CH444622A - Werkzeugmaschine - Google Patents

Werkzeugmaschine

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Publication number
CH444622A
CH444622A CH1452565A CH1452565A CH444622A CH 444622 A CH444622 A CH 444622A CH 1452565 A CH1452565 A CH 1452565A CH 1452565 A CH1452565 A CH 1452565A CH 444622 A CH444622 A CH 444622A
Authority
CH
Switzerland
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platform
workpiece blank
blank
pressure
machine according
Prior art date
Application number
CH1452565A
Other languages
English (en)
Inventor
August Attermeyer Lawrence
William Young Louis
Original Assignee
Cincinnati Milling Machine Co
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Publication date
Application filed by Cincinnati Milling Machine Co filed Critical Cincinnati Milling Machine Co
Publication of CH444622A publication Critical patent/CH444622A/de

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/72Auxiliary arrangements; Interconnections between auxiliary tables and movable machine elements
    • B23Q1/76Steadies; Rests
    • B23Q1/763Rotating steadies or rests
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C3/00Milling particular work; Special milling operations; Machines therefor
    • B23C3/16Working surfaces curved in two directions
    • B23C3/18Working surfaces curved in two directions for shaping screw-propellers, turbine blades, or impellers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T409/00Gear cutting, milling, or planing
    • Y10T409/30Milling
    • Y10T409/304536Milling including means to infeed work to cutter
    • Y10T409/305544Milling including means to infeed work to cutter with work holder
    • Y10T409/305656Milling including means to infeed work to cutter with work holder including means to support work for rotation during operation
    • Y10T409/305768Milling including means to infeed work to cutter with work holder including means to support work for rotation during operation with linear movement of work

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description


      Werkzeugmaschine       Die     Erfindung    bezieht sich auf eine     Werkzeugma-          schine    mit einem Halter, der das eine Ende eines Werk  stückrohlings trägt und den Werkstückrohling auf einer  feststehenden Achse dreht, mit einem Fräswerkzeug, das  längs des Werkstückrohlings relativ beweglich und  gleichzeitig zum Werkstückrohling hin- und von diesem       Rohling    wegbewegbar ist, und mit     einer    Tragvorrich  tung, :die die seitliche Durchbiegung des     Werkstück-          rohlin;gs    verringert. Eine solche Maschine kann insbe  sondere zur Herstellung aerodynamisch geformter Tur  binenschaufeln verwendet werden.  



  Ein bei Turbinenschaufeln allgemein angewendetes  Bearbeitungsverfahren besteht darin, einen Werkstück  rohling an seinem Wurzelende zu halten, den Werk  stückrohling auf einer     feststehenden    Achse zu drehen  und ein Fräswerkzeug längs der Schaufelfläche zu bewe  gen und gleichzeitig das Fräswerkzeug zum Werkstück  rohling hin und vom Werkstückrohling weg in     überein-          stimmung    mit der Drehung des     Rohlings    und entspre  chend einer     vorgeformten    Schablone oder eines vorauf  gezeichneten Programmes zu bewegen. Dieses Verfahren  ist bisher weitgehend angewendet worden und ist eines  der besten Verfahren zur Herstellung von Schaufelpro  filen.

   Das Bestreben geht jedoch dahin, sorgfältiger aus  geführte     Schaufeln    grösserer Präzision zu erzeugen und  die     Schaufeln        hinsichtlich    Platz und Material wirtschaft  lich günstiger auszuführen. Dies     führt    zu Schaufeln klei  neren     Querschnittes.,    :deren Profil sorgfältig gearbeitet  und Mal für Mal kopiert werden muss. Da ausserdem  die Grösse und die Kapazität der Kraftanlagen immer  mehr steigt, werden grössere Turbinenschaufeln be  trächtlicher Länge verlangt, wobei einige     Schaufeln    bis  zu 125 cm lang und noch     länger    auf ihrem aerodyna  misch wirksamen Profil sind.

   Da die     Schaufeln    bei dem  erwähnten Herstellungsverfahren nur an den Enden ge  tragen werden,     erfolgt        beim        maschinellen        Bearbeiten    der  Mittelfläche der     Schaufellänge    eine     beträchtliche    Durch  biegung des     Schaufelrohlings,    so dass es schwierig ist,  unter Beibehalten der Abmessungs- und Oberflächen  fertigungstoleranzen, mit wirtschaftlich günstigen Ge-    schwindigkeiten zu .arbeiten:.

   Versuche, während des  Fräsens der Mittelfläche der Turbinenschaufeln eine  seitliche Stütze zwischen Schaufelspitze und Schaufel  wurzel zu schaffen, sind hauptsächlich wegen der Natur  der Schaufel selbst ohne Erfolg geblieben. Die Schaufel  hat einen sich ständig ändernden     Querschnitt    und hat  oft ein verwundenes Profil. Ausserdem     befinden    sich auf  der Schaufel Unregelmässigkeiten, z. B. Schutzflächen  zur Verhütung von Schaufelerosion sowie Laschenzap  fen, die zum     gegenseitigen    Versteifen benachbarter  Schaufeln um das Turbinenrad verwendet werden, um  ein Flattern oder Vibrieren der     Schaufeln    zu verhindern.  



  Die erfindungsgemässe Werkzeugmaschine ist ge  kennzeichnet durch eine die Tragvorrichtung bildende  Plattform mit einer die Mitte der Plattform durchsetzen  den Öffnung zum losen Aufnehmen des Werkstückroh  lings; durch eine zum Tragen der Plattform dienende  Lagervorrichtung, die eine freie Drehung der Plattform  auf der feststehenden Achse ermöglicht und die die  Plattform beim Vorschub des Fräswerkzeuges zum Hal  ter hin bewegt; durch eine auf der Plattform vorhandene  Klemmvorrichtung; die den Werkstückrohling mit Druck  einklemmt, und durch eine Entsperrvorrichtung, die den  Druck der Klemmvorrichtung in zeitlicher Übereinstim  mung mit der Drehung des Werkstückrohlings und der  Plattvorm kurzzeitig aufhebt.  



  Ein Ausführungsbeispiel der     Erfindung    ist nachste  hend anhand der Zeichnungen beschrieben.  



  In den Zeichnungen ist  Fig. 1 eine Teilansicht einer zum Fräsen von Tur  binenschaufeln dienenden Fräsmaschine;       Fig.2    eine teilweise geschnittene Draufsicht auf  einen Träger mit der neuen Vorrichtung;       Fig.    3 ein Schnitt     nach    Linie 3-3 der     Fig.    2;       Fig.    4 ein Schnitt nach Linie 4-4 der     Fig.    3;       Fig.    5 ein Teilschnitt nach Linie 5-5 der     Fig    2 und       Fig.    6 ist ein Querschnitt nach Linie 6-6 der     Fig.    2.

         Fig.    1 zeigt in vereinfachter Form eine Turbinen  schaufel-Fräsmaschine zum     gleichzeitigen    Fräsen mehre  rer Turbinenschaufeln. Die Maschine hat mehrere Bear-      beitungsstationen, die längs der Maschine hintereinander  angeordnet sind und die unmittelbar hinter der darge  stellten Maschinenseite liegen. Alle Bearbeitungsstatio  nen werden im Gleichlauf betätigt. .  



  Die Maschine hat ein Gestell 10, auf welchem an  jeder Bearbeitungsstation ein Halter 11 drehbar gelagert  ist. Die Halter 11 werden über herkömmliche Flüssig  keitsmotore (nicht dargestellt) angetrieben. Jeder Halter  11 nimmt das Wurzelende eines Schaufelrohlings 12 auf,  dem     ein:    aerodynamisch wirksames Turbinenschaufel  profil gegeben werden soll. Das Aussenende oder Spit  zenende des Schaufelrohlings 12 wird gegen eine seit  liche Bewegung von einer Drehspitze oder Körnerspitze  13 gehalten, die an diesem Spitzenende anliegt. Die  Drehspitze 13 und die Drehspitzen für die anderen Be  arbeitungsstationen werden von einem Reitstockschlit  ten 14 getragen, der auf den vom Gestell 10 getragenen  Führungen 15 verschiebbar ist, so dass Schaufeln ver  schiedener Länge von der Maschine bearbeitet werden  können.

   Das Gestell 10 weist ausserdem Führungen 16  auf, auf denen sich ein Unterschlitten 17 in lotrechter  Richtung, gesehen in Fig. 1, bewegt. Die Vorrichtung  zum Verschieben des     Unterschlittens    17 kann von üb  licher Ausführung sein. Es kann jede beliebige Vorrich  tung verwendet werden, die den Unterschlitten 17 mit  einer langsamen und geregelten Geschwindigkeit auf  den Führungsbahnen 16 bewegt. Vorrichtungen, die  diese Aufgabe erfüllen, sind in der Technik bekannt und  werden daher hier nicht beschrieben.     Auf    dem Unter  schlitten 17 ist ein Spindelträger 18 gelagert, aus dem  die Spindeln 19 ragen. Auf jeder Spindel 19 ist ein Frä  ser 20 befestigt, der in Drehung gesetzt und an einen  zugehörenden Schaufelrohling 12 angelegt wird, wenn  der Rohling zur Herstellung -des Schaufelprofils gedreht  wird.

   Da die Maschine mehrere in Reihe liegende Be  arbeitungsstationen hat, weist der Spindelträger 18 eine  Reihe Spindeln 19 auf, die unmittelbar hinter der dar  gestellten Spindel liegen. In der dargestellten Maschine  ist der Spindelträger 18 auf einem Zapfen 21 schwing  bar gelagert, so ,dass der Spindelträger 18 von dem Un  terschlitten 17 weg und zum Schaufelrohling 12 hin ge  schwenkt werden kann. Die Schwingbewegung des Spin  delträgers 18 wird von einem aus einem Kolben und  Zylinder bestehenden Flüssigkeitsmotor 22 bewirkt, der  einen Hebel 23 um einen auf dem Unterschlitten 17  vorhandenen Drehzapfen 24 dreht. Der Hebel 23 ist mit  dem unteren Ende des Spindelträgers 18 über eine  Schubstange 25 verbunden.

   Bei dem zum Drehen des  Hebels 23 in der einen oder der anderen Richtung er  folgenden Einschalten des Motors 22 wird eine Kraft  durch die Schubstange 25 auf den Spindelträger 18       übertragen,    der infolgedessen auf dem Zapfen 21  schwingt und alle Fräser 22 zu den Schaufelrohlingen  12 hin oder von den Schaufelrohlingen 22 weg bewegt.  Das Arbeiten des Motors 22 wird von einer automatisch  arbeitenden Regelvorrichtung (nicht dargestellt) geregelt,  die ein hydraulischer Tiefentaster mit einer Schablone  bekannter Artsein kann oder die aus einem vorgezeich  neten Programm in Form von     Lochkarten    oder in Form  eines Lochstreifens bestehen kann, der in einer elektro  nischen Regelvorrichtung, in der Technik als numerische  Regelung bekannt, arbeitet.  



  Bei einer aus einer Schablone und einem Taster be  stehenden Regelanlage hat der Taster die gleiche Form  wie der Fräser 22 und wird fortschreitend längs der  Schablone mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt, mit    der der Unterschlitten 17 nach unten bewegt wird. Die  Schablone wird auch im Gleichlauf mit dem Schaufel  rohling 12 gedreht. Der Taster wird von einem Bauteil  getragen, der ebenfalls um einen Zapfen schwingbar ge  lagert ist wie der Träger 18, um den Taster mit einem       voreingestellten    Druck gegen die Schablone zu drücken.  Wenn sich das Profil der Kontaktfläche ändert, wird der  Taster zur Schablone hin und von der Schablone weg  geschwenkt.

   Bei einer     üblichen    hydraulischen Regelein  richtung folgt der Träger 18 dem Taster, so dass sich  also die     Fräser    20 im Gleichlauf mit dem Taster bewe  gen. Auf diese Weise ist die Schwingbewegung des     Spin-          delträgers    18 mit der Drehung des Schaufelrohlings 12  koordiniert und jeder     Fräser    20 legt sich an den zuge  hörenden     Schaufelrohling    12 so an, dass Metall     abge-          spant        wird,    um eine gewünschte aerodynamisch wirk=  saure Turbinenschaufel zu erzeugen.

   Zur gleichen Zeit,  wie der     Spindelträger    18 zu den Schaufelrohlingen 12  hin und von den Schaufelrohlingen 12 weg bewegt wird  und die     Schaufelrohlinge    12 durch die Halter 11 gedreht  werden, wird der Unterschlitten 17 mit einer gleichblei  benden     Geschwindigkeit        auf    den     Führungen    16 nach  unten bewegt. Die Berührungsbahn jedes     Fräsers    20 mit  dem Schaufelrohling 12 hat die Form einer Spirale, die  am oberen Ende oder Spitzende des Schaufelrohlings  12, in das die Drehspitze 13 eingreift, beginnt und nach  unten zum Halter 11 fortschreitet.  



  Die neue Vorrichtung wird in einem Träger 26 ge  tragen, der an der Vorderseite des Unterschlittens 17  angebracht ist und der aus dem Unterschlitten 17 freitra  gend nach aussen unmittelbar unterhalb der     Fräswerk-          zeuge    20 ragt. Wie bereits erwähnt, enthält die Maschine  mehrere in Reihe liegende Bearbeitungsstationen, die in  gleicher Weise ausgebildet sind. Da die neue Vorrich  tung an jeder Bearbeitungsstation die gleiche Ausfüh  rung hat, wird nur eine einzige neue Vorrichtung anhand  der     Fig.    2 und 6 beschrieben. Wie     Fig.    6 zeigt,     umgibt     der Träger 26 jede Fläche, an der ein Schaufelrohling  12     während    seiner Bearbeitung gedreht wird.

   Der Träger  26 befindet sich auf einer Ebene zwischen den Enden  des Schaufelrohlings 12. An jeder in der Maschine gele  genen Bearbeitungsstation wird der Träger 26 von einer  Öffnung durchsetzt, die einen Drehtisch oder eine Platt  form 27 aufnimmt, die sich in dieser Öffnung frei dreht.  Zu diesem Zweck ist zwischen der Plattform 27 und  einer in dem Träger 26 gehaltenen Auskleidung 30 eine  Gruppe von     Wälzlagern    28, 29     angeordnet,    die an ihrem  inneren Laufring von einem Ring 31 gehalten werden,  der an der Unterseite der Plattform 27 mit Kopfschrau  ben 32 befestigt ist und die an ihrem äusseren Laufring  durch einen Flansch 33 gehalten werden, der an der  Auskleidung 30 befestigt ist.

   Die obere Seite der Wälz  lager ist gegen das Eindringen von Spänen und Schmutz  von einem Ring 34 geschützt, der an der Plattform 27  befestigt ist und der dicht über den Flansch 33 ragt. Da  die Plattform 27 in dem Träger 26 von den     Wälzlagern     28 und 29 gehalten wird,     kann    sich die Plattform 27 im  Träger 26 frei drehen, wird jedoch gleichzeitig gegen  eine Seitenbewegung gehalten. Die Achse, auf der sich  der Schaufelrohling 12 dreht, ist feststehend, und die  Achse, auf der sich die Plattform 27 frei dreht, ent  spricht der ersterwähnten Achse. Die Plattform 27 wird  von einer in der Mitte gelegenen Öffnung 35 durchge  setzt, die den     Schaufelrohling    12 lose aufnimmt.

   Der  Schaufelrohling 12 und die Öffnung 35 sind gegenseitig  so bemessen, dass der Schaufelrohling 12 frei in die  Öffnung 35     eingeführt    und in der Öffnung 35 bewegt      werden kann, ohne dass der Rohling die Seiten dieser       Öffnung    35 berührt.  



  Die Plattform trägt eine Klemmvorrichtung, die den       Schaufelrohling    12 von entgegengesetzten Seiten her  einklemmt, um den Schaufelrohling beim maschinellen  Bearbeiten gegen eine seitliche Durchbiegung zu sichern.  Diese Vorrichtung weist zwei ähnliche, aber nicht iden  tische Einheiten auf, von denen jede auf gegenüberlie  genden Seiten des     Schaufelrohlings    12     und    der Öffnung  35 angeordnet ist. Die eine Einheit hat einen Druckkol  ben 36, an welchem eine Gabel 37 angebracht ist, die  mittels eines Zapfens 38 eine begrenzte Drehbewegung  ausführen kann. Diese Gabel 37 trägt gehärtete Einsätze  39 und 40, die sich an die Rückseite oder die konvexe  Seite des     Schaufelrohlings    12 anlegen.

   Da die Gabel 37  eine begrenzte Drehbewegung auf dem Druckkolben 36  ausführen     kann,    kann sich die Gabel den Schaufelprofil  änderungen bei ihrer in Längsrichtung der Schaufel er  folgenden Bewegung ,anpassen, denn die Schaufeln  haben sehr verwickelte Profile, die einen Drall von Ende  zu Ende enthalten. Die andere Klemmvorrichtung hat  einen Druckkolben 41, an welchem eine Gabel 42 mit  tels eines Zapfens 43 fest angebracht ist, so dass jede  begrenzte Drehbewegung in bezug auf den Druckkolben  41 verhindert ist. Die Gabel 42 trägt ebenfalls zwei ge  härtete Einsätze 44 und 45, die sich an die konkave  Seite oder Hohlseite des     Schaufelrohlings    12 anlegen.

    Die gehärteten Einsätze 39 und 40 der Gabel 37 und  auch die gehärteten Einsätze 44 und 45 der Gabel 42  legen sich an den     Schaufelrohling    an auf Abstand ste  henden Stellen an, die sehr kleine Berührungsflächen  haben. Infolge des Abstandes der Berührungsstellen  der gehärteten Einsätze 39, 40, 44 und 45 kann die       Klemmvorrichtung    längs des Schaufelrohlings 12 nach  unten bewegt werden, ohne dass eine     Störung    mit Vor  sprüngen erfolgt, die an dem Schaufelrohling 12     vor-          haniden    sind und die beispielsweise aus     Drahtverla-          schungsvorsprüngen    46 bestehen,

   die aus dem Schaufel  rohling 12 ragen und Abweichungen von der normalen  hydrodynamischen     Form    des der Schaufel bilden. Die  Gabel 37 und 42 und die     gehärteten    Einsätze 39, 40,  44, 45 sind für das auszuarbeitende Schaufelprofil ent  worfen oder berechnet. Die Gabeln 37 und 42 sind also  Werkzeuge, die ausgewechselt werden, wenn abwei  chende Schaufelprofile zu bearbeiten sind.  



  Die Druckkolben 36 und 41 werden durch     im    Auf  bau gleiche Vorrichtungen getragen und betätigt. Es  wird daher nur eine einzige dieser Vorrichtungen anhand  der Fig. 3, 4 und 5 beschrieben. Der Druckkolben 36  ist     gleitbar    in einem Gehäuse 47 gelagert und wird  ständig aus dem Gehäuse 47 heraus von einer Feder  48 gedrängt, die zwischen dem Druckkolben 36 und  einer     hinteren    Deckscheibe 49     zusammengepresst    ist. Es  wird also ein Druck erzeugt, durch den der Druckkolben  36 nach aussen     gedrückt    wird, bis die Gabel 37 und ihre  Einsätze 39 und 40 an der Rückseite des     Schaufelroh-          lngs    .12 anliegen.

   Eine Bewegung des Druckkolbens 36  aus dem Gehäuse 47 heraus ist zu allen Zeiten. möglich.  Eine Bewegung des Druckkolbens 36 in das Gehäuse  47 hinein wird jedoch durch eine Sperrvorrichtung, die  einen Klemmeinsatz enthält,     verhindert.    Der Druckkol  ben 36 hat auf seiner     einen    Seite eine schrägverlaufende  Nut 50, in die ein Zapfen 51 eingreift, der in dem Ge  häuse 47 eine Gleitbewegung in einer Richtung, die quer  zur Bewegungsrichtung des Druckkolbens 36 verläuft,  ausführen kann. Das dem Druckkolben 36 entgegenge  setzte Ende dieses Zapfens 51 liegt an einem Sperrkol-    ben 52 in einer Nut 53 an, die eine abgeschrägte Fläche  hat, die ähnlich der Schrägfläche der Nut 50 ist. Eine  Feder 54 ist zwischen den Sperrkolben 52 und einer  am Gehäuse 47 befestigten Deckscheibe 55 eingepresst.

    Der Sperrkolben 52 wird daher aus dem Gehäuse 47  heraus in einer Richtung gedrängt, die entgegengesetzt  der Richtung des Druckkolbens 36 ist. Hierdurch erfolgt  eine feste Berührung des Zapfens 51 an jedem Ende der  Nuten 50 und 53. Eine Bewegung des Druckkolbens 36  in das Gehäuse 47 hinein kann also erst dann erfolgen,  wenn der Sperrkolben 52 gegen den Druck seiner Feder  verschoben wird, um einen Zwischenraum für die Be  wegung     .auf    dem Zapfen 51 zu schaffen. Der     Druckkol-          ben    41 wird in einem Gehäuse 56 in der     gleichen    Weise  gehalten, wie der Druckkolben 36 in dem Gehäuse 47  gehalten wird.

   In ähnlicher Weise ist ein Sperrkolben 57  im Gehäuse 56 vorhanden und arbeitet zusammen mit  dem Druckkolben 41, damit sich der Druckkolben 41  aus dem Gehäuse 56 herausbewegen kann. Gleichzeitig  wird jedoch ein Zurückziehen des Druckkolbens 41 ver  hütet und wird erst dann möglich, wenn der Sperrkolben  57 in das Gehäuse 56 hineingeschoben wird. Beide  Klemmgabeln 37 und 42 werden     also    in einer feststehen  den Stellung in bezug auf die Gehäuse 47 und 56 so       lange    gehalten, bis die Sperrkolben 52 und 57 in das  Gehäuse 47 bzw. das Gehäuse 56 hineingeschoben wor  den sind. Nach diesem Einschieben können die Druck  kolben 36 und 41 zurück in das gleiche Gehäuse ge  schoben werden.  



  Da das Fräsen am Spitzenende des Schaufelrohlings  12, das den kleinsten Querschnitt hat, beginnt und längs  des Schaufelrohlings     allmählich    zum Halter 11 fort  schreitet, steigt der Druck auf die Druckkolben 36 und  41 infolge der Zunahme der Querschnittsgrösse des  Schaufelrohlings 12. Dieser Druck würde bald     über-          mässig    gross werden und würde daher den Widerstand  gegen die     Abwärtsbewegung    des Unterschlittens 17 so  lange erhöhen, bis schliesslich die Vorschubvorrichtung  stehen bleibt.

   Es sind daher Regelvorrichtungen vorge  sehen, durch die die Sperrkolben 52 und 57 in das Ge  häuse 47 bzw. 56     bewegt    werden; um die Druckkolben  36 und 41 zu entsperren, damit sich die Druckkolben  36 und 41 in dieses Gehäuse hineinbewegen können.  Diese Freigabe oder Entsperrungsvorrichtung wird von  dem Träger 26 getragen und besteht aus zwei aus Kol  ben und     Zylindern    zusammengesetzten Flüssigkeitsmo  toren 58 und 59, die in diametral     entgegengesetzt    lie  genden Stellen quer zur Öffnung, in der die Plattform  27 aufgenommen worden ist, angeordnet sind.

   Aus den  Motoren 58 und 59 ragt je ein Kolben 60 bzw. 61 nach  aussen und     zur        Plattform    27 an einer oberhalb der  Plattform liegenden Ebene, die der Höhenlage der Sperr  kolben 52 und 57 oberhalb der Plattform 27 entspricht.  Wie Fig. 2 zeigt, liegen auch die Sperrkolben 52 und 57  auf diametral entgegengesetzten Stellen auf der Platt  form 27.

   Wird die Plattform 27, die sich beim     Fräsvor-          gang    mit dem Schaufelrohling 12 dreht, in Richtung- des  Uhrzeigers gedreht, so dass sich der Sperrkolben 52 ge  genüber dem Kolben 61 und in der gestrichelt darge  stellten Stellung 52' befindet, dann können die- Motore  58 und 59 eingeschaltet werden und beide Sperrkolben  52 und 57 werden gleichzeitig in das Gehäuse     ,A.7        bzw.     56 bewegt.

   Zu dem Zeitpunkt, an dem     der-Sperrkolben     52 sich in der Stellung 52'     befindet,    ist der     Schaufelroh-          ling    12 so gedreht worden, dass sein     Hinterkantenab-          Schnitt    62 am     Fräser    20     anliegt.    Die     Fräsdrucke    sind zu  dieser Zeit niedrig und     das-Durchbiegungsbestreben-fur         die Schaufel ist gering.

   Die lange Querschnittsabmessung  des     Schaufelrohlings    12 erstreckt sich von der Kante 62  weg und der Schaufelrohling 12 erscheint zu dieser Zeit  am steifesten zu sein, so dass der Schaufelrohling in  seinem ungestützten Zustand die höchste Starrheit hat.  Die Motore 58 und 59 können dann kurzzeitig betätigt       werden,    um die     Kolben;    60 und 61     vorzuschieben,    so  dass die Druckkolben 36 und 41 kurzzeitig entsperrt  oder entriegelt werden. Jeder übermässig hohe Druck,  der von einer Zunahme der Querschnittsgrösse her  kommt, wird aufgehoben und die Druckkolben 36 und  41 werden in einer neuen     Stellung    im Gehäuse 47 bzw.  56 wieder eingestellt.  



  Das Arbeiten der Motore 58 und 59 wird beim Dre  hen der Plattform 27 und des     Schaufelrohlings    12 auto  matisch geregelt. Auf dem Träger 26 ist ein Grenzschal  ter 63 gelagert, dessen Schaltarm 64 sich zur Plattform  27 auf einer Ebene erstreckt, bei der keine     Berührung     oder Störung mit irgendeiner anderen Vorrichtung er  folgt, mit Ausnahme zweier Knaggen 65 und 66. Die  Knaggen 65 und 66 sind auf der Plattform 27 befestigt,  ragen aus der Plattform 27 nach oben und nach aussen  und legen sich bei der Drehung der Plattform 27 an den  Schaltarm 64. Die Knagge 65 wird auf eine am Schalt  arm 64 gelegene Stellung zur gleichen Zeit gedreht, wie  der Sperrkolben 52 aus der dargestellten Stellung auf  die Stellung 52' gedreht wird.

   Dieser Zustand entspricht  der Drehung der Hinterkante auf eine Stellung am Frä  ser 20. Bei der Berührung der Knagge 65 mit dem  Schaltarm 64 wird ein     Stromstoss    erzeugt, der über  einen üblichen Regelstromkreis (nicht dargestellt) die  Motore 58 und 59 mit Druckflüssigkeit versorgt, so  dass die Sperrkolben 52 und 57 kurzzeitig gedrückt     wer-          (den.    In ähnlicher Weise wird die Knagge 66 in     Uhrzei-          gerrichtung    auf eine Stellung gedreht, in der schliesslich  die Knagge in Berührung zeit (dem Schaltarm 64 kommt.       Hierdurch    wird ein;     Stromstoss    erzeugt, .der die Motoren  58 und 59 kurzzeitig einschaltet.

   Gleichzeitig ist der  Sperrkolben 52 gegenüber dem Kolben 60 eingestellt  worden und der Sperrkolben 57 ist gegenüber dem Kol  ben 61 eingestellt worden.     Gleichzeitig    ist auch der  Schaufelrohling 12 auf eine Stellung gedreht worden,  bei der eine nahe seiner Vorderkante 67 vorhandene  Fläche in Berührung mit dem Fräser 20 gebracht ist.  Die Fräsbedingungen sind zu dieser Zeit ähnlich den  Fräsbedingungen, die vorhanden sind, wenn das     Fräs-          werkzeug    an der nahe der Hinterkante 62 gelegenen  Fläche anliegt, so dass die Fräsdrucke und die Dusch  biegung des     Schaufelrohlings    12 gering sind.

   Die Sperr  kolben 52 und 57 werden wieder in die Gehäuse 47 und  56 bewegt, um die Druckkolben 36 und 41 zu     entsper-          ren    oder zu entriegeln, damit sich jeder Druckkolben 36  und 41 in sein zugehörendes Gehäuse hineinbewegen  kann und der übermässig hohe Druck auf die Druckkol  ben 36 und 41 aufgehoben wird. Die Kolben 60 und 61  und die Sperrkolben 52 und 57     liegen    diametral oder  in     Richtung    des Durchmessers einander gegenüber. Die       Stromstösse    aus     dein        Grenzschalter    63     treten    bei jeder  180 -Drehung der Plattform 27 und des Schaufelroh  lings 12 auf.

   Aus der Form oder dem     Profil    der Schaufel  ist zu sehen, dass der     Winkelabstand    der Vorderkante  67 bzw. der     Hinterkante    62     nicht    180  beträgt. Der  Drehbereich, über den der Schaufelrohling gedreht wer  den muss, damit der Fräser den gesamten Vorderkan  tenabschnitt 67 bzw.

   den Hinterkantenabschnitt 62       bearbeitet,    ist     jethoch        verhältnismässig        gross    und er  möglicht einen,     ziemlich        breiten        Bereich,        in    welchem der    Grenzschalter geschaltet werden kann und in welchem  die Fräsdrucke und die Ablenkung oder Durchbiegung  des Schaufelrohlings 12 eine Kleinstgrösse oder eine       verhältnismässig    kleine Grösse haben. Für die meisten  Bearbeitungen genügt daher der 180 -Abstand der  Sperrkolben 52 und 57 und der Kolben 60 und 61.

   Zu  sätzliche Kolben 60 und 61 und Grenzschalter 63 kön  nen eingebaut werden und die Knaggen 65 und 66 kön  nen irgendeinen anderen Abstand als 180  haben, so  dass die Sperrkolben 52 und 57 in die Gehäuse 47 bzw.  56 an den Zeiten geschoben werden, an denen die Mitte  der Kanten 62 und 67 ,genau gegenüber dem     Fräswerk-          zeug    20 steht.  



  Zum ersten Einrichten ist die Maschine auch mit  einer Einrichtung versehen, die eine von Hand erfol  gende Freigabe der Druckkolben 36 und 41 ermöglicht,  so dass die Druckkolben in die Gehäuse 47 und 56 zu  rückbewegt werden     können    und ein neuer     Schaufelroh-          ling    12 leicht in die     beschriebene,        zum        Verhindern    einer  Durchbiegung dienende Vorrichtung eingesetzt werden  kann. Zu diesem Zweck sind die Einheiten der Klemm  vorrichtung mit einem von Hand betätigbaren Nandgriff  versehen. Da beide Einrichtungen in der gleichen Weise  ausgeführt sind, wird nur eine einzige dieser Vorrich  tungen beschrieben.

   In dem Gehäuse 47 ist ein Zapfen  68 drehbar gelagert, an dem eine Kurbel 69 befestigt ist,  die einen     Handgriff    70 trägt. Der     Handgriff    70 kann von  der Kurbel 69 nach aussen gezogen werden, um einen  Zapfen 71 aus einer Blindbohrung 72 herauszuheben,  die sich in einer an der Seite des Gehäuses 47 befestigten  Deckscheibe befindet. Sobald der     Handgriff    70 nach  aussen gezogen und der Zapfen 71 aus der Blindboh  rung 72 herausgehoben worden ist, kann die Kurbel 69  gedreht werden. Hierdurch wird auch der Zapfen 68 ge  dreht, an dem ein     Formstück    74 in einer feststehenden  Winkelstellung befestigt ist.

   Das     Formstück    74     kann    sich  an die auf den entgegengesetzten Seiten des Drehzapfens  68 vorhandenen Zapfen 75 und 76 anlegen. Der Zapfen  76 (Fig. 4) ist in dem Sperrkolben 52 befestigt und ragt  aus dem Sperrkolben nach aussen über einen in dem  Gehäuse 47 befindlichen Schlitz 77 in eine Stellung, in  der der Zapfen 76 von dem     Formstück    74     berührt    wird.  Der Zapfen 75 durchsetzt     in    gleicher Weise einen im Ge  häuse 47 vorhandenen Schlitz 78 und ist im Druckkol  ben 36 befestigt.

   Wird der Zapfen 68     (Fig.    3) entgegen  gesetzt der     Uhrzeigerrichtung    gedreht, dann     legt    sich das  Formstück 74 an die Zapfen 75 und 76 und bewegt die  Zapfen 75 und 76 in den Schlitzen 78 bzw. 77. Hier  durch entsteht eine gleichzeitige Bewegung des Sperrkol  bens 52 und des Druckkolbens 36 in das Gehäuse 47,  so dass ;der     entsprechende    freie Raum zum     Einsetzen     eines     Schaufelrolhlings    12 in die Vorrichtung     geschaffen     ist.

   Die in dem Gehäuse 56 vorhandene Klemmvorrich  tung ist mit     einer    Kurbel 79 und einem     Handgriff    90  zum Zurückziehen des Druckkolbens 41 versehen, des  sen     Zurückziehen,    wie bereits     erwähnt,    in genau der  gleichen Weise     erfolgt    wie das     Zurückziehen    des Druck  kolbens 36.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Werkzeugmaschine mit einem Halter, der das eine Ende eines Werkstückrohlings trägt und den Werkstück rohling auf einer feststehenden Achse dreht, mit einem Fräswerkzeug, das längs des Werkstückrohlings relativ beweglich und gleichzeitig zum Werkstückrohling hin und von diesem Rohling wegbewegbar ist, und mit einer Tragvorrichtung, die die seitliche Duschbiegung des Werkstückrohlings verringert, gekennzeichnet durch eine die Tragvorrichtung bildende Plattform (27) mit einer die Mitte der Plattform durchsetzenden Öffnung (35)
    zum losen Aufnehmen des Werkstückrohlings (12) durch eine zum Tragen der Plattform (27) dienende Lagervor richtung (28 bis 34), die eine freie Drehung der Platt form auf der feststehenden Achse ermöglicht und die die Plattform beim Vorschub des Fräswerkzeuges zum Hal ter hin bewegt; durch eine auf der Plattform (27) vor handene Klemmvorrichtung (39, 40, 44, 45), die den Werkstückrohling mit Druck einklemmt, und durch eine Entsperrvorrichtung (52, 57), die den Druck der Klemmvorrichtung in zeitlicher Übereinstimmung mit der Drehung des Werkstückrohlings und der Plattform kurzzeitig aufhebt. UNTERANSPRÜCHE 1.
    Maschine nach dem Patentanspruch, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Klemmvorrichtung zwei Druck kolben (36, 41) aufweist, die auf der Plattform (27) auf entgegengesetzten Seiten der Öffnung (35) angeord net sind und mit Druck an dem die Öffnung (35) durch setzenden Werkstückrohling anliegen;
    dass die Klemm vorrichtung ferner eine Sperrvorrichtung (50, 51) auf weist, die die Druckkolben (36, 41) in Anlagestellung am Werkstückrohling verriegeln, und dass die Entsperrvor- richtung (52, 57) eine Schaltvorrichtung ist, die von dem die Plattform (27) tragenden Träger (26) getragen wird und in zeitlicher Abstimmung mit ,der Drehung,der Platt form (27) betätigt wird, um die Sperrvorrichtung (50, 51) zu entsperren oder zu entriegeln.
    2. Maschine nach dem Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Tragvorrichtung einen Träger (26) aufweist, der an einem Unterschlitten (17) an einer Stelle zwischen einer Spindel (18) und dem Halter (11) befestigt und mit der Spindel längs des Werkstückroh lings relativ bewegbar ist; dass die Plattform (27) dreh bar gelagert ist, und dass die Klemmvorrichtung (39, 40, 44, 45) an entgegengesetzten Seiten des Werkstückroh lings anliegt.
    3. Maschine nach dem Unteranspruch 2, zur Her- stelluAg von aerodynamischen Turbinenschaufeln, da durch gekennzeichnet, dass die Entsperrvorrichtung Bauelemente (58 bis 61) enthält, die eine Neueinstellung der Klemmvorrichtung (39, 40, 44, 45) ermöglichen, 'wenn: die eine )der Rohlingskanten (62, 67) sich der Frässpindel (18) nähert oder sich zur Frässpindel dreht. 4.
    Maschine nach dem Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, .dass die Entsperrvorrichtung arbeitet, wenn der vordere Kantenteil (67) oder ,der hintere Kantenteil (62) sich der Frässpindel (18) nähern. 5.
    Maschine nach dem Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass .die Entsperrvorrichtung eine von dem Träger (26) getragene Signalvorrichtung (63, 64) aufweist, die bei ihrem Schalten die Entsperrvorrich- tung betätigt, und dass von der Plattform (27) eine Schaltvorrichtung (65, 66) getragen wird, die die Signal- vorrichtung (63, 64) schaltet, wenn sich einer der Schaufelkantenabschnitte (62, 67) der Frässpindel (18) nähert oder sich zur Frässpindel bewegt. 6.
    Maschine nach dem Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung zwei Knag- gen (65, 66) aufweist, die auf der Plattform (27) ange ordnet sind und die Signalvorrichtung (63, 64) schalten, wenn die Vorderkante (67) oder die Hinterkante (62) sich zur Spindel (18) hin dreht. 7.
    Maschine nach dem Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Federvorrichtung (48) die Druckkolben (36, 41) zum Werkstückrohling drängt und dass die nichtentriegelte Sperrvorrichtung (50, 51) eine von dem Werkstückrohling weggerichtete Bewegung der Druckkolben (36, 41) verhindert.
    B. Maschine nach dem Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Druckkolben (36, 41) mehrere Finger (37, 42) hat, die sich an auf Abstand stehende, am Werkstückrohling befindliche kleine Be rührungsflächen anlegen.
CH1452565A 1964-11-02 1965-10-21 Werkzeugmaschine CH444622A (de)

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US408051A US3262368A (en) 1964-11-02 1964-11-02 Turbine blade milling apparatus

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GB1062549A (en) 1967-03-22
DE1296480B (de) 1969-05-29

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