DE69412643T2

DE69412643T2 - Verfahren zur herstellung von befestigungsnuten für turbinenschaufeln

Info

Publication number: DE69412643T2
Application number: DE69412643T
Authority: DE
Inventors: Vernon E. Carlisle Pa 17013 Estes; Gordon M. Plantsville Ct 06479 Reed; Herbert L. Glastonbury Ct 06033 Walker; Henry Jr. Rocky Hill Ct 06067 Yazdzik
Original assignee: United Technologies Corp
Current assignee: RTX Corp
Priority date: 1993-12-27
Filing date: 1994-12-06
Publication date: 1999-04-22
Anticipated expiration: 2014-12-07
Also published as: US5430936A; JPH09507170A; JP3428651B2; WO1995017990A1; EP0737120B1; DE69412643D1; EP0737120A1

Description

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit der Herstellung von Komponenten für Gasturbinenmaschinen und im spezielleren mit der Herstellung von Schaufelbefestigungsschlitzen in Verdichter- und Turbinenscheiben.
Gasturbinenmaschinenscheiben weisen üblicherweise Schlitze für die Anbringung von Schaufeln auf, die allgemein axial ausgerichtet sind. Diese Schlitze besitzen ein Profil zur Verbindung mit den Fußbereichen der Schaufeln, und sie weisen eine Konfiguration auf, die die Schaufeln unter den aufgebrachten Zentrifugalkräften, die beim Betrieb der Maschine entstehen, in den Schlitzen festhalten. Die Schlitzprofile haben häufig eine Konfiguration eines "Tannenbaums", um die Lastaufnahmefläche in dem Schlitz zu erhöhen, wobei jedoch auch andere Konfigurationen verwendet werden.
Das nahezu universell verwendete Verfahren zum Herstellen dieser Schlitze in den Scheiben ist das Räumen, wobei es sich um einen Vorgang handelt, bei dem eine Serie allmählich anders geformter Schneidwerkzeuge auf einem Gestell angebracht wird, das durch das Werkstück gezogen wird. Jedes Schneidwerkzeug unterscheidet sich geringfügig von dem vorausgehenden Schneidwerkzeug und ist dazu ausgebildet, Material in allmählicher Weise zu entfernen, so daß letztendlich das fertig bearbeitete Profil des Schlitzes erzeugt wird.
Da Gasturbinenmaschinen größer und stärker geworden sind, sind die Schlitze in den Scheiben größer und tiefer geworden, und die verwendeten Materialien sind zäher und schwieriger zu bearbeiten geworden. Das Räumen der Schlitze macht eine größere Anzahl von Schneidwerkzeugen und als Ergebnis hiervon eine größere Bewegungsstrecke für die Schneidwerkzeugstangen erforderlich, um die erforderliche Materialmenge zu entfernen. In vielen Fällen ist das Erfordernis der Schneidwerkzeugstangenlänge größer als die Kapazität der verfügbaren Maschinen, und die Schaffung von mehr Kapazität, die zum Erfüllen der neuen Anforderungen ausreichend ist, würde sich aus Kostengründen verbieten.
Man hat auch festgestellt, daß bei manchen Materialien, die eine Kalthärtung erfahren, das Material während der frühen Stadien des Räumvorgangs ausreichend stark gehärtet werden kann, so daß der Schneidwerkzeugverschleiß für die späteren, Feinbearbeitungsschneidwerkzeuge übermäßig hoch wird. Dies kann für das Oberflächenfinish in den Schlitzen sehr schädlich sein. In manchen Fällen sind die während der letzten Räumstadien erzeugten Kräfte so hoch, daß das Material auf beiden Seiten des Schlitzes verlagert wird, wodurch Dimensionsabweichungen in der Schlitzformgebung entstehen, oder daß in Extremfällen das die Schlitze trennende Material permanent verformt wird.
Das Einrichten einer Räummaschine für die zerspanende Bearbeitung eines speziellen Teils kann ein zeitaufwendiger und teurer Vorgang sein. Da die Räumbearbeitung der Schlitze in einer Scheibe üblicherweise die gesamte Kapazität der Maschine erfordert, ist es jedes Mal wenn ein Teil mit einer anderen Schlitzkonfiguration bearbeitet werden soll, notwendig, eine Räummaschine abzurüsten und mit neuen Werkzeugen zu versehen. Diese Faktoren sind gegenläufig zu den derzeitigen Trends zu einer "gerade rechtzeitigen" Lieferung ("just-intime") von Bauteilen sowie für die Verarbeitung von kleinen Teilechargen als Ergebnis von kurzen Modellaufzeiten.
Aus der US-A-5,152,669 ist es bekannt, ein Verfahren zum Herstellen eines Schaufelbefestigungsschlitzes in einer Scheibe zu schaffen, das drei zerspanende Bearbeitungssschritte aufweist. Dieses Dokument befaßt sich jedoch mit der Anbringung von Dampfturbinenschaufeln und nicht mit der Anbringung von Gasturbinenschaufeln.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines Befestigungsschlitzes für eine Gasturbinenmaschinenschaufel in einer Scheibe geschaffen, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren folgende Schritte aufweist:
(a) Schleifen eines groben Schlitzes in die Scheibe, wobei der grobe Schlitz im wesentlichen ebenflächige Seiten aufweist;
(b) Schleifen eines leicht unterdimensionierten, halbfertig bearbeiteten Schlitzes in den groben Schlitz, wobei der halbfertig bearbeitete Schlitz ein Profil aufweist, das dem eines fertig bearbeiteten Schlitzes im wesentlichen ähnlich ist; und
(c) Räumbearbeiten des halbfertig bearbeiteten Schlitzes zur Erzeugung des fertig bearbeiteten Schlitzes.
Unsere Erfindung schafft (1) ein Verfahren zum Herstellen von Schaufelbefestigungsschlitzen, bei dem die Abhängigkeit von dem Räumvorgang reduziert ist, (2) die für die zerspandende Bearbeitung der Schlitze erforderliche Zeit reduziert wird und (3) die Betriebsflexibilität erhöht wird.
Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet das Schleifen eines groben Schlitzes, der im allgemeinen ebenflächige Seiten aufweist, worauf ein Schleifvorgang nahezu mit Netto-Formgebung erfolgt, um Material in der allgemeinen Konfiguration des Schlitzes vorzugsweise hinab bis auf einen Bereich von etwa 0,005 inch (0,13 cm) bis 0,010 inch (0,025 cm) der fertigen Schlitzabmessung zu entfernen, wobei die Fertigbearbeitung des Schlitzes durch Räumen erfolgt.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel erfolgt das Schleifen des groben Schlitzes im Schritt (a) durch Eindringen einer Schleifscheibe mit ebenflächigen Seiten in einen Außenrand der Scheibe auf eine gewünschte Tiefe und Betreiben der Schleifscheibe zur Erzeugung des groben Schlitzes durch Bewegen der Schleifscheibe durch die Scheibe hinweg zur Fertigstellung eines Grobbearbeitungsvorgangs; und wobei das Schleifen des halbfertig bearbeiteten Schlitzes im Schritt (b) erfolgt durch Eindringen einer Halbfertigbearbeitungs- Schleifscheibe mit einer konfigurierten Schleiffläche in den groben Schlitz, Betreiben der Schleifscheibe zum Konfigurieren des groben Schlitzes durch Querbewegen der Schleifscheibe von einer Seite der Scheibe auf eine andere Seite der Scheibe und zurück sowie durch Wiederholen der Eindring- und Querbewegungsvorgänge, bis der halbfertig bearbeitete Schlitz fertiggestellt ist, der stufige, jedoch im wesentlichen ebenflächigen Seiten aufweist.
Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der grobe Schlitz in etwa entlang einer Zentrallinie der Scheibe durch Schleifen gebildet, wobei vor dem Schleifen in Schritt (a) eine Positionierung der Schleifscheibe an einem Außenrand der Scheibe erfolgt, die Schleifscheibe auf die gewünschte Tiefe in die Scheibe eingedrungen wird und die Schritte des Eindringens und der Querbewegung wiederholt werden, bis ein erwünschter, stufiger grober Schlitz mit ebenflächigen Seiten fertiggestellt ist; und wobei vor dem Schleifen in Schritt (b) eine Positionierung der Halbfertigbearbeitungs-Schleifscheibe, die die konfigurierte periphere Fläche an einem Rand aufweist, über dem groben Schlitz erfolgt, ein Eindringen der Halbfertigbearbeitungs-Schleifscheibe in den groben Schlitz auf eine Stufe entlang einer Zentrallinie der Scheibe erfolgt und die Schritte des Eindringens und der Querbewegung bei jeder Stufe des groben Schlitzes wiederholt werden, bis der halbfertig bearbeitete Schlitz fertiggestellt ist.
Der anfängliche grobe Schleifvorgang kann mittels einer glasartigen Schleifscheibe oder einer galvanisch gebildeten Schleifscheibe durchgeführt werden. Der nahezu auf die Nettoform erfolgende Schleifvorgang kann unter Verwendung einer speziell ausgebildeten Schleifscheibe erfolgen. Die Schleifscheibe ist vorzugsweise becherförmig, wobei sich das gewünschte Schlitzprofil an dem peripheren Bereich der Schleifscheibe befindet. Es kann entweder eine Konfiguration mit einer einzigen Becherform eine Konfiguration mit einer doppelten Becherform verwendet werden, wobei man jedoch festgestellt hat, daß die Schleifscheibe mit doppelter Becherform allgemein steifer ist. Das Schneidprofil der Schleifscheibe ist vorzugsweise mit Partikeln aus Schleifmaterial bedeckt, und diese können durch eine Schicht aus einem galvanisch aufgebrachten Metall in ihrer Position festgehalten sein.
Bei einem Ausführungsbeispiel ist die Gesamtkonfiguration der Schleifscheibe derart, daß der Rand der Schleifscheibe, der die mit Profil versehene Schneidfläche trägt, nach unten in den grob geschliffenen Schlitz gepaßt werden kann, wobei ausgehend von dieser Position das Profil in die Seiten und den Boden des groben Schlitzes geschliffen werden kann. Der Durchmesser der Schleifscheibe ist vorzugsweise ausreichend groß, daß bei der Querbewegung der Schleifscheibe von der einen Seite der Scheibe auf die andere Seite derselben die Innenfläche des peripheren Bereichs der Schleifscheibe nicht mit der Scheibe in Berührung tritt.
Vorzugsweise werden nach dem Halbfertigbearbeitungs- Schleifvorgang von einer Seite aller Schlitze die gegenüberliegenden Seiten der Schlitze einem Profilschleifvorgang unterzogen, indem die Schleifscheibe derart umgedreht wird, daß die selbe Schneidfläche der gegenüberliegenden Seite des Schlitzes zugewandt ist. Auf diese Weise wird der gesamte Halbfertigbearbeitungs-Schleifvorgang unter Verwendung eines einzigen Maschineneinrichtvorgangs durchgeführt.
Nach Beendigung des Profilschleifvorgangs werden die Schlitze durch Räumen auf die erforderlichen Dimensionen fertig bearbeitet. Das Räumen ist derzeit erforderlich, um die gewünschte, abschließende Oberflächenintegrität in den Schlitzen zu erzielen. Die Eliminierung der frühen Räumstufen bedeutet, daß mehrere Sätze von Fertigbearbeitungs-Räumwerkzeugen an einer einzigen Maschine angebracht werden kann, wodurch die Notwendigkeit eines Umrüstens für jede andere Scheibenschlitzkonfiguration eliminiert wird.
Zur Fertigbearbeitung der Schlitze können auch andere Vorgänge oder Kombinationen von Vorgängen verwendet werden, wobei dies von den Kosten- und Zeitfaktoren abhängig ist. Es ist zu erwarten, daß Verbesserungen in der Schleiftechnik letztendlich dazu führen, daß dieser Vorgang zum Erfüllen der Erfordernisse hinsichtlich des Oberflächenfinish in der Lage ist.
Bestimmte bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun lediglich anhand eines Beispiels und unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen beschrieben; darin zeigen:
Fig. 1 eine Frontansicht eines Teils einer typischen Turbinenscheibe unter Darstellung von Schlitzen in Form von "Christbäumen";
Fig. 2 eine Schnittansicht der Grobbearbeitungs- Schleifscheibe mit geraden Seiten;
Fig. 3 eine Schnittansicht einer einseitig becherförmig vertieften Halbfertigbearbeitungs- Schleifscheibe;
Fig. 4 eine Schnittansicht einer auf beiden Seiten becherförmig vertieften Halbfertigbearbeitungs- Schleifscheibe; und
Fig. 5 einen Teil einer grob geschliffenen Turbinenscheibe mit abgestuften Schlitzen.
Der wesentliche Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung besteht in einem Schleifverfahren zum Entfernen des Großteils des Materials während der Herstellung eines Befestigungsschlitzes für eine Gasturbinenmaschinenschaufel.
Eine typische Gasturbinenmaschinenscheibe ist in Fig. 1 dargestellt. Die Schlitze in dem Rand der Scheibe sind zur Verbindung mit dem Fußbereich der Turbinenschaufeln in einer derartigen Weise ausgebildet, daß ein angemessener Widerstand gegen die Zentrifugalkräfte geschaffen wird, die bei der Rotationsbewegung der Scheibe während des Maschinenbetriebs auftreten. Die Schlitze sind zwar häufig in einem Winkel zu der Achse der Scheibe geschnitten, jedoch ist der Verlauf der Schlitze gerade und somit in idealer Weise für den Räumvorgang geeignet. Dieser gerade Verlauf läßt sich auch in einfacher Weise schleifen.
Fig. 5 zeigt eine grob geschliffene Turbinenscheibe. Die Schlitze in Fig. 5 sind dreifach abgestuft.
Der Grobschleifvorgang entfernt ausreichend Material, um eine große Anzahl von Räumwerkzeugen zu eliminieren, wie sie im allgemeinen zur Erzeugung derselben Konfiguration verwendet werden, sowie um einen Schlitz zu schaffen, der die Halbfertigbearbeitungs- Schleifscheibenkonfiguration aufnimmt. Der Halbfertigbearbeitungsvorgang entfernt Material vorzugsweise hinab bis auf ca. 0,005 inch (0,013 cm) bis 0,0110 inch (0,025 cm) der Umhüllungsfläche der Konfiguration gemäß der erforderlichen Konstruktionszeichnung.
Eine typische Maschine, die für diese Schleifvorgänge geeignet ist, hält die Scheibe in Position, wobei die Grobbearbeitungs- oder die Halbfertigbearbeitungs- Schleifscheibe auf einer Spindel angebracht ist.
Dieselbe oder eine ähnliche Maschine wird für den Grobschleifvorgang und den Halbfertigbearbeitungsvorgang verwendet. Diese Verwendung der selben Maschine bedeutet, daß sowohl die Grobbearbeitungs- als auch die Halbfertigbearbeitungsvorgänge unter Verwendung der selben Werkzeugeinstellungen für die Scheibe durchgeführt werden könnten, wobei nur ein Wechsel der Schleifscheiben erforderlich ist.
Bei einem Querschnitt durch die Grobschleifscheibe handelt es sich typischerweise um eine Scheibe mit ebenflächigen Seiten. Fig. 2 zeigt eine Grobschleifscheibe mit ebenflächigen Seiten in Stufenform. Bei der Grobschleifscheibe kann es sich auch um eine Schleifscheibenausbildung mit abgeschrägten Seiten handeln. Dadurch würde sogar noch mehr Material als mit einer Schleifscheibe mit geraden Seiten entfernt werden, und es würde die Schleiferfordernisse für den Halbfertigbearbeitungsvorgang reduzieren. Dies würde wohl zu einer Reduzierung der für den Halbfertigbearbeitungsvorgang erforderlichen Schleifzeit führen, und zwar mit einem geringen oder gar keinem Anstieg bei der für den Grobbearbeitungsvorgang erforderlichen Zeit.
Der von der Grobschleifscheibe beschriebene Werkzeugweg verläuft entlang der Zentrallinie und liegt unmittelbar außerhalb von dem Rand der Scheibe. Die Schleifscheibe wird gerade in die Scheibe hineinbewegt. Die Schleifscheibe wird dann quer über die Scheibe bewegt, um den Grobbearbeitungsvorgang abzuschließen. Hierbei handelt es sich um einen effizienteren Weg als eine Querbewegung der Schleifscheibe über die Scheibe ohne die Hineinbewegung bzw. Eindringbewegung.
Eine Halbfertigbearbeitungs-Schleifscheibe besitzt einen relativ dünnen Steg und einen Flansch oder Rand, der von dem äußeren Rand des Stegs in einer derartigen Weise hervortritt, daß eine doppelte Becherkonfiguration gebildet ist. In diesem Fall ist der Rand im wesentlichen senkrecht zu dem Steg. Die Umfangsfläche des Rands ist derart konfiguriert, daß das Ansetzen dieses Rands an das Werkstück zu der gewünschten Schaufelhaltekonfiguration in einem Schlitz in einer Scheibe führt. Die Umfangsfläche des Rands ist in dem Bereich mit Schleifpartikeln bedeckt, der die Schaufelhaltekonfiguration bildet. Bei den Schleifpartikeln handelt es sich z. B. um Diamant oder cubisches Bornitrid (CBN), und diese sind auf der Oberfläche der Schleifscheibe durch eine Schicht aus galvanisch aufgebrachtem Metall festgehalten.
Diese doppelte Becherkonfiguration besitzt dreifache Bedeutung: (1) Die Schleiffläche ist von dem Steg der Schleifscheibe verlagert, so daß die Schleifscheibe sich in dem zenralen Bereich oder Befestigungsbereich der Schleifscheibe frei von dem Werkstück bewegen kann, (2) zwei konfigurierte Schleifflächen schaffen zusätzliche Verwendungszeit für die Schleifscheibe, und (3) der zweite Becher auf der gegenüberliegenden Seite des Stegs verleiht der Schleifscheibe beträchtliche zusätzliche Steifigkeit.
Der Werkzeugweg der einseitig becherförmigen Schleifscheibe gemäß Fig. 3 oder der doppelten becherförmigen Schleifscheibe gemäß Fig. 4 nach der Positionierung der Schleifscheibe ist die ungefähre Mitte des grob geschliffenen Schlitzes. Die Schleifscheibe wird in die Seitenwandung des Schlitzes auf eine Tiefe hineinbewegt, die etwa 0,005 inch (0,013 cm) überschüssiges Material gegenüber der gewünschten Halbfertigbearbeitungs-Schleifdimension übrig läßt. Die Schleifscheibe wird dann auf die eine Seite der Scheibe quer voranbewegt sowie auf die andere Seite der Scheibe zurückbewegt.
Die Schleifscheibe wird dann über die restliche Strecke bis zu der gewünschten Umhüllungsfläche des halbfertig geschliffenen Schlitzes eingedrungen sowie über die gesamte Dicke der Scheibe in Querrichtung voranbewegt. Die Schleifscheibe wird dann etwas in Richtung auf die Mitte des Schlitzes zurückgezogen und zum Entfernen der Schleifscheibe aus dem Schlitz angehoben.
Beide Seiten des Schlitzes können unter Verwendung desselben Schleifscheibenprofils geschliffen werden, indem man einfach die Schleifscheibe derart umsetzt, daß sich ihr gegenüberliegender Rand an dem Schlitz befindet. Dadurch wird sichergestellt, daß das Schleifen der Schlitze ausgewogen ist. Die doppelseitig becherförmige Schleifscheibe kann auch umgedreht werden, wobei in diesem Fall die gegenüberliegende Seite des konfigurierten Rands verwendet wird, wodurch sich die Nutzungsdauer der Schleifscheibe verlängert.
Eine alternative Konfiguration der doppelt becherförmigen Schleifscheibe ist eine "Y"-Formgebung. In diesem Fall ist der Rand der Schleifscheibe derart erweitert, daß der Querschnitt der doppelt becherförmigen Konfiguration eine "Y"-Form annimmt. Der Werkzeugweg für diese Konfiguration ist ähnlich dem für die Schleifscheibe der Fig. 4, jedoch wird die zu bearbeitende Scheibe in einer anderen Position ausgerichtet, damit die Schleifscheibe in den Schlitz eintritt und das Schlitzprofil in der erforderlichen Weise schleift.
Ein Vorteil dieser Schleifscheibe besteht darin, daß zusätzlicher Werkstück-Spielraum geschaffen wird, da die Mitte der Schleifscheibe sowie die erforderlichen Schleifscheiben-Befestigungseinrichtungen weiter von dem Rand der Scheibe entfernt sind.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die nachfolgenden erläuternden Beispiele noch besser verständlich.

Beispiel I

Ein Teststück repräsentativ für die Turbinenscheibe der ersten Stufe für eine Gasturbinenmaschine wurde zerspanend bearbeitet, um den Herstellungsvorgang für die Schaufelbefestigungsschlitze zu simulieren. Das Material besaß eine Nominalzusammensetzung von 12% Cr, 18% Co, 3,2% Mo, 4,3% Ti, 5,0% Al, 0,18% V, 0,02% B, 0,06% Zr, Rest Ni, wobei alle Mengen in Gewichtsprozent ausgedrückt sind.
Das Grobschleifen des Schlitzes erfolgte unter Verwendung einer Schleifscheibe mit einem Durchmesser von 20 inch (50,8 cm). Das Schleifen erfolgte als kontinuierlicher Zuricht-Kriech-Vorschubvorgang mit einer Schleifscheibengeschwindigkeit von 5500 SFM (Umfangsgeschwindigkeit in ft/min). Die Eindringbewegung erfolgte mit einer Geschwindigkeit von 5 inch (12,7 cm) pro Minute, und die Schleifscheibe wurde mit einer Geschwindigkeit von 30 inch (76,2 cm) pro Minute durch den Schlitz hindurchbewegt. Die eigentliche Schneidzeit belief sich auf insgesamt 22 Sekunden.
Der Halbfertigbearbeitungsvorgang erfolgte unter Verwendung einer Schleifscheibe mit einem Durchmesser von 16,5 inch (41,9 cm) und mit einer galvanisch aufgebrachten Schleifkornbeschichtung CBN Typ 500, wie sie vorstehend beschrieben wurde, die eine Körnung von 170/200 besaß. Die Schleifscheibengeschwindigkeit betrug 8500 SFM, und die Schleifscheibe wurde mit einer Geschwindigkeit von 0,2 inch (0,51 cm) pro Minute in den Schlitz hineinbewegt und mit einer Geschwindigkeit von 5,0 inch (12,7 cm) pro Minute den Schlitz entlangbewegt. Die Gesamtschneidzeit betrug 2 Minuten 12 Sekunden.
Auf diese Weise wurden insgesamt 70 Schlitze einer Halbfertigbearbeitung unterzogen. Die Schlitze besaßen überschüssiges Material relativ zu der Konfiguration gemäß der Konstruktionszeichnung im Bereich von 0,007 inch (0,018 cm) bis 0,010 inch (0,025 cm).
Bei diesem Beispiel wurden die Schlitze nicht durch Räumen auf die Abmessungen gemäß der Konstruktionszeichnung fertig bearbeitet. Wir würden herkömmliche Fertigbearbeitungs-Räumwerkzeuge zur Fertigstellung der Schlitze gemäß der Erfindung verwenden. Vorzugsweise ist nur ein Räumwerkzeug erforderlich.

Beispiel II

Ein zweites Probenstück ähnlich dem von Beispiel I wurde in ähnlicher Weise gebildet. Jedoch erfolgte bei diesem Test das Schleifen des groben Schlitzes unter Verwendung einer Schleifscheibe mit einer galvanisch aufgebrachten Schleifkornbeschichtung CBN Typ 500, wie sie vorstehend beschrieben wurde, wobei die Körnung 100/120 betrug. Die Schleifscheibengeschwindigkeit war 24000 SFM, und die Eindringbewegung der Schleifscheibe in den Schlitz betrug 1,18 inch (3 cm) pro Minute, und die Querbewegung der Schleifscheibe erfolgte mit einer Geschwindigkeit von 7,87 inch (20 cm) pro Minute. Die Gesamtschneidzeit betrug 90 Sekunden.
Insgesamt wurden auf diese Weise 104 Schlitze einer Grobbearbeitung unterzogen. Der Halbfertigbearbeitungsvorgang, der für diesen Test nicht durchgeführt wurde, würde wie in Beispiel I erfolgen. Wie in Beispiel I würde ein herkömmliches Fertigbearbeitungs-Räumwerkzeug die Fertigbearbeitung dieser Schlitze auf die endgültige Konstruktionszeichnungskonfiguration ausführen.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen eines Befestigungsschlitzes für eine Gasturbinenmaschinenschaufel in einer Scheibe, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren folgende Schritte aufweist:

(a) Schleifen eines groben Schlitzes in die Scheibe, wobei der grobe Schlitz im wesentlichen ebenflächige Seiten aufweist;

(b) Schleifen eines leicht unterdimensionierten, halbfertig bearbeiteten Schlitzes in dem groben Schlitz, wobei der halbfertig bearbeitete Schlitz ein Profil aufweist, das dem eines fertig bearbeiteten Schlitzes im wesentlichen ähnlich ist; und

(c) Räumbearbeiten des halbfertig bearbeiteten Schlitzes zur Erzeugung des fertig bearbeiteten Schlitzes.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Schleifen des groben Schlitzes in Schritt

(a) erfolgt durch Eindringen einer Schleifscheibe mit ebenflächigen Seiten in einen Außenrand der Scheibe auf eine gewünschte Tiefe und Betreiben der Schleifscheibe zur Erzeugung des groben Schlitzes durch Querbewegen der Schleifscheibe durch die Scheibe zur Fertigstellung eines Grobbearbeitungsvorgangs;

und wobei das Schleifen des halbfertig bearbeiteten Schlitzes in Schritt (b) erfolgt durch Eindringen einer Halbfertigbearbeitungs-Schleifscheibe mit einer konfigurierten Schleiffläche in den groben Schlitz, Betreiben der Schleifscheibe zum Konfigurieren des groben Schlitzes durch Querbewegen der Schleifscheibe von einer Seite der Scheibe auf eine andere Seite der Scheibe und zurück sowie Wiederholen der Eindring- und Querbewegungsvorgänge, bis der halbfertig bearbeitete Schlitz fertiggestellt ist, der stufige, jedoch im wesentlichen ebenflächige Seiten aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der grobe Schlitz in etwa längs einer Zentrallinie der Scheibe durch Schleifen gebildet wird, wobei vor dem Schleifen in Schritt (a) eine Positionierung der Schleifscheibe an einem Außenrand der Scheibe erfolgt, die Schleifscheibe auf die gewünschte Tiefe gerade in die Platte eingedrungen wird und die Schritte des Eindringens und der Querbewegung wiederholt werden, bis ein erwünschter, stufiger, ebenflächiger, grober Schlitz fertiggestellt ist;

und wobei vor dem Schleifen in Schritt (b) eine Positionierung der Halbfertigbearbeitungs-Schleifscheibe, die die konfigurierte periphere Fläche an einem Rand aufweist, über dem groben Schlitz erfolgt, ein Eindringen der Halbfertigbearbeitungs- Schleifscheibe in den groben Schlitz auf eine Stufe längs einer Zentrallinie der Scheibe erfolgt und die Schritte des Eindringens und der Querbewegung bei jeder Stufe des groben Schlitzes wiederholt werden, bis der halbfertig bearbeitete Schlitz fertiggestellt ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei das Räumbearbeiten gemäß Schritt (c) durch eine Mehrzahl von Fertigbearbeitungs-Schneidkanten zum Erweitern und Formen eines zuvor gebildeten, halbfertig bearbeiteten Schlitzes durchgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei das Räumbearbeiten gemäß Schritt (c) unter Verwendung von nur einer Fertigbearbeitungs-Schneidkante zum Erweitern und Formen eines zuvor gebildeten halbfertig bearbeiteten Schlitzes durchgeführt wird.

6. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei der Schritt (b) unter Verwendung einer Schleifscheibe erfolgt, die ein Profil eines gewünschten halbfertig bearbeiteten Schlitzes an einem peripheren Bereich der Schleifscheibe aufweist, wobei der periphere Bereich der Schleifscheibe auch eine Innenfläche aufweist und die Innenfläche während des Schleifvorgangs gemäß Schritt (b) nicht mit der Scheibe in Berührung tritt.

7. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei der Schritt (b) unter Verwendung einer becherförmigen Schleifscheibe durchgeführt wird, die ein Profil eines erwünschten, halbfertig bearbeiteten Schlitzes an einem peripheren Bereich der Schleifscheibe aufweist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Schritt (b) unter Verwendung einer doppelt becherförmigen Schleifscheibe ausgeführt wird, die ein Profil eines gewünschten halbfertig bearbeiteten Schlitzes an einem peripheren Bereich der Schleifscheibe aufweist.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Schleifscheibe eine Schicht aus galvanisch aufgebrachtem Metall zum Verbinden von Schleifmaterial mit der Schleifscheibe aufweist.

10. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei das Profil des halbfertig bearbeiteten Schlitzes innerhalb von etwa 0,005 inch (0,013 cm) bis etwa 0,010 inch (0,025 cm) Abweichung von dem fertig bearbeiteten Schlitz liegt.