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PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Bearbeiten eines schaufelförmigen Werkstückes, insbesondere für Strömungsmaschinen, durch ein Fräswerkzeug, wobei das Werkstück um seine Längsachse gedreht und das rotierende Fräswerkzeug ifl beliebigen Richtungen und Schwenkungen zum Werkstück bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass Teile der Oberfläche des Werkstückes jeweils durch eine von zwei Fräsarten geformt werden, wobei bei der einen Fräsart die eine Teiloberfläche des Werkstückes durch Stirnfräsen mit oder ohne Sturz des Werkzeuges und bei der anderen Fräsart die andere Teiloberfläche des Werkstückes durch Umfangfräsen bearbeitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Fräsarten durch dasselbe Fräswerkzeug, z. B.
durch einen Stirn-Walzenfräser, ausgeführt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die Kanten des schaufelförmigen Werkstückes in zur Werkstücklängsachse etwa parallelen Bahnen durch Walzenfräsen bearbeitet werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass beim Walzenfräsen die Kanten des Werkstückes mit an die Tangentialebene der Blattmantel-Längslinien angeschmiegter Fräser-Umfangsfläche bearbeitet werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Breitseiten des schaufelförmigen Werkstückes durch Stirnfräsen mit Sturz des Werkzeuges bearbeitet werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet dass die Breitseiten des schaufelförmigen Werkstückes in unterbrochenem Rundum-Stirnfräsen mit Sturz des Werkzeuges bearbeitet werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Breitseiten des schaufelförmigen Werkstückes, unter Überhüpfen der Schaufelkanten im Schnellgang, bearbeitet werden.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten eines schaufelförmigen Werkstückes, insbesondere für Strömungsmaschinen, durch ein Fräswerkzeug, wobei das Werkstück um seine Längsachse gedreht und das rotierende Fräswerkzeug in beliebigen Richtungen und Schwenkungen zum Werkstück bewegt wird.
Innerhalb der Bearbeitung von Werkstücken durch Fräsen sind beim Bearbeiten von schaufelförmigen Werkstükken, insbesondere von verwundenen Strömungsmaschinenschaufeln, besondere Bedingungen zu erfüllen. Das Bearbeiten mit einem Fräser soll einerseits möglichst genaue Schaufelformen ergeben, während andererseits der Bearbeitungsaufwand zur Vermeidung von überhöhten Kosten möglichst niedrig gehalten werden soll. Dazu kommt noch, dass das Werkstück selbst wegen seiner spezifischen Form zu Schwingungen neigt, wenn nicht eine geeignete Bearbeitung angewandt wird, die aber vom Standpunkt der Bearbeitung aufwendiger sein kann.
Für die Bearbeitung solcher schaufelförmiger Werkstücke sind somit verschiedene Parameter, von denen vorstehend nur die wichtigsten genannt sind, zu berücksichtigen und stellen somit einen entsprechenden mehr oder weniger optimalen Kompromiss dar, der zudem we sentlich durch die zur Verfügung stehende Fräsmaschine beeinflusst wird.
Bei einem bekannten Schaufelfräsverfahren werden die Schaufeln mittels Scheibenfräser durch schraubenförmiges, dreiachsiges Rundfräsen bearbeitet, wobei die Achse des Fräsers parallel oder etwas geneigt zur Achse des Werkstükkes steht. Nachteilig ist bei diesem Verfahren, dass die Hauptschnittkraft quer zur Schaufelachse wirkt und so die Schaufel in Schwingungen versetzen kann. Zudem können die Fräserzähne an der schmalen Schaufelkante leicht einhaken.
Ein weiteres bekanntes Fräsverfahren zur Bearbeitung von Wasserturbinenschaufeln besteht darin, dass zuerst die eine und dann die andere Blattseite durch vier bis fünf-achsiges Stirnfräsen mit Sturz des Werkzeuges in aufeinanderfolgenden Zeilen oder Bahnen fertig bearbeitet werden.
Bei einem weiteren bekannten Schaufelfräsverfahren (DE-PS 2 544 612) wird das schaufelförmige Werkstück mit einem quer zur Schaufelachse gestellten Stirnfräser mit Sturz bearbeitet, wobei der Vorschub rund um das Blatt erfolgt.
Weil dieses Verfahren für die Bearbeitung vier bis fünf Maschinenachsen erfordert, ist die Bearbeitung mittels einer Kopiersteuerung aufwendig, da schwierig abstimmbare Zusatzschablonen benötigt werden. Es liegt deshalb nahe, die Bearbeitung durch eine NC-Steuerung durchzuführen. Hierbei ist es nicht zu umgehen, dass das Umrunden der an sich kurzen, bei jedem Umgang ändernden Kantenpartien die Bestimmung einer unverhältnismässig grossen Zahl von Stützpunkten für die Rechnerprogrammierung erheischt.
Der Fräsvorschub wird dadurch durch die Leistungsfähigkeit des Rechners, der zusätzlich den Sturzwinkel mit zu berücksichtigen hat, begrenzt und kann unterhalb derjenigen Vorschubwerte liegen, die technologisch möglich wären. Bei diesem Fräsverfahren kommt noch hinzu, dass die Schaufelkanten wegen der durch die Bearbeitung entstehenden Querrillen einen gerippten Längsverlauf erhalten, was eine entsprechende grössere Polier-Nachbearbeitung erforderlich machen kann.
Bei einem weiteren bekannten Kopierfräsverfahren (DE PS 2 545 565) werden glatte Blattkanten erzeugt, indem entlang derselben gefräst wird. Hierzu wird ein Walzen-Profilfräser benützt, der auf der Schaufelkante reitend durch eine Zusatzschablone der Schaufelkrümmung entsprechend geschwenkt wird. Dieses Verfahren erlaubt jedoch nur die Erzeugung eines konstanten und damit meist lediglich angenäherten Kantenprofils.
Hier setzt die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrundeliegt, ein Verfahren zur Bearbeitung von schaufelförmigen Werkstücken der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, dass bei der Bearbeitung von schaufelförmigen Werkstücken mit grösseren Vorschüben gearbeitet werden kann und trotzdem eine genauere und glattere Oberfläche des Werkstückes erreicht wird.
Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass Teile der Oberfläche des Werkstückes jeweils durch eine von zwei Fräsarten geformt werden, wobei bei der einen Fräsart die eine Teil oberfläche des Werkstückes durch Stirnfräsen mit oder ohne Sturz des Werkzeuges und bei der anderen Fräsart die andere Teiloberfläche des Werkstückes durch Umfangfräsen bearbeitet wird.
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 die schematisch dargestellte Bearbeitung der Schaufel einer Strömungsmaschine, insbesondere im Bereich Schaufelkanten, mit sich an die Mantellinien der Schaufel anschmiegendem Mantel eines Schaftfräsers,
Fig. 2 die schematisch dargestellte Bearbeitung der Schaufelbreitseiten im Rundumfräsen mit einem, Sturz aufweisenden Stirnfräser,
Fig. 3 die zeilenweise Bearbeitung der Schaufeleintrittkante entlang von Mantellinien, dargestellt in Aufriss und Grundriss,
Fig. 4 die zeilenweise Bearbeitung der Schaufelaustrittkante entlang von Mantellinien, dargestellt in Aufriss und Grundriss,
Fig. 5 die Bearbeitung der Eintritt- und Austrittkante einer Strömungsmaschinenschaufel, wobei
Fig. 5.1 - 5.5 die Bearbeitung der Eintrittkante und
Fig. 5.6-5.10 die Bearbeitung der Austrittkante dar stellt,
Fig. 6 die Bearbeitung einer Strömungsmaschinenschaufel mit einem unterbrochenen Rundumstirnfräsen mit Sturz, wobei
Fig. 6.1 - 6.4 die Bearbeitung der konvexen Schaufel breitseite und
Fig. 6.5 - 6.8 die Bearbeitung der konkaven Schaufel breitseite darstellt.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass eine Verbesserung der bisherigen Fräsverfahren dadurch erreicht werden kann, dass zwei verschiedene Fräsverfahren zur Anwendung kommen, wobei vorausgesetzt wird, dass die beiden Fräsverfahren auf einer vier bis fünf-achsigen numerisch gesteuerten (NC)-Fräsmaschine ausgeführt werden. Der Anwendungsbereich der beiden Fräsverfahren ist hierbei nicht in genauen Grenzen festgelegt, sondern ergibt sich aus dem jeweiligen Anwendungsfall, wie dies anhand der Figuren beschrieben wird.
In Fig. 1 ist ein Rohling 1, z. B. ein Schmiedestück, im Schnitt dargestellt, aus welchem eine Turbinenschaufel 2 herausgearbeitet wird. wobei gemäss Fig. 1 nur die Eintrittund Austrittkante mit einem Schaftfräser 3 bearbeitet werden. An den beiden Schaufelkanten eingetragene Linien 4 stellen den Fräsermantel des Schaftfräsers 3 in den verschiedenen Stellungen dar. Das Formen der beiden Schaufelkanten erfolgt somit durch eine schälende, facettenförmige Bearbeitung entlang der Schaufelkanten-Mantellinie. Aus Fig. 3 und 4 ist ersichtlich, dass der Fräsermantel sich über die ganze Schaufellänge an diese Mantellinien anschmiegt. Dieses Fräsverfahren kann zweckmässig als Facettenfräsverfahren bezeichnet werden.
In Fig. 2 ist derselbe Rohling 1 nochmals dargestellt, wobei nun die Bearbeitung der konvexen Breitseite 5 und der konkaven Breitseite 6 durch einen Stirnfräser 7 mit Sturz erfolgt. Der Sturz ist durch den Sturzwinkel a, der gewöhnlich 0 - 45 betragen kann, dargestellt. Die Bearbeitung der Breitseiten erfolgt hierbei durch unterbrochenes Rundum Fräsen, wobei die Schaufelkanten im Schnellgang überfahren werden. Der Einfachheit halber wird dieses zweite Verfahren als Sturzfräsen bezeichnet.
Die Anwendung des Facettenfräsens entlang einer der Mantellinien der verwundenden Schaufeleintrittkante zeigt Fig. 3 in einer vorderen und einer hinteren Fräserstellung, wobei der Schaftfräser 3 in zwei Stellungen entlang einer der in der unteren Figur dargestellten Schaufelkanten-Mantellinien 8 dargestellt ist.
Fig. 4 zeigt denselben Vorgang des Facettenfräsens an der Schaufelaustrittkante.
In Fig. 5 ist das Facettenfräsen der beiden Schaufelkanten mit dem sich mit dem Fräsermantel anschmiegenden Schaftfräser 3 dargestellt. Hierbei zeigen die Figuren 5.1-5.5 den Ablauf der Bahnen- oder Zeilenzustellung rund um die Eintrittkante, während Fig. 5.6 - 5.10 den Ablauf der
Bahnen- oder Zeilenzustellung rund um die Austrittkante darstellt.
Das Facettenfräsen sowohl verwundener als auch zugleich gebogener Schaufeln ermöglicht durch das Verfolgen des Mantellinienverlaufes mit tangential angelegtem Fräser mantel eines Schaft- oder Walzenfräsers die Erzeugung über raschend sauberer Schaufelkanten mit grossem Vorschub, wobei nur die Eingabe von relativ wenigen Rechner-Stützpunkten erforderlich ist. Sowohl die Eintritt (Fig. 3)- und Austritt (Fig. 4)-Kante wird in gleicher Weise mit dem Facettenfräsverfahren bearbeitet. Die Fräszeilen verlaufen in Richtung der Schaufellängsachse und der Zeilenschritt wird durch Drehung des Werkstückes und entsprechendes Neuanlegen der Schaufelkante an den Fräsermantel erzeugt. wie dies in Fig. 5.1 - 5.10 dargestellt ist.
Bei breiten Schaufeln 2. die zur Vermeidung einer Kollision zwischen Werkstück und Werkzeug einen relativ langen und dadurch unstabilen Fräser erfordern würden. wird die Anlegeseite des Schaftfräsers 3 gewechselt. wie dies vom Übergang von Fig. 5.3 zu Fig. 5.4 und von Fig. 5.8 zu Fig. 5.9 dargestellt ist.
Ein weiterer Vorteil des Facettenfräsens besteht darin.
dass die grösste Kraftkomponente in der steifsten Schaufelachsrichtung liegt. wodurch kräftige Schnitte ausgeführt werden können. Im weiteren ergibt das facettenartige Profil einen sehr geringen, durch Polieren aufzubringenden Nachbearbeitungsaufwand.
Es sei noch erwähnt, dass das Facettenfräsen eine vier bis fünf-achsige Fräsmaschine mit NC-Steuerung voraussetzt.
da, wie bereits erwähnt wurde, das Bearbeiten der Schaufeln mit Hilfe von Kopierschablonen sowie mit Zusatzschablonen ausserordentlich schwierig und aufwendig ist.
Beim zweiten Fräsverfahren, dem Sturzfräsen. erfolgt die Bearbeitung der Schaufel 2, siehe Fig. 2. im unterbrochenen Rundumfräsen. Da die Schaufelkanten zuvor oder anschliessend durch Facettenfräsen bearbeitet werden. kann sich das Rundum-Sturzfräsen auf die Schaufelblatt-Breitseiten beschränken, siehe Fig. 6.1-6.8, wodurch weniger Stützpunkte für die Rechnerprogrammierung erforderlich sind. Die Schaufelkanten werden im Schnellgang überhüpft. siehe Fig. 6.3 und 6.7, wobei das Werkstück vom Fräser abgehoben ist. Gleichzeitig mit dieser Leerbewegung kann der Zei lenschritt in Richtung der Schaufelachse vorgenommen werden.
Das unterbrochene Rundum-Sturzfräsen weist noch den Vorteil auf, dass hierbei der stärkere. schaufelfusseitige Schaufelteil durch die noch vorhandene Bearbeitungszugabe möglichst lange steifbehalten werden kann. wenn abwechslungsweise die konvexe und die konkave Blattseite. vom Kopf her beginnend. bearbeitet wird.
Das Überhüpfen der Schaufelblattkanten ergibt noch den Vorteil, dass vor allem an der Schaufelaustrittkante der schädliche, zu kleine Vorschub pro Fräserzahn entfällt und daraus eine Erhöhung der Fräserstandzeit resultiert.
Beim Einsatz von NC-Fräsmaschinen besteht die Forderung, mit möglichst wenig Stützpunkten auszukommen. damit ein genaues, sauberes Schaufelblatt in kurzer Fertigungszeit erzeugt werden kann. Es zeigt sich nun überraschend.
dass diese Forderung durch die Kombination der beiden genannten Fräsverfahren. d.h. des Facettenfräsens und des unterbrochenen Rundum-Stutzfräsens, erfüllt werden kann.
Zwar stellen die beim unterbrochenen Rundum-Sturzfräsen bei jedem Umgang aufzuwendenden Blattwendezeiten eine Verlängerung der Gesamtbearbeitungszeit dar, doch werden diese Blattwendezeiten durch den Zeitgewinn beim Facettenfräsen der Schaufelkanten mindestens kompensiert. Da zudem durch die Kombination der beiden Fräsverfahren ein einfacheres Rechenprogramm anwendbar ist, ist die Vor schubgeschwindigkeit nicht mehr durch die Rechnerleistung der NC-Steuerung der Fräsmaschine begrenzt. sondern kann für optimale Bearbeitungsverhältnisse gewählt werden.
Der Vorteil der Kombination der beiden genannten
Fräsverfahren besteht demnach darin, dass weniger Stütz punkte zur Definition der Schaufelkanten erforderlich sind.
wodurch sich ein kürzeres NC-Programm ergibt. Daraus folgt wiederum eine kürzere Gesamtfräszeit. wobei gleichzei tig glattere Schaufelkanten geformt werden können, so dass die Nacharbeit durch Polieren verringert wird. Im weiteren werden bedeutend längere Fräser-Standzeiten erreicht, da die Schaufelkanten mit dem Fräsermantel und die Schaufelbreitseiten mit der Fräserstirne bearbeitet werden, und zudem die Standzeit der letzteren durch Überhüpfen der Schaufelblattkanten verbessert wird. Die Kombination der beiden genannten Fräsverfahren bietet ebenfalls den Vorteil, dass Blattübergänge am Schaufelfuss und am Schaufelkopf sowie im Schaufelblatt angeordnete Stützringlager ohne Wechsel des Fräsers ganz oder weitgehend fertig bearbeitet werden können.
Im übrigen ist die Stelle, an welcher der Übergang zwischen dem Facettenfräsen auf das Sturzfräsen und umgekehrt erfolgt, von der Gestalt des schaufelförmigen Werkstückes abhängig.
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PATENT CLAIMS
1. A method for machining a blade-shaped workpiece, in particular for turbomachines, by means of a milling tool, the workpiece being rotated about its longitudinal axis and the rotating milling tool being moved in any direction and pivoting relative to the workpiece, characterized in that parts of the surface of the workpiece each have a are formed by two types of milling, in one type of milling the one partial surface of the workpiece being machined by face milling with or without the tool being dropped and in the other type of milling the other partial surface of the workpiece being machined by peripheral milling.
2. The method according to claim 1, characterized in that the two types of milling by the same milling tool, for. B.
by a face milling cutter.
3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that at least the edges of the blade-shaped workpiece are machined in paths approximately parallel to the longitudinal axis of the workpiece by milling.
4. The method according to claim 3, characterized in that when milling the edges of the workpiece are machined with the circumferential surface of the cutter clinging to the tangential plane of the blade casing longitudinal lines.
5. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the broad sides of the blade-shaped workpiece are machined by face milling with the tool falling.
6. The method according to claim 5, characterized in that the broad sides of the blade-shaped workpiece are machined in interrupted all-round face milling with the tool falling.
7. The method according to claim 6, characterized in that the broad sides of the shovel-shaped workpiece, while jumping over the shovel edges in high speed, are processed.
The invention relates to a method for machining a blade-shaped workpiece, in particular for turbomachines, by means of a milling tool, the workpiece being rotated about its longitudinal axis and the rotating milling tool being moved in any direction and pivoting relative to the workpiece.
When machining workpieces by milling, special conditions must be met when machining blade-shaped workpieces, in particular twisted turbomachine blades. Machining with a milling cutter should on the one hand result in blade shapes that are as precise as possible, while on the other hand the processing effort should be kept as low as possible to avoid excessive costs. In addition, because of its specific shape, the workpiece itself tends to vibrate unless suitable machining is used, but this can be more complex from the machining point of view.
For the processing of such blade-shaped workpieces, various parameters, of which only the most important are mentioned above, must be taken into account and thus represent a corresponding more or less optimal compromise, which is also significantly influenced by the milling machine available.
In a known blade milling method, the blades are machined by means of disk milling cutters by means of helical, three-axis round milling, the axis of the milling cutter being parallel or somewhat inclined to the axis of the workpiece. A disadvantage of this method is that the main cutting force acts transversely to the blade axis and can thus cause the blade to vibrate. In addition, the milling cutter teeth can easily hook onto the narrow blade edge.
Another known milling method for machining water turbine blades is that first the one and then the other side of the blade are finished by four to five-axis face milling with the tool falling in successive rows or paths.
In another known blade milling method (DE-PS 2 544 612), the blade-shaped workpiece is machined with a camber with a face mill positioned transversely to the blade axis, the feed taking place around the blade.
Because this process requires four to five machine axes for processing, processing by means of a copy control is complex, since additional templates that are difficult to adjust are required. It therefore makes sense to carry out the machining using an NC control. It cannot be avoided here that circling around the edge parts, which are in themselves short and change with every handling, requires the determination of a disproportionately large number of bases for computer programming.
The milling feed is limited by the performance of the computer, which also has to take the camber angle into account, and can be below the feed values that would be technologically possible. With this milling process, there is also the fact that the blade edges are given a ribbed longitudinal profile due to the transverse grooves created by the machining, which may require a correspondingly larger polishing post-processing.
In another known copy milling process (DE PS 2 545 565), smooth sheet edges are produced by milling along the same. For this purpose, a roller profile milling cutter is used, which is swung on the blade edge riding through an additional template corresponding to the blade curvature. However, this method only allows the generation of a constant and therefore usually only approximated edge profile.
This is where the invention comes in, which is based on the object of designing a method for machining scoop-shaped workpieces of the type described at the outset in such a way that larger scales can be used when machining scoop-shaped workpieces and still achieve a more precise and smoother surface of the workpiece.
This object is achieved according to the invention in that parts of the surface of the workpiece are each formed by one of two types of milling, with one type of milling one part of the surface of the workpiece by face milling with or without the tool falling and the other type of milling Part surface of the workpiece is machined by circumferential milling.
The invention is shown in the drawing, for example, and described below. Show it:
1 shows the schematically illustrated machining of the blade of a turbomachine, in particular in the area of blade edges, with a casing of an end mill which clings to the surface lines of the blade,
2 shows the schematically illustrated machining of the broad sides of the blades in all-round milling with a face milling cutter having a camber,
3 the line-by-line processing of the blade leading edge along surface lines, shown in elevation and plan,
4 shows the line-by-line processing of the blade exit edge along surface lines, shown in elevation and plan,
Fig. 5, the processing of the inlet and outlet edge of a turbomachine blade, wherein
Fig. 5.1 - 5.5 the processing of the leading edge and
5.6-5.10 represents the processing of the trailing edge,
Fig. 6 shows the processing of a turbomachine blade with an interrupted all-round milling with camber, wherein
Fig. 6.1 - 6.4 the processing of the convex blade broadside and
Fig. 6.5 - 6.8 shows the machining of the concave blade broadside.
The invention is based on the consideration that an improvement of the previous milling processes can be achieved by using two different milling processes, provided that the two milling processes are carried out on a four to five-axis numerically controlled (NC) milling machine will. The area of application of the two milling methods is not defined within precise limits, but results from the respective application, as is described with the aid of the figures.
In Fig. 1, a blank 1, z. B. a forging, shown in section, from which a turbine blade 2 is worked out. 1, only the leading and trailing edges are machined with an end mill 3. Lines 4 entered on the two blade edges represent the cutter shell of the end mill 3 in the different positions. The two blade edges are thus formed by a peeling, faceted machining along the blade edge generatrix. 3 and 4 it can be seen that the milling cutter shell conforms to these shell lines over the entire length of the blade. This milling process can usefully be referred to as a facet milling process.
The same blank 1 is shown again in FIG. 2, the machining of the convex broad side 5 and the concave broad side 6 now being carried out by a face milling cutter 7 with a lintel. The fall is represented by the fall angle a, which can usually be 0-45. The broad sides are machined by interrupted all-round milling, the blade edges being run over at high speed. For the sake of simplicity, this second method is called lintel milling.
FIG. 3 shows the use of facet milling along one of the surface lines of the wound blade leading edge in a front and a rear cutter position, the end mill 3 being shown in two positions along one of the blade edge surface lines 8 shown in the lower figure.
4 shows the same process of facet milling at the blade trailing edge.
5 shows the facet milling of the two blade edges with the end mill 3 which clings to the milling cutter shell. Figures 5.1-5.5 show the course of the web or line infeed around the leading edge, while Fig. 5.6 - 5.10 the course of the
Web or line infeed around the leading edge.
The facet milling of both twisted and at the same time curved blades enables the generation of surprisingly clean blade edges with large feed by tracking the surface line course with a tangential milling cutter shell of a shank or roller mill, whereby only the input of relatively few computer support points is required. Both the entry (FIG. 3) and exit (FIG. 4) edges are machined in the same way with the facet milling process. The milling lines run in the direction of the blade longitudinal axis and the line step is generated by rotating the workpiece and correspondingly placing the blade edge on the milling cutter shell. as shown in Fig. 5.1 - 5.10.
With wide blades 2. which would require a relatively long and therefore unstable milling cutter to avoid a collision between workpiece and tool. the contact side of the end mill 3 is changed. as shown by the transition from Fig. 5.3 to Fig. 5.4 and from Fig. 5.8 to Fig. 5.9.
Another advantage of facet milling is that.
that the greatest force component lies in the stiffest blade axis direction. which enables powerful cuts to be made. Furthermore, the facet-like profile results in very little post-processing effort to be applied by polishing.
It should also be mentioned that facet milling requires a four to five-axis milling machine with NC control.
since, as has already been mentioned, the processing of the blades with the aid of copying templates and with additional templates is extremely difficult and complex.
In the second milling process, lintel milling. the blade 2 is machined, see FIG. 2 in interrupted all-round milling. Because the blade edges are machined beforehand or subsequently by facet milling. The all-round lintel milling can be limited to the broadsides of the airfoil, see Fig. 6.1-6.8, which means that fewer support points are required for computer programming. The bucket edges are skipped at high speed. see Fig. 6.3 and 6.7, with the workpiece lifted off the milling cutter. Simultaneously with this empty movement, the line step can be made in the direction of the blade axis.
The interrupted all-round camber milling still has the advantage that the stronger one. Blade part on the blade root side can be kept rigid for as long as possible by the machining allowance still present. if alternately the convex and the concave leaf side. starting from the head. is processed.
Jumping over the blade edges still has the advantage that the harmful, too small feed per cutter tooth is eliminated, especially at the blade exit edge, and this increases the cutter life.
When using NC milling machines, there is a requirement to get by with as few bases as possible. so that an accurate, clean airfoil can be produced in a short manufacturing time. It is now surprising.
that this requirement by combining the two milling processes mentioned. i.e. of facet milling and interrupted all-round trimming can be fulfilled.
Although the blade turning times that have to be used with each interrupted all-round camber milling represent an extension of the total machining time, these blade turning times are at least compensated for by the time saved when facet milling the blade edges. Since a simpler computer program can also be used due to the combination of the two milling processes, the feed rate is no longer limited by the computing power of the NC control of the milling machine. but can be selected for optimal machining conditions.
The advantage of combining the two mentioned
The milling process therefore means that fewer support points are required to define the blade edges.
which results in a shorter NC program. This in turn results in a shorter total milling time. whereby at the same time smoother blade edges can be formed, so that the rework is reduced by polishing. In addition, significantly longer cutter service lives are achieved, since the blade edges are machined with the cutter casing and the broad sides of the blades are machined with the end face of the cutter, and the service life of the latter is improved by hopping over the blade edge. The combination of the two milling methods mentioned also offers the advantage that blade transitions on the blade root and on the blade head, as well as support ring bearings arranged in the blade, can be completely or largely finished without changing the milling cutter.
Otherwise, the point at which the transition between facet milling to lintel milling and vice versa takes place depends on the shape of the blade-shaped workpiece.