CN102665991A

CN102665991A - 旋转结构

Info

Publication number: CN102665991A
Application number: CN2010800529015A
Authority: CN
Inventors: 艾伦·诺布尔; 克里斯托弗·布拉顿
Original assignee: Bladon Jets Holdings Ltd
Current assignee: Bladon Jets Holdings Ltd
Priority date: 2009-10-02
Filing date: 2010-10-01
Publication date: 2012-09-12
Also published as: JP2013506565A; WO2011039546A3; GB0917317D0; US20120213639A1; EP2483028B1; WO2011039546A2; CA2775214A1; EP2483028A2

Abstract

揭露了一种对工件(16)进行非接触式加工的方法。刀具(2)沿朝向工件表面(20)的方向前进，藉此通过所述工件靠近所述刀具(2)以引起所述工件的材料发生状态改变，从而从所述工件表面(20)去除材料。还揭露了多种刀具，其可同时对多个带叶片的盘进行快速加工。

Description

旋转结构

技术领域

本发明涉及燃气涡轮发动机以及采用涡轮机或者类似对流体通路进行导向的静态或旋转结构的其他应用的组件(特别是风扇、涡轮机、及导向叶片)的制造。

背景技术

在本申请人的在先申请WO 2004/2076111和WO 2006/027608中，描述了小尺寸燃气涡轮发动机相对于其他形式发动机的所具有的优点，但也描述了尝试减小较大尺寸发动机过程中所面临的严重的工程上的困难。具体地，描述了形成从单块坯料形成紧密间隔的径向涡轮片阵列所面临的巨大实践困难。

WO 2004/2076111和WO 2006/027608都揭露了利用放电加工形成所需形状从而形成此类元件的方法。本申请人已确认这一技术可成功地用于制造带有交叠翼型叶片的小尺寸涡轮盘，其例如可用于小尺寸气轮机。然而，这些技术相对较耗时，并且本发明的至少一个较佳实施例的目的为对这些技术进行改进。

发明内容

本发明的第一方面提供了一种对具有表面和边缘的工件进行非接触式加工的方法，其包括使所述刀具沿朝向所述表面的方向前进，藉此通过所述工件靠近所述刀具以引起所述工件的材料发生状态改变，从而从所述工件的表面去除材料。

本发明还涉及一种对带有表面和边缘的工件进行非接触式加工的装置，包括：安装所述工件的机构；刀具，所述刀具通过靠近所述工件以引起所述工件中发生状态改变，从而从所述工件去除材料；所述装置配置为，使所述刀具朝向所述工件的表面前进以从所述表面去除材料。

由此，本领域的技术人员可认识到，与现有技术不同(现有技术中，通过跨越坯料边缘的细长刀具对坯料进行加工，所述刀具朝向该边缘前进)，本发明中的刀具朝向坯料的表面前进。对比现有技术，这有诸多优点。其中一个优点是，至少在一些实施例中，可通过使工件相对于刀具旋转加上使刀具朝向工件前进这样的简单组合，形成所需的形状。

本发明特别适用于制造具有交叠叶片的径向阵列的盘，可直接制造出所述盘，或者作为所述制造该盘的预备阶段。本发明的实施例可使结果叶片具有复杂的形状，例如，翼型。

本文所称的形成叶片，不限于形成所述叶片的最终形状，应理解其涵盖在工件或坯料中形成这样的结构，通过对该结构最终加工而形成所述最终叶片。

本发明还可使得刀具的更大的表面积处于所需的与工件材料隔离的状态，以引起状态的改变。即，提供了更大的“加工”表面积。这可转化为更快速地去除所述材料并且由此减少制造耗时。更具体地，如下文将详述地，本发明有助于形成这样的刀具结构，即，同时在某块工件上形成一个以上的叶片。

工件最好为圆形，或者具有圆形的外壳。一些实施例中，工件为实心坯料。例如，坯料可指实心、低矮的圆柱形盘，即，轴向厚度小于其直径，例如，大致小于直径的20％，或小于直径的10％。这通常用作开始点，因为其容易制造或获得。然而，本发明的本质不在于所使用的坯料形式。本发明的某一具体实施例中，执行了多种加工操作。此处，对于后续加工操作而言，所述工件为部分成形的盘，而非原始坯料。

一组实施例中，提供了单件式刀具，所述刀具中形成有成形的槽，并且所述刀具的至少一部分与所述工件在加工完成后所形成之形状相对应。这一情况下，刀具实际上是其设计为要在工件中所产生之形状的物理逆向。在这组实施例中，“加工面积”-即，刀具的恰当地靠近工件以引起所需状态改变的表面积-非常大，因为可在工件的大致径向高度或者整个径向高度上形成叶片。显然，这一大的加工面积对制造带有叶片盘的速度而言非常有益。某些应用中，确保充分去除工件与刀具之间的侵蚀材料是一种挑战。

另一组实施例中，所述刀具包括大致二维的表面(其厚度与叶片间的间隔相当或更小于)。另一组较佳实施例中，所述刀具包括至少一个细长部件。应理解，由于根据本发明的刀具朝向工件的表面前进，这一细长刀具可仅以一端由刀具架支撑。若盘形成为现有的中央毂，所述支撑的位置可在刀具的径向外端；或者，若叶片被支撑在圆周边缘上并且向内凸出，则支撑位置可在径向内端。尽管仅使用单个刀具部件也可实现本发明的优点，但最好设置沿圆周方向间隔的多个刀具部件，以使得在单片盘上同时形成多个叶片。一组实施例中，为盘上的一半叶片设置刀具部件-即，所述刀具部件绕最终形成盘的圆周的一半分布。这明显可加快整个盘的加工速度。

这一组合刀具自身具有新颖性和创造性，并且本发明的另一方面提供了一种非接触式加工在盘上径向延伸的多个叶片的刀具，所述刀具包括沿圆周方向分布的径向延伸的细长刀具部件的阵列。

一或多个细长刀具部件的形状并非本发明的本质。例如，刀具部件的剖面形状可为圆形、三角形、正方形，或实际上可为任何其他所需的形状，并且剖面可沿刀具部件的整个长度保持不变，或者其尺寸、形状或这两者可变化。设置多个刀具部件时，一般都是相同的刀具部件，但这也不是本发明必须的。

前文所描述的本发明实施例可高效加工具有径向延伸叶片的紧密间隔阵列的盘进行。本申请人还意识到，还可通过采用多个刀具同时加工多个此类盘，进一步提供生产效率。本发明的“面对着(face on)”加工特别适用于此，因为其可使用隔行竖向堆叠的刀具对竖向堆叠的工件进行加工。由此，本发明方法的最佳实施例包括同时对多个沿刀具前进方向堆叠的工件进行加工。本发明还涉及组合刀具，其包括对多个工件进行加工的多个刀具部件，多个工件设置成使得刀具部件沿公共轴朝向工件前进。此类实施例中，组合刀具最好包括绕半圆周设置的刀具部件，以使得刀具部件可从坯料径向抽出同时使得可同时加工的叶片数量为最大。可用两个这样的组合刀具在工件堆叠的各侧以完全同时地对其进行加工，或者可使得组合刀具和工件相对着旋转180度，以一次对各工件的一半进行加工。

根据之前描述的本发明，刀具朝向工件的表面前进，而不是朝向工件的边缘。这使得可同时快速加工多个叶片，由此可显著提高生产效率，从而可以商用规模实际制造用于小尺寸涡轮喷气发动机的涡轮盘或定子盘。

然而，本申请人进一步认识到，通过两级工艺可最佳地同时满足效率和制造质量的要求，其中使用上述的表面加工方法以从坯料去除大量的材料，但使用不同的第二刀具形成最终形状。这应该与前文现有技术中所描述的对已经形成的叶片进行“完工”的操作不同，该操作中，刀具只是在第二阶段对叶片形状的某些部分(例如根部，前导边缘等)进行修整；本实施例中，第二刀具用于实际形成叶片的形状，而第一刀具只是去除一定量的材料以便于第二刀具的通过。当然，也可使用两级以上的操作，可重复上述阶段之一或者使用不同的刀具。

这一结构具有新颖性和创造性，并且本发明的另一方面提供了一种形成交叠叶片的径向阵列的方法，其包括：第一阶段，使得刀具沿朝向所述工件表面的方向朝向所述工件前进，以通过所述工件靠近所述刀具而引起所述工件的材料发生状态改变，从而从所述工件的表面去除材料；第二阶段，进一步从所述工件去除材料从而形成所述叶片，这一去除也受由靠近第二前进刀具所引起的所述材料的状态改变的影响，所述第二阶段包括使得所述第二刀具沿朝向所述工件的边缘方向前进。

业已发现这一两级工艺在某些情况下可使得生产效率为最大并且也使得形成的带叶片的盘的最终质量为最优。尽管根据本发明的上述方面提出了两种刀具，但这不应理解为排除提供其他的刀具及/或加工阶段。上述的第二刀具可为任何适当的形式，例如可采用WO 2004/076111或WO 2006/027608所描述的线形或非线形刀具。

然而，本申请人还设计出不同类型的刀具，其在本发明的背景下有益，也可应用于其他工艺。因此，一组较佳实施例中，第二刀具仅以一侧安装在刀具架，而所述刀具的相对侧未被支撑。这一刀具形式允许整个刀具径向前进进入工件中的相邻叶片之间的间隙，或者在进入工件以在相邻叶片之间形成间隙。一组较佳此类实施例中，所述刀具的至少两侧的形状与两个各自朝向所述间隙两侧之表面的叶片的所需加工完成形状的一部分相对应。至少在较佳实施例中，这使得此类刀具可简单地沿工件的半径前进以形成在其两侧的两个叶片的最终形状。可同时形成这两个叶片，但更常见的是在插入与退出刀具之间，使得工件绕其轴线扭转。

这一结构具有新颖性和创造性，并且本发明的另一方面提供了一种在工件中非接触式加工交叠叶片的径向阵列的刀具，所述刀具适于在其第一侧处对其进行支撑，所述第一侧与未支撑的第二侧相反，所述刀具还包括在所述第一和第二侧之间延伸的第三和第四侧表面区域，所述第三侧表面区域的形状与其中一个所述叶片的表面的最终形状的至少一部分相一致。本发明的这一方面还涉及形成交叠叶片的径向阵列的方法，其包括使得刀具沿所述工件的半径前进。

所述第一侧到第二侧的长度最好大于其在所述第三与第四侧表面区域之间的最大宽度。

本发明的再一方面提供了一种在工件中非接触式加工交叠叶片的径向阵列的刀具，所述刀具包括相对的第一端和第二端，所述刀具还包括在所述第一端和第二端之间延伸的第三和第四侧表面区域，至少一个所述侧表面区域的形状与其中一个所述叶片的表面的最终形式的至少一部分相一致，其中所述刀具的从所述第一到第二端表面之间的长度大于其在所述侧表面区域之间的最大宽度。本发明的这一方面还涉及形成交叠叶片的径向阵列的方法，其包括使得刀具沿所述工件的半径前进。

较佳实施例中，其中所述第四侧表面区域与叶片的这样的所需最终表面形状相对应，即，该所需最终表面面向与所述第三表面区域相一致的所需最终表面。换言之，所述刀具可想作是作为插栓，其配合入最终完成的带叶片的盘中的相邻叶片之间的间隙(尽管允许工件进行稍微的旋转运动)。这一结构具有新颖性和创造性，并且本发明的另一方面提供了一种在工件或坯料中非接触式加工交叠叶片的径向阵列的刀具，所述刀具包括至少两个表面区域，它们用于对至少两个叶片的相对表面进行加工。

可这样对所述刀具进行支撑，即，所述第二非支撑面为所述刀具的前导面，亦即，穿过第一和第二表面的刀具的轴线大致平行于工件的半径。上述其他实施例中，刀具的轴线大致平行于工件的旋转轴线。

所述刀具架可仅包括单个刀具，但最好包括一组刀具，一半是相同的刀具，但并非一定要相同。这也允许同时对一组工件(即，工件堆叠)进行加工。刀具具有相对较大的表面积可使得经过较大的电流，但侵蚀材料导致的污垢不太会造成很大的问题。所述刀具可与刀具架一体形成，例如，通过加工或铸造形成，或者可与刀具架分开，并且最好是可拆卸的以可对其进行替换。

一组较佳实施例中，工件以竖向间隔堆叠的形式安装在公共轴上。这允许所述轴旋转从而允许在插入期间对叶片前导边缘进行加工并且在抽出期间对对面的叶片尾部边缘进行加工(较佳地；并且用于在相邻的两对叶片之间进行转位)。

根据本发明前述方面的刀具的长度可短于最终完成叶片的整个径向高度，但最好至少与其一样高或比其高。某些实施例中，刀具的前导面(开始时它最靠近工件)成形为使根部区域具有所需的形式，例如，其进行了圆角处理。

刀具不必采用插栓的形式，其例如可部分地或完全地绕叶片延伸。此外，其可绕多个叶片延伸。径向高度可为非常小，以使刀具为基本二维的薄板。

本领域技术人员应理解，上述刀具趋向于为实心或者块状形式，而不是线之类的细长形式。

然而，刀具不必为实心的，并且还可包括中空刀具，例如，一侧具有一个开口端，并且连接至刀具内部的刀具架。

一组实施例中，可仅使用上述刀具，以一程或多程，从未加工的坯料形成叶片。另一组实施例中，可在使用现有刀具和工艺或者更方便地使用前述表面前进技术去除一些材料之后，再采用上述刀具，即，使用本申请人设计出的并且本文所揭露的两级工艺。

本发明所有方面的较佳实施例中，在工件与刀具之间施加电势，以通过足够靠近的刀具与工件之间的电火花所造成的侵蚀而去除工件的材料，换言之，使用电火花加工工艺。然而，这不是必须的，也可使用通过局部强加热而对工件进行侵蚀的其他非接触式加工工艺，或以其他方式引起状态的改变，诸如电化学加工。

根据本文所述的本发明的所有方面，可由任何合适的导电材料形成刀具或刀具部件。一组实施例中，刀具或刀具部件由铜或含铜的合金制成。另一组实施例中，刀具或刀具部件可由石墨制成。

工件可为任何合适的导电材料。具体地，应理解，本发明的工件可由这样的工件制成，即，使用研磨或切割之类的传统加工工艺无法令人满意地进行加工的材料。一组现时较佳实施例中，工件由铝或者含铝的合金制成。

本文所揭露的发明涉及使用本文公开的技术制造的涡轮盘或定子盘，并且还涉及集合一或多个所述盘的涡轮喷气发动机。

尽管本发明独特地使得具有超小(即，直径小于30cm，直径优选小于20cm)翼型截面叶片的涡轮盘或定子盘的大规模生产成为可能，但本发明不限于此类小型化的组件，并且也可用于制造大尺寸涡轮或定子或甚至是涡轮或定子的零件(诸如叶片装配件，其可装配成涡轮盘或定子盘，但仍然无需对单个叶片进行配合与固定)。

附图说明

结合附图，下文仅以示例的方式描述本发明的某些实施例，其中：

图1为根据本发明一方面的组合刀具的立体图；

图2示出了使用图1所示刀具进行加工之前的坯料盘堆叠；

图3示出了图1的刀具对对图2的坯料盘进行加工；

图4示出了经加工的坯料堆叠；

图5为根据本发明的另一刀具以及其可进行加工的带叶片盘的立体图；

图6示出了对带叶片的盘进行加工过程中的图5所示的刀具；

图7为根据本发明的再一刀具的立体图；

图8示出了图7a和7b的刀具正在靠近带叶片的盘以进行加工；

图9类似于图8示出了盘的加工过程；及

图10为根据本发明另一实施例的加工操作的立体图。

具体实施方式

图1示出了组合刀具2，其用于对竖直叠放的盘形坯料(如图2所示)进行电火花加工。刀具2包括半圆的圆筒形的壳体支撑件4，细长刀具部件6的阵列固定至所述支撑件4。应注意，刀具部件6排列为五个相互独立的行8，各行包括一组十三个绕支撑件4的圆周分布的径向延伸刀具部件6。通过将各个刀具部件6夹入槽口10中而对它们进行保持，所述槽口10形成在与各行8相对应地沿圆周方向延伸的缝12中。一组竖直向延伸的孔14穿通支撑件4的壁部，以允许一组提供夹紧力的螺栓穿过。这一结构允许容易取下或替换单个刀具部件6。使用中，将刀具2安装到数控(CNC)机床上。

尽管各个刀具部件6示出为直的并且径向沿直线延伸，但这不是必须的，可适当地形成其形状以使得叶片具有所需的形状并且/或者各个刀具部件6可以与径向方向(水平地或竖向地)成锐角延伸。

图2示出了由图1的刀具2进行加工之前的竖直堆叠的盘形坯料16。坯料16为铝合金制的圆形实心盘，并且示例性地具有76mm的直径和4mm的厚度。各盘具有中心孔，以允许其被安装到共用安装轴18上。这样进行安装，即，使得坯料16与轴18之间有良好的电气连接。以沿竖向隔开的堆叠形式安装坯料，以使坯料的各上表面20之间的间隔稍小于图1所示的刀具2中的刀具部件6的各行8的竖向间隔。各坯料16之间的间隙稍大于刀具部件6的厚度。

如图3所示，在操作过程中，使得坯料16朝向刀具部件2径向前进直至支撑轴(简明起见，省略支撑轴的上部)与圆柱形刀具壳体支撑件4的轴线同轴(或反之亦然)，以使各个刀具部件6的行8进入各坯料之间的间隙22，从而使得坯料16的堆叠进入加工位置。

为了开始对坯料16进行加工，将坯料16浸入烃基的或合成的介电流体。将电势的一侧施加至支撑坯料16的轴18，从而施加至坯料本身，并且将电势的另一侧施加至刀具2。可根据情况、所需最终表面面的等选择所施加之电势的电压。一示例中，可施加40伏特的电压。业已发现使用3安培的功率源，可允许刀具以每分钟2mm的速率侵蚀坯料。因此，轴18也沿垂直于刀具2的方向以此速率前进，当然，刀具也可一起运动，或者刀具运动轴18不运动。

当各刀具部件与坯料面20之间的距离达到临界距离时，在刀具部件6与坯料面20的间隙之间形成的电火花开始在坯料面20中的侵蚀相应的槽。由于刀具的各行8中有十三个单独的刀具部件6，会在各坯料面20中同时加工出十三条独立的槽。还应理解，可沿各刀具部件6的主要长度部分或者基本全部的长度部分进行电火花加工。坯料支撑轴18和刀具2之间继续相对竖向运动，从而保证坯料面中的槽继续开得更深。随着竖向推进的继续，坯料16与刀具2还绕它们的公共轴线进行相对旋转运动。这会形成“下切”槽。

继续进行所述操作，直至刀具部件6侵蚀出完全穿通各坯料的间隙，并且在各坯料的另一侧上形成间隙22。

初始的加工操作使得坯料上形成紧密间隔并且交叠的块状物的半圆形阵列，所述块状物为粗略的叶片形状。此时，以反向相对竖向运动以及稍有不同的旋转运动而重复所述操作，以使得刀具部件6对叶片的反面进行加工。一旦坯料16的一半完成加工，则将坯料和刀具2旋转180度，以对另一半进行加工。或者，镜像刀具可在坯料的另一侧前进，以形成完整的圆形，由此可同时对整个坯料进行加工。若需要，则可进行后续加工操作，例如，需取出初始两次切割之间的材料。

图4示出了结果工件24。如前所述，这些工件包括紧密间隔并且交叠的块状物的圆形阵列，所述块状物为粗略的叶片形状。

由此可见，图2所示的刀具2可同时对五块坯料进行快速加工，并且同时对给定坯料上的半数或所有叶片进行快速加工。较之WO 2004/076111和WO2006/027608所提出的在同一时间仅对单块坯料中的单个槽进行加工的技术，本方法使得加工工艺的生产效率极大地提升。这一技术可适用于(可使用多次)相同的刀具或者带有不同的单个刀具部件的类似刀具。然而，本实施例中，使用不同类型的刀具执行后续加工操作，下文将参考图7a～10详细描述。

图5示出了本发明的代替实施例。本实施例中，使用单件式刀具部件50对坯料进行加工，所述单件式刀具部件50包括形成在其上表面中的一组成角度的并且大致径向延伸的槽。如前述实施例所述，也可使用这一刀具50从盘形坯料的一面对其进行加工，并且刀具50在沿其与坯料的公共轴前进的同时相对于坯料旋动，以加工出对带有叶片的盘53，所述带有叶片的盘53具有叶片54的紧密间隔并且交叠的圆周阵列，所述叶片54从毂56开始延伸。如图6的加工过程视图可明确看出地，刀具50为带有刀片的盘53的所需结果形状的物理逆向，以使槽52的形状为结果叶片54的精确形状。应理解，尽管并不将这一刀具的使用限制为对多个盘进行同时加工，但这一刀具的使用是简单易懂的，并且其可非常快速地制造带叶片的盘。

图7示出了另一刀具部件60的立体图，其可使得由图1和5所示的刀具所制造出的盘上的叶片具有精确的最终形状(finished shape)。刀具60具有第一侧62，使用时，在刀具架(未示)中对第一侧62进行支撑。第一侧62可形成有合适的结构-诸如燕尾榫-以允许第一侧62卡入刀具架，或者第一侧62可形成为刀具架的组成部分。未对与第一侧62大致相反的第二侧64进行支撑。第一侧62或第二侧64都不需要为平面，并且也不需要相互平行。作为代替，可在顶部65对刀具进行支撑，而不支撑底部67。

两个侧面区域66和68在第一侧62与第二侧64之间延伸。它们在形状上与叶片70的所需最终表面形状相对应。具体地，凹侧表面区域66与叶片的凸面70a相对应，而刀具的凸面68与叶片的凹面70b相对应。尽管图中未示，刀具67的底部形状可与位于叶片根部区的毂的所需表面相对应。

如下文将参考图8和9所描述的，图7所示的刀具60可用于利用图4的部分加工工件的粗制块26而制造所需叶片形状。在刀具60朝向部分完成的带叶片盘72(实际上，该带叶片盘72仅在完成加工之后才显示)径向前进时，随着刀具前进进入所述间隙而使得一个叶片的凸面70a被加工。此后，当盘72在其轴线上稍稍旋转时并且随着刀具60后退，就对相邻叶片的凹面70b进行了加工。这可制造出如图8和9所示的新产生的叶片形状。仅使用图1和图5所示的刀具不容易实现这一形状。

由此可见，可仅通过使得刀具60径向前进进入各叶片70之间的间隙而实现对带叶片盘72上的叶片70进行直接的最终处理，所述叶片系通过使用前述技术之一并且在适当的点转动所述盘70而形成。一旦完成对一对叶片表面的加工，则仅需使得刀具后退、使得工件盘72转位、然后使得刀具60再次前进进入下一个间隙。这可对叶片进行快速和精确的最终处理，同时可在不反复更换刀具的情况下形成复杂的叶片。

使用类似于参考图8和9所述的刀具从实心坯料加工出最终的刀片也是可行的。

明显地，刀具60的具体形式取决于所需的叶片最终形状。尽管这些实施例中的刀具示出为沿叶片70的大致整个径向高度延伸，但这不是必须的，并且可比这更深，或者比这浅得多。

图10示出了本发明的其它实施例。其具有一行各自安装在细长刀具架76上的十个刀具74。刀具74的形状类似于参考图7～9所描述之刀具的形状，但是不完全相同。各刀具74用于以类似于前述实施例的方式从原始坯料80加工出相邻叶片80的两个面对的边缘，即，使得刀具74朝向各坯料前进、使坯料旋转并且使刀具后退、然后使得坯料转位以形成下一对表面。本实施例的不同之处在于，可通过使得刀具架76沿平行于轴82的轴线的方向前进，而同时对共用轴82上的以间隔关系安装的十个坯料80的堆叠进行加工，这使得所有十个刀具74都靠近各坯料80。可通过轴82对坯料82一起进行旋转和转位。作为使得刀具架76朝向坯料前进的代替，可移动轴82。方便的是，刀具架76可配合至自动换刀装置，因而可在多级工艺中使用不同的刀具，或者可在不中断生产的情况下替换磨损刀具。

由此可见，本发明的较佳实施例可使用一级或两级电火花加工工艺从实心坯料快速高效地制造出带有一体形成叶片的盘。

Claims

1.一种对带有表面和边缘的工件进行非接触式加工的装置，包括：安装所述工件的机构；刀具，所述刀具通过靠近所述工件以引起所述工件中发生状态改变，从而从所述工件去除材料；所述装置配置为，使得所述刀具朝向所述工件的表面前进以从所述表面去除材料。

2.如权利要求1所述的装置，其配置为对圆形或者具有圆形外壳的工件进行加工。

3.如权利要求1或2所述的装置，其配置为对包括实心坯料的工件进行加工。

4.如权利要求1、2、或3所述的装置，其配置为对轴向厚度小于直径的工件进行加工。

5.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述刀具为单件式刀具，所述刀具中具有成形的槽，并且所述刀具的至少一部分与所述工件在加工完成后所形成之形状相对应。

6.如前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述刀具包括基本上二维的表面。

7.如权利要求1～5中任一项所述的装置，其中所述刀具包括至少一个细长部件。

8.如权利要求1～5中任一项所述的装置，其中所述刀具包括多个沿圆周方向隔开的刀具部件。

9.如前述权利要求中任一项所述的装置，包括多个刀具，并且所述装置配置为同时对多个沿所述刀具的前进方向堆叠的工件进行加工。

10.如前述权利要求中任一项所述的装置，其配置为收纳多个以竖向间隔堆叠形式安装在公共轴上的工件。

11.一种对工件中径向阵列的交叠叶片进行非接触式加工的刀具，所述刀具适于在其第一侧处对其进行支撑，所述第一侧与未支撑的第二侧相反，所述刀具还包括在所述第一和第二侧之间延伸的第三和第四侧表面区域，所述第三侧表面区域的形状与其中一个所述叶片的表面的最终形状的至少一部分相一致。

12.如权利要求11所述的刀具，其从所述第一侧到所述第二侧的长度大于其在所述第三侧表面区域与所述第四侧表面区域之间的最大宽度。

13.一种对工件中的径向阵列的交叠叶片进行非接触式加工的刀具，所述刀具包括相对的第一端和第二端，所述刀具还包括在所述第一端和第二端之间延伸的第三和第四侧表面区域，所述侧表面区域的至少一个其形状与其中一个所述叶片的表面的最终形状的至少一部分相一致，其中所述刀具的从所述第一表面到第二表面之间的长度大于其在第三侧表面区域与第四侧表面区域之间的最大宽度。

14.如权利要求13所述的刀具，其中所述第四侧表面区域与叶片的这样的所需最终表面形状相对应，即，该所需最终表面面向与所述第三表面区域相一致的所需最终表面。

15.一种对工件或坯料中径向阵列的交叠叶片进行非接触式加工的刀具，所述刀具包括至少两个表面区域，它们用于对至少两个叶片的各相面对的表面进行加工。

16.如权利要求11～15中任一项所述的刀具，其高度不小于最终完成的叶片的整个径向高度。

17.如权利要求11～16中任一项所述的刀具，其形状设置为使得相应工件的根部区域具有所需的形式。

18.如权利要求1～10中任一项所述的装置，其包括刀具架，所述刀具架包括一组如权利要求11～17中任一项所述的刀具。

19.如权利要求18所述的装置，其中所述刀具可个别地从所述刀具架上单独取下。

20.如权利要求1～10，18～19中任一项所述的装置，其配置为在所述工件与刀具之间施加电势，以对所述工件进行电火花加工。

21.一种在工件中形成交叠叶片的径向阵列的方法，包括使得如权利要求11～17中任一项所述的刀具沿所述工件的半径前进。

22.一种非接触式加工在盘上径向延伸的多个叶片的刀具，所述刀具包括沿圆周方向分布的径向延伸细长刀具部件的阵列。

23.一种组合刀具，其包括用于对多个工件进行加工的多个刀具部件，所述工件设置为所述刀具部件沿公共轴方向朝所述工件前进。

24.如权利要求22或23所述的刀具，其包括绕半圆设置的刀具部件。

25.一种对具有表面和边缘的工件进行非接触式加工的方法，其包括使得所述刀具以朝向所述表面的方向前进，藉此通过所述工件靠近所述刀具以引起所述工件的材料发生状态改变，从而从所述工件的表面去除材料。

26.如权利要求25所述的方法，其中所述工件为圆形或者具有圆形外壳。

27.如权利要求25或26所述的方法，其中所述工件包括实心坯料。

28.一种如权利要求25～27中任一项所述的方法，其中所述工件的径向厚度小于其直径。

29.一种如权利要求25～28中任一项所述的方法，其中所述刀具为单件式刀具，其中具有成形的槽，并且所述刀具的至少一部分与所述工件在加工完成后所需形成之形状相对应。

30.如权利要求25～29中任一项所述的方法，其中所述刀具包括基本上二维的表面。

31.如权利要求25～29中任一项所述的方法，其中所述刀具包括至少一个细长部件。

32.如权利要求25～31中任一项所述的方法，其中所述刀具包括多个沿圆周方向隔开的刀具部件。

33.如权利要求25～32中任一项所述的方法，其包括同时对沿刀具的前进方向堆叠的多个工件进行加工。

34.一种形成交叠叶片的径向阵列的方法，其包括：第一阶段，使刀具沿朝向所述工件表面的方向朝所述工件前进，以通过所述工件靠近所述刀具而引起所述工件的材料发生状态改变，从而从所述工件去除材料；第二阶段，进一步从所述工件去除材料从而形成所述叶片，这一去除也受由靠近第二前进刀具所引起的所述材料的状态改变的影响，所述第二阶段包括使所述第二刀具沿朝向所述工件的边缘的方向前进的步骤。

35.如权利要求34所述的方法，其中所述第二刀具仅以一侧安装于刀具架，而不对所述刀具的相反侧进行支撑。

36.如权利要求34或35所述的方法，其中所述刀具的至少两侧的形状与位于叶片间隙两侧的两个互相面对的表面的最终形状的至少一部分相对应。

37.如权利要求25～36中任一项所述的方法，其中所述工件由铝或含铝的合金制成。

38.一种涡轮盘或定子盘，其利用如权利要求25～37中任一项所述的方法制造。