WO2005046917A1 - Fräswerkzeug und verfahren zum fräsen von vertiefungen - Google Patents

Fräswerkzeug und verfahren zum fräsen von vertiefungen Download PDF

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Reinhold Meier
Georg Moosrainer
Wilfried SCHÜTTE
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Mtu Aero Engines Gmbh
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    • Y10T409/304424—Means for internal milling

Definitions

  • the invention relates to a milling tool for milling depressions.
  • the invention further relates to a method for milling recesses.
  • the present invention relates to the production of groove-like depressions by means of milling.
  • end mills are used for milling circular, groove-like depressions, the diameter of the end mill corresponding to the width of the groove-like recess to be produced.
  • narrow, groove-like depressions i.e. If grooves are made with a small width, the end mill must have a small diameter.
  • the end mill is susceptible to wear due to its small diameter, so that the end mill can only be operated with a small feed rate, which ultimately results in only a small removal per unit of time.
  • the milling of narrow, circular grooves using end mills is therefore problematic overall.
  • the present invention is based on the problem of creating a novel milling tool for milling depressions and a novel method for milling depressions.
  • the milling tool has a disk-shaped or plate-shaped base body and at least one cutting body arranged on the outer circumference of the base body, the or each cutting body being angled relative to the disk-shaped or plate-shaped base body.
  • the or each cutting body is angled in relation to the disk-shaped or plate-shaped base body in such a way that an inner milling radius defined by the or each cutting body is larger than an outer circumferential radius of the disk-shaped or plate-shaped base body.
  • the or each cutting body is angled to one side with respect to a disk-shaped or plate-shaped surface defined by the base body, an outer side of the cutting body with the disk-shaped or plate-shaped surface making an angle of greater than 0 ° and less than 90 °, preferably an angle of Include greater than 5 ° and less than 65 °.
  • FIG. 2 shows a section of the workpiece to be milled from FIG. 1;
  • FIG. 3 shows a side view of a milling tool in the sense of the invention.
  • FIGS. 1 to 4 are schematic representations
  • FIG. 3 showing a preferred exemplary embodiment of a milling tool according to the invention.
  • 4 shows a preferred use of the milling tool.
  • FIG. 1 shows the construction principle of a milling tool 10 according to the invention together with a workpiece 11, a circular groove 13 being milled into a surface 12 of the workpiece 11.
  • the groove 13 to be milled has a width DN and a depth TN, wherein FIG. 1 shows, as a further parameter of the circular groove 13 to be produced, an inner radius RZI of the circular groove 13 to be produced. From the inner radius RZI of the groove 13 to be produced and the thickness DN thereof, an outer radius of the circular groove 13 to be produced can be calculated by addition.
  • the milling tool 10 according to the invention shown in FIG. 1 is used to mill the circular groove 13.
  • the milling tool 10 has a disk-shaped or plate-shaped base body 14 as well as cutting bodies 15 which are angled relative to the base body 14.
  • the cutting bodies 15 have a thickness DS which is adapted to the width DN of the groove 13 to be produced.
  • the cutting bodies 15 are angled in relation to the plate-shaped or disk-shaped base body 14 such that an inner cutter radius RKI defined by inner edges 16 of the cutting bodies is on the one hand larger than an outer circumferential radius of the disk-shaped or plate-shaped base body 10 and on the other hand larger than the inner radius RZI of Circular groove 13 to be produced. Accordingly, an outer milling cutter radius, not shown in FIG. 1 and defined by outer edges 17 of the cutting bodies, is larger than an outer radius of the groove 13 to be produced.
  • the cutting bodies 15 are angled toward one side with respect to the base body 14, an outer surface 18 of the cutting bodies 15 and a disk-shaped or plate-shaped surface 19 of the base body 14 defined by the base body 14 having an angle PHI of less than 90 ° and greater than 0 ° includes.
  • the angle PHI is preferably in a range between 5 ° and 65 °, particularly preferably in a range between 5 ° and 35 °. Due to the bending of the cutting body 15 relative to the base body 14 of the milling tool 10 and due to the increased inner radius RKI compared to the inner radius RZI of the groove 13 to be produced, the milling tool 10 is inclined relative to the workpiece 11 to be machined for milling the groove 13. An axis of rotation 20 of the milling tool 10 and the surface 12 of the workpiece 11 to be machined in turn enclose the angle PHI.
  • FIG. 2 illustrates a groove 13 produced using the above-described milling tool 10 according to the invention. Due to the angular position of the milling tool 10 relative to the workpiece 11 to be machined, parabolically shaped cutting edges result in the region of the groove 13.
  • FIG. 2 shows a parabolically shaped one Inner wall 21 and a parabolically shaped outer wall 22 of the circular groove 13 to be produced.
  • FIG. 2 shows a tolerance TOLI between the milled inner wall 21 and the desired shape thereof and a tolerance TOLA between the milled outer wall 22 of the groove 13 and the corresponding desired shape. The sum of TOLI and TOLA results in the total tolerance of the groove 13 to be produced.
  • the external tolerance TOLA can be reduced, but it should be noted that due to the geometric conditions, an increase in the internal tolerance TOLI does not reduce the external tolerance TOLA to the same extent or to the same extent. If the internal tolerance is increased, the overall tolerance also increases in any case.
  • the procedure is such that a workpiece 11 is provided and the inner radius RZI of the groove 13 to be milled and the depth TN and width DN of the groove 13 to be milled are preferably determined for the workpiece 11 ,
  • the width DN of the groove 13 determines the thickness DS of the cutting body 15 of the milling tool 10 according to the invention.
  • the permissible internal tolerance TOLI and the permissible one are made for the same TOLA external tolerance set.
  • the radius RKI and the angle PHI are then determined or calculated from these values.
  • an end mill as is customary in the prior art, for milling narrow, circular grooves, but rather a milling tool that has a plate-shaped or disk-shaped base body and on the outer circumference of the base body arranged cutting body has.
  • the cutting bodies are angled relative to the base body.
  • a cutter radius defined by the cutting bodies, in particular an inside radius of the cutter, is larger than the radius, in particular the inside radius, of the recess to be cut.
  • the milling tool is inclined relative to the surface into which the groove is to be milled by the angle by which the cutting bodies are angled relative to the plate-shaped base body.
  • a high milling cutter cutting performance can be provided even with narrow grooves, because the milling tool according to the invention is significantly less sensitive to mechanical stresses than end mills.
  • the milling tool according to the invention is characterized by stable operation. Hard metal teeth or ceramic cutting inserts can be used as cutting bodies. The tool costs for the milling tool according to the invention are low.
  • the milling tool 10 has a plate Shaped or disk-shaped base body 14 and the cutting body 15 angled relative to the base body 14.
  • the angle PHI by which the cutting body 15 is angled to one side relative to the surface 19 is approximately 10 °.
  • the method according to the invention is particularly suitable for milling narrow, circular grooves. It can be used particularly advantageously in the reworking or repair of grooves on gas turbine components that have deformed during operation, in which a groove to be machined is no longer circular, but oval or polygonized. This can also be carried out with the milling cutter according to the invention by first measuring the groove deformed during operation and, depending on this, influencing the milling tool in the sense of an adaptive milling method for machining the groove. In particular, the angle PHI is adjusted here.
  • the milling tool according to the invention or the method according to the invention for milling operations on integrally bladed rotors, which are also referred to as blisk or bling.
  • the method is particularly suitable for simplified blade profile milling on blisks or blings.
  • flow channels between adjacent blades can be milled out on blisks or blings quickly and with a high metal removal rate.
  • Such milling on blisks or blings can be done as rough machining and as final machining.
  • a 5-axis milling machine is preferably used, with the aid of which the milling tool can be precisely controlled to every point of a profile to be milled.
  • the milling tool according to the invention and the method according to the invention are also suitable for manufacturing individual blades, which will be described below with reference to FIG. 4.
  • 1 shows a milling tool 10 according to the invention, with which a suction side 23 of an individual blade 24 is milled out according to FIG. 4.
  • the milling tool 10 according to FIG. 4 corresponds in principle to the milling tool 10 according to FIG. 1, so that to avoid repetitions for the same assemblies same reference numbers are used.
  • the milling tool 10 is driven to rotate in the direction of arrow 25. During milling, the milling tool 10 continues to be moved into the material in the direction of the axis of rotation.
  • the inner edge 16 of the milling tool 10 When milling the suction side 23 of the individual blade 24, the inner edge 16 of the milling tool 10 must accordingly be adapted to the contour of the suction side 23. If a pressure side 26 of the individual blade 24 opposite the suction side 23 is to be milled out, then depending on the difference in curvature between the suction side 23 and the pressure side 26, either the outer edge 17 of the same milling tool 10 can be used, or the milling tool is changed. Here, too, rough machining and also finishing can be carried out on the individual blade 24. 4, the milling tool 10 must be designed such that no collision with blade contours of the blisk or bling takes place in any position thereof.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Fräswerkzeug zum Fräsen von Vertiefungen, insbesondere von kreisförmigen Nuten, in ein Werkstück. Das Fräswerkzeug (10) verfügt über einen scheibenförmigen oder plattenförmigen Grundkörper (14) und über mindestens einen am äusseren Umfang des Grundkörpers (14) angeordneten Schneidkörper (15), wobei der oder jeder Schneidkörper (15) gegenüber dem scheibenförmigen oder plattenförmigen Grundkörper (14) abgewinkelt ist.

Description

Fräswerkzeug und Verfahren zum Fräsen von Vertiefungen
Die Erfindung betrifft ein Fräswerkzeug zum Fräsen von Vertiefungen. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Fräsen von Vertiefungen.
Die hier vorliegende Erfindung betrifft das Herstellen von nutähnlichen Vertiefungen mittels Fräsen. Nach dem Stand der Technik werden zum Fräsen von kreisförmigen, nutähnlichen Vertiefungen Schaftfräser verwendet, wobei der Durchmesser des Schaftfräsers der Breite der herzustellenden, nutähnlichen Vertiefung entspricht. Sollen schmale, nutähnliche Vertiefungen, d.h. Nuten mit einer geringen Breite, hergestellt werden, so muss der Schaftfräser einen geringen Durchmesser aufweisen. Insbesondere bei dem Fräsen von schmalen, kreisförmigen Nuten besteht das Problem, dass der Schaftfräser infolge seines geringen Durchmesser verschleißanfällig ist, so dass nur mit einem geringen Vorschub für den Schaftfräser gearbeitet werden kann, wodurch sich letztendlich ein nur geringer Abtrag pro Zeiteinheit realisieren lässt. Das Fräsen von schmalen, kreisförmigen Nuten mithilfe von Schaftfräsem ist demnach insgesamt problematisch.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde, ein neuartiges Fräswerkzeug zum Fräsen von Vertiefungen sowie ein neuartiges Verfahren zum Fräsen von Vertiefungen zu schaffen.
Dieses Problem wird dadurch gelöst, dass das eingangs genannte Fräswerkzeug durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 weitergebildet ist.
Erfindungsgemäß verfügt das Fräswerkzeug über mit einen scheibenförmigen oder plattenformigen Grundkörper und mindestens einen am äußeren Umfang des Grundkörpers angeordneten Schneidkörper, wobei der oder jede Schneidkörper gegenüber dem scheibenförmigen oder plattenformigen Grundkörper abgewinkelt ist. Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der oder jeder Schneidkörper gegenüber dem scheibenförmigen oder plattenformigen Grundkörper derart abgewinkelt, dass ein von dem oder jedem Schneidkörper definierter innerer Fräseradius größer ist als ein äußerer Umfangsradius des scheibenförmigen oder plattenformigen Grundkörpers. Der oder jeder Schneidkörper ist gegenüber einer von dem Grundkörper definierten, scheibenförmigen oder plattenformigen Fläche zu einer Seite hin abgewinkelt, wobei eine Außenseite der Schneidkörper mit der scheibenförmigen oder plattenformigen Fläche einen Winkel von größer als 0° und kleiner als 90°, vorzugsweise einen Winkel von größer als 5° und kleiner als 65° einschließen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Fräsen von Vertiefungen ist durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 8 gekennzeichnet.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 : ein erfindungsgemäßes Fräswerkzeug zusammen mit einem zu fräsenden Werkstück in einem stark schematisierten Querschnitt;
Fig.2: einen Ausschnitt aus dem zu fräsenden Werkstück der Fig. 1;
Fig. 3: eine Seitenansicht eines Fräswerkzeug im Sinne der Erfindung; und
Fig. 4: ein weiteres erfindungsgemäßes Fräswerkzeug zusammen mit einem zu fräsenden Werkstück, nämlich einem zu fräsenden Schaufelprofil, in einer stark schematisierten, perspektivischen Seitenansicht.
Nachfolgend wird die hier vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 4 in größerem Detail beschrieben, wobei Fig. 1 und 2 schematische Darstellungen sind, wobei Fig. 3 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Fräs- Werkzeugs zeigt, und wobei Fig. 4 eine bevorzugte Verwendung des Fräswerkzeugs visualisiert.
Fig. 1 zeigt das Konstruktionsprinzip eines erfindungsgemäßen Fräswerkzeugs 10 zusammen mit einem Werkstück 1 1, wobei in eine Oberfläche 12 des Werkstücks 1 1 eine kreisförmige Nut 13 gefräst wird. Die zu fräsende Nut 13 verfügt über eine Breite DN und eine Tiefe TN, wobei Fig. 1 als weitere Kenngröße der herzustellenden, kreisförmigen Nut 13 einen Innenradius RZI der herzustellenden, kreisförmigen Nut 13 zeigt. Aus dem Innenradius RZI der herzustellenden Nut 13 und der Dicke DN derselben ist durch Addition ein Außenradius der herzustellenden, kreisförmigen Nut 13 errechenbar.
Zum Fräsen der kreisförmigen Nut 13 wird das in Fig. 1 dargestellte, erfindungsgemäße Fräswerkzeug 10 verwendet. Das Fräswerkzeug 10 verfügt über einen scheibenförmigen oder plattenformigen Grundkörper 14 sowie über gegenüber dem Grundkörper 14 abgewinkelte Schneidkörper 15. Die Schneidkörper 15 verfügen über eine Dicke DS, die an die Breite DN der herzustellenden Nut 13 angepasst ist.
Die Schneidkörper 15 sind derart gegenüber dem plattenformigen oder scheibenförmigen Grundkörper 14 abgewinkelt, dass ein durch Innenkanten 16 der Schneidkörper definierter, innerer Fräserradius RKI einerseits größer ist als ein äußerer Um- fangsradius des scheibenförmigen oder plattenformigen Grundkörpers 10 und andererseits größer ist als der Innenradius RZI der herzustellenden, kreisförmigen Nut 13. Demnach ist auch ein in Fig. 1 nicht dargestellter, durch Außenkanten 17 der Schneidkörper definierter, äußerer Fräserradius größer als ein Außenradius der herzustellenden Nut 13.
Die Schneidkörper 15 sind gegenüber dem Grundkörper 14 zu einer Seite hin abgewinkelt, wobei eine Außenfläche 18 der Schneidkörper 15 und eine durch den Grundkörper 14 definierte, scheibenförmige oder plattenförmige Fläche 19 des Grundkörpers 14 einen Winkel PHI von kleiner als 90° und größer als 0° einschließt. Bevorzugt liegt der Winkel PHI in einem Bereich zwischen 5° und 65°, besonders bevorzugt in einem Bereich von 5° und 35°. Bedingt durch die Abwinkelung der Schneidkörper 15 gegenüber dem Grundkörper 14 des Fräswerkzeugs 10 und durch den gegenüber dem Innenradius RZI der herzustellenden Nut 13 vergrößerten Fräserinnenradius RKI wird zum Fräsen der Nut 13 das Fräswerkzeug 10 gegenüber dem zu bearbeitenden Werkstück 11 schräggestellt. Eine Rotationsachse 20 des Fräswerkzeugs 10 und die Oberfläche 12 des zu bearbeitenden Werkstücks 1 1 schließen dabei wiederum den Winkel PHI ein.
Fig. 2 verdeutlicht eine mithilfe des oben beschriebenen, erfindungsgemäßen Fräswerkzeugs 10 hergestellte Nut 13. Bedingt durch die Winkelstellung des Fräswerkzeugs 10 gegenüber dem zu bearbeitenden Werkstück 1 1 ergeben sich parabolisch geformte Schneidkanten im Bereich der Nut 13. So zeigt Fig. 2 eine parabolisch geformte Innenwand 21 sowie eine parabolisch geformte Außenwand 22 der herzustellenden, kreisförmigen Nut 13. Weiterhin zeigt Fig. 2 eine Toleranz TOLI zwischen der gefrästen Innenwand 21 und der Sollform derselben sowie eine Toleranz TOLA zwischen der gefrästen Außenwand 22 der Nut 13 und der entsprechenden Sollform. Die Summe aus TOLI und TOLA ergibt die Gesamttoleranz der herzustellenden Nut 13.
Durch eine Vergrößerung der Innentoleranz TOLI kann die Außentoleranz TOLA verkleinert werden, wobei jedoch zu beachten ist, dass infolge der geometrischen Verhältnisse eine Vergrößerung der Innentoleranz TOLI nicht im gleichen Umfang bzw. im gleichen Maß eine Verkleinerung der Außentoleranz TOLA bewirkt. Bei einer Vergrößerung der Inπentoleranz ergibt sich demnach in jedem Fall auch eine Vergrößerung der Gesamttoleranz.
Zum Fräsen einer Nut 13 mithilfe des erfindungsgemäßen Fräswerkzeugs 10 wird so vorgegangen, dass ein Werkstück 1 1 bereitgestellt wird und für das Werkstück 1 1 vorzugsweise der Innenradius RZI der zu fräsenden Nut 13 und die Tiefe TN sowie Breite DN der zu fräsenden Nut 13 festgelegt wird. Wie bereits erwähnt, bestimmt die Breite DN der Nut 13 die Dicke DS der Schneidkörper 15 des erfindungsgemäßen Fräswerkzeugs 10. Zusätzlich zum Innenradius RZI, zur Tiefe TN sowie Breite DN der Nut 13 wird für dieselbe die zulässige Innentoleranz TOLI sowie die zulässige Außentoleranz TOLA festgelegt. Aus diesen Werten wird dann einerseits der Radius RKI sowie der Winkel PHI bestimmt bzw. errechnet. Dies erfolgt vorzugsweise automatisch unter Verwendung einer entsprechenden Software, die unter Vorgabe von RZI, DN, TN sowie TOLI und TOLA die Parameter DS, PHI und RKI ermittelt. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass sich für eine vorgegebene Innentoleranz TOLI aus der Dicke DS der Schneidkörper 15 sowie den Parametern RKI und PHI die Außentoleranz TOLA errechnen lässt. Demnach ist es auch ausreichend als Toleranzwert nur die Innentoleranz TOLI vorzugeben.
Es liegt demnach im Sinne der hier vorliegenden Erfindung, zum Fräsen von insbesondere schmalen, kreisförmigen Nuten nicht, wie im Stand der Technik üblich, einen Schaftfräser zu verwenden, sondern vielmehr ein Fräswerkzeug, dass über einen plattenformigen oder scheibenförmigen Grundkörper und am äußeren Umfang des Grundkörpers angeordnete Schneidkörper verfügt. Die Schneidkörper sind gegenüber dem Grundkörper abgewinkelt. Ein von den Schneidkörpem definierter Fräserradius, insbesondere ein Fräserinnenradius, ist größer als der Radius, insbesondere der Innenradius, der zu fräsenden Vertiefung. Beim Fräsen wird das Fräswerkzeug gegenüber der Oberfläche, in welche die Nut zu fräsen ist, um den Winkel schräggestellt, um welchen die Schneidkörper gegenüber dem plattenformigen Grundkörper abgewinkelt sind.
Mithilfe des erfindungsgemäßen Fräswerkzeugs sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Fräsen von kreisförmigen Vertiefungen lässt sich auch bei schmalen Nuten eine hohe Fräserzerspanleistung bereitstellen, weil das erfindungsgemäße Fräswerkzeug gegenüber mechanischen Beanspruchungen deutlich unempfindlicher ist als Schaftfräser. Das erfindungsgemäße Fräswerkzeug zeichnet sich durch einen stabilen Betrieb aus. Es können Hartmetallzähne oder auch Keramikschneidplatten als Schneidkörper verwendet werden. Die Werkzeugkosten für das erfindungsgemäße Fräswerkzeug sind gering.
Fig. 3 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Fräswerkzeugs, wobei zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen für gleiche Baugruppen gleiche Bezugsziffern verwendet werden. So verfügt das Fräswerkzeug 10 gemäß Fig. 3 über einen platten- förmigen oder scheibenförmigen Grundkörper 14 sowie über die gegenüber dem Grundkörper 14 abgewinkelten Schneidkörper 15. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 beträgt der Winkel PHI, um den die Schneidkörper 15 gegenüber der Fläche 19 zu einer Seite hin abgewinkelt sind, in etwa 10°.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere zum Fräsen von schmalen, kreisförmigen Nuten. Es ist besonders vorteilhaft bei der Nachbearbeitung bzw. Instandsetzung von Nuten an Gasturbinenbauteilen einsetzbar, die sich während des Betriebs verformt haben, bei denen also eine zu bearbeitenden Nut nicht mehr kreisförmig ist, sondern oval oder polygonisiert. Auch dies kann mit dem erfindungsgemäßen Fräser durchgeführt werden, indem zuerst die sich während des Betriebs verformte Nut vermessen wird und anhängig hiervon zur Bearbeitung der Nut das Fräs- werkszeug im Sinne eines adaptiven Fräsverfahrens beeinflusst wird. Hierbei wird insbesondere der Winkel PHI angepasst.
Weiterhin liegt es im Sinne der hier vorliegenden Erfindung, das erfindungsgemäße Fräswerkzeug bzw. das erfindungsgemäße Verfahren für Fräsbearbeitungen an integral beschaufelten Rotoren, die auch als Blisk oder Bling bezeichnet werden, zu verwenden. So eignet sich das Verfahren insbesondere zum vereinfachten Schaufelprofilfräsen an Blisks oder Blings. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich an Blisks oder Blings Strömungskanäle zwischen benachbarten Schaufeln schnell und mit einer hohen Zerspanleistung herausfräsen. Eine derartige Fräsbearbeitung an Blisks oder Blings kann als Grobbearbeitung und als Endbearbeitung erfolgen. Zur Endbearbeitung kommt vorzugsweise eine 5-Achs-Fräsmaschine zum Einsatz, mit Hilfe derer das Fräswerkzeug auf jeden Punkt eines zu fräsenden Profils positionsgenau hingesteuert werden kann.
Auch eignet sich das erfindungsgemäße Fräswerkzeug bzw. das erfindungsgemäße Verfahren zur Einzelschaufelfertigung, was nachfolgend unter Bezugnahme auf Fig. 4 beschrieben werden soll. So zeigt Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Fräswerkzeug 10, mit welchem gemäß Fig. 4 eine Saugseite 23 einer Einzelschaufel 24 herausgefräst wird. Das Fräswerkzeug 10 gemäß Fig. 4 entspricht prinzipiell dem Fräswerkzeug 10 gemäß Fig. 1, sodass zur Vermeidung von Wiederholungen für gleiche Baugruppen gleiche Bezugsziffern verwendet werden. Das Fräswerkzeug 10 wird im Sinne des Pfeils 25 drehend angetrieben. Beim Fräsen wird das Fräswerkzeug 10 weiterhin in Richtung der Drehachse in den Werkstoff hineinbewegt. Beim Fräsen der Saugseite 23 der Einzelschaufel 24 muss demnach die Innenkante 16 des Fraswerkszeugs 10 an die Kontur des Saugseite 23 angepasst sein. Soll eine der Saugseite 23 gegenüberliegende Druckseite 26 der Einzelschaufel 24 herausgefräst werden, so kann abhängig vom Krümmungsunterschied zwischen Saugseite 23 und Druckseite 26 entweder die Außenkante 17 desselben Fraswerkszeugs 10 verwendet werden, oder es wird das Fräswerkzeug gewechselt. Auch hier ist an der Einzelschaufel 24 eine Grobbearbeitung und auch einer Endbearbeitung durchführbar. Bei der Fräsbearbeituπg an Blisks oder Blings kann analog zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 vorgegangen werden, wobei das Fraswerkszeugs 10 so ausgelegt werden muss, dass in keiner Lage desselben eine Kollision mit Schaufelkonturen des Blisk oder Bling erfolgt.

Claims

Patentansprüche
1. Fräswerkzeug zum Fräsen von Vertiefungen, insbesondere von kreisförmigen Nuten, in ein Werkstück, mit einem scheibenförmigen oder plattenformigen Grundkörper (14) und mit mindestens einem am äußeren Umfang des Grundkörpers (14) angeordneten Schneidkörper (15), wobei der oder jeder Schneidkörper (15) gegenüber dem scheibenförmigen oder plattenformigen Grundkörper (14) abgewinkelt ist.
2. Fräswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (DS) des oder jeden Schneidkörpers (15) in etwa der Breite (DN) der zu fräsenden Vertiefung (13) entspricht.
3. Fräswerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder Schneidkörper (15) gegenüber dem scheibenförmigen oder plattenformigen Grundkörper (14) derart abgewinkelt ist, dass ein von dem oder jedem Schneidkörper (15) definierter innerer Fräseradius (RKI) größer ist als ein äußerer Umfangsradius des scheibenförmigen oder plattenformigen Grundkörpers (14).
4. Fräswerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der oder jeder Schneidkörper (15) gegenüber dem scheibenförmigen oder plattenformigen Grundkörper (14) derart abgewinkelt ist, dass der oder jeder Schneidkörper ( 15) gegenüber einer von dem Grundkörper (14) definierten scheibenförmigen oder plattenformigen Fläche (19) zu einer Seite hin abgewinkelt ist, wobei eine Außenseite der Schneidkörper (18) mit der Fläche (19) eine Winkel (PHI) von größer als 0° und kleiner als 90° einschließen.
5. Fräswerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenseite (18) der Schneidkörper (15) mit der Fläche (18) des Grundkörpers (14) einen Winkel (PHI) von größer als 5° und kleiner als 65° einschließen.
6. Fräswerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenseite (18) der Schneidkörper (15) mit der Fläche (18) einen Winkel (PHI) von größer als 5° und kleiner als 35°, vorzugsweise einen Winkel (PHI) von 10°, einschließen.
7. Fräswerkzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein von dem oder jedem Schneidkörper (15) definierter Fräseradius größer ist als der Radius einer zu fräsenden, kreisförmigen Vertiefung (13).
8. Verfahren zum Fräsen von Vertiefungen (13), insbesondere von kreisförmigen Nuten, in ein Werkstück (1 1), wobei das Werkstück von einem Fräswerkzeug (10) derart gefräst wird, dass sich eine gewünschte Vertiefung ergibt, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fräswerkzeug (10) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 verwendet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass beim Fräsen eine Drehachse (20) des Fräswerkzeugs (10) mit der Oberfläche (12) des Werkstücks (1 1), in welche die kreisförmige Vertiefung gefräst wird, einen Winkel (PHI) von größer als 0° und kleiner als 90° einschließt.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel (PHI) zwischen der Drehachse (20) des Fräswerkzeugs (10) und der Oberfläche (12) des Werkstücks (1 1), in welche die kreisförmige Vertiefung gefräst wird, in etwa dem Winkel (PHI) zwischen der Außenseite (18) der Schneidkörper (15) und der scheibenförmigen oder plattenformigen Fläche (19) des Grundkörper (14) entspricht.
1 1. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass neben einem Radius (RZI), der Tiefe (TN) und der Breite (DN) der zu fräsenden, kreisförmigen Vertiefung (13) eine zulässige Toleranz (TOLI, TOLA) für die Vertiefung definiert wird, wobei aus diesen Werten ein geeigneter Fräseradius (RKI) und ein geeigneter Winkel (PHI) zwischen der Außenseite (18) der Schneidkörper (15) des Fräswerkzeugs und der scheibenförmigen oder plattenformigen Fläche (19) des Grundkörpers (14) des Fräswerkzeugs (10) errechnet wird.
12. Verfahren nach Anspruch 1 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Toleranz (TOLI) für eine kreisförmige Innenwand und/oder eine Toleranz (TOLA) für eine kreisförmige Außenwand der zu fräsenden, kreisförmigen Vertiefung festgelegt wird.
13. Verwendung eines Fräswerkzeugs nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 zum Fräsen von kreisförmigen Vertiefungen, insbesondere von kreisförmigen Nuten, an rotationssymmetrischen, scheibenförmigen oder ringförmigen Bauteilen, nämlich an Gasturbinenbauteilen.
14. Verwendung eines Fräswerkzeugs nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 zum Bearbeiten von nutförmigen Vertiefungen an während eines Betriebs verformten Gasturbinenbauteilen.
15. Verwendung eines Fräswerkzeugs nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 zum Fräsen von Strömungskanälen zwischen benachbarten Schaufeln bzw. von Schaufelzwischenräumen bei der Fertigung von integral beschaufelten Rotoren (Blisk oder Bling) einer Gasturbine.
16. Verwendung eines Fräswerkzeugs nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 zum Fräsen von Einzelschaufelprofilen für Gasturbinenschaufeln.
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