JP2008307621A - Christmas cutter for rough cutting - Google Patents
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Abstract
Description
本願発明は、タービンブレード接続部の溝切削に用いるクリスマスカッタに関する。 The present invention relates to a Christmas cutter used for cutting a groove of a turbine blade connecting portion.
タービンブレード接続部の溝のうち、その深さが50mm未満の小型の総形溝と50mm以上の大型の総形溝がある。大型の総形溝の切削は、切削量が多く、総形溝の荒工程を複数回に分けて切削する。荒工程の切削方式には、まず、被削材に特許文献1の総形フライスを用いて、溝壁面にわずかな凹凸を有する総形溝を形成し、その後、該フライスと同様の仕様で回転軌跡が1回り大きい総形フライスを用いて、溝壁面の凹凸の溝幅を同時に拡幅するものがある。総形溝の溝底から溝上方へ溝幅が階段状に拡幅する溝を切削し、その平らな溝壁面に特許文献2のインサート式フライスを用いて凹を形成するものもある。
しかし、特許文献1は、切れ刃が総形フライスの刃部に連続して設けてあるので、刃部の最小刃径の箇所に刃溝があり、その強度が低く、折損の起点となりやすかった。特許文献2は、溝壁面の凹凸の差を大きく設けることができず、不十分であった。本願発明は、以上のような背景のもとになされたものであり、溝壁面に凹凸を有する総形溝の凹の溝幅をさらに拡幅することに用いるクリスマスカッタを提供することを目的とする。
However, in
本願発明は、先端からシャンク側へ、凸状部と凹状部とが複数設けられたクリスマスカッタにおいて、該カッタの凹状部を非切削部とし、該非切削部を、先端側の凸状部を前繋ぎ部、シャンク側の凸状部を後繋ぎ部としたとき、前繋ぎ部は、カッタの半径方向に直線状部を設けて、先端側の凸状部と接する切れ刃より後退させたことを特徴とする荒切削用クリスマスカッタである。本願発明を適用することにより、総形溝の拡幅のクリスマスカッターの製作ができた。
更に、前繋ぎ部の直線状部の長さは、該後繋ぎ部に接する切れ刃の逃げ面の最大逃げ量と同じ長さとし、該後繋ぎ部は、カッタの半径方向に直線状部を設け、且つ、その長さは、該前繋ぎ部に接する切れ刃の逃げ面の最大逃げ量と同じ長さとすることにより、凸状部を波状切れ刃を設けた際、非切削部に刃付け用砥石が食い込み、切り欠きを生じることなく、製作できる。
The present invention relates to a Christmas cutter in which a plurality of convex portions and concave portions are provided from the tip to the shank side. The concave portion of the cutter is defined as a non-cutting portion, and the non-cutting portion is defined as a front convex portion. When the connecting part and the convex part on the shank side are used as the rear connecting part, the front connecting part is provided with a linear part in the radial direction of the cutter, and is retreated from the cutting edge in contact with the convex part on the tip side. This is a rough cutting Christmas cutter. By applying the present invention, it was possible to produce a Christmas cutter with a wide groove.
Furthermore, the length of the straight portion of the front joint portion is the same length as the maximum escape amount of the flank face of the cutting edge that contacts the rear joint portion, and the rear joint portion is provided with a straight portion in the radial direction of the cutter. In addition, when the convex portion is provided with a wavy cutting edge, the length thereof is set to the same length as the maximum clearance amount of the flank face of the cutting edge in contact with the front joint portion. It can be manufactured without the grindstone biting and notching.
本願発明は、溝壁面に凹凸を有する総形溝の凹の溝幅をさらに拡幅することに用いるクリスマスカッタを提供できた。 The present invention can provide a Christmas cutter that is used to further widen the groove width of the overall groove having irregularities on the groove wall surface.
図1は、先端からシャンク側へ、凸状部と凹状部とが複数設けられ、先端から第1凸状部1、第2凸状部2、第3凸状部3、シャンク部4を有するクリスマスカッタで、第1〜第3の凸状部には波状切れ刃を設け、第1凸状部1と第2凸状部2との間の凹状部、第2凸状部2と第3凸状部3との間の凹状部には、後述の非切削部6が設けられている。図2は、総形溝の断面図で、図1のクリスマスカッタが切削する部分を切削代5で表し、溝壁面6の凹凸の差7が10mm以上となるを加工することができ、総形溝の最終仕上げ形状に近似の形状に形成することができる。
非切削部6は、図3より、該カッタの凹状部を、先端側の凸状部を前繋ぎ部7、シャンク側の凸状部を後繋ぎ部8としたとき、前繋ぎ部7は、カッタの半径方向に直線状部を設けて、先端側の凸状部と接する切れ刃より回転中心側に後退させている。該直線状部は、被削材に接触しないように直線状に設ければ良く、角度等を付けて後退させても良い。
前繋ぎ部7から後繋ぎ部8迄は、刃溝を設けず、その回転軸に直角な断面を略円形に設け、クリスマスカッタの最小径となる部分の強度を向上し、折損を抑制する。前繋ぎ部7から後繋ぎ部8迄は、総形溝の対応する各凸の溝幅より小さい必要があるが、総じて対応する凸の溝幅に対して75%以上設ける。前繋ぎ部7から後繋ぎ部8迄の態様として、テーパで拡径、1旦減径して拡径する、等でもよい。
In FIG. 1, a plurality of convex portions and concave portions are provided from the tip to the shank side, and the
When the
From the
次に、前繋ぎ部7の直線状部の長さLは、図5より、該後繋ぎ部8に接する切れ刃の逃げ面9の最大逃げ量10と同じ長さに設けることにより、第1凸状部に波状切れ刃を設けた場合、切れ刃部の逃げ面9を加工する際に使用する砥石が、逃げ面加工時に非切削部6に食い込むことを防止でき、非切削部6の表面状態を良好に保ち、食い込み痕11による切り欠き効果による折損を防止できる。前繋ぎ部7を設けないと、図6に示すように、非切削部6や前繋ぎ部7の表面に砥石が食い込み、食い込み痕11により切り欠き効果が生じて耐折損性が低下する。
更に、該後繋ぎ部8は、カッタの半径方向に直線状部を設け、且つ、その長さは、該前繋ぎ部7に接する切れ刃の逃げ面9の最大逃げ量10と同じ長さとすることにより、カッタ製造時、後繋ぎ部8に食い込み痕11が生じることなく切り欠き効果を防止し、耐折損性を向上できる。
前繋ぎ部7の実施態様として、図6より、回転軸に垂直な面や、カッタ先端側へ凹む面で設けても良く、後繋ぎ部8の実施態様として、回転軸に垂直な面や、シャンク部側へ凹む面で設けても良い。以下、実施例を用いて本願発明を具体的に説明する。
Next, the length L of the linear portion of the
Further, the
As an embodiment of the
(実施例1)
本発明例1として、第1凸状部の最大刃径が32mm、第2凸状部の最大刃径が45mm、第3凸状部の最大刃径が60mm、それぞれの凸状に波状切れ刃を設け、第1凸状部と第2凸状部の間の非切削部の最小径が10mm、第2凸状部と第3凸状部の間の非切削部の最小径が22mm、第1凸状部の後端と第2凸状部の前端、それぞれの逃げ面9の最大逃げ量10が1.2mmであるクリスマスカッタを用意し、第1凸状部と第2凸状部の間の非切削部の先端側とシャンク部側に、前繋ぎ部7、後繋ぎ部8を回転軸に垂直な面で設け、その直線状部の長さLを、最大逃げ量10と同等に設けた。本発明例2として、直線状部の長さLを2.0mmに設け、比較例3として、直線状部の長さLを0.6mmに設けたものもそれぞれ製造した。
本発明例1、2と比較例3を目視にて観察したところ、本発明例1、2には、非切削部に砥石の食い込み痕11は認められず、比較例3には、非切削部の表面に図5に示すような食い込み痕11が生じていた。
Example 1
As Example 1 of the present invention, the maximum blade diameter of the first convex portion is 32 mm, the maximum blade diameter of the second convex portion is 45 mm, the maximum blade diameter of the third convex portion is 60 mm, and each convex has a wavy cutting edge The minimum diameter of the non-cutting part between the first convex part and the second convex part is 10 mm, the minimum diameter of the non-cutting part between the second convex part and the third convex part is 22 mm, A Christmas cutter having a
Inventive Examples 1 and 2 and Comparative Example 3 were visually observed. In the Inventive Examples 1 and 2, the grindstone biting marks 11 were not observed in the non-cut portion, and in the Comparative Example 3, the non-cut portion. The biting mark 11 as shown in FIG.
本発明例1、2、比較例3を、被削材は、Crを13重量%含むCr鋼に、予め図2記載の、溝深さが80mmの大型の総形溝で加工後、切削代5の部分を加工した。この際、溝壁面の凹凸の差が13mmとなる。カッタの回転数は180min−1、送り速度は16mm/minから、切削距離20mm毎に24mm/min、32mm/min、40mm/min、48mm/minと送り速度を増加させる。水溶性切削液を使用した。評価として、チッピングや欠損、折損等の不具合が生じた時点でテストを中止し、送り速度を記録した。また、折損しなかったクリスマスカッタを、磁粉探傷試験に供し、クリスマスカッタの表面のクラックの有無を調べた。
結果、本発明例1、2は、48mm/minまで送りを上げることができ、切削後もクラックの発生は認められず、良好であり、さらに継続して切削可能であった。1方、比較例3は、送り速度32mm/minに送りを上げた時点で、非切削部の先端側から折損した。
Inventive Examples 1 and 2 and Comparative Example 3 were processed with a large-sized groove having a groove depth of 80 mm as shown in FIG. 5 parts were processed. At this time, the difference in the unevenness of the groove wall surface is 13 mm. Rotational speed of the cutter 180 min -1, the feed speed from 16 mm / min, cutting distance 20mm every 24mm / min, 32mm / min, 40mm / min, increasing the feed rate and 48 mm / min. A water-soluble cutting fluid was used. As an evaluation, the test was stopped when a defect such as chipping, chipping or breakage occurred, and the feed rate was recorded. Moreover, the Christmas cutter which was not broken was used for the magnetic particle flaw detection test, and the presence or absence of the crack of the surface of a Christmas cutter was investigated.
As a result, Examples 1 and 2 of the present invention were able to increase the feed rate to 48 mm / min. No cracks were observed even after cutting, which was good and could be continuously cut. On the other hand, Comparative Example 3 was broken from the front end side of the non-cutting portion when the feed was increased to a feed rate of 32 mm / min.
1 第1切れ刃部
2 第2切れ刃部
3 第3切れ刃部
4 シャンク部
5 切削代
6 非切削部
7 前繋ぎ部
8 後繋ぎ部
9 逃げ面
10 最大逃げ量
11 食い込み痕
L 前繋ぎ部の直線状部の長さ
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007155952A JP2008307621A (en) | 2007-06-13 | 2007-06-13 | Christmas cutter for rough cutting |
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2007
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