JPS5890420A - フアンブレ−ドにエツジを形成する方法及び工具 - Google Patents

フアンブレ−ドにエツジを形成する方法及び工具

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Publication number
JPS5890420A
JPS5890420A JP19667682A JP19667682A JPS5890420A JP S5890420 A JPS5890420 A JP S5890420A JP 19667682 A JP19667682 A JP 19667682A JP 19667682 A JP19667682 A JP 19667682A JP S5890420 A JPS5890420 A JP S5890420A
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JP
Japan
Prior art keywords
blade
leading edge
cutting
cutting tool
edge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP19667682A
Other languages
English (en)
Inventor
ハロルド・メイナ−ド・シヤロン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RTX Corp
Original Assignee
United Technologies Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by United Technologies Corp filed Critical United Technologies Corp
Publication of JPS5890420A publication Critical patent/JPS5890420A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P6/00Restoring or reconditioning objects
    • B23P6/002Repairing turbine components, e.g. moving or stationary blades, rotors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/005Repairing methods or devices

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はブレード又はベーン、特にガスタービンエンジ
ンのファンブレードのエーロフオイルエツジを再成形す
るための方法及びその方法の実施に使用される切削工具
に係る。
ファンブレードの効率はそのファンブレードのエーロフ
オイル形状、特にエーロフオイルブレードのリーディン
グエツジの形状に大きく依存していることが良く知られ
ている。最近の研究により、ブレードのリーディングエ
ツジがより簿く且充分に丸く形成されればファンブレー
ドの性能及び効率が大きく改善されることが解った。か
くしてファンブレードのリーディングエツジをより薄く
且充分に丸く形成することは、従来より一般に、A−バ
ホール工場にてファンブレードを再加工することにより
、又はファンブレードを製造業者に戻して所望の新たな
形状に成形することにより行なわれている。しかしファ
ンブレードを製造業者に戻して完全な再成形を行なう必
要もなく上述の如きリーディングエツジを形成し得るこ
とが望ましい。それ程長いエンジンの修繕時間を要する
ことなく現場に於てファンブレードのリーディングエツ
ジを再成形し得ることが望ましい。
また新たなブレードの製造に於ては、二つ以上のブレー
ドをそれらの形状が互いに正確に一致するよう形成する
ことはできず、従ってカム又はコンピュータにより制御
された機械によってブレードのリーディングエツジを所
望の正確な寸法及び形状に機械加工することは不可能で
ある。ブレードは手作業によって所望の形状に形成され
なけれ′ばならず、従ってかかるリーディングエツジを
形成するための適当な工具が必要とされる。またかかる
工具は、通常の摩耗及び激しい腐食によりリーディング
エツジの形状が損われた長期間に亙り使用されたブレー
ドを再成形する際にも使用される。
本発明の一つの目的は、ブレードのリーディングエツジ
を所望の新たな厚さに再加工し、リーディングエツジの
ための空気力学的に丸く形成された外形を形成するため
の一組の切削工具を提供することである。ブレードのリ
ーディングエツジが許容し得る限度内にて所望の外形に
再成形されるよう、切削工具には制限手段が含まれてい
る。
本発明の他の一〇の目的は、薄い新たな所望の外形を形
成すべく二段階にてブレードのリーディングエツジを加
工する方法を提供することである。
本発明によれば、ブレード又はベーンのリーディングエ
ツジは二つの工程により所定の寸法に切削される。即ち
第一の工程に於ては、ブレードの翼弦に対し所望の表面
関係を達成し且所望のブレード厚さを達成し得るよう、
第一の切削工具を用いてリーディングエツジの曲面に近
接したブレードの一方の側面が切削され、第二の工程に
於ては、リーディングエツジに所望の曲面を創成し且ブ
レードをそのリーディングエツジに間近に近接した位置
での厚さを所望の正確な厚さに形成づべく、第二の切削
工具を用いてリーディングエツジ及びブレードの一方の
側面のリーディングエツジに間近に近接した部分が切削
される。これらの切削工具はブレードの調弦に対し適正
な切削作用が行なわれることを確保する適宜なホールダ
内に配置された炭化物よりなるバイトであってよい。
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施例について
詳細に説明する。
第1図に於て、元のリーディングエツジは比較的厚く、
リーディングエツジに近接してブレードの互いに対向す
る表面4と6とを接続するリーディングエツジ曲面2を
有している。ブレード上の点8に於けるリーディングエ
ツジの厚さは約1゜27mmである。一つの好ましいリ
ーディングエツジの外形が第2図に図示されており、リ
ーディングエツジ2′は曲率の小さい曲面を有しており
、点8′に於ける互いに対向する表面4′と6′との間
の厚さは約0.76++nである。
本発明はリーディングエツジの外形を第2図に示、され
ている如き外形に再成形するための工具、及び上述の如
き再成形を行なうことを可能にする方法に係る。
上述の如き再成形を達成すべく、ニー〇フォイルのリー
ディングエツジが二つの工具により連続的に加工される
。第一の工具はリーディングエツジに近接したブレード
の一方の表面のみを切削し、第二の工具はリーディング
エツジ及びリーディングエツジに間近に近接した一方の
表面又は両りの表面を切削する。第3図に示されている
如く、第一の工具はハンドル12を有しており、その一
端にはマウントブロック14が固定されている。マウン
トブロック14には切削刃縁18を有する炭化物よりな
るバイト16が支持されている。またマウントブロック
゛14にはビン20も支持されCいる。ビン20及び切
削刃縁18は図示の如くハンドル12に対し約140°
の角度、をなしており、またマウントブロック14内に
て互いに他に対し約14°の角度をなしている。バイト
16の切削刃縁18は図示の如くビン20の中心線と同
一平面内に配置されている。一つの特定の工具に於ては
ビン20と切削刃縁18との間には14°の角度が与え
られているが、この角度はファンブレードのリーディン
グエツジに近接する互いに対向した表面間の所望の角度
に一致するよう設定されてよい。この角度は加工される
べき特定のブレードに応じて変化してよい。例えばかか
る特徴をイj−4る工具により処理された一つのファン
ブレードはその互いに対向する表面間の角度が14°で
あり、従って工具の上述の角度は切削面に垂直に見て1
0°である。この工具の角度は工具がブレードのリーデ
ィングエツジに対し成る角度をなした状態にて使用され
るので、ブレードのリーディングエツジの角度よりも小
さい。バイト16とビン20との間に形成された切欠き
22の上端には、ビン20に対し実質的に直角に且ファ
ンブレードが切欠き22内に入れられて士具により加工
される際ファンブレードのリーディングエツジの位置を
限定する位置に第二のビン24が設けられている。
第二のビン24は設定ねじ34により所定の位置に保持
されるようになっている。
バイト16はクランプブロック28を貫通して延在する
クランプねじ26を弛めることにより取り外し得るよう
になっている。クランプブロック28はバイト16を受
入れるためのリセス32を有している。工具の使用時に
は工具はそのハンドル12がブレードのリーディングエ
ツジに対し約5″の角度をなすよう保持される。このこ
とにより工具の使用者は自らの手をブレードに対し打ち
付けるようなこともなくハンドルを保持することができ
る。かくしてハンドルを傾斜させることにより、バイト
16はブレードのリーディング1′−yジに対し約13
5°の角度をなし、又はリーディングエツジに対し約4
5°〜90°をなず切削角度が形成される。この角度は
切削されるべきブレードの側部に対し良好な切削を行な
い、また工具がブレードのリーディングエツジの僅かに
より厚い部分に跨ることを可能にするに充分な角度であ
る。ハンドル12が持上げられてブレードのリーディン
グエツジとのなす角が大き過ぎるようになる場合には、
ブレードのリーディングエツジに係合するようトレーリ
ングピン35が所定の位置に配置される。このことによ
り切削角度が所望の角度に限定される。ファンブレード
の全長に亙って一切削が行なわれている闇にリーディン
グエツジがビン24と接触するようになるまでかかる工
具による切削が継続される。その結果ファンブレードの
形状は第7図に示されている如き形状になり、ブレード
の所望の一方の表面4′に実質的に対応する傾斜面36
が形成される。
更ニブレードのリーディングエツジは第二の切削工具に
より成形される。第二の切削工具が第5図及び第6図に
図示されており、この切削工具は端部にマウントブロッ
ク42が取付けられたハンドル40を有している。マウ
ントブロック42はマウントブロックと共働してバイト
44を受けるための溝を郭定するカバープレート43を
有している。バイト44はカバープレート43をバイト
44に対し押付けた状態にて保持すべく設定ねじ46に
抗して作用するボルト47により固定されている。マウ
ントブロック42及びカバープレート43は図示の如く
バイト44の切削刃縁を露呈させるための切欠き48を
有している。マウントブロック42はこの実施例の場合
、前述の第一の工具の場合と同様の目的からハンドル4
0の軸線に対し約130”の角度をなしている。この第
二の工具はこの角度にて最も良好に切削を行ない得この
第二の切削工具のバイト44は前述の第一の切削工具の
バイトとは異なった形状を有している。バイト44はブ
レードのリーディングエツジに必要とされる曲面に対応
する湾曲部52にて終わるV字形の切欠き50を有して
いる。湾曲部52より延在する切欠き50の互いに対向
する側面54及び56は、切欠き50の湾曲部52がら
点62の部分までの切欠ぎの長さの約2/3の部分に於
ては切削面であり、側面54及び56の残りの部分に於
ては切削作用を行なわずブレードの互いに対向する側面
に跨ってバイト44をブレードの翼弦に対し適正に位置
決めし得るよう研削されている。
この第二の切削工具はそれが使用される場合には第一の
切削工具と同一の要領にて機能する。切削刃縁によりブ
レード上に所望のリーディングエツジ曲面2′が形成さ
れ、またリーディングエツジに間近に近接したブレード
の互いに対向する表面4′及び6′のなす角度が所望の
角度に形成される。バイトの切削刃縁はブレードの両側
面に跨り、これによりブレードの両表面が互いに他に対
し適正な角度位置に保持され、またブレードの両表面が
ブレードの調弦に対し適正な角度に形成される。
上述の第−及び第二の切削工具は、ブレードのリーディ
ングエツジよりトレーリングエツジ方向への成る距離に
厘リブレードの一方の表面を切削してブレードの互いに
対向する表面間の角度及び厚さを所望の値にし、しかる
後第二の切削工具を用いてリーディングエツジそれ自身
を所望の外形に成形する本発明の方法を実施する際に使
用される。この本発明による方法を実施することにより
、ブレードがそのリーディングエツジに所望の曲面を有
し且リーディングエツジに近接したブレードの厚さが所
望のポさとなり、これによりブレードの使用時に於ける
性能がかなり向上するよう、ブレードを再成形すること
ができる。
以上に於ては本発明を特定の実施例について詳細に説明
したが一本発明はかかる実施例に限定されるものではな
く、本発明の範囲内にて種々の修正並びに省略が可能で
あることは当業者にとって明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
第1図はブレードのリーディングエツジの元の外形を示
す部分断面図である。 第2図は切削工程の完了後に於けるブレードのリーディ
ングエツジのより薄い新たな外形を示す第1図と同様の
部分断面図である。 第3図は第一の切削工具を示す側面図である。 第48は第一の切削工具を示す平面図である。 第5図は第二の切削工具を示す側面図である。 第6図は第二の切削工具を示1平面図である。 第7図は第一の切削工程が完了した後に於けるブレード
のリーディングエツジの所l、の形状を示す部分断面図
である。 2・・・リーディングエツジ曲面、44.6・・・ブレ
ードの互いに対向する表面、12・・・ハンドル、14
・・・マウントブロック、16・・・バイト、18・・
・切削刃縁、20・・・ビン、22・・・切欠き、24
・・・第二のビン、26・・・クランプねじ、28・・
・クランプブロック、32・・・リセス、34・・・設
定ねじ、35・・・トレーリングビン、36・・・傾斜
面、40・・・ハンドル。 42・・・マウントブロック、43・・・カバープレー
ト。 44・・・バイト、46・・・設定ねじ、47・・・ボ
ルト。 48・・・切欠き、50・・・V字形切欠き、52・・
・湾曲部、54.56・・・側面 特許出願人  ユナイテッド・チクノロシーズ・コーポ
レイション

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ファンブレードに薄いエツジを形成する方法にし
    て、 ブレードのUいに対向する表面間の角度及び厚さを所望
    の蛤にすべ(リーディングエツジよりトレーリング1ツ
    ジへ向かう成る距離の領域に亙ってブレードの一方の側
    の表面を切削する工程と、前記ブレードの前記リーディ
    ングエツジを切削して空気力学的に効率的な外形に形成
    する工程と、を含んでいることを特徴とする方法。
  2. (2)ブレードに新たなリーディングエツジ角度を形成
    する際に使用される切削工具にして、マウントブロック
    (14)と、前記マウントブロック(14)より延在す
    るハンドル(12)と、前記マウントブロック(14)
    内に固定され露呈された切削刃縁(18)を有するバイ
    ト(16)と、前記切削刃縁(18)と井働して切欠き
    を形成りるよう前記マウント10ツク(14)に取付【
    Jられたビン(20) t’あって、前記ブレードのリ
    ーディングエツジ(2)が前記切削刃縁(18)と前記
    ビン〈20)との間に配置された状態に)l! (前記
    切削刃縁(18)との間に前記ブレードの所望のリーデ
    ィングエツジ角度をなすよう構成されたビン(20)と
    、前記ブレードのり−iイングエッジ(2)の前記切欠
    き内への運動の深さを制限すべく前記切欠きの底部に近
    接しく設iノられIこ手段(24)とを含んでいること
    を特徴とする切削工具。
  3. (3)ブレードに新たなリーディングエツジを形成する
    際に使用される切削工具にして、マウントブロック(4
    2)と、前記マウントブロック(42)より延在するハ
    ンドル(40)と、前記マウントブロック(42)内に
    固定されファンブレードのリーディングエツジ(2’)
    ’と係合し得るよう露呈された切削刃縁を有するバイト
    (44)とを含み、前記マウントブロック(42)は前
    記切削工具が使用されているとき前記バイト(44)の
    前記切削刃縁が前記ブレードの前記リーディングエツジ
    (2′)と約12o°の角度をなすよう位置決めされて
    いることを特徴とする切削工具。
  4. (4)ブレードに新たなリーディングエツジの外形を形
    成する際に使用される切削工具にして、マウントブロッ
    ク(42)と、前記マウントブロック(42)より延在
    するハンドル(4o)と、前記マウントブロック(42
    )内に固定されブレードの所望のリーディングエツジ形
    状及び前5記リーデイングエツジに近接した前記ブレー
    ドの両側面間の所望の角度に対応する角度に形成された
    V字形切欠き(50)を有するバイト(44)とを含み
    、前記バイト(44)は前記ブレードの互いに対向する
    両側面と接触することにより前記バイト(44)を案内
    すべく前記切欠き(5o)の切削部より離れた位置に切
    削機能を有しない表面を有していることを特徴とする切
    削工具。
JP19667682A 1981-11-16 1982-11-09 フアンブレ−ドにエツジを形成する方法及び工具 Pending JPS5890420A (ja)

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CA (1) CA1214926A (ja)
DE (1) DE3241948A1 (ja)
FR (1) FR2516417B1 (ja)
GB (1) GB2109726B (ja)
MX (1) MX159380A (ja)

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