DE102008017793A1 - Device and method for fixing a workpiece - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung (100) zur Fixierung eines Werkstückes (102). Die Vorrichtung (100) umfasst einen Werkstückträger (104) mit einer Aufnahmefläche (106), die ausgebildet ist, um das Werkstück (102) aufzunehmen und umfasst eine Anlageeinrichtung (108, 110) zum Einstellen eines vorbestimmten Abstands (112) zwischen dem Werkstück (102) und der Aufnahmefläche (106), wobei die Anlageeinrichtung (108, 110) an einer der Aufnahmefläche (106) zugewandten Seite des Werkstückes (102) anordenbar ist.The present invention relates to a device (100) for fixing a workpiece (102). The apparatus (100) comprises a workpiece carrier (104) having a receiving surface (106) which is adapted to receive the workpiece (102) and comprises abutment means (108, 110) for setting a predetermined distance (112) between the workpiece ( 102) and the receiving surface (106), wherein the abutment means (108, 110) on one of the receiving surface (106) facing side of the workpiece (102) can be arranged.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Fixierung eines Werkstückes, insbesondere einer Turbinenschaufel. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Fixierung eines Werkstückes.The The present invention relates to a device for fixing a Workpiece in particular a turbine blade. The invention further relates a method for fixing a workpiece.
Die Bearbeitung eines Werkstückes umfasst häufig unterschiedliche Bearbeitungsschritte. Bei der Bearbeitung eines Bauteils einer Gasturbine, insbesondere bei der Bearbeitung einer Turbinenschaufel wird als eines der wichtigsten Verfahren die Schleifbearbeitung eingesetzt. Für die Schleifbearbeitung können pro Bearbeitungsfolge unterschiedliche Maschinen im Einsatz sein. Ein weiterer Bearbeitungsschritt kann die Belochung der Turbinenschaufel umfassen. In einem für die Schleifbearbeitung ausgelegtem Spannsystem kann eine solche Belochung typischerweise nicht durchgeführt werden. Um die unterschiedlichen Bearbeitungsschritte durchführen zu können, muss das zu bearbeitende Werkstück daher mehrfach umgespannt werden. Dieser Umspannvorgang ist nur schwer automatisierbar. Zudem ist beim Wechsel des Werkstücks ein hoher Umspannaufwand erforderlich.The Machining a workpiece includes frequently different processing steps. When editing a Component of a gas turbine, especially in the processing of a Turbine blade is considered one of the most important methods of grinding used. For the grinding can be different machines in use for each machining sequence. Another processing step may be the perforation of the turbine blade include. In a for The grinding process designed clamping system can be such Belochung typically not be done. To the different ones Perform processing steps to be able to must be the workpiece to be machined therefore be re-spanned several times. This transformer is only difficult to automate. In addition, when changing the workpiece a high Umspannaufwand required.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Fixierung eines Werkstückes bereitzustellen, die eine einfache Weiterbearbeitung des Werkstückes ermöglichen.It Therefore, the object of the present invention is a device and to provide a method for fixing a workpiece, which is a simple Further processing of the workpiece enable.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 13.Is solved this object by a device according to the features of the claim 1 and a method according to the features of claim 13.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen beschrieben.advantageous Embodiments of the invention are described in the respective subclaims.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich an einem auf einem Werkstückträger fixiertem Werkstück unterschiedliche Bearbeitungsschritte durchführen lassen, wenn ein zum Anlegen des Werkstücks an den Werkstückträger eingesetztes Anlagesystem vorteilhaft angeordnet ist. Eine solche vorteilhafte Anordnung ist beispielsweise gegeben, wenn sich das Anlagesystem auf einer dem Werkstückträger zugewandten Seite des Werkstücks befindet.Of the The present invention is based on the finding that at a fixed on a workpiece carrier workpiece to carry out different processing steps, if one is to create of the workpiece used on the workpiece carrier Investment system is arranged advantageously. Such an advantageous Arrangement is given, for example, when the investment system on a workpiece carrier facing Side of the workpiece located.
Der erfindungsgemäße Ansatz schafft ein durchgängiges Spannsystem für mehrere Bearbeitungsschritte. Dies hat den Vorteil, dass zur Bearbeitung des Werkstücks oder Bauteils weniger Einspannvorgänge erforderlich sind, da ein durchgängiges Schuttlekonzept für unterschiedliche Bearbeitungsschritte eingesetzt werden kann.Of the inventive approach creates a consistent Clamping system for several processing steps. This has the advantage that for editing the workpiece or component less clamping operations are required as a consistent Shuttle concept for different processing steps can be used.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Fixierung eines Werkstückes umfasst einen Werkstückträger mit einer Aufnahmefläche, die ausgebildet ist, um das Werkstück aufzunehmen und umfasst eine Anlageeinrichtung zum Einstellen eines vorbestimmten Abstands zwischen dem Werkstück und der Aufnahmefläche, wobei die Anlageeinrichtung an einer der Aufnahmefläche zugewandten Seite des Werkstückes anordenbar ist.A inventive device for fixing a workpiece includes a workpiece carrier with a receiving surface, which is adapted to receive the workpiece and comprises a Investment device for setting a predetermined distance between the workpiece and the receiving area, wherein the abutment device faces on one of the receiving surface Side of the workpiece can be arranged.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Aufnahmefläche eine Ausnehmung auf, in der die Anlageeinrichtung anordenbar ist. Dadurch lässt sich die Anlageeinrichtung an geeigneten Stellen des Werkstückträgers bzw. des Werkstückes anordnen.In an advantageous embodiment of the device according to the invention has the receiving surface a recess in which the investment device can be arranged. By doing so leaves the attachment device at suitable locations of the workpiece carrier or of the workpiece Arrange.
Der vorbestimmte Abstand kann das Ausbilden eines Klebespaltes zwischen dem Werkstück und der Aufnahmefläche ermöglichen. Der Klebespalt ermöglicht das Anordnen einer gewünschten Menge eines Klebstoffs zwischen dem Werkstück und der Aufnahmefläche. Zudem kann der Klebespalt zum Ausgleich von Toleranzen des Werkstückes dienen.Of the predetermined distance may include forming a bonding gap between the workpiece and the receiving surface enable. The adhesive gap allows arranging a desired amount an adhesive between the workpiece and the receiving surface. moreover the adhesive gap can be used to compensate for tolerances of the workpiece.
Auf der Aufnahmefläche kann ein Klebstoff zum Herstellen einer festen Verbindung zwischen der Aufnahmefläche und dem Werkstück angeordnet sein. Somit kann der erfindungsgemäße Ansatz im Zusammenhang mit einem Spannsystem verwendet werden, bei dem das Werkstück zur Bearbeitung auf einen Werkstückträger aufgeklebt wird. Mittels des Klebstoffs kann eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Werkstück und dem Werkstückträger geschaffen werden. Durch den Klebstoff kann das Werkstück so auf dem Werkstückträger fixiert werden, dass das Werkstück unterschiedlichen Bearbeitungsschritten unterzogen werden kann. Vorteilhafterweise ist durch die Klebverbindung eine Übertragung hoher Prozesskräfte möglich.On the receiving surface can be an adhesive for making a firm connection between the receiving surface and the workpiece be arranged. Thus, the approach of the invention in connection with a clamping system can be used, in which the workpiece for machining glued on a workpiece carrier becomes. By means of the adhesive, a cohesive connection between the workpiece and created the workpiece carrier become. The adhesive allows the workpiece to be fixed on the workpiece carrier be that the workpiece Different processing steps can be subjected. Advantageously, by the adhesive bond is a transfer high process forces possible.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Anlageeinrichtung derart ausgebildet sein, dass ein Verkleben der Anlageeinrichtung verhindert werden kann. Insbesondere wird ein Entfernen der Anlageeinrichtung aus dem Werkstückträger ermöglicht. Die Anlageeinrichtung kann dabei Teil eines Anlagesystems sein.In a further advantageous embodiment of the device according to the invention the abutment device can be designed such that a bonding the investment device can be prevented. In particular, will allowing removal of the abutment means from the workpiece carrier. The investment facility can be part of an investment system.
Beispielsweise kann die Anlageeinrichtung als Kugel ausgeformt sein. Durch die Kugelform kann ein geeigneter Anlagepunkt bereitgestellt werden.For example The investment device may be formed as a ball. By the Ball shape, a suitable investment point can be provided.
Ferner kann die Anlageeinrichtung aus dem Werkstückträger herausziehbar sein. Somit kann die Anlageeinrichtung nach einer Fixierung des Werkstückes aus dem Werkstückträger entfernt werden.Further the abutment can be pulled out of the workpiece carrier. Consequently can the investment device after a fixation of the workpiece from removed from the workpiece carrier become.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann in der Aufnahmefläche mindestens ein Durchbruch angeordnet sein, um ein Belochen des Werkstücks zu ermöglichen. Somit kann beispielsweise eine Laserbelochung des Werkstückes durchgeführt werden.In a further advantageous embodiment of the device according to the invention can in the receiving area at least one breakthrough be arranged to allow a blasting of the workpiece. Thus, for example, a laser punching of the workpiece can be performed.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die erfindungsgemäße Vorrichtung mindestens eine weitere Anlageeinrichtung zum Einstellen des vorbestimmten Abstands zwischen dem Werkstück und der Aufnahmefläche auf, wobei die mindestens eine weitere Anlageeinrichtung an der, der Aufnahmefläche zugewandten Seite des Werkstückes anordenbar ist. Durch die mindestens eine weitere Anlageeinrichtung kann eine genauere Beabstandung zwischen dem Werkstück und dem Werkstückträger eingestellt werden.In a further advantageous embodiment, the inventive device at least one further abutment device for setting the predetermined Distance between the workpiece and the receiving surface on, wherein the at least one further investment facility at the, the receiving surface facing side of the workpiece can be arranged. By the at least one further investment device can be a closer spacing between the workpiece and the Workpiece carrier set become.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Fixierung des Werkstückes eine Durchführung mehrerer unterschiedlicher Bearbeitungsschritte an dem Werkstück ermöglichen. Somit kann das Werkstück vorteilhafterweise während sämtlicher Bearbeitungs- bzw. Fertigungsschritte mit dem Werkstückträger fest verbunden bleiben. Das Werkstück kann somit auf einfache Art und Weise durch mehrere Arbeitsstationen geführt werden. Da ein mehrmaliges Umspannen des zu bearbeitenden Werkstücks entfällt, ergeben sich hohe Bearbeitungsgenauigkeiten, und es minimiert sich die Möglichkeit der Beschädigung des Werkstücks.In a further advantageous embodiment of the device according to the invention can the fixation of the workpiece an implementation allow several different processing steps on the workpiece. Thus, the workpiece can advantageously during all Processing or manufacturing steps firmly connected to the workpiece carrier stay. The workpiece can thus easily through multiple workstations guided become. Since a repeated re-clamping of the workpiece to be machined deleted results high machining accuracies, and it minimizes the possibility the damage of the workpiece.
Beispielsweise kann es sich bei dem Werkstück um einen Verdichter oder eine Turbinenschaufel handeln. Somit lässt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhaft bei der Herstellung oder Reparatur einer Turbine, beispielsweise einer Gasturbine einsetzen.For example It may be the workpiece to act a compressor or a turbine blade. Thus can be the device according to the invention advantageous in the manufacture or repair of a turbine, for example use a gas turbine.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Fixierung eines Werkstückes umfasst einen Schritt des Bereitstellens eines Werkstückträgers mit einer Aufnahmefläche, die ausgebildet ist, um das Werkstück aufzunehmen, einen Schritt des Bereitstellens des Werkstücks und einen Schritt des Einstellens eines vorbestimmten Abstands zwischen dem Werkstück und der Aufnahmefläche, mittels einer Anlageeinrichtung, die an einer der Aufnahmefläche zugewandten Seite des Werkstückes anordenbar ist, oder auf der andren Seite.One inventive method for fixing a workpiece includes a step of providing a workpiece carrier with a receiving surface, which is adapted to receive the workpiece, a step the provision of the workpiece and a step of setting a predetermined distance between the workpiece and the receiving surface, by means of a contact device, which on one of the receiving surface side facing of the workpiece can be arranged, or on the other side.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiels. Dabei zeigtFurther Advantages, features and details of the invention will become apparent the following description of a graphically illustrated Embodiment. It shows
Gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
weist die Aufnahmefläche
Das
Werkstück
Die
Ausnehmungen
Gemäß einer
weiteren Ausführungsform kann
in der Aufnahmefläche
Gemäß dem in
Die
Fixierung des Werkstückes
Insbesondere
eine dem Werkstückträger
Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
Der
erfindungsgemäße Ansatz
verfolgt zwei Ziele, die grundsätzlich
auch unabhängig
von einander betrieben und realisiert werden können. Als erstes wird ein Einstellen
der Klebespalthöhe
Das
erste Ziel kann durch eine Verlagerung der Klebefläche auf
die Seite des Werkstücks
Solche
Randbedingungen beinhalten beispielsweise, dass die Haltekräfte bei
der spanenden Bearbeitung über
eine ausreichende Klebefläche übertragbar
sind, dass Elektroden für
das Erodieren ungehindert an das Bauteil
Der
Werkstückträger
Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann sich die Klebefläche
auf der Seite des Anlagesystems
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ein Trägersystem darstellen, das in Fertigungsverfahren verwendet werden kann, in denen die Bauteile während aller Bearbeitungsschritte fixiert werden. Hiermit ist ein leichter Transport möglich und eine jeweilig neue Ausrichtung in einer neuen Bearbeitungsmaschine kann entfallen.The inventive device can be a carrier system which can be used in manufacturing processes, in which the components during all processing steps are fixed. This is an easier one Transport possible and a respective new orientation in a new processing machine can be omitted.
Die beschriebenen Ausführungsbeispiele können miteinander kombiniert werden. Die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens können auch in anderer als der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren sind nicht auf die Fixierung eines Werkstückes in Form einer Turbinenschaufel beschränkt, sondern können zur Fixierung beliebiger Werkstücke eingesetzt werden. Ferner kann das fixierte Werkstück neben den beschriebenen Bearbeitungsschritten auch anderen und weiteren Bearbeitungsschritten unterzogen werden. Das Verfahren zur Fixierung des Werkstücks kann Teil eines Herstellungsverfahrens für ein Bauteil sein, das aus dem Werkstück hergestellt wird. Ferner kann der erfindungsgemäße Ansatz angewendet werden, wenn das Werkstück zur Reparatur fixiert werden soll.The described embodiments can each other be combined. The steps of the method according to the invention can be carried out in other than the order described. The device according to the invention and the method according to the invention are not on the fixation of a workpiece in the form of a turbine blade limited, but you can for fixing any workpieces be used. Furthermore, the fixed workpiece can be next to the described processing steps also others and others Processing steps are subjected. The procedure for fixation of the workpiece may be part of a manufacturing process for a component that is made the workpiece will be produced. Furthermore, the approach according to the invention can be used when the workpiece to be fixed for repair.
Claims (13)
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