DE10062922A1

DE10062922A1 - Workpiece holder for a grinding machine

Info

Publication number: DE10062922A1
Application number: DE2000162922
Authority: DE
Inventors: Istvan Balogh
Original assignee: Blohm Maschinenbau GmbH
Current assignee: Blohm Maschinenbau GmbH
Priority date: 2000-12-16
Filing date: 2000-12-16
Publication date: 2002-06-20
Also published as: EP1215012A2; EP1215012A3

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Werkstückaufnahme für eine Profilschleifmaschine. DOLLAR A Es ist das Ziel, eine Werkstückaufnahme anzugeben, die eine unbehinderte Komplettbearbeitung komplexer Bauteile ermöglicht. DOLLAR A Erreicht wird dies durch zwei das Werkstück (3) beidseitig aufnehmende, rotativ einstellbare Spannköpfe (13, 14), welche die zu bearbeitenden Profile (4, 6) frei gegenüber dem Schleifwerkzeug (7) positionieren. DOLLAR A Auf diese Weise sind alle Profilflächen ohne Behinderung der Schleifwerkzeuge durch Teile der Werkstückaufnahme von allen Seiten zugänglich.The invention relates to a workpiece holder for a profile grinding machine. DOLLAR A The aim is to specify a workpiece holder that enables unhindered complete machining of complex components. DOLLAR A This is achieved by means of two rotatably adjustable clamping heads (13, 14) which accommodate the workpiece (3) on both sides and which position the profiles (4, 6) to be machined freely relative to the grinding tool (7). DOLLAR A In this way, all profile surfaces are accessible from all sides without obstruction of the grinding tools by parts of the workpiece holder.

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkstückaufnahme für eine Schleifmaschine, insbeson dere eine Profilschleifmaschine.The invention relates to a workpiece holder for a grinding machine, in particular another a profile grinding machine.

Komplexe Bauteile mit zahlreichen räumlich orientierten Profilflächen, wie zum Bei spiel Turbinenschaufeln mit komplizierten Profilen ihrer unterschiedlichen Fuß- und Kopfausführungen, werden üblicherweise einer Komplettbearbeitung unterzogen, um ein häufiges Umspannen und damit einhergehende Bearbeitungsungenauigkeiten zu vermeiden.Complex components with numerous spatially oriented profile surfaces, such as for example play turbine blades with complicated profiles of their different foot and Head designs are usually subjected to complete machining in order to frequent reclamping and the associated inaccuracies in processing to avoid.

Die im Verlauf dieser Komplettbearbeitung zwangsläufig erforderlichen, wechselnden Schwenk- und Drehbewegungen in mehreren Achsen können insbesondere beim Einsatz großer Schleifscheiben gegebenenfalls zu Kollisionen zwischen Werkstück aufnahme und Schleifscheibe führen, insbesondere im Bereich der steifigkeitsbe stimmenden Auflage.The changes that are inevitably necessary in the course of this complete machining Swiveling and rotating movements in several axes can be particularly in Use of large grinding wheels if necessary for collisions between the workpiece Guide and grinding wheel, especially in the area of stiffness tuning edition.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine universell einsetzbare, sichere und stabile Werkstückhalterung anzugeben. The invention has for its object a universal, safe and specify stable workpiece holder.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch zwei das Werkstück an gegenü berliegenden Endabschnitten aufnehmende, rotativ einstellbare Spannköpfe. Gemäß der DE 43 44 538 A1 ist es zwar bekannt, auf einer Rundschleifmaschine rotationssymmetrische Werkstücke mittels zweier synchron antreibbarer Spindel einheiten derart stirnseitig drehschlüssig zu spannen, dass das rotierende Werk stück bis zu den Stirnflächen überschliffen werden kann.According to the invention, this object is achieved by two counterparts to the workpiece Rotating adjustable clamping heads accommodating overlying end sections. According to DE 43 44 538 A1 it is known on a cylindrical grinding machine rotationally symmetrical workpieces using two synchronously driven spindles units so that the rotating work can be ground to the end faces.

Im Unterschied hierzu sind erfindungsgemäß räumlich beliebig orientierte Profilflä chen in definierten Drehwinkelstellungen oder gesteuert nachgeführten Drehwin kellagen der Werkstückaufnahme bearbeitbar.In contrast to this, according to the invention there are spatially oriented profile surfaces Chen in defined angular positions or controlled tracking Cellars of the workpiece holder can be machined.

Zweckmäßigerweise bilden die Spannköpfe Teile zweier Drehtische, deren hori zontal ausgerichtete Drehachsen miteinander fluchten.The clamping heads expediently form parts of two rotary tables, the hori aligned axes of rotation are aligned.

Die Komplexität der Schleifaufgaben wird gemäß einer Weiterbildung noch dadurch erhöht, dass die Drehtische als das Werkstück rotativ nachführbare Teilapparate ausgebildet sind. In Verbindung mit einer NC-Steuerung der Drehachsen kann eine praktisch unbegrenzte Bearbeitungsflexibilität erzielt werden.According to a further training, the complexity of the grinding tasks becomes even more so increases that the turntables as the workpiece rotatably trackable dividing heads are trained. In conjunction with an NC control of the rotary axes, a practically unlimited processing flexibility can be achieved.

Es ist denkbar, die Spannköpfe mit austauschbaren Spannsegmenten auszurüsten, die jeweils der Form der aufzunehmenden Werkstücke angepasst sind. Eine bevor zugte Weiterbildung besteht hingegen darin, dass die Spannköpfe einen außerhalb zu bearbeitender Flächenprofile die Werkstückform neutralisierenden Einguss spannblock des Werkstücks aufnehmende Spannbacken aufweisen. Eine derartige Ausbildung bietet sich insbesondere bei komplizierten räumlich gekrümmten Turbi nenschaufeln an, bei denen der Eingussspannblock das Schaufelblatt umschließt, während der Kopf und Fußbereich geschliffen werden sollen.It is conceivable to equip the clamping heads with interchangeable clamping segments, which are each adapted to the shape of the workpieces to be picked up. One before However, further training is that the clamping heads are outside to be machined, the workpiece shape neutralizing cast Have clamping jaws of the workpiece receiving clamping jaws. Such Training is particularly useful for complicated, spatially curved turbos blades in which the sprue clamping block encloses the airfoil, while the head and foot area are to be sanded.

Eine sichere Werkstückhandhabung und Führung wird nach einem weiteren Vor schlag dadurch gewährleistet, dass den Drehtischen Synchronantriebe zugeordnet sind. Safe workpiece handling and guiding is another thing This ensures that the rotary tables are assigned synchronous drives are.

Die Werkstückaufnahme erhält nach einem zusätzlichen Vorschlag einen weiteren Freiheitsgrad zwecks Bearbeitung aller denkbaren Profilflächen dadurch, dass die beiden die Spannköpfe aufweisenden Drehtische auf einem gemeinsamen dritten Drehtisch angeordnet sind, dessen Drehachse quer zu den Drehachsen der beiden Drehtische verläuft.The workpiece holder receives another according to an additional proposal Degree of freedom for processing all conceivable profile surfaces in that the two turntables with the clamping heads on a common third Rotary table are arranged, the axis of rotation of which is transverse to the axes of rotation of the two Rotary tables run.

Eine flexible Anpassung und Einrichtung für unterschiedliche Werkstückabmessun gen ist durch eine weitere Ausgestaltung dadurch gewährleistet, dass die beiden Drehtische parallel zu ihren Drehachsen auf dem dritten Drehtusch relativ zueinan der verschiebbar angeordnet sind.Flexible adjustment and setup for different workpiece dimensions gene is guaranteed by a further embodiment in that the two Rotary tables parallel to their axes of rotation on the third rotary table relative to each other which are slidably arranged.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, dass die zu bearbeitenden Pro filzonen von unregelmäßig geformten Bauteilen in jedem Fall derart mit der Schleif scheibe in Kontakt gebracht werden, dass mit Sicherheit eine Kollision von Spann mitteln und Schleifscheibe unterbunden wird. Auf diese Weise ist insbesondere eine allseitige Kopf- und Fußbearbeitung von Turbinenschaufeln problemlos in einer ein zigen Einspannung möglich. The advantage achieved with the invention is that the Pro to be processed Fil zones of irregularly shaped components in any case with the grinding disc to be brought into contact, that is certainly a collision of instep medium and grinding wheel is prevented. In this way, in particular All-round head and foot machining of turbine blades in one tension possible.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Aus führungsbeispiels näher erläutert.The invention is described below with reference to an off in the drawing management example explained in more detail.

Hierbei zeigen:Here show:

Fig. 1 eine Werkstückaufnahme gemäß der Erfindung an einer teilweise dar gestellten Profilschleifmaschine, Fig. 1 is a workpiece holder according to the invention in a partially is tilted profile grinding machine,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Werkstückaufnahme gemäß Fig. 1, Fig. 2 is a plan view of the workpiece holder of FIG. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine anderer Arbeitsstellung der Werkstückauf nahme und Fig. 3 is a plan view of another working position of the workpiece acquisition and

Fig. 4 bis 7 verschiedene Arbeitsstellungen unterschiedlicher Profilschleifscheiben im Eingriff mit dem Kopf- oder Fußbereich einer Turbinenschaufel. Fig. 4 to 7 show various operating positions of different grinding wheels in engagement with the header or footer of a turbine blade.

Die in Fig. 1 gezeigte Werkstückaufnahme 1 ist Teil einer nicht weiter dargestell ten Profilschleifmaschine 2, auf der im Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 bis 7 Werkstücke in Form von Turbinenschaufeln 3 an Kopf 4 und Fuß 6 mittels entsprechend auswechselbarer Profilschleifscheiben 7 geschliffen werden.The workpiece holder 1 shown in Fig. 1 is a part are of a not further dargestell th profile grinding machine 2, on which in the embodiment according to FIGS. 1 to 7 workpieces in the form of turbine blades 3 on the head 4 and foot 6 ground by means of corresponding exchangeable profile sanding disks 7.

Zum Einspannen der Turbinenschaufel 3 ist diese im Bereich des Schaufelblattes in einen Eingussspannblock 8 eingebettet, dessen gegenüberliegende Endabschnitte 9, 11 mittels dreier Spannpratzen 12 in zwei gegenüberliegenden Spannköpfen 13, 14 der zweigeteilten Werkstückaufnahme 1 verankert sind. Diese rotativ einstellba ren Spannköpfe 13, 14 sind Teile von zwei Drehtischen 16, 17 der Werkstückauf nahme 1, deren horizontal ausgerichtete Drehachsen 18, 19 miteinander fluchten und über motorische Antriebe 21, 22 elektrisch oder mechanisch synchronisiert sind. Auf diese Weise kann das Werkstück 3 um 180° gedreht werden und somit auch beim Einsatz größerer Schleifscheiben ohne Kollision mit der Werkstückauf nahme an Kopf und Fuß auf gegenüberliegenden Seiten geschliffen werden.To clamp the turbine blade 3 , it is embedded in the area of the blade in a sprue clamping block 8 , the opposite end sections 9 , 11 of which are anchored by means of three clamping claws 12 in two opposite clamping heads 13 , 14 of the two-part workpiece holder 1 . This rotativ einstellba ren clamping heads 13 , 14 are parts of two rotary tables 16 , 17 of the workpiece receiving 1 , whose horizontally aligned axes of rotation 18 , 19 are aligned with one another and are electrically or mechanically synchronized via motor drives 21 , 22 . In this way, the workpiece 3 can be rotated by 180 ° and thus also when using larger grinding wheels without collision with the workpiece holder on the head and foot on opposite sides.

Dadurch, dass die Drehtische 16, 17 als Teilapparate ausgebildet sind, kann das Werkstück 3 beim Schleifen gekrümmter Profilflächen im jeweiligen Bereich der ausgewählten Drehstellung nachgeführt werden.Due to the fact that the rotary tables 16 , 17 are designed as dividing devices, the workpiece 3 can be tracked in the respective region of the selected rotational position when grinding curved profile surfaces.

Ein zusätzlicher Freiheitsgrad wird dadurch gewonnen, dass die beiden fluchtenden Drehtische 16, 17 auf einem gemeinsamen dritten Drehtisch 23 angeordnet sind, dessen Drehachse 24 um 90° quer zu den Drehachsen 18, 19 der beiden ersten Drehtische 16, 17 verläuft, so dass sich eine praktisch unbegrenzte Zugänglichkeit aller rundum zu bearbeitenden Profilflächen in einer einzigen Aufspannung der Werkstücks ergibt und damit eine Komplettbearbeitung in einzigen Aufspannung möglich ist.An additional degree of freedom is obtained in that the two aligned rotary tables 16 , 17 are arranged on a common third rotary table 23 , the axis of rotation 24 of which extends 90 ° transversely to the axes of rotation 18 , 19 of the two first rotary tables 16 , 17 , so that one practically unlimited accessibility of all profile surfaces to be machined in a single clamping of the workpiece results in complete machining in a single clamping.

Als Beispiele für derartige vielfältige Schleifaufgaben sind verschiedene in unter schiedlichen Drehstellungen der Drehachse 24 des Drehtisches 23 gemäß den Fig. 2 und 3 in Kombination mit unterschiedlichen Drehstellungen der Drehach sen 18, 19 der Drehtische 16, 17 realisierbare Eingriffsstellungen zwischen Profil schleifscheibe 7 und Kopf 4 bzw. Fuß 6 der Turbinenschaufel 3 in den Fig. 4 bis 7 erkennbar.As examples of such a variety of grinding tasks are different in different rotary positions of the axis of rotation 24 of the rotary table 23 according to FIGS. 2 and 3 in combination with different rotary positions of the rotary axes 18 , 19 of the rotary tables 16 , 17 realizable engagement positions between profile grinding wheel 7 and head 4th or foot 6 of the turbine blade 3 can be seen in FIGS. 4 to 7.

Zur Anpassung an unterschiedliche Werkstückabmessungen sind die beiden Dreh tische 16, 17 parallel zu ihren Drehachsen 18, 19 auf dem dritten Drehtisch 23 rela tiv zueinander verschiebbar angeordnet.To adapt to different workpiece dimensions, the two rotary tables 16 , 17 are arranged parallel to their axes of rotation 18 , 19 on the third rotary table 23 rela tively movable.

Die Spannköpfe 13, 14 der beiden Drehtische 16 bzw. 17 können in Anpassung an die Form der einzuspannenden Körper mit unterschiedlichen Spanneinsätzen bzw. Spannpratzen 12 ausgestattet sein.The clamping heads 13 , 14 of the two rotary tables 16 and 17 can be equipped with different clamping inserts or clamping claws 12 in adaptation to the shape of the bodies to be clamped.

Claims

1. workpiece holder for a grinding machine, in particular a profile grinding machine, characterized by two rotatably adjustable clamping heads ( 13 , 14 ) receiving the workpiece at opposite end sections ( 9 , 11 ).

2. Workpiece holder according to claim 1, characterized in that the clamping heads ( 13 , 14 ) form parts of two rotary tables ( 16 and 17 ), the horizontally aligned axes of rotation ( 18 and 19 ) of which are aligned.

3. Workpiece holder according to claim 1 or 2, characterized in that the rotary tables ( 16 , 17 ) as the workpiece ( 3 ) are rotatably trackable dividing heads.

4. Workpiece holder according to one of claims 1 to 3, characterized in that the clamping heads ( 13 , 14 ) have an outside surface to be machined profile the workpiece shape neutralizing cast clamping block ( 8 ) of the workpiece ( 3 ) receiving clamping jaws ( 12 ).

5. workpiece holder according to one of claims 1 to 4, characterized in that the rotary tables ( 16 , 17 ) synchronous drives ( 21 and 22 ) are assigned.

6. workpiece holder according to one of claims 1 to 5, characterized in that the two clamping heads ( 13 , 14 ) having rotary tables ( 16 and 17 ) are arranged on a common third rotary table ( 23 ) whose axis of rotation ( 24 ) transversely to the axes of rotation ( 18 , 19 ) of the two rotary tables ( 16 , 17 ).

7. workpiece holder according to claim 6, characterized in that the two rotary tables ( 16 , 17 ) parallel to their axes of rotation ( 18 and 19 ) on the third rotary table ( 23 ) are arranged displaceable relative to each other.