алюминиевый сплав. And another special case of the method of electroerosive processing of a rotor or nozzle block of a turbine is that a metal or alloy that is more easily amenable to electroerosive processing than the material of a rotor or nozzle block of a turbine is used as the sample material, and in the particular case, aluminum is used as the sample material alloy.

Техническим результатом, достигаемым изобретением "способ", является создание эффективного технологического процесса электроэрозионной обработки деталей типа ротора или соплового блока турбины повышенной точности обработки. The technical result achieved by the invention "method" is the creation of an effective technological process for electroerosive processing of parts such as a rotor or nozzle block of a turbine with increased processing accuracy.

В основу настоящего изобретения устройства поставлена задача повышения точности изготовления деталей типа ротора или соплового блока турбины. Это обеспечивается за счет сокращения величины технологических линейных размеров и зазоров, влияющих на точность размеров конструкции. The basis of the present invention of the device is the task of increasing the accuracy of manufacturing parts such as a rotor or nozzle block of a turbine. This is achieved by reducing the size of the technological linear dimensions and gaps that affect the accuracy of the dimensions of the structure.

Заявляемое изобретение "устройство" представляет собой приспособление к прошивному электроэрозионному станку для осуществления способа, заключающегося в установке электродов на столе прошивного электроэрозионного станка. Приспособление содержит корпус и установленные и закрепленные в корпусе электроды. Характерной особенностью приспособления является то, что его корпус выполнен в виде кронштейна, содержащего крепящийся на столе подпятник, стойку и перекладину, на которой и установлены электроды, причем один - для обработки входных, а другой для обработки выходных полуканалов ротора или соплового блока турбины, причем проекции этих электродов на ось шпинделя станка своими вершинами направлены в противоположные стороны. The claimed invention "device" is a device for a piercing EDM machine for implementing the method, which consists in installing electrodes on a table of a piercing EDM machine. The device comprises a housing and electrodes installed and fixed in the housing. A characteristic feature of the device is that its body is made in the form of a bracket containing a thrust bearing, a rack and a horizontal bar, on which electrodes are mounted, one for processing input and the other for processing output half-channels of a rotor or nozzle block of a turbine, the projections of these electrodes on the axis of the machine spindle with their vertices directed in opposite directions.

В частном случае устройства на корпусе приспособления подпятник кронштейна зафиксирован на столе станка с помощью прижимов и шпонки. In the particular case of the device on the fixture body, the bracket thrust bearing is fixed on the machine table with the help of clamps and keys.

В другом частном случае для установки электрода в перекладине предусмотрены для каждого электрода два отверстия, предназначенные для установки штифтов. In another particular case, for the installation of the electrode in the crossbar, two holes are provided for each electrode, intended for the installation of pins.

Техническим результатом осуществления изобретения "устройство" является повышение точности обработки межлопаточных каналов деталей типа ротор или сопловой блок турбины при обеспечении высокой чистоты обработки детали и технологичности процесса изготовления. The technical result of the invention, the "device" is to increase the accuracy of processing interscapular channels of parts of the rotor type or nozzle block of the turbine while ensuring high purity of processing of the part and manufacturability of the manufacturing process.

Краткое описание чертежей. A brief description of the drawings.

На фиг. 1 представлена блок-схема технологического процесса электроэрозионной обработки из заготовки ротора (или соплового блока) турбины. In FIG. 1 is a flowchart of an electrical discharge machining process from a rotor blank (or nozzle block) of a turbine.

На фиг.2 - продолжение блок-схемы, изображенной на фиг.1. Figure 2 is a continuation of the block diagram shown in figure 1.

На фиг. 3 - установка ротора турбины на прошивном элсктроэрозионном станке. In FIG. 3 - installation of a turbine rotor on a piercing electric erosion machine.

На фиг.4 - разрез Ю-Ю (см. фиг.3) по корпусу в виде кронштейна со снятыми электродами как приспособление для прошивного станка. Figure 4 - section Yu-Yu (see figure 3) along the body in the form of a bracket with removed electrodes as a fixture for a piercing machine.

На фиг.5 - cечение Ш-Ш (см. фиг.3).частей лопатки ротора и межлопаточных каналов, прошитых первым (входным) электродом 5. Figure 5 - section SH-W (see figure 3). Parts of the rotor blades and interscapular channels stitched with the first (input) electrode 5.

На фиг.6 - cечение Ш-Ш (см. фиг.3) частей лопатки ротора и межлопаточных каналов, прошитых вторым и третьим (выходными) электродами 6 и 7. In Fig.6 is a section SH-W (see Fig.3) parts of the rotor blades and interscapular channels, stitched with the second and third (output) electrodes 6 and 7.

На фиг.7 - cечение Ш-Ш (см. фиг.3) частей лопатки ротора и межлопаточных каналов, прошитых четвертым и пятым (выходными) электродами 8 и 9. In Fig.7 is a cross-section Ш-Ш (see Fig.3) parts of the rotor blades and interscapular channels, stitched with the fourth and fifth (output) electrodes 8 and 9.

На фиг.8 - cечение Ш-Ш (см. фиг.3) частей лопатки ротора и мeжлопаточных каналов, прошитых шестым (выходным) электродом 10. On Fig - section SH-W (see figure 3) parts of the rotor blades and interscapular channels, stitched with the sixth (output) electrode 10.

На фиг. 9 дано сечение М-М (см. фиг.6) в месте изготовления межлопаточного канала вторым и третьим электродами. In FIG. 9 shows a cross-section MM (see FIG. 6) at the place of manufacture of the interscapular channel by the second and third electrodes.

На фиг.10 - схема установки и обработки соплового блока турбины на прошивном электроэрозионном станке. Figure 10 is a diagram of the installation and processing of the nozzle block of a turbine on a piercing EDM machine.

Пример реализации изобретений. An example implementation of the invention.

Сущность заявляемого способа электроэрозионной обработки ротора или соплового блока турбины с наружным кольцевым венцом заключается прежде всего в том, что в начале по имеющимся чертежам строят электронно-цифровую модель межлопаточных каналов ротора. Это видно также из представленной на фиг.1 и 2 блок-схемы технологического процесса электроэрозионной обработки ротора турбины (далее под термином ротор турбины мы будем подразумевать и сопловой блок и любую другую обрабатываемую деталь с криволинейными каналами в принципе, аналогичную рассматриваемому ротору). The essence of the proposed method for electrical discharge machining of a rotor or nozzle block of a turbine with an external annular rim consists primarily in the fact that, at the beginning, an electronic digital model of the rotor blade channels is constructed according to the existing drawings. This can also be seen from the flowchart of the electrical discharge machining of the turbine rotor shown in Figs. 1 and 2 (hereinafter, by the term “turbine rotor” we will mean the nozzle block and any other machined part with curved channels, in principle, similar to the rotor under consideration).

После изготовления технологической оснастки для электроэрозионных станков на проволочном электроэрозионном станке по электронно-цифровой модели изготавливают соответствующие комплекты электродов. На основании чертежа ротора турбины и изготовленных электродов электронно-цифровым способом определяют зависимость движения электрода от движения заготовки на станке. After the manufacture of technological equipment for EDM machines on the wire EDM machine according to the electronic-digital model, the corresponding sets of electrodes are made. Based on the drawing of the turbine rotor and the manufactured electrodes, the dependence of the electrode movement on the movement of the workpiece on the machine is determined by the electronic digital method.

В случае, когда требуется производить как черновую, так и чистовую обработку изготавливают комплекты как черновых, так и чистовых электродов. Возможна обработка каналов сразу чистовыми электродами; тогда только их и изготавливают, как рассмотрено в представляемом примере. Электроды устанавливают на прошивном электроэрозионном станке, как показано на фиг.3 в приспособлении, где 1 - стол прошивного электроэрозионного станка, на котором установлено приспособление 2 для электродов, а на шпиндельной головке 3 станка установлен образец ротора 4 (заменяемый в технологическом процессе на ротор). Сечение Ю-Ю приспособления для электродов представлено на фиг 4. In the case when it is required to produce both roughing and finishing, sets of both roughing and finishing electrodes are made. It is possible to process the channels immediately with finishing electrodes; then only they are made, as discussed in the presented example. The electrodes are installed on the piercing EDM machine, as shown in Fig. 3 in the fixture, where 1 is the table of the piercing EDM machine, on which the electrode fixture 2 is installed, and a sample of the rotor 4 is installed on the spindle head 3 of the machine (replaced by a rotor in the technological process) . The cross-section S-J of the device for the electrodes is shown in Fig 4.

Обработка каналов на прошивном электроэрозионном станке показана на фиг. 5-8, соответствующими изменениями сечения Ш-Ш (см. фиг.3) при обработке входными и выходными электродами. На фиг.5 показана обработка поверхностей АВ и CD лопатки входного полуканала первым входным электродом (5). На фиг.6 показана обработка вторым и третьим входными электродами (6 и 7) корыта ВС лопатки. На фиг.7 показана обработка спинки АЕ лопатки выходными электродами четвертым (8) и пятым (9). А на фиг.8 показана обработка выходного кончика ED лопатки шестым выходным электродом (10). Channel processing on a piercing EDM machine is shown in FIG. 5-8, the corresponding changes in the cross-section Sh-Sh (see figure 3) when processing the input and output electrodes. Figure 5 shows the surface treatment of the AB and CD blades of the input half channel of the first input electrode (5). Figure 6 shows the processing of the second and third input electrodes (6 and 7) of the trough BC of the blade. 7 shows the processing of the back of the AE of the blade by the output electrodes of the fourth (8) and fifth (9). And on Fig shows the processing of the output tip of the ED blades sixth output electrode (10).

Таким образом, линиями А и D (которые могут быть не обязательно прямыми и в сечении на фиг.5-8 каждая из этих линий показана только точкой) определяется поверхность раздела входного 11 и выходного 12 полуканалов, пересекающая лопатку только по этим линиям. В принципе возможно касание поверхностью раздела профиля лопатки. Полученный профиль лопатки 13 в сечении Ш-Ш показан на фиг.8. В направлении вдоль профиля лопатки 13 выполнены остальные поверхности электродов 5, 6, 7, 8, 9, 10, обеспечивая свободное прохождение поочередно электродов в обрабатываемые полуканалы 11, 12 в процессе обработки и исключая "зарезание" электродами поверхностей профиля лопатки. Thus, lines A and D (which may not necessarily be straight lines and in the cross-section in Figs. 5-8 each of these lines are shown only by a dot), the interface between input 11 and output 12 half-channels is determined, crossing the blade only along these lines. In principle, it is possible to touch the blade profile with the interface. The obtained profile of the blade 13 in the cross section W-Sh is shown in Fig. 8. In the direction along the profile of the blade 13, the remaining surfaces of the electrodes 5, 6, 7, 8, 9, 10 are made, providing free passage of alternately electrodes into the processed half-channels 11, 12 during processing and excluding the "stabbing" of the surfaces of the profile of the blade by electrodes.

Входные электроды 5, 6, 7 относительно 8, 9, 10 могут быть изготовлены с припуском, до 0,1L по поперечным поверхностям раздела, условно обозначенным на фиг.8 линиями 14 и 15, где за L обозначена протяженность обрабатываемого канала (см. фиг. 8). Изготовлениe электродами 6 и 7 корыта ВС лопатки 13 осуществляется последовательно, как показано на фиг.9. Аналогичным образом осуществляется изготовление спинки АЕ лопатки 13 электродами 8 и 9. The input electrodes 5, 6, 7 relative to 8, 9, 10 can be made with an allowance of up to 0.1 L along the transverse interfaces, conventionally indicated in Fig. 8 by lines 14 and 15, where L denotes the length of the processed channel (see Fig. . 8). The manufacture of electrodes 6 and 7 of the trough BC of the blade 13 is carried out sequentially, as shown in Fig.9. Similarly, the backrest AE of the blade 13 is manufactured by electrodes 8 and 9.

Следует отметить, что в точках сопряжения каналов (а также лопатки) А, В, С, D, Е изготовление поверхностей электродами может осуществляться с перекрытием в этих точках на длине до 0,1 протяженности канала L (см. фиг.8). It should be noted that at the interface points of the channels (as well as the blades) A, B, C, D, E, the manufacture of surfaces by electrodes can be carried out with overlapping at these points over a length of 0.1 of the channel length L (see Fig. 8).

Для повышения качества обработки канала и лопатки в местах сопряжения поверхностей, обрабатываемых разными электродами, могут быть изготовлены галтели или фаски 16. To improve the quality of the processing of the channel and the blades at the interface between the surfaces treated with different electrodes, fillets or bevels 16 can be made.

После изготовления образца (4) на прошивном электроэрозионном станке заменяют образец на заготовку детали-роторa (см. фиг.3) и производят обработку заготовки ротора аналогично обработке заготовки образца с помощью шпинделя 3, меняя положение детали для обработки последующих каналов (лопаток) турбины. After making the sample (4) on the piercing EDM machine, the sample is replaced with the rotor part blank (see Fig. 3) and the rotor blank is processed in the same way as the sample blank with the spindle 3, changing the position of the part for processing the subsequent channels (blades) of the turbine.

Аналогичным образом производится обработка соплового блока 17 турбины, что изображено на фиг.10, где 1 - стол прошивного электроэрозионного станка, 3 - шпиндель прошивного электроэрозионного станка, на нем установлены электроды 18 и 19. Входной полуканал соплового блока 17 обрабатывают двумя электродами 18, а выходной канал соплового блока 17 обрабатывают одним электродом 19. Следует отметить, что при обработке как ротора, так и соплового блока турбины электроды, благодаря перемещению стола и шпинделя, перемещаются по сложным кривым, полученным электронно-цифровым способом, обеспечивающим сложную конфигурацию каналов и лопаток турбины. The nozzle block 17 of the turbine is similarly processed, as shown in Fig. 10, where 1 is the table of the piercing EDM machine, 3 is the spindle of the piercing EDM machine, the electrodes 18 and 19 are installed on it. The input half-channel of the nozzle block 17 is processed with two electrodes 18, and the output channel of the nozzle block 17 is treated with one electrode 19. It should be noted that when processing both the rotor and the nozzle block of the turbine, the electrodes, due to the movement of the table and spindle, move along complex curves obtained by electric ktronno-digital manner providing a complex channel configuration and turbine blades.

Благодаря тому, что при обработке входных и выходных каналов и наоборот изменяют на противоположное направление составляющей рабочего хода электрода вдоль оси шпинделя заготовки, обеспечивается повышенная точность обработки изготавливаемых деталей. Дополнительные особенности технологического процесса видны также из фиг.1 и 2. Due to the fact that when processing the input and output channels and vice versa, they change to the opposite direction of the component of the working stroke of the electrode along the axis of the workpiece spindle, increased accuracy of machining of manufactured parts is provided. Additional features of the process are also visible from figures 1 and 2.

Пример осуществления изобретения "устройство" в виде приспособления к прошивному электроэрозионному станку, представленное на фиг.3 и 4, заключается в следующем. An example embodiment of the invention, a "device" in the form of a device for a piercing EDM machine, shown in Fig.3 and 4, is as follows.

На стол 1 этого станка устанавливается это приспособление 2. Его корпус выполнен в виде кронштейна, содержащего стойку 20, подпятник 21 и перекладину 22. На перекладине 22 закреплены электроды 23 и 24, своими вершинами 25 и 26 направленные в разные стороны таким образом, что проекции этих электродов на ось шпинделя станка своими вершинами (25 и 26) направлены в противоположные стороны. Такое расположение электродов при обработке одного канала и введение их фактических координат с точностью до 0,02 мм обеспечивает повышенную точность его обработки по сравнению со случаями, когда такой канал обрабатывают, используя копировальные приспособления и переустановку обрабатываемой детали. Приспособление снабжено шпонкой 27 и прижимами 28, обеспечивающими крепление подпятника 21 к столу станка 1. Приспособление снабжено также выполненными в перекладине 22 двумя отверстиями 29 (см. фиг.4), в которые установлены штифты 30, фиксирующие точное положение электродов 25, 26 в корпусе 2 (на фиг.4 электроды не показаны). Проекции электродов 23 и 24 на ось шпинделя 3 своими вершинами 25 и 26 направлены в противоположные стороны. При работе вначале входными электродами на станке выполняют входные полуканалы 11 поочередно тремя электродами 5, 6, 7 (т.е. 23) на всех каналах образца (например, на двух каналах), а затем выходными электродами 8, 9, 10 (т. е. 24) изготавливают поочередно выходные полуканалы 12. Затем заменяют образец на ротор и аналогичным образом изготавливают ротор турбины, в необходимых случаях меняя угловое положение ротора 4 турбины путем поворота шпинделя на соответствующий угол. Готовую деталь снимают со станка и подвергают контролю. This fixture 2 is installed on table 1 of this machine. Its body is made in the form of a bracket containing a rack 20, a thrust bearing 21 and a crossbar 22. Electrodes 23 and 24 are fixed to the crossbar 22, their vertices 25 and 26 directed in different directions so that the projections of these electrodes on the axis of the machine spindle with their vertices (25 and 26) are directed in opposite directions. This arrangement of the electrodes during processing of one channel and the introduction of their actual coordinates with an accuracy of 0.02 mm provides increased accuracy of its processing compared to cases when such a channel is processed using copying devices and reinstalling the workpiece. The device is equipped with a key 27 and clamps 28, which provide fastening of the thrust bearing 21 to the table of the machine 1. The device is also equipped with two holes 29 made in the crossbar 22 (see Fig. 4), into which pins 30 are installed, fixing the exact position of the electrodes 25, 26 in the case 2 (electrodes not shown in FIG. 4). The projections of the electrodes 23 and 24 on the axis of the spindle 3 with their peaks 25 and 26 are directed in opposite directions. When first working with the input electrodes on the machine, the input half-channels 11 are executed alternately by three electrodes 5, 6, 7 (i.e. 23) on all channels of the sample (for example, on two channels), and then by the output electrodes 8, 9, 10 (i.e. e. 24) the output half-channels are made alternately 12. Then, the sample is replaced with a rotor and the turbine rotor is likewise manufactured, if necessary changing the angular position of the turbine rotor 4 by turning the spindle by an appropriate angle. The finished part is removed from the machine and subjected to control.

Промышленная применимость. Industrial applicability.

Изобретение готово к промышленному использованию и используется для изготовления соответствующих деталей. The invention is ready for industrial use and is used for the manufacture of relevant parts.

Claims

1. The method of electrical discharge machining of the rotor or nozzle block of a turbine with an outer annular rim, which consists in the fact that the billet of the rotor or nozzle block is fixed in the working chamber on pre-treated base surfaces and are formed by electrode-tools and with voltage applied to the electrode and the workpiece during pumping electrolyte through the gap between the electrode and the workpiece, while the profile of the working surfaces of the electrodes is performed close to the specified profile of the rotor blades or nozzle block, characterized in that before electrical discharge machining according to the drawings, the parts receive an electronic-digital model of the interscapular channels defining the profile of the blade, electronically digitally divide each of the interscapular channels in the transverse direction into two half-channels - input and output - separated by a transverse interface, and then, in accordance with the obtained electronic-digital model of the half-channels on the wire EDM machine, input and output electrodes are made for subsequent on the piercing electroerosive machine, respectively, of the input and output semi-channels forming full channels, after which the obtained electrodes are mounted on the piercing electroerosive machine in different directions by the input electrodes with respect to the output electrodes so that the projections of the electrodes on the machine spindle axis with their vertices pointing in opposite directions, then set process a sample of the rotor or nozzle block of the turbine on a piercing EDM machine, for which successively with electrodes At the beginning, they process two input and output half-channels, then control the quality of manufacturing channels on the sample, after which the sample on the machine is replaced with a workpiece and channels are made in it with the same electrodes that are used for processing the sample, and both the sample and the workpiece are processed in its constant position relative to the axis of the machine spindle with the axis coinciding or parallel to the axis of the machine spindle, and the movement of the electrodes relative to the sample and relative to the workpiece is carried out along complex paths, obtained electron-th digital method, and manufacturing at the transition from the inlet to the manufacture polukanala polukanala output and vice versa change direction component of the travel of the electrode along the spindle axis relative to the workpiece is reversed.

2. The method according to claim 1, characterized in that, if necessary, the half-channels are divided into longitudinal sections of the section by electronic-digital method into fractions of half-channels.

3. The method according to claim 1, characterized in that the electrodes for processing transverse interfaces are performed with an allowance equal to 0.1 of the length of the processed channel.

4. The method according to claim 3, characterized in that the electrodes of the lobes of the half-channels for processing longitudinal section surfaces are made with overlapping up to 0.1 of the maximum cross-sectional size of the fraction of the half-channel.

5. The method according to claim 1, characterized in that when processing the turbine rotor according to an electronic digital model, the input half channels are divided electronically into three parts of the input half channels, and the output is divided into three parts of the output half channels, which make three input and three output electrodes, and then these electrodes in a predetermined sequence conduct electrical discharge machining of the sample channels and the billet of the turbine rotor.

6. The method according to claim 1, characterized in that for the nozzle block of the turbine according to an electronic-digital model, the input half channels are divided electronically-digitally into two parts of the input half channels, by which two input electrodes are made, and one electrode for the output half channel, and then these electrodes in a predetermined sequence conduct electrical discharge machining of the channels of the sample and the workpiece nozzle block of the turbine.

7. The method according to claim 1, characterized in that the electrodes for processing the interscapular channels of the samples, as well as the interscapular channels of the workpiece, are performed in groups, one for roughing and the other for finishing machining the interscapular channels.

8. The method according to claim 7, characterized in that in the group for roughing the interscapular channels, electrodes are used that have developed a resource for finishing these channels after appropriate control of their sizes.

9. The method according to claim 1, characterized in that when processing the sample and the workpiece, all input half-channels of the sample or input channels of the workpiece are first processed, and then all output half-channels are processed accordingly.

10. The method according to claim 1, characterized in that the material of the sample using metal or alloy, more easily amenable to electrical discharge machining than the material of the rotor or nozzle block of the turbine.

11. The method according to claim 1 or 10, characterized in that an aluminum alloy is used as the sample material.

12. A device for mounting electrodes on the table of a piercing EDM machine, comprising a housing and electrodes fixed in it, characterized in that the housing is made in the form of a bracket containing a thrust bearing, a rack and a crossbar on which electrodes are mounted, their vertices directed to opposite sides, one for processing input, and the other for processing output semi-channels of the rotor or nozzle block of the turbine.

13. The device according to p. 12, characterized in that the thrust bearing of the bracket is fixed on the machine table using clamps and dowels.

14. The device according to p. 12, characterized in that for the installation of the electrode in the crossbar, two holes are provided for each electrode, designed to install the pins.