JP2003508234A - Machine tools with fastening devices - Google Patents

Machine tools with fastening devices

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JP2003508234A
JP2003508234A JP2001520245A JP2001520245A JP2003508234A JP 2003508234 A JP2003508234 A JP 2003508234A JP 2001520245 A JP2001520245 A JP 2001520245A JP 2001520245 A JP2001520245 A JP 2001520245A JP 2003508234 A JP2003508234 A JP 2003508234A
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JP
Japan
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clamping
workpiece
tightening
machine tool
clamping device
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Application number
JP2001520245A
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Japanese (ja)
Inventor
トーマス クンツレル,
Original Assignee
シユタラグヘツケルト・アクチエンゲゼルシヤフト
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/02Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine for mounting on a work-table, tool-slide, or analogous part
    • B23Q3/06Work-clamping means
    • B23Q3/062Work-clamping means adapted for holding workpieces having a special form or being made from a special material
    • B23Q3/063Work-clamping means adapted for holding workpieces having a special form or being made from a special material for holding turbine blades
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C3/00Milling particular work; Special milling operations; Machines therefor
    • B23C3/16Working surfaces curved in two directions
    • B23C3/18Working surfaces curved in two directions for shaping screw-propellers, turbine blades, or impellers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 工作物に当接するようになっている締付け面を持つ締付け装置、及び加工ユニツトと締付け装置との相対運動を生じる駆動ユニツトにおいて、締付け装置(3)が繰返し再使用可能な少なくとも2つの締付け爪(15a,15a′;15b,15b′)を持ち、締付け装置(3)の爪(15a,15a′;15b,15b′)に形成される締付け面(21,21′;22,22′)が工作物の目標形状の少なくとも1つの区域に対応することが、提案されている。 (57) [Summary] In a tightening device having a tightening surface adapted to abut on a workpiece, and a drive unit that generates relative movement between a processing unit and the tightening device, the tightening device (3) can be repeatedly reused. A clamping surface (21, 21 '; 22) having at least two clamping claws (15a, 15a'; 15b, 15b ') and formed on the claws (15a, 15a'; 15b, 15b ') of the clamping device (3). , 22 ′) correspond to at least one area of the target shape of the workpiece.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】 本発明は、タービン羽根等のような弾性変形可能な特に金属の工作物のフライ
ス加工用工作機械であって、フライス工具を挿入可能で切削速度を生じるため駆
動可能な加工ユニツトと、加工中に工作物を受入れかつ工作物に面で当接するよ
うに考慮されている締付け面を備えている締付け装置と、加工ユニツトと締付け
装置との間に相対運動を生じる駆動ユニツトとを含んでいるものに関する。本発
明は、更に弾性変形可能な工作物の加工に適した方法及びタービン羽根をその加
工中に締付ける締付け装置に関する。
The present invention relates to a machine tool for milling elastically deformable workpieces, particularly metal workpieces such as turbine blades, which is capable of inserting a milling tool and capable of being driven to generate a cutting speed. A clamping device having a clamping surface adapted to receive the workpiece and to come into surface contact with the workpiece during machining; and a drive unit which produces a relative movement between the machining unit and the clamping device. Regarding what you have. The invention also relates to a method suitable for machining elastically deformable workpieces and a clamping device for clamping turbine blades during machining.

【0002】 例えば複数回湾曲した複雑な形状の工作物の加工の際、工作機械における工作
物の締付けのやり方が加工の結果の質に非常に重大な影響を及ぼす、という問題
が非常にしばしば生じる。加工中に工作物の有害な曲げモーメント及び振動を回
避するため、一方では、工作物が加工すべき個所のできるだけ近くで締付けられ
るようにする。他方では、この観点から締付けのために与えられる個所はしばし
ば前加工されており、従来の締付けには殆ど適していない輪郭を既に持っている
。更に前加工された個所が締付けにより損傷されないように、考慮せねばならな
い。
[0002] When machining workpieces of complex shape, for example curved multiple times, the problem frequently arises that the way the workpiece is clamped in the machine tool has a very significant influence on the quality of the machining result. . To avoid detrimental bending moments and vibrations of the workpiece during machining, on the one hand, the workpiece is clamped as close as possible to the point to be machined. On the other hand, the points provided for tightening from this point of view are often prefabricated and already have contours which are hardly suitable for conventional tightening. In addition, care must be taken so that the prefabricated part is not damaged by tightening.

【0003】 この問題は、例えば精密鍛造又は他のやり方で前加工されているけれどもその
頭部、基部及びその間にあるいわゆる″スナツバ″をフライス加工されねばなら
ない個々のタービン羽根のフライス加工の際に生じる。″スナツバ″は、タービ
ンにおけるタービン羽根の締付けのために用いられるタービン羽根の範囲を称す
る。精密鍛造により、羽根はその板範囲にねじられて湾曲した表面を既に持って
いる。従って羽根を板範囲で締付けることができると、有利である。
This problem arises, for example, in the milling of individual turbine blades, which have been pre-machined for example by precision forging or otherwise, but whose head, base and so-called “snabs” between them have to be milled. Occurs. "Snatsuba" refers to a range of turbine blades used for tightening turbine blades in a turbine. By precision forging, the vane already has a curved surface that is twisted into its plate area. It is therefore advantageous if the blade can be clamped in the plate area.

【0004】 これを可能にするため、既にいわゆる″セロベンド″法が使用され、この方法
では各羽根が、個々に締付け装置において、板範囲において3点支持を介して鋳
込まれねばならない。鋳造過程のために、特にこのために構成される鋳造装置を
使用せねばならない。この場合鋳造材料は羽根とは結合せず、加工後再び除去さ
れる。羽根の加工のため締付け装置は、今やその中に含まれる羽根と共に、工作
機械に締付けられて加工される。
To make this possible, the so-called “cellobend” method has already been used, in which each blade must be cast individually in the clamping device via a three-point support in the plate range. For the casting process, it is necessary to use casting equipment which is specially designed for this purpose. In this case, the casting material does not bond with the blades and is removed again after processing. The clamping device for machining the blade, together with the blade now contained therein, is clamped and machined on the machine tool.

【0005】 一方ではこの締付け装置における羽根の位置が明白ではなく、他方では羽根が
鍛造処理の製造誤差を持っているので、一部鋳込まれる羽根は、フライス加工の
前に測定されねばならない。この測定に基いてはじめて、羽根の個々の範囲の相
対位置も、目標輪郭及び締付け装置に関して確認することができる。締付け装置
自体は工作機械において前もって定められた位置をとっているので、この測定に
基いて、特定の目標輪郭を得るために、どんな経路で工具が移動せねばならない
かを決定することができる。
On the one hand, the position of the blades in this clamping device is not obvious and on the other hand the blades have manufacturing errors in the forging process, so that the partially cast blades must be measured before milling. Only on the basis of this measurement can the relative position of the individual areas of the blade also be ascertained with respect to the target contour and the clamping device. Since the clamping device itself takes a predetermined position on the machine tool, it is possible to determine, based on this measurement, on what path the tool has to move to obtain a particular target contour.

【0006】 この締付け装置の欠点は、鍛造材料すなわち鉛合金が毒性物質を含み、従って
これに接触する人間を保護するため、付加的な安全手段を講じなければならない
ことである。鋳造過程後直ちに加工を行うことも、同様に満足すべきものではな
い。長い保管時間のため、鉛合金の冷却後羽根を締付け装置に保持する予荷重が
再び弛緩することがある。
A disadvantage of this tightening device is that the forging material, ie the lead alloy, contains toxic substances and therefore additional safety measures must be taken to protect humans in contact therewith. Performing the work immediately after the casting process is likewise unsatisfactory. Due to the long storage time, the preload holding the blades on the clamping device after cooling of the lead alloy may relax again.

【0007】 従って本発明の基礎になっている課題は、上記の欠点を回避する、最初にあげ
た種類の締付け装置を提供することである。
The problem underlying the invention is therefore to provide a tightening device of the type mentioned at the outset that avoids the disadvantages mentioned above.

【0008】 この課題は、最初にあげた工作機械において、本発明によれば、締付け装置が
繰返し再使用可能な少なくとも2つの締付け爪を持ち、締付け爪の所に形成され
る締付け装置の締付け面が、工作物の目標形状の少なくとも1つの区域に対応し
ていることによって、解決される。この課題は、請求項8及び10に記載されて
いる締付け装置及び方法によっても解決される。
According to the invention, in the machine tool mentioned at the outset, the clamping device has at least two clamping pawls which can be reused repeatedly and the clamping surface of the clamping device formed at the clamping pawl. Corresponds to at least one area of the target shape of the workpiece. This problem is also solved by the tightening device and method according to claims 8 and 10.

【0009】 本発明は、タービン羽根の加工に関して特別な利点をもって使用される。しか
し適用分野は、他の工作物の加工、特に工作物がねじれているか又は他の複雑に
湾曲した表面を持っているような加工も当然含んでいる。
The present invention finds particular use in the processing of turbine blades. However, the field of application naturally also includes the machining of other workpieces, in particular those in which the workpiece has a twisted or other complexly curved surface.

【0010】 例えばタービン羽根のような工作物は、その長さおよび幅に比較して小さい厚
さを持っている。羽根は更に一般にチタン合金から成っているので、比較的良好
な弾性変形可能性を持っている。
A workpiece, such as a turbine blade, has a small thickness compared to its length and width. Since the blades are also generally made of titanium alloy, they have relatively good elastic deformability.

【0011】 工作機械における締付け爪の適当な配置によって、工作物を締付けて、締付け
面の範囲における変形のため工作物が少なくとも近似的に目標輪郭をとるのを可
能にすることができる。従って本発明による締付け装置では、工作物が、目標輪
郭に対応しない位置から始まって、締付け面への適合によってできるだけ目標形
状に強制される。これに関して″目標形状″又は″目標輪郭″は、達成可能な製
造精度内に寸法誤差も形状誤差も位置誤差も持たない工作物を意味する。
By suitable placement of the clamping pawls on the machine tool, it is possible to clamp the workpiece and to allow the workpiece to at least approximately assume the target contour due to the deformation in the region of the clamping surface. Therefore, in the clamping device according to the invention, the workpiece is forced into the desired shape as much as possible by conforming to the clamping surface, starting from a position which does not correspond to the target contour. In this context, "target shape" or "target contour" means a workpiece that does not have dimensional, shape or position errors within the achievable manufacturing accuracy.

【0012】 これは締付け面又は締付け面のどれか1つ又はそれ以上の所定の個所が、次の
加工方向のための基準として使用可能である、という利点を持っている。工具の
移動経路が今や締付け面の位置に関係づけられ、これらの締付け面で工作物の対
応する区域が目標輪郭又は目標位置をとるので、製造精度を低下する著しいい系
統誤差がなくされる。他の可能な影響を別として、今や理想的な場合、工具は目
標輪郭に対応する輪郭を工作物に生じることができ、このためにも前もって工作
物の測定は必要でない。フライス盤におけるタービン羽根の加工時間は、測定を
回避するため、約10〜15%だけ減少する。
This has the advantage that the clamping surface or any one or more predetermined points of the clamping surface can be used as a reference for the next machining direction. Since the path of travel of the tool is now related to the position of the clamping surfaces and the corresponding areas of the workpiece at these clamping surfaces assume the target contours or positions, significant systematic errors that reduce manufacturing accuracy are eliminated. Apart from other possible influences, in the ideal case, the tool can now produce a contour on the workpiece which corresponds to the target contour, for which purpose no workpiece measurement is required in advance. The processing time of the turbine blades on the milling machine is reduced by about 10-15% to avoid the measurement.

【0013】 別の利点は、フエードイン個所すなわち工作物のフライス加工されない範囲と
フライス加工された範囲との間の移行部が、僅かな費用にもかかわらず、質的に
よく形成可能なことである。即ち目標輪郭に基く移動経路を持つ工作物は、実際
にも目標輪郭へ係合し、公差を持つ輪郭には係合しない。
Another advantage is that the fade-in location, ie the transition between the non-milled and milled areas of the workpiece, can be formed qualitatively, at a low cost. . That is, a workpiece having a movement path based on the target contour actually engages the target contour and not a toleranced contour.

【0014】 特に有利な実施形態では、締付け装置の締付けが、本来の工作物の加工も行わ
れる同じ工作機械上で製造される。これにより製造公差を減少することができる
In a particularly advantageous embodiment, the tightening of the tightening device is produced on the same machine tool on which the actual workpiece is also machined. This can reduce manufacturing tolerances.

【0015】 別の有利な構成では、本発明による締付け装置が、工作機械へ締付けられる本
体を持っている。本体には1つ又はそれ以上の挿入片が挿入可能でこれらの挿入
片に工作物を締付ける締付け面が形成されている。これは、締付け装置の主用部
分を異なる工作物のために使用できるという利点を持っている。他の工作物を加
工しようとすれば、挿入片を交換しさえすればよい。従って締付け装置の重要な
部分が交換可能に構成されているので、締付け装置に関して、異なる工作物の製
造に必要な費用を少なくすることができる。
In a further advantageous configuration, the clamping device according to the invention has a body which is clamped to the machine tool. One or more insert pieces are insertable into the body and a clamping surface is formed on these insert pieces for clamping the workpiece. This has the advantage that the main part of the clamping device can be used for different workpieces. If another workpiece is to be machined, the insert pieces need only be replaced. Therefore, since the important parts of the clamping device are designed to be replaceable, the costs required for the production of different workpieces with respect to the clamping device can be reduced.

【0016】 本発明の別の好ましい構成は、請求項からわかる。[0016]   Further preferred configurations of the invention can be seen from the claims.

【0017】 図に概略的に示されている実施例に基いて、本発明が詳細に説明される。[0017]   The invention is explained in greater detail on the basis of the exemplary embodiment shown schematically in the drawings.

【0018】 図1に一部を示されているフライス盤1は、頭部2a及び基部2bを備えた円
形ステーシヨン2を持っている。頭部2aには、工作物を受入れるために考慮さ
れる締付け装置3を設けることができる。円形ステーシヨン2は、X方向及びZ
方向(図の面に対して直角)に移動可能な往復台4上にある。円形ステーション
2は更に駆動される回転軸線5を備えており、この回転軸線により締付け装置3
が軸線5の周りに回転運動可能である。工作機械又は締付け装置と工作物は、後
述する工作物製造システムを形成している。
The milling machine 1, a part of which is shown in FIG. 1, has a circular station 2 with a head 2 a and a base 2 b. The head 2a can be provided with a clamping device 3 which is considered for receiving the workpiece. The circular station 2 has an X direction and a Z direction.
It is on a carriage 4 movable in a direction (right angle to the plane of the drawing). The circular station 2 is further provided with a rotational axis 5 which is driven, by means of which the clamping device 3
Are rotatable about axis 5. The machine tool or the tightening device and the workpiece form a workpiece manufacturing system described later.

【0019】 フライス盤は更に加工ユニツトとして工具担体6を持ち、この工具担体にフラ
イス工具7が設けられて、駆動されることができる。工具担体6はX方向及びY
方向に移動可能で、約±80°の範囲で工具先端7aの周りに旋回可能である。
従って工具先端の範囲で、工具の加工軸線は工具担体の旋回軸線と交差する。こ
のような工作機械の基本的構造及び動作態様は、出願人の欧州出願第93120
198.2号に示されており、その内容は参照により完全に受入れられる。
The milling machine further has a tool carrier 6 as a processing unit, and a milling tool 7 is provided on this tool carrier and can be driven. Tool carrier 6 is in X direction and Y
It is movable in the direction, and can be swiveled around the tool tip 7a within a range of about ± 80 °.
Thus, in the region of the tool tip, the machining axis of the tool intersects the swivel axis of the tool carrier. The basic structure and operation mode of such a machine tool are described in the European application No. 93120 of the applicant.
198.2, the contents of which are fully incorporated by reference.

【0020】 円形ステーション2にはそれぞれ2つの締付け装置3を保持することができ、
締付け装置は工作物の受入れのために考慮されている。図1では、工作物は精密
鍛造により前加工されたタービン羽根8であり、その板は許容公差限界内にある
輪郭を既に持っている。タービン羽根の材料即ちチタン合金の材料のため、及び
羽根の長さ及び幅と厚さとの比のため、この羽根は比較的広い範囲で弾性変形可
能である。
Two clamping devices 3 can be held in each circular station 2,
The clamping device is considered for receiving the workpiece. In FIG. 1, the workpiece is a turbine blade 8 that has been pre-machined by precision forging, the plate of which already has a contour that is within tolerance limits. Due to the material of the turbine blades, i.e. the titanium alloy material, and due to the ratio of blade length and width to thickness, this blade is elastically deformable over a relatively wide range.

【0021】 図2の拡大された部分図からわかるように、締付け装置3は、軸線5に関して
回転対称に構成された本体10を持っている。本体は、心出しピン11の範囲で
、図1に示す円形ステーシヨン2に受入れ可能である。円形ステーシヨン2にお
いて、その駆動される回転軸線5は、締付け装置3の対称軸線と一直線をなして
いる。心出しピン11とは反対側の本体10の端部において、本体は二又状に構
成されている。二又14の各脚辺14a,14bに、対向する2つの締付け爪を
設けることができる。
As can be seen from the magnified partial view of FIG. 2, the clamping device 3 has a body 10 which is constructed rotationally symmetrical about the axis 5. The body can be received in the circular station 2 shown in FIG. In the circular station 2, its driven rotation axis 5 is aligned with the axis of symmetry of the tightening device 3. At the end of the body 10 opposite the centering pin 11, the body is bifurcated. Two facing claws can be provided on each leg 14a, 14b of the bifurcation 14.

【0022】 図2に示す両脚辺14a,14bの各々は受入れ部を持ち、締付け爪15a,
15bとして構成されるそれぞれ1つの挿入片がこの受入れ部へ挿入可能である
。締付け爪15a及び15bは図3に示されている。それぞれ2つの別の締付け
爪15a′,15b′が、締付け爪15a,15bに対向する側で、タービン羽
根8へ面で載っている。これにより一方では締付け爪15a,15a′が直接対
向し、他方では締付け爪15b,15b′が直接対向し、タービン羽根はそれぞ
れこれらの締付け爪の間に設けられている。このように形成される各締付け対爪
15a′,15a′及び15b,15b′は、ねじのような図示してない適当な
手段によって互いに固定可能であり、これにより締付け爪の締付け面が所定のよ
うに対向する。締付け面21,21′及び22,22′は、それらの間にそれぞ
れ1つの側方へ開く容積又は空所を形成し、この容積又は空所の形状及び相互位
置は、タービン羽根の目標形状の区域に精確に対応している。図3とは異なり図
2には、各締付けユニツトのそれぞれ1つの締付け爪15a′,15b′のみが
示されている。
Each of the two leg sides 14a, 14b shown in FIG. 2 has a receiving portion, and the fastening claws 15a,
One insert piece, which is configured as 15b, can be inserted into this receiving part. The clamping pawls 15a and 15b are shown in FIG. Two separate clamping pawls 15a ', 15b' each rest on the surface of the turbine blade 8 on the side facing the clamping pawls 15a, 15b. As a result, the clamping pawls 15a and 15a 'directly face each other on the one hand, and the clamping pawls 15b and 15b' directly face each other on the other hand, the turbine blades being respectively provided between these clamping pawls. Each of the clamping pair pawls 15a ', 15a' and 15b, 15b 'thus formed can be secured to each other by suitable means, not shown, such as screws, so that the clamping surface of the clamping pawls is of a given nature. To face each other. The clamping surfaces 21, 21 ′ and 22, 22 ′ form respectively one laterally opening volume or cavity between them, the shape and the mutual position of which being of the desired shape of the turbine blade. It corresponds precisely to the area. Unlike FIG. 3, FIG. 2 shows only one clamping pawl 15a ', 15b' of each clamping unit.

【0023】 図3には、よくわかるようにするため、締付け爪がタービン羽根車に対し離れ
て示されている。同じ締付けユニツトの締付け爪の締付け面21,21′;22
,22′の限界はそれぞれ同じ線20で一直線に並んでいる。それによりタービ
ン羽根の異なる側で対向する締付け面の線20に沿うそれぞれ1つの投影面は、
同一又は合同である。
In FIG. 3, for the sake of clarity, the clamping pawls are shown separated from the turbine impeller. Tightening surfaces 21, 21 '; 22 of the fastening claws of the same fastening unit
, 22 'are aligned on the same line 20. Thereby, each one projection plane along the line 20 of the opposite clamping surfaces on different sides of the turbine blade is
Same or congruent.

【0024】 従ってタービン羽根8は、2つの個所で対向するそれぞれ2つの締付け爪の間
に保持される。両方の締付け個所はタービン羽根の板範囲にあり、第1の締付け
個所は板端部16の範囲に設けられ、第2の締付け個所はタービン羽根8の基部
範囲17の後ろに設けられている。従ってタービン羽根8がその縦軸線18を回
転軸線5に対してほぼ直角に締付けられると、いわゆる″スナツバ″19が両方
の締付けユニツトの間にある。このスナツバは、脚部と同様に、羽根をタービン
に締付けるのに用いられる。
Accordingly, the turbine blade 8 is held between two clamping claws which face each other at two points. Both clamping points are in the plate area of the turbine blade, a first clamping point is provided in the area of the plate end 16 and a second clamping point is provided behind the base area 17 of the turbine blade 8. Thus, when the turbine blade 8 is clamped with its longitudinal axis 18 approximately at right angles to the axis of rotation 5, a so-called "snubber" 19 lies between both clamping units. This snubber, like the legs, is used to fasten the blades to the turbine.

【0025】 従ってタービン羽根8の加工のため、板端部16、スナツバ19及び基部範囲
17は、フライス工具にとって近づき易い。3つの直線軸線X,Y及びZ、回転
軸線5、工具担体6の旋回軸線に沿う工作物と工具との可能な相対運動のため、
及び締付け装置の構造的構成のために与えられる工作物への良好な接近可能性に
より、1回の締付けだけですべてのフライス加工を特に有利に行うことができる
Therefore, due to the machining of the turbine blades 8, the plate edge 16, the snubber 19 and the base area 17 are accessible to the milling tool. Due to the possible relative movements of the workpiece and the tool along the three linear axes X, Y and Z, the axis of rotation 5, the pivot axis of the tool carrier 6,
And due to the good accessibility of the work piece provided by the structural design of the clamping device, all milling operations can be performed particularly advantageously with only one clamping.

【0026】 図示しない締付け位置で、締付け爪15a,15a′;15b,15b′は線
20に沿って平行に移動され、タービン羽根に面で当接する。図4において、締
付け前のタービン羽根が符号8で示されている。締付けの際弾性変形のため生じ
るタービン羽根の輪郭は、破線8′で示されている。タービン羽根の基部17は
、変形なしで示されている。なぜならば、この基部は基準個所の役割を引受け、
締付け後はじめて製造されるからである。
In a clamping position, not shown, the clamping pawls 15 a, 15 a ′; 15 b, 15 b ′ are moved in parallel along the line 20 and come into surface contact with the turbine blade. In FIG. 4, the turbine blade before tightening is indicated by reference numeral 8. The contour of the turbine blade, which results from elastic deformation during tightening, is indicated by the dashed line 8 '. The turbine blade base 17 is shown without deformation. Because this base takes on the role of a reference point,
This is because it is not manufactured until after tightening.

【0027】 すべての締付け爪15a,15a′;15b,15b′は、タービン羽根のそ
れぞれの区域の負の輪郭に相当する締付け面21,21′;22,22′を持っ
ている。従って締付け面21,21′;22,22′は、締付けるべきタービン
羽根形式の目標輪郭の幾何学的データに基いて、図1に示す機械上で製造するこ
とができる。フライス加工による鍛造型の製造のためにも利用される同じデータ
を使用すると、締付け爪の特に簡単で費用のかからない製造が行われる。締付け
爪はタービン羽根の加工も行う同じ機械でフライス加工されるので、タービン羽
根において非常に良好な製造精度を得ることができる。
All clamping jaws 15a, 15a '; 15b, 15b' have clamping surfaces 21, 21 '; 22, 22' which correspond to the negative contour of the respective area of the turbine blade. The clamping surfaces 21, 21 '; 22, 22' can therefore be produced on the machine shown in FIG. 1 on the basis of the geometrical data of the target contour of the turbine blade type to be clamped. Using the same data, which is also used for the production of the forging dies by milling, a particularly simple and inexpensive production of the clamping jaws takes place. Since the clamping pawls are milled on the same machine that also processes the turbine blades, very good manufacturing accuracy can be obtained on the turbine blades.

【0028】 締付け装置において両方の締付け爪が対向しているので、一方の締付け爪はタ
ービン羽根の一方の側へ当接し、他方の締付け爪はこれとは反対の側へ当接する
。板範囲は鍛造後既に完成しており、輪郭精度、撓み及びねじりにおいて普通の
許容公差内で目標輪郭又は目標値に一致しているので、締付けユニツトにより板
範囲を弾性変形範囲内でその目標位置又は目標形状に強制しさえすればよい。タ
ービン羽根が図1に示すX方向で正しい位置をとるようにするため、少なくとも
1つの締付け爪に少なくとも1つのストツパを設け、このストツパへ板縁が当た
るようにすることができる。Z方向即ちタービン羽根の縦軸線に沿うタービン羽
根の正しい位置、及びY方向即ちスナツパの長さに沿うタービン羽根の正しい位
置は、板輪郭と締付け面の輪郭との一致のため、大体においてひとりでに得られ
る。
In the clamping device, both clamping pawls face each other, so that one clamping pawl abuts one side of the turbine blade and the other clamping pawl abuts the opposite side. Since the plate range is already completed after forging and matches the target contour or target value within normal tolerances in contour accuracy, deflection and twist, the plate range is set within the elastic deformation range by the tightening unit. Alternatively, it is only necessary to force the target shape. In order for the turbine blades to assume the correct position in the X-direction shown in FIG. 1, at least one clamping pawl can be provided with at least one stop, against which the plate edge abuts. The correct position of the turbine blade in the Z direction or the longitudinal axis of the turbine blade, and the correct position of the turbine blade in the Y direction or the length of the snapper, is generally obtained by itself due to the matching of the plate contour and the clamping surface contour. To be

【0029】 タービン羽根の完成及び締付け装置からのタービン羽根の取出し後、羽根は再
び緩められる。それにより不正確な個所が、鍛造過程のため締付け前に持ってい
たが既に許容限界内にあった値だけ、再び生じる。締付け中に生じる羽根の輪郭
(フライス加工の際高い仕上げ精度が仮定される)は、従って同様に許容限界内
にある。
After the completion of the turbine blade and the removal of the turbine blade from the clamping device, the blade is loosened again. As a result, inaccuracies are regenerated by the values that had been present before tightening due to the forging process but were already within the permissible limits. The vane contours that occur during tightening (high finishing accuracy is assumed during milling) are therefore likewise within acceptable limits.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 工作物を保持する締付け装置が設けられている工作機械の部分を正面図で示す
1 shows in a front view a part of a machine tool provided with a clamping device for holding a workpiece.

【図2】 本発明による図1の締付け装置の平面図を示す。[Fig. 2]   2 shows a plan view of the tightening device of FIG. 1 according to the invention.

【図3】 本発明による締付け装置により締付けるべきタービン羽根の斜視図を示し、図
では異なる締付けユニツトの2つの締付け爪が羽根に対して間隔をとって示され
ている。
FIG. 3 shows a perspective view of a turbine blade to be clamped by the clamping device according to the invention, in which two clamping pawls of different clamping units are shown spaced from the blade.

【図4】 図3のタービン羽根を2つの異なる状態で示し、破線で締付け装置にある羽根
の変形状態が示されている。
FIG. 4 shows the turbine blade of FIG. 3 in two different states, the broken line showing the deformation of the blade in the clamping device.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ,UG ,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD, RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM,AT, AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,BZ,C A,CH,CN,CR,CU,CZ,DE,DK,DM ,DZ,EE,ES,FI,GB,GD,GE,GH, GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,K E,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS ,LT,LU,LV,MA,MD,MG,MK,MN, MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,RO,R U,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM ,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ,VN, YU,ZA,ZW─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (81) Designated countries EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, I T, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ , CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, K E, LS, MW, MZ, SD, SL, SZ, TZ, UG , ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AE, AG, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, BZ, C A, CH, CN, CR, CU, CZ, DE, DK, DM , DZ, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, K E, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS , LT, LU, LV, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, MZ, NO, NZ, PL, PT, RO, R U, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM , TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZA, ZW

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 タービン羽根等のような弾性変形可能な特に金属の工作物の
フライス加工用工作機械であって、フライス工具を挿入可能で切削速度を生じる
ため駆動可能な加工ユニツトと、加工中に工作物を受入れかつ工作物に面で当接
するように考慮されている締付け面を備えている締付け装置と、加工ユニツトと
締付け装置との間に相対運動を生じる駆動ユニツトとを含んでいるものにおいて
、締付け装置(3)が繰返し再使用可能な少なくとも2つの締付け爪(15a,
15a′;15b,15b′)を持ち、締付け爪(15a,15a′;15b,
15b′)の所に形成される締付け装置(3)の締付け面(21,21′;22
,22′)が、工作物の目標形状の少なくとも1つの区域に対応していることを
特徴とする、工作機械。
1. A machine tool for milling elastically deformable, especially metal workpieces such as turbine blades, which is insertable with a milling tool and is drivable to produce a cutting speed. Including a clamping device having a clamping surface adapted to receive the workpiece and to come into surface contact with the workpiece, and a drive unit which produces a relative movement between the working unit and the clamping device. At least two clamping pawls (15a, 15a,
15a '; 15b, 15b') and tightening claws (15a, 15a '; 15b,
15b ') tightening surfaces (21, 21'; 22) of the tightening device (3) formed at 15b ')
, 22 ') corresponds to at least one area of the target shape of the workpiece.
【請求項2】 締付け爪(15a,15b)が締付け装置に設けられ、それ
により工作物の幾何学的形状が、変形により締付け面(21,21′;22,2
2′)の輪郭に合わされることを特徴とする、請求項1に記載の工作機械。
2. Clamping pawls (15a, 15b) are provided on the clamping device, whereby the geometry of the workpiece is deformed by clamping faces (21, 21 '; 22, 2).
Machine tool according to claim 1, characterized in that it is fitted to the contour of 2 ').
【請求項3】 締付け面(21,21′;22,22′)がタービン羽根(
8)の目標形状に合わされていることを特徴とする、請求項2に記載の工作機械
3. The tightening surfaces (21, 21 '; 22, 22') are turbine blades (
The machine tool according to claim 2, wherein the machine tool is adapted to the target shape of 8).
【請求項4】 タービン羽根(8)を持つ締付け装置(3)が円形ステーシ
ヨン(2)に設けられ、タービン羽根の縦軸線(18)が、円形ステーシヨンの
回転軸線(5)に対して実質的に直角に向けられていること特徴とする、請求項
3に記載の工作機械。
4. A clamping device (3) with a turbine blade (8) is provided on a circular station (2), the longitudinal axis (18) of the turbine blade being substantially relative to the axis of rotation (5) of the circular station. Machine tool according to claim 3, characterized in that it is oriented at a right angle to the.
【請求項5】 少なくとも2つの締付け爪(15a,15a′;15b,1
5b′)を特徴とする、先行する請求項の1つ又はそれ以上に記載の工作機械。
5. At least two clamping pawls (15a, 15a '; 15b, 1)
Machine tool according to one or more of the preceding claims, characterized by 5b ').
【請求項6】 締付け装置の締付け面(21,21′;22,22′)が、
タービン羽根(8)の目標形状の区域にそれぞれ一致し、これらの区域の間にス
ナツバ(19)が設けられていることを特徴とする、請求項5に記載の工作機械
6. The tightening surfaces (21, 21 '; 22, 22') of the tightening device are
Machine tool according to claim 5, characterized in that it corresponds to the target-shaped areas of the turbine blade (8), respectively, with a snub (19) between these areas.
【請求項7】 本体(10)が少なくとも1つの受入れ部を持ち、締付け爪
として構成される交換可能な挿入片がこの受入れ部へ設けられることができ、挿
入片に締付け面(21,21′;22,22′)が設けられていることを特徴と
する、先行する請求項の1つ又はそれ以上に記載の工作機械。
7. A body (10) having at least one receiving part, to which a replaceable insert piece configured as a clamping pawl can be provided, the insert piece having a clamping surface (21, 21 '). Machine tool according to one or more of the preceding claims, characterized in that: 22, 22 ') are provided.
【請求項8】 タービン羽根の加工中にこれらのタービン羽根を位置ぎめし
かつ保持する締付け装置であって、締付け爪に形成される締付け面(21,21
′;22,22′)を持ち、これらの締付け面がタービン羽根の対向する面区域
に当接するようになっているものおいて、少なくとも2つの締付け爪(15a,
15a′;15b,15b′)が再使用可能であり、締付け面(21,21′;
22,22′)の幾何学的形状が、タービン羽根の目標形状の少なくとも1つの
区域に対応していることを特徴とする、締付け装置。
8. A clamping device for positioning and holding turbine blades during machining of the turbine blades, the clamping surfaces (21, 21) being formed on the clamping pawls.
';22,22') with their clamping surfaces abutting the opposite surface areas of the turbine blade, at least two clamping pawls (15a, 15a,
15a '; 15b, 15b') are reusable and the clamping surfaces (21, 21 ';
Clamping device, characterized in that the geometry of 22, 22 ') corresponds to at least one area of the target geometry of the turbine blade.
【請求項9】 請求項2〜7に記載された締付け装置の1つ又はそれ以上の
特徴を持っている請求工8に記載の締付け装置。
9. A tightening device according to claim 8 having one or more features of the tightening device according to claims 2-7.
【請求項10】 タービン羽根等のような弾性変形可能な工作物の加工方法
であって、まず締付け装置が作り出され、同じ形式の複数の工作物が、工作機械
に存在して構造的に不変な締付け装置へ順次に設けられて加工され、工作物が、
締付け装置の複数の締付け爪の締付け面の間において、工作物の平らな面とは異
なる少なくとも1つの面範囲で保持されるものにおいて、締付け面(21,21
′;22,22′)が、工作物の目標輪郭の区域に対応する輪郭をそれぞれ持ち
、工作物が締付けの際弾性変形せしめられ、それにより締付け中に工作物の形状
が少なくとも目標形状に近づけられることを特徴とする、加工方法。
10. A method of machining an elastically deformable workpiece, such as a turbine blade, in which a clamping device is first created and a plurality of workpieces of the same type are present in a machine tool and are structurally invariant. Workpieces are sequentially installed and processed by various tightening devices.
Between the clamping surfaces of the clamping pawls of the clamping device, the clamping surfaces (21, 21) being held in at least one surface area different from the flat surface of the workpiece.
';22,22') each have a contour corresponding to the area of the target contour of the workpiece, and the workpiece is elastically deformed during clamping, so that during clamping the shape of the workpiece approaches at least the target shape. A processing method characterized by being processed.
【請求項11】 工作物を持つ締付け装置(3)が円形ステーシヨン(2)
にあり、加工中に円形ステーシヨンが、必要に応じて締付け装置を円形ステーシ
ヨンの回転軸線(5)の周りに回転し、工作物が回転軸線に対して直角に向けら
れているタービン羽根であることを特徴とする、請求項8に記載の方法。
11. Clamping device (3) for holding a work piece is a circular station (2).
A turbine blade in which the circular station during machining rotates the clamping device about the axis of rotation (5) of the circular station, if necessary, and the workpiece is oriented at right angles to the axis of rotation. The method according to claim 8, characterized by:
【請求項12】 締付け装置(3)の締付け面(21,;22)が、工作物
も加工する同じ工作機械上で形成されることを特徴とする、請求項8及び9の1
つ又は両方に記載の方法。
12. Clamping surface (21 ,; 22) of the clamping device (3) is formed on the same machine tool that also processes a workpiece, 1 according to claim 8 and 9.
The method described in one or both.
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