用于加工涡轮叶片形状的、长形的非旋转对称的工件的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种方法和一种装置，用于加工长形的、非旋转对称的、具有涡轮叶片形状的工件的，据此对工件的支撑是利用一个跟刀架（1）实现的，该跟刀架为了夹紧在工件的非旋转对称的横断面上而配有夹紧元件（15），而且在以其打开的夹紧元件夹紧工件之后，该跟刀架可沿着工件的纵轴线移动到一个支撑位置中；在跟刀架移动到支撑位置中的过程中和/或在改变跟刀架的支撑位置时，通过跟刀架的旋转部分的程序控制的旋转，防止在跟刀架的打开的夹紧元件和工件之间发生碰撞。本装置具有夹紧元件，工件可利用这些夹紧元件夹紧；跟刀架的一个旋转部分（11）配有一个单独的旋转驱动装置；配有一个控制装置，用于在沿着工件的纵轴线移动跟刀架时实现对跟刀架的旋转部分的旋转的程序控制，在跟刀架移动时，夹紧元件被置于打开的位置中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及如权利要求1和权利要求8的前序部分中所述的一种方法和一种装置，用于在采用支撑工件的跟刀架的情况下加工涡轮叶片形状的、长形的非旋转对称的工件。
技术介绍
在对长形的工件进行机械加工时，通常将这些工件在其两端加以夹住。通过合适的旋转轴线，借助围绕纵轴线的如此可能的旋转，便可对工件的所有纵边进行加工，而不须更改夹序。为了某些工件的几何构形，例如涡轮叶片的铣削加工，这种夹紧是必要的，这是因为工件的纵边的整个圆周面都必须连续地进行加工。对于其它加工件而言，只在一次夹紧中便可完成加工(与在一个纵边上的夹紧不同)。这样可节省时间并确保精密度，因为可以避免多次夹紧之间发生的误差。对这种长的和相当脆性的部件，如涡轮叶片，通常有这样一个问题:这种工件的刚性很小，远小于所用机床的刚性。一方面，这些部件由于重力和加工力之故而屈服，这就会导致工件的几何偏差；另一方面，为了实现机械加工中的稳定切削，需要高的刚性。众所周知的是，为了旋转加工，利用跟刀架支撑旋转对称的工件。这样便可大大减小工件的屈服性。例如在US 4，177，701A和DE 10 2007 029 492B3中介绍了用于旋转对称的工件的旋转加工的这种跟刀架，该跟刀架具有两个可以彼此对向回转的卡颚，以用于夹持旋转对称的工件。跟刀架在其内径上具有滚动轴承，通过这些滚动轴承使工件可旋转地被支承和被支撑。为了对长形的、具有三维自由形面的工件的加工，例如涡轮叶片上出现的情况那样，上述跟刀架是不适用的。在DE 360222A中介绍了用于长形的涡轮叶片加工的一种机床，在该机床上的工件一端被夹紧，工件的中部由一个跟刀架的一个旋转部分保持着。跟刀架和旋转轴都是可以竖直移动地安装的。在此跟刀架可以不朝向工件定向，而是固定在竖直轴线上。跟刀架的竖直调整是通过一个丝杠来实现的。通过一个自动控制装置，工件可以锁定在跟刀架上和可以释放。跟刀架的旋转部分配有用于保持工件的滑动指，这些滑动指可以有弹性地对着工件移动，并可利用一个装置锁住。在此，为了同时加工5个工件，配置了五个顺序跟刀架，这些跟刀架在一个后立柱上可以利用一个滑座竖直地在一个下固定托架和一个上托架之间进行调整以夹紧工件的端侧。五个涡轮叶片横向地通过跟刀架加以嵌置(这些跟刀架已事先去联锁，并被置于其行程的一端)并且被夹紧在两个托架之间。被嵌置在旋转轴上的铣削头开始在涡轮叶片的上端进行加工，滑座连带跟刀架也被置于合适的高度，这样这些跟刀架可保持在刀具的工作区近旁，而工件则可利用4个定位指夹紧在跟刀架上。在安置在旋转轴上的铣削头夹住工件上端并执行一个下降的进刀运动时，加工即开始。跟刀架的旋转部分通过涡轮叶片而被带入旋转中，因此不存在跟刀架的单独的旋转驱动装置。在一定的时段内，这些跟刀架停留在同一平面中，而承载着这些跟刀架的滑座也被锁止在这个平面上。为了避免下述现象，即铣削头下降之后太远离跟刀架的区域，使跟刀架下降一个预定的距离。为此，执行:停止加工和停止涡轮叶片的旋转运动；跟刀架的去联锁；承载着跟刀架的滑座的释放，其下降一个距离，重新锁止；跟刀架再夹紧在工件上；再恢复加工和涡轮叶片的旋转运动。这样就不可能实现工件的连续的和从而有效的加工。此外，支撑工件所用的整个装置也是很复杂的一种结构。在DE 19539488A1中提出一种夹紧装置，用于具有任意圆周轮廓的工件的圆周面夹紧，在此配置了两个彼此对峙地安置在一个基体上的定型夹紧颚，其夹紧面分别由若干个相互独立地可朝向被夹紧的工件液动的、并可锁定在夹紧位置上的挺杆所形成。该基体围绕一个垂直于夹紧方向定向的轴经过滚子轴承而可旋转地支承一个保持装置中。基体的传动是利用一个驱动电机经过一个安置在基体圆周上的齿环和相应的传动轮予以实现的。无论是基体或保持装置都具有朝外延伸的凹穴以用于嵌置工件，由此在经受大的力的情况下就会产生弹性变形的危险。工件的夹紧是经过两个彼此对峙地安置的并可彼此对向移动的滑座实现的，这两个滑座朝向工件方向配有定型夹颚。每个夹颚都具有若干个可液压调整的挺杆，这些挺杆都是为了夹紧工件而可朝向工件进行调整的。例如为了制造一个涡轮叶片，首先要在Iv相应的毛还上在加工车间加工出Iv夹持端来。然后在该保持端上将毛坯夹紧，并按已知方式在一个或几个加工程序中加工出弯曲的涡轮叶片面。由于尚待加工的对峙的保持端离已夹紧的保持端相当地远，所以在其加工过程中不采取别的措施那恐怕是有问题的。因此，保持装置首先得依纵向推移到如此程度，使得它被定位在被加工的叶片面的旁边。为此使用纵向导轨。保持装置在横向导轨上垂直于已部分加工了的涡轮叶片的纵向被移动，由此该已部分加工的涡轮叶片便穿过凹穴而一直到达夹紧孔。由于这种横向移动，需要一个大的工作空间。保持装置此时如此定位，使得已部分加工了的涡轮叶片的纵轴线与基体的旋转轴相一致。于是，该涡轮叶片便利用定型夹颚夹紧在基体上。此时，尚未加工过的涡轮叶片的保持端便可进行加工了。为此，已部分加工了的涡轮叶片可利用驱动电机按所需方式加以旋转，这种旋转也可经过涡轮叶片的夹紧的、已加工了的保持端予以实现。在加工完成之后，将定型夹颚松开，将保持装置从涡轮叶片一侧移走。然后可将下一个涡轮叶片夹紧，重复前面所述的过程。由于为了通过跟刀架的支撑，必须中断加工过程，所以这一点对加工过程的经济效益而言也是有缺点的。此外，还有许多涉及具有涡轮叶片形状的工件夹紧的解决方案(DE 102004056142A1, DE 102005001555A1, DE10026829C2)，其都具有多个夹紧元件，这些夹紧元件都可针对工件表面进行夹紧，但是不允许工件有旋转运动。在专利文件DE 2846851A1中也公开了一种用于涡轮叶片加工的车床，工件是由跟刀架的一个旋转部分支撑的。利用这一解决方案，跟刀架的移动过程、在其支座上和在工件上的去联锁和联锁都是自动化的，跟刀架总应处在工具的工作区中，借以尽可能消除振动的产生。在此情况下，工件可以在限刀架的一个固定部分上旋转。在此机床具有用于自动控制的装置，以用于控制工件在跟刀架的旋转部分上的联锁和去联锁。还可控制跟刀架的移动。因此，跟刀架不会主动地被驱动旋转，而是跟刀架的旋转部分是由涡轮叶片带动旋转的。这就可能产生扭转，这种扭转又会导致产生非所希望的误差。此外，跟刀架不移动越过夹紧部位以达到嵌入工件。在DE 10026829A1中介绍了一种装置，用于夹紧具有不平表面的工件，其中，一个夹紧元件或一个根据传动方式与夹紧元件稱合的元件配有一个螺纹元件，这样就为夹紧元件的直线性进给运动配属了有关螺纹元件相对于夹紧滑座的一种旋转运动，为此利用一个旋转促动器，该旋转促动器与可旋转的螺纹元件相耦联以达到其旋转传动的目的；配有至少属于一个夹紧元件的可接通的机构，以用于通过夹紧和/或通过摩擦以达到可旋转的螺纹元件的止动的目的，该螺纹元件最好包含一个弹性的摩擦元件、特别是一个夹紧元件，该元件可使可旋转的螺纹元件实现无转矩的止动。即使在这里也没有配置夹紧元件的可旋转的驱动装置。在DE 102009009056A1中介绍了一种用于加工旋转部分或曲轴的跟刀架。在夹紧部位上旋转对称的工件由该跟刀架支撑着，以达到工件挠曲度补偿的目的，该跟刀架可沿着加工轴线移动，借以经过夹紧部本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·科尔勒，R·盖格尔，
申请(专利权)人：斯达拉格股份公司，
类型：
国别省市：