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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Blisks, der eine Vielzahl von Schaufelprofilen und zwischen den Schaufelprofilen verlaufende Kanäle hat, unter Verwendung eines Glockensenkers sowie einen Glockensenker.
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Die Herstellung eines Blisks ist in der Regel sehr zeitaufwendig. Aufgrund der zum Teil komplizierten Geometrie der Schaufelprofile, die gewölbt und in sich verdreht sein können, werden die Kanäle üblicherweise mittels eines Scheibenfräsers oder mittels eines Schaftfräsers oder Vorschruppfräsers lediglich grob gefräst. Die restliche Materialabtragung erfolgt mittels eines Formfräsers.
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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, den Zeitbedarf bei der Herstellung eines Blisks zu verringern.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch Verfahren zur Herstellung eines Blisks, der eine Vielzahl von Schaufelprofilen und zwischen den Schaufelprofilen verlaufende Kanäle hat, unter Verwendung eines Glockensenkers mit einer konischen Mantelfläche, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
- - ein scheibenförmiger Rohling wird bereitgestellt,
- - um die Kanäle im Rohling zu bilden, wird der Glockensenker an einer Mantelfläche des Rohlings in den Rohling eingetaucht und dabei in eine Richtung entlang einer Mantellinie des Glockensenkers verfahren, wobei die Verfahrbewegung des Glockensenkers 3-achsig auf einer linearen Bahn und/oder 5-achsig auf einer gekrümmten Bahn erfolgt.
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Durch Verwendung eines Glockensenkers kann die Geometrie der Schaufelprofile beim Schruppen, also bei der groben Bearbeitung des Rohlings, besser abgebildet werden als beispielsweise durch Verwendung eines Scheibenfräsers. Der Zeitbedarf für das Schruppen kann dadurch deutlich reduziert werden, da das Schruppen mittels eines Formfräsers entfallen kann bzw. der Einsatz eines Formfräsers nur noch in geringem Maße notwendig ist.
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Wenn die Verfahrbewegung des Glockensenkers 3-achsig auf einer linearen Bahn erfolgt, wird der Vorteil erreicht, dass die Programmierung des Verfahrwegs weniger aufwendig ist, insbesondere im Vergleich zur Programmierung einer 5-achsigen Bewegung.
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Unter einer 3-achsigen Bewegung versteht man in diesem Zusammenhang eine Bewegung im Raum, die sich mittels drei Achsen definieren lässt, also zum Beispiel eine lineare Bewegung in einem dreidimensionalen Koordinatensystem. Die Bewegung erfolgt insbesondere ohne winkelmäßige Verlagerung der Werkzeugachse des Werkzeuges zu der Position des Werkstückes.
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Bei einer 5-achsigen Bewegung sind entsprechend fünf Achsen notwendig, um eine Bewegung zu definieren, zum Beispiel die drei Achsen eines dreidimensionalen Koordinatensystems und zusätzlich zwei Rotationsachsen. Eine 5-achsige Bewegung hat den Vorteil, dass eine bessere Annäherung des Glockensenkers an die Endkontur erfolgen kann als bei einer 3-achsigen Bewegung.
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Eine 5-achsige Bewegung des Glockensenkers kann sowohl beim Schruppen als auch beim Semi-Schlichten und/oder beim Schlichten erfolgen.
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„Linear“ ist in diesem Zusammenhang nicht zwingend als geradlinig, sondern als stetig zu verstehen.
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Die Bewegung des Glockensenkers erfolgt jedoch vorzugsweise entlang einer geradlinigen Bahn.
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Indem der Glockensenker in eine Richtung entlang einer Mantellinie des Glockensenkers verfahren wird, wird vermieden, dass ein seitlicher Druck auf den Glockensenker wirkt, der den Glockensenker belasten und zu einer beschleunigten Materialermüdung führen könnte. Insbesondere wird erreicht, dass sich der nichtschneidende Grundkörper des Glockensenkers in einem bereits freigeschnittenen Bereich bewegt. Des Weiteren kann eine gute Annäherung des Glockensenkers an die gewünschte Bliskgeometrie erreicht werden.
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Die Richtung entlang der Mantellinie des Glockensenkers verläuft insbesondere entlang eines Vektors, der entlang der Mantelfläche geradlinig von einer gedachten Kegelspitze zu einer gedachten Grundfläche des Kegels verläuft, der gebildet würde, wenn man die konische Mantelfläche des Glockensenkers gedanklich verlängert. Das heißt, eine Bewegungsrichtung verläuft nicht entlang einer Umfangsrichtung der Mantelfläche, also nicht auf einer gekrümmten Bahn.
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Mittels des Glockensenkers erfolgt vorzugsweise das Schruppen sowie das Vorschlichten des Blisks.
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Blisk steht für „Blade Integrated Disk“ und bezeichnet ein Schaufelrad, das aus einem Rohling einteilig gefertigt wurde.
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Gemäß einer Ausführungsform wird in dem Rohling zunächst ein Vorkanal an einer Position zwischen zwei Schaufelprofilen gebildet und der Vorkanal wird anschließend mittels des Glockensenkers in mindestens eine Richtung aufgeweitet, um die zwischen den Schaufelprofilen verlaufenden Kanäle zu bilden. Dadurch muss pro Kanal lediglich ein Vollschnitt erfolgen, wodurch Schneideinsätze, die im Glockensenker eingesetzt sind, weniger stark belastet werden. Der Vorkanal kann mittels des Glockensenkers gebildet werden. Es ist jedoch auch möglich, den Vorkanal mittels eines Scheibenfräsers oder auf andere Art und Weise zu bilden.
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Unter einem Vorkanal ist in diesem Zusammenhang ein erster Einschnitt an einer Position im Rohling zwischen zwei Schaufelflanken gemeint, wobei die Schaufelflanken zu diesem Zeitpunkt noch nicht vorhanden sind, sondern erst durch die nachfolgende, spanende Bearbeitung gebildet werden.
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Zum Beispiel wird der Vorkanal mittig zwischen zwei Schaufelprofilen gebildet und anschließend in beide Richtungen zu den Schaufelprofilen hin aufgeweitet.
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Alternativ kann der Vorkanal an der Saugseite eines Schaufelprofils ausgebildet werden und anschließend zur Druckseite hin aufgeweitet werden. Diese Reihenfolge ist besonders vorteilhaft hinsichtlich der Belastung der Schneideinsätze. Insbesondere wird hierbei vermieden, dass die Schneideinsätze außer beim Bilden des Vorkanals, der durch einen Vollschnitt erfolgt, auch auf ihrer Innenseite schneiden.
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Es ist auch denkbar, dass der Vorkanal an der Druckseite ausgebildet wird und zur Saugseite hin aufgeweitet wird.
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Des Weiteren ist es grundsätzlich denkbar, den Schnitt abwechselnd von Druck- und Saugseite zur Kanalmitte hin auszuführen. Hierbei entsteht jedoch ein freistehender, möglicherweise instabiler Steg, der beim Auftreffen des Glockensenkers möglicherweise abknickt.
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Bei der Bearbeitung des Rohlings mit dem Glockensenker verbleibt vorzugsweise zunächst ein Aufmaß von mindestens 0,3 mm an den Schaufelprofilen. Da die Bearbeitung des Rohlings mit einer hohen Schnittgeschwindigkeit erfolgt, erhitzt sich das Material des Rohlings stark, was zu einer Gefügeveränderung im Material führen kann. Durch das Aufmaß wird sichergestellt, dass nach einer abschließenden Feinbearbeitung kein defektes Material am finalen Bauteil verbleibt.
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Gemäß einer Ausführungsform werden die Kanäle zunächst mittels des Glockensenkers bis zu einer ersten Tiefe geschruppt, die geringer ist als eine endgültige Tiefe des Kanals, und anschließend wird jeweils mindestens eine der an einen Kanal angrenzenden Schaufelflanken bis zur ersten Tiefe geschlichtet. Auf diese Weise sind die Schaufelprofile bei der Bearbeitung stabilisiert, derart, dass sie den bei einer Bearbeitung auftretenden, seitlich auf die Schaufelprofile wirkenden Kräften standhalten.. Würde man zunächst alle Kanäle auf die endgültige Tiefe schruppen und die Schaufelprofile erst anschließend schlichten, würden insbesondere bei einer Bearbeitung in der Nähe der Außenkanten die Schaufelprofile in Vibration versetzt, wodurch eine Bearbeitung erschwert wäre.
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Die Kanäle können nach dem Schlichten der mindestens einen Schaufelflanke bis zur ersten Tiefe mittels des Glockensenkers bis zu einer zweiten Tiefe geschruppt werden und anschließend die mindestens eine an den Kanal angrenzende Schaufelflanke bis zur zweiten Tiefe geschlichtet werden. Dies kann so lange wiederholt werden, bis die endgültige Tiefe erreicht ist. Die zweite Tiefe kann auch bereits die endgültige Tiefe sein.
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Ein Vorteil des mehrstufigen Schruppens ist, dass die Anstellung des Glockensenkers zwischen den einzelnen Bearbeitungsschritten geändert werden kann, wodurch eine besonders gute Annäherung des Glockensenkers an die Schaufelprofile möglich ist. Insbesondere ist dadurch ein Vorschlichten mittels des Glockensenkers möglich.
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Beispielsweise werden zunächst alle Kanäle bis zur ersten Tiefe geschruppt und alle Schaufelflanken bis zur ersten Tiefe geschlichtet und anschließend werden alle Kanäle bis zur zweiten Tiefe geschruppt. Dies ist fertigungstechnisch vorteilhaft, da die Anstellung des Glockensenkers beziehungsweise eines verwendeten Schlichtwerkzeugs so lange unverändert bleiben kann, bis ein Bearbeitungsschritt entlang des gesamten Umfangs des Rohlings, also für alle Kanäle gleichermaßen erfolgt ist. Der Rohling wird dabei zwischen jedem Bearbeitungsschritt um einen entsprechenden Winkelbetrag um seine Achse rotiert.
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Alternativ kann zunächst ein Kanal in einem mehrstufigen Schruppverfahren bis auf eine endgültige Tiefe geschruppt und geschlichtet werden und anschließend ein angrenzender Kanal mittels Schruppens und Schlichtens bearbeitet werden. Ein Vorteil hierbei ist, dass ein angrenzender Kanal noch nicht geöffnet ist. Das heißt, dass die Schaufelflanke, die an den noch nicht geöffneten Kanal angrenzt, durch Vollmaterial abgestützt ist und somit besonders gut bearbeitet werden kann.
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Zur Bearbeitung der Schaufelflanken, insbesondere beim Vorschlichten, wird der Glockensenker in mehreren Zustellungen entlang der Schaufelflanken bewegt. So bleibt möglichst wenig Restmaterial an den Schaufelprofilen stehen, sodass eine nachfolgende Feinbearbeitung vereinfacht ist.
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Ein Semi-Schlichten und/oder Schlichten der Kanäle kann ebenfalls mittels des Glockensenkers erfolgen, wobei die Verfahrbewegung des Glockensenkers beim Schlichten eine 5-achsige Bewegung ist. Durch eine 5-achsige Bewegung kann der Glockensenker auf einer Kontaktbahn an einer Schaufelflanke entlang bewegt werden, wobei die Anstellung des Glockensenkers während der Bewegung verändert werden kann.
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Das Schlichten mittels des Glockensenkers erfolgt insbesondere abschließend, nachdem der Rohling geschruppt und optional vorgeschlichtet wurde.
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Gemäß einer Ausführungsform können zur Bearbeitung des Rohlings mindestens zwei unterschiedliche Glockensenker verwendet werden, die sich in ihrem Flankenwinkel unterscheiden. Dadurch kann die Bearbeitung insbesondere an den Flanken der Schaufelprofile optimiert werden. Eine größere Krümmung eignet sich insbesondere besser zur Bearbeitung von konkaven Flanken der Schaufelprofile und eine kleinere Krümmung für die Bearbeitung von konvexen Flanken der Schaufelprofile.
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Die Aufgabe wird des Weiteren erfindungsgemäß gelöst durch einen Glockensenker zur Durchführung eines wie vorhergehend beschriebenen Verfahrens, wobei der Glockensenker einen Grundkörper mit einer konischen Mantelfläche hat und in dem Grundkörper Aufnahmen für Schneideinsätze vorhanden sind.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den beiliegenden Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
- - 1 einen erfindungsgemäßen Glockensenker in einer perspektivischen Darstellung,
- - 2 einen erfindungsgemäßen Glockensenker in einer Schnittdarstellung,
- - 3 einen Schneideinsatz im Glockensenker in einer Detailansicht,
- - 4 den Glockensenker aus den 1 und 2 in einer Anstellung relativ zu einem Blisk,
- - 5 einen Glockensenker relativ zu einem Blisk in einem eingetauchten Zustand,
- - 6 eine Teilansicht eines Blisks in Draufsicht auf die Schaufelprofile,
- - 7 schematisch ein Schaufelprofil in einer Draufsicht,
- - 8 eine weitere Teilansicht eines Blisks,
- - 9 einen Glockensenker bei der Bearbeitung eines Blisks, und
- - 10 ein Abzugsvolumen eines Glockensenkers 10.
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Die 1 und 2 zeigen jeweils einen Glockensenker 10. Ein Senker ist ein Werkzeug zur spanenden Bearbeitung eines Werkstücks.
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Der Glockensenker 10 hat einen Grundkörper 12 mit einer konischen Mantelfläche 14, wodurch sich die Glockenform des Glockensenkers 10 ergibt.
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Der Grundkörper 12 ist zumindest abschnittsweise hohl, wodurch der Glockensenker 10 besonders tief in einen zu bearbeitenden Rohling eintauchen kann.
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Ein Flankenwinkel α des konischen Grundkörpers 12, der in 2 veranschaulicht ist, beträgt beispielsweise zwischen 25° und 35°, insbesondere 30°. Der Flankenwinkel α ist vorzugsweise auf eine zu bearbeitende Geometrie optimiert.
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In dem Grundkörper 12 sind Aufnahmen 15 vorhanden, in denen Schneideinsätze 16 eingesetzt sind. Die Schneideinsätze 16 bestehen beispielsweise aus Keramik, Hartmetall, polykristallinem kubischem Bornitrit (PCBN) oder polykristallinem kubischem Diamant (PCD).
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Die Schneideinsätze 16 sind mittels Fixierelementen 18 befestigt, welche an dem Grundkörper 12 verschraubt sind.
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3 zeigt einen mit einem Fixierelement 18 befestigten Schneideinsatz 16 in einer Detailansicht.
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Der Glockensenker 10 eignet sich zur Herstellung eines Blisks 20 (blade integrated disk), der eine Vielzahl von Schaufelprofilen 22 und zwischen den Schaufelprofilen 22 verlaufende Kanäle 24 hat. Ein derartiger Blisk 20 ist in 4 veranschaulicht.
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Ein Blisk 20 wird in der Regel durch spanende Bearbeitung aus einem scheibenförmigen Rohling 26 gefertigt. In 4 ist die Geometrie eines solchen Rohlings 26 für den Blisk 20 durch gestrichelte Linien veranschaulicht.
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Zur Herstellung des Blisks 20 wird der Glockensenker 10 an einer Mantelfläche 28 des Rohlings 26 in stechenden Bewegungen in den Rohling 26 eingetaucht.
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4 zeigt den Glockensenker 10 in einer Stellung vor dem Eintauchen in den Rohling 26 und 5 in einem eingetauchten Zustand.
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Eine Bewegungsrichtung des Glockensenkers 10 beim Eintauchen in den Rohling 26 ist in 4 anhand eines Pfeils veranschaulicht.
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Der Glockensenker 10 wird insbesondere in eine Richtung entlangeiner Mantellinie des Glockensenkers 10 verfahren. Genauer gesagt erfolgt die Verfahrbewegung des Glockensenkers 10 auf einer 3-achsigen, linearen Bahn.
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Im veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist die Bahn geradlinig. Insbesondere ist die Bahn, entlang welcher der Glockensenker 10 verfahren wird, nicht gekrümmt.
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Die Anstellung des Glockensenkers 10 bleibt während eines Bewegungsablaufes konstant.
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Alternativ ist auch denkbar, dass die Verfahrbewegung des Glockensenkers 10 zumindest in einem Abschnitt 5-achsig erfolgt.
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Durch eine 3-achsige Stechbewegung des Glockensenkers 10 entlang einer linearen Bahn ergibt sich eine Ringnut, die ungefähr die Form eines asymmetrischen, elliptischen Hohlzylinders aufweist. Ein durch den Glockensenker 10 erreichbares Abzugsvolumen ist beispielhaft in 10 dargestellt.
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Anhand von 6 bis 8 wird nachfolgend ein Verfahren zur Herstellung eines Blisks 20 aus einem Rohling 26 unter Verwendung eines wie in den 1 und 2 dargestellten Glockensenkers 10 erläutert.
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Insbesondere werden mittels des Glockensenkers 10 die zwischen den Schaufelprofilen 22 verlaufenden Kanäle 24 zunächst geschrubbt und optional auch mittels des Glockensenkers 10 vorgeschlichtet, bevor eine abschließende Feinbearbeitung des Blisks 20 erfolgt.
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Als Schruppen bezeichnet man im Allgemeinen eine Grobbearbeitung und als Schlichten eine Feinbearbeitung.
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Zunächst wird an einer Position zwischen zwei Schaufelprofilen 22 ein Vorkanal gebildet. Dies kann mittels des Glockensenkers 10 oder mittels eines anderen Werkzeugs, beispielsweise mittels eines Scheibenfräsers erfolgen.
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Die Schaufelprofile 22 sind zu diesem Zeitpunkt noch nicht freistehend, sondern von Vollmaterial umgeben.
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Anschließend wird der Vorkanal mittels des Glockensenkers 10 in mindestens eine Richtung aufgeweitet, um einen zwischen den Schaufelprofilen 22 verlaufenden Kanal 24 zu bilden.
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In 6 sind beispielhaft drei Einstiche des Glockensenkers 10 anhand der mit 1, 2, 3 bezeichneten Linien veranschaulicht. Je nach Abstand der Schaufelprofile 22 und Breite der Schneideinsätze 16 können jedoch mehr als drei Einstiche erforderlich sein.
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Gemäß einer Ausführungsform des Herstellverfahrens wird der Vorkanal mittig zwischen den Schaufelprofilen 22 ausgebildet. Das heißt, ein erster Einstich in den Rohling 26 erfolgt entlang der Linie 1.
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Anschließend wird der entlang der Linie 1 verlaufende Vorkanal mittels des Glockensenkers 10 in beide Richtungen aufgeweitet. Das heißt, die nächsten Einstiche erfolgen entlang der Linien 2, 3.
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Die Einstiche können jedoch auch in einer anderen Reihenfolge erfolgen.
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Zum Beispiel können die Einstiche von der Saugseite zur Druckseite hin erfolgen. Anders ausgedrückt wird der Vorkanal nahe der konvexen Saugseite eines an den Kanal 24 angrenzenden Schaufelprofils 22 ausgebildet und der Vorkanal wird anschließend zur konkaven Druckseite hin aufgeweitet.
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Bezogen auf das in 6 veranschaulichte Beispiel wird der Vorkanal entlang der Linie 3 gebildet, anschließend erfolgt ein Einstich entlang der Linie 1 und abschließend ein Einstich entlang der Linie 2.
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Diese Reihenfolge eignet sich besonders bei Verwendung von Schneideeinsätzen 16 mit einer relativ geringen Flankenneigung. Hierbei wird vermieden, dass die Schneideinsätze 16 an ihrer Innenflanke schneiden.
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Alternativ ist auch denkbar, dass die Einstiche von der Druckseite zur Saugseite hin erfolgen, also in der Reihenfolge 2-1-3 der in 6 veranschaulichten Einstiche.
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Die Bearbeitung der konkaven Druckseite erfolgt insbesondere durch eine Außenflanke des Glockensenkers 10 und die Bearbeitung der konvexen Saugseite durch die Innenflanke des Glockensenkers 10.
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Nahe der Saugseite eines Schaufelprofils 22 können, wie in 7 veranschaulicht, mehrere Einstiche mittels des Glockensenkers 10 erfolgen, wobei die Einstiche unter einer unterschiedlichen Anstellung des Glockensenkers 10 relativ zum Rohling 26 erfolgen. Das heißt, der Winkel einer Rotationsachse R des Glockensenkers 10 und/oder die Position des Glockensenkers 10 relativ zum Rohling 26 wird zwischen den Einstichen geändert.
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Das Einstechen erfolgt jedoch auch hierbei jeweils in eine Richtung entlang einer Mantellinie des Glockensenkers 10.
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In 7 sind beispielhaft drei Einstiche entlang der Saugseite eines Schaufelprofils 22 mit unterschiedlichen Anstellungen des Glockensenkers 10 veranschaulicht.
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Die drei Einstiche sind in 7 anhand von nummerierten Linien 1, 2, 3 veranschaulicht. Die Schnittrichtungen sind jeweils durch Pfeile veranschaulicht.
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Die veranschaulichten Einstiche können in unterschiedlichen Reihenfolgen durchlaufen werden.
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Beispielsweise wird ein mittiger Einstich, der in 7 durch die Linie 2 veranschaulicht ist, als Letztes vorgenommen. Diese Reihenfolge hat den Vorteil, dass möglichst lange stabilisierendes Material an der Mitte der Flanke des Schaufelprofils 22 verbleibt.
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Wird der Schnitt entlang der Linie 1 als Letztes vorgenommen, wir hingegen der Vorteil erreicht, dass die Materialbreite beim Verlassen des Materials möglichst gering ist. Diese Reihenfolge ist für den Glockensenker 10 am schonendsten.
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Gemäß einer alternativen Ausführungsform können an der Saugseite eines Schaufelprofils 22 jeweils lediglich zwei Einstiche unter unterschiedlichen Anstellungen des Glockensenkers 10 erfolgen. In diesem Fall bleibt möglicherweise etwas mehr Restmaterial an der Schaufelflanke stehen als bei drei Einstichen.
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Indem nahe der Saugseite mehrere Einstiche unter verschiedenen Anstellungen des Glockensenkers 10 gemacht werden, wird erreicht, dass die Geometrie des Rohlings 26 bereits besonders gut an eine finale Geometrie des Blisks 20 angenähert werden kann. Man bezeichnet diesen Vorgang auch als Vorschlichten.
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Zudem werden Aufmaßschwankungen an den Flanken der Schaufelprofile 22 minimiert. Eine abschließende Feinbearbeitung wird dadurch vereinfacht.
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Allerdings verbleibt nach dem Vorschlichten ein Aufmaß von mindestens 0,3 mm an dem Rohling 26.
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Ein maximales Aufmaß beträgt vorzugsweise 0,6 mm.
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Es ist des Weiteren denkbar, bei der Bearbeitung der Druckseite und der Bearbeitung der Saugseite jeweils verschiedene Glockensenker 10 mit unterschiedlichen Flankenwinkeln zu verwenden.
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Anhand von 8 wird ein weiterer Aspekt eines Verfahrens zur Herstellung eines Blisks 20 mittels eines Glockensenkers 10 erläutert.
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Insbesondere kann ein Schruppen und anschließendes Schlichten der Kanäle 24 in mehreren Stufen erfolgen. Das bedeutet, dass ein Kanal 24 zunächst nicht bis zu einer endgültigen Tiefe geschruppt wird, sondern lediglich bis auf eine erste Tiefe T1. Die Tiefe T1 ist in 8 durch eine gestrichelte Linie veranschaulicht.
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Grundsätzlich kann das Schruppen und Schlichten der Kanäle 24 in beliebig vielen Stufen erfolgen. Im Folgenden wird der Einfachheit halber eine zweistufige Bearbeitung beschrieben.
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Bevor der Kanal 24 bis auf eine endgültige Tiefe geschruppt wird, erfolgt ein Schlichten des Kanals 24 bis zur ersten Tiefe T1. Dies ist vorteilhaft im Hinblick auf das Verhalten der Schaufelprofile 22 beim Schlichten, wie nachfolgend genauer erläutert wird.
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Zur besseren Nachvollziehbarkeit sind in 8 die verschiedenen Bearbeitungspositionen nummeriert. Außerdem sind die Kanäle 24 in 8 fortlaufend entsprechend der Bearbeitungsreihenfolge nummeriert.
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In 8 ist bereits ein fertig bearbeiteter Blisk 20 gezeigt. Dieser Blisk 20 wird jedoch erst durch die nachfolgend beschriebenen Verfahrensschritte hergestellt.
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Beispielsweise wird zunächst ein erster Kanal 24-1 an einer Position 0 auf die endgültige Tiefe geschruppt und geschlichtet.
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Anschließend wird ein angrenzender Kanal 24-2 (in 8 links des ersten Kanals) an einer Position 1 bis zu der ersten Tiefe T1 geschruppt.
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Das Schruppen erfolgt beispielsweise wie in Zusammenhang mit 6 beschrieben, das heißt durch Bilden eines Vorkanals bis zur Tiefe T1, der anschließend aufgeweitet wird.
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Ebenso kann, wie in Zusammenhang mit 7 beschrieben, im Bereich einer Flanke des Schaufelprofils 22 ein mehrmaliges Einstechen des Glockensenkers 10 bis zur Tiefe T1 unter unterschiedlichen Anstellungen erfolgen, insbesondere ein Vorschlichten.
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Wenn der Kanal 24-2 bis zur ersten Tiefe T1 geschruppt ist, wird eine Flanke des Schaufelprofils 22, das den Kanal 24-2 zum zuvor bearbeiteten Kanal 24-1 abgrenzt, an einer Position 2 bis zur ersten Tiefe T1 geschlichtet.
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Vorteilhaft hierbei ist, dass das Schaufelprofil 22 im Bereich oberhalb der ersten Tiefe T1 beim Schlichten durch das unterhalb der ersten Tiefe T1 befindliche Vollmaterial stabilisiert ist, sodass beim Schlichten keine oder nur geringfügige Vibrationen im Schaufelprofil 22 entstehen. Insbesondere ist ein Hebelarm beim Schlichten verkürzt.
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Anschließend wird auf gleiche Weise der Kanal 24-2 an den Positionen 3 und 4 bis zu einer zweiten Tiefe, die im veranschaulichten Ausführungsbeispiel der endgültigen Tiefe entspricht, geschruppt und geschlichtet.
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Nachfolgend wird an Position 5 die Flankenfläche des Schaufelprofils 22, das den Kanal 24-2 zum bis dahin noch unbearbeiteten Kanal 24-3 abgrenzt, bis auf die endgültige Tiefe geschlichtet. Das Schaufelprofil 22 wird hierbei durch das Vollmaterial des noch unbearbeiteten Kanals 24-3 abgestützt.
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Durch die mehrstufige Bearbeitung besteht die Möglichkeit, die Anstellung des Glockensenkers 10 zwischen den Bearbeitungsschritten zu ändern. Insbesondere kann das Schruppen bis zur ersten Tiefe T1 mit einer anderen Anstellung des Glockensenkers 10 erfolgen als das Schruppen bis zur endgültigen Tiefe.
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Die nachfolgenden Kanäle 24-3, 24-4 usw. werden anschließend auf die gleiche Weise bearbeitet wie der Kanal 24-2, bis sämtliche Kanäle 24 gebildet sind.
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Beim letzten Kanal 24-n muss das Schlichten beider Flanken in mehreren Stufen erfolgen, da durch den bereits geöffneten Kanal 24-1 keine Stabilisierung des angrenzenden Schaufelprofils 22 erfolgen kann.
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In einer alternativen Ausführungsform kann im Unterschied zu der vorhergehend beschriebenen Abfolge ein und derselbe Verfahrensschritt zunächst für jeden Kanal 24 erfolgen.
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Das heißt, alle Kanäle 24 können beispielsweise zunächst bis auf die erste Tiefe T1 geschruppt werden. Insbesondere erfolgt ein Schruppen an den Positionen 1, 6, 11 usw.
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Hierbei macht der Glockensenker 10 jeweils denselben Einstich nacheinander in alle Kanäle 24. Der Rohling 26 wird zu diesem Zweck zwischen jedem Einstich so weit um seine Mittelachse rotiert, dass der Glockensenker 10 nacheinander in alle Kanäle 24 eintauchen kann.
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Wenn alle Kanäle 24 bis zur ersten Tiefe T1 geschruppt sind, werden die Schaufelprofile 22 bis zur ersten Tiefe T1 an beiden Flanken geschlichtet, also an der Druckseite und an der Saugseite.
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Auf die gleiche Weise erfolgt nachfolgend das Schruppen und Schlichten aller Kanäle 24 bis zur endgültigen Tiefe.
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Wie in 9 zu sehen ist, verbleibt bedingt durch die Form und Anstellung des Glockensenkers 10 am Boden im Bereich einer Eintrittskante sowie im Bereich einer Austrittskante eine größere Menge an Restmaterial.
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Dieses Restmaterial wird beispielsweise mit einem VHM-Fräser entfernt.
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Alternativ kann das Restmaterial auch mit dem Glockensenker 10 entfernt werden, insbesondere durch eine Kippbewegung des Glockensenkers 10.
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Erfolgt das Schruppen der Kanäle 24 in mehreren Stufen, wie in Zusammenhang mit 8 beschrieben, verbleibt an den Zwischenböden ebenfalls Restmaterial stehen. Diese Unebenheit muss für den Startpunkt der Bahnen beim Schruppen auf die zweite Tiefe berücksichtigt werden.
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Abschließend kann ein Semi-Schlichten und/oder Schlichten der Flanken der Schaufelprofile mittels des Glockensenkers 10 erfolgen. Beim Schlichten erfolgt eine Bewegung des Glockensenkers 10 im Unterschied zum Schruppen vorzugsweise 5-achsig.
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Zum Schlichten werden geeignete Kontaktbahnen an den Schaufelflanken sowie ein zugehöriger Anstellungsverlauf bestimmt.
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Weil die Bewegungsrichtung beim Schlichten nicht unbedingt in eine Richtung entlang der Mantellinie des Grundkörpers 12 verläuft, dürfen die Schneideinsätze 16 nicht im Vollschnitt verlaufen. Da die Kanäle 24 zum Zeitpunkt des Schlichtens jedoch bereits bis auf ein geringes Aufmaß ausgeräumt wurden, ist dies im vorliegenden Fall unproblematisch.
