-
HINTERGRUND ZU DER ERFINDUNG
-
Das Gebiet der Erfindung betrifft allgemein die Herstellung von Komponenten und insbesondere die Herstellung von Komponenten unter Verwendung maschineller Bearbeitungsprozesse.
-
Herstellungsprozesse zur Verwendung bei der Fertigung wenigstens einiger bekannter Komponenten, z. B. Gasturbinenkomponenten, nutzen ein integriertes System aus rechnergestütztem Entwurf (CAD, Computer Aided Design) und rechnerunterstützter Fertigung (CAM, Computer Aided Manufacturing). Zunächst wird ein CAD-Festkörpermodell unter Verwendung der Teilegeometrie der Komponente entwickelt, und anschließend wird ein Werkzeugweg mit der integrierten CAM-Software auf derselben Betriebsplattform entwickelt. Bei einem integrierten CAD/CAM-System sind der Werkzeugweg und die Komponentengeometrie assoziativ, d. h. jegliche Veränderungen, die an der Teilegeometrie vorgenommen werden, können durch die Ausführung einer Neugenerierungs-Funktion einfach und automatisch auf den Werkzeugweg angewandt werden. Wenn assoziatives CAD/CAM in Verbindung mit Messsystemen auf Werkzeugmaschinen verwendet werden, können Teileinspektionsdaten verwendet werden, um die Teilegeometrie und den Werkzeugweg ohne menschliche Intervention automatisch zu aktualisieren, was üblicherweise als „adaptive Bearbeitung” bezeichnet wird.
-
Jedoch verwenden einige bekannte Systeme ein nicht integriertes, nicht-assoziatives CAD/CAM-System. Derartige Systeme werden gewöhnlich verwendet, wenn das integrierte CAM-Paket nicht in der Lage ist, einen Werkzeugweg für eine hochkomplexe Teilegeometrie (z. B. eine Turbomaschine) zu erzeugen. Der Programmierer muss sich dann auf ein gesondertes, spezialisiertes CAM-Paket stützen, das auf einer anderen Betriebsplattform arbeitet. Dieser Verlust der Assoziativität schließt den Einsatz adaptiver Bearbeitungsverfahren und die Erzielung damit verbundener wirtschaftlicher Vorteile aus.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
In einem Aspekt ist ein Verfahren zur Herstellung einer Komponente unter Verwendung eines Werkzeugs geschaffen. Das Verfahren enthält ein Bestimmen eines Modellwerkzeugkontaktwegs für die Komponente auf der Basis einer Komponentengeometrie, wobei die Komponentengeometrie ein Gittersystem mit mehreren Elementen und Knoten an einem Schnittpunkt der Elemente enthält. Das Verfahren enthält ferner ein Messen einer geometrischen Eigenschaft der Komponente in Bezug auf die Modellkomponentengeometrie, Generieren eines Werkzeugkontaktwegs entsprechend der gemessenen geometrischen Eigenschaft und wenigstens teilweises Herstellen der Komponente unter Verwendung des generierten Werkzeugkontaktwegs.
-
In einem weiteren Aspekt ist ein System zur Herstellung einer Komponente unter Verwendung eines Fertigungswerkzeugs geschaffen. Das System enthält wenigstens ein Bearbeitungswerkzeug, das konfiguriert ist, um wenigstens einen Teil der Komponenten maschinell zu bearbeiten, und einen Prozessor, der mit dem Bearbeitungswerkzeug betriebsmäßig gekoppelt und konfiguriert ist, um einen Prozess auszuführen, der eine Herstellung der Komponente unterstützt. Der Prozessor ist, wenn er den Prozess ausführt, programmiert, um einen Modellwerkzeugkontaktweg für die Komponente auf der Basis einer Komponentengeometrie zu bestimmten, wobei die Komponentengeometrie ein Gittersystem enthält, das mehrere Elemente und Knoten an einem Schnittpunkt der Elemente aufweist. Der Prozessor ist ferner programmiert, um eine geometrische Eigenschaft der Komponente relativ zu der Modellkomponentengeometrie zu messen und einen Werkzeugkontaktweg entsprechend der gemessenen geometrischen Eigenschaft zu generieren.
-
In einer noch weiteren Ausführungsform ist ein Verfahren zum Herstellen einer Komponente geschaffen. Das Verfahren enthält ein Kartieren (Mapping) einer erwarteten Oberfläche der Komponente unter Verwendung eines Gittersystems, das mehrere Elemente und Knoten an einem Schnittpunkt der Elemente aufweist, Generieren mehrerer Werkzeugkontaktwege auf der Basis der kartierten erwarteten Oberfläche und Bestimmen mehrerer Werkzeugspitzenwege unter Verwendung der bestimmten Modellwerkzeugkontaktpunkte, die gegenüber dem Werkzeugkontaktweg versetzt sind, wobei der Versatz mit der Geometrie des Werkzeugs in Beziehung steht. Das Verfahren enthält ferner ein Vermessen eines tatsächlichen Teils der Oberfläche der Komponente in Bezug auf die kartierte erwartete Oberfläche, Transformieren des Gittersystems in Abhängigkeit von der gemessenen tatsächlichen Oberfläche und Interpolieren einer korrelierten Verlagerung des Werkzeugkontaktweges und nachfolgend des tatsächlichen Werkzeugspitzenweges unter Verwendung des transformierten Gittersystems.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Komponente in einer Gasturbine.
-
2 zeigt eine teilweise weggebrochene perspektivische Ansicht eines Teils der in 1 veranschaulichten Komponente.
-
3 zeigt eine schematisierte Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform eines Systems zur Herstellung einer Komponente.
-
4 zeigt ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren zur Verwendung bei der Herstellung der in 1 veranschaulichten Komponente veranschaulicht.
-
5 zeigt eine Perspektivansicht der in 1 veranschaulichten Komponente mit einem generierten Gitter.
-
6 zeigt eine schematisierte Darstellung eines Teils des in 5 veranschaulichten Gitters.
-
7 zeigt eine schematisierte Darstellung der Komponente während der Herstellung.
-
8 zeigt eine schematisierte Darstellung eines Teils eines veranschaulichten transformierten Gitters.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
1 und 2 veranschaulichen eine beispielhafte Turbinenkomponente 10. Insbesondere zeigt 1 eine Perspektivansicht einer beispielhaften Blisk (Scheibe mit integrierten Schaufeln) 10 für eine (nicht veranschaulichte) Gasturbine, und 2 zeigt eine ausschnittsweise Perspektivansicht eines Teils der Blisk 10. Die Blisk 10 enthält eine Nabe 12 und mehrere Schaufelblätter 14, die sich in Radialrichtung nach außen von der Nabe 12 aus erstrecken. Jedes Schaufelblatt 14 enthält eine Vorderkante 16 und eine Hinterkante 18. Während der Herstellung der Blisk 10 kann überschüssiges Material 20 an einem Übergang 22 zwischen der Vorderkante 16 und der Nabe 12 gebildet werden. Außerdem und/oder alternativ kann überschüssiges Material auch an einem Übergang zwischen der Hinterkante 18 und der Nabe 12 gebildet sein. Zusätzlich und/oder alternativ kann überschüssiges Material auch entlang der Vorderkante 16 und/oder der Hinterkante 18 gebildet sein und den gesamten Schaufelumfang umgeben und sich von der Schaufeloberfläche über den Kehlhalbmesser hinweg und auf die Nabe 12 erstrecken. In einigen Ausführungsformen muss wenigstens ein Teil des überschüssigen Materials 20 abgetragen werden, um jede Vorderkante 16 in vorbestimmte Dimensionen für die Nabe 12 und das Schaufelblatt 14 „einzublenden”.
-
3 zeigt eine schematisierte Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform eines Systems 100 zur Verwendung bei der Herstellung einer Komponente, wie beispielsweise, jedoch nicht darauf beschränkt, der (in 1 veranschaulichten) Blisk 10. Das System 100 enthält allgemein ein Messwerkzeug 102, das verwendet wird, um wenigstens eine Eigenschaft der Komponente zu messen, und einen mit dem Messwerkzeug 102 betriebsmäßig verbundenen Prozessor 104 zum Empfang von Messwerten. von diesem. Allgemein, und wie in größeren Einzelheiten nachstehend beschrieben, ist das System 10 in einer Aus führungsform funktionsfähig, um eine tatsächliche Eigenschaft eines (in 3 nicht veranschaulichten) Bereiches der Komponente zu bestimmen und um die tatsächliche Eigenschaft mit einer erwarteten Eigenschaft des Bereiches zu vergleichen, um einen Unterschied zwischen der tatsächlichen Eigenschaft und der erwarteten Eigenschaft zu bestimmen. Außerdem ist das System 100 ferner funktionsfähig, um einen Weg eines Fertigungswerkzeugs 106 zu aktualisieren, der in einem Speicher 108 elektronisch gespeichert ist, der dem Fertigungswerkzeug 106 zugeordnet und mit diesem betriebsmäßig verbunden ist, und es ist ferner ausführbar, um die Komponente auf der Basis des bestimmten Unterschieds zwischen der tatsächlichen Eigenschaft und der erwarteten Eigenschaft wenigstens teilweise herzustellen.
-
In der beispielhaften Ausführungsform wird, um die Herstellungsprozesse, die eine fertig bearbeitete Komponente erzeugen, zu unterstützen, ein Modell von einer erwarteten Geometrie der Komponente generiert, wie dies hierin in größeren Einzelheiten beschrieben ist. Das Modell enthält die Geometrie der unbearbeiteten Oberflächen der Komponente und/oder der fertigbearbeiteten Oberflächen, die während eines Herstellungsprozesses erzeugt werden. Um eine oder mehrere fertig bearbeitete Oberflächen zu fertigen, wird ein Weg eines Fertigungswerkzeugs 106 auf der Basis der Geometrie des Modells und insbesondere auf der Basis der Geometrie der erwarteten fertig bearbeiteten Oberfläche(n) auf dem Modell generiert. In einer Ausführungsform aktualisiert das System 100 z. B. den Weg des Fertigungswerkzeugs 106 auf der Basis der tatsächlichen Eigenschaften der speziellen Komponente, die gefertigt wird, und insbesondere auf der Basis des Unterschieds zwischen den tatsächlichen Eigenschaften der speziellen Komponente, die gefertigt wird, und den erwarteten Eigenschaften des Modells. In der beispielhaften Ausführungsform generiert der Prozessor 104 nicht das Modell der erwarteten Geometrie der Komponente, und/oder er generiert nicht den Weg des Fertigungswerkzeugs 106 auf der Basis der Geometrie des Modells, sondern ein Prozessor 110, der mit dem Messwerkzeug 102 in Beziehung steht und betriebsmäßig verbunden ist, um den Betrieb des Messwerkzeugs 102 zu steuern, erzeugt das Modell von der erwarteten Geometrie der Komponente. Außerdem generiert der Prozessor 110 z. B. in einer Ausführungsform den Weg des Fertigungswerkzeugs 106 auf der Basis der Geometrie des Modells. Noch weiter, gemäß einer Ausführungsform und als ein Beispiel, steuert ein Prozessor 112, der mit dem Fertigungswerkzeug 106 in Beziehung steht und betriebsmäßig verbunden ist, den Betrieb des Fertigungswerkzeugs 106 und generiert den Weg des Fertigungswerkszeugs 106 auf der Basis der Geometrie des Modells. Jedoch generiert der Prozessor 104 in einer alternativen Ausführungsform das Modell von der erwarteten Geometrie der Komponente und/oder den Weg des Fertigungswerkzeugs 106 auf der Basis der Geometrie des Modells.
-
Obwohl der Speicher 108 hierin als dem Fertigungswerkzeug 106 zugeordnet, z. B. als ein Teil einer (nicht veranschaulichten) Maschine, die das Fertigungswerkzeug 106 enthält, beschrieben und veranschaulicht ist, ist der Speicher 108 in einer Ausführungsform dem Prozessor 104 und/oder dem Messwerkzeug 102 zugeordnet.
-
Das Fertigungswerkzeug 106 kann jedes beliebige Werkzeug sein, das bei der Fertigung der Komponente durch Veränderung einer Eigenschaft der Komponente, wie beispielsweise, jedoch nicht darauf beschränkt, durch Abtragen von Material von der Komponente, um eine fertig bearbeitete Oberfläche herzustellen, verwendet wird. Z. B. ist das Fertigungswerkzeug 106 in einer Ausführungsform ein maschinelles Bearbeitungswerkzeug. Obwohl lediglich ein einziges Fertigungswerkzeug 106 veranschaulicht ist, sollte verstanden werden, dass das System 100 eine beliebige Anzahl von Fertigungswerkzeugen 106 enthalten und/oder mit diesen zusammenwirken kann um zu helfen, jede beliebige Anzahl und/oder Art von Eigenschaften in einem beliebigen Komponentenbereich zu verändern. Der gewünschte Fertigungsweg des Fertigungswerkzeugs 106 ist in dem Speicher 108 elektronisch gespeichert und durch den Prozessor 112 ausführbar. In einer Ausführungsform ist das Fertigungswerkzeug 106 mit einer computergestützten numerischen Steuerungs(CNC)-Maschine gekoppelt, und der Weg des Fertigungswerkzeugs 106 ist ein durch den Prozessor 112 ausgeführter computergestützt numerisch gesteuerter Weg, der z. B. den Betrieb wenigstens eines Teils der CNC-Maschine steuern kann. Der Prozessor 104 kann mit dem Speicher 108 betriebsmäßig verbunden sein, um auf den darin gespeicherten Weg des Fertigungswerkzeugs 106 zuzugreifen und diesen zu aktualisieren. Z. B. ist der Prozessor 104 in einer Ausführungsform mit dem Speicher 108 über den Prozessor 112 betriebsmäßig verbunden. In einer anderen Ausführungsform ist der Prozessor 104 unmittelbar mit dem Speicher 108 verbunden. In einer Ausführungsform ist/sind der Prozessor 104 und/oder der Prozessor 110 ein Personalcomputer. Obwohl lediglich ein einziger Prozessor 104 hierin beschrieben und veranschaulicht ist, sollte verstanden werden, dass eine beliebige Anzahl von Prozessoren 104 verwendet werden kann, um irgendwelche oder alle Operationen des Prozessors 104 und/oder des Systems 100 allgemein durchzuführen, die hierin beschrieben und/oder veranschaulicht sind. Außerdem kann der Prozessor 112 und/oder der Prozessor 110 in einer Ausführungsform irgendwelche der Operationen des Prozessors 104, wie sie hierin beschrieben und/oder veranschaulicht sind, ausführen. In ähnlicher Weise führt der Prozessor 104 in einer Ausführungsform irgendwelche der Operationen der Prozessoren 110 und/oder 112, wie sie hierin beschrieben und/oder veranschaulicht sind, aus. Ein Prozessor oder mehrere Prozessoren, der bzw. die irgendwelche der Operationen ausführt/ausführen, wie sie hierin im Zusammenhang mit den Prozessoren 104, 110 und/oder 112 beschrieben und/oder veranschaulicht sind, kann/können ein Teil einer Maschine sein, die die Komponente herstellt (z. B. einer CNC-Maschine), kann/können ein Teil einer Maschine sein, die die Komponente vermisst (z. B. des Messwerkzeugs 102 und zugehöriger Komponenten von diesem) und/oder kann/können ein Prozessor sein, der für das System 10 bestimmt und mit der Maschine bzw. den Maschinen betriebsmäßig verbunden ist.
-
Das Messwerkzeug 102 kann ein beliebiges Werkzeug zur Messung jeglicher physischer Eigenschaft der Komponente sein. Obwohl nur ein einziges Messwerkzeug 102 in 3 veranschaulicht ist, sollte verstanden werden, dass das System 100 eine beliebige Anzahl von Messwerkzeugen 102 zur Messung einer beliebigen Anzahl und/oder Art von Eigenschaften in einem beliebigen Bereich bzw. beliebigen Bereichen der Komponente enthalten kann. Das Messwerkzeug 102 kann benachbart zu dem Fertigungswerkzeug 106 angeordnet sein, so dass das Messwerkzeug 102 die Komponente vermessen kann, wenn die Komponente zu deren Herstellung benachbart zu dem Fertigungswerkzeug 106 montiert ist. Alternativ ist das Messwerkzeug 102 in einer Ausführungsform von dem Fertigungswerkzeug 106 entfernt angeordnet, so dass das Messwerkzeug 102 die Komponente an einer von dem Fertigungswerkzeug 102 entfernten Stelle vermisst. In einer Ausführungsform ist das Messwerkzeug 102 ein Teil einer Inspektionsmaschine wie beispielsweise, jedoch nicht darauf beschränkt, einer Koordinatenmessmaschine, wie sie kommerziell von Sheffield Measurement, Inc. aus Fond du Lac, Wisconsin, erhältlich ist. In einer Ausführungsform ist das Messwerkzeug 102 ein Teil einer Maschine, die das Fertigungswerkzeug 106 enthält (z. B. einer computergestützten numerischen Steuerungs(CNC)-Maschine), wie beispielsweise, jedoch nicht darauf beschränkt, ein Messsystem auf einer Werkzeugmaschine, das kommerziell von Marposs Corp. aus Auburn Hills, Michigan, erhältlich ist. Das Modell von der erwarteten Geometrie der Komponente kann in einem Speicher 114 abgespeichert sein, der dem Messwerkzeug 102 zugeordnet und mit diesem betriebsmäßig verbunden ist. Alternativ kann das Modell von der erwarteten Geometrie der Komponente in dem Speicher 108 abgespeichert sein. Der Prozessor 104 kann mit dem Prozessor 110, dem Speicher 114 und/oder dem Speicher 108 betriebsmäßig verbunden sein, um auf die Geometrie des Modells und insbesondere die Geometrie der fertig gestellten Oberfläche(n) an dem Modell zuzugreifen und diese zu aktualisieren.
-
Obwohl die vorliegende Erfindung im Zusammenhang mit Prozessoren und Computerprogrammen beschrieben ist, kann die Erfindung ferner, wie für einen Fachmann auf dem Gebiet verständlich, auch auf ein beliebiges System und/oder Programm angewandt werden, das konfiguriert ist, um ein vorhandenes nicht-assoziatives Bearbeitungswerkzeug in Abhängigkeit von Veränderungen der Komponentengeometrie automatisch zu aktualisieren. Z. B. ist der Ausdruck Prozessor, wie hierin verwendet, nicht nur auf diejenigen integrierten Schaltungen beschränkt, die in der Technik als Prozessoren bezeichnet werden, sondern bezieht sich in weitem Sinne auf Computer, Prozessoren, Mikrocontroller, Mikrocomputer, programmierbare Logikcontroller, anwendungsspezifische integrierte Schaltungen und andere programmierbare Schaltkreise. Der Prozessor kann ein Teil eines Computers sein, der eine Vorrichtung, wie beispielsweise ein Floppy-Disketten-Laufwerk oder ein CD-ROM-Laufwerk (Compact Disk-Read Only Memory), zum Lesen von Daten von einem computerlesbaren Medium, wie beispielsweise einer Floppy-Diskette, einer CD-ROM, einer magnetooptischen Scheibe (MOD, Magneto-Optical Disk) oder einer DVD (Digital Versatile Disc, digitalen vielseitigen Scheibe), enthalten kann.
-
4 zeigt ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren 200 zur Verwendung bei der Herstellung einer Komponente, wie beispielsweise, jedoch nicht darauf beschränkt, der (in den 1 und 2 veranschaulichten) Blisk 10, veranschaulicht. 5 zeigt eine Perspektivansicht der Blisk 10 mit einem überlagerten Gitter 202, und 6 zeigt eine schematische Darstellung des in 5 veranschaulichten Gitters 202. 7 zeigt eine schematische Darstellung der Blisk 10 während der Herstellung. 8 zeigt eine schematische Darstellung eines Teils eines transformierten, in 6 veranschaulichten Gitters 204. In der beispielhaften Ausführungsform wird das Verfahren 200 unter Verwendung des (in 3 veranschaulichten) Systems 100 und des (in 3 veranschaulichten) Fertigungswerkzeugs 106, einschließlich jeglicher zugehöriger Komponenten von diesen, durchgeführt. Obwohl das erwartete Geometriemodell der Blisk 10 eine beliebige Anzahl von Dimensionen aufweisen kann, umfasst das Modell von der erwarteten Geometrie der Blisk 10 in einer Ausführungsform drei Dimensionen. Obwohl das Modell von der erwarteten Geometrie der Blisk 10 der Verwendung eines beliebigen geeigneten Verfahrens, einer beliebigen geeigneten Software und/oder eines beliebigen geeigneten Systems erzeugt werden kann, wird das Modell in einer Ausführungsform wenigstens teilweise unter Verwendung der CAD/CAM-Software UNIGRAPHICS® erzeugt. (UNIGRAPHICS® ist eine Handelsmarke von UGS PLM Solutions Inc. aus Plano, TX, und die UNIGRAPHICS® CAD/CAM-Software ist von UGS PLM Solutions Inc., Maryland Heights, MO, erhältlich.)
-
In der beispielhaften Ausführungsform enthält das Verfahren 200 ein Bestimmen 206 eines Modellwerkzeugkontaktwegs 207 für die (in den 1 und 2 veranschaulichte) Blisk 10 auf der Basis der Bliskgeometrie bei einem gegebenen nominalen Werkzeugspitzenweg und einer gegebenen nominalen Werkzeuggeometrie. Insbesondere erzeugt das (in 3 veranschaulichte) System 100 ein Gitter 202 auf der Basis einer erwarteten Geometrie wenigstens eines Abschnitts der Blisk 10 (wie in 5 veranschaulicht). In der beispielhaften Ausführungsform, enthält das Gitter 202 mehrere Elemente 208 und Knoten 210, die an einer Schnittstelle 212 der Elemente 208 definiert sind, wie in 6 veranschaulicht. Die mehreren Elemente 208 und Knoten 210 definieren den Modellwerkzeugkontaktweg 207. Der Modellwerkzeugkontaktweg 207 wird anschließend auf der Basis der erwarteten Komponentengeometrie und Werkzeuggeometrie, wie in 7 veranschaulicht, generiert. In der beispielhaften Ausführungsform enthält die erwartete Komponentengeometrie wenigstens eine von einer erwarteten Gestalt der Blisk 10, einer erwarteten Größe der Blisk 10 und einer erwarteten Orientierung der Blisk 10. Alternativ kann die erwartete geometrische Eigenschaft eine beliebige Eigenschaft sein, die dem System 100 ermöglicht, in der hierin beschriebenen Weise zu funktionieren.
-
In der beispielhaften Ausführungsform enthält das Verfahren 200 ein Bestimmen 214 eines Modellspitzenwegs 216 unter Verwendung des bestimmten 206 Modellwerkzeugkontaktwegs 207, der gegenüber dem Modellwerkzeugkontaktweg 207 versetzt ist. Ein Fertigungswerkzeug 218, ähnlich dem hierin beschriebenen Fertigungswerkszeug 106, enthält eine Kontaktstelle 220, die während der Herstellungsvorgänge die Blisk 10 berührt. In der beispielhaften Ausführungsform ist die Kontaktstelle 220 von der Werkzeugspitze 222 versetzt, wie dies in 7 veranschaulicht ist. Alternativ kann die Werkzeugkontaktstelle 220 mit der Werkzeugspitze 222 im Wesentlichen ausgerichtet sein.
-
Das Verfahren 200 enthält ein Messen 230 einer geometrischen Eigenschaft der Komponente in Bezug auf die Modellkomponentengeometrie unter Verwendung des hierin beschriebenen Messwerkzeugs 102. In der beispielhaften Ausführungsform enthält die gemessene 230 Geometrieeigenschaft wenigstens eine von der tatsächlichen Gestalt der Blisk 10, einer tatsächlichen Größe der Blisk 10 und einer tatsächlichen Orientierung der Blisk 10. Alternativ kann die gemessene 230 geometrische Eigenschaft jede beliebige Eigenschaft sein, die dem System 100 ermöglicht, in der hierin beschriebenen Weise zu funktionieren.
-
Das Verfahren 200 enthält ein Generieren 240 eines Werkzeugkontaktwegs entsprechend der gemessenen 230 geometrischen Eigenschaft. In der beispielhaften Ausführungsform wird der generierte 240 Werkzeugweg auf der Basis eines Unterschieds zwischen der gemessenen 230 Geometrie der Komponente und dem bestimmten 214 Modellwerkzeugkontaktweg 207 transformiert. Insbesondere enthält die Transformation des generierten 240 Werkzeugkontaktwegs ferner ein Interpolieren einer Verlagerung der bestimmten mehreren Elemente 208 und Knoten 210 unter Verwendung des generierten 240 Werkzeugkontaktwegs, was ein transformiertes Gitter 204 ergibt, das mehrere aktualisierte Elemente 244, aktualisierte Knoten 246 und einen aktualisierten Kontaktweg 248 definiert, wie dies in 8 veranschaulicht ist. Anschließend wird ein (nicht veranschaulichter) aktualisierter Werkzeugweg, der gegenüber dem Werkzeugkontaktweg versetzt ist, unter Verwendung des generierten Werkzeugkontaktwegs 240 bestimmt, 250, wobei der Versatz mit der Geometrie des Werkzeugs 218 in Beziehung steht, wie dies in größeren Einzelheiten hierin beschrieben ist.
-
In der beispielhaften Ausführungsform enthält das Verfahren 200 ein Herstellen 260 der Komponente unter Verwendung des bestimmten 250 aktualisierten Spitzenwegs. Insbesondere enthält das Herstellen 260 der Komponente ein Führen des Werkzeugs 218 unter Verwendung des bestimmten Spitzenwegs 250, um die Blisk 10 maschinell zu bearbeiten.
-
Wie auf der Basis der vorstehenden Beschreibung erkannt wird, können die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen des Offenbarungsgegenstandes unter Verwendung von Computerprogrammier- oder Entwicklungsmethoden, einschließlich Computersoftware, Firmware, Hardware oder einer beliebigen Kombination oder Untermenge von diesen, implementiert sein, wobei der technische Effekt darin liegt, ein existierendes, nicht-assoziatives Bearbeitungswerkzeug in Abhängigkeit von Veränderungen der Komponentengeometrie automatisch zu aktualisieren. Jedes derartiges resultierendes Programm, das computerlesbare Codemittel aufweist, kann in einem oder mehreren computerlesbaren Medien enthalten oder vorgesehen sein, wodurch ein Computerprogrammprodukt, d. h. ein Herstellungsartikel, entsprechend den erläuterten Ausführungsformen der Offenbarung geschaffen ist. Das computerlesbare Medium kann z. B., ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, eine Festplatte (Harddisk), eine Diskette, eine optische Scheibe, ein Magnetband, ein Halbleiterspeicher, wie beispielsweise ein Festwertspeicher (ROM) und/oder jedes Sende/Empfangs-Medium, wie beispielsweise das Internet oder ein anderes Kommunikationsnetzwerk oder eine Kommunikationsverbindung, sein. Der Herstellungsartikel, der den Computercode enthält, kann durch Ausführung des Codes unmittelbar von einem Medium aus, durch Kopieren des Codes von einem Medium zu einem anderen Medium oder durch Übertragung des Codes über ein Netzwerk geschaffen und/oder verwendet werden.
-
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen eines Verfahrens und Systems aktualisieren automatisch ein vorhandenes nicht-assoziatives Bearbeitungswerkzeug als Reaktion auf Veränderungen der Komponentengeometrie. Insbesondere ermöglichen die hierin beschriebenen Verfahren und Systeme eine schnelle und effiziente Aktualisierung von auf einer Werkzeugmaschine erhaltenen Inspektionsdaten unter Verwendung von Geometrie-Morphing-Algorithmen ohne die Notwendigkeit integrierter CAD/CAM-Systeme. Demgemäß können die hierin beschrieben und/oder veranschaulichten Verfahren und Systeme ermöglichen, die Kosten der Erzeugung eines Stapels von Komponenten zu reduzieren und/oder die Produktion eines Komponentenstapels zu erhöhen. Z. B. können die hierin beschriebenen und/oder veranschaulichten Verfahren und Systeme die Automation eines Einblendungsprozesses erleichtern, wodurch möglicherweise manuelle Einblendungsprozesse reduziert werden, während die Wiederholbarkeit und Zuverlässigkeit des Systems verbessert werden und während die Herstellungskosten und Zykluszeiten reduziert werden. Folglich ist es erwünscht, ein automatisiertes System und Verfahren zur Planung eines Werkzeugwegs entlang einer Oberfläche eines Werkstücks in oberflächenbasierten Herstellungsanwendungen zu schaffen. Als ein Ergebnis können die Einrichtzeit und Kosten, um ein neues Teil zu schaffen, deutlich reduziert und dadurch die Qualität des Herstellungsverfahrens verbessert werden.
-
Obwohl die hierin beschriebenen und/oder veranschaulichten Verfahren und Systeme im Zusammenhang mit einer Gasturbinenkomponente und insbesondere einer Blisk für eine Gasturbine beschrieben und/oder veranschaulicht sind, ist die Umsetzung der Verfahren und Systeme, wie sie hierin beschrieben und/oder veranschaulicht sind, weder auf Blisks noch auf Gasturbinenkomponenten allgemein beschränkt. Vielmehr sind die hierin beschriebenen und/oder veranschaulichten Verfahren und Systeme zur Herstellung einer beliebigen Komponente verwendbar.
-
Wenn Elemente der hierin beschriebenen und/oder veranschaulichten Verfahren und Systeme, einschließlich irgendeiner, irgendwelcher und aller Ausführungsform(en) von diesen, eingeführt werden, sollen die Artikel „ein”, „eine”, „der”, „die” und „das” bedeuten, dass eine oder mehrere der Elemente vorhanden sind. Die Ausdrücke „aufweisen”, „enthalten” und „haben” sollen den Sinn von einschließlich haben und bedeuten, dass es außer den aufgeführten Elementen weitere Elemente geben kann.
-
Diese Beschreibung verwendet Beispiele, um die Erfindung, einschließlich der besten Ausführungsart, zu offenbaren und um jedem Fachmann auf dem Gebiet zu ermöglichen, die Erfindung umzusetzen, wozu die Schaffung und Verwendung jeglicher Vorrichtungen oder Systeme und die Durchführung jeglicher enthaltener Verfahren gehören. Der patentierbare Umfang der Erfindung ist durch die Ansprüche definiert und kann weitere Beispiele enthalten, die Fachleuten auf dem Gebiet einfallen. Derartige weitere Beispiele sollen in dem Schutzumfang der Ansprüche enthalten sein, wenn sie strukturelle Elemente aufweisen, die sich von dem Wortsinn der Ansprüche nicht unterscheiden, oder wenn sie äquivalente strukturelle Elemente mit gegenüber dem Wortsinn der Ansprüche unwesentlichen Unterschieden enthalten.
