專利名稱：用于受控的邊緣中斷處生產(chǎn)的打磨器和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于受控的邊緣中斷處生產(chǎn)的打磨器和方法。
背景技術(shù)：
參見圖1，在渦輪葉輪/轉(zhuǎn)子/盤10的制造期間，軸線對稱的凹槽12徑向地轉(zhuǎn)入凸緣的下側(cè)中。隨后的線性機(jī)加工(鉆孔)操作產(chǎn)生了軸向楔形榫槽形狀14。這兩個特征相交會在狹槽14的底部產(chǎn)生孔16。產(chǎn)生的孔的邊緣是銳利的，必需打磨該邊緣使得它被倒角。
過去，銳邊采用鉛筆形打磨器徒手進(jìn)行打磨。隨后，工具得到發(fā)展，如GE能量服務(wù)機(jī)構(gòu)的現(xiàn)場維修文獻(xiàn)FRD-2003-1002中示出，其公開的內(nèi)容在此作為參考進(jìn)行結(jié)合，并且在圖2中示意的示出。
此工具由位于專用工具夾持器(桿)22中的90度頭部刀具20組成。該90度頭部工具是由NSK美國公司提供的、用于1/16英寸柄刀具的標(biāo)準(zhǔn)工具。該專用工具夾持器(桿)22被開發(fā)為接納用于受控邊緣中斷處生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)工具。
參見圖2，專用工具夾持器或者桿22具有橫過縱軸定義的橫穿孔24，和側(cè)面開口槽26。帶托架工具20與工具桿22和貫穿橫穿孔24的90度頭部軸向?qū)R，并且通過固定到桿22上的適當(dāng)?shù)墓潭ò?8所保持。因此，切削刀片(沒有在圖2中示出)從相對于帶狹槽側(cè)面的桿22的側(cè)面被裝載并且突出。該切削刀片成形類似于銑刀，并且該工具與銑刀用在平坦的表面(例如臺面)上類似地使用在集管的表面上。

發(fā)明內(nèi)容
通過相對于桿的中心軸線偏置切削裝置的驅(qū)動軸，其中切削裝置容納在桿中，從而能夠容納更大尺寸的筒夾和軸承，可提供根據(jù)本發(fā)明的示例的實施例更穩(wěn)固的裝置。
因此，本發(fā)明實施為一種打磨工具，其包括主體；沿著所述主體長度的至少一部分限定的驅(qū)動軸孔，所述驅(qū)動軸孔具有平行于所述主體的縱向中心軸并且從其橫向偏移地設(shè)置的軸線；大致橫向于所述縱向軸線延伸而至少部分通過所述主體以與所述驅(qū)動軸通道相交的橫向孔；貫穿所述主體的所述驅(qū)動軸通道設(shè)置的驅(qū)動軸；和設(shè)置在所述橫向孔中的橫向頭部裝置，以用于可選擇地容納和保持刀具和通過所述驅(qū)動軸被驅(qū)動用于旋轉(zhuǎn)所述刀具。
本發(fā)明還實施為一種打磨楔形榫槽的冷卻孔邊緣的方法，其包括提供一種工具，其包括主體，沿著所述主體長度的至少一部分限定的驅(qū)動軸孔，所述驅(qū)動軸孔具有平行于所述主體的縱向中心軸并且從其橫向偏移地設(shè)置的軸線；大致橫向于所述縱向軸體限定而至少部分通過所述主體以與所述驅(qū)動軸通道相交的橫向孔，貫穿所述主體的所述驅(qū)動軸通道設(shè)置的驅(qū)動軸；和設(shè)置在所述橫向孔中的橫向頭部裝置，以用于可選擇地容納和保持刀具和通過所述驅(qū)動軸被驅(qū)動用于旋轉(zhuǎn)所述刀具；固定刀具到所述橫向頭部裝置上；可操作地連接轉(zhuǎn)矩電機(jī)到所述驅(qū)動軸上；插入所述主體到楔形榫槽里，使得主體設(shè)置在楔形榫槽的基部中，并且刀具設(shè)置為鄰近被打磨的邊緣；致動該電機(jī)；和圍繞并且沿著該邊緣移動刀具以對其進(jìn)行打磨。


本發(fā)明的這些和其它目的和優(yōu)點，通過對結(jié)合附圖的本發(fā)明當(dāng)前優(yōu)選示例實施例的下面更加詳細(xì)描述的仔細(xì)研究而得到充分認(rèn)識和理解，其中；圖1是在楔形榫槽中的冷卻狹槽表面的透視圖；圖2是示出將傳統(tǒng)的打磨工具組裝到工具夾持器桿的部分截面的示意分解視圖；圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例的實施例的工作臺工具裝置正視圖；圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個示例的實施例的現(xiàn)場工具裝置正視圖；和圖5是圖3和4的打磨工具部分的放大視圖。
具體實施例方式
如上所述，傳統(tǒng)地設(shè)置用于打磨葉輪的冷卻狹槽的90度頭部刀具20是用于1/16英寸柄刀具的標(biāo)準(zhǔn)工具。雖然比鉛筆狀的打磨器更容易控制，傳統(tǒng)工具裝置缺乏穩(wěn)固性，其中主要的故障模式就是破裂的柄，由于磨損造成的支架的松動，和不良表面光潔度。
從圖1的內(nèi)容可理解到，傳統(tǒng)工具桿22的直徑由楔形榫基部18的直徑所限制，在該楔形榫基部中工具桿被引導(dǎo)圍繞孔16的銳邊緣。發(fā)明者認(rèn)識到傳統(tǒng)裝置的軸向?qū)R的工具和桿，以及楔形榫基部的受限直徑將工具限制為1/16英寸的筒夾。1/16英寸工具具有小的驅(qū)動軸軸承和小的刀具支承軸承，加上薄弱的1/16英寸筒夾。發(fā)明者還認(rèn)識到1/8英寸筒夾工具可更剛性而產(chǎn)生更穩(wěn)固的裝置。相關(guān)的更大軸承意味著更少的熱量產(chǎn)生和隨之而來的更少的磨損。更大的支承軸承也產(chǎn)生更加剛性的工具。而且，1/8英寸的筒夾顯著比先前的1/16英寸的筒夾更堅固。
如上所述的，裝置的尺寸必須受到在楔形榫頭基部處的直徑的限制，但是發(fā)明者認(rèn)識到通過偏置驅(qū)動軸，1/8英寸工具可容納在所需封裝殼體(由楔形榫槽的基部18所限定)中。而且，對軸承和裝配順序?qū)嵤┑淖屑?xì)選擇會產(chǎn)生強(qiáng)度和緊湊性。在這方面，在示出的示例實施例中，橫向頭部部件從刀具側(cè)裝載并且通過卡環(huán)保持。
而且，為了提供更佳的工具剛性，減少部件和增加裝置的穩(wěn)固性，根據(jù)本發(fā)明的示例的實施例，打磨工具已經(jīng)集成到細(xì)長的桿中，從而消除先前提供的兩部分的打磨工具加上桿裝置。這消除了由于磨損在工具桿支架中先前的松動問題。隨著更佳的工具剛性和更堅硬的刀具柄，在減少的刀具震顫和刨削情況下，材料去除過程能夠更好的控制。更大柄的刀具也會導(dǎo)致更長的工具壽命。
整體的打磨器和桿的兩個示例的實施例將在此示出。在制造(工作臺)期間，一個示例的實施例30可被使用，而可提供另一個實施例130在現(xiàn)場使用。在這些示例的實施例中，打磨工具裝置32(其是打磨器和桿的集成)是相同的，但支承把手34，134不同。示例的工作臺工具30在圖3中描述出，示例的現(xiàn)場工具130在圖4中描述出，并且圖5是相應(yīng)的工具所共有的打磨工具裝置32的放大視圖。
如圖3和4所示，提供用于傳統(tǒng)的打磨工具的轉(zhuǎn)矩電機(jī)36可有利地用于驅(qū)動刀具頭部。而且，在示出的例子中，減速器38可插入在轉(zhuǎn)矩電機(jī)36和打磨工具裝置32之間。如圖5示出，打磨工具裝置32包含90度偏置頭部主體40，用于容納刀具和它的驅(qū)動軸。為了容納1/8英寸柄刀具42，90度偏置頭部主體40具有驅(qū)動軸容納通道44，其中心線D與主體40的中心線M偏移。在這方面，應(yīng)當(dāng)理解到偏置頭部的直徑(外徑)由刀具42在其中運行的楔形榫槽14的基部18的直徑所限制。設(shè)置在楔形榫槽16外面的諸如減速器38和轉(zhuǎn)矩電機(jī)36部件不會受到如此限制。因此，相對于主體40的中心軸線M偏置用于驅(qū)動軸殼體46和驅(qū)動軸48的通道44允許其容納1/8英寸柄刀具42，其不僅比1/16英寸柄刀具(未示出)更厚而且具有更長的軸。
用于容納和驅(qū)動1/8英寸刀具的刀具裝置的部件也較大。在這方面，當(dāng)采用1/8英寸而不是1/16英寸筒夾時，不僅是筒夾更大，而且由驅(qū)動軸48的偏置提供的額外空間允許最大尺寸的球軸承50接近于刀具42，這降低了熱量產(chǎn)生并且增加了剛度。在示例的實施例中，從相對切削面的側(cè)面開始，切削裝置包括波浪形的盤簧54，球軸承52，標(biāo)準(zhǔn)NSK驅(qū)動齒輪56，球軸承50(如上所述)和固定卡環(huán)58。在這方面，對軸承和裝配順序進(jìn)行仔細(xì)選擇以帶來強(qiáng)度和緊湊性。更進(jìn)一步，在這方面，橫向頭部部件從刀具側(cè)裝載并且由卡環(huán)58保持，但是在常規(guī)的裝置中，橫向頭部部件從與切削面相對的側(cè)面上裝載。
更大的刀具裝置也意味著比用于1/16英寸刀具更大的驅(qū)動軸48和因此更大的軸承50，52。更大的軸承裝置意味著更少的熱量產(chǎn)生，其等同于更少的磨損。
在示出的示例的實施例中，鎖緊螺母64和操縱桿66還進(jìn)一步提供在打磨工具主體的一端。這些部件對于工作臺工具30是可選的，但是在示出的實施例中，一個這樣的操縱桿被示出插入在減速器38和主體40之間?，F(xiàn)場工具130被示出為在打磨工具的任一端具有操縱桿。操縱桿便于工具在相對于工具中心線M的軸向的和旋轉(zhuǎn)運動兩者上的操作。
固定到工作臺工具30的主體40的末端的是支承把手34，以便于打磨工具裝置32相對于被打磨的冷卻孔進(jìn)行受控的兩手操作。在示出的示例的實施例中，通過接合和螺紋連接限定在連接處68上的互補(bǔ)的螺紋部件，支承把手34固定到主體40的末端。支承把手可整體地被包括作為主體的一部分，但是可拆卸支承把手容許把手類型在認(rèn)為必需或者合乎需要時，并且取決于工具是用于工作臺還是現(xiàn)場應(yīng)用而發(fā)生改變。例如，可更換的支承把手允許使用不同的把手材料，例如，塑料，鋁，鈦，碳纖維等等，以降低工具的總重量并且減少人體工程學(xué)應(yīng)力。支承把手還可選擇是滾花的，如在圖4中的76所示。在這方面，滾花是個人的偏好問題。而且，支承把手能夠安裝有皮帶或者支柱或者其它允許的技術(shù)，或者可以制出到機(jī)器人機(jī)械手的固定部分。這些對于定制和技術(shù)應(yīng)用的順應(yīng)能力是可拆卸的、可互換的把手的另一個優(yōu)點。
如圖4所示，現(xiàn)場工具實施例結(jié)合有一個改進(jìn)的支承把手134。在示出的例子中，現(xiàn)場使用的支承把手134具有穿過其限定的孔70，螺紋錨桿72(例如內(nèi)六角有頭螺釘)通過該孔被設(shè)置。提供分離的錨桿會將控制把手66方位與支承把手76統(tǒng)一功能性分開。在示出的示例實施例中的保持桿借助于在它們的接合處168的螺紋固定件連接到主體上。而且，在示出的實施例中，O形環(huán)74插入到支承把手的桿和孔壁之間，以在裝配/拆卸期間減少緊固件掉出的可能性。最后，操縱桿66和鎖緊螺母64被裝配到支承把手134的自由端上。在這方面，使用雙操縱桿提高穩(wěn)定性以及人體工程學(xué)的有效性。諸如扭鎖的控制桿固定件(未示出)的替代方法能夠應(yīng)用在與鎖緊螺母策略矛盾的情況下。
因此，應(yīng)該理解到在此描述的工具是電驅(qū)動的直角驅(qū)動打磨器，其利用例如1/8英寸筒夾尺寸以實現(xiàn)剛度。包裝已經(jīng)優(yōu)化以用于通向有限空間。它能用于槽式銑刀和毛刺。它適用于OEM(初始設(shè)備制造)和現(xiàn)場應(yīng)用(已裝配轉(zhuǎn)子)兩者上，以產(chǎn)生渦輪葉輪空氣冷卻狹槽的平滑連續(xù)的過渡部分。隨著更高的工具剛性和更堅硬的刀具柄，在減少的刀具震顫和刨削情況下，材料去除過程能夠更好地被控制。更大柄的刀具也會導(dǎo)致更長的工具壽命。
雖然本發(fā)明已經(jīng)結(jié)合當(dāng)前最實際和優(yōu)選實施例進(jìn)行了描述，需要理解的是本發(fā)明不限于在此公開的實施例，相反，本發(fā)明意圖覆蓋包含在所附的權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的不同的修改和等同的結(jié)構(gòu)。
部件目錄渦輪葉輪/轉(zhuǎn)子/盤10軸線對稱的凹槽 12楔形榫狹槽 14孔 16楔形榫基部 1890度頭部刀具20工具保持器(桿) 22橫向孔 24側(cè)面開口槽 26固定板 28工作臺工具30；現(xiàn)場工具130打磨工具裝置32支承把手34，134轉(zhuǎn)矩電機(jī)36減速器 3890度偏置頭部主體401/8英寸柄刀具 42驅(qū)動軸容納通道 44中心線 D中心線 M驅(qū)動軸殼體 46驅(qū)動軸 48球軸承 50球軸承 52波浪形盤簧 54標(biāo)準(zhǔn)NSK驅(qū)動齒輪 56卡環(huán)58較大的軸承 60，62鎖緊螺母64操縱桿 66接合處 68
孔 70螺紋錨桿72O形環(huán) 74。
權(quán)利要求
1.一種打磨工具(30，130)，包括主體(40)；沿著所述主體長度的至少一部分限定的驅(qū)動軸孔(44)，所述驅(qū)動軸孔具有平行于所述主體的縱向中心軸線M并且從其橫向偏移地設(shè)置的中心軸線D；大致橫向于所述縱向軸線限定而至少部分通過所述主體以與所述驅(qū)動軸通道相交的橫向孔；布置為延伸通過所述主體的所述驅(qū)動軸通道的驅(qū)動軸(48)；和設(shè)置在所述橫向孔中的橫向頭部裝置(50，52，54，56，58)，以用于選擇性地容納和保持刀具和用于通過所述驅(qū)動軸被驅(qū)動來旋轉(zhuǎn)所述刀具。
2.如權(quán)利要求1所述的打磨工具，其中所述橫向頭部裝置包含用于容納1/8英寸刀具(42)的1/8英寸筒夾。
3.如權(quán)利要求1所述的打磨工具，還包括可操作地連接到所述驅(qū)動軸的轉(zhuǎn)矩電機(jī)(36)。
4.如權(quán)利要求1所述的打磨工具，還包括可拆卸地固定到所述主體末端上的支承把手(34，134)。
5.如權(quán)利要求4所述的打磨工具，其中所述支承把手選擇性地、可操作地連接到所述主體，以便于與其中心軸線軸向?qū)R。
6.如權(quán)利要求5所述的打磨工具，其中所述支承把手具有穿過其被限定的孔(70)，用于可選擇地容納固定桿(72)，并且其中所述固定桿可選擇性地連接到所述主體，以固定所述支承把手到其上。
7.一種打磨楔形榫槽(14)的冷卻孔(16)的邊緣的方法，包括提供一種工具(30，130)，其包括主體(40)；沿著所述主體長度的至少一部分限定的驅(qū)動軸孔(44)，所述驅(qū)動軸孔具有平行于所述主體的縱向中心軸線M并且從其橫向偏移地設(shè)置的中心軸線D；大致橫向于所述縱向軸線限定而至少部分通過所述主體以與所述驅(qū)動軸(48)通道相交的橫向孔；布置為延伸通過所述主體的所述驅(qū)動軸通道的驅(qū)動軸；和設(shè)置在所述橫向孔中的橫向頭部裝置(50，52，54，56，58)，以用于選擇性地容納和保持刀具和用于通過所述驅(qū)動軸被驅(qū)動來旋轉(zhuǎn)所述刀具；固定刀具(42)到所述橫向頭部裝置上；可操作地連接轉(zhuǎn)矩電機(jī)(36)到所述驅(qū)動軸上；插入所述主體到楔形榫槽(14)里，使得主體設(shè)置在楔形榫槽的基部中，并且刀具設(shè)置為鄰近被打磨的邊緣；致動電機(jī)(36)；和圍繞并且沿著該邊緣移動刀具以打磨該邊緣。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述橫向頭部裝置包含1/8英寸筒夾，并且其中所述固定包括固定1/8英寸刀具(42)到所述橫向頭部裝置上。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，還包括提供支承把手(34，134)并且固定支承把手到工具主體(40)的末端。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述支承把手具有穿過其被限定的孔(70)，用于選擇性地容納固定桿，并且其中所述固定桿連接到所述主體上。
全文摘要
穩(wěn)固的打磨裝置被提供用于打磨在楔形榫槽中的冷卻孔，通過相對于桿的中心軸線偏置切削裝置的驅(qū)動軸，桿中容納切削裝置，從而能夠容納較大尺寸的筒夾。
文檔編號B24B23/08GK101081492SQ20071010819
公開日2007年12月5日 申請日期2007年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月30日
發(fā)明者J·欽, L·P·溫奇爾, J·P·斯坦利, J·M·哈奇, D·R·奈爾遜 申請人:通用電氣公司