用于對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)葉片進(jìn)行輪廓修整的裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)葉片(2)進(jìn)行輪廓修整的裝置(1)，包括：至少一個(gè)支座(6a，6b)，所述支座布置成在輪廓修整過程中抵靠在燃?xì)廨啓C(jī)葉片(2)的邊緣(3a)上；至少一個(gè)側(cè)部支承件(5a，5b)，所述側(cè)部支承件布置成在輪廓修整的過程中在橫向方向(7)上支承在燃?xì)廨啓C(jī)葉片(2)的吸力側(cè)(3b)和/或壓力側(cè)(3c)上；和進(jìn)行燃?xì)廨啓C(jī)葉片(2)的加工的加工單元(4)，其中，該加工單元(4)設(shè)置為借助于能量束以有目的的方式使邊緣(3a)的至少一個(gè)局部區(qū)域熔融，使得材料基本上在不添加額外的材料的情況下固化成新輪廓(18)。
【專利說明】用于對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)葉片進(jìn)行輪廓修整的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有權(quán)利要求1的前序部分所述的特征的、用于對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)葉片進(jìn)行輪廓修整的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]燃?xì)廨啓C(jī)、尤其是飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)中的葉片在運(yùn)行中遭受由諸如砂或粉塵之類的侵蝕性顆粒造成的磨損。
[0003]在燃?xì)廨啓C(jī)的前部、也就是壓氣機(jī)的區(qū)域中，侵蝕通常導(dǎo)致壓氣機(jī)葉片的前緣變平。在此，第一壓氣機(jī)級(jí)的壓氣機(jī)葉片、即所謂的“風(fēng)扇葉片”比發(fā)動(dòng)機(jī)的其它葉片大許多倍。在未磨損的狀態(tài)下，壓氣機(jī)葉片具有在空氣動(dòng)力學(xué)方面優(yōu)化的廓型，所述廓型由于磨損而不利地變化。
[0004]空氣動(dòng)力學(xué)廓型的這種劣化的結(jié)果是，燃?xì)廨啓C(jī)的效率變得較差，也就是說，對(duì)于相同的性能，燃?xì)廨啓C(jī)需要更多的燃料。
[0005]因此，從經(jīng)濟(jì)角度來看，值得做的是，抑制壓氣機(jī)葉片的磨損、尤其是在空氣動(dòng)力學(xué)方面優(yōu)化的葉片幾何形狀的劣化。
[0006]為此目的，已建立修理方法，所述修理方法的目的在于，為受損的壓氣機(jī)葉片再次提供具有盡可能空氣動(dòng)力學(xué)優(yōu)化的幾何形狀。
[0007]由US 6，302, 625B1已知一種裝置，通過該裝置能夠?qū)θ~片邊緣進(jìn)行輪廓修整。在輪廓修整的過程中，借助于各種定位器以預(yù)定的方向相對(duì)葉片引導(dǎo)該裝置。
[0008]所述定位器為所述裝置形成一種相對(duì)葉片的強(qiáng)制引導(dǎo)，使得所述裝置能夠通過放置在葉片邊緣上并沿著葉片邊緣移動(dòng)而被簡(jiǎn)單地操縱。
[0009]所述定位器被布置在錐形收縮的槽的橫向表面上，所述裝置通過該槽被放置在葉片的邊緣之一上。在朝葉片邊緣推動(dòng)裝置時(shí)，定位器在側(cè)面與葉片表面之一接觸。裝置在葉片邊緣上的插入深度通過裝置的錐度和槽深限定。裝置的改變?nèi)~片形狀的實(shí)際部段被布置在槽的基部中。
[0010]因此，錐形槽形成用于裝置的引導(dǎo)結(jié)構(gòu)，其中，裝置插入到葉片上的深度與裝置的單獨(dú)的操縱有關(guān)。由于在該裝置中借助于表面處理進(jìn)行葉片的輪廓修整，因此還需要葉片邊緣與槽基部之間存在一定的最小間距，以形成多余的材料可被收納在其中的腔室。由于該最小間距，所述裝置不能夠關(guān)于葉片邊緣伸入到槽中的深度被位置精確地引導(dǎo)。
[0011]此外，一些燃?xì)廨啓C(jī)葉片、例如新式的風(fēng)扇葉片配有幾何形狀復(fù)雜的邊緣幾何形狀，這種邊緣幾何形狀使得通過通常的裝置精確加工葉片邊緣變得復(fù)雜。
[0012]例如對(duì)于某些風(fēng)扇葉片，葉片的上部區(qū)域在運(yùn)行過程中在超音范圍內(nèi)工作，而和下部區(qū)域在亞音范圍內(nèi)工作。出于該原因，葉片的輪廓的安裝角以及截面都改變，并且葉片的輪廓具有復(fù)雜的邊緣幾何形狀，僅可以困難地精確加工這種幾何形狀。
[0013]另外，由于通常使用的切削加工總是從燃?xì)廨啓C(jī)葉片去除基材，因此葉片的弦長(zhǎng)通過輪廓修整過程而變短。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]因此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種用于對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)葉片進(jìn)行輪廓修整的裝置，通過該裝置能夠減少或避免上述問題。
[0015]為了解決該技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種用于對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)葉片進(jìn)行輪廓修整的裝置，包括:
[0016]-至少一個(gè)支座，該支座構(gòu)造成在輪廓修整過程中抵靠在燃?xì)廨啓C(jī)葉片的邊緣上；
[0017]-至少一個(gè)側(cè)部支承件，該側(cè)部支承件構(gòu)造成在輪廓修整過程中在橫向方向上抵靠在燃?xì)廨啓C(jī)葉片的吸力側(cè)和/或壓力側(cè)上；
[0018]-對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)葉片進(jìn)行加工的加工單元，其中，
[0019]所述加工單元構(gòu)造成使用能量束以有目的的方式使所述邊緣的至少一局部區(qū)域熔融，使得材料在基本上不添加補(bǔ)充材料的情況下固化成新輪廓。
[0020]所提出的引導(dǎo)的特別的優(yōu)點(diǎn)在于，沿著待加工的邊緣有利地引導(dǎo)加工單元，使得布置在裝置上的加工單元相對(duì)邊緣以恒定的加工間距或以朝邊緣恒定的方向被引導(dǎo)。因此，該裝置能夠跟隨邊緣的延伸路徑。這是特別有利的，因?yàn)樗岢龅募庸卧鄬?duì)邊緣的間距和方向?qū)τ谳喞拚馁|(zhì)量特別重要，如例如在熔融邊緣時(shí)那樣。
[0021]此外，所述裝置也可以用于幾何形狀非常復(fù)雜的葉片邊緣構(gòu)型，尤其是也可以用于各種不同類型的燃?xì)廨啓C(jī)葉片。
[0022]在此，輪廓修整的質(zhì)量通過如下的加工單元被改進(jìn):即該加工單元構(gòu)造為使用能量束以有目的的方式使邊緣的至少一個(gè)局部區(qū)域熔融，使得材料在基本上不添加額外的材料的情況下固化成新輪廓。能量束在此優(yōu)選為激光束，其非常適合于根據(jù)本發(fā)明的輪廓修
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[0023]構(gòu)造成使用能量束在基本上不添加額外的材料的情況下這樣加工葉片邊緣的裝置與已知裝置明顯不同。該裝置的一個(gè)特別的優(yōu)點(diǎn)是，在輪廓修整時(shí)不會(huì)由于加工過程(例如磨削過程)產(chǎn)生材料損失。由于輪廓修整也不產(chǎn)生重量矩的變化(或者說極小的變化)，并且因此，在安裝狀態(tài)下不由于燃?xì)廨啓C(jī)葉片的慣性產(chǎn)生可測(cè)量的回轉(zhuǎn)變化(或者說產(chǎn)生極小的變化)。
[0024]此外，這種裝置的優(yōu)點(diǎn)在于，燃?xì)廨啓C(jī)葉片的弦長(zhǎng)不由于裝置的加工而進(jìn)一步縮短，而是如在后面描述的那樣甚至可被部分地重構(gòu)。燃?xì)廨啓C(jī)葉片由此可被明顯更長(zhǎng)時(shí)間地使用，這顯著降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的維護(hù)成本。
[0025]通過用該裝置加工，材料優(yōu)選基本上在不加入額外的材料的情況下固化成給定輪廓。給定在此意味著材料的熔融以及之后的幾何形狀的改變不是不加選擇地進(jìn)行的，而是該裝置使得能夠創(chuàng)造與新部件的原始輪廓類似的確定的形狀或者說幾何形狀，其例如在其空氣動(dòng)力學(xué)特性方面是有利的。
[0026]因此，“新輪廓”表示在很大程度上遵循新零件交貨狀態(tài)的廓型。
[0027]優(yōu)選可在由能量束熔融的區(qū)域中引入非常少量的添加物。雖然加工的特征在于基本上可取消添加額外的材料，但可將非常少量(少于熔融體積的50% )的添加物引入到熔融區(qū)中，以便例如實(shí)現(xiàn)特別硬的耐侵蝕的或者在其它方面有利的前緣。與公知方法的區(qū)別在于，所述添加劑很少用于重構(gòu)前緣的被侵蝕的體積(例如在補(bǔ)焊中情況即如此)，而是用于更多地有利地改變前緣的材料特性。
[0028]除了基本上不添加額外的材料的輪廓修整，在一優(yōu)選的實(shí)施方式中，該裝置也可以構(gòu)造為在添加額外的材料的情況下使用補(bǔ)焊過程對(duì)葉片邊緣進(jìn)行輪廓修整。
[0029]加工單元還可以優(yōu)選包括例如鏡子的元件，通過該元件可以使激光束沿橫向方向來回震蕩，以將激光束始終指向邊緣。
[0030]該裝置優(yōu)選包括用于產(chǎn)生激光束的激光單元，其中，激光束優(yōu)選通過光導(dǎo)體被從發(fā)生器傳導(dǎo)到加工單元。激光束在加工單元處從光導(dǎo)體射出并且射在邊緣上。因此，光導(dǎo)體優(yōu)選指向邊緣。擊中邊緣在此也稱為“耦入”。通過激光的耦入，能量被引入到邊緣中，該能量用于熔融邊緣或?qū)吘夁M(jìn)行輪廓修整。
[0031]此外，整個(gè)裝置優(yōu)選是便攜式的。該裝置優(yōu)選包括易于操作的附接件，加工單元設(shè)置在該附接件中，并且該附接件通過支座和側(cè)部支承件被沿著邊緣引導(dǎo)，該裝置還包括與易于操作的附接件連接的激光單元，激光在該激光單元中產(chǎn)生并且然后被傳輸至加工單元?？傮w上該裝置優(yōu)選定尺寸成使得該裝置適用于在不同地方的移動(dòng)應(yīng)用。
[0032]因此，可以“在翼”對(duì)多個(gè)葉片進(jìn)行輪廓修整，從而可以明顯縮短燃?xì)廨啓C(jī)不能使用的維修時(shí)間。當(dāng)在翼加工時(shí)，在葉片被安裝在懸掛在飛機(jī)的機(jī)翼上的發(fā)動(dòng)機(jī)中時(shí)對(duì)葉片進(jìn)行輪廓修整。由于是便攜式的裝置，該裝置能夠簡(jiǎn)單地從一個(gè)使用地輸送到另一個(gè)使用地，以便在此實(shí)現(xiàn)葉片的在翼輪廓修整。
[0033]作為前述的無切削加工的替代或附加方案，可以進(jìn)行切削加工。加工單元還優(yōu)選包括用于切削加工的機(jī)構(gòu)。同時(shí)，加工單元也能夠例如為可更換的，并且所述裝置可以通過選擇加工單元而用于切削加工或無切削加工。
[0034]類似于在無切削加工時(shí)，可以通過切削裝置或加工單元改進(jìn)部件的空氣動(dòng)力學(xué)特性。在該過程中產(chǎn)生的切削輪廓比由磨損產(chǎn)生的侵蝕輪廓在空氣動(dòng)力學(xué)方面更有利。
[0035]上述的通過無切削加工的新輪廓與使用切削加工獲得的新輪廓相比通常賦予葉片進(jìn)一步改善的空氣動(dòng)力學(xué)特性。
[0036]所述裝置的引導(dǎo)可以通過一系列其它的特征得到改進(jìn)。
[0037]所述裝置優(yōu)選具有例如至少兩個(gè)支座和至少兩個(gè)側(cè)部支承件。由此可以提高裝置的穩(wěn)定性和引導(dǎo)安全性。
[0038]加工單元優(yōu)選設(shè)置在支座之間。在支座之間布置加工單元對(duì)加工精度產(chǎn)生有利影響，因?yàn)檠b置因此被更好地免于在加工方向上傾倒。
[0039]側(cè)部支承件優(yōu)選均具有至少兩個(gè)接觸點(diǎn)和/或接觸面。根據(jù)側(cè)部支承件是否例如包括一同旋轉(zhuǎn)的元件，該側(cè)面支座可以通過面或點(diǎn)與葉片接觸。側(cè)部支承件用于引導(dǎo)該所述裝置，使得加工元件能夠被始終精確引入。
[0040]該引導(dǎo)可以優(yōu)選通過如下方式被改善:即至少一個(gè)側(cè)部支承件的接觸點(diǎn)和/或接觸面與支座的支承點(diǎn)或支承面位于一個(gè)接觸平面上。該接觸平面優(yōu)選垂直于加工方向延伸，如在下面參照附圖2至5詳細(xì)描述的那樣。這種布置的優(yōu)點(diǎn)在于，該裝置能實(shí)現(xiàn)比已知的裝置更精確的引導(dǎo)。
[0041]可以通過如下方式進(jìn)一步改善引導(dǎo)可靠性:即設(shè)置另一第二接觸平面，側(cè)部支承件和支座的接觸點(diǎn)同樣位于一個(gè)平面中，該平面又優(yōu)選垂直于加工方向延伸。因此優(yōu)選的是，至少一另一側(cè)部支承件的接觸點(diǎn)和/或接觸面與另一支座的支承點(diǎn)或支承面位于一個(gè)接觸平面上。
[0042]為了避免燃?xì)廨啓C(jī)葉片上的磨痕和/或刮痕，優(yōu)選通過可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承的輥形成一個(gè)或多個(gè)支座和/或側(cè)部支承件。
[0043]為了改善裝置在燃?xì)廨啓C(jī)葉片上的定位，優(yōu)選在燃?xì)廨啓C(jī)葉片的與側(cè)部支承件相對(duì)的吸力側(cè)和/或壓力側(cè)上設(shè)置一個(gè)或多個(gè)按壓裝置。優(yōu)選設(shè)置至少一個(gè)按壓裝置。優(yōu)選通過可移動(dòng)的輥或帶施加力，該輥或帶通過氣動(dòng)的沖頭和/或彈性元件與燃?xì)廨啓C(jī)葉片的厚度無關(guān)地產(chǎn)生壓力。相應(yīng)地，所述至少一個(gè)按壓裝置優(yōu)選包括氣動(dòng)、液壓和/或彈簧元件。
[0044]通過按壓裝置，該裝置能夠有效地將自身固定在葉片上，施加一夾緊力，使得所述裝置即使在加工過程中通過加工單元作用的反作用力的情況下也不從葉片脫開或者不會(huì)意外地相對(duì)葉片移動(dòng)。
[0045]所述按壓裝置優(yōu)選包括可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承的輥?？傮w上可以通過使用輥實(shí)現(xiàn)明顯更均勻的移動(dòng)過程，因此尤其在連續(xù)地對(duì)邊緣進(jìn)行輪廓修整時(shí)實(shí)現(xiàn)了非常低且均勻的進(jìn)給速度。
[0046]在這種情況下有利的是，至少一個(gè)輥能通過驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)。通過驅(qū)動(dòng)裝置，所述裝置能夠受控地沿著葉片的邊緣移動(dòng)，由此該控制尤其是能夠?qū)崿F(xiàn)非常低且均勻的進(jìn)給移動(dòng)。
[0047]此外，還提出能耦聯(lián)地控制驅(qū)動(dòng)裝置和加工單元。如果加工單元例如通過熔融、補(bǔ)焊亦或切削加工對(duì)邊緣進(jìn)行輪廓修整，則裝置的進(jìn)給速度至少對(duì)被輪廓修整的邊緣的形狀精度具有一間接的影響，因此可以考慮通過耦聯(lián)地控制驅(qū)動(dòng)裝置和加工單元的這種校正。因此，例如加工單元在到達(dá)裝置的最終位置或者在裝置的停止?fàn)顟B(tài)下可以自動(dòng)斷開，或者在快速引導(dǎo)時(shí)提高加工的強(qiáng)度。相應(yīng)的，可以在緩慢引導(dǎo)時(shí)減小該強(qiáng)度。
[0048]此外，還提出輥涂覆有彈性體。通過所提出的輥涂層，輥至少在表面上略帶彈性，由此可以補(bǔ)償葉片表面上的微小缺陷并且能夠更容易地在葉片上施加彈性的夾緊力，而不必將裝置本身專門構(gòu)造為彈性的。
[0049]在另一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，至少一個(gè)支座包括兩個(gè)輥，所述輥通過可轉(zhuǎn)動(dòng)支承的軸相互連接，并且其中，在兩個(gè)輥之間進(jìn)行所述加工。以這種方式實(shí)現(xiàn)了加工表面與接觸平面的一致。在后面將根據(jù)圖5描述這種有利的實(shí)施方式。
[0050]加工單元優(yōu)選能在垂直于加工方向的方向上移動(dòng)。
[0051]垂直于加工方向的特征在此包括橫向于加工方向延伸的所有方向。在此優(yōu)選兩個(gè)方向。一個(gè)是橫向方向，側(cè)部支承件在該方向上抵靠在燃?xì)廨啓C(jī)葉片上，另一個(gè)是豎直方向，該豎直方向既垂直于加工方向也垂直于橫向方向。相應(yīng)地，加工單兀優(yōu)選在橫向方向和/或在豎直方向可移動(dòng)。
[0052]垂直于加工方向的可移動(dòng)性使得加工單元能夠特別好地跟隨邊緣的延伸路徑，該延伸路徑既包括橫向的不規(guī)則性也包括在豎直方向上的偏差。這些可能例如是凹坑或者已經(jīng)執(zhí)行的倒圓。如在后面詳細(xì)描述的那樣，這種不規(guī)則性會(huì)不利地影響輪廓修整的質(zhì)量。
【專利附圖】

【附圖說明】[0053]以下根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施方式參照附圖描述本發(fā)明。在圖中示出:
[0054]圖1示出用于對(duì)葉片的邊緣進(jìn)行輪廓修整的裝置；
[0055]圖2示出定位在葉片邊緣上的加工單元的側(cè)視圖；
[0056]圖3示出定位在燃?xì)廨啓C(jī)葉片上的加工單元的剖視圖，帶有用于補(bǔ)償燃?xì)廨啓C(jī)葉片中的凹坑的輥；
[0057]圖4示出所述裝置的優(yōu)選雙三點(diǎn)支承的視圖；
[0058]圖5示出作用在葉片上的力的視圖；
[0059]圖6示出定位在葉片邊緣上的裝置的組合的側(cè)視圖和俯視圖；
[0060]圖7示出裝置的另一實(shí)施方式的組合的側(cè)視圖和俯視圖；
[0061]圖8示出輪廓修整之前和之后經(jīng)燃?xì)廨啓C(jī)葉片的前緣的剖視圖；以及
[0062]圖9示出高度調(diào)節(jié)的壓力受控的跟蹤的視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0063]在圖1中可以看到在葉片2上的根據(jù)本發(fā)明的裝置1，該葉片是燃?xì)廨啓C(jī)、尤其是飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的壓氣機(jī)級(jí)的葉柵環(huán)或?qū)蛉~柵環(huán)的一部分。裝置I的外部尺寸為使得該裝置能夠在流動(dòng)通道中朝相鄰的葉片2被進(jìn)給，而不必為此拆卸葉片2。因此可以“在翼”對(duì)葉片2進(jìn)行輪廓修整，由此可以明顯縮短燃?xì)廨啓C(jī)不能使用的維修時(shí)間。當(dāng)在翼加工時(shí)，在葉片2被安裝在懸掛在飛機(jī)的機(jī)翼上的發(fā)動(dòng)機(jī)中時(shí)進(jìn)行葉片2的輪廓修整。因此，不必為了加工從發(fā)動(dòng)機(jī)拆卸葉片2。
[0064]每個(gè)葉片2具有兩個(gè)邊緣3a、即流動(dòng)前緣和流動(dòng)尾緣。通過裝置I既可以加工流動(dòng)前緣和對(duì)流動(dòng)前緣進(jìn)行輪廓修整也可以加工流動(dòng)尾緣和對(duì)流動(dòng)尾緣進(jìn)行輪廓修整。
[0065]在圖1中還示出了在后面詳細(xì)描述的加工面12以及兩個(gè)引導(dǎo)或接觸面13和14。
[0066]在圖2中示出了加工單元4的側(cè)視圖，該加工單元是裝置I的一部分并且定位在葉片邊緣3a上。加工單元4與裝置I 一起沿著加工方向8順著邊緣3a被引導(dǎo)。在該視圖中，裝置I的殼體和其它裝置部件為清晰起見被省略。
[0067]在加工移動(dòng)過程中，通過加工單元4對(duì)邊緣3a進(jìn)行輪廓修整，該邊緣在該實(shí)施例中是葉片2的流動(dòng)前緣。
[0068]可以通過移位軸9在圖面的方向上移動(dòng)加工單元4。在圖2中進(jìn)一步示出了該移位機(jī)構(gòu)。
[0069]在圖3中示出了加工單元4的剖視圖，該加工單元定位在同樣剖視示出的葉片2上。葉片2自然地具有凸出的吸力側(cè)3b和凹入的壓力側(cè)3c。
[0070]裝置I在該實(shí)施例中包括軸向的調(diào)節(jié)單元23，其借助于移位軸9與加工單元4連接，因此可以實(shí)現(xiàn)加工單元4的橫向移位?？梢岳缡褂镁€性單元實(shí)現(xiàn)移位軸9上的橫向移位。
[0071]此外，調(diào)節(jié)單元23在該實(shí)施例中包括涂有彈性體的輥11，該輥設(shè)置在葉片的橫向表面上，在這種情況下設(shè)置在壓力側(cè)3c上，并且用于引導(dǎo)調(diào)節(jié)單元23或與調(diào)節(jié)單元23連接的加工單元4。
[0072]加工單元4可沿橫向7移位。該橫向7橫向于加工方向8延伸。在該實(shí)施例中，該加工方向還與邊緣3a相切地延伸?？梢岳缤ㄟ^彈性或氣動(dòng)機(jī)構(gòu)提供單向的調(diào)節(jié)力10。[0073]加工方向8表示裝置I沿其被移動(dòng)的方向。在此，該方向例如可以通過兩個(gè)點(diǎn)(加工的起點(diǎn)和終點(diǎn))限定，這兩個(gè)點(diǎn)通過假想的線(加工方向8)連接。該假想的線尤其在葉片幾何形狀復(fù)雜時(shí)與邊緣的延伸不一致，該邊緣延伸例如具有彎曲部或倒圓部。所述裝置通過加工單元的可移位性適應(yīng)這些偏差，由此改善輪廓修整的質(zhì)量。
[0074]圖4和5示出了裝置I的優(yōu)選的雙三點(diǎn)支承。三點(diǎn)支承總是包括一個(gè)側(cè)部支承件5a或5b和支座6a或6b，所述側(cè)部支承件分別通過兩個(gè)接觸點(diǎn)22與葉片2的橫向表面接觸，所述支座通過一個(gè)接觸點(diǎn)22抵靠在葉片的邊緣3a上。在一替代實(shí)施例中也可以設(shè)置其它支座。
[0075]在這種實(shí)施例中，三點(diǎn)支承通過支座6a和側(cè)部支承件5a形成，其中，支座6a包括引導(dǎo)點(diǎn)AB3，并且側(cè)部支承件5a包括引導(dǎo)點(diǎn)ABl和AB2。
[0076]第二三點(diǎn)支承通過支座6b和側(cè)部支承件5b形成，其中，支座6b包括引導(dǎo)點(diǎn)AB3’，并且側(cè)部支承件6a包括引導(dǎo)點(diǎn)AB1’和AB2’。
[0077]加工單元4設(shè)置在所述三點(diǎn)支承之間。
[0078]優(yōu)選施加在葉片2的對(duì)側(cè)上的加壓力F3對(duì)抗所述壓力和由裝置的移動(dòng)產(chǎn)生的力。該加壓力F3優(yōu)選施加在兩個(gè)三點(diǎn)支承之間居中定位的區(qū)域上。替代地，也可通過多個(gè)加壓力工作，其所產(chǎn)生的加壓力大致等于所述加壓力F3。
[0079]優(yōu)選地，使用加壓力來經(jīng)由被驅(qū)動(dòng)的輥11或帶實(shí)現(xiàn)在葉片2上的進(jìn)給移動(dòng)。因此，優(yōu)選電動(dòng)化/機(jī)動(dòng)化的進(jìn)給移動(dòng)，然而在另一實(shí)施方式中，也可以優(yōu)選手動(dòng)產(chǎn)生進(jìn)給移動(dòng)。在圖3中，左邊的輥11 (在葉片2的吸力側(cè)3b上)設(shè)計(jì)為壓輥，右邊的輥11 (在葉片2的壓力側(cè)3c上)設(shè)計(jì)為引導(dǎo)輥。所述引導(dǎo)輥用于在例如在葉片2中在兩個(gè)支座6a和6b之間存在凹坑時(shí)改變加工過程。引導(dǎo)輥跟隨葉片2中的偏差并且跟蹤加工過程。實(shí)現(xiàn)進(jìn)給移動(dòng)的壓輥至少部分地將加壓力F3用作摩擦連接。
[0080]力F3優(yōu)選通過未示出的按壓裝置提供，其優(yōu)選氣動(dòng)地產(chǎn)生。替代地，優(yōu)選曲柄夾緊裝置、液壓裝置、軸或線性馬達(dá)。
[0081]為了插入和取出裝置1，按壓裝置或力F3被回移。在運(yùn)行中，針對(duì)部件的變化的厚度優(yōu)選以被動(dòng)力控制的方式調(diào)節(jié)按壓裝置。
[0082]如果必要，加工單元4的調(diào)節(jié)單元23優(yōu)選能夠在加工高度上補(bǔ)償小的偏差和輕微的損害。
[0083]在圖6至7中詳細(xì)示出了邊緣處的幾何條件。附圖中的每個(gè)上部是側(cè)視圖，下部是俯視圖。裝置I通過分別位于接觸平面13、14中的兩個(gè)三點(diǎn)支承沿葉片2被引導(dǎo)。
[0084]接觸平面的總間距Z是X+Y。如果例如葉片邊緣內(nèi)部的凹坑導(dǎo)致一偏差，則該偏差與加工平面12間距為X。如果X = 0，則該偏差不存在。如果X最小并且Y最大，則獲得非常小的偏差。
[0085]在圖6的實(shí)施例中，輥11使得加工單元4能夠精確地沿著邊緣3a被引導(dǎo)，因?yàn)榧庸卧?特別是能夠在必要時(shí)通過跟蹤輥被橫向地移動(dòng)并且適應(yīng)沿邊緣的偏差。
[0086]圖7示出了另一種實(shí)施方式。在此，值X減為零。以這種方式，通過裝置I實(shí)現(xiàn)了最大軸向匹配精度。
[0087]通過將值X減為零，還實(shí)現(xiàn)了這樣的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，S卩，對(duì)流動(dòng)面的切向的匹配最大化。兩個(gè)設(shè)計(jì)為引導(dǎo)輥的引導(dǎo)點(diǎn)ABl和AB2在此確保切向的匹配。[0088]在某些情況下在過程中產(chǎn)生的問題、即定位位置和加工功能處于同樣位置可以通過如下方式解決:支座6a或引導(dǎo)點(diǎn)AB3由輥對(duì)26代替。輥對(duì)26 (AB3b和AB3a)包括兩個(gè)輥11，這兩個(gè)輥通過軸15連接并且在轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)16處布置的加工單元4上。
[0089]由于可轉(zhuǎn)動(dòng)的軸，可以在加工之前或之后補(bǔ)償尺寸不精確、粗糙區(qū)域和高度變化?？梢允÷杂糜诟櫟母郊虞?1 (如圖6中的例子)。
[0090]加工單元4可以包括邊緣3a的切削或磨削加工。替代地，也可考慮通過堆焊另外的材料或者通過邊緣3a的熔融為邊緣3a整形，如例如在 申請(qǐng)人:提交的但還未公開的申請(qǐng)DE 10 2010 036 042.2中所揭示的。申請(qǐng)DE 10 2010 036 042.2中的關(guān)于熔融技術(shù)的內(nèi)容被整體加入本申請(qǐng)的公開內(nèi)容中。
[0091]以示例的方式，參照?qǐng)D8說明邊緣3a的優(yōu)選的熔融。
[0092]在圖8中放大示出了邊緣3a。其中，使用裝置I修理之前的狀態(tài)認(rèn)為是侵蝕輪廓17。侵蝕輪廓17通常為大致平面的并且具有端面。邊緣3a的修理之后的狀態(tài)作為新輪廓18或切削輪廓27示出。使用優(yōu)選包括用于產(chǎn)生激光束的激光單元的裝置，一定體積的被侵蝕的邊緣3a被有目的地熔融并且被固化成空氣動(dòng)力學(xué)上更有利的形狀。從侵蝕輪廓17到新輪廓18的轉(zhuǎn)變?cè)诖送ㄟ^重新分布可用材料來實(shí)現(xiàn)。既沒有去除材料也沒有增加材料。重新固化的材料19是邊緣3a的由熔融產(chǎn)生的前部區(qū)域，在該前部區(qū)域之后是具有未熔化的基材20的區(qū)域。
[0093]因此，通過使用適當(dāng)配設(shè)的、包括用于加工的激光單元的裝置I可以部分地重構(gòu)葉片2的弦長(zhǎng)。在圖8中示出了弦長(zhǎng)截面21。
[0094]由于裝置I的改進(jìn)的控制，加工單元4可優(yōu)選與邊緣3a無接觸地移動(dòng)，這根據(jù)從現(xiàn)有技術(shù)中已知的方案是不可能的。加工單元4的間距是重要的，因?yàn)檫吘?a例如通過熔融的輪廓修整還可包括邊緣3a的形狀沿加工單元4的方向的變化，這不應(yīng)當(dāng)被加工單元4的放置妨礙。
[0095]對(duì)于加工單元4通過熔融或堆焊對(duì)邊緣3a進(jìn)行輪廓修整的情況，兩個(gè)支座6a或6b之一位于還未被加工的、即仍冷的邊緣3a上,而另一相應(yīng)地支座6a或6b位于邊緣3a的已被輪廓修整的部段上。在此支座6a和6b與加工單元4的間距總是選擇成使得支座6a和6b不會(huì)由于在接觸區(qū)域內(nèi)加熱的邊緣3a而損壞或者影響其作為支座的功能。同樣，被輪廓修整的邊緣3a也不會(huì)由于支座6a, 6b而損壞。
[0096]對(duì)于為了給邊緣3a倒圓而在加工單元4中采用如磨削、銑削或刨削的切削方法，原始的侵蝕輪廓17可以在減少弦長(zhǎng)21的情況下成型為空氣動(dòng)力學(xué)有利的切削輪廓27。所產(chǎn)生的切削輪廓27在此在其空氣動(dòng)力學(xué)特性方面比侵蝕輪廓17更好。
[0097]加工單元4也可以包括上述加工方法的組合，其沿著邊緣3a的縱向前后依次布置，使得邊緣3a例如依次使用各種加工方法被加工。因此例如可考慮，通過堆焊首先用額外的材料加厚邊緣3a，并且接著通過磨削或切削的加工方法制造邊緣3a的目標(biāo)形狀。在該移動(dòng)過程中，通過裝置I對(duì)由于侵蝕和其它磨損導(dǎo)致的形狀已改變的邊緣3a進(jìn)行輪廓修整，以獲得空氣動(dòng)力學(xué)更有利的形狀、尤其是進(jìn)行倒圓。
[0098]可以通過如下方式實(shí)現(xiàn)對(duì)裝置I的優(yōu)選引導(dǎo):支座6a和6b以及側(cè)部支承件5a和5b以相互成90度的角度并被附接到葉片上。支座6a和6b垂直地支承在邊緣3a上，側(cè)部支承件在橫向方向7上以與之成90度的角度角抵靠在邊緣上。[0099]在圖9中示出了另一種改進(jìn)方案。所要解決的是在使用已知的切削進(jìn)行輪廓修整的方法中出現(xiàn)的問題。例如在專利文獻(xiàn)US6，302，625B1中描述的裝置中，葉片邊緣上的缺口會(huì)導(dǎo)致在該處使用的加工單元不能跟隨另外的凹陷。
[0100]根據(jù)特定的引導(dǎo)路線，這些凹陷例如在由于石頭或類似物在葉片的邊緣中產(chǎn)生一凹口而產(chǎn)生。倒圓對(duì)整個(gè)倒圓使用預(yù)定半徑并且僅可在前緣的特定區(qū)域引入?，F(xiàn)在，如果加工工具或加工單元不能精確地跟隨輪廓，而是例如由于采用的支座的間距對(duì)凹陷的反應(yīng)被延遲，則在第一支座沉入或下降到凹陷中時(shí)，被倒圓的原始區(qū)域進(jìn)一步擴(kuò)大，因此可能會(huì)導(dǎo)致超過允許的裂口范圍。
[0101]除了不必要的材料去除之外，在第一支座進(jìn)入、沉入或下降到凹陷中時(shí)，在凹陷的最深點(diǎn)處具有減少的去除，因?yàn)橹ё言O(shè)有用于流動(dòng)前緣或流動(dòng)尾緣的直線的延伸。在從凹陷移出時(shí)伴隨有另一不必要的材料去除，因?yàn)楦S切削過程的支座還在凹陷中，而切割器已經(jīng)經(jīng)過凹陷的尾緣并因此在有疑義的情況下進(jìn)行未限定的、不必要的多的材料去除加工。
[0102]如圖9所示的，加工單元相對(duì)加工邊緣的壓力受控的進(jìn)給是有利的。
[0103]該壓力控制限定了加工單元4的壓力。加工單元4因此動(dòng)力受控地跟隨邊緣3a。替代地，可采用傳感器，以用于實(shí)現(xiàn)具有相同移動(dòng)形式的路程控制。優(yōu)選通過氣動(dòng)單元?jiǎng)恿κ芸氐毓ぷ?。該氣?dòng)單元還用于在加工結(jié)束時(shí)將加工單元4從工件移除，使得例如在加工結(jié)束時(shí)，也就是在裝置靜止時(shí)，防止過多的材料去除。還防止在裝置靜止時(shí)有害的摩擦導(dǎo)致(鈦)基底材料過熱。
[0104]加工單元4的調(diào)節(jié)在此優(yōu)選通過線性單元引導(dǎo)。由此實(shí)現(xiàn)移位軸9朝邊緣3a在豎直方向30上定向。線性單元在此優(yōu)選設(shè)計(jì)為燕尾形導(dǎo)引件或柱狀引導(dǎo)件。
[0105]附圖標(biāo)記
[0106]I 裝置
[0107]2 葉片
[0108]3a 邊緣
[0109]3b吸力側(cè)
[0110]3c壓力側(cè)
[0111]4加工單元
[0112]5a側(cè)部支承件
[0113]5b側(cè)部支承件
[0114]6a 支座
[0115]6b 支座
[0116]7 橫向
[0117]8力口工方向
[0118]9移位軸
[0119]10調(diào)節(jié)力
[0120]11 滾子
[0121]12加工平面
[0122]13接觸平面[0123]14接觸平面
[0124]15 軸
[0125]16轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)
[0126]17侵蝕輪廓
[0127]18新輪廓
[0128]19重新固化的材料
[0129]20 基材
[0130]21弦長(zhǎng)截面
[0131]22接觸點(diǎn)
[0132]23調(diào)節(jié)單元
[0133]24按壓和/或驅(qū)動(dòng)輥
[0134]26 輥對(duì)
[0135]27切削輪廓
[0136]30豎直方向
【權(quán)利要求】
1.一種用于對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)葉片(2)進(jìn)行輪廓修整的裝置(1)，包括 -至少一個(gè)支座(6a,6b),所述支座構(gòu)造成在輪廓修整的過程中抵靠在燃?xì)廨啓C(jī)葉片(2)的邊緣(3a)上； -至少一個(gè)側(cè)部支承件(5a，5b)，所述側(cè)部支承件構(gòu)造成在輪廓修整的過程中抵靠在燃?xì)廨啓C(jī)葉片⑵的吸力側(cè)(3b)和/或壓力側(cè)(3c)上； -對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)葉片(2)進(jìn)行加工的加工單元(4)， 其中，所述加工單元(4)構(gòu)造成使用能量束以有目的的方式使所述邊緣(3a)的至少一個(gè)局部區(qū)域熔融，使得材料在基本上不添加額外的材料的情況下固化成新輪廓(18)。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置⑴， 其特征在于， 所述裝置包括至少兩個(gè)支座(6a, 6b)和至少兩個(gè)側(cè)部支承件(5a, 5b)。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置⑴， 其特征在于， 所述加工單元(4)被布置在兩個(gè)支座(6a，6b)之間。
4.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置(I)， 其特征在于， 所述側(cè)部支承件(5a，5b)均具有至少兩個(gè)接觸點(diǎn)(22)和/或接觸面。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置(4)， 其特征在于， 至少一個(gè)側(cè)部支承件(5a，5b)的所述接觸點(diǎn)(22)和/或接觸面與一個(gè)支座^a，6b)的支承點(diǎn)(22)或支承面布置在一個(gè)接觸平面(13，14)上。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置(5)， 其特征在于， 至少另一個(gè)側(cè)部支承件(5a，5b)的接觸點(diǎn)(22)和/或接觸面與另一支座^a，6b)的支承點(diǎn)(22)或支承面被布置在一個(gè)接觸平面(13，14)中。
7.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置(I)， 其特征在于， 一個(gè)或多個(gè)支座(6a, 6b)和/或側(cè)部支承件(5a, 5b)通過可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承的棍(11)形成。
8.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置(I)， 其特征在于， 在燃?xì)廨啓C(jī)葉片(2)的與所述側(cè)部支承件(5a，5b)相對(duì)的吸力側(cè)和/或壓力側(cè)(3b，3c)上布置有至少一個(gè)按壓裝置。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置⑶， 其特征在于， 所述至少一個(gè)按壓裝置包括氣動(dòng)、液壓和/或彈性元件。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的裝置(I)， 其特征在于， 所述按壓裝置包括可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承的輥(11)。
11.根據(jù)權(quán)利要求7至10中任一項(xiàng)所述的裝置(I)， 其特征在于， 至少一個(gè)輥(11)能夠通過驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求8至11中任一項(xiàng)所述的裝置(I)， 其特征在于， 能耦聯(lián)地控制所述驅(qū)動(dòng)裝置和所述加工單元(4)。
13.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置(I)， 其特征在于， 所述加工單元(4)包括一激光單元。
14.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置(I)， 其特征在于， 至少一個(gè)所述支座(6a，6b)包括兩個(gè)輥(11)，所述輥通過可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承的軸(15)相互連接，所述加工在所述兩個(gè)輥(11)之間進(jìn)行。
【文檔編號(hào)】B23K26/00GK104010763SQ201280063676
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月22日
【發(fā)明者】S·策納 申請(qǐng)人:漢莎技術(shù)股份公司