JP2007313595A

JP2007313595A - 位置決めピン及び該ピンを備えた部品加工用取付具

Info

Publication number: JP2007313595A
Application number: JP2006144828A
Authority: JP
Inventors: Makoto Oshio; 誠大塩
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2006-05-25
Filing date: 2006-05-25
Publication date: 2007-12-06

Abstract

【課題】精度の確認と台板への取付位置の位置決めが容易でかつ廉価に製作することができる位置決めピン及び該ピンを備えた部品加工用取付具を提供する。
【解決手段】静翼Ｗの外周シュラウドＷｃに形成された矩形状のラグ溝Ｗｅに嵌合し同ラグ溝の底面と両側面に接触して前記静翼Ｗの外周シュラウドＷｃを位置決めする位置決めピン１０であって、円柱状の主ピン部１０ａと、該主ピン部の外周に同主ピン部の外周一部を露出させて半周以上に亙って同心円状に被嵌された円弧状の補助ピン部１０ｂと、を備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガスタービンの静翼等の加工時に用いて好適な位置決めピン及び該ピンを備えた部品加工用取付具に関する。

一般に、ガスタービンの静翼等は、その製造並びにこれに続く修正、修理等において多数の固定具等で堅固に保持されて精度良く機械加工されることが要求される（特許文献１参照）。

例えば、図５に示すように、ガスタービンにおける鋳造後の静翼Ｗは、静翼加工用の取付具１００に取り付けられて機械加工される。

具体的には、静翼Ｗは、プロファイルＷａの内周シュラウドＷｂと外周シュラウドＷｃにはそれぞれ矩形状のラグ溝Ｗｄ，Ｗｅが位置決め用として形成されている。取付具１００は、その基台１０１上に一対の取付台１０２，１０３が配設され、一方の取付台１０２上には内周受台１０７が、また他方の取付台１０３上には外周受台１０８がそれぞれ取り付けられる。さらに、一方の取付台１０２上には矩形状の駒部１０５ａを有した内周受駒１０５とこの内周受駒１０５の両側に位置して一対のクランプ装置１０９が配設され、また、他方の取付台１０３上には矩形状の駒部１０６ａを有した外周受駒１０６とこの外周受駒１０６の両側に位置して一対のクランプ装置１１０が配設される。

従って、加工の際には、静翼Ｗのラグ溝Ｗｄと内周受駒１０５の駒部１０５ｂとが、またラグ溝Ｗｅと外周受駒１０６の駒部１０６ａとがそれぞれ嵌合するように、静翼Ｗの内周シュラウドＷｂと外周シュラウドＷｃを取付台１０２，１０３上方から内周受台１０７と外周受台１０８にそれぞれ載置した後、ラグ溝Ｗｅの最深部（底面）へ外周受駒１０６の駒部１０６ａが到達するまで静翼Ｗ全体を図中左方にスライドさせて位置決めし、その後クランプ装置１０９，１１０で内周シュラウドＷｂと外周シュラウドＷｃを内周受台１０７と外周受台１０８とにそれぞれ締付・固定すれば良い。

特開２００４−１１４２９１号公報

しかしながら、図５に示すような取付具１００にあっては、内，外周シュラウドＷｂ，Ｗｃの矩形状のラグ溝Ｗｄ，Ｗｅの溝幅と同じサイズの矩形状の駒部１０５ａ，１０６ａを有した内，外周受駒１０５，１０６で位置決めしていたため、下記のような問題点があった。
（１）矩形状のラグ溝Ｗｄ，Ｗｅに面接触する矩形状の駒部１０５ａ，１０６ａの組立位置精度が三次元計測器でなければ計測することができない。
（２）内，外周受駒１０５，１０６が四角形状であるため、取付台１０２，１０３との位置関係を決めるには２箇所の基準ピンにて決める必要があり、また基準ピンの位置精度が重要になる（ラグ溝Ｗｄ，Ｗｅの角度と幅寸法に高精度に対応する必要がある）。
（３）内，外周受駒１０５，１０６の駒部１０５ａ，１０６ａが摩耗し精度不良になって内，外周受駒１０５，１０６を再製作する場合、上記（１），（２）のことからコストアップを招来する。

そこで、本発明の目的は、精度の確認と基台への取付位置の位置決めが容易でかつ廉価に製作することができる位置決めピン及び該ピンを備えた部品加工用取付具を提供することにある。

斯かる目的を達成するための本発明に係る位置決めピンは、部品に形成された矩形状の位置決め用溝に嵌合し同溝の底面と両側面に接触して前記部品を位置決めする位置決めピンであって、円柱状の主ピン部と、該主ピン部の外周に同主ピン部の外周一部を露出させて半周以上に亙って同心円状に被嵌された円弧状の補助ピン部と、を備えたことを特徴とする。

また、前記主ピン部と補助ピン部とは別体に形成され、該補助ピン部の下部には同補助ピン部より大径のホルダが一体形成されると共に、該ホルダ下方に延出された主ピン部の外周にねじが刻設されることを特徴とする。

斯かる目的を達成するための本発明に係る部品加工用取付具は、基台上に単なる円柱状の第１の位置決めピンと該位置決めピンと所定間隔離間して請求項１又は２に記載の第２の位置決めピンをそれぞれ植設し、前記第１の位置決めピンに部品の一側に形成した矩形状の第１の位置決め用溝をスライド可能に嵌合可能とする一方前記第２の位置決めピンに部品の他側に形成した矩形状の第２の位置決め用溝を嵌合可能とし、かつ前記第１の位置決めピンと第２の位置決めピンの両側に位置して前記部品をクランプ・アンクランプし得るクランプ装置を配設したことを特徴とする。

また、前記第１の位置決めピン及びクランプ装置と第２の位置決めピン及びクランプ装置とは、前記基台上に所定間隔離間して配設された取付台上にそれぞれ組み付けられることを特徴とする。

本発明の構成によれば、円柱状の部品を効果的に用いることにより、精度の確認と基台への取付位置の位置決めが容易で汎用性があると共に廉価に製作することができる位置決めピン及び該ピンを備えた部品加工用取付具を提供することができる。

以下、本発明に係る位置決めピン及び該ピンを備えた部品加工用取付具を実施例により図面を用いて詳細に説明する。

図１は本発明の一実施例を示すガスタービンの静翼加工用取付具の平面図、図２は同じく側面図、図３は外周位置決めピンの説明図、図４は静翼の斜視図である。

図１及び図２に示すように、ガスタービンの静翼加工用取付具１は、その基台２上に一対の取付台３，４が所定間隔離間して配設され、一方の取付台３上には内周受台５が、また他方の取付台４上には外周受台６がそれぞれボルト７で取り付けられる。

さらに、一方の取付台３上には内周受台５の外側方に位置して円柱状のピン部８ａを有した内周位置決めピン（第１の位置決めピン）８と、この内周位置決めピン８の両側に位置して一対のクランプ装置９が配設され、また、他方の取付台４上には円柱状の主ピン部１０ａ及び円弧状の補助ピン部１０ｂを有した外周位置決めピン（第２の位置決めピン）１０とこの外周位置決めピン１０の両側に位置して一対のクランプ装置１１が配設される。

内周位置決めピン８は、ピン部８ａが組み込まれたホルダ８ｂが取付台３の上面に位置決めピン８ｃで位置決めされてボルト８ｄで取り付けられる。また、前記ピン部８ａが後述する矩形状のラグ溝（第１の位置決め用溝）Ｗｄと嵌合する際には、ラグ溝Ｗｅの両側面に線接触するようになっている（図１参照）。

外周位置決めピン１０は、図３に示すように、主ピン部１０ａの外周に同主ピン部１０ａと同心円状の補助ピン部１０ｂ及びこの補助ピン部１０ｂの下部に一体形成された同補助ピン部１０ｂより大径のホルダ１０ｃとが被嵌してなり、同ホルダ１０ｃの下方に延出した主ピン部１０ａのピン部（位置決め兼用）１０ｄが取付台４の上面にねじ取付穴１０ｅにねじを入れ廻り止めされて組み込まれている。

また、前記補助ピン部１０ｂは、主ピン部１０ａの外周に同主ピン部１０ａの外周一部を露出させて半周以上に亙って被嵌してなる円弧状（Ｃ字状）のものであり、主ピン部１０ａと共に後述する矩形状のラグ溝（第２の位置決め用溝）Ｗｅと嵌合する際には、ラグ溝Ｗｅの底面に主ピン部１０ａが、またラグ溝Ｗｅの両側面には補助ピン部１０ｂがそれぞれ線接触するようになっている（図１の吹き出し参照）。

クランプ装置９，１１は、クランプ片９ａ，１１ａの長孔９ｂ，１１ｂを取付台３，４上に植設されたねじ９ｅ，１１ｅが貫通し、このねじ９ｅ，１１ｅに螺合したナット９ｃ，１１ｃの螺合度合いを調節することで、後述する内周シュラウドＷｂ，外周シュラウドＷｃに対しそれぞれ離脱・解放又は係合・締付が可能になっている。図中９ｄ，１１ｄは支えボルトである。

このように構成された静翼加工用取付具１に取り付けられる静翼Ｗは、図４に示すように、プロファイルＷａの内周シュラウドＷｂと外周シュラウドＷｃにはそれぞれ、矩形状のラグ溝Ｗｄ，Ｗｅが位置決め用として形成される。

このように構成されるため、加工の際には、静翼Ｗのラグ溝Ｗｄと内周位置決めピン８のピン部８ａとが、またラグ溝Ｗｅと外周位置決めピン１０の補助ピン部１０ｂとがそれぞれ嵌合するように、静翼Ｗの内周シュラウドＷｂと外周シュラウドＷｃを取付台３，４上方から内周受台５と外周受台６にそれぞれ載置した後、外周シュラウドＷｃのラグ溝Ｗｅの最深部（底面）へ外周位置決めピン１０の主ピン部１０ａが到達するまで静翼Ｗ全体を図１及び図２中左方にスライドさせて位置決めし、その後クランプ装置９，１１で内周シュラウドＷｂと外周シュラウドＷｃを内周受台５と外周受台６とにそれぞれ締付・固定すれば良い。

そして、本実施例の静翼加工用取付具１にあっては、内周位置決めピン８のピン部８ａと外周位置決めピン１０の主ピン部１０ａ及び補助ピン部１０ｂ（の主要部）がそれぞれ円であるため、三次元計測器を用いずとも縦横の寸法で精度確認ができるので、工作機械上でも確認が可能になる。

加えて、内周位置決めピン８と外周位置決めピン１０を取付台３，４上にそれぞれ取り付けるにあたっては、位置決めのための基準ピンの数がそれぞれ一つで済み、さらに外周位置決めピン１０にあっては主ピン部１０ａと補助ピン部１０ｂを有するも同軸であるため、取付精度の向上が図れる。

また、内周位置決めピン８のピン部８ａと外周位置決めピン１０の主ピン部１０ａ及び補助ピン部１０ｂの形状が単純であるため、摩耗等した際の再製作のコストが安価で済む。

さらに、本実施例では、外周位置決めピン１０において、補助ピン部１０ｂが主ピン部１０ａの外周を同主ピン部１０ａの外周一部を露出させて半周以上に亙って同心円状に被嵌し、主ピン部１０ａと共に後述する矩形状のラグ溝Ｗｅと嵌合する際には、ラグ溝Ｗｅの底面に主ピン部１０ａが、またラグ溝Ｗｅの両側面には補助ピン部１０ｂがそれぞれ線接触するようになっている。

これにより、外周シュラウドＷｃにおける矩形状のラグ溝Ｗｅが浅く、一つの円柱状のピンでは同ピンの互いに直交する２本の直径線上の３点でラグ溝Ｗｅの３面（底面及び両側面）と線接触して位置決めすることができない場合であっても、容易に対応することができる。

本発明の位置決めピン及び該ピンを備えた部品加工用取付具は、ガスタービンの静翼加工に限らず、その他の部品の加工用にも適用することができる。

本発明の一実施例を示すガスタービンの静翼加工用取付具の平面図である。同じく側面図である。外周位置決めピンの説明図である。静翼の斜視図である。従来の静翼加工用取付具の平面図である。

符号の説明

１静翼加工用取付具
２基台
３取付台
４取付台
５内周受台
６外周受台
７ボルト
８内周位置決めピン
８ａピン部
８ｂホルダ
８ｃ位置決めピン
８ｄボルト
９クランプ装置
９ａクランプ片
９ｂ長孔
９ｃナット
９ｄ支えボルト
９ｅねじ
１０外周位置決めピン
１０ａ主ピン部
１０ｂ補助ピン部
１０ｃホルダ
１０ｄピン部
１０ｅねじ取付穴
１１クランプ装置
１１ａクランプ片
１１ｂ長孔
１１ｃナット
１１ｄ支えボルト
１１ｅねじ
Ｗ静翼
Ｗａプロファイル
Ｗｂ内周シュラウド
Ｗｃ外周シュラウド
Ｗｄラグ溝
Ｗｅラグ溝

Claims

部品に形成された矩形状の位置決め用溝に嵌合し同溝の底面と両側面に接触して前記部品を位置決めする位置決めピンであって、
円柱状の主ピン部と、該主ピン部の外周に同主ピン部の外周一部を露出させて半周以上に亙って同心円状に被嵌された円弧状の補助ピン部と、を備えたことを特徴とする位置決めピン。
前記主ピン部と補助ピン部とは別体に形成され、該補助ピン部の下部には同補助ピン部より大径のホルダが一体形成されると共に、該ホルダ下方に延出された主ピン部の外周にねじが刻設されることを特徴とする請求項１に記載の位置決めピン。
基台上に単なる円柱状の第１の位置決めピンと該位置決めピンと所定間隔離間して請求項１又は２に記載の第２の位置決めピンをそれぞれ植設し、前記第１の位置決めピンに部品の一側に形成した矩形状の第１の位置決め用溝をスライド可能に嵌合可能とする一方前記第２の位置決めピンに部品の他側に形成した矩形状の第２の位置決め用溝を嵌合可能とし、かつ前記第１の位置決めピンと第２の位置決めピンの両側に位置して前記部品をクランプ・アンクランプし得るクランプ装置を配設したことを特徴とする部品加工用取付具。
前記第１の位置決めピン及びクランプ装置と第２の位置決めピン及びクランプ装置とは、前記基台上に所定間隔離間して配設された取付台上にそれぞれ組み付けられることを特徴とする請求項３に記載の部品加工用取付具。