WO2018141420A1 - Mobile cnc-bearbeitungsmaschine - Google Patents

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WO2018141420A1
WO2018141420A1 PCT/EP2017/056090 EP2017056090W WO2018141420A1 WO 2018141420 A1 WO2018141420 A1 WO 2018141420A1 EP 2017056090 W EP2017056090 W EP 2017056090W WO 2018141420 A1 WO2018141420 A1 WO 2018141420A1
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WO
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axis
rotor
processing machine
cnc
machining
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Application number
PCT/EP2017/056090
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jannik Lüpfert
Sebastian POTYKA
Stefan Sellmann
Felix Vogt
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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Publication date
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Priority to US16/481,515 priority patent/US20190381613A1/en
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    • B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/0054—Means for adjusting the position of a machine tool with respect to its supporting surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23C—MILLING
    • B23C1/00—Milling machines not designed for particular work or special operations
    • B23C1/12—Milling machines not designed for particular work or special operations with spindle adjustable to different angles, e.g. either horizontal or vertical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23C3/00—Milling particular work; Special milling operations; Machines therefor
    • B23C3/02—Milling surfaces of revolution
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23Q1/01—Frames, beds, pillars or like members; Arrangement of ways
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    • B23C2215/56—Radial turbine wheels
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    • B23Q—DETAILS, 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
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    • Y10T409/307672—Angularly adjustable cutter head
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T409/307952—Linear adjustment
    • Y10T409/308232—Linear adjustment and angular adjustment

Definitions

  • the present invention relates to a mobile CNC machining machine, which is designed for machining a rotor of a Strö ⁇ tion machine, in particular for machining a rotor of a steam turbine, comprising an X-axis, a Y-axis and a Z-axis, respectively perpendicular zuein ⁇ other are arranged, a base plate, arranged one on the base and relatively to this along the X-axis movable stand and a movable held on the stator along the Y axis and along the Z-axis tool ⁇ module which is designed to increase a machining tool ⁇ .
  • Runners of steam turbines of a power plant are exposed to high mechanical and / or thermal loads during operation.
  • it is often erforder ⁇ Lich to undergo the runners in the context of maintenance of mechanical processing.
  • the provided on a rotor for receiving blades grooves are reworked with a milling tool.
  • Another possibility is to machine the runner on site in the power plant mechanically.
  • the CNC machining machine described here comprises a base plate in the form of a modular machine bed, on which a headstock with a headstock chuck, a tailstock with a tailstock chuck, at least two bearing blocks and at least one stand are arranged.
  • the stand is moved along a presently as the X axis of the CNC machine tool described ⁇ Neten axis extending in the longitudinal direction of the machine bed.
  • a tool ⁇ module is movably held in two mutually perpendicular directions, which in the present case as Y-axis and Z-axis be ⁇ designated.
  • a machining tool received by the tool module can be moved along the X, Y and Z axes.
  • this is removed and stored on the bearing blocks between the headstock and tailstock so that it can be driven to rotate about a C-axis of the CNC processing machine.
  • the mechanical processing can be done with the machining tool.
  • the CNC processing machine described in WO 2013/178377 AI is very bulky and has a high weight, which is in terms of Ans réelle ⁇ th and transport disadvantageous. In addition, it takes up a lot of space, which is not available in all power plants.
  • the present invention provides a mobile CNC processing machine of the type mentioned above, which is characterized in that the tool module along a arranged on the stator circular arc-shaped convex guide is movable about a C-axis, which is parallel to the X axis. Axis extends such that the Z-axis intersects the C-axis and that the Y-axis extends tangentially to a circular orbit centering on the C-axis. has.
  • the base plate or the machine bed can be made very small, whereby a comparatively very low weight of erfindungsge ⁇ MAESSEN CNC processing machine can be achieved, which in particular on the transportability and the associated ⁇ costs , Furthermore, the design of the CNC processing machine according to the invention can be very compact, resulting in low acquisition costs.
  • the base plate has a plurality of leveling devices, that are designed to align the base plate relative to a Un ⁇ terground. Accordingly, the inventions ⁇ tion proper CNC processing machine can be easily set up on a variety of surfaces and align based on the substrate and / or on the workpiece to be machined.
  • a base plate under Ver ⁇ application of screws and centering pins is detachably secured, which is provided at its upper side with linear guides for the method of the stator along the X-axis on the base plate.
  • the detachable arrangement is a modular design of the CNC processing ⁇ machine and the associated good portability beneficial. Centering is useful in order not to lose the alignment of the CNC machine tool with multiple Umposi ⁇ tioning.
  • an intermediate plate is open ⁇ leads on which the stand is attached to the linear guides, wherein the interim ⁇ rule plate particular using fastening bolts ⁇ and centering pins is detachably fastened. The intermediate plate provides the stand with a detachable interface to the moving unit along the X-axis.
  • a work platform is be advantageous ⁇ solidifies on the intermediate plate, in particular such a cabinet with an integrated switch. In this way, a very compact construction of the CNC processing machine according to the invention is achieved.
  • the stator is designed as a cast construction, which is advantageous for the reduction of vibrations.
  • the tool module along the arranged on the stator circular arc-shaped convex guide by a defined angle about the C-axis is movable.
  • a circumferential machining of the rotor would be possible with only three rotations.
  • the tool module is steplessly lockable in the various win ⁇ kel tooen. This can be done in particular the processing of Schaufelfußfactnut by the tool module aligned in a first step relative to the C-axis, then locked and finally by Ver ⁇ drive the tool unit along the X, Y and Z axis be ⁇ works.
  • a milling tool rotating around the Z axis Anlagentrei ⁇ ben in the tool module to a routing module that is added to from ⁇ , a milling tool rotating around the Z axis Anlagentrei ⁇ ben.
  • the present invention provides a method for the mechanical machining of a rotor of a turbomachine using a CNC machining according to the invention.
  • processing machine of the type described above comprising the steps of: a) jacking the runner to be processed on storage stands; b) constructing the featuressma ⁇ machine next to the jacked rotor such that the X-axis of the machine tool extends parallel to the longitudinal axis of the rotor and that the C-axis of thepasssma ⁇ machine coincides with the longitudinal axis of the rotor; c) Bear ⁇ working a first circumferential portion of the rotor using the processing machine; d) turning the rotor about its longitudinal axis by a predetermined angle, for example ⁇ with the support of a hall crane; e) processing a further peripheral portion of the rotor using the processing machine; and f) repeating steps d) and e) until the entire circumferential region of the rotor has been processed.
  • Figure 1 is a schematic perspective view of a
  • Figure 2 is a schematic perspective view of the in
  • Figure 1 shown CNC processing machine during the machining of a rotor
  • FIG. 3 shows a side view of the arrangement shown in FIG.
  • the mobile CNC processing machine 1 is used for processing a rotor 2 of a turbomachine, such as a rotor of a steam turbine. It has a modular design, whereby the size of the modules is selected such that the CNC processing machine in disassembled state in conventional can transport freight containers and is accordingly mobile.
  • the CNC machine tool 1 comprises a base ⁇ plate 3 with a plurality of leveling devices 4 which are designed to align the base plate 3 relative to a UN terground. 5
  • a Ba ⁇ sisplatte 6 using screws, not shown, and centering pins is detachably secured, which is comparable to see on their upper side with it in the direction of X-axis of the CNC machine tool 1 extending linear guides.
  • an intermediate plate 8 is guided, on which a stand 9 is fixed, wherein the Zwi ⁇ rule plate 8 is releasably secured using also unspecified Darge ⁇ technicallyer mounting screws and centering.
  • a tool module 10 along a Y-axis and along a Z-axis of the CNC machining ⁇ processing machine 1 is held movable.
  • the tool module 10 is presently designed as a milling module and adapted to receive a machining tool 11 in the form of a milling cutter and to drive in rotation about the Z-axis.
  • the movable along the Y and Z axis tool module 10 is held on the stator 9 on a circular arc-shaped convex guide 12 and thus pivotally about a C-axis of the CNC processing machine 1 along a circular line extending parallel to the X-axis and the Z-axis intersects. Accordingly, it means that the Y-axis extends tangentially to a circular path, wel ⁇ che having the C axis as center.
  • the tool module 10 can be steplessly locked in a circle about the C-axis in the various angular positions.
  • the CNC processing machine 1 has a working platform 13 with an integrated control cabinet 14, which in the present case is fastened to the intermediate plate 8 and from which the CNC processing machine 1 can be controlled by an operator.
  • the X-axis, the Y-axis and the Z-axis are arranged perpendicular to each other.
  • the X-axis is fixed, while the Y-axis and the Z-axis in response to the pivotal position of the tool module 10 about the C-axis variie ⁇ ren.
  • the CNC processing machine 1 is constructed next to the jacked rotor 2 such that the X-axis of the CNC processing machine 1 extends parallel to the longitudinal axis L of the rotor 2 and that the C-axis of the CNC processing machine 1 with the Longitudinal axis L of the rotor 2 coincides.
  • the rotor 2 can be machined over a first circumferential portion using the machining tool 11.
  • the rotor 2 is rotated on the support blocks 15 by a predetermined angle about its longitudinal axis L, which can be done, for example, with the assistance of a hall crane or ⁇ same. Then, the mechanical processing of another circumferential portion of the rotor 2 can join.
  • the CNC processing machine can be repositioned in the direction of the X axis, if necessary, in order to process further turbine stages.
  • An essential advantage of the previously described CNC processing machine 1 is that the tool module 10 can be moved about the C axis along the arcuate convex guide 12 arranged on the stand 9. Thus, it is not absolutely necessary to support the rotor 2 in a rotationally driveable manner, which means that in particular the base plate can be made comparatively small. This is associated with a low weight of the CNC machining ⁇ processing machine 1 and with a small space requirement, which in particular has a positive effect on the cost and transportability of the CNC processing machine 1.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Machine Tool Units (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine mobile CNC-Bearbeitungsmaschine (1), die zur Bearbeitung eines Läufers (2) einer Strömungsmaschine ausgelegt ist, insbesondere zur Bearbeitung eines Läufers einer Dampfturbine, umfassend eine X-Achse, eine Y-Achse und eine Z-Achse, die jeweils senkrecht zueinander angeordnet sind, eine Grundplatte (3), einen auf der Grundplatte (3) angeordneten und relativ zu dieser entlang der X-Achse verfahrbaren Ständer (9) und ein an dem Ständer (9) entlang der Y-Achse und entlang der Z-Achse verfahrbar gehaltenes Werkzeugmodul (10), das dazu ausgelegt ist, ein Bearbeitungswerkzeug (11) aufzunehmen, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeugmodul (10) entlang einer an dem Ständer (9) angeordneten kreisbogenförmigen konvexen Führung (12) geführt um eine C-Achse verfahrbar ist, die sich parallel zur X-Achse erstreckt, dass die Z-Achse die C-Achse schneidet und dass sich die Y-Achse tangential zu einer Kreisbahn erstreckt, welche die C-Achse als Mittelpunkt aufweist.

Description

Mobile CNC-Bearbeitungsmaschine
Die vorliegende Erfindung betrifft eine mobile CNC-Bearbei- tungsmaschine, die zur Bearbeitung eines Läufers einer Strö¬ mungsmaschine ausgelegt ist, insbesondere zur Bearbeitung eines Läufers einer Dampfturbine, umfassend eine X-Achse, eine Y-Achse und eine Z-Achse, die jeweils senkrecht zuein¬ ander angeordnet sind, eine Grundplatte, einen auf der Grund- platte angeordneten und relativ zu dieser entlang der X-Achse verfahrbaren Ständer und ein an dem Ständer entlang der Y- Achse und entlang der Z-Achse verfahrbar gehaltenes Werkzeug¬ modul, das dazu ausgelegt ist, ein Bearbeitungswerkzeug auf¬ zunehmen .
Läufer von Dampfturbinen eines Kraftwerks sind während des Betriebs hohen mechanischen und/oder thermischen Belastungen ausgesetzt. Vor diesem Hintergrund ist es häufig erforder¬ lich, die Läufer im Rahmen von Wartungsarbeiten einer mecha- nischen Bearbeitung zu unterziehen. So werden beispielsweise die an einem Läufer zur Aufnahme von Laufschaufeln vorgesehenen Nuten mit einem Fräswerkzeug nachbearbeitet.
Steht eine solche mechanische Bearbeitung eines Läufers an, so besteht eine Möglichkeit darin, den Läufer auszubauen und zu einer Fertigungshalle zu transportieren, in der eine zur Durchführung der erforderlichen Bearbeitung geeignete CNC-Bearbeitungsmaschine ortsfest aufgestellt ist. Der Transport ist allerdings sehr zeitintensiv, was mit langen Stillstand- zeiten des Kraftwerks und entsprechend hohen Kosten einher¬ geht .
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Läufer vor Ort im Kraftwerk mechanisch zu bearbeiten. Hierzu muss eine zur Durchführung der erforderlichen Bearbeitung geeignete mobile CNC-Bearbeitungsmaschine der eingangs genannten Art zum
Kraftwerk transportiert und dort aufgestellt werden, worauf¬ hin der ausgebaute Läufer bearbeitet werden kann. Eine solche mobile Bearbeitungsmaschine ist beispielsweise in der WO 2013/178377 AI offenbart. Die hier beschriebene CNC-Bearbei- tungsmaschine umfasst eine Grundplatte in Form eines modular aufgebauten Maschinenbettes, auf dem ein Spindelstock mit einem Spindelstockspannfutter, ein Reitstock mit einem Reitstockspannfutter, zumindest zwei Lagerböcke und wenigstens ein Ständer angeordnet sind. Der Ständer ist entlang einer vorliegend als X-Achse der CNC-Bearbeitungsmaschine bezeich¬ neten Achse verfahrbar, die sich in der Längsrichtung des Maschinenbetts erstreckt. An dem Ständer ist ein Werkzeug¬ modul verfahrbar in zwei zueinander senkrechten Richtungen gehalten, die vorliegend als Y-Achse und als Z-Achse bezeich¬ net werden. Entsprechend lässt sich ein von dem Werkzeugmodul aufgenommenes Bearbeitungswerkzeug entlang der X-, Y- und Z- Achse verfahren. Zur Bearbeitung eines Läufers wird dieser ausgebaut und auf den Lagerböcken zwischen Spindelstock und Reitstock derart gelagert, dass er um eine C-Achse der CNC- Bearbeitungsmaschine drehend angetrieben werden kann. Nunmehr kann die mechanische Bearbeitung mit dem Bearbeitungswerkzeug erfolgen. Die in der WO 2013/178377 AI beschriebene CNC-Bearbeitungsmaschine ist allerdings sehr sperrig und weist ein hohes Eigengewicht auf, was hinsichtlich der Anschaffungskos¬ ten und des Transports von Nachteil ist. Darüber hinaus nimmt sie sehr viel Bauraum ein, der nicht in allen Kraftwerken zur Verfügung steht.
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine mobile CNC-Maschine der eingangs genannten Art mit alternativem Aufbau zu schaffen.
Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung eine mobile CNC-Bearbeitungsmaschine der eingangs genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist, dass das Werkzeugmodul entlang einer an dem Ständer angeordneten kreisbogenförmigen konvexen Führung geführt um eine C-Achse verfahrbar ist, die sich parallel zur X-Achse erstreckt, dass die Z-Achse die C- Achse schneidet und dass sich die Y-Achse tangential zu einer Kreisbahn erstreckt, welche die C-Achse als Mittelpunkt auf- weist. Auf diese Weise wird ein neues Maschinendesign er¬ zielt, das sich gegenüber den bekannten Maschinendesigns ins¬ besondere dadurch auszeichnet, dass auf Spindelstock und Reitstock und damit auf eine drehend antreibbare Aufnahme des zu bearbeitenden Läufers um eine C-Achse der Bearbeitungs¬ maschine vollständig verzichtet wird. Stattdessen lässt sich bei der erfindungsgemäßen CNC-Bearbeitungsmaschine das ent¬ lang der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse verfahrbare Werkzeugmodul um die C-Achse entlang der an dem Ständer ange- ordneten kreisbogenförmigen konvexen Führung positionieren. Dies führt dazu, dass insbesondere die Grundplatte bzw. das Maschinenbett sehr klein ausgeführt werden kann, wodurch ein vergleichsweise sehr geringes Eigengewicht der erfindungsge¬ mäßen CNC-Bearbeitungsmaschine erzielbar ist, was sich insbe- sondere auf die Transportierbarkeit und die damit einher¬ gehenden Kosten auswirkt. Ferner kann die Bauweise der erfindungsgemäßen CNC-Bearbeitungsmaschine sehr kompakt ausfallen, was geringe Anschaffungskosten nach sich zieht. Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist die Grundplatte eine Mehrzahl von Nivelliereinrichtungen auf, die dazu ausgelegt sind, die Grundplatte relativ zu einem Un¬ tergrund auszurichten. Entsprechend lässt sich die erfin¬ dungsgemäße CNC-Bearbeitungsmaschine auf unterschiedlichsten Untergründen problemlos aufstellen und bezogen auf den Untergrund und/oder auf das zu bearbeitende Werkstück ausrichten.
Bevorzugt ist auf der Grundplatte eine Basisplatte unter Ver¬ wendung von Schrauben und Zentrierstiften lösbar befestigt, die an ihrer Oberseite mit Linearführungen für das Verfahren des Ständers entlang der X-Achse versehen ist. Die lösbare Anordnung ist einem modularen Aufbau der CNC-Bearbeitungs¬ maschine und der damit einhergehenden guten Transportierbarkeit zuträglich. Die Zentrierung ist sinnvoll, um die Aus- richtung der CNC-Bearbeitungsmaschine bei mehrfachem Umposi¬ tionieren nicht zu verlieren. Bevorzugt ist an den Linearführungen eine Zwischenplatte ge¬ führt, auf welcher der Ständer befestigt ist, wobei die Zwi¬ schenplatte insbesondere unter Verwendung von Befestigungs¬ schrauben und Zentrierstiften lösbar befestigt ist. Die Zwi- schenplatte bietet dem Ständer eine lösbare Schnittstelle zur Verfahreinheit entlang der X-Achse.
Vorteilhaft ist an der Zwischenplatte eine Arbeitsbühne be¬ festigt, insbesondere eine solche mit integriertem Schalt- schrank. Auf diese Weise wird ein sehr kompakter Aufbau der erfindungsgemäßen CNC-Bearbeitungsmaschine erzielt.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist der Ständer als Gusskonstruktion ausgeführt, was zur Reduktion von Schwingungen von Vorteil ist.
Bevorzugt ist das Werkzeugmodul entlang der an dem Ständer angeordneten kreisbogenförmigen konvexen Führung um einen definierten Winkel um die C-Achse verfahrbar. Beispielsweise wäre bei 90° Freiheitsgrad eine umfängliche Bearbeitung des Läufers bei lediglich dreimaliger Drehung möglich.
Vorteilhaft ist das Werkzeugmodul in den verschiedenen Win¬ kelstellungen stufenlos arretierbar. Damit kann insbesondere die Bearbeitung einer Schaufelfußaufnahmenut erfolgen, indem das Werkzeugmodul in einem ersten Schritt bezogen auf die C- Achse ausgerichtet, dann arretiert und schließlich durch Ver¬ fahren der Werkzeugeinheit entlang der X-, Y- und Z-Achse be¬ arbeitet wird.
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem Werkzeugmodul um ein Fräsmodul, das dazu aus¬ gelegt ist, ein Fräswerkzeug drehend um die Z-Achse anzutrei¬ ben .
Ferner schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur mechanischen Bearbeitung eines Läufers einer Strömungsmaschine unter Verwendung einer erfindungsgemäßen CNC-Bearbei- tungsmaschine der zuvor beschriebenen Art, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: a) Aufbocken des zu bearbeitenden Läufers auf Ablageböcken; b) Aufbauen der Bearbeitungsma¬ schine neben dem aufgebockten Läufer derart, dass sich die X- Achse der Bearbeitungsmaschine parallel zu der Längsachse des Läufers erstreckt und dass die C-Achse der Bearbeitungsma¬ schine mit der Längsachse des Läufers übereinstimmt; c) Bear¬ beiten eines ersten umfänglichen Teilbereiches des Läufers unter Einsatz der Bearbeitungsmaschine; d) Drehen des Läufers um seine Längsachse um einen vorbestimmten Winkel, beispiels¬ weise mit Unterstützung eines Hallenkrans; e) Bearbeiten eines weiteren umfänglichen Teilbereiches des Läufers unter Einsatz der Bearbeitungsmaschine; und f) Wiederholen der Schritte d) und e) , bis der gesamte umfängliche Bereich des Läufers bearbeitet ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung einer mobilen CNC- Bearbeitungsmaschine gemäß einer Ausführungsform der vorlie¬ genden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeich¬ nung deutlich. Darin ist
Figur 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer
mobilen CNC-Bearbeitungsmaschine gemäß einer Aus¬ führungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 2 eine schematische perspektivische Ansicht der in
Figur 1 gezeigten CNC-Bearbeitungsmaschine während der Bearbeitung eines Läufers; und
Figur 3 eine Seitenansicht der in Figur 2 gezeigten Anordnung .
Die mobile CNC-Bearbeitungsmaschine 1 dient zur Bearbeitung eines Läufers 2 einer Strömungsmaschine, wie beispielsweise eines Läufers einer Dampfturbine. Sie ist modular aufgebaut, wobei die Größe der Module derart gewählt ist, dass sich die CNC-Bearbeitungsmaschine im demontierten Zustand in herkömm- liehen Frachtcontainern transportieren lässt und entsprechend mobil ist. Die CNC-Bearbeitungsmaschine 1 umfasst eine Grund¬ platte 3 mit einer Mehrzahl von Nivelliereinrichtungen 4, die dazu ausgelegt sind, die Grundplatte 3 relativ zu einem Un- tergrund 5 auszurichten. Auf der Grundplatte 3 ist eine Ba¬ sisplatte 6 unter Verwendung von nicht näher dargestellten Schrauben und Zentrierstiften lösbar befestigt ist, die an ihrer Oberseite mit sich in Richtung einer X-Achse der CNC- Bearbeitungsmaschine 1 erstreckenden Linearführungen 7 ver- sehen ist. An den Linearführungen 7 ist eine Zwischenplatte 8 geführt, auf der ein Ständer 9 befestigt ist, wobei die Zwi¬ schenplatte 8 unter Verwendung ebenfalls nicht näher darge¬ stellter Befestigungsschrauben und Zentrierstifte lösbar befestigt ist. An dem Ständer 9 ist ein Werkzeugmodul 10 ent- lang einer Y-Achse und entlang einer Z-Achse der CNC-Bearbei¬ tungsmaschine 1 verfahrbar gehalten. Das Werkzeugmodul 10 ist vorliegend als Fräsmodul ausgebildet und dazu ausgelegt, ein Bearbeitungswerkzeug 11 in Form eines Fräsers aufzunehmen und drehend um die Z-Achse anzutreiben. Das entlang der Y- und Z- Achse verfahrbare Werkzeugmodul 10 ist an dem Ständer 9 an einer kreisbogenförmigen konvexen Führung 12 gehalten und somit um eine C-Achse der CNC-Bearbeitungsmaschine 1 schwenkend entlang einer Kreislinie verfahrbar, die sich parallel zur X- Achse erstreckt und die Z-Achse schneidet. Entsprechend er- streckt sich die Y-Achse tangential zu einer Kreisbahn, wel¬ che die C-Achse als Mittelpunkt aufweist. Das Werkzeugmodul 10 ist kreislinienförmig um die C-Achse in den verschiedenen Winkelstellungen stufenlos arretierbar. Ferner weist die CNC- Bearbeitungsmaschine 1 eine Arbeitsbühne 13 mit integriertem Schaltschrank 14 auf, die vorliegend an der Zwischenplatte 8 befestigt ist und von der aus die CNC-Bearbeitungsmaschine 1 von einem Bediener gesteuert werden kann.
Die X-Achse, die Y-Achse und die Z-Achse sind jeweils senk- recht zueinander angeordnet. Die X-Achse ist dabei ortsfest, während die Y-Achse und die Z-Achse in Abhängigkeit von der Schwenkposition des Werkzeugmoduls 10 um die C-Achse variie¬ ren . Zur Bearbeitung eines Läufers 2 wird dieser, wie es in den Figuren 2 und 3 dargestellt ist, zunächst ausgebaut und nach dem Entfernen der an diesem gehaltenen Laufschaufeln auf Ab- lageböcken 15 angeordnet. Anschließend wird die CNC-Bearbei- tungsmaschine 1 neben dem aufgebockten Läufer 2 derart aufgebaut, dass sich die X-Achse der CNC-Bearbeitungsmaschine 1 parallel zu der Längsachse L des Läufers 2 erstreckt und dass die C-Achse der CNC-Bearbeitungsmaschine 1 mit der Längsachse L des Läufers 2 übereinstimmt. Nunmehr kann der Läufer 2 über einen ersten umfänglichen Teilbereich unter Einsatz des Bearbeitungswerkzeugs 11 mechanisch bearbeitet werden. In einem weiteren Schritt wird der Läufer 2 auf den Ablageböcken 15 um einen vorbestimmten Winkel um seine Längsachse L gedreht, was beispielsweise mit Unterstützung eines Hallenkrans oder der¬ gleichen erfolgen kann. Dann kann sich die mechanische Bearbeitung eines weiteren umfänglichen Teilbereiches des Läufers 2 anschließen. Die letzten beiden Schritte werden dann wiederholt, bis der gesamte umfängliche Bereich bearbeitet ist. Sollen dann weitere Bereiche bearbeitet werden, kann die CNC- Bearbeitungsmaschine in Richtung der X-Achse umpositioniert werden, wenn dies erforderlich ist, um weitere Turbinenstufen zu bearbeiten. Ein wesentlicher Vorteil der zuvor beschriebenen CNC-Bearbeitungsmaschine 1 besteht darin, dass das Werkzeugmodul 10 um die C-Achse entlang der an dem Ständer 9 angeordneten kreisbogenförmigen konvexen Führung 12 verfahren werden kann. Damit ist es nicht zwingend erforderlich, den Läufer 2 drehend antreibbar zu lagern, was dazu führt, dass insbesondere die Grundplatte vergleichsweise klein ausgeführt werden kann. Dies geht mit einem geringen Eigengewicht der CNC-Bearbei¬ tungsmaschine 1 und mit einem kleinen Raumbedarf einher, was sich insbesondere positiv auf die Anschaffungskosten und die Transportierbarkeit der CNC-Bearbeitungsmaschine 1 auswirkt.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele einge¬ schränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .
Bezugs zeichenliste
1 CNC-Bearbeitungsmaschine
2 Läufer
3 Grundplatte
4 Nivelliereinrichtung
5 Untergrund
6 Basisplatte
7 Linearführung
8 Zwischenplatte
9 Ständer
10 Werkzeugmodul
11 Bearbeitungswerkzeug
12 Führung
13 Arbeitsbühne
14 Schaltschrank
15 Ablagebock
L Längsachse

Claims

Patentansprüche
1. Mobile CNC-Bearbeitungsmaschine (1),
die zur Bearbeitung eines Läufers (2) einer Strömungs¬ maschine ausgelegt ist,
insbesondere zur Bearbeitung eines Läufers einer Dampfturbine,
umfassend eine X-Achse, eine Y-Achse und eine Z-Achse, die jeweils senkrecht zueinander angeordnet sind, eine Grund¬ platte (3) , einen auf der Grundplatte (3) angeordneten und relativ zu dieser entlang der X-Achse verfahrbaren Ständer (9) und ein an dem Ständer (9) entlang der Y-Achse und entlang der Z-Achse verfahrbar gehaltenes Werkzeugmodul (10), das dazu ausgelegt ist, ein Bearbeitungswerkzeug (11) auf¬ zunehmen,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Werkzeugmodul (10) entlang einer an dem Ständer (9) angeordneten kreisbogenförmigen konvexen Führung (12) geführt um eine C-Achse verfahrbar ist, die sich parallel zur X-
Achse erstreckt, dass die Z-Achse die C-Achse schneidet und dass sich die Y-Achse tangential zu einer Kreisbahn er¬ streckt, welche die C-Achse als Mittelpunkt aufweist.
2. CNC-Bearbeitungsmaschine (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Grundplatte (3) eine Mehrzahl von Nivelliereinrichtungen (4) aufweist, die dazu ausgelegt sind, die Grundplatte (3) relativ zu einem Untergrund (5) auszurichten.
3. CNC-Bearbeitungsmaschine (1) nach einem der vorhergehen¬ den Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
auf der Grundplatte (3) eine Basisplatte (6) unter Verwen- dung von Schrauben und Zentrierstiften lösbar befestigt ist, die an ihrer Oberseite mit Linearführungen (7) für das Verfahren des Ständers (9) entlang der X-Achse versehen ist .
4. CNC-Bearbeitungsmaschine (1) nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
an den Linearführungen (7) eine Zwischenplatte (8) geführt ist, auf welcher der Ständer (9) befestigt ist,
wobei die Zwischenplatte (8) insbesondere unter Verwendung von Befestigungsschrauben und Zentrierstiften lösbar befestigt ist.
5. CNC-Bearbeitungsmaschine (1) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
an der Zwischenplatte (8) eine Arbeitsbühne (13) befestigt ist, insbesondere eine solche mit integriertem Schalt¬ schrank ( 14 ) .
6. CNC-Bearbeitungsmaschine (1) nach einem der vorhergehen den Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Werkzeugmodul (10) entlang der an dem Ständer (9) ange ordneten kreisbogenförmigen konvexen Führung (12) um einen definierten Winkel um die C-Achse verfahrbar ist.
7. CNC-Bearbeitungsmaschine (1) nach einem der vorhergehen¬ den Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Werkzeugmodul (10) in den verschiedenen Winkelstellun- gen stufenlos arretierbar ist.
8. CNC-Bearbeitungsmaschine (1) nach einem der vorhergehen¬ den Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
es sich bei dem Werkzeugmodul (10) um ein Fräsmodul han¬ delt, das dazu ausgelegt ist, ein Fräswerkzeug drehend um die Z-Achse anzutreiben.
9. Verfahren zur mechanischen Bearbeitung eines Läufers einer Strömungsmaschine unter Verwendung einer CNC-Bearbei¬ tungsmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das die Schritte aufweist:
a) Aufbocken des zu bearbeitenden Läufers (2) auf Ablage¬ böcken (15) ;
b) Aufbauen der CNC-Bearbeitungsmaschine (1) neben dem auf¬ gebockten Läufer (2) derart, dass sich die X-Achse der CNC- Bearbeitungsmaschine (1) parallel zu der Längsachse (L) des Läufers (2) erstreckt und dass die C-Achse der CNC-Bearbei¬ tungsmaschine (1) mit der Längsachse (L) des Läufers (2) übereinstimmt ;
c) Bearbeiten eines ersten umfänglichen Teilbereiches des Läufers (2) unter Einsatz der CNC-Bearbeitungsmaschine (1); d) Drehen des Läufers (2) um seine Längsachse (L) um einen vorbestimmten Winkel;
e) Bearbeiten eines weiteren umfänglichen Teilbereiches des Läufers (2) unter Einsatz der CNC-Bearbeitungsmaschine (1); und
f) Wiederholen der Schritte d) und e) , bis der gesamte um¬ fängliche Bereich des Läufers (2) bearbeitet ist.
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