專利名稱：一種沿一條主軸延伸的渦輪葉片型面的銑削方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從一個(gè)工件銑削一種具有一個(gè)凸的吸入側(cè)和一個(gè)凹的壓力側(cè)的、沿一個(gè)主軸延伸的渦輪葉片型面的方法。
本發(fā)明尤其涉及用于所謂的滾筒葉片的渦輪葉片型面的銑削，它具有如下形式的渦輪葉片型面、即該型面沿一條主軸無變化，而且除此之外也不扭曲，并且廣泛用于蒸汽渦輪機(jī)中。這樣的滾筒葉片除本身的渦輪葉片型面外，通常還具有用來使型面固定在其上的底部和用來實(shí)現(xiàn)一定的密封功能及阻尼功能的頂部。滾筒葉片應(yīng)用在許多裝置中。滾筒葉片大都由簡單的成型工件、即毛坯銑削而成。其中，毛坯具有簡單的外形，例如由一個(gè)大錠截得；它通常是一個(gè)棱柱，且沿要制造的滾筒葉片的主軸是直的。并且垂直于主軸方向的截面為矩形或平行四邊形。
在文獻(xiàn)GB-PS 625 771、GB-PS 635 775和GB-PS 703 796中，出現(xiàn)過有關(guān)用于滾筒葉片的、沿一個(gè)主軸呈直的，即尤其是不扭曲的渦輪葉片型面的概述。一種在其中所概述的渦輪葉片型面的特征是，它由一束直線構(gòu)成，這些線的總和組成與渦輪葉片型面相對(duì)應(yīng)的表面。一種如在滾筒葉片中所存在的、沿一條主軸呈直的渦輪葉片型面是一個(gè)這種所概述的渦輪葉片型面的簡單例子，其中，組成直的渦輪葉片型面的直線都平行于主軸。此外，也有復(fù)雜的型面，尤其是在垂直于主軸的截面內(nèi)具有沿主軸線性變化的、并且扭曲的型面。這種扭曲的型面的形成來自下面簡單的模型一種沿一條主軸呈直的或線性變化的、不扭曲的型面將用一束如在“Mikado”游戲中使用的棒代表。其第一端終止于一個(gè)底座上，而第二端由一個(gè)模型人的手面壓在基座上的棒束，可通過該手面的扭轉(zhuǎn)和/或移動(dòng)變形并扭曲成多種多樣的形式，而沒有一根棒折斷，并且在棒的數(shù)量足夠多時(shí)，這些棒的總體始終還構(gòu)成一個(gè)一體的，看上去封閉的型面。每個(gè)可由這種方式產(chǎn)生的型面都是由一組直線或與上述文獻(xiàn)中所描述的相一致的線組成的型面的一個(gè)例子。應(yīng)該注意，實(shí)際上，每個(gè)型面的局部、即在各點(diǎn)的足夠小的周圍區(qū)域內(nèi)都同由一組直線組成的和尤其是平的型面近似。對(duì)于由一組直線組成并沿一條主軸延伸的渦輪葉片型面或渦輪葉片型面的部分而言，一般可以確認(rèn)，這些線分別與主軸成銳角，這不僅基于這樣的渦輪葉片型面是由直的渦輪葉片型面形成的，也基于該渦輪葉片型面在大致垂直于主軸的橫截面內(nèi)始終比在平行于主軸的縱截面內(nèi)彎得更明顯。
一種具有一個(gè)凸的吸入側(cè)和一個(gè)凹的壓力側(cè)的、沿一條主軸延伸的渦輪葉片型面的銑削方法曾在專利說明書DE 25 44 612 C3中出現(xiàn)過。按照該方法，渦輪葉片型面按下面方式銑削，銑刀呈圓形或螺旋形環(huán)繞主軸而繞工件移動(dòng)并有一個(gè)切削刃旋轉(zhuǎn)布置的端面，這些切削刃在要制造的渦輪葉片型面的表面的每個(gè)點(diǎn)上都與相關(guān)的渦輪葉片型面的切面構(gòu)成一個(gè)銳角。其中，壓力側(cè)和吸入側(cè)用一個(gè)銑刀來加工。在銑刀相對(duì)于要加工的渦輪葉片型面為空間定位的條件下，銑削過的工件表面具有凹槽狀結(jié)構(gòu)，并且需要昂貴的再加工以獲得渦輪葉片型面。因此，僅需要一個(gè)銑刀來加工渦輪葉片型面的方法所顯示的優(yōu)點(diǎn)大大地受限，因?yàn)?，?duì)被銑削的工件需要至少一種再成型的切削加工。
在由G.Spur和T.Stoeferle所著，由慕尼黑和維也納Carl Hans-er出版社于1979年出版的“制造技術(shù)手冊”第一卷第三冊的第七段中曾對(duì)已公開的銑削方法及所適合的機(jī)床進(jìn)行過一般性概述，但沒對(duì)銑削渦輪葉片型面所存在的特殊問題作出說明。在437頁的7.2.1段及438頁的圖示中，介紹了一種圓柱形型面的銑削方法，用該方法可直接獲得所希望的，尤其是沒有宏觀可見凹槽結(jié)構(gòu)的型面。所提到的該段還包括對(duì)銑刀的基本構(gòu)造的概述，尤其可參見463頁及下頁的第7.6段，以及對(duì)銑床基本構(gòu)造的說明。
鑒于已公開的通過銑削來加工帶有一個(gè)凸的吸入側(cè)和一個(gè)凹的壓力側(cè)的渦輪葉片型面的方法所存在的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于，要確定相應(yīng)的方法，它至少使葉片型面的吸入側(cè)或壓力側(cè)具有至少不需要再成型加工的表面。
鑒于吸入側(cè)的制造，為達(dá)到上述目的，給出了從一個(gè)工件銑削一種具有一個(gè)凸的吸入側(cè)和一個(gè)凹的壓力側(cè)的、沿一條主軸延伸的渦輪葉片型面的方法，其中，吸入側(cè)借助一個(gè)附設(shè)的繞一個(gè)所屬轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的銑刀來銑削，該銑刀有一圓環(huán)形的、平的端面，它是一種帶有至少一個(gè)切削刃的旋轉(zhuǎn)裝置，在該方法中，銑刀和工件大致垂直于主軸相對(duì)運(yùn)動(dòng)，其中，位于端面內(nèi)的切削刃及端面與要銑削的吸入側(cè)相切，而吸入側(cè)與一個(gè)同主軸成銳角的接觸線接觸。
相應(yīng)地，與上面專利中介紹的方法不同，具有一個(gè)位于端面內(nèi)的切削刃的銑刀按下面方式對(duì)正，即在接觸線上，它的端面大致與吸入側(cè)相切。由此，銑削不再主要由端面而主要由側(cè)面完成，當(dāng)然，銑刀在工件上形成的銑削軌跡實(shí)際上具有一個(gè)平的區(qū)域。在以往的方法中不可避免地形成的凹槽結(jié)構(gòu)可因此而避免，并可基本上直接在吸入側(cè)獲得所希望的表面，必須進(jìn)行的再加工僅限于為使表面達(dá)到光滑而進(jìn)行的磨削，成型再加工不再絕對(duì)需要了。
本發(fā)明所提出的銑刀的定位意味著，銑刀與吸入側(cè)相切的接觸線，與線組中的一條直線對(duì)應(yīng)，這些組線在銑刀接觸位置的區(qū)域內(nèi)與所希望的渦輪葉片型面相近似。當(dāng)所加工的渦輪葉片型面事實(shí)上由一組直的線構(gòu)成時(shí)，這種近似性最佳。即便是這種情況和近似性相應(yīng)地不夠完美，它依然是非常有益的，因?yàn)橛煞椒ㄒ鸬呐c渦輪葉片型面的偏差保持在非常小的范圍內(nèi)。
為在由銑刀在工件上形成的銑削軌跡內(nèi)獲得特別寬的、光滑的區(qū)域，銑刀按如下方式定位是有益的，即接觸線為一條完全處在端面內(nèi)的、連接端面外緣兩點(diǎn)的弦。由接觸線所確定的該銑削軌跡的、光滑的區(qū)域通過這種方式變得尤其大。如果接觸線大致與端面的一個(gè)內(nèi)邊相切延伸、即當(dāng)它幾乎到達(dá)端面的內(nèi)邊上時(shí)，這尤其有益。端面的外邊是由切削刃的背向銑刀轉(zhuǎn)軸的端部確定的；而端面的內(nèi)邊是由切削刃的朝向銑刀轉(zhuǎn)軸的端部形成的。相應(yīng)地，銑削吸入側(cè)時(shí)銑刀布置的種類及方式主要取決于所采用的銑刀的幾何形狀。其中銑刀在端面上所具有的切削刃數(shù)量并不十分重要；銑刀可根據(jù)專業(yè)人員提供的鑒定意見而進(jìn)行選擇。
許多渦輪葉片型面在本身的吸入側(cè)和壓力側(cè)之間具有過渡區(qū)，尤其在其前部和后部區(qū)域，它們本身是凸的。這些過渡區(qū)最好按照前面所述的方法同吸入側(cè)一起被銑削。
本方法對(duì)于其吸入側(cè)是由一組直線組成的、每條線都與主軸成銳角的渦輪葉片型面的加工特別有利，其中，接觸線始終位于一條直線上。在銑削渦輪葉片型面時(shí)，銑刀的端面必須盡可能好地與渦輪葉片型面重合于接觸線上；這點(diǎn)對(duì)于一種由一組直線組成的渦輪葉片型面而言，尤其有利的方式是接觸線始終處在直線中的一條上。由于渦輪葉片型面在要加工的吸入側(cè)是凸的，這意味著，端面一定要與待加工的壓力側(cè)相切。由此，殘留的余量保持很小。
本方法尤其適合加工滾筒葉片的吸入側(cè)，在該葉片中，所有的直線都平行于主軸。其中，由于余量可完全避免，可能進(jìn)行的再加工僅僅以降低其表面粗糙度為目的。
考慮到渦輪葉片型面的壓力側(cè)的加工，為達(dá)到這一目的，提出一種從一個(gè)工件銑削一個(gè)帶有一個(gè)凸的吸入側(cè)和一個(gè)凹的壓力側(cè)的渦輪葉片型面的方法，其中，壓力側(cè)借助一個(gè)所屬的繞一個(gè)所屬轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的、與一個(gè)垂直于主軸的截面成銳角相交的銑刀來銑削，其中，工件和銑刀與主軸成銳角而相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
銑削壓力側(cè)的方法是基于所采用的銑刀的轉(zhuǎn)軸以如下方式向待加工的渦輪葉片型面傾斜，即產(chǎn)生一個(gè)具有橢圓截面的銑削軌跡。凹的壓力側(cè)由此在任何情況下都可銑削得非常近似，因此，鑒于殘留的一定量的余量這個(gè)不可避免的事實(shí)，僅在很小的范圍內(nèi)需要成型再加工。與已公開的銑削壓力側(cè)的方法、尤其是軋輥銑削法相比的另一優(yōu)點(diǎn)在于，能夠采用一把沿轉(zhuǎn)軸方向相對(duì)較短的銑刀并因此可夾緊和支承在距要加工的壓力側(cè)較小的間隔內(nèi)；由此，可獲得一種相對(duì)穩(wěn)固的且?guī)缀醪徽駝?dòng)的傾斜裝置，它使得如同按照本方法可達(dá)到的一樣，保證了壓力側(cè)表面的高質(zhì)量。
銑削壓力側(cè)的方法在特殊方式下，也適合于與更前面所述的銑削吸入側(cè)的方法相組合，通過這種組合，可在工件一次夾緊后使渦輪葉片型面完全銑削。不過，如果對(duì)于吸入側(cè)和壓力側(cè)采用不同的可擺動(dòng)的銑刀，就需要驅(qū)動(dòng)銑刀的裝置，不過采用普通的銑床毫無問題。提供一臺(tái)銑床可至少放棄一臺(tái)其它的用來成型加工銑削過的帶有一定余量的渦輪葉片型面的機(jī)床，這特別經(jīng)濟(jì)。
采用具有比壓力側(cè)的最小曲率半徑更小半徑的銑刀來銑削壓力側(cè)是十分有利的。由于采用了一種具有傾斜轉(zhuǎn)軸的銑刀來銑削壓力側(cè)，形成了一個(gè)具有橢圓截面的銑削軌跡，該軌跡在局部區(qū)域具有比銑刀更大的曲率半徑。由此可使壓力側(cè)外形與部分相互重疊的橢圓形銑削軌跡相近似并由此使余量保持很小。
由銑刀在壓力側(cè)上形成一個(gè)下面這樣的銑削軌跡是十分有利的，即該軌跡在一條接觸線上與壓力側(cè)接觸，并具有基本上與壓力側(cè)在接觸線上的曲率半徑相同的曲率半徑。通過這種方式，所述的型面和銑削軌跡曲線不僅在軌跡方面，也在其一階導(dǎo)數(shù)和二階導(dǎo)數(shù)方面相互重合，由此，達(dá)到與要加工的渦輪葉片型面良好的近似。
在不影響本方法其它方面的情況下，整個(gè)壓力側(cè)最好按下面方式銑削，由銑刀形成數(shù)個(gè)銑削軌跡，它們部分相互重疊。尤其在上文所述的設(shè)置中，完全不需要特別多的銑削軌跡，而最多四個(gè)就足夠了。這一點(diǎn)尤其適合于下面場合、即壓力側(cè)具有基本上保持為相同的曲率半徑，例如基本上呈圓柱形的。
銑削壓力側(cè)的這種方法也特別適合于銑削其壓力側(cè)由一組其中每一條都與主軸成銳角的直線組成的渦輪葉片型面，并且在此，銑刀始終沿直線中的一條移動(dòng)。其中所帶來的優(yōu)點(diǎn)與上文所描述的銑削由一組直線組成的渦輪葉片型面的吸入側(cè)的優(yōu)點(diǎn)相當(dāng)。因此可實(shí)現(xiàn)，銑削軌跡沿接觸線與要加工的渦輪葉片型面完全重合，這對(duì)避免余量過大特別重要。
銑削壓力側(cè)的這種方法用來銑削由一組直線組成的壓力側(cè)也具有特別的優(yōu)點(diǎn)，其中，所有直線都平行于主軸，因此壓力側(cè)沿主軸是直的。其特別的優(yōu)點(diǎn)在于，銑削軌跡與壓力側(cè)的重合不僅源于每條銑削軌跡的接觸線處在要加工的壓力側(cè)，也源于沿這些接觸線的每一條，銑削軌跡的曲率與要加工的壓力側(cè)的曲率重合。出現(xiàn)的余量因此非常小，而該方法尤其經(jīng)濟(jì)，這一點(diǎn)不僅就其本身而言，而且也鑒于當(dāng)然始終必要的再加工。
應(yīng)補(bǔ)充一點(diǎn)，為加工直的渦輪葉片型面，無論銑削吸入側(cè)還是銑削壓力側(cè)，可通過下面方式得到一種簡化，即不必使要加工成渦輪葉片型面的工件相對(duì)于主軸翻倒。只需要銑刀相對(duì)于工件繞主軸旋轉(zhuǎn)，工件與銑刀之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)必須是垂直于主軸的平動(dòng)。
下面借助于附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步說明。為突出某些特征，部分圖是示意的和/或失真的，附圖中

圖1為垂直于主軸的毛坯的截面圖及用來銑削吸入側(cè)的銑刀；圖2和圖3為銑削吸入側(cè)時(shí)各不同時(shí)刻的銑削過程；圖4為加工完的渦輪葉片型面視圖；圖5為型面的截面圖；圖6為在銑削吸入側(cè)的過程中清楚表現(xiàn)某些特征的簡圖；圖7為圖6中輪廓的另一側(cè)視圖；圖8為帶有一個(gè)處于銑削壓力側(cè)位置的銑刀的葉片型面視圖；圖9為圖8所示裝置的截面圖；圖10為描述帶有多個(gè)銑削軌跡的要銑削的壓力側(cè)的簡圖。
圖1、2和3示出了銑削一個(gè)直的渦輪葉片型面2的吸入側(cè)3時(shí)的不同階段，其中，渦輪葉片型面2環(huán)繞(以十字代表的)主軸1并相對(duì)于銑刀7運(yùn)動(dòng)。初始的而且最終要加工的渦輪葉片型面2被某一余量包圍，它同渦輪葉片型面2一起構(gòu)成工件5。為簡單起見，余量表示成具有一定厚度的一層，不過它的形狀對(duì)本方法的實(shí)施影響是次要的。渦輪葉片型面2有一個(gè)凸的吸入側(cè)3和一個(gè)位于其對(duì)面的凹的壓力側(cè)4；從下面的事實(shí)可對(duì)吸入側(cè)3和壓力側(cè)4的名稱有更清楚的理解，即，在(渦輪)工作時(shí)，在渦輪葉面型面上吸入側(cè)3和壓力側(cè)4之間形成一個(gè)壓力差，其中較高的壓力處于壓力側(cè)4。在吸入側(cè)3和壓力側(cè)4之間存在過渡區(qū)13和14，其中，過渡區(qū)13為葉片前部，在工作時(shí)工作介質(zhì)從此流入，而過渡區(qū)14為葉片后部，工作時(shí)，工作介質(zhì)由這里噴出。該過渡區(qū)13和14一般是凸的，因此最好同吸入側(cè)3一起銑削。它的銑削用一個(gè)銑削吸入側(cè)3時(shí)所選的、并因此而附帶的銑刀7來完成，該銑刀繞一個(gè)所屬的轉(zhuǎn)軸6旋轉(zhuǎn)，并在過渡區(qū)13和14及吸入側(cè)3上銑削。該銑刀不但在朝向渦輪葉片型面2的端面8上，而且在或多或少垂直于端面8的側(cè)面上都具有切削刃9，側(cè)面的切削刃銑掉了工件5的去料并由此在工件5上露出了吸入側(cè)3。有關(guān)銑刀7在工件5上方進(jìn)刀的細(xì)節(jié)已經(jīng)基本上解釋過了，并可借助于其它圖示還將得到更詳細(xì)地說明。按照?qǐng)D1至3，銑刀7從葉片后部14開始，并經(jīng)過吸入側(cè)3銑到葉片前部13。在所示的場合下，葉片前部具有近似于圓柱形的型面，因此可以不用其它銑刀，而用為吸入側(cè)3選定的銑刀7銑削。葉片前部13直到壓力側(cè)4的過渡區(qū)在此基本上全部露出。
圖4示出了一個(gè)已加工完的渦輪葉片型面的垂直于主軸1的視圖；圖5示出了圖4中V-V線處葉片型面2的截面。主軸1、吸入側(cè)3和壓力側(cè)4可清楚地看出。
圖6和7給出了符合本發(fā)明的銑削吸入側(cè)3的幾何關(guān)系，其中，圖6示出了銑刀7的選型圖和垂直于主軸1的工件5，而圖7是同一裝置的平行于主軸1的圖6中VI-VI線處的截面視圖。圖6和圖7之間的關(guān)系也在圖7中通過線VI-VI給出，在圖6中清楚地再現(xiàn)了該裝置的視圖。按照這些圖并借助一個(gè)柱狀的并繞所屬轉(zhuǎn)軸6旋轉(zhuǎn)的銑刀7，即可從工件5銑削出葉片型面2的吸入側(cè)3。在此，成型加工基本上借助于所示出的四個(gè)大致垂直于旋轉(zhuǎn)軸6的銑削刃9完成。通過銑刀7的旋轉(zhuǎn)，使切削刃9形成一個(gè)具有外緣11和內(nèi)緣12的圓環(huán)形端面8。其中，外緣11由切削刃9的背向轉(zhuǎn)軸6的一端給出、而內(nèi)緣12由朝向轉(zhuǎn)軸6的一端給出。為獲得一個(gè)光滑的表面，銑刀7的端面8還要這樣與要加工的吸入側(cè)3對(duì)齊，即它在接觸線10上與吸入側(cè)3相切。通過這種方式可避免超過接觸線10的寬度，從而在銑削過程中在吸入側(cè)3上留有余量。為避免這一點(diǎn)，使接觸線10完全在端面8內(nèi)且不被內(nèi)緣12中斷也具有意義；在這種情況下，可能的銑削寬度減少一半，因?yàn)橹挥薪佑|線10通過的這塊才能獲得所希望的銑削效果。為使接觸線盡可能變寬、使它像圖6所示那樣與端面8的內(nèi)緣12相切是有益的。這樣可使接觸線10變得特別寬，從而在吸入側(cè)3上產(chǎn)生一個(gè)特別寬的光滑的銑削軌跡。不過，由于所描述的銑削方法的優(yōu)越性不能在凹的壓力側(cè)4上實(shí)現(xiàn)，反正銑刀7在吸入側(cè)3上完全移過后需要將其卸下，因此建議，為獲得盡可能寬的銑削軌跡，銑刀沿大致垂直于主軸1的方向在吸入側(cè)上移過。最后應(yīng)注意，為清楚起見，在圖6和7中吸入側(cè)3被示為圓柱形，不過這不影響本發(fā)明所提出的準(zhǔn)則用于形狀復(fù)雜的吸入側(cè)3，尤其如圖5中所給出的。
從圖8、9和10中，可以看出按照本發(fā)明的渦輪葉片型面2的凹的壓力側(cè)的銑削過程。圖8示出了渦輪葉片型面2和銑削壓力側(cè)4所使用的銑刀15的配置在垂直于主軸1方向的視圖，圖9示出了垂直于主軸1的圖8中渦輪葉片型面2在IX-IX線處的截面圖，而圖10示出的是在其壓力側(cè)上具有多個(gè)銑削軌跡19的渦輪葉片型面2。首先涉及的是圖8和9。圖8示出的不僅僅是渦輪葉片型面2，而且是帶有頂部22和底部23的總的渦輪葉片21。從圖8中還可清楚地看出，渦輪葉片型面相對(duì)于主軸1是直的。為銑削壓力側(cè)，繞轉(zhuǎn)軸16旋轉(zhuǎn)的、在垂直于轉(zhuǎn)軸16的方向上其半徑明顯小于圖9中可看出的壓力側(cè)4的曲率半徑的銑刀15按下面方式設(shè)置、即轉(zhuǎn)軸16同一個(gè)垂直于主軸1延伸的平面17(圖8中用線示出)構(gòu)成一銳角，并大致沿主軸1方向在銑削的壓力側(cè)上移過。通過這種方式產(chǎn)生一個(gè)在垂直于主軸1方向上具有一個(gè)橢圓截面的銑削軌跡19，其中，形成截面的橢圓的長軸與沿接觸線20的壓力側(cè)4平行，銑削軌跡19與壓力側(cè)4重合于該接觸線上。此外，銑刀15的半徑及轉(zhuǎn)軸16和平面17之間的夾角最好這樣來確定，即使橢圓形銑削軌跡19在接觸線20上的曲率半徑與壓力側(cè)4在接觸線20上的曲率半徑相一致。通過這種方式可使殘留的余量24很小，另外，總的壓力側(cè)4可由較少的銑削軌跡19完全包容。有關(guān)細(xì)節(jié)在圖10中給出，它同時(shí)也是垂直于主軸1方向的渦輪葉片型面2的截面。壓力側(cè)4在所示的場合下為圓柱形，因此在壓力側(cè)4的各個(gè)點(diǎn)處其曲率半徑均為相同的一個(gè)值，即壓力側(cè)4的半徑18，它因此相當(dāng)于其最小曲率半徑，如圖10所示，壓力側(cè)4將被完全銑削，其中，三個(gè)以橢圓表示的銑削軌跡19相互部分重疊在壓力側(cè)4上。如已經(jīng)提及的，每條銑削軌跡必須在接觸線20上，在該接觸線上，它與壓力側(cè)4重疊，因此具有與壓力側(cè)4本身相同的曲率半徑(在這點(diǎn)上圖10可看作一個(gè)示意圖，對(duì)該圖而言，不適用于滿足上述要求)。在壓力側(cè)4上銑削軌跡之間殘留的余量24實(shí)際上很少。其實(shí)通過銑刀15的適當(dāng)尺寸及仍可保持相當(dāng)少的銑削軌跡19的數(shù)量，可使產(chǎn)生的余量24借助簡單的且一般總歸要進(jìn)行的最后加工所必須的磨削工藝來去除。
為簡明扼要起見，已參照附圖對(duì)本發(fā)明中有關(guān)一種沿主軸直線延伸的渦輪葉片型面、即一種用作滾筒葉片的渦輪葉片型面的生產(chǎn)進(jìn)行了說明。在這個(gè)說明中沒有涉及到其它渦輪葉片型面所當(dāng)然涉及的防護(hù)要求方面的限制。尤其考慮到渦輪葉片型面是由直線束構(gòu)成的，所做出的說明不必進(jìn)行修改，這僅僅說明，表示吸入側(cè)銑刀端面的布置或所要生產(chǎn)的渦輪葉片型面壓力側(cè)上的銑削軌跡的接觸線，應(yīng)與構(gòu)成渦輪葉片型面的直線中的一條相重合。對(duì)于其它的渦輪葉片型面，請(qǐng)參閱上述其它實(shí)施例采用由直線構(gòu)成的表面對(duì)渦輪葉片型面的近似。
總之，本發(fā)明能夠?qū)u輪葉片型面進(jìn)行特別經(jīng)濟(jì)合理的銑削。本發(fā)明尤其適用于在四軸或五軸的數(shù)控銑床上進(jìn)行。
權(quán)利要求
1.一種從一個(gè)工件(5)銑削一種具有一個(gè)凸的吸入側(cè)(3)和一個(gè)凹的壓力側(cè)(4)的沿一個(gè)主軸(1)延伸的渦輪葉片型面(2)的方法，其中，吸入側(cè)(3)利用一個(gè)所屬的繞一個(gè)所屬轉(zhuǎn)軸(6)旋轉(zhuǎn)的銑刀(7)來銑削，該銑刀(7)有一個(gè)圓環(huán)形的、平的端面(8)，它是一種帶有至少一個(gè)切削刃(9)的旋轉(zhuǎn)裝置，其中，銑刀(7)和工件(5)大致垂直于主軸(1)而相對(duì)運(yùn)動(dòng)，其特征在于，切削刃(9)位于端面(8)內(nèi)，而端面(8)與所要銑削吸入側(cè)(3)相切，并且吸入側(cè)(3)與一條與主軸(1)成銳角的接觸線(10)接觸。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中，端面(8)具有一個(gè)外緣(11)和一個(gè)內(nèi)緣(12)，而接觸線(10)為一條連接外緣(11)的兩個(gè)點(diǎn)的、完全處在端面(8)之內(nèi)的弦。
3.按照權(quán)利要求2所述的方法，在該方法中，接觸線(10)大致與內(nèi)緣(12)相切。
4.按照上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其中，渦輪葉片型面(2)在吸入側(cè)(3)和壓力側(cè)(4)之間具有凸的過渡帶(13，14)，它們將同吸入側(cè)(3)一起被銑削。
5.按照上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，在該方法中，吸入側(cè)(3)由一組直線組成，它們中的每一條都與主軸(1)成銳角，其中，接觸線(10)總是處在這些直線中的一條上。
6.按照權(quán)利要求5所述的方法，其中，所有的直線都平行于主軸(1)。
7.尤其按照上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的、從一個(gè)工件(5)銑削一種具有一個(gè)凸的吸入側(cè)(3)和一個(gè)凹的壓力側(cè)(4)的、沿一個(gè)主軸(1)延伸的渦輪葉片型面(2)的方法，其特征在于，壓力側(cè)(4)利用一個(gè)所屬的銑刀(15)來銑削，該銑刀可繞一個(gè)所屬的轉(zhuǎn)軸(16)旋轉(zhuǎn)，該轉(zhuǎn)軸與一個(gè)垂直于主軸(1)的平面(17)成銳角相交，其中，工件(5)和銑刀(15)與主軸(1)成銳角而相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
8.按照權(quán)利要求7所述的方法，在該方法中，壓力側(cè)(4)有一個(gè)最小曲率半徑(18)，而用來銑削壓力(4)的銑刀(15)的半徑小于該最小曲率半徑(18)。
9.按照權(quán)利要求8所述的方法，在該方法中，由銑刀(15)在壓力側(cè)(4)上形成一個(gè)銑削軌跡(19)，它與壓力側(cè)(4)在一條接觸線(20)上接觸，并且該軌跡在接觸線(20)上具有一個(gè)曲率半徑，它基本上與壓力側(cè)(4)在接觸線(20)上的曲率半徑相同。
10.按照權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的方法，在該方法中，在銑削壓力側(cè)(4)過程中，由銑刀(15)形成多個(gè)銑削軌跡(19)、尤其最多形成五個(gè)銑削軌跡(19)、它們相互間部分重疊。
11.按照權(quán)利要求7至10中任一項(xiàng)所述的方法，在該方法中，壓力側(cè)(4)由一組直線組成，它們中的每一條都與主軸(1)成一個(gè)銳角，在該方法中，銑刀(15)始終沿這些直線中的一條移動(dòng)。
12.按照權(quán)利要求11所述的方法，在該方法中，所有的直線都與主軸(1)平行。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種從一個(gè)工件(5)銑削一種具有一個(gè)凸的吸入側(cè)(3)和一個(gè)凹的壓力側(cè)(4)的沿一個(gè)主軸(1)延伸的渦輪葉片型面(2)的方法。吸入側(cè)(3)利用一個(gè)所屬的繞一個(gè)所屬轉(zhuǎn)軸(6)旋轉(zhuǎn)的銑刀(7)來銑削，該銑刀(7)具有一個(gè)圓環(huán)形的、平的端面(8)、它是一種帶有至少一個(gè)切削刃(9)的旋轉(zhuǎn)裝置，其中，銑刀(7)和工件(5)大致垂直于主軸相對(duì)運(yùn)動(dòng)，其中，切削刃(9)位于端面(8)內(nèi)，而端面(8)與要銑削的吸入側(cè)(3)相切并且該吸入側(cè)與一條與主軸(1)成銳角的接觸線(10)接觸。壓力側(cè)(4)利用一個(gè)所屬的銑刀(15)來銑削，該銑刀繞一個(gè)所屬的旋轉(zhuǎn)軸(16)旋轉(zhuǎn)，該轉(zhuǎn)軸與一個(gè)垂直于主軸(1)的平面(17)成銳角相交，其中，工件(5)和銑刀(15)與主軸成銳角而相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
文檔編號(hào)B23C3/18GK1136289SQ94194334
公開日1996年11月20日 申請(qǐng)日期1994年9月16日 優(yōu)先權(quán)日1993年9月29日
發(fā)明者羅爾夫·戴維, 伯特霍爾德·金澤爾 申請(qǐng)人:西門子公司