DE102016211223A1

DE102016211223A1 - Machining manufacturing process for the manufacture of blade root receivers

Info

Publication number: DE102016211223A1
Application number: DE102016211223.6A
Authority: DE
Inventors: Waltraud Himmelstoss; Hans Zimmermann; Florian Kreitmair
Original assignee: MTU Aero Engines AG
Current assignee: MTU Aero Engines AG
Priority date: 2016-06-23
Filing date: 2016-06-23
Publication date: 2017-12-28

Abstract

Die Erfindung betrifft ein spanendes Fertigungsverfahren, insbesondere Räumverfahren, zur Herstellung von Aussparungen bzw. Schaufelfußaufnahmen (10) in einem Rotor bzw. einer Schaufelscheibe einer Gasturbine, insbesondere Fluggasturbine, wobei die Aussparung bzw. Schaufelfußaufnahme (10) einen Grundabschnitt (14), mehrere im Betrieb der Gastrubine nicht tragende Flankenabschnitte (18) und mehrere im Betrieb der Gasturbine tragende Flankenabschnitte (16) aufweist, wobei die nicht tragenden Flankenabschnitte (18) und die tragenden Flankenabschnitte (16) ineinander übergehen, umfassend die Schritte: Bereitstellen einer zu bearbeitenden Schaufelscheibe; Spanendes Bearbeiten der Schaufelscheibe bis wenigstens eine Aussparung bzw. Schaufelfußaufnahme (10) in einer Vorform fertiggestellt ist. Erfindungsgemäß erfolgt ein abschließendes Bearbeiten der Vorform der wenigstens einen Aussparung bzw. Schaufelfußaufnahme (10) durch wenigstens zwei aufeinander folgende spanende Bearbeitungsschritte, wobei in einem ersten Schritt die nicht tragenden Flankenbereiche (18) endgültig abgetragen werden und wobei in einem weiteren Schritt die tragenden Flankenbereiche (16) endgültig abgetragen werden, so dass nach den wenigstens zwei aufeinander folgenden Bearbeitungsschritten die endgültige Kontur (12) der Aussparung bzw. Schaufelaufnahme (10) hergestellt ist.The invention relates to a machining production method, in particular clearing method, for the production of recesses or Schaufelfußaufnahmen (10) in a rotor or a blade disc of a gas turbine, in particular aircraft gas turbine, wherein the recess or Schaufelfußaufnahme (10) has a base portion (14), several in Operation of the gas turbine non-supporting flank portions (18) and a plurality of operating in the gas turbine supporting flank portions (16), wherein the non-supporting flank portions (18) and the supporting edge portions (16) merge into one another, comprising the steps of: providing a blade to be machined blade; Machining the blade disk to at least one recess or Schaufelfußaufnahme (10) is completed in a preform. According to the invention, a final machining of the preform of the at least one recess or blade root receiver (10) is effected by at least two consecutive machining operations, wherein in a first step the non-bearing flank regions (18) are finally removed and wherein in a further step the supporting flank regions ( 16) are finally removed, so that after the at least two consecutive processing steps, the final contour (12) of the recess or blade receptacle (10) is made.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein spanendes Fertigungsverfahren, insbesondere Räumverfahren, zur Herstellung von Aussparungen in einem Rotor einer Gasturbine, insbesondere Fluggasturbine, wobei die Aussparung einen Grundabschnitt, mehrere nicht tragende Flankenabschnitte und mehrere tragende Flankenabschnitte aufweist, wobei die nicht tragenden Flankenabschnitte und die tragenden Flankenabschnitte ineinander übergehen, umfassend die Schritte:
Bereitstellen eines zu bearbeitenden Rotors;
Spanendes Bearbeiten des Rotors bis wenigstens eine Aussparung in einer Vorform fertiggestellt ist. The present invention relates to a machining production method, in particular clearing method, for producing recesses in a rotor of a gas turbine, in particular aircraft gas turbine, wherein the recess has a base portion, a plurality of non-load-bearing flank portions and a plurality of supporting flank portions, wherein the non-bearing flank portions and the supporting flank portions into each other pass over, comprising the steps:
Providing a rotor to be machined;
Machining the rotor until at least one recess in a preform is completed.

Dabei ist unter dem hier verwendeten Begriff Vorform eine noch nicht ganz fertig hergestellte Aussparung zu verstehen. Die Vorform weist bereits nahezu die Endform bzw. Endkontur auf, es ist aber noch Material abzutragen, um die endgültige Form der Aussparung zu erhalten. In this case, the term preform used here is to be understood as meaning a not yet completely produced recess. The preform already has almost the final shape or final contour, but there is still material to be removed in order to obtain the final shape of the recess.

Richtungsangaben wie „Axial-“ bzw. „axial“, „Radial-“ bzw. „radial“ und „Umfangs-“ sind grundsätzlich auf die Maschinenachse der Gasturbine bezogen zu verstehen, sofern sich aus dem Kontext nicht explizit oder implizit etwas anderes ergibt. Directional information such as "axial" or "axial", "radial" or "radial" and "circumferential" are basically based on the machine axis of the gas turbine to understand, unless the context explicitly or implicitly otherwise results.

Aussparungen, die insbesondere als Schaufelfußaufnahmen ausgebildet sind, für Schaufelscheiben einer Gasturbine sind in der Regel komplementär zu den üblichen tannenbaumförmigen Schaufelfüßen von Laufschaufeln ausgebildet. Solche Schaufelfußaufnahmen werden auch als Scheibennut bezeichnet. Die Laufschaufeln können in eine solche Schaufelfußaufnahme bzw. Schaufelnut in axialer Richtung eingeführt werden. Die tannenbaumförmige Kontur weist mehrere im Betrieb der Gastrubine nicht tragende Flankenabschnitte und mehrere im Betrieb der Gasturbine tragende Flankenabschnitte auf, wobei im Betrieb davon ausgegangen wird, dass die Laufschaufeln aufgrund der Fliehkräfte nach radial Außen wirkenden Kraftkomponenten unterliegen. Der Grundabschnitt der der Schaufelfußaufnahme liegt radial innen und nimmt den radial innen liegenden Endabschnitt bzw. die Spitze der tannenbaumförmigen Kontur des Laufschaufelfußes auf. Recesses, which are designed in particular as Schaufelfußaufnahmen, for blade disks of a gas turbine are generally complementary to the usual fir-tree-shaped blade feet of blades formed. Such Schaufelfußaufnahmen are also referred to as Scheibennut. The blades can be inserted into such a Schaufelfußaufnahme or Schaufelnut in the axial direction. The fir-tree-shaped contour has a plurality of flank sections which do not bear the operation of the gas turbine and a plurality of flank sections which are in operation during operation of the gas turbine. In operation, it is assumed that the blades are subjected to radially outwardly acting force components due to the centrifugal forces. The base portion of the Schaufelfußaufnahme lies radially inward and takes on the radially inner end portion and the tip of the fir tree-shaped contour of the blade root.

Bei der spanenden Herstellung von Aussparungen bzw. Schaufelfußaufnahmen hat sich gezeigt, dass insbesondere bei einem letzten spanenden Bearbeitungsschritt an den tragenden und an den nicht tragenden Flankenabschnitten Formabweichungen auftreten. Diese sind dadurch bedingt, dass an einem sogenannten Scheibenhöcker, der auf seiner radialen Innenseite eine tragende Flanke und auf seiner radialen Außenseite eine nicht tragende Flanke aufweist, auf beiden Flanken gleichzeitig Schnittkräfte wirken. Diese Schnittkräfte führen zu unerwünschten elastischen oder/und plastischen Deformationen, so dass die Maßhaltigkeit der Schaufelfußaufnahme verschlechtert wird. In the machining production of recesses or Schaufelfußaufnahmen has been shown that occur especially in a final machining step on the supporting and on the non-supporting edge portions form deviations. These are due to the fact that on a so-called disc hump, which has a non-load-bearing flank on its radial inner side and a non-load-bearing flank on its radial outer side, cutting forces act simultaneously on both flanks. These cutting forces lead to undesirable elastic or / and plastic deformations, so that the dimensional stability of Schaufelfußaufnahme is deteriorated.

Aufgabe der Erfindung ist, ein Herstellungsverfahren bereitzustellen, bei dem derartige nachteilige Wirkungen vermieden werden können. The object of the invention is to provide a manufacturing method in which such adverse effects can be avoided.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, dass das Verfahren ferner folgende Schritte umfasst:
abschließendes Bearbeiten der Vorform der wenigstens einen Aussparung durch wenigstens zwei aufeinander folgende spanende Bearbeitungsschritte, wobei in einem ersten Schritt die nicht tragenden Flankenbereiche endgültig abgetragen werden und wobei in einem weiteren Schritt die tragenden Flankenbereiche endgültig abgetragen werden, wobei die beiden Schritte auch umgekehrt durchgeführt werden können, so dass nach den wenigstens zwei aufeinander folgenden Bearbeitungsschritten die endgültige Kontur der Aussparung hergestellt ist. To solve this problem, it is proposed that the method further comprises the following steps:
final machining of the preform of the at least one recess by at least two successive machining operations, wherein in a first step, the non-bearing edge regions are finally removed and wherein in a further step, the supporting edge regions are finally removed, wherein the two steps can also be performed vice versa , so that after the at least two consecutive processing steps, the final contour of the recess is made.

Durch die Aufteilung des letzten Schritts der spanenden Bearbeitung, des sogenannten Finishers, in wenigstens zwei aufeinander folgende Teilschritte, bei denen jeweils unterschiedliche Bereiche der Kontur der Aussparung bearbeitet werden, kann nachteiligen Effekten, wie etwa konkave oder konvexe Form einer Flanke oder Fehler beim Abstand von Flanken zueinander entgegengewirkt werden. Insbesondere werden die jeweils eine tragende und eine nicht tragende Flanke aufweisenden Scheibenhöcker bei der finalen Bearbeitung nicht zwischen zwei gleichzeitig wirkenden Schneidwerkzeugen bzw. Schneidmitteln aufgenommen, so dass unerwünschte elastische oder/und plastischer Verformungen vermieden, zumindest reduziert werden können. By dividing the last step of the machining, the so-called finisher, in at least two successive substeps, in each of which different areas of the contour of the recess are processed, adverse effects, such as concave or convex shape of an edge or error in the distance from Flanks are counteracted to each other. In particular, the respective one supporting and one non-supporting edge having disc bumps are not taken in the final processing between two simultaneously acting cutting tools or cutting means, so that unwanted elastic and / or plastic deformations can be avoided, at least reduced.

Die Aussparung kann insbesondere eine Schaufelfußaufnahme sein, und der Rotor kann eine Schaufelscheibe der Gasturbine sein. The recess may in particular be a Schaufelfußaufnahme, and the rotor may be a blade disc of the gas turbine.

Der Grundabschnitt der Aussparung kann in einem separaten Schritt endgültig abgetragen werden durch spanende Bearbeitung der Vorform. Dabei kann der Grundabschnitt vor oder nach den Bearbeitungsschritten für die nicht tragenden Flankenabschnitte und die tragenden Flankenabschnitte erfolgen. Es wird in diesem Zusammenhang noch darauf hingewiesen, dass sich die für die Flankenabschnitte verwendete Bezeichnung tragend bzw. nicht tragend auf einen Zustand im Betrieb einer Gasturbine bezieht, wenn aufgrund wirkender Fliehkräfte Laufschaufelfüße weg von den nichttragenden Flanken gegen die tragenden Flanken gedrückt werden. The base portion of the recess may be finally removed in a separate step by machining the preform. In this case, the basic section can be made before or after the processing steps for the non-load-bearing flank sections and the load-bearing flank sections. It should be noted in this context that the designation used for the flank sections refers to a state during operation of a gas turbine, when due to acting centrifugal forces blade feet are pressed away from the non-bearing flanks against the supporting flanks.

Beim Bearbeiten der Vorform kann der erste Schritt durch ein vorlaufendes Schneidemittel eines Spanwerkzeugs ausgeführt werden und der weitere Schritt durch ein nachlaufendes Schneidemittel. Hierdurch wird gewährleistet, dass der Prozess des Herstellens der endgültigen Konturform der Schaufelfußaufnahme zeitlich effektiv durchgeführt werden kann. When editing the preform, the first step can be performed by a leading cutting means of a chip tool and the other Step through a trailing cutter. This ensures that the process of producing the final contour shape of the Schaufelfußaufnahme can be effectively performed in time.

Das vorlaufende Schneidemittel und das nachlaufende Schneidemittel können eine unterschiedliche Kontur aufweisen. Dabei kann das vorlaufende Schneidmittel vorspringende Schneidkanten aufweisen, die dazu dienen die nicht tragenden Flankenbereiche endgültig abzutragen. Das nachlaufende Schneidmittel kann vorspringende Schneidkanten aufweisen, die dazu dienen die tragenden Flankenbereiche final zu bearbeiten. Anders ausgedrückt soll beim ersten Schritt im Bereich der tragenden Flankenbereiche keine spanende Bearbeitung erfolgen und im zweiten Schritt soll entsprechende im Bereich der nicht tragenden Flanken keine spanende Bearbeitung erfolgen. The leading cutting means and the trailing cutting means may have a different contour. In this case, the leading cutting means may have projecting cutting edges, which serve to permanently ablate the non-bearing edge regions. The trailing cutting means may have projecting cutting edges which serve to machine the load-bearing flank areas. In other words, in the first step in the area of the load-bearing flank areas, no machining is to take place, and in the second step, no corresponding machining is to be carried out in the area of the non-load-bearing flanks.

Alternativ können das vorlaufende Schneidemittel und das nachlaufende Schneidemittel im Wesentlichen die gleiche Kontur aufweisen, wobei das nachlaufende Schneidemittel um ein bestimmtes Maß versetzt ist, insbesondere vom Grundabschnitt nach oben versetzt ist. Hierdurch werden im zweiten Schritt nur die tragenden Flankenbereiche endgültig bearbeitet. Alternatively, the leading cutting means and the trailing cutting means may have substantially the same contour, wherein the trailing cutting means is offset by a certain amount, in particular from the base portion is offset upwards. As a result, only the load-bearing flank areas are finally processed in the second step.

Als spanendes Werkzeug kann eine Räumnadel eingesetzt werden. Dabei weist die Räumnadel zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens eine Abfolge von erhabenen und von rückspringenden Schnittkanten auf, die dann die jeweiligen Schneidemittel für den betreffenden Bearbeitungsschritt bilden. As a cutting tool, a broach can be used. In this case, the broach for performing the method described on a sequence of raised and recessed cut edges, which then form the respective cutting means for the relevant processing step.

Die Erfindung betrifft auch eine Räumnadel zur Herstellung von Aussparungen in einem Rotor oder von Schaufelfußaufnahmen in einer Schaufelscheibe einer Gasturbine, wobei die Räumnadel mehrere Schneidemittel umfasst, die nacheinander in Vortriebsrichtung der Räumnadel angeordnet sind. Dabei ist vorgesehen, dass die in Vortriebsrichtung letzten beiden Schneidemittel eine unterschiedliche Kontur aufweisen, derart dass durch das vorletzte Schneidemittel nicht tragende Flankenbereiche der Aussparung oder Schaufelfußaufnahme endgültig abtragbar sind, und dass durch das letzte Schneidemittel tragende Flankenbereiche der Schaufelaufnahme endgültig abtragbar sind, so dass eine endgültige Kontur der Aussparung oder Schaufelfußaufnahme mittels der beiden letzten Schneidmittel herstellbar ist. The invention also relates to a broach for producing recesses in a rotor or of blade root receivers in a blade disk of a gas turbine, wherein the broaching tool comprises a plurality of cutting means which are arranged one after the other in the advancing direction of the broaching pin. It is provided that the last two cutting means in the advancing direction have a different contour, so that by the penultimate cutting means not carrying edge portions of the recess or Schaufelfußaufnahme are finally ablatable, and that by the last cutting means carrying edge portions of the blade receptacle are finally ablatable, so that a final contour of the recess or Schaufelfußaufnahme by means of the two last cutting means can be produced.

Alternativ wird eine Räumnadel zur Herstellung von Aussparungen in einem Rotor oder von Schaufelfußaufnahmen in einer Schaufelscheibe einer Gasturbine vorgeschlagen, wobei die Räumnadel mehrere Schneidemittel umfasst, die nacheinander in Vortriebsrichtung der Räumnadel angeordnet sind. Dabei ist vorgesehen, dass die in Vortriebsrichtung letzten beiden Schneidemittel eine im Wesentlichen gleiche Kontur aufweisen, wobei das letzte Schneidwerkzeug in einer zur Vortriebsrichtung orthogonalen Richtung versetzt angeordnet ist, derart dass durch das vorletzte Schneidemittel nicht tragende Flankenbereiche der Aussparung oder Schaufelfußaufnahme endgültig abtragbar sind, und dass durch das letzte Schneidemittel tragende Flankenbereiche der Aussparung oder Schaufelfußaufnahme endgültig abtragbar sind, so dass eine endgültige Kontur der Aussparung oder Schaufelfußaufnahme mittels der beiden letzten Schneidmittel herstellbar ist. Alternatively, a broach for producing recesses in a rotor or Schaufelfußaufnahmen in a blade disc of a gas turbine is proposed, wherein the broach comprises a plurality of cutting means, which are arranged one after the other in the advancing direction of the broach. It is provided that the last two cutting means in the advancing direction have a substantially same contour, wherein the last cutting tool is arranged offset in a direction orthogonal to the direction of advance, such that by the penultimate cutting means non-bearing edge portions of the recess or Schaufelfußaufnahme are finally ablatable, and in that the edge regions of the recess or blade foot receptacle carrying the last cutting means are finally removable, so that a final contour of the recess or blade root receptacle can be produced by means of the two last cutting means.

Schließich betrifft die Erfindung auch eine Laufschaufelscheibe einer Turbinenstufe oder einer Verdichterstufe einer Gasturbine, wobei die endgültige Kontur von Schaufelfußaufnahmen durch das oben beschriebene Verfahren hergestellt sind. Finally, the invention also relates to a blade disk of a turbine stage or a compressor stage of a gas turbine, wherein the final contour of Schaufelfußaufnahmen are prepared by the method described above.

Eine Gasturbine kann wenigstens eine Laufschaufelscheibe aufweisen, die nach dem besagten Verfahren hergestellt ist. A gas turbine may comprise at least one blade disk made by said method.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Figuren beispielhaft und nicht einschränkend beschrieben. The invention will be described below by way of example and not limitation with reference to the attached figures.

1 zeigt in einer schematischen Prinzipdarstellung eine Kontur einer Schaufelfußaufnahme. 1 shows a schematic outline of a contour of a Schaufelfußaufnahme.

2 zeigt in den Teilfiguren A) bis C) die letzten Bearbeitungsschritte zur Herstellung einer Schaufelfußaufnahme, wobei schraffiert Schneidemittel dargestellt sind. 2 shows in the subfigures A) to C) the last processing steps for producing a Schaufelfußaufnahme, wherein hatching cutting means are shown.

3 zeigt schematisch die Konturen von zwei Schneidemitteln, wobei das zweite Schneidemittel gegenüber dem ersten Schneidemittel versetzt angeordnet ist. 3 schematically shows the contours of two cutting means, wherein the second cutting means is arranged offset from the first cutting means.

In der 1 ist schematisch und vereinfacht eine Schaufelfußaufnahme 10 dargestellt. Die Schaufelfußaufnahme 10 weist eine Innenkontur 12 auf mit verschiedenen durch gestrichelte Rechtecke angedeuteten Abschnitten. In Radialrichtung RR innen ist ein Grundabschnitt 14. Auf der linken Seite sind exemplarisch tragende Flankenabschnitte 16 umrandet. Auf der rechten Seite sind drei nicht tragende Flankenabschnitte 18 ersichtlich. Selbstverständlich sind die jeweiligen Abschnitte auch auf der anderen Seite vorhanden, auch wenn sie nicht durch weitere Rechtecken eingerahmt sind. Auf der linken Seite der Schaufelfußaufnahme 10 ist eine Schraffur dargestellt, die das die Schaufelfußaufnahmen umgebende Material der nicht im Detail dargestellten Schaufelscheibe 13 illustrieren soll. In the 1 is schematic and simplifies a Schaufelfußaufnahme 10 shown. The shovel foot shot 10 has an inner contour 12 on with various sections indicated by dashed rectangles. In the radial direction RR inside is a basic section 14 , On the left side are examples of supporting flank sections 16 border. On the right side are three non-bearing flank sections 18 seen. Of course, the respective sections are also present on the other side, even if they are not framed by further rectangles. On the left side of the blade foot receptacle 10 a hatching is shown, which surrounds the Schaufelfußaufnahmen material of the blade disc not shown in detail 13 to illustrate.

Die tragenden Flankenabschnitte 16 dienen dazu, im Betrieb wirkenden Kräfte, insbesondere auf eine eingesetzte Laufschaufel bzw. deren Laufschaufelfuß wirkenden Fliehkräfte (Hauptwirkrichtung in Radialrichtung RR) abzustützen. The bearing flank sections 16 serve to support operating forces, in particular on an inserted blade or its blade foot acting centrifugal forces (main direction of action in the radial direction RR) support.

Die Innenkontur 12 der Schaufelfußaufnahme 10 ist vom Grundabschnitt 14 aus aufweitend und wieder verengend ausgeführt. Im üblichen Fachjargon wird davon gesprochen, dass die Schaufelfußaufnahme eine tannenbaumartige Form aufweist, wobei der Grundabschnitt 14 trotz seiner abgerundeten, eher flachen Form, der Spitze eines Tannenbaums entspricht. Die Innenkontur 12 ist in der Regel komplementär zu einer Außenkontur eines darin aufgenommenen, hier nicht dargestellten Laufschaufelfußes. The inner contour 12 the blade footage 10 is from the basic section 14 from widening and narrowing again. In the usual jargon is spoken of that the Schaufelfußaufnahme has a fir-tree-like shape, wherein the base portion 14 despite its rounded, rather flat shape, corresponds to the top of a fir-tree. The inner contour 12 is usually complementary to an outer contour of a recorded therein, not shown blade foot.

Schaufelfußaufnahmen 10, von denen es in einer Schaufelscheibe mehrere gibt, werden in der Regel durch ein spanendes Abtragen von Material der Schaufelscheibe hergestellt. blade root 10 , of which there are several in a blade disc, are usually produced by a cutting removal of material of the blade disc.

Unter Bezugnahme auf die 2 wird das Verfahren zu Herstellung einer solchen Schaufelfußaufnahme erläutert. Ein spanendes Verfahren, insbesondere ein Räumverfahren wird durchgeführt bis eine Vorform der Schaufelfußaufnahme 10, insbesondere eine Vorform der Innenkontur 12 hergestellt ist. Dabei wird unter der Vorform ein Zustand verstanden, in dem die Innenkontur 12 nahezu fertig gestellt ist, aber noch nicht die endgültige Form aufweist, die üblicherweise durch einen einzigen letzten Bearbeitungsschritt hergestellt wird. Beim vorliegenden Verfahren wird dieser übelicherweise einzige letzte Schritt in wenigstens zwei Arbeitsschritte aufgeteilt. With reference to the 2 the method for producing such a blade root receiver is explained. A machining process, in particular a clearing process, is carried out until a preform of the blade root receiver 10 , in particular a preform of the inner contour 12 is made. It is understood by the preform a state in which the inner contour 12 is almost completed, but not yet has the final shape, which is usually produced by a single final processing step. In the present method this usually only last step is divided into at least two steps.

In 2A) ist ein erstes Schneidemittel 20 in einer vereinfachten Schnittdarstellung ersichtlich. Das erste Schneidemittel 20 kann auch als Schneidklinge bezeichnet werden und weist eine Materialabtragende Außenkontur 22 auf, die dazu dient, einen Teil der Innenkontur 12 der Schaufelfußaufnahme 10 endgültig zu bearbeiten. Wie aus der Darstellung der 2A) ersichtlich, erfolgt mittels des ersten Schneidemittels 20 eine Bearbeitung von nicht tragenden Flanken 18. Eine Berührung des ersten Schneidemittels mit einer bereits angedeuteten Vorform (gestrichelte Linien) im Bereich der tragenden Flanken 16 ist nicht vorgesehen, so dass die tragenden Flanken 16 durch das erste Schneidemittel 20 nicht bearbeitet werden. In 2A) is a first cutting means 20 can be seen in a simplified sectional view. The first cutting means 20 may also be referred to as a cutting blade and has a material-removing outer contour 22 on, which serves a part of the inner contour 12 the blade footage 10 finally to edit. As from the representation of 2A) can be seen, by means of the first cutting means 20 a machining of non-bearing flanks 18 , A contact of the first cutting means with an already indicated preform (dashed lines) in the region of the supporting flanks 16 is not provided, so the bearing flanks 16 through the first cutting means 20 not be edited.

Im Beispiel der 2A) wird durch das erste Schneidemittel 20 auch der Grundabschnitt 14 endgültig bearbeitet. Die gleichzeitige Bearbeitung von nicht tragenden Flankenabschnitten 18 und dem Grundabschnitt 14 ist möglich, aber nicht zwingend. Der Grundabschnitt 14 kann auch davor schon seine endgültige Form aufweisen. In the example of 2A) is through the first cutting means 20 also the basic section 14 finally edited. The simultaneous processing of non-load-bearing flank sections 18 and the basic section 14 is possible, but not mandatory. The basic section 14 can also have its final form before that.

Nachdem die nicht tragenden Flankenabschnitte 18 endgültig bearbeitet worden sind, wird in einem darauf folgenden Schritt ein weiteres Schneidemittel 24 eingesetzt, das die tragenden Flankenabschnitte 16 ein letztes Mal spanend bearbeitet. Das weitere oder zweite Schneidemittel 24 weist dabei eine andere Außenkontur 26 auf als das erste Schneidemittel 20. After the non-bearing flank sections 18 have been finally processed, in a subsequent step, another cutting means 24 used that the supporting flank sections 16 machined one last time. The further or second cutting means 24 has a different outer contour 26 as the first cutting means 20 ,

Beide Schneidemittel 20, 24 sind so ausgestaltet, dass in Übergangsbereichen 28, siehe beispielhafte umkreiste Bereiche in 2C), zwischen tragenden Flankenabschnitten 16 und nicht tragenden Flankenabschnitten 18 eine optimale Bearbeitung erfolgt. Es wird insbesondere angestrebt, dass die Übergangsbereiche einen kontinuierlichen Konturübergang aufweisen, auch wenn die Übergangsbereiche nacheinander und teilweise überlappend durch das erste und das weitere Schneidemittel 20, 24 bearbeitet werden. Both cutting means 20 . 24 are designed so that in transition areas 28 See exemplary circled areas in FIG 2C) , between bearing flank sections 16 and non-bearing flank sections 18 optimal processing takes place. It is particularly desirable that the transition regions have a continuous contour transition, even if the transition regions successively and partially overlapping by the first and the further cutting means 20 . 24 to be edited.

In der 2C) sind die beiden Schneidemittel 20, 24 überlagert dargestellt, was durch den gekreuzt schraffierten Bereich ersichtlich ist. Links und rechts des gekreuzt schraffierten Bereichs sind jeweils diejenigen Abschnitte in einfacher Schraffur ersichtlich, die nur durch das erste Schneidemittel 20 oder durch das zweite Schneidemittel 24 bearbeitet werden, um die endgültige Innenkontur 12 der Schaufelfußaufnahme auszubilden. In the 2C) are the two cutting means 20 . 24 superimposed, which is indicated by the cross hatched area. To the left and right of the cross-hatched area are those sections in simple hatching that are only visible through the first cutting means 20 or by the second cutting means 24 be edited to the final inner contour 12 to form the blade foot receptacle.

Als Alternative zu zwei Schneidemitteln 20, 24 mit unterschiedlichen Außenkonturen 22, 26 können auch ein erstens Schneidemittel 120 und ein zweites Schneidemittel 124 (gestrichelt dargestellt) eingesetzt werden, die im Wesentlichen die gleiche Außenkontur 122 aufweisen, wie dies in der 3 vereinfacht und schematisch dargestellt ist. Das zweite Schneidemittel 124 ist allerdings relativ zum ersten Schneidemittel 120 um ein Versatzmaß VM verschoben, insbesondere in radialer Richtung RR vom Grundabschnitt weg verschoben, derart dass durch das zweite Schneidemittel 124, wie dies in der überlagerten Darstellung der 3 ersichtlich ist, nur die tragenden Flankenabschnitte 116 im letzten Schritt spanende bearbeitet werden. As an alternative to two cutting tools 20 . 24 with different outer contours 22 . 26 can also be a first cutting means 120 and a second cutting means 124 (shown in dashed lines) are used, the substantially the same outer contour 122 have, as in the 3 simplified and shown schematically. The second cutting means 124 is however relative to the first cutting means 120 displaced by an offset amount VM, in particular in the radial direction RR shifted away from the base portion, such that by the second cutting means 124 as reflected in the superimposed representation of the 3 it can be seen, only the supporting flank sections 116 to be machined in the last step.

Durch die Aufteilung in wenigstens zwei spanende Bearbeitungsschritte, in denen insbesondere unterschiedliche Abschnitte der Innenkontur der Schaufelfußaufnahme bearbeitet werden, können beim spanenden Bearbeiten, insbesondere beim Räumprozess, auf die sogenannten Scheibenhöcker 30 (1) wirkende Kräfte und daraus entstehende unerwünschte Deformationen reduziert werden. Dies liegt insbesondere daran, dass die Schiebenhöcker 20 nicht von zwei Seiten gleichzeitig spanend bearbeitet werden, sondern dass die jeweiligen tragenden bzw. nicht tragenden Flankenabschnitte 16, 18 separat bearbeitet werden. Hierdurch kann an den tragenden Flankenabschnitten 16 und an den nicht tragenden Flankenabschnitten 18 eine geringer Formabweichung erreicht werden verglichen zu Schaufelfußaufnahmen, die herkömmlicherweise in einem einzigen letzten Schritt bearbeitet worden sind. By dividing into at least two machining operations, in which in particular different sections of the inner contour of Schaufelfußaufnahme be edited, can during machining, especially during the clearing process, on the so-called disc hump 30 ( 1 ) acting forces and resulting undesirable deformations are reduced. This is due in particular to the fact that the sliding bumps 20 are not machined from two sides simultaneously, but that the respective supporting or non-supporting flank sections 16 . 18 be processed separately. This can be done on the supporting flank sections 16 and at the non-bearing flank sections 18 a small shape deviation can be achieved compared to blade root receivers, which have traditionally been processed in a single final step.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

10 10: Schaufelfußaufnahme bzw. Aussparung Shovel foot recess or recess
12 12: Innenkontur inner contour
14 14: Grundabschnitt base portion
16 16: tragender Flankenabschnitt carrying flank section
18 18: nicht tragender Flankenabschnitt non-bearing flank section
20, 120 20, 120: erstes Schneidemittel first cutting means
22, 122 22, 122: Außenkontur outer contour
24, 124 24, 124: zweites Schneidemittel second cutting means
26 26: Außenkontur outer contour
28 28: Übergangsbereich Transition area
30 30: Scheibenhöcker disc humps
RR RR: Radialrichtung radial direction
VM VM: Versatzmaßoffset dimension

Claims

Machining process, in particular broaching, for the production of recesses ( 10 ) in a rotor of a gas turbine, in particular an aircraft gas turbine, wherein the recess ( 10 ) a basic section ( 14 ), several non-bearing flank sections ( 18 ) and several supporting flank sections ( 16 ), wherein the non-load-bearing flank sections ( 18 ) and the supporting flank sections ( 16 ), comprising the steps of: providing a rotor to be machined; Machining the rotor to at least one recess ( 10 ) is finished in a preform, characterized by finishing the preform of the at least one recess ( 10 ) by at least two consecutive machining operations, wherein in a first step, the non-supporting edge areas ( 18 ) are finally removed and wherein in a further step the load-bearing flank areas ( 16 ) can be finally removed, wherein the two steps can also be carried out vice versa, so that after the at least two successive processing steps, the final contour ( 12 ) of the recess ( 10 ) is made.

Manufacturing method according to claim 1, characterized in that the recess has a blade root receiver ( 10 ) and that the rotor is a blade disk.

Manufacturing method according to claim 1 or 2, wherein the basic section ( 14 ) of the recess ( 10 ) is finally removed in a separate step by machining the preform.

Manufacturing method according to claim 3, wherein the basic section ( 14 ) before or after the processing steps for the non-load-bearing flank sections ( 18 ) and the supporting flank sections ( 16 ) he follows.

Manufacturing method according to one of claims 1 to 4, wherein when processing the preform of the first step by a leading cutting means ( 20 ; 120 ) of a cutting tool is carried out and the further step by a trailing cutting means ( 24 ; 124 ).

Manufacturing method according to claim 5, wherein the leading cutting means ( 20 ) and the trailing cutting means ( 24 ) a different contour ( 22 . 26 ) exhibit.

Manufacturing method according to claim 5, wherein the leading cutting means ( 120 ) and the trailing cutting means ( 124 ) substantially the same contour ( 122 ), wherein the trailing cutting means ( 124 ) is offset by a certain amount (VM), in particular from the basic section ( 14 ) is offset upwards.

Manufacturing method according to one of the preceding claims, wherein a broach is used as the cutting tool.

Broach for producing recesses in a rotor or Schaufelfußaufnahmen a blade of a gas turbine, the broaching comprises a plurality of cutting means, which are arranged one after the other in the advancing direction of the broach, characterized in that in the advancing direction last two cutting means ( 20 . 24 ) a different contour ( 22 . 26 ) such that by the penultimate cutting means ( 20 ) non-bearing flank areas ( 18 ) of the blade root receiver ( 10 ) are finally ablatable, and that by the last cutting means ( 24 ) supporting flank areas ( 18 ) of the recess or Schaufelfußaufnahme ( 12 ) are finally ablatable so that a final contour ( 12 ) of the recess or Schaufelfußaufnahme ( 10 ) by means of the two last cutting means ( 20 . 24 ) can be produced.

Broach for producing recesses in a rotor or of blade root receivers in a blade disk of a gas turbine, the broach comprising a plurality of cutting means, which are arranged one after the other in the advancing direction of the broach, characterized in that the last two cutting means in the advancing direction ( 120 . 124 ) a substantially same contour ( 122 ), wherein the last cutting tool ( 124 ) is arranged offset in a direction orthogonal to the advancing direction (RR), such that by the penultimate cutting means ( 120 ) non-bearing flank areas ( 18 ) of the recess or the Schaufelfußaufnahme are finally ablatable, and that by the last cutting means ( 124 ) supporting flank areas ( 16 ) of the recess or the blade root receiver ( 10 ) are finally ablatable so that a final contour ( 12 ) of the recess or the blade root receiver ( 10 ) can be produced by means of the two last cutting means.

Blade disc of a turbine stage or a compressor stage of a gas turbine, characterized in that the final contour of Schaufelfußaufnahmen by the method according to one of claims 1 to 8 are made.

Gas turbine with at least one blade disk according to claim 11.