JP2001347413A - 車室の内径加工用ディスクカッタ及びその内径加工用工作機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ディスクカッタの交換を不要にする。 【解決手段】ディスク本体９と、ディスク本体９の回転
周面に複数位置で取り付けられるカートリッジ１１とか
ら構成される。ディスク本体９の回転軸心線Ｌは１平面
内で移動可能であり、カートリッジ１１はディスク本体
９に交換自在に取り付けられる。カートリッジ１１の交
換により刃物の交換が容易であり、刃物の交換によりデ
ィスクカッタ８の交換作業が不要である。特に、車室の
中の複雑な形状に適合したカッタを選択することができ
て、ディスクカッタの交換が不要である。ディスク本体
９とカートリッジ１１とには、キー１６とキー１６に嵌
まりこむキー穴１８がそれぞれに振り分けられて形成さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車室の内径加工用
ディスクカッタ及び車室の内径加工用工作機械に関し、
特に、タービンの高圧外部車室の内径面を加工する車室
の内径加工用ディスクカッタ及び車室の内径加工用工作
機械に関する。

【０００２】

【従来の技術】蒸気タービンのような発電機は、図５に
示されるような高圧外部車室１０１を備えている。高圧
外部車室１０１の内周面は、コーナー面１０２、複数段
の溝面１０３が形成されている。このような内周面の直
径は大きく、コーナー面１０２と複数段の溝面１０３を
研削加工するカッタは、大きい強度が要求され、高強度
のディスクカッタが用いられている。そのようなディス
クカッタ１０４は、図６に示されるように、強度・剛性
を十分に補償するために、中心側は厚幅部分１０５とし
て形成されている。外側の薄幅部分１０６は、既述のコ
ーナー面１０２に突き当たらないように、適正に薄く形
成されている。

【０００３】コーナ面１０２と複数の溝面１０３との加
工ではそれぞれに異なる切削刃が用いられ、溝は狭隘で
あり、異なる複数の溝面１０３，１０３でそれぞれに異
なる切削刃が用いられる。異なる切削刃は、異なるディ
スク本体に取り付けられている。切削刃が異なる加工を
する度に、異なるディスクカッタが用いられる。ディス
クカッタは、図７に示されるように、門型クレーンにＸ
軸方向とＹ軸方向に移動する主軸ヘッド１０８に回転自
在に取り付けられる。ディスクカッタは、平均的標準と
して、直径が８５０ｍｍφであり、厚さ幅は最小幅位置
で４５ｍｍであり、質量は４００ｋｇであり、このよう
に大きくて重い。このような大型・大質量のディスクの
人手による交換作業は、生産効率の向上を阻み、その作
業には危険性が伴う。ディスク本体の交換を不要にする
ことが望まれる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、ディ
スク本体の交換を不要にすることができる車室の内径加
工用ディスクカッタ及び車室の内径加工用工作機械を提
供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】その課題を解決するため
の手段が、下記のように表現される。その表現中に現れ
る技術的事項には、括弧（）つきで、番号、記号等が添
記されている。その番号、記号等は、本発明の実施の複
数・形態又は複数の実施例のうちの少なくとも１つの実
施の形態又は複数の実施例を構成する技術的事項、特
に、その実施の形態又は実施例に対応する図面に表現さ
れている技術的事項に付せられている参照番号、参照記
号等に一致している。このような参照番号、参照記号
は、請求項記載の技術的事項と実施の形態又は実施例の
技術的事項との対応・橋渡しを明確にしている。このよ
うな対応・橋渡しは、請求項記載の技術的事項が実施の
形態又は実施例の技術的事項に限定されて解釈されるこ
とを意味しない。

【０００６】本発明による車室の内径加工用ディスクカ
ッタは、ディスク本体（９）と、ディスク本体（９）の
回転周面に複数位置で取り付けられるカートリッジ（１
１）とを含み、ディスク本体（９）の回転軸心線（Ｌ）
は１平面内で移動可能であり、カートリッジ（１１）は
ディスク本体（９）に交換自在に取り付けられる。カー
トリッジ（１１）の交換により刃物の交換が容易であ
り、刃物の交換によりディスクカッタ（８）の交換作業
が不要である。特に、車室の中の複雑な形状に適合した
カッタを選択することができて、ディスクカッタの交換
が不要である。

【０００７】ディスク本体（９）とカートリッジ（１
１）とには、キー（１６）とキー（１６）に嵌まりこむ
キー穴（１８）がそれぞれに振り分けられて形成されて
いる。キー（１６）とキー穴（１８）とにより、刃物の
ディスク本体（１１）に対する厳密な位置決めが容易に
実行され得る。カートリッジ（１１）は、複数種類のカ
ートリッジを含む群の１要素であり、複数種類のカート
リッジ（１１）は、既述の回転周面の外側に位置するそ
れぞれの部分の幅（ディスク本体（１１）の軸方向の
幅）に互いに異なっている。車室の狭隘な部分、コーナ
ー部分の加工が、ディスクカッタの交換なしに実行され
得る。

【０００８】カートリッジ（１１）は、ディスク本体
（９）にボルトで固定され得るボルト孔（１９）を備
え、ディスク本体（９）には、ボルトがねじ込まれるね
じ孔（２１）が形成されている。ねじ孔（２１）の中心
線は、ディスク本体（９）の回転軸心線（Ｌ）を通る放
射線に交叉していてカートリッジが安定する。

【０００９】本発明による車室の内径加工用工作機械
は、概ね鉛直面を形成するＸＹ軸面の中で移動する２次
元移動体（３）と、２次元移動体（３）に回転自在に取
り付けられるディスクカッタ（８）とを含み、ディスク
カッタ（８）は、ディスク本体（９）と、ディスク本体
（９）の回転周面に複数位置で取り付けられるカートリ
ッジ（１１）とを備え、カートリッジ（１１）はディス
ク本体（９）に交換自在に取り付けられる。ディスクカ
ッタ（１１）の回転軸心線（Ｌ）は２次元移動体により
円運動する。大型・大質量のディスクカッタ（１１）を
２次元移動体（３）に取り付ける交換作業を不要にす
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】図に一致対応して、本発明による
車室の内径加工用ディスクカッタの実施の形態は、門型
クレーンに取り付けられて設けられている。５面機とも
言われるその門型クレーンは、図１に示されるように、
床上に立ち上がる両側の支柱１と、支柱１に支持される
梁２とＸＹ軸方向移動体３とから構成されている。支柱
１には、Ｚ軸方向ガイド４が設けられている。Ｚ軸方向
ガイド４に、水平方向に向く梁構造体が嵌め込まれてい
る。梁構造体は、Ｘ軸方向ガイド５として提供されてい
る。

【００１１】ＸＹ軸方向移動体３は、Ｘ軸方向ガイド５
に案内されて水平方向であるＸ軸方向に移動し、鉛直面
であるＸＹ平面の中で２次元的に運動し、特に、円運動
するように制御器１０により制御される。ＸＹ軸方向移
動体３の下方部分に、工具側主軸ヘッド（図示されず）
の出力回転軸６が回転自在に支持されている。ワークＷ
（例示：蒸気タービンの高圧外部車室）は、加工ベッド
７に固定され得る。

【００１２】ディスクカッタ８は、出力回転軸６に取り
付けられる。ディスクカッタ８は、図３に示されるよう
に、ディスク本体９と複数のカートリッジ１１とから構
成されている。カートリッジ１１は、切削刃部分１２
と、切削刃部分１２を取り付ける本体部分１３とから構
成されている。

【００１３】本体部分１３は、ディスク本体９に直接に
取り付けられる。ディスク本体９の周面側に、図３に示
されるように、嵌込み溝１４が複数箇所で形成されてい
る。嵌込み溝１４の溝底には、外側突出面１５と４側面
１６とを持つキー１７が形成されている。本体部分１３
の内側面（半径方向に中心寄り側の面）の側には、キ−
１７にちょうど嵌まり込むキー穴１８が形成されてい
る。キー穴１８がキー１７に嵌まり込むことにより、本
体部分１３がディスク本体９に対して厳密に位置決めさ
れる。

【００１４】キー１７は、図３に示されるように、複数
のボルト（図示されず）によりディスク本体９の溝底部
分に強固に固定されて取り付けられる。切削刃部分１２
と本体部分１３とキー１７とディスク本体９には、概ね
半径方向に向くボルト差し込み孔１９が形成されてい
る。ボルト差し込み孔１９は、切削刃部分１２と本体部
分１３とを完全に貫通している。ボルト差し込み孔１９
の中心側部分は、ディスク本体９に形成されるねじ穴２
１になっている。

【００１５】ボルト差し込み孔１９とねじ穴２１は、同
一中心線を共有し、固定用ボルト（図示されず）がボル
ト差し込み孔１９に差し込まれ、その固定用ボルトの先
端側部分がねじ穴２１にねじ込まれ、固定用ボルトの頭
が切削刃部分１２の側に形成されている段部穴２２に突
き当たって、切削刃部分１２が本体部分１３を介してデ
ィスク本体９に強固に固定される。切削刃部分１２と、
本体部分１３は初めから一体物として構造化され得る。
ユニットであるこのようなカートリッジ１１が、４箇所
でディスク本体９に取り付けられる。その４箇所は、回
転軸心線Ｌのまわりに９０度間隔で配置されている。

【００１６】ディスク本体９の周面の側には、非交換用
切削刃（図示されず）が取り付けられる取り付けボルト
用ねじ孔２３が他の複数箇所に配置されて設けられてい
る。

【００１７】車室を構成する中空体（図５参照）は、２
分割された状態で製作される。そのような分割体とし
て、ワークＷが図２に示されている。ワークＷは、加工
ベッド７に強固に固定されている。出力回転軸６の中心
である回転軸心線Ｌは、ＸＹ軸方向移動体３がＸＹ軸方
向移動制御に移動制御されることにより、円軌道を描い
て概ね半周する。ディスクカッタ８の最外周端であるカ
ートリッジ１１の切削刃部分１２の刃先線の軌跡は、図
２に示されるように、包絡面として円筒面２４である。
このようなコニタリング加工により、円筒面２４が車室
の内径の溝面（図５の溝面１０３に相当）として形成さ
れる。

【００１８】狭隘溝の狭さ、車室内のコーナ部分の形状
に合わせて、車室の軸方向の幅が適正に与えられている
カートリッジ１１が選択されディスク本体９に交換自在
に取り付けられる。大型・大質量のディスク９の手動の
交換作業が不要になる。

【００１９】既述の実施の形態のカートリッジは、本体
部分１３の片側にしか切削刃部分１２が設けられていな
いが、それの両側に２種類の切削刃部分１２を取り付け
ることができる。この場合、溝内にそのようなカートリ
ッジをディスク本体９に埋め込まれ溝の中で露出するピ
ンで回転自在に支持し、加工中にはそのカートリッジを
ディスク本体９に強固に固定することになる。

【００２０】

【発明の効果】本発明による車室の内径加工用ディスク
カッタ及び車室の内径加工用工作機械は、ディスクカッ
タの本体にカートリッジの刃を交換自在に取り付けるの
で、大きい質量のディスクカッタを交換する作業がなく
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明によるディスクカッタが取り付
けれる門型クレーンを示す正面図である。

【図２】図２は、門型クレーンとディスクカッタの配置
関係を示す正面図である。

【図３】図３は、本発明によるディスクカッタの実施の
形態を示す正面図である。

【図４】図４は、そのディスクカッタの一部分を示す射
軸投影図である。

【図５】図５は、公知の車室を示す断面図である。

【図６】図６は、公知のディスクカッタと車室の取り合
いを示す断面図である。

【図７】図７は、公知の門型クレーンによる加工機を示
す射軸投影図である。

【符号の説明】

３…２次元移動体 ８…ディスクカッタ ９…ディスク本体 １１…カートリッジ １６…キー １８…キー穴 １９…ボルト孔 ２１…ねじ孔 Ｌ…回転軸心線

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ディスク本体と、 前記ディスク本体の回転周面に複数位置で取り付けられ
   るカートリッジとを含み、 前記ディスク本体の回転軸心線は１平面内で移動可能で
   あり、 前記カートリッジは前記ディスク本体に交換自在に取り
   付けられる車室の内径加工用ディスクカッタ。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記ディスク本体と前記カートリッジとには、キーと前
   記キーに嵌まりこむキー穴がそれぞれに振り分けられて
   形成されている車室の内径加工用ディスクカッタ。
3. 【請求項３】請求項１において、 前記カートリッジは、複数種類のカートリッジを含む群
   の１要素であり、 前記複数種類のカートリッジは、前記回転周面の外側に
   位置するそれぞれの部分が前記ディスク本体の軸方向に
   互いに異なっている車室の内径加工用ディスクカッタ。
4. 【請求項４】請求項１において、 前記カートリッジは、前記ディスク本体にボルトで固定
   され得るボルト孔を備え、 前記ディスク本体には、前記ボルトがねじ込まれるねじ
   孔が形成されている車室の内径加工用ディスクカッタ。
5. 【請求項５】請求項４において、 前記ねじ孔の中心線は、前記ディスク本体の回転軸心線
   を通る放射線に交叉している車室の内径加工用ディスク
   カッタ。
6. 【請求項６】概ね鉛直面を形成するＸＹ軸面の中で移動
   する２次元移動体と、 前記２次元移動体に回転自在に取り付けられるディスク
   カッタとを含み、 前記ディスクカッタは、 ディスク本体と、 前記ディスク本体の回転周面に複数位置で取り付けられ
   るカートリッジとを備え、 前記カートリッジは前記ディスク本体に交換自在に取り
   付けられる車室の内径加工用工作機械。
7. 【請求項７】請求項６において、 前記ディスクカッタの回転軸心線は前記２次元移動体に
   より円運動する車室の内径加工用工作機械。