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DE10245396A1 - Device and method for the surface treatment of workpieces - Google Patents

Device and method for the surface treatment of workpieces Download PDF

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DE10245396A1
DE10245396A1 DE2002145396 DE10245396A DE10245396A1 DE 10245396 A1 DE10245396 A1 DE 10245396A1 DE 2002145396 DE2002145396 DE 2002145396 DE 10245396 A DE10245396 A DE 10245396A DE 10245396 A1 DE10245396 A1 DE 10245396A1
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DE
Germany
Prior art keywords
deep rolling
workpiece
workpieces
rolling device
opposite
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE2002145396
Other languages
German (de)
Inventor
Erwin Dr. Bayer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MTU Aero Engines AG
Original Assignee
MTU Aero Engines GmbH
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Publication date
Application filed by MTU Aero Engines GmbH filed Critical MTU Aero Engines GmbH
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12Blades
    • F01D5/28Selecting particular materials; Particular measures relating thereto; Measures against erosion or corrosion
    • F01D5/286Particular treatment of blades, e.g. to increase durability or resistance against corrosion or erosion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23PMETAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P9/00Treating or finishing surfaces mechanically, with or without calibrating, primarily to resist wear or impact, e.g. smoothing or roughening turbine blades or bearings; Features of such surfaces not otherwise provided for, their treatment being unspecified
    • B23P9/02Treating or finishing by applying pressure, e.g. knurling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D7/00Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
    • C21D7/02Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken. DOLLAR A Eine erste Oberfläche (12) eines Werkstücks (11) wird durch Festwalzen bearbeitet. Zusätzlich wird eine der ersten Oberfläche (12) gegenüberliegende zweite Oberfläche (13) des Werkstücks (11) durch Festwalzen bearbeitet. DOLLAR A Hierdurch wird es erstmals ermöglicht, auch dünnwandige Werkstücke durch Festwalzen zu bearbeiten.The invention relates to a method and a device for the surface treatment of workpieces. DOLLAR A A first surface (12) of a workpiece (11) is processed by deep rolling. In addition, a second surface (13) of the workpiece (11) opposite the first surface (12) is machined by deep rolling. DOLLAR A This makes it possible for the first time to machine thin-walled workpieces by deep rolling.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des weiteren betrifft die Erfindung eine entsprechende Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 6.The invention relates to a method for surface processing of workpieces according to the generic term of claim 1. Furthermore, the invention relates to a corresponding device according to the preamble of claim 6.

Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Verfahren zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken bekannt. Ein hinlängliches bekanntes Verfahren zur Oberflächen-Verfestigung ist das sogenannte Festwalzen. Mit dem Festwalzen kann nicht nur die Oberfläche eines Werkstücks verfestigt werden, vielmehr kann auch die Rauhigkeit der Oferfläche bearbeitet und auf die gewünschte Güte bzw. Glätte verändert werden.Numerous processes are from the prior art for surface processing of workpieces known. A sufficient one is known method for surface hardening the so-called deep rolling. Deep rolling cannot only cover the surface of a workpiece can be solidified, rather the roughness of the surface can be processed and to the one you want Goodness or smoothness changed become.

Bislang ist es jedoch nicht möglich auch die Oberflächen dünner bzw. dünnwandiger Werkstücke, die bereits bei geringen Kräften einer Deformation unterliegen, durch Festwalzen zu bearbeiten, da die sich beim Festswalzen dünnwandiger Werkstücke einstellende Deformation derselben unerwünscht und nachteilig ist. Dies gilt insbesondere dann, wenn es sich bei den zu bearbeitenden Werkstücken um Schaufeln einer Gasturbine handelt.So far, however, it is not possible either the surfaces thinner or thin-walled Workpieces that even with low forces subject to deformation to be machined by deep rolling, since which has thinner walls during deep rolling Setting workpieces Deformation of the same undesirable and is disadvantageous. This applies in particular if the workpieces to be machined are blades of a gas turbine.

Solche dünnwandigen, deformationsempfindlichen Werkstücke werden nach dem Stand der Technik zum Beispiel durch Kugelstrahlen verfestigt und in einem zweiten Bearbeitungsschritt durch separates Glätten hinsichtlich der Oberflächenrauhigkeit bearbeitet. Durch diese beiden getrennten Bearbeitungsschritte können zwar Deformationen bei dünnwandigen Werkstücken vermieden werden, die zweistufige Oberflächenbearbeitung dauert jedoch länger und muss auf verschiedenen Einrichtungen durchgeführt werden.Such thin-walled, sensitive to deformation workpieces are known in the art, for example by shot peening solidified and in a second processing step by separate Smooth in terms of surface roughness processed. Through these two separate processing steps you can Deformations with thin walls workpieces can be avoided, but the two-stage surface treatment takes longer and must be carried out at different facilities.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde, ein neuartiges Verfahren zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken sowie eine entsprechende Vorrichtung zu schaffen.The present invention is based on this the problem is based on a new method of surface treatment of workpieces as well as to create a corresponding device.

Dieses Problem wird dadurch gelöst, dass das Eingangs genannte Verfahren durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 weitergebildet ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 6 gekennzeichnet.This problem is solved by the fact that The aforementioned method by the characteristics of the characteristic Part of claim 1 is further developed. The device according to the invention is characterized by the characteristics of the independent Claim 6 characterized.

Erfindungsgemäß wird eine erste Oberfläche eines Werkstücks durch Festwalzen und zusätzlich eine der ersten Oberfläche gegenüberliegende zweite Oberfläche des Werkstücks ebenfalls durch Festwalzen bearbeitet. Damit werden auch bei dünnen bzw. dünnwandigen Werkstücken Deformationen derselben vermieden. Die Verfestigung und Rauhigkeitsbearbeitung der Werkstückoberflächen erfolgt in einem Bearbeitungsschritt.According to the invention, a first surface of a workpiece by deep rolling and an additional one the first surface opposing second surface of the workpiece also processed by deep rolling. This means that even with thin or thin workpieces Deformations of the same avoided. The consolidation and roughness processing of the workpiece surfaces in one processing step.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erfolgt das Festwalzen der ersten Oberfläche und der zweiten Oberfläche synchron.According to an advantageous embodiment the invention, the deep rolling of the first surface and the second surface synchronous.

Zum Festwalzen der beiden gegenüberliegenden Oberflächen benötigte Kräfte werden derart auf die erste Oberfläche und auf die zweite Oberfläche eingebracht, dass entstehende Biegemomente sich gegenseitig annähernd aufheben.For deep rolling the two opposite ones surfaces needed personnel are introduced onto the first surface and onto the second surface in such a way that the resulting bending moments almost cancel each other out.

Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Verfahren bei der Oberflächenbearbeitung von Schaufelblättern einer Gasturbine, insbesondere bei sogenannten Bliskschaufeln, verwendet.The method according to the invention is preferred in surface processing of shovel blades a gas turbine, especially in the case of so-called blisk blades.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.Preferred developments of the invention result themselves from the dependent Subclaims and the description below.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:An embodiment of the invention is limited without this to be closer to the drawing explained. The drawing shows:

1: eine stark schematisierte Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken im Querschnitt. 1 : a highly schematic representation of a device according to the invention for the surface processing of workpieces in cross section.

1 zeigt stark schematisiert eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung. Die erfindungsgemäße Vorrichtung findet vor allem bei der Oberflächenbearbeitung dünnwandiger Werkstücke Verwendung. 1 shows a highly schematic device for surface treatment according to the invention. The device according to the invention is used above all in the surface treatment of thin-walled workpieces.

So zeigt 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zur Oberflächenbearbeitung, wobei in Verbindung mit der Vorrichtung 10 ein zu bearbeitendes Werkstück 11 dargestellt ist. Bei dem zu bearbeitenden Werkstück 11 handelt es sich im gezeigten Ausführungsbeispiel um eine dünnwandige Schaufel einer Gasturbine, wobei gegenüberliegende Oberflächen 12, 13 des Werkstücks 11 von der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 bearbeitet werden.So shows 1 a device according to the invention 10 for surface treatment, being in connection with the device 10 a workpiece to be machined 11 is shown. For the workpiece to be machined 11 in the exemplary embodiment shown, it is a thin-walled blade of a gas turbine, with opposing surfaces 12 . 13 of the workpiece 11 from the device according to the invention 10 to be edited.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei einer ersten Oberfläche 12 des Werkstücks 11 um eine Oberseite des Werkstücks 11 und bei einer zweiten Oberfläche 13 um eine Unterseite desselben. Die Materialstärke des Werkstücks zwischen den beiden Oberflächen 12, 13 ist verhältnismäßig gering, so dass es sich demnach bei dem zu bearbeitenden Werkstück 11 um ein dünnwandiges Werkstück handelt.In the exemplary embodiment shown, it is a first surface 12 of the workpiece 11 around a top of the workpiece 11 and with a second surface 13 around a bottom of the same. The material thickness of the workpiece between the two surfaces 12 . 13 is relatively small, so that it is therefore the workpiece to be machined 11 is a thin-walled workpiece.

Zur Bearbeitung der beiden Oberflächen 12, 13 des dünnwandigen Werkstücks 11 verfügt die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zur Oberflächenbearbeitung über zwei Festwalzeinrichtungen 14, 15. Eine erste Festwalzeinrichtung 14 ist im Bereich der ersten Oberfläche 12 angeordnet und dient der Bearbeitung der ersten Oberfläche 12. Die zweite Festwalzeinrichtung 15 ist hingegen im Bereich der zweiten Oberfläche 13 des Werkstücks 11 angeordnet und dient der Bearbeitung dieser zweiten Oberfläche 13. Jede der beiden Festwalzeinrichtungen 14, 15, die jeweils der Bearbeitung einer der sich gegenüberliegenden Oberflächen 12, 13 dienen, umfasst ein Stützelement 16 sowie einen Druckkörper 17. Über die Druckkörper 17 wird die zur Oberflächenbearbeitung des Werkstücks 11 erforderliche Kraft auf die Oberflächen 12, 13 des Werkstücks 11 eingeleitet. Die Druckkörper 17 sind hierbei vorzugsweise als Kugeln oder Rollen ausgebildet. Die Druckkörper 17 sind vorzugsweise hydraulisch unterstützt, um den beim Festwalzen erforderlichen Druck auf die Oberflächen 12, 13 des Werkstücks 11 auszuüben.For processing the two surfaces 12 . 13 of the thin-walled workpiece 11 has the device according to the invention 10 for surface processing using two deep rolling devices 14 . 15 , A first deep rolling device 14 is in the area of the first surface 12 arranged and used to process the first surface 12 , The second deep rolling device 15 is in the area of the second surface 13 of the workpiece 11 arranged and used to process this second surface 13 , Each of the two deep rolling devices 14 . 15 . each processing one of the opposing surfaces 12 . 13 serve, includes a support element 16 as well as a pressure hull 17 , About the pressure hull 17 becomes the surface treatment of the workpiece 11 required force on the surfaces 12 . 13 of the workpiece 11 initiated. The pressure hull 17 are preferably designed as balls or rollers. The pressure hull 17 are preferably hydraulically supported to the pressure required during deep rolling on the surfaces 12 . 13 of the workpiece 11 exercise.

Gemäß 1 ist die der Oberflächenbearbeitung der ersten Oberfläche 12 dienende erste Festwalzeinrichtung 14 an einer ersten Traverse 18 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 gelagert. Die zweite Festwalzeinrichtung 15 ist entsprechend an einer zweiten Traverse 19 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 befestigt.According to 1 is the surface treatment of the first surface 12 serving first deep rolling device 14 on a first traverse 18 the device according to the invention 10 stored. The second deep rolling device 15 is accordingly on a second traverse 19 the device according to the invention 10 attached.

Mit ersten Enden 20 sind beide Traversen 18, 19 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 in einem Scharniergelenk 21 gemeinsam gelagert. Um das Scharniergelenk 21 sind beide Traversen 18, 19 verschwenkbar. Die beiden Traversen 18, 19 lassen sich demnach um das Scharniergelenk 21 derart relativ zueinander bewegen, dass die beiden Traversen 18, 19 eine scherenartige Bewegung ausführen. Die beiden Traversen 18, 19 der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 können auch als Schenkel bezeichnet werden.With first ends 20 are both trusses 18 . 19 the device according to the invention 10 in a hinge joint 21 stored together. Around the hinge joint 21 are both trusses 18 . 19 pivotable. The two trusses 18 . 19 can therefore be around the hinge joint 21 move relative to each other so that the two trusses 18 . 19 perform a scissor-like movement. The two trusses 18 . 19 the device according to the invention 10 can also be called thighs.

Den ersten Enden 20 gegenüberliegende Enden 22 der Traversen 18, 19 dienen der Krafteinleitung auf das zu bearbeitende Werkstück 11. So zeigt 1 stark schematisiert, dass die beiden Enden 22 der beiden Traversen 18, 19 mit einer Krafteinleitungseinrichtung 23 verbunden sind. Werden mit Hilfe der Krafteinleitungseinrichtung 23 die beiden Enden 22 der Traversen 18, 19 aufeinander zubewegt, so erhöht sich die auf das zu bearbeitende Werkstück 11 eingebrachte Kraft. Werden hingegen die beiden Enden 22 im Sinne des Pfeils 24 auseinanderbewegt, so verringert sich die auf das zu bearbeitende Werkstück 11 einbrachte Kraft.The first ends 20 opposite ends 22 the trusses 18 . 19 are used to apply force to the workpiece to be machined 11 , So shows 1 highly schematic that the two ends 22 of the two trusses 18 . 19 with a force application device 23 are connected. Be with the help of the force application device 23 the two ends 22 the trusses 18 . 19 moved towards each other, so increases the workpiece to be machined 11 force brought in. However, the two ends 22 in the sense of the arrow 24 moved apart, so reduces to the workpiece to be machined 11 brought in strength.

Für die erfindungsgemäße Vorrichtung ist von Bedeutung, dass die erste Festwalzeinrichtung 14 und die zweite Festwalzeinrichtung 15 jeweils der Bearbeitung unterschiedlicher, nämlich gegenüberliegender, Oberflächen 12, 13 des Werkstücks 11 dienen. So wird über die erste Festwalzeinrichtung 14 die erste Oberfläche 12 des Werkstücks 11 bearbeitet. Die zweite Festwalzeinrichtung 15 dient hingegen der Oberflächenbearbeitung der zweiten Oberfläche 13 des Werkstücks 11, wobei die zweite Oberfläche 13 der ersten Oberfläche 12 gegenüberliegt.It is important for the device according to the invention that the first deep rolling device 14 and the second deep rolling device 15 each processing different, namely opposite, surfaces 12 . 13 of the workpiece 11 serve. So is about the first deep rolling device 14 the first surface 12 of the workpiece 11 processed. The second deep rolling device 15 however, is used for surface processing of the second surface 13 of the workpiece 11 , the second surface 13 the first surface 12 opposite.

Demnach wird über die erste Festwalzeinrichtung 14 auf die erste Oberfläche 12 eine erste Kraft eingebracht. Über die zweite Festwalzeinrichtung 15 wird auf die zweite Oberfläche 13 eine zweite Kraft eingebracht. Die Krafteinleitung der Festwalzeinrichtungen 14, 15 auf das zu bearbeitende Werkstück 11 erfolgt nun so, dass entstehende Biegemomente sich gegenseitig annähernd aufheben. Im Idealfall heben sich die Biegemomente gegenseitig vollständig auf. Hierdurch kann eine unerwünschte Deformation des Werkstücks 11 beim Festwalzen der beiden Oberflächen 12, 13' vermieden werden.Accordingly, the first deep rolling device 14 on the first surface 12 introduced a first force. Via the second deep rolling device 15 is going to the second surface 13 introduced a second force. The force transmission of the deep rolling devices 14 . 15 on the workpiece to be machined 11 takes place in such a way that the resulting bending moments almost cancel each other out. Ideally, the bending moments cancel each other out completely. This can cause undesired deformation of the workpiece 11 when deep rolling the two surfaces 12 . 13 ' be avoided.

So zeigt 1, dass die beiden Festwalzeinrichtungen 14, 15 derart an den beiden Oberflächen 12, 13 des Werkstücks 11 angreifen, dass die Druckkörper 17 derselben an gegenüberliegenden Abschnitten der beiden Oberflächen 12, 13 angreifen. Weiterhin verfügen die Festwalzeinrichtungen 14, 15, die an den Traversen 18, 19 gelagert sind, bei der Bearbeitung der beiden Oberflächen 12, 13 über einen annähernd gleichen Abstand vom Scharniergelenk 21. Hierdurch ist sichergestellt, dass die durch die beiden Traversen 18, 19 bereitgestellten Hebelarme über in etwa die gleiche wirksame bzw. effektive Länge verfügen.So shows 1 that the two deep rolling devices 14 . 15 so on the two surfaces 12 . 13 of the workpiece 11 attack that the pressure hull 17 the same on opposite portions of the two surfaces 12 . 13 attack. The deep rolling devices also have 14 . 15 that on the trusses 18 . 19 are stored when processing the two surfaces 12 . 13 over an approximately equal distance from the hinge joint 21 , This ensures that the two trusses 18 . 19 provided lever arms have approximately the same effective or effective length.

Um die beiden Oberflächen 12, 13 des Werkstücks 11 in ihrer Gesamtheit zu bearbeiten, erfolgt eine Relativbewegung zwischen dem Werkstück 11 und den Festwalzeinrichtungen 14, 15. Vorzugsweise werden die Festwalzeinrichtungen 14, 15 synchron und zeitgleich über die entsprechenden Oberflächen 12, 13 des zu bearbeitenden Werkstücks 11 bewegt, wobei das Werkstücks 11 in der Vorrichtung 10 fixiert ist.To the two surfaces 12 . 13 of the workpiece 11 To work in their entirety, there is a relative movement between the workpiece 11 and the deep rolling devices 14 . 15 , Preferably, the deep rolling devices 14 . 15 synchronously and simultaneously over the corresponding surfaces 12 . 13 of the workpiece to be machined 11 moves, the workpiece 11 in the device 10 is fixed.

Bei der Bearbeitung der beiden Oberflächen 12, 13 des Werkstücks 11, werden die Festwalzeinrichtungen 14, 15 derart über die beiden Oberflächen 12, 13 bewegt, dass zu jedem Zeitpunkt der Oberflächenbearbeitung die beiden Festwalzeinrichtungen 14, 15 bzw. die Druckkörper 17 derselben an gegenüberliegenden Abschnitten der beiden Oberflächen 12, 13 angreifen. Hierdurch ist sichergestellt, dass bei der Oberflächenbearbeitung entstehenden Biegmomente über den gesamten Bearbeitungsprozess hinweg ausgeglichen und damit eliminiert werden können.When processing the two surfaces 12 . 13 of the workpiece 11 , the deep rolling equipment 14 . 15 so over the two surfaces 12 . 13 that moves the two deep rolling devices at all times of surface treatment 14 . 15 or the pressure hull 17 the same on opposite portions of the two surfaces 12 . 13 attack. This ensures that bending moments arising during surface processing can be compensated for and thus eliminated over the entire processing process.

Mithilfe der in 1 dargestellten, erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren ausführen. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden sowohl die erste Oberfläche 12 des Werkstücks 11 als auch die gegenüberliegende, zweite Oberfläche 13 des Werkstücks 11 durch Festwalzen bearbeitet. Das Festwalzen der ersten Oberfläche 12 und der zweiten Oberfläche 13 erfolgt zeitgleich und synchron. Die beim Festwalzen der beiden Oberflächen 12, 13 benötigten Kräfte werden hierzu derart auf die erste Oberfläche 12 und auf die zweite Obertläche 13 des Werkstücks 11 aufgebracht, dass entstehenden Biegmomente sich gegenseitig aufheben.With the help of 1 shown device according to the invention 10 The method according to the invention can be carried out for surface machining of workpieces. According to the method according to the invention, both the first surface 12 of the workpiece 11 as well as the opposite, second surface 13 of the workpiece 11 processed by deep rolling. Deep rolling the first surface 12 and the second surface 13 takes place simultaneously and synchronously. The one when deep rolling the two surfaces 12 . 13 For this purpose, the required forces are applied to the first surface 12 and on the second surface 13 of the workpiece 11 upset that the resulting bending moments cancel each other out.

Unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich nun auch dünnwandige Werkstücke, die besonders deformationsempfindlich sind, durch Festwalzen bearbeiten. Die Verfestigung der Oberflächen dünnwandiger Werkstücke kann demnach gleichzeitig erfolgen wie die Bearbeitung der Rauhigkeit der jeweiligen Oberflächen. Die Oberflächenverfestigung und Oberflächenglättung kann nun auch bei dünnwandigen Werkstücken in einem Bearbeitungsschritt durchgeführt werden, ohne dass es zu geometrischen Deformationen an den dünnwandigen Werkstücken kommt. Die Bearbeitung der dünnwandigen Werkstücke kann demnach prozesstechnisch vereinfacht sowie verkürzt werden.Using the device according to the invention and the method according to the invention, thin-walled workpieces that are particularly sensitive to deformation can now be processed by deep rolling. The solidification of the surfaces of thin-walled workpieces can accordingly at the same time as the processing of the roughness of the respective surfaces. Surface hardening and surface smoothing can now also be carried out in one machining step for thin-walled workpieces without geometric deformations occurring on the thin-walled workpieces. The processing of thin-walled workpieces can therefore be simplified and shortened in terms of process technology.

Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich besonders vorteilhaft bei der Oberflächenbearbeitung von Schaufelblättern einer Gasturbine, insbesondere bei Bliskschaufeln, einsetzen. Schaufelblätter von Gasturbinen sind besonders deformationsempfindlich. Nach dem Stand der Technik müssen die Schaufelblätter zur Oberflächenverfestigung sowie Oberflächenglättung in einem mehrstufigen Prozess auf unterschiedlichen Anlagen bzw. Einrichtungen bearbeitet werden. Mit der hier vorliegenden Erfindung ist es erstmals möglich, auch dünnwandige Schaufelblätter durch Festwalzen zu bearbeiten.The method according to the invention can be particularly effective advantageous for surface processing of shovel blades a gas turbine, especially for blisk blades. Shovel blades from Gas turbines are particularly sensitive to deformation. According to the state of technology they have to airfoils for surface consolidation as well as surface smoothing in a multi-stage process on different plants or facilities to be edited. It is the first time with the present invention possible, also through thin-walled blades Fixed rollers to edit.

10 10
Vorrichtungcontraption
1111
Werkstückworkpiece
12 12
Oberflächesurface
1313
Oberflächesurface
1414
FestwalzeinrichtungHard rolling device
1515
FestwalzeinrichtungHard rolling device
1616
Stützelementsupport element
1717
Druckkörperpressure vessels
1818
Traversetraverse
1919
Traversetraverse
2020
EndeThe End
2121
Scharniergelenkhinge
2222
EndeThe End
2323
KrafteinleitungseinrichtungForce application device
2424
Pfeilarrow

Claims (11)

Verfahren zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken, wobei eine erste Oberfläche (12) eines Werkstücks (11) durch Festwalzen bearbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine der ersten Oberfläche (12) gegenüberliegende zweite Oberfläche (13) des Werkstücks (11) durch Festwalzen bearbeitet wird.Method for the surface treatment of workpieces, a first surface ( 12 ) of a workpiece ( 11 ) is processed by deep rolling, characterized in that in addition one of the first surface ( 12 ) opposite second surface ( 13 ) of the workpiece ( 11 ) is processed by deep rolling. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Festwalzen der ersten Oberfläche (12) und der zweiten Oberfläche (13) zeitgleich erfolgt.A method according to claim 1, characterized in that the deep rolling of the first surface ( 12 ) and the second surface ( 13 ) takes place at the same time. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Festwalzen der ersten Oberfläche (12) und der zweiten Oberfläche (13) synchron erfolgt.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the deep rolling of the first surface ( 12 ) and the second surface ( 13 ) takes place synchronously. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Festwalzen benötigte Kräfte derart auf die erste Oberfläche (12) und auf die zweite Oberfläche (13) des Werkstücks (11) eingebracht werden, dass entstehende Biegemomente sich gegenseitig aufheben.Method according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the forces required for deep rolling onto the first surface ( 12 ) and on the second surface ( 13 ) of the workpiece ( 11 ) that the resulting bending moments cancel each other out. Verwendung eines Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 zur Oberflächenbearbeitung dünnwandiger Werkstücke, insbesondere zur Oberflächenbearbeitung von Schaufelblättern einer Gasturbine.Use of a method according to one or more of claims 1 to 4 for surface processing thin-walled Workpieces, especially for surface treatment of shovel blades a gas turbine. Vorrichtung zur Oberflächenbearbeitung von Werkstücken, mit einer ersten Festwalzeinrichtung (14), die auf eine erste Oberfläche (12) des Werkstücks (11) eine erste Kraft einbringt, gekennzeichnet durch eine zweite Festwalzeinrichtung (15), wobei über die zweite Festwalzeinrichtung (15) auf eine der ersten Oberfläche (12) gegenüberliegende zweite Oberfläche (13) des Werkstücks (11) eine zweite Kraft einbringbar ist.Device for the surface processing of workpieces, with a first deep rolling device ( 14 ) on a first surface ( 12 ) of the workpiece ( 11 ) introduces a first force, characterized by a second deep rolling device ( 15 ), with the second deep rolling device ( 15 ) on one of the first surfaces ( 12 ) opposite second surface ( 13 ) of the workpiece ( 11 ) a second force can be applied. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Festwalzeinrichtung (14) an einer ersten Traverse (18) und die zweite Festwalzeinrichtung (15) an einer zweiten Traverse (19) gelagert ist.Apparatus according to claim 6, characterized in that the first deep rolling device ( 14 ) on a first traverse ( 18 ) and the second deep rolling device ( 15 ) on a second traverse ( 19 ) is stored. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass erste Enden (20) der beiden Traversen (18, 19) in einem Gelenk (21) gemeinsam gelagert sind.Apparatus according to claim 7, characterized in that first ends ( 20 ) of the two trusses ( 18 . 19 ) in one joint ( 21 ) are stored together. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass den ersten Enden (20) gegenüberliegende zweite Enden (22) der beiden Traversen (18, 19) der Krafteinleitung auf das Werkstück (11) dienen.Device according to claim 8, characterized in that the first ends ( 20 ) opposite second ends ( 22 ) of the two trusses ( 18 . 19 ) the application of force to the workpiece ( 11 ) serve. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Festwalzeinrichtung (14) und die zweite Festwalzeinrichtung (15) Druckkörper (17) aufweisen, mit Hilfe derer die Kräfte auf das Werkstück (11) eingebracht werden.Device according to one or more of claims 6 to 9, characterized in that the first deep rolling device ( 14 ) and the second deep rolling device ( 15 ) Pressure body ( 17 ), with the help of which the forces on the workpiece ( 11 ) are introduced. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Festwalzeinrichtung (14) und die zweite Festwalzeinrichtung (15) synchron über die zu bearbeitenden Oberflächen (12, 13) bewegbar sind, derart, dass Druckkörper (17) an gegenüberliegenden Abschnitten der sich gegenüberliegenden Oberflächen (12, 13) angreifen.Device according to one or more of claims 6 to 10, characterized in that the first deep rolling device ( 14 ) and the second deep rolling device ( 15 ) synchronously across the surfaces to be processed ( 12 . 13 ) are movable in such a way that pressure bodies ( 17 ) on opposite sections of the opposite surfaces ( 12 . 13 ) attack.
DE2002145396 2002-09-28 2002-09-28 Device and method for the surface treatment of workpieces Withdrawn DE10245396A1 (en)

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