DE10245396A1 - Device and method for the surface treatment of workpieces - Google Patents
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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:
So zeigt
Im gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich
bei einer ersten Oberfläche
Zur Bearbeitung der beiden Oberflächen
Gemäß
Mit ersten Enden
Den ersten Enden
Für
die erfindungsgemäße Vorrichtung
ist von Bedeutung, dass die erste Festwalzeinrichtung
Demnach wird über die erste Festwalzeinrichtung
So zeigt
Um die beiden Oberflächen
Bei der Bearbeitung der beiden Oberflächen
Mithilfe der in
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
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- KrafteinleitungseinrichtungForce application device
- 2424
- Pfeilarrow
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