CN1853848B - 制造装备有一系列整体式叶片的转子的半加工产品的加工方法 - Google Patents

Abstract

借助于整体式或带有镶块的旋转工具(20)如刀具，制造配备有一系列整体式叶片(12，13)的转子(10)的半加工产品的加工方法，所述加工方法包括阶段a)借助于所述旋转工具(20)在所述半加工产品上形成一系列腔体(14，15)以制造所述系列叶片(12，13)，其特征在于所述阶段a)包括在所述半加工产品中形成孔(17)的阶段b)和通过沿自身转动轴线进给所述旋转工具(20)从所述半加工产品去除母材的阶段c)，并且所述旋转工具(20)的所述转动轴线相对于所述孔(17)的轴线偏移。

Description

制造装备有一系列整体式叶片的转子的半加工产品的加工方法 

技术领域

本发明涉及通过切屑去除技术制造配备有一系列整体式叶片的转子半加工产品的加工方法。 

背景技术

所述转子的制造方法尤其涉及单件生产的转子，并且包括中心环形部分和与之连接并成为整体的一系列辐射状叶片。 

当前制造用于压缩机或涡轮机的所述转子的方法包括制造一系列用来生产此系列叶片的腔体。 

所述腔体通过修整初始的半加工工件如实心圆柱体形成。 

修整意味着机械切削操作，其中电动工具通过沿垂直于工具自身轴线的方向的进给运动从所述半加工工件逐渐去除切屑。 

换句话说，垂直于所述电动旋转工具的主轴的每一次行程后母材逐渐被去除。 

当前的制造方法的一个缺点是，通过沿垂直于主轴的方向移动电动旋转工具，在电动工具的刀具上产生应力，此应力使工具自身弯曲。 

这首先带来半加工工件的加工误差，此误差改变转子的最终几何形状，从而带来转子自身的空气动力学特性的恶化。 

进一步，工具弯曲引起电动工具组装在其上的机器的振动，随之带来转子自身的加工误差的增加。 

因此这些方法包括根据垂直于所述旋转工具的轴线的行程修整或切削所述半加工工件的过程。 

但是，这引起半加工工件上的应力，此应力导致产生转子叶片机械特性下降的缺陷。 

发明内容

本发明的一个目的是，提供一种制造转子的半加工工件的加工方法，此转子能适用于压缩机或涡轮机，并由带有一系列叶片的单件制成，其防止了用于形成转子的旋转工具的弯曲。 

另一个目的是，提供制造转子半加工工件的加工方法，此转子适用于压缩机或涡轮机，并由带有一系列叶片的单件制成，其允许从其中所制得转子的半加工工件上的加工误差的降低，也保持了减少的加工时间。 

又一个目的是，提供制造转子半加工工件的加工方法，此转子适用于压缩机或涡轮机，并由带有一系列叶片的单件制成，其允许由去除切屑的机加工操作导致的应力降低到最低。 

再一个目的是，提供制造转子半加工工件的加工方法，此转子适用于压缩机或涡轮机，并由带有一系列叶片的单件制成，其允许转子自身的制造时间和费用减小。 

另外的一个目的是，提供制造转子半加工工件的加工方法，此转子适用于压缩机或涡轮机，并由带有一系列叶片的单件制成，此加工方法是简单而经济的。 

本发明的这些目的是通过提供一种半加工产品的加工方法来实现的。此半加工产品借助于整体式或带有镶块的旋转工具，制造配备有一系列整体式叶片的转子，所述加工方法包括通过所述旋转工具在所述半加工产品上形成一系列腔体以制造所述系列的叶片的阶段a)。所述阶段a)包括在所述半加工产品中形成孔的阶段b)，和通过沿所述旋转工具的转动轴线进给所述旋转工具从所述半加工产品去除母材的阶段c)，并且所述旋转工具的所述转动轴线相对于所述孔的轴线偏移。 

本发明的其它特征在随后的权利要求中示出。 

附图说明

根据本发明制造配备有一系列整体式叶片的转子半加工工件的加工方法的特征和优点，将从下面示例性和非限定性的描述中并参照附图变得明显，附图中： 

图1是显示在借助于旋转工具的加工过程中、用于制造压缩机或涡轮机转子的半加工工件的放大右侧透视图； 

图2是显示根据本发明制造压缩机或涡轮机转子的方法的优选制造过程的放大右侧透视图； 

图3是根据本发明的制造转子的方法的优选实施例的示意性放大侧面透视图。 

具体实施方式

参照这些附图，提供了一种半加工工件的加工方法，此方法借助于整体式 或带有镶块的旋转工具20，如刀具，制造配备有一系列整体式叶片12和13的转子10，所述加工方法包括通过所述旋转工具20在所述半加工产品上形成一系列腔体14、15以制备所述系列叶片12、13的阶段a)。 

阶段a)包括在所述半加工产品中形成孔17的阶段b)和通过沿其转动轴线进给所述旋转工具20去除切屑的阶段c)，所述旋转工具20的所述轴线相对于所述孔17的轴线偏移，优选是倾斜的。 

所述阶段c)还包括相对于所述孔17的轴线使所述旋转工具20偏移的阶段d)。 

换句话说，所述阶段d)拟使所述旋转工具20定位，以便相对于所述孔17的轴线偏移一个角度，此角度优选地相对于前面的阶段d)的定位是不同的。 

所述方法也包括阶段e)，其在阶段d)之前的一个位置沿自身轴线向后移动所述旋转工具20，即沿自身轴线但在与阶段c)的用于去除切屑的进给方向的反方向移动所述旋转工具20。 

所述旋转工具20优选地是“***式”刀具，即能够通过轴向进给去除母材的刀具。 

因此，所述电动旋转工具20优选地具有刀具或位于其端部的镶块并能通过自身轴线向进给去除环形冠状的母材。 

换句话说，所述旋转工具20不能从中心去除母材，因此需要适当地定位所述工具以避免旋转工具20的中心部分对半加工工件表面的干扰。 

根据所述方法的又一个实施例，所述阶段d)优选地包括下面的步骤： 

m)在靠近所述半加工工件的位置垂直于自身轴线地移动所述工具； 

n)相对于所述孔17，优选地相对于前面的阶段d)偏移或进一步转动所述旋转工具20。 

这就允许从实心半加工工件获得一系列三维成形轮廓，如转子叶片的压力和阻抑下的轮廓，这样形成配备有一系列整体式叶片12和13的涡轮机或压缩机的转子10。 

所述阶段c)优选地包括制造一系列阶梯面的阶段，即三维阶梯面，各阶梯面具有两个相对的端部，第一端31沿径向更临近内部并靠近所述孔17，和第二端32沿径向更临近外部并远离相对于所述孔17。 

每一个三维阶梯面优选地具有四个面，基本上是两个一组连接两个一组的，其中两个相对面分别在所述转子的第一叶片压力下形成部分轮廓和在所述转子的临近第一叶片的第二叶片阻抑下形成部分轮廓。 

特别地，所述阶段c)包括下面的步骤： 

至少一个阶段f)，其拟从所述孔17开始去除母材制造从所述孔17沿径向伸出的一系列阶梯面，优选地朝向所述阶梯面的所述第二端32进给。 

阶段g)，从所述孔17开始并且进给去除母材以便达到所述第一端31和然后沿所述孔17伸出的所述阶梯面的轮廓行进直到达到所述阶梯面的所述第二端。 

阶段h)，从所述孔17开始并且进给去除母材以便达到所述第一端31和然后沿所述阶梯面的与阶段g)相对的轮廓行进以便从所述孔17延伸直到达到所述阶梯面的所述第二端32。 

所述阶段g)和所述阶段h)优选地分别包括阶段i)在所述转子10的叶片12或13的压力或阻抑下形成部分的轮廓面。 

所述方法拟重复阶段f)、g)和h)以制造所述转子10的部分腔体15。 

所述方法还优选地包括重复阶段a)、b)和c)以获得所述转子10的所述腔体15的余下部分。 

通过沿所述旋转工具20的轴线去除母材，显著地降低了旋转工具20自身的弯曲，并且这样能够随之提高所述电动旋转工具20的进给速度和进给深度。 

进一步，沿所述电动旋转工具20的轴线的进给运动，即具有“***式”加工类型，由于旋转工具20与在其上去除切屑的半加工工件部分的摩擦，热梯度造成的在去除切屑过程中形成的应力和张力减小了。 

因此很明显，通过使用所述旋转工具20如***式刀具，可能避免其自身的弯曲并随之提高切削参数。 

通过阻止旋转工具的弯曲，加工时间也有利地减少了，这是因为在不提高加工误差的情况下切削参数能够得到提高。 

同时，由于工具导致的加工费用也降低了，因为加工方法为高使用期限的旋转工具提供了可能。 

随后也带来用来加工从其获得相应的转子的半加工产品的工具生产率的有利提高。 

这样能够看到，根据本发明、制造配备有一系列整体式叶片的转子的半加工工具的加工方法实现了上面表明的目的。 

用于获得配备有一系列整体式叶片的半加工工件的加工方法会遇到各种修 改和变动，它们全部包括在该同一创新性的构思中。 

而且特别地，所用的母材连同尺寸和构件可根据技术要求改变。 

Claims (10)

1.一种半加工产品的加工方法，此半加工产品借助于整体式或带有镶块的旋转工具(20)，制造配备有一系列整体式叶片(12，13)的转子(10)，所述加工方法包括通过所述旋转工具(20)在所述半加工产品上形成一系列腔体(14，15)以制造所述系列的叶片(12，13)的阶段a)，其特征在于所述阶段a)包括在所述半加工产品中形成孔(17)的阶段b)，和通过沿所述旋转工具(20)的转动轴线进给所述旋转工具(20)从所述半加工产品去除母材的阶段c)，并且所述旋转工具(20)的所述转动轴线相对于所述孔(17)的轴线偏移，所述的阶段c)包括沿所述旋转工具(20)的转动轴线向后移动所述旋转工具(20)的阶段e)。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的阶段c)包括相对于所述孔(17)的轴线进一步偏移所述工具(20)的所述转动轴线的阶段d)。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述阶段d)包括靠近所述半加工产品沿垂直于其自身转动轴线的方向移动所述旋转工具(20)的阶段m)。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述阶段d)包括通过相对于所述孔(17)的轴线转动所述旋转工具(20)的转动轴线进一步偏移所述旋转工具(20)的阶段n)。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述阶段c)包括制造一系列三维阶梯面的阶段，其中每一个阶梯面具有两个相对端，第一端(31)沿径向更临近内部并靠近所述孔(17)，和第二端(32)沿径向更临近外部并远离所述孔(17)。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，每个三维阶梯面具有基本相同的两个一组的四个面，其中两个相对面分别在所述转子的第一叶片的压力下形成部分轮廓和在所述转子的临近第一叶片的第二叶片的阻抑下形成部分轮廓。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述阶段c)包括下面的步骤：

至少一个阶段f)，其从所述孔(17)开始去除母材制造从所述孔(17)沿径向伸出的一系列阶梯面；

阶段g)，从所述孔(17)开始并且进给去除母材以便达到所述第一端(31)和然后沿所述孔(17)伸出的所述阶梯面的轮廓行进直到达到所述阶梯面的所述第二端；和

阶段h)，从所述孔(17)开始并且进给去除母材以便达到所述第一端(31)和然后沿所述阶梯面的与阶段g)相对的轮廓行进以便从所述孔(17)延伸直到达到所述阶梯面的所述第二端(32)。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述阶段g)和所述阶段h)分别包括在所述转子(10)的叶片(12，13)的压力或阻抑下形成部分的表面轮廓的阶段i)。

9.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述方法重复所述阶段f)、g)和h)以形成所述转子(10)的部分腔体(15)。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法重复所述阶段a)、b)和c)以制造所述转子(10)的一系列腔体(14，15)的余下部分的腔体(15)。

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