Verfahren zur Oberflächenbearbeitung von Rohlingen für Turbinenschaufeln oder Propellerflügel, sowie Maschine zur Durchführung des Verfahrens Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Oberflächenbearbeitung von Rohlin- gen für Turbinenschaufeln oder Propellerflügel.
Die Bearbeitung solcher Rohlinge in einer Ko- pierfräsmaschine oder in einer Kopierhobelma- schine unter Anwendung von beispielsweise hydrauli- schen Servosystemen, welche das Werkzeug in über einstimmung mit der Abtastung eines Kopiermodells durch einen Kopierstift steuern, ist bekannt.
Ferner ist bekannt, dass durch die Anwendung von mehreren Werkzeugen und die gleichzeitige Be arbeitung des Werkstückes auf beiden Seiten eine grosse Bearbeitungskapazität erreicht werden kann. Dabei lässt man zweckmässigerweise beide Werkzeu ge beide Seiten einer und derselben Stelle des Werk stücks bearbeiten, weil dadurch ein Einfedern des Werkstücks vermieden wird.
Nach der Bearbeitung durch Fräsen oder Ho beln muss das Werkstück geschliffen werden, was ent weder von Hand oder in einer besonderen Schleif- maschine geschehen kann.
Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist der, ein Verfahren zur Bearbeitung von Rohlingen zu er zielen, welches einen höheren Arbeitstakt und grös- sere Genauigkeit erlaubt als die bekannten Bearbei tungsverfahren.
Dies wird gemäss dem Verfahren nach der Erfin dung dadurch erreicht, dass zwei Rohlinge, je einer auf einer von zwei einander gegenüberstehenden, auf einer horizontalen, drehbaren Achse angebrachten Aufspannplatten aufgespannt werden, so dass die Be lastung genannter Achse ausbalanciert ist, zum Ko pierfräsen der beiden Rohlinge unter Anwendung von zwei gleichen Schablonen, welche drehbar auf die.
gleiche Weise wie die genannten Rohlinge im Verhältnis zu einer Drehachse aufgespannt sind, wo- bei zuerst der eine Rohling unter Abtastung der einen Schablone kopiergefräst wird und danach der andere Rohling unter Abtastung der anderen Scha blone kopiergefräst wird, während gleichzeitig das erste Werkstück durch Schleifen fertigbearbeitet wird, wonach das fertigbearbeitete Werkstück gegen einen dritten Rohling ausgetauscht wird, welcher somit ko piergefräst wird, während gleichzeitig das zweite Werk stück durch den genannten Schleifvorgang fertigbe arbeitet wird.
Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Ma schine zur Durchführung des neuen Verfahrens, wel che Maschine gemäss der Erfindung dadurch gekenn zeichnet ist, dass sie eine horizontale, drehbare Ach se besitzt, welche mit Aufspannplatten auf zwei ein ander gegenüberliegenden Seiten der Achse versehen ist, so dass zwei aufgespannte Werkstücke sich ge genseitig ausbalancieren können, wobei zur einen Sei te genannter Achse zwei Fräseinheiten auf Schlit- ten im Fundament der Maschine angeordnet sind, dass, im Verhältnis zur genannten Achse diametral ge genüberliegend,
zwei Schleifmaschinen zum Schleifen in Richtung gegeneinander und parallel zu genannter Achse angeordnet sind, und dass zwei gleiche Scha blonen zur Steuerung des Fräsvorganges angeord net sind, welche Schablonen drehbar im Verhältnis zu einer Drehachse aufgespannt sind, in gleicher Weise wie die auf den vorgenannten Platten auf gepspannten Werkstücke.
Ausführungsbeispiele der Erfindungen werden im folgenden näher beschrieben unter Hinweis auf die beigefügte Zeichnung, die in perspektivischer Dar stellung eine Bearbeitungsmaschine zeigt.
Die in der Zeichnung dargestellte Maschine ent hält eine Achse oder Nabenteil 1, der drehbar in zwei Konsolen 2 und 3 gelagert ist. Die Achse 1 wird von einem Motor 4 über ein Vorgelege 5 ange trieben, welches in der Zeichnung als einfaches Zahn radgetriebe dargestellt wurde, jedoch vorzugsweise als stufenloses Getriebe ausgelegt werden kann. Auf der Achse 1 ist eine Aufspannplatte 6 angebracht, auf der ein Rohling 7 zur Fertigung einer Kaplantur binenschaufel aufgespannt ist. Auf der diametral zur Achse 1 gegenüberliegenden- Seite befindet sich ebenfalls eine Aufspannplatte, auf der ein Schaufel rohling 8 aufgespannt ist.
Die Konsolen 2 und 3 sind in einem Fundament verankert, welches eine Grube 9 im Werkstattboden bildet. Die beiden Rohlinge 7 und 8 sind im selben Abstand voneinander angeord net, den die fertigen Schaufeln nach der Montage auf der Achse der fertigen Kaplanturbine einnehmen.
Mit 10 und 10a werden zwei Fräseinheiten be zeichnet, von denen jede aus einem Motor besteht, der ein Fräswerkzeug antreibt. Die Fräseinheit 10 wurde auf einem Querschlitten 11 montiert, welcher von einer nicht gezeigten hydraulischen Vorschub anordnung herkömmlicher Art bewegt wird. Die je weilige Lage des Querschlittens 11 wird von einem Elgon 12 registriert. Der Querschlitten 11 wurde auf einem Längsschlitten 13 montiert, welcher auf einer Bodenprismenführung 14 gelagert ist und welcher gleichfalls mit einer nicht gezeigten hydraulischen Vorschubanordnung versehen ist.
Die jeweilige La ge des Längsschlittens 13 auf der Prismenführung 14 wird mittels eines Elgons 15 registriert, welches mit einem Zahnrad 16 versehen ist, das im Eingriff mit der Zahnstange 17 steht.
Die Fräseinheit 10a ist in der entsprechenden Weise gelagert.
Auf einer Achse 18, die eine Verlängerung der Achse 1 bildet, sind zwei Kopiermodelle 19 und 20 im Verhältnis zu genannter Achse 18 diametral ein- ander gegenüberliegend angeordnet.. Eine Kopiervor richtung, welche der Abtastung der Modelle 19 und 20 dient und die als Miniatur der grossen Prismen und der Quer- und Längsschlitten der Maschine aus gebildet ist, umfasst zwei Kopierstifthalter 21 und 22;
von denen Kopierstifthalter 21 auf einem Quer schütten 23 gelagert ist, der hydraulisch gesteuert und seinerseits auf einem hydraulisch gesteuerten Längs schlitten 24 gelagert ist, der auf einer Prismenfüh rung 25 auf einer im Werkstattboden verankerten Konsole 26 angeordnet ist. Der Querschlitten 23 und der Längsschlitten 24 werden von Elgonen 27 und 28 gesteuert.
Ein Vibrationsdämpfer 29, bestehend aus einer doppeltkonischen Gummirolle 30; ist dazu vorgese hen, während des Bearbeitungsvorgangs in Kontakt mit der Kante des Schaufelrohlings gebracht zu wer den und dadurch eine einseitige Bearbeitung ohne das Risiko von Einfederungs- oder Schwingungser scheinungen zu ermöglichen. Die G<U>ummir</U>olle 30 kann durch hydraulischen Druck in Richtung auf Achse 1 bewegt werden.
Die Ziffern 31 und 32 bezeichnen zwei gegen läufig und parallel zur Achse 1 verschiebbare Schleif- maschinen. Ihre axialen Stellungen können in hier nicht gezeigter, herkömmlicher Weise mit Hilfe von Druckluftvorrichtungen geregelt werden.
Ein Einstellorgan 33 zur Einstellung der Fräs- einheiten 10 und 10a wurde auf Achse 1 angebracht. Ein ähnliches Einstellorgan 34 für die Kopierstift kalter 21 und 22 wurde auf Achse 18 angebracht.
Ziffer 35 bezeichnet eine hydraulische Pumpe, die Drucköl zu den Antriebssystemen der Fräsein- heiten und Kopierstifthalter fördert. 36 ist ein Be dienungspult, von dem aus die Arbeitsmomente der Maschine von Handgesteuert werden können.
Die dargestellte Maschine- funktioniert auf fol gende Weise: Im Anschluss an das Aufspannen der Schaufel- rohlinge 7 und 8 und der Modelle 19 und 20 werden die Fräseinheiten 10 und 10a gegen das Einstell werkzeug 33 und die Kopierstifthalter 21 und 22 ge gen das Einstellwerkzeug 34 ausgerichtet.
Sodann wird Werkstück 7 bearbeitet, indem Ach se 1 gedreht wird, bis Werkstück 7 das Fräserpaar 10 und 10a durchläuft. Die Lagen genannter Fräs einheiten werden von den Lagen der Kopierstifthalter 21 und 22 mit Hilfe eines hier nicht gezeigten, elek trohydraulischen Servosystems herkömmlicher Art gesteuert.
Der Schaufelrohling 7 ist nach dem Fräsen mit der Modellschaufel 19 konform. Während des Frä- sens des ersten Rohlings sind die Schleifeinheiten 31 und 32 ausser Funktion.
Nach Beendigung des Fräsvorgangs für Werk stück 7 wird Achse 1 um l80 gedreht und mit dem Fräsen des Rohlings 8 begonnen, wobei Modell 20 als steuerndes Organ dient. Gleichzeitig beginnen die Schleifmaschinen 31 und 32 mit dem Schleifen des gefrästen Werkstücks 7 auf die gewünschte Ober flächengute.
Nach Fertigfräsen von Werkstück 8 wird Achse 1 wiederum 180 gedreht, worauf Werkstück 7 ab montiert und durch einen neuen Rohling ersetzt wird. Während des Fräsens des neuen Rohlings wird Werk stück 8 geschliffen.
Die Maschine ist in bekannter Weise auf ver schiedene Masstäbe zwischen Werkstück und Modell einstellbar. Die beschriebene Maschine kann prinzi piell als Drehmaschine verwendet werden.