CH702705B1 - Blade manufacturing method for e.g. turbine to control five-axle machine tool for machining workpiece, involves supplying numeric control-program code to machine tool for manufacturing blade under application of milling process using tool - Google Patents

Blade manufacturing method for e.g. turbine to control five-axle machine tool for machining workpiece, involves supplying numeric control-program code to machine tool for manufacturing blade under application of milling process using tool Download PDF

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CH702705B1
CH702705B1 CH00984/06A CH9842006A CH702705B1 CH 702705 B1 CH702705 B1 CH 702705B1 CH 00984/06 A CH00984/06 A CH 00984/06A CH 9842006 A CH9842006 A CH 9842006A CH 702705 B1 CH702705 B1 CH 702705B1
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blade
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programming system
program
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CH00984/06A
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Inventor
Anja Buth
Adelbert Seitz
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Starragheckert Ag
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00Computer-aided design [CAD]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C2215/00Details of workpieces
    • B23C2215/44Turbine blades

Abstract

The method involves generating a part of a first numeric control (NC)-program code, which is required for manufacturing a blade, by a blade type-pattern by a NC-programming system based on geometry data of the blade. A second NC-program code automatically generated by the NC-programming system is added to a third NC-program code of the blade type-pattern based on component data, which is supplied via an input interface part. The first NC-program code is subsequently supplied to a machine tool for manufacturing the blade under application of a milling process using a tool. Independent claims are also included for the following: (1) a program product for generating a NC-program code for controlling a machine tool (2) a manufacturing system for manufacturing a blade for a turbine or a compressor.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erstellung von Programmcode zur Steuerung einer Werkzeugmaschine zur Fertigung von einer Schaufel für Turbinen oder Verdichter. The invention relates to a method for creating program code for controlling a machine tool for the production of a blade for turbines or compressors.

[0002] Schaufeln für Turbinen oder Verdichter oder andere komplex geformte Bauteile, mit ihrer in der Regel mehrfach gewundenen geometrischen Form, werden in der industriellen Fertigung nahezu ausschliesslich durch Fräsbearbeitung erzeugt. Hierzu werden NC-Programme erstellt, die von einer Maschinensteuerung einer Werkzeugmaschine abgearbeitet werden. Hierdurch wird im Wesentlichen durch Fräsbearbeitung aus einem Werkstückrohling eine Schaufel erstellt. Bei NC-Programmen handelt es sich um in einer bestimmten Syntax abgelegte Befehlsfolgen, die zumindest nach einem eventuellen Postprozessorlauf für eine Steuerung einer Werkzeugmaschine verständlich ist. Shovels for turbines or compressors or other complex shaped components, with their usually multiple tortuous geometric shape are produced almost exclusively by milling in industrial production. For this purpose, NC programs are created, which are processed by a machine control of a machine tool. As a result, a blade is created essentially by milling from a workpiece blank. NC programs are command sequences stored in a specific syntax, which is comprehensible for control of a machine tool at least after a possible post-processor run.

[0003] Zwar existieren schon viele NC-Programmiersysteme, mit denen mehr oder weniger automatisiert NC-Programme für Werkstücke erstellt werden können. Allerdings eignen sich diese NC-Programme aufgrund der schaufeltypischen Eigenschaften nur bedingt für den Einsatz im Umfeld einer industrielle Serienfertigung von einer Vielzahl höchst unterschiedlich gestalteter Schaufeln. Dies ist im Wesentlichen durch die unterschiedliche, jedoch stets komplizierte, geometrische Form, insbesondere des Blattbereichs der verschiedenen Schaufeln, sowie der hohen Anforderungen an Fertigungs- und Oberflächenqualität dieser Werkstücke bedingt. Zudem wird angestrebt, die Schaufeln trotz dieser hohen Anforderungen in möglichst nur einer Aufspannung zu fertigen. Although there are already many NC programming systems with which more or less automated NC programs for workpieces can be created. However, these NC programs are due to the blade-typical properties only limited for use in the field of industrial mass production of a variety of highly differently designed blades. This is mainly due to the different, but always complicated, geometric shape, in particular the blade area of the various blades, as well as the high demands on production and surface quality of these workpieces. In addition, the aim is to produce the blades despite these high demands in as possible only one setting.

[0004] Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, mit einem möglichst hohen Grad an automatisierten Abläufen NC-Programme für die Fertigung von einer Vielzahl von unterschiedlichen Schaufeln für Turbinen oder Verdichter zu erstellen. The invention is therefore an object of the invention to provide a way to create NC programs for the production of a variety of different blades for turbines or compressors with the highest possible level of automated processes.

[0005] Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Patentanspruch 1 gelöst. Dieses Verfahren sollte eine Erstellung von Programmcode zur Steuerung einer Werkzeugmaschine ermöglichen, mit der durch Fräsbearbeitung eine Schaufel für Turbinen oder Verdichter gefertigt wird, bei dem mit einem NC-Progammiersystem Bauteildaten zumindest Geometriedaten, eines Fuss-, eines Blatt- und eines Kopfbereichs der Schaufel über eine Schnittstelle des NC-Programmiersystems erfassbar sind, hierzu von zumindest einer mit einem CAD-Programm erstellten Datei zu einer Schaufel Bauteildaten der Schaufel über einen automatisierten Schnittstellenteil der Schnittstelle vom NC-Programmiersystem übernommen werden, mit einem Übergabeschnittstellenteil fakultativ interaktiv weitere Bauteildaten der Schaufel eingebbar sind, aufgrund der Geometriedaten zumindest ein Teil des zur Fertigung der Schaufel erforderlichen Programmcodes durch das NC-Programmiersystem mittels einer aus mehreren Schaufeltyp-Vorlagen auswählbaren Schaufeltyp-Vorlage erstellt wird, wobei jede Schaufeltyp-Vorlage einem Schaufeltyp zugeordnet ist und jede Schaufeltyp-Vorlage bereits NC-Programmcode für den jeweiligen Schaufeltyp enthält, zudem bei Bedarf interaktiv fertigungsprozessrelevante Daten zur jeweiligen Schaufel über eine Eingabeschnittstellenteil der Schnittstelle eingebbar sind, die vom NC-Programmiersystem automatisiert als NC-Programmcode zum NC-Programmcode der Schaufeltyp-Vorlage hinzufügt. This object is achieved by a method according to claim 1. This method should allow creation of program code for controlling a machine tool, by machining a blade for turbines or compressors by milling, in which, with an NC programming system, component data includes at least geometric data, a root, a blade and a head portion of the blade an interface of the NC programming system can be detected, for this purpose at least one file created with a CAD program to a blade component data of the blade via an automated interface part of the interface are taken over by the NC programming system, with a transfer interface part optionally interactively further component data of the blade can be entered in that, on the basis of the geometry data, at least part of the program code required to produce the blade is created by the NC programming system by means of a blade type template selectable from a plurality of blade type templates, each blade type template e is assigned to a paddle type and each paddle type template already contains NC program code for the respective paddle type, moreover, if necessary interactive production process relevant data for each blade via an input interface part of the interface can be entered, which is automated by the NC programming system as NC program code to NC Program code adds to the bucket type template.

[0006] Die Erfindung sieht somit vor, den NC-Programmcode zumindest weitestgehend – vorzugsweise vollständig – automatisiert mittels eines NC-Programmiersystems zu erstellen, bei dem zunächst für bestimmbare Schaufeltypen Schaufeltyp-Vorlagen, sogenannte Templates, erstellt werden können. In diesen Templates können für jeden Schaufeltypus charakteristische geometrische Grössen als Variablen enthalten sein. Die für die jeweilige Schaufel zutreffenden Werte dieser geometrischen Grössen sind den in den Templates enthaltenen entsprechenden Variabeln zuzuordnen. Die Zuordnung kann automatisiert, teilautomatisiert oder manuell erfolgen. Der Grad der automatisierten Zuordnung hängt u.a. davon ab, wie weit die die Schaufel abbildende CAD-Datei die für die Fräsbearbeitung erforderlichen Informationen enthält und wie exakt die Schnittstelle des NC-Programmiersystems das jeweilige Format der CAD-Zeichnung in für das NC-Programmiersystem verständliche Daten konvertieren bzw. interpretieren kann. Typischerweise können CAD-Formate wie UG, Catia oder anwenderspezifische Formate sowie Schnittstellen wie STEP oder IGES zur Anwendung kommen. The invention thus provides, at least largely - preferably completely - to create the NC program code automatically by means of an NC programming system, in which initially for determinable blade types paddle type templates, so-called templates can be created. In these templates, characteristic geometric quantities for each type of bucket can be included as variables. The values of these geometric quantities that apply to the respective blade are to be assigned to the corresponding variables contained in the templates. The assignment can be automated, semi-automated or manual. The degree of automated assignment depends, inter alia. It depends on how far the blade-forming CAD file contains the information required for milling and how exactly the interface of the NC programming system can convert or interpret the particular format of the CAD drawing into data that can be understood by the NC programming system. Typically, CAD formats such as UG, Catia or user-specific formats and interfaces such as STEP or IGES can be used.

[0007] Diese erfindungsgemässe Massnahme ermöglicht eine sehr schnelle Erstellung von NC-Programmen für die geometrisch und fertigungstechnisch sehr anspruchsvollen, weil komplexen Schaufeln. Zudem lassen sich durch die erfindungsgemäss vorgesehene Parametrisierung auch auf einfache Weise NC-Programme erstellen, die trotz der schnellen Programmerstellung einen optimierten Fertigungsprozess für die jeweilige Schaufel abbildet. This inventive measure allows a very fast creation of NC programs for geometrically and manufacturing technically very demanding, because complex blades. In addition, the parameterization provided according to the invention also makes it possible to create NC programs in a simple manner which, despite the rapid program creation, maps an optimized production process for the respective blade.

[0008] Die Templates können ausserdem anzuwendende Bearbeitungsstrategien, insbesondere Frässtrategien, enthalten. Darunter sind Angaben über die Reihenfolge zu verstehen, in der einzelne Abschnitte einer Schaufel gefertigt werden, Daten über die Ausrichtung und den Verlauf von Fräsbahnen, Angaben über die Frästechnologie (Gleichlauffräsen, Gegenlauffräsen etc.), Angaben über das bzw. die zu verwendenden Fräswerkzeuge und dazugehörenden Schneidparameter sowie Angaben über Spannarten des Werkstückes. Selbstverständlich können die Templates auch weniger, andere oder mehr Angaben als die hier angeführten Informationen enthalten. Die genannten Angaben können im NC-Programmiersystem in Form von Programmvariablen abgelegt sein. Nach einer Zuordnung von Werten der jeweiligen Schaufel zu den Programmvariablen kann das NC-Progammiersystem unter anderem auf Basis der Programmvariablen NC-Code zur Steuerung der Fräsmaschine bzw. des Bearbeitungszentrums erstellen. Es kann vorgesehen sein, dass jedes mit dem NC-Programmiersystem erstellte NC-Programm als Schaufeltyp-Vorlage definiert und als solche für eine nachfolgende Benutzung abgespeichert werden kann. The templates may also contain applicable machining strategies, in particular milling strategies. This includes information on the order in which individual sections of a blade are made, data on the orientation and the course of Fräsbahnen, information on the milling technology (synchronous milling, reverse milling, etc.), information on the milling tool (s) to be used and associated cutting parameters and information about clamping types of the workpiece. Of course, the templates may also contain fewer, different or more information than the information given here. The details given can be stored in the NC programming system in the form of program variables. After assigning values of the respective blade to the program variables, the NC programming system can, among other things, create NC codes for controlling the milling machine or the machining center on the basis of the program variables. It can be provided that each NC program created with the NC programming system can be defined as a paddle type template and stored as such for subsequent use.

[0009] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind im NC-Programmiersystem Plausibilitätsprüfungen enthalten. Hiermit kann beispielsweise erkannt werden, ob die im NC-Programm erstellten Werte für Vorschub, Schnittgeschwindigkeit, Bewegungswege des Werkzeuges und dergleichen von der Werkzeugmaschine überhaupt erzeugt werden können. Wird durch das NC-Programmiersystem eine Inplausibilität festgestellt, so kann ein Anpassungsvorgang ausgelöst werden, der eine interaktive Aufforderung zur Eingabe sowie Eingabe von korrigierten Parameter einschliesst. Die Eingaben können dann vom NC-Programmiersystem in ergänzenden NC-Programmcode umgesetzt werden. In a preferred embodiment of the invention, plausibility checks are included in the NC programming system. This can be used to detect, for example, whether the values created in the NC program for feed, cutting speed, movement paths of the tool and the like can be generated by the machine tool at all. If an implausibility is detected by the NC programming system, then an adjustment process may be initiated that includes an interactive prompt for input as well as input of corrected parameters. The inputs can then be converted by the NC programming system into supplementary NC program code.

[0010] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann das NC-Programmiersystem eine graphische Benutzeroberfläche (GUI) aufweisen, auf der zumindest die Schaufeltyp-Vorlagen wiedergegeben und auswählbar sind, sowie auf der die jeweilige Schaufel als graphische Darstellung zumindest näherungsweise dargestellt ist. Zudem sollte auf der graphischen Benutzeroberfläche der Verlauf der Relativbewegungen zwischen dem zumindest einen Werkzeugweg und dem Werkstück als graphische Abbildung zu erkennen sein. In a further preferred embodiment of the invention, the NC programming system may have a graphical user interface (GUI) on which at least the paddle type templates are reproduced and selected, and on which the respective blade is shown at least approximately as a graphical representation. In addition, the course of the relative movements between the at least one tool path and the workpiece should be recognizable as a graphic image on the graphical user interface.

[0011] Besondere Vorteile können durch eine Möglichkeit zur Simulation der mit dem NC-Programmiersystem erstellten NC-Programme erreicht werden. Durch eine graphische Darstellung des Fertigungsprozesses wird bereits bei der NC-Programmerstellung, trotz des weitgehend automatisierten Ablaufs der NC-Programmerstellung, der durch das NC-Programm erzeugte Fertigungsprozess transparent. Dies eröffnet die Möglichkeit, trotz des hohen Automatisierungsgrades, eventuelle Korrekturen am NC-Programm bereits zum Zeitpunkt der Programmerstellung vorzunehmen. Particular advantages can be achieved by a way of simulating the NC programs created with the NC programming system. Through a graphic representation of the production process, even during NC program generation, the production process generated by the NC program becomes transparent despite the largely automated process of NC program creation. This opens up the possibility, despite the high level of automation, of making any corrections to the NC program at the time of program creation.

[0012] Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung. Further preferred embodiments of the invention will become apparent from the claims, the description and the drawings.

[0013] Die Erfindung wird anhand von in den Figuren rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert, es zeigen: <tb>Fig. 1<sep>eine Darstellung einer graphischen Benutzeroberfläche des erfindungsgemässen NC-Programmiersystems während der Erstellung von NC-Programmcode für eine bestimmte Turbinenschaufel; <tb>Fig. 2<sep>eine Dialog-Box der graphischen Benutzeroberfläche mit verschiedenen Registerkarten; <tb>Fig. 3<sep>eine weitere Dialog-Box, in der durch Kreislinien Stellen zur Eingabe von Geometriedaten für eine Turbinenschaufel markiert sind; <tb>Fig. 4<sep>eine dreidimensionale Darstellung aus der graphischen Benutzeroberfläche von einer zu fertigenden Turbinenschaufel und eines Werkzeugs, zusammen mit einer Darstellung von Vorschubbewegungen des Werkzeugs am Werkstück; <tb>Fig. 5<sep>einen Ausschnitt aus Fig. 4.The invention will be explained in more detail with reference to embodiments purely schematically illustrated in the figures, in which: <Tb> FIG. FIG. 1 shows a representation of a graphical user interface of the NC programming system according to the invention during the generation of NC program code for a specific turbine blade; FIG. <Tb> FIG. 2 <sep> a dialog box of the graphical user interface with various tabs; <Tb> FIG. 3 <sep> another dialog box in which places are marked by circular lines for inputting geometry data for a turbine blade; <Tb> FIG. 4 is a three-dimensional representation of the graphical user interface of a turbine blade and tool to be manufactured, together with a representation of feed movements of the tool on the workpiece; <Tb> FIG. 5 <sep> a section from FIG. 4.

[0014] Das Ausführungsbeispiel betrifft ein NC-Programmiersystem, mit dem vorzugsweise vollautomatisch NC-Programme für die Fertigung von Turbinenschaufeln für zumindest 4-achsige, beispielsweise 5-achsige, zur Fräsbearbeitung geeignete, spanabhebende Werkzeugmaschinen erzeugbar sind. Das NC-Programmiersystem kann beispielsweise in C++ programmiert und auf PC-Computersystemen lauffähig sein. Es weist eine Schnittstelle auf, die mit einem Eingabeschnittstellenteil sowie einem Übernahmeschnittstellenteil versehen ist. Mit Letzterem können aus einer CAD-Datei Daten zur geometrischen und technologischen Beschreibung sowie weitere fertigungstechnisch relevante Daten aus der CAD-Datei für das NC-Programmiersystem übernommen werden. Die CAD-Datei sollte hierzu in einem auf den Übernahmeschnittstellenteil angepassten Datenformat vorliegen. Derartige Schnittstellen sind an sich bekannt, beispielsweise solche, die Daten aus CAD-Dateien nach dem STEP- oder IGES-Schnittstellenformat übernehmen können. Der Eingabeschnittstellenteil dient hingegen zur manuellen Eingabe von Daten der Turbinenschaufel oder zum Fertigungsprozess, die entweder in den CAD-Daten nicht enthalten, von diesen nicht übernommen oder gegenüber diesen geändert werden sollen. The embodiment relates to an NC programming system, preferably with the fully automatic NC programs for the production of turbine blades for at least 4-axis, for example, 5-axis, suitable for milling, cutting machine tools can be generated. For example, the NC programming system may be programmed in C ++ and run on PC computer systems. It has an interface provided with an input interface part as well as a transfer interface part. With the latter, data for the geometric and technological description as well as further production-relevant data from the CAD file for the NC programming system can be transferred from a CAD file. For this purpose, the CAD file should be available in a data format adapted to the transfer interface part. Such interfaces are known per se, for example, those that can take over data from CAD files according to the STEP or IGES interface format. The input interface part, on the other hand, is used for the manual input of turbine blade data or for the manufacturing process, which should either not be contained in the CAD data, not be adopted by it or changed with respect to it.

[0015] Das NC-Programmiersystem sollte die Möglichkeit zur Definition von Schaufeltyp-Vorlagen aufweisen. Bei der Erstellung eines NC-Programms kann eine solche Schaufeltyp-Vorlage als Basis für ein NC-Programm zu einer bestimmten Turbinenschaufel verwendet werden, wobei die jeweilige Schaufeltyp-Vorlage zumindest ein Grundgerüst an NC-Code für die Fertigung einer bestimmten Turbinenschaufel aufweist. Durch dieses Grundgerüst können beispielsweise die geometrische Gestaltung einer bestimmten Turbinenschaufel sowie die in einer bestimmten Werkzeugmaschine zur Fertigung aus einem bestimmten Rohteil mit einem bestimmten Werkzeug erforderlichen Verfahrwege als NC-Code abgebildet sein. In den Schaufeltyp-Vorlagen können in Form einer parametrisierten Programmierung jedoch vorzugsweise Daten über die Geometrie der Schaufel, Werkzeugdaten, Bearbeitungsstrategie, Schnittdaten, Vorschubwerte und/oder Materialdaten enthalten sein. The NC programming system should have the ability to define paddle type templates. When creating an NC program, such a paddle type template can be used as the basis for an NC program to a particular turbine blade, the respective paddle type template having at least one skeleton of NC code for the manufacture of a particular turbine blade. By means of this basic framework, for example, the geometric design of a specific turbine blade and the travel paths required in a specific machine tool for production from a specific blank with a specific tool can be represented as NC code. In the paddle type templates, however, data on the geometry of the blade, tool data, machining strategy, cutting data, feed values and / or material data may preferably be contained in the form of a parameterized programming.

[0016] Die Schaufeltyp-Vorlage kann aus einer Vielzahl von Schaufeltyp-Vorlagen ausgewählt werden. Unter anderem um den Automatisierungsgrad der NC-Programmerstellung möglichst hoch zu halten, sollte hierbei mit Vorteil stets jene Schaufeltyp-Vorlage ausgewählt werden, die eine Turbinenschaufel beschreibt, die der zur fertigenden Turbinenschaufel möglichst nahe kommt. Schliesslich sieht das NC-Programmiersystem die Möglichkeit vor, jedes erstellte NC-Programm als eine Schaufeltyp-Vorlage zu definieren und für eine beliebige Anzahl von nachfolgend erstellten NC-Programmen zu verwenden. The paddle type template may be selected from a variety of paddle type templates. Among other things, in order to keep the degree of automation of the NC program creation as high as possible, it should always be advantageous to select that type of bucket which describes a turbine bucket which comes as close as possible to the turbine bucket to be manufactured. Finally, the NC programming system provides the possibility to define each created NC program as a paddle type template and to use it for any number of subsequently created NC programs.

[0017] In Fig. 1 ist eine mögliche graphische Oberfläche des NC-Programmiersystems wiedergegeben, wie sie in einer bestimmten Phase während der NC-Programmerstellung auf einem Bildschirm dargestellt sein kann. Hierbei ist auf der linken Seite ein Navigationsbaum für die Werkzeuge (Tools), Geometrien (Geometries) und Bearbeitungsfolge bzw. Operationsliste (Operationen) vorhanden, durch den diese visuell und übersichtlich dargestellt werden können. Aufgrund des Navigationsbaums kann schnell auf die Eigenschaften des jeweiligen Elements zugegriffen werden und es können durch ihn Aktionen ausgelöst werden. Im rechten Teil der in Fig. 1 dargestellten graphischen Benutzeroberfläche können das jeweilige Werkstück und Bearbeitungsinformationen, wie beispielsweise Fräswege, bildlich dargestellt werden. In Fig. 1, a possible graphical interface of the NC programming system is shown, as it may be displayed in a certain phase during the NC program creation on a screen. On the left side, there is a navigation tree for the tools (tools), geometries (geometry) and machining sequence or operation list (operations), through which they can be displayed visually and clearly. Due to the navigation tree, the properties of the respective element can be accessed quickly and actions can be triggered by it. In the right-hand part of the graphical user interface shown in FIG. 1, the respective workpiece and machining information, such as milling paths, can be depicted.

[0018] In Fig. 2 ist eine Dialog-Box mit verschiedenen Registerkarten der Operationseigenschaften (Properties) gezeigt, in denen die notwendigen Parameter zur Bearbeitung definiert werden. In eine solche Dialog-Box gelangt man durch eine entsprechende Auswahl eines Menüpunktes des Navigationsbaums. Die NC-Programme für gleichartige Turbinenschaufeln können lediglich durch einen (teil-)automatisierten und/oder zumindest teilweise manuell vorgenommenen Austausch der in Fig. 3mit einer Kreislinie markierten Geometriedefinitionen in der graphischen Benutzeroberfläche des NC-Programmiersystems erzeugt werden. In anderen, nicht gezeigten Dialogboxen können auch andere Anpassungen, beispielsweise in Bezug auf erlaubte Toleranzen, Verfahrwege (Zyklen) des Werkzeugs, Vorschübe, Drehzahlen, Offsetwerte und Werkzeugausrichtungen, vorgenommen werden. Zudem kann eine integrierte Plausibilitätsprüfung erkennen, ob sich durch die Eingaben des Benutzers Werte ergeben, die durch die Werkzeugmaschine nicht realisiert werden können oder zu unbefriedigenden Arbeitsergebnissen führen. So kann beispielsweise eine nicht zu realisierende zu hohe Schnittgeschwindigkeit gegen die höchste realisierbare Schnittgeschwindigkeit automatisch ausgetauscht bzw. dem Benutzer vorgeschlagen werden. In Fig. 2, a dialog box with various tabs of the operation properties (properties) is shown in which the necessary parameters are defined for editing. In such a dialogue box one arrives by an appropriate selection of a menu item of the navigation tree. The NC programs for similar turbine blades can only be generated by a (partially) automated and / or at least partially manual replacement of the geometry definitions marked in FIG. 3 with a circular line in the graphical user interface of the NC programming system. Other dialog boxes, not shown, may also make other adjustments, such as allowable tolerances, tool travels (cycles), feeds, speeds, offset values, and tool orientations. In addition, an integrated plausibility check can detect whether the user's input results in values that can not be realized by the machine tool or that lead to unsatisfactory work results. Thus, for example, an unachievable too high cutting speed can be automatically exchanged for the highest achievable cutting speed or proposed to the user.

[0019] Das NC-Programmiersystem erkennt von alleine einzelne Bereiche des Werkstücks, wie Blatt-, Fuss- und Kopfbereich der Schaufel, und berücksichtigt diese bei der Fertigungsstrategie. Da das Programm möglichst eine Komplettbearbeitung der jeweiligen Turbinenschaufel anstrebt, schlägt das NC-Programmiersystem entsprechend geeignete Fertigungsstrategien vor. The NC programming system recognizes individual areas of the workpiece on their own, such as the blade, foot and head area of the blade, and takes these into account in the production strategy. Since the program aims at a complete machining of the respective turbine blade as possible, the NC programming system proposes correspondingly suitable production strategies.

[0020] Die jeweils gewählte Bearbeitungsstrategie kann auf der rechten Seite der graphischen Benutzeroberfläche am jeweils dort gezeigten Werkstück ebenfalls dargestellt sein. Hierzu ist, wie beispielsweise in den Fig. 1, 4 und 5 dargestellt ist, ein Werkzeug 2 sowie mittels einer oder mehrerer Linien die Vorschubbewegung 3 des Werkzeugs relativ zum Werkstück 4 abgebildet. Durch unterschiedliche Farben für die Linien kann hierbei auch zwischen solchen Vorschubwegen unterschieden werden, bei denen das Werkzeug 2 im Eingriff mit dem Werkstück 4 ist und solchen, die lediglich zur Zustellung dienen. Zusätzlich kann in der graphischen Benutzeroberfläche auch eine Möglichkeit zur Simulation vorgesehen sein, bei der das Werkzeug 2 entsprechend dem programmierten Fertigungsprozess am Werkstück 3 bewegt wird. Da sich eventuell erst nach einem Postprozessorlauf Inkompatibilitäten zwischen dem NC-Programm und der jeweiligen Steuerung bzw. Werkzeugmaschine ergeben, kann gegebenenfalls nach einem ebenfalls vom NC-Programmiersystem durchgeführten Postprozessorlauf vom NC-Programmiersystem eine Warn- oder Fehlermeldung ausgegeben werden. The respective selected processing strategy can also be displayed on the right side of the graphical user interface on each workpiece shown there. For this purpose, as shown for example in FIGS. 1, 4 and 5, a tool 2 and by means of one or more lines the feed movement 3 of the tool relative to the workpiece 4 shown. By different colors for the lines can also be distinguished between such feed paths, in which the tool 2 is in engagement with the workpiece 4 and those which serve only for delivery. In addition, a possibility for simulation can also be provided in the graphical user interface, in which the tool 2 is moved on the workpiece 3 in accordance with the programmed production process. Since incompatibilities between the NC program and the respective controller or machine tool may result only after a postprocessor run, a warning or error message may optionally be issued by the NC programming system after a postprocessing run also carried out by the NC programming system.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

[0021] <tb>2<sep>Werkzeug <tb>3<sep>Vorschubbewegung <tb>4<sep>Werkstück[0021] <Tb> 2 <sep> Tools <Tb> 3 <sep> feed motion <Tb> 4 <sep> workpiece

Claims (10)

1. Verfahren zur Fertigung von einer Schaufel für Turbinen oder Verdichter unter Erstellung von Programmcode zur Steuerung einer Werkzeugmaschine, mit der durch Fräsbearbeitung die jeweilige Schaufel für Turbinen oder Verdichter gefertigt wird, bei dem mit einem NC-Programmiersystem Bauteildaten zumindest Geometriedaten, eines Fuss-, eines Blatt- und eines Kopfbereichs der Schaufel über eine Schnittstelle des NC-Programmiersystems erfassbar sind, hierzu von zumindest einer mit einem CAD-Programm erstellten Datei zu einer Schaufel Bauteildaten der Schaufel über einen automatisierten Übernahmeschnittstellenteil der Schnittstelle vom NC-Programmiersystem übernommen werden, mit einem Eingabeschnittstellenteil fakultativ interaktiv weitere Bauteildaten der Schaufel eingebbar sind, aufgrund der Geometriedaten zumindest ein Teil des zur Fertigung der Schaufel erforderlichen Programmcodes durch das NC-Programmiersystem mittels einer aus mehreren Schaufeltyp-Vorlagen auswählbaren Schaufeltyp-Vorlage erstellt wird, wobei jede Schaufeltyp-Vorlage einem Schaufeltyp zugeordnet ist und jede Schaufeltyp-Vorlage bereits NC-Programmcode für den jeweiligen Schaufeltyp enthält, zudem bei Bedarf aufgrund der über den Eingabeschnittstellenteil eingegebenen Bauteildaten vom NC-Programmiersystem automatisiert erzeugter weiterer NC-Programmcode zum NC-Programmcode der Schaufeltyp-Vorlage hinzugefügt wird, wobei nachfolgend der zur Fertigung der Schaufel erstellte NC-Programmcode auf der Werkzeugmaschine ausgeführt wird, um unter Einsatz von Fräsbearbeitungen mittels eines Werkzeugs die Schaufel für Turbinen oder Verdichter zu fertigen.1. A method for the production of a blade for turbines or compressors with the production of program code for controlling a machine tool, which is manufactured by milling the respective blade for turbines or compressors, in which with an NC programming system component data at least geometric data, a foot, a blade and a head portion of the blade can be detected via an interface of the NC programming system, this is taken from at least one created with a CAD program file to a blade component data of the blade via an automated interface interface of the interface interface from the NC programming system, with a On the basis of the geometric data, at least part of the program code required for producing the blade can be input by the NC programming system by means of a blade that can be selected from a plurality of blade type templates eltten template is created, each paddle type template is assigned to a paddle type and each paddle type template already contains NC program code for the respective paddle type, also if necessary on the basis of input via the input interface part part data automatically generated by the NC programming NC program code is added to the NC program code of the paddle type template, followed by executing the NC program code created to produce the paddle on the machine tool to make the blade for turbines or compressors using milling by means of a tool. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im NC-Programmiersystem Schaufeltyp-Vorlagen unter Verwendung von vorhandenen NC-Programmen zu Schaufeln erstellbar und speicherbar sind, wobei die Schaufeltyp-Vorlagen mit einer Möglichkeit zur Eingabe von Variationen von zumindest geometrischen Daten der Schaufel versehen sind und die Eingabe von solchen Variationen zu einer vom NC-Programmiersystem selbsttätig vorgenommenen Anpassung von NC-Programmcode im jeweils als Schaufeltyp-Vorlage ausgewählten NC-Programm führt.2. The method according to claim 1, characterized in that in the NC programming system paddle type templates using existing NC programs to blades can be created and stored, the paddle type templates with a way to input variations of at least geometrical data of the blade are provided and the entry of such variations leads to an adaptation made by the NC programming system of NC program code in each selected as a paddle type template NC program. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im NC-Programmiersystem Informationen zu Frässtrategien enthalten sind, wobei jede Frässtrategie zumindest einem Schaufeltyp zugeordnet ist und das NC-Programmiersystem die Informationen zur Frässtrategie zur Erzeugung von NC-Programmcode verwendet, mittels dem ein Vorschubweg des Werkzeugs an einem Werkstück der Schaufel beschrieben wird.3. The method of claim 1 or 2, characterized in that in the NC programming system information on milling strategies are included, each milling strategy is associated with at least one paddle type and the NC programming system uses the information on the milling strategy for generating NC program code by means of a feed path of the tool is described on a workpiece of the blade. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine graphische Benutzeroberfläche des NC-Programmiersystems, mittels der fertigungsrelevante Daten eingebbar sind.4. The method according to any one of the preceding claims 1 to 3, characterized by a graphical user interface of the NC programming system, by means of the production-relevant data can be entered. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf der graphischen Benutzeroberfläche aufgrund der übernommenen und/oder eingegebenen Bauteildaten die Schaufel sowie relative Verfahrwege des Werkzeugs gegenüber dem Werkstück dargestellt werden.5. The method according to claim 4, characterized in that the blade and relative travel paths of the tool relative to the workpiece are displayed on the graphical user interface due to the acquired and / or input component data. 6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf der graphischen Benutzeroberfläche eine Simulation eines Fertigungsprozesses gemäss dem vom NC-Programmiersystem erzeugten NC-Programmcode graphisch dargestellt wird.6. The method according to claim 4 or 5, characterized in that on the graphical user interface, a simulation of a manufacturing process according to the NC program code generated by the NC programming program is displayed graphically. 7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Plausibilitätsprüfung zwischen dem zu erstellenden NC-Programmcode und Daten über die jeweilige Werkzeugmaschine, wobei bei Inkompatibilitäten durch das NC-Programmiersystem eine Fehlermeldung und/oder eine Anpassung des NC-Programmcodes erfolgt.7. The method according to any one of the preceding claims 1 to 6, characterized by a plausibility check between the NC program code to be created and data on the respective machine tool, wherein in incompatibilities by the NC programming system an error message and / or an adjustment of the NC program code , 8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein NC-Programm zur vollständigen Fertigung der Schaufel ausschliesslich mit dem NC-Programmiersystem erstellt wird und hierzu benutzerseitig nur Daten über den Eingabeschnittstellenteil unter Vermeidung einer Eingabe oder Ergänzung von NC-Code eingegeben werden.8. The method according to any one of the preceding claims 1 to 7, characterized in that an NC program for complete production of the blade is created exclusively with the NC programming system and this user side only data on the input interface part while avoiding input or addition of NC Code can be entered. 9. Programmprodukt zum Erstellen von NC-Programmcode zur Steuerung einer Werkzeugmaschine bei der Ausführung eines Verfahrens nach Anspruch 1, mit der durch Fräsbearbeitung eine Schaufel für Turbinen oder für Verdichter gefertigt wird, wobei das Programmprodukt ein NC-Progammiersystem enthält, mit dem Bauteildaten, zumindest Geometriedaten, eines Fuss-, eines Blatt- und eines Kopfbereichs der Schaufel über eine Schnittstelle des NC-Programmiersystems erfassbar sind, hierzu von zumindest einer mit einem CAD-Programm erstellten Datei zu einer Schaufel Bauteildaten der Schaufel über einen automatisierten Übernahmeschnittstellenteil der Schnittstelle vom NC-Programm übernommen werden, mit einem Eingabeschittstellenteil fakultativ interaktiv weitere Bauteildaten der Schaufel eingebbar sind, aufgrund der Geometriedaten zumindest ein Teil des zur Fertigung der Schaufel erforderlichen Programmcodes durch das NC-Programmiersystem mittels einer aus mehreren Schaufeltyp-Vorlagen auswählbaren Schaufeltyp-Vorlage erstellt wird, wobei jede Schaufeltyp-Vorlage einem Schaufeltyp zugeordnet ist und jede Schaufeltyp-Vorlage bereits NC-Programmcode für den jeweiligen Schaufeltyp enthält, zudem bei Bedarf aufgrund der über den Eingabeschnittstellenteil eingegebenen Bauteildaten vom NC-Programmiersystem automatisiert erzeugter weiterer NC-Programmcode zum NC-Programmcode der Schaufeltyp-Vorlage hinzugefügt wird.9. program product for creating NC program code for controlling a machine tool in the execution of a method according to claim 1, is made by milling a blade for turbines or for compressors, wherein the program product includes a NC-Progammiersystem, with the component data, at least Geometry data, a foot, a leaf and a head portion of the blade are detected via an interface of the NC programming system, this from at least one created with a CAD program file to a blade component data of the blade via an automated interface interface part of the interface from the NC Program are accepted, with an input interface part optional interactive further component data of the blade are entered, due to the geometry data at least a part of the required for the production of the blade program code by the NC programming system using one of several blade type templates select Whenever a paddle type template is assigned to a paddle type, and each paddle type template already contains NC program code for the respective paddle type, the NC machine automatically generates another NC block, if required, based on the part data entered via the input interface part. Program code is added to the NC program code of the paddle type template. 10. Fertigungssystem zur Fertigung von Schaufeln für Turbinen oder Verdichter mit mehrfach gewundener geometrischer Form unter Einsatz von Fräsbearbeitungen, das eine Werkzeugmaschine mit einer Steuerung aufweist, in die NC-Programmcode eingegeben ist, der von der Werkzeugmaschine als Bearbeitungsschritte ausführbar ist, und das mit einem auf einer Computeranlage ausführbaren und in einem Programmprodukt enthaltenen NC-Programmiersystem versehen ist, mit dem NC-Programmcode generierbar ist, wobei das Programmprodukt gemäss Patentanspruch 9 ausgeführt ist.10. A manufacturing system for producing blades for turbines or compressors with multi-spiral geometric shape using milling operations, which has a machine tool with a controller is entered into the NC program code, which is executable by the machine tool as processing steps, and with a provided on a computer system executable and included in a program product NC programming system is provided with the NC program code can be generated, the program product is designed according to claim 9.
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