JP2009274173A - Profile rotary cutting tool, grooving apparatus, and grooving method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To perform cutting at the optimum cutting speed according to a cutting edge diameter of a formed rotary cutting tool. <P>SOLUTION: The formed rotary cutting tool comprises a shank part 1 and a cutting part 2 connected to each other in series along an axis 10, wherein: the cutting part 2 has a cutting edge formed thereon so as to rotate around the axis 10; the cutting edge has a plurality of projecting cutting parts 7 formed to protrude in a cutting edge diameter direction perpendicular to the axis 10, and recessed cutting parts 9 formed between mutually adjacent projecting cutting parts 7 so as to be smaller in cutting edge diameter than the projecting cutting parts 7; and the maximum cutting edge diameter of each of the plurality of projecting cutting parts 7 becomes gradually smaller toward the distal end portion of the cutting part 2 and also the cutting edge diameter of each of the plurality of recessed cutting parts 9 becomes smaller toward the distal end portion of the cutting part 2. The plurality of projecting cutting parts 7 and the plurality of recessed cutting parts 9 are composed of at least two types of materials different in wear resistance, wherein, when their maximum cutting edge diameters are mutually compared, the one having a greater maximum cutting edge diameter is not lower in wear resistance than the one having a smaller maximum cutting edge diameter. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、総型回転切削工具およびそれを用いた溝切削加工装置、並びに溝切削加工方法に関するものである。   The present invention relates to a total-type rotary cutting tool, a groove cutting apparatus using the same, and a groove cutting method.

タービンの羽根車をタービン軸に取り付けるための構造として、タービン軸の外周部に形成された多数の断面クリスマスツリー状のツリー溝(メス溝)に、オス溝が形成されたタービン羽根車の羽根を1枚ずつ嵌合するようにしたものがある。   As a structure for attaching the turbine impeller to the turbine shaft, the blades of the turbine impeller in which male grooves are formed in a large number of cross-sectional Christmas tree-shaped tree grooves (female grooves) formed on the outer periphery of the turbine shaft. Some are fitted one by one.

タービン軸の外周部に形成されたツリー溝(メス溝)は、例えば特許文献1に開示されているように、溝中心に対して左右対称で且つ逆クリスマスツリーのように、溝深さ方向において、溝幅が増減しながら徐々に小さくなるように形成されている。ここで溝深さ方向は、タービン軸の径方向で、溝幅方向は、溝深さ方向にほぼ垂直な方向である。   The tree groove (female groove) formed in the outer peripheral portion of the turbine shaft is symmetrical with respect to the groove center as in, for example, Patent Document 1, and in the groove depth direction like an inverted Christmas tree. The groove width is formed so as to be gradually reduced while increasing or decreasing. Here, the groove depth direction is the radial direction of the turbine shaft, and the groove width direction is a direction substantially perpendicular to the groove depth direction.

従来のツリー溝の加工に用いる回転切削工具は、例えば、シャンク部および刃部を一体に備えた総型回転切削工具などが用いられている。この刃部は、例えば円錐形状で、複数のくびれ部が形成されている。すなわち、この刃部は、張り出した部位とくびれた部位を有するクリスマスツリーのような形状をなしている。その刃部には、切れ刃が形成されている。この切れ刃には、ストレート刃、切削性能に優れる右捩れ刃、および左捩れ刃などがあり、これらの切れ刃が通常2〜4枚程度設けられている。   As a conventional rotary cutting tool used for processing a tree groove, for example, a general rotary cutting tool integrally provided with a shank portion and a blade portion is used. The blade portion has, for example, a conical shape, and a plurality of constricted portions are formed. That is, the blade portion has a shape like a Christmas tree having a protruding portion and a constricted portion. A cutting edge is formed on the blade portion. The cutting blades include straight blades, right-handed blades with excellent cutting performance, left-handed blades, and the like. Usually, about 2 to 4 of these blades are provided.

このような総型回転工具としては、例えば特許文献1に開示されているように、切れ刃のすくい角を改善した例が知られている。特許文献2には、ねじれ角について検討したものが開示されており、特許文献3には、逃げ角について検討されている例が開示されている。また、特許文献4に開示されているように、切れ刃稜について検討した例も知られている。
特開2001−071210号公報 特開2007−175830号公報 特開平11−245112号公報 特開2001−212711号公報
As such a general-purpose rotary tool, for example, as disclosed in Patent Document 1, an example in which the rake angle of the cutting edge is improved is known. Patent Document 2 discloses a study on a twist angle, and Patent Document 3 discloses an example in which a clearance angle is studied. In addition, as disclosed in Patent Document 4, an example in which a cutting edge ridge is studied is also known.
JP 2001-072210 A JP 2007-175830 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-245112 JP 2001-2112711 A

上記の従来の総型回転工具を用いて上記のメス溝を切削するときに、このメス溝の溝深さ方向において増減する溝幅を同じ工具回転数で切削する。溝幅が広い部位は上記の張り出し部位で切削し、溝幅が小さい部位はくびれ部位で切削する。この場合、上記の総型切削回転工具は、切れ刃が軸心に対して垂直に張り出した部位とくびれている部位との刃先径の差が大きいため、切削速度の差が大きくなる。すなわち、メス溝の溝幅の小さい部位の切削は、溝幅が広い部位の切削するときよりも、切削速度が小さくなる。   When the female groove is cut using the conventional general-purpose rotary tool, the groove width that increases or decreases in the groove depth direction of the female groove is cut at the same tool rotation speed. A portion having a wide groove width is cut at the above-described protruding portion, and a portion having a small groove width is cut at the constricted portion. In this case, the above-described general cutting rotary tool has a large difference in cutting speed between the portion where the cutting edge protrudes perpendicularly to the axis and the constricted portion, so the difference in cutting speed becomes large. That is, the cutting speed of the portion where the groove width of the female groove is small is lower than that of the portion where the groove width is wide.

例えば溝幅が最小となる部位を切削する切れ刃において切削速度が最適となるように工具回転数を設定すると、溝幅が最大となる部位を切削する切れ刃では切削速度が大きくなる。場合によっては、溝幅が最大となる部位では、工具材種の適用可能な切削速度の範囲を超えることもある。   For example, when the rotation speed of the tool is set so that the cutting speed is optimal for a cutting edge that cuts a part having the smallest groove width, the cutting speed is increased for the cutting edge that cuts a part having the largest groove width. In some cases, the region where the groove width is maximum may exceed the applicable cutting speed range of the tool grade.

逆に、溝幅が最大となる部位を切削する切れ刃において最適な切削速度となるように工具回転数を設定すると、溝幅が最小の部位では、切削速度が小さくなる。この場合には、工具材種の適用可能な切削速度の範囲より小さくなる可能性がある。   On the other hand, when the tool rotation speed is set so as to obtain an optimum cutting speed for the cutting edge that cuts the portion having the maximum groove width, the cutting speed is reduced at the portion having the minimum groove width. In this case, there is a possibility that the tool material type becomes smaller than the applicable cutting speed range.

また、最小溝幅と最大溝幅のほぼ中間の幅が、最適な切削速度となる工具回転数で切削を行った場合、最小溝幅および最大溝幅の差が大きすぎると、最小溝幅および最大溝幅それぞれが当該適用可能な範囲を超えてしまう場合がある。   In addition, when cutting is performed at a tool rotation speed at which the optimum width between the minimum groove width and the maximum groove width is cut, if the difference between the minimum groove width and the maximum groove width is too large, the minimum groove width and Each maximum groove width may exceed the applicable range.

本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、総型回転切削工具の刃先径に応じて、最適な切削速度で切削加工を行うことを可能にすることにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to make it possible to perform cutting at an optimum cutting speed in accordance with the cutting edge diameter of the total-type rotary cutting tool. .

上記目的を達成するための本発明に係る総型回転切削工具は、シャンク部および刃部が軸心に沿って連結された総型回転切削工具において、前記刃部には、前記軸心のまわりを回転するように切れ刃が形成されて、前記切れ刃は、前記軸心に垂直な刃先径方向に張り出すように形成され、軸心方向に配列された複数の凸状切れ刃部と、互いに軸心方向に隣接する前記凸状切れ刃部の間に形成されて、これらの前記凸状切れ刃部よりも刃先径が小さくなるように形成された凹状切れ刃部と、を有し、前記複数の凸状切れ刃部それぞれの最大刃先径は前記刃部の先端部に向かうにしたがって除々に小さくなり、且つ前記複数の凹状切れ刃部それぞれの前記最大刃先径は前記刃部の先端部に向かうにしたがって除々に小さくなるように形成されて、前記複数の凸状切れ刃部および複数の凹状切れ刃部は耐摩耗性が異なる少なくとも2種類の材料から構成されて、前記複数の凸状切れ刃部および複数の凹状切れ刃部それぞれの前記最大刃先径を相互に比較したとき、前記最大刃先径が大きいものが小さいものに比べて耐摩耗性が低くないこと、を特徴とする。   In order to achieve the above-mentioned object, the general-purpose rotary cutting tool according to the present invention is a general-purpose rotary cutting tool in which a shank portion and a blade portion are connected along an axial center. A plurality of convex cutting edge portions formed so as to project in the radial direction of the cutting edge perpendicular to the axis, and arranged in the axial direction; A concave cutting edge portion formed between the convex cutting edge portions adjacent to each other in the axial direction and having a cutting edge diameter smaller than the convex cutting edge portions, and The maximum cutting edge diameter of each of the plurality of convex cutting edges gradually decreases toward the tip of the cutting edge, and the maximum cutting edge diameter of each of the plurality of concave cutting edges is the tip of the cutting edge. It is formed to become gradually smaller toward The plurality of convex cutting edge portions and the plurality of concave cutting edge portions are made of at least two kinds of materials having different wear resistance, and the maximum of each of the plurality of convex cutting edge portions and the plurality of concave cutting edge portions. When the cutting edge diameters are compared with each other, the wear resistance is not low when the maximum cutting edge diameter is large compared to the small cutting edge diameter.

また、本発明に係る溝切削加工装置は、タービン軸の外周にタービン羽根の翼脚をメス溝とオス溝との組み合わせによって嵌め込むための断面クリスマスツリー状の溝を形成する溝切削加工装置であって、前記メス溝の断面形状は、溝開口部から溝底部に向かう中心線に対して対称形状であり、両側に広がる複数の幅広部と、互いに隣接する前記幅広部の間に1つずつ配置されたくびれ部とを有し、前記幅広部およびくびれ部はそれぞれ、溝開口部に近いほど溝幅方向の幅が大きくなるように形成されるものであり、当該溝切削加工装置は、シャンク部および刃部が軸心に沿って連結された総型回転切削工具を有し、前記刃部には、前記軸心のまわりを回転するように切れ刃が形成されて、前記切れ刃は、前記軸心に垂直な刃先径方向に張り出すように形成され、軸心方向に配列された複数の凸状切れ刃部と、互いに軸心方向に隣接する前記凸状切れ刃部の間に形成されてこれらの前記凸状切れ刃部よりも刃先径が小さくなるように形成された凹状切れ刃部と、を有し、前記複数の凸状切れ刃部それぞれの最大刃先径は前記刃部の先端部に向かうにしたがって除々に小さくなり、且つ前記複数の凹状切れ刃部それぞれの前記最大刃先径は前記刃部の先端部に向かうにしたがって除々に小さくなるように形成されて、前記複数の凸状切れ刃部および複数の凹状切れ刃部は耐摩耗性が異なる少なくとも2種類の材料から構成されて、前記複数の凸状切れ刃部および複数の凹状切れ刃部それぞれの前記最大刃先径を相互に比較したとき、前記最大刃先径が大きいものが小さいものに比べて耐摩耗性が低くないこと、を特徴とする。   Moreover, the groove cutting apparatus according to the present invention is a groove cutting apparatus that forms a Christmas tree-shaped groove in a cross section for fitting the blade leg of the turbine blade to the outer periphery of the turbine shaft by a combination of a female groove and a male groove. And the cross-sectional shape of the female groove is symmetrical with respect to the center line from the groove opening toward the groove bottom, one each between a plurality of wide portions spreading on both sides and the wide portions adjacent to each other. Each of the widened portion and the constricted portion is formed so that the width in the groove width direction increases as it is closer to the groove opening. A cutting tool is formed so as to rotate around the axis, and the cutting edge is formed as follows: Stretched in the radial direction of the blade edge perpendicular to the axis Are formed between the plurality of convex cutting edge portions arranged in the axial direction and the convex cutting edge portions adjacent to each other in the axial direction, and from these convex cutting edge portions. A concave cutting edge portion formed so as to reduce the cutting edge diameter, and the maximum cutting edge diameter of each of the plurality of convex cutting edge portions gradually decreases toward the tip of the blade portion, The maximum cutting edge diameter of each of the plurality of concave cutting blade portions is formed so as to gradually decrease toward the tip of the blade portion, and the plurality of convex cutting blade portions and the plurality of concave cutting blade portions. Is composed of at least two types of materials having different wear resistance, and the maximum cutting edge diameter is large when the maximum cutting edge diameters of the plurality of convex cutting edge portions and the plurality of concave cutting edge portions are compared with each other. Compared to small things Abrasion resistance is not lower, and wherein.

また、本発明に係る溝切削加工方法は、タービン軸の外周にタービン羽根の翼脚をメス溝とオス溝との組み合わせによって嵌め込むための断面クリスマスツリー状の溝を、総型回転切削工具により形成する溝切削加工方法であって、前記メス溝の断面形状は、溝開口部から溝底部に向かう中心線に対して対称形状であり、両側に広がる複数の幅広部と、互いに隣接する前記幅広部の間に1つずつ配置されたくびれ部とを有し、前記幅広部およびくびれ部はそれぞれ、溝開口部に近いほど溝幅方向の幅が大きくなるように形成されるものであり、当該溝切削加工方法は、切れ刃を前記中心線に平行な軸心の周りに回転させながら該軸心に垂直な方向へ徐々に移動させることによって切削するものであり、前記幅広部を切削する幅広部加工工程と、前記くびれ部を切削するくびれ部加工工程と、を並行して行い、前記幅広部加工工程およびくびれ部加工工程は、大きい溝幅を切削する切れ刃は、小さい溝幅を切削する切れ刃に比べて耐摩耗性が低くないもので切削することを特徴とする。   Further, the groove cutting method according to the present invention includes a cross-sectional Christmas tree-like groove for fitting a blade tip of a turbine blade on the outer periphery of a turbine shaft by a combination of a female groove and a male groove, using a rotary rotary cutting tool. In the groove cutting method to be formed, the cross-sectional shape of the female groove is symmetrical with respect to the center line from the groove opening to the groove bottom, and a plurality of wide portions spreading on both sides and the wide adjacent to each other. Each of the wide portions and the constricted portion are formed so that the width in the groove width direction increases as they are closer to the groove opening, The groove cutting method is a method of cutting by rotating the cutting edge around an axis parallel to the center line and gradually moving the cutting edge in a direction perpendicular to the axis, and cutting the wide portion. Part machining process The constricted portion machining step for cutting the constricted portion is performed in parallel, and the wide portion machining step and the constricted portion machining step are performed with a cutting edge that cuts a large groove width compared to a cutting edge that cuts a small groove width. It is characterized by cutting with a material that is not low in wear resistance.

本発明によれば、総型回転切削工具の刃先径に応じて、最適な切削速度で切削加工を行うことが可能である。   According to the present invention, it is possible to perform cutting at an optimum cutting speed according to the cutting edge diameter of the total-type rotary cutting tool.

以下、本発明に係る総型回転切削工具の実施形態について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment of a general-purpose rotary cutting tool according to the present invention will be described with reference to the drawings.

[第1の実施形態]
本発明に係る総型回転切削工具の第1の実施形態について、図1〜図3を用いて説明する。先ず、図1を用いて、本実施形態の総型回転切削工具の構成について説明する。図1は、本実施形態の溝切削加工装置に用いる総型回転切削工具の概略正面図である。この総型回転切削工具は、軸心10に沿ってシャンク部1および刃部2を有する。これらは軸心10に沿って連結され一体となっている。なお、図1において、刃部2は、切れ刃と切りくず排出溝3のみを図示し、それ以外は、輪郭のみを示している。
[First Embodiment]
A first embodiment of a total-type rotary cutting tool according to the present invention will be described with reference to FIGS. First, the configuration of the total rotary cutting tool of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic front view of a total-type rotary cutting tool used in the groove cutting apparatus according to the present embodiment. The total rotary cutting tool has a shank portion 1 and a blade portion 2 along an axis 10. These are connected and integrated along the axial center 10. In addition, in FIG. 1, the blade part 2 has shown only the cutting edge and the chip discharge groove | channel 3, and has shown only the outline other than that.

シャンク部1は、フライス盤やマシニングセンタ等の切削加工機(図示せず)の主軸に装着可能に形成されている。また、マシニングセンタのツールマガジン等にも収納することが可能である。   The shank portion 1 is formed so as to be attachable to a main shaft of a cutting machine (not shown) such as a milling machine or a machining center. It can also be stored in a tool magazine of a machining center.

刃部2は、焼入鋼等により形成されている。この刃部2に、超硬合金やハイス等により形成された切れ刃が、ろう付けされている。この切れ刃は、軸心10を中心に回転しながら、切削対象物を切削する。さらに、軸心10に沿って、例えば切れ刃に隣接するように切りくず排出溝3が形成されている。切削したときに生成される切りくずは、この切りくず排出溝3から排出される。この切りくず排出溝3によって、切れ刃の切削点に切りくずが絡まないように、外部に効率よく排出することが可能となる。   The blade part 2 is formed of hardened steel or the like. A cutting edge formed of cemented carbide or high speed steel is brazed to the blade portion 2. The cutting edge cuts the object to be cut while rotating around the axis 10. Further, a chip discharge groove 3 is formed along the axis 10 so as to be adjacent to the cutting edge, for example. Chips generated when cutting are discharged from the chip discharge groove 3. The chip discharge groove 3 enables efficient discharge to the outside so that chips do not get tangled at the cutting point of the cutting edge.

切れ刃は、刃先径方向に張り出すように4つの凸状切れ刃部7、すなわち、第1凸状切れ刃部7a、第2凸状切れ刃部7b、第3凸状切れ刃部7c、および第4凸状切れ刃部7dが形成されている。ここで、刃先径方向とは、軸心10に垂直な方向を意味する。   The cutting edges are four convex cutting edge portions 7 so as to protrude in the radial direction of the cutting edge, that is, a first convex cutting edge portion 7a, a second convex cutting edge portion 7b, a third convex cutting edge portion 7c, And the 4th convex cutting edge part 7d is formed. Here, the cutting edge radial direction means a direction perpendicular to the axis 10.

刃部2の先端、すなわち、第4凸状切れ刃部7dよりも先端側には、先端切れ刃部8が形成されている。この先端切れ刃部8の輪郭は、先端が略円弧状をなし、第4凸状切れ刃部7dと滑らかに連結してもよい。   A tip cutting edge portion 8 is formed on the tip of the blade portion 2, that is, on the tip side of the fourth convex cutting edge portion 7d. The contour of the tip cutting edge portion 8 may be smoothly connected to the fourth convex cutting edge portion 7d with the tip having a substantially arc shape.

さらに、第1凸状切れ刃部7aおよび第2凸状切れ刃部7bの間には、これらの切れ刃部7a、7bよりも刃先径が小さい第1凹状切れ刃部9aが形成されている。この第1凹状切れ刃部9aは、第1凸状切れ刃部7aおよび第2凸状切れ刃部7bと滑らかに連結してもよい。第2凸状切れ刃部7bおよび第3凸状切れ刃部7cの間には、これらの切れ刃部7b、7cよりも刃先径が小さい第2凹状切れ刃部9bが形成されている。第3凸状切れ刃部7cおよび第4凸状切れ刃部7dの間には、同様に、第3凹状切れ刃部9cが形成されている。   Furthermore, between the 1st convex cutting edge part 7a and the 2nd convex cutting edge part 7b, the 1st concave cutting edge part 9a whose edge diameter is smaller than these cutting edge parts 7a and 7b is formed. . The first concave cutting edge portion 9a may be smoothly connected to the first convex cutting edge portion 7a and the second convex cutting edge portion 7b. Between the 2nd convex cutting edge part 7b and the 3rd convex cutting edge part 7c, the 2nd concave cutting edge part 9b whose blade edge diameter is smaller than these cutting edge parts 7b and 7c is formed. Similarly, a third concave cutting edge portion 9c is formed between the third convex cutting edge portion 7c and the fourth convex cutting edge portion 7d.

第1〜第4凸状切れ刃部7a、7b、7c、7d、先端切れ刃部8、および第1〜第3凹状切れ刃部9a、9b、9cそれぞれの稜線が滑らかに連結されている場合には、これらの切れ刃部は1枚の切れ刃を形成する。この切れ刃には、切れ刃稜線の輪郭が軸心10に沿った一平面に形成されるストレート刃や、稜線の輪郭が軸心10の周りに捩じられるように形成された右捩れ刃および左捩れ刃などがある。なお、図1では、1枚の切れ刃を示しているが、軸心10周りに、2〜4枚の切れ刃を形成してもよい。   When the ridgelines of the first to fourth convex cutting edge portions 7a, 7b, 7c, 7d, the tip cutting edge portion 8, and the first to third concave cutting edge portions 9a, 9b, 9c are smoothly connected In addition, these cutting edge portions form one cutting edge. The cutting blade includes a straight blade in which the contour of the cutting edge ridge line is formed in one plane along the axis 10, a right-handed blade formed so that the contour of the ridge line is twisted around the axis 10, and There is a left twist blade. In FIG. 1, one cutting edge is shown, but 2 to 4 cutting edges may be formed around the axis 10.

第1〜第4凸状切れ刃部7a、7b、7c、7dそれぞれの刃先径は、刃部2の先端部に向かうにしたがって除々に小さくなり、且つ第1〜第3凹状切れ刃部9a、9b、9cそれぞれの刃先径は、刃部2の先端部に向かうにしたがって除々に小さくなるように形成されている。すなわち、凸状切れ刃部7は、第1凸状切れ刃部7a、第2凸状切れ刃部7b、第3凸状切れ刃部7c、第4凸状切れ刃部7dの順に刃先径が小さくなる。同様に、凹状状切れ刃部9は、第1凹状切れ刃部9a、第2凹状切れ刃部9b、第3凹状切れ刃部9cの順に、刃先径が小さくなる。すなわち、この刃部2は全体でクリスマスツリーのような形状をなしている。   The blade tip diameters of the first to fourth convex cutting edge portions 7a, 7b, 7c, and 7d gradually become smaller toward the tip of the blade portion 2, and the first to third concave cutting edge portions 9a, Each of the blade diameters 9b and 9c is formed so as to gradually become smaller toward the tip of the blade portion 2. That is, the convex cutting edge part 7 has a cutting edge diameter in the order of the first convex cutting edge part 7a, the second convex cutting edge part 7b, the third convex cutting edge part 7c, and the fourth convex cutting edge part 7d. Get smaller. Similarly, the concave cutting edge portion 9 has a cutting edge diameter that decreases in the order of the first concave cutting blade portion 9a, the second concave cutting blade portion 9b, and the third concave cutting blade portion 9c. That is, the blade portion 2 has a shape like a Christmas tree as a whole.

このときの刃先径は、第1〜第4凸状切れ刃部7a、7b、7c、7d、および第1〜第3凹状切れ刃部9a、9b、9cそれぞれにおいて、例えば軸心10から刃先までの距離が最も大きくなる最大刃先径を用いている。   The cutting edge diameter at this time is, for example, from the axis 10 to the cutting edge in each of the first to fourth convex cutting edge portions 7a, 7b, 7c, 7d and the first to third concave cutting edge portions 9a, 9b, 9c. The maximum cutting edge diameter with the largest distance is used.

本実施形態の各切れ刃部の最大刃先径は、第1凸状切れ刃部7a、第2凸状切れ刃部7b、第1凹状切れ刃部9a、第3凸状切れ刃部7c、第2凹状切れ刃部9b、第4凸状切れ刃部7d、第3凹状切れ刃部9cの順に小さくなっている。   The maximum cutting edge diameter of each cutting edge part of this embodiment is the first convex cutting edge part 7a, the second convex cutting edge part 7b, the first concave cutting edge part 9a, the third convex cutting edge part 7c, The second concave cutting edge portion 9b, the fourth convex cutting edge portion 7d, and the third concave cutting edge portion 9c become smaller in this order.

第1〜第4凸状切れ刃部7a、7b、7c、7dおよび第1〜第3凹状切れ刃部9a、9b、9cは、耐摩耗性が異なる少なくとも2種類の工具材種により構成されている。以下に、刃先径に応じて切れ刃の工具材種を選定する手順を図2に示す例を用いて説明する。   The first to fourth convex cutting edge portions 7a, 7b, 7c, 7d and the first to third concave cutting edge portions 9a, 9b, 9c are composed of at least two types of tool materials having different wear resistances. Yes. Below, the procedure which selects the tool material type of a cutting edge according to a blade edge diameter is demonstrated using the example shown in FIG.

図2は、切削速度と工具寿命時間との関係を示すグラフであって、4種類の工具材種(A、B、C、およびD)について例示している。このときの工具材種とは、単に切れ刃の母材の材種、例えばハイス、超硬合金、および焼結ダイヤモンド等に限らず、切れ刃の表面を覆う例えば、DLC(diamond like carbon)等のコーティング材なども含まれる。   FIG. 2 is a graph showing the relationship between the cutting speed and the tool life time, and illustrates four types of tool materials (A, B, C, and D). The tool material type at this time is not limited to the material type of the base material of the cutting edge, such as high speed steel, cemented carbide, and sintered diamond, but covers the surface of the cutting edge, for example, DLC (diamond like carbon), etc. The coating material etc. are also included.

図2に示す切削速度の範囲Sは、工具材種Dにおける切削可能な切削速度の範囲を示している。工具材種Dを用いて、この範囲Sの外の切削速度に設定して切削加工を行った場合には、チッピングや急激な工具磨耗が発生し、切削不可能となる。   The cutting speed range S shown in FIG. 2 indicates the cutting speed range that can be cut in the tool material type D. When cutting is performed with the tool material type D set to a cutting speed outside this range S, chipping and rapid tool wear occur, and cutting becomes impossible.

工具材種Aの最適な切削速度は、速度V1であって、この速度V1で切削したときの工具寿命時間は、時間Tと定義されている。ここで、工具寿命時間とは、例えば工具を交換する必要があると判断される時間を意味している。同様に、工具材種B、C、およびDの最適な切削速度はそれぞれ、速度V2、V3、およびV4と定義されている。この例では、工具材種A、B、C、Dの順に、最適な切削速度は小さくなる。すなわち、これらの工具材種の耐摩耗性は、A、B、C、Dの順に低くなる。   The optimum cutting speed of the tool material type A is speed V1, and the tool life time when cutting at this speed V1 is defined as time T. Here, the tool life time means, for example, a time when it is determined that a tool needs to be replaced. Similarly, optimum cutting speeds for tool grades B, C, and D are defined as speeds V2, V3, and V4, respectively. In this example, the optimum cutting speed decreases in the order of the tool material types A, B, C, and D. That is, the wear resistance of these tool grades decreases in the order of A, B, C, and D.

また、この例では、工具材種A、B、C、およびDそれぞれにおいて、各工具材種それぞれの最適な切削速度V1、V2、V3およびV4で切削加工したときの各工具材種の工具寿命時間は、全てほぼ同じ時間(時間T)となっている。   Further, in this example, the tool life of each tool material type when cutting is performed at the optimum cutting speeds V1, V2, V3, and V4 of each tool material type in each of the tool material types A, B, C, and D. All times are almost the same time (time T).

例えば、図1に示す総型回転切削工具では、刃先径が最大となる第1凸状切れ刃部7aで、切削速度が最大となる。この第1凸状切れ刃部7aには、例えば最適な切削速度が大きい工具材種Aを用いる。このとき、工具材種Aにおける最適な切削速度(速度V1)に合わせて工具の回転数を算出する。この回転数を、回転数R1とする。   For example, in the total-type rotary cutting tool shown in FIG. 1, the cutting speed is maximized at the first convex cutting edge portion 7a having the maximum cutting edge diameter. For the first convex cutting edge portion 7a, for example, a tool material type A having an optimum cutting speed is used. At this time, the rotation speed of the tool is calculated in accordance with the optimum cutting speed (speed V1) in the tool material type A. This rotational speed is defined as a rotational speed R1.

続いて、工具回転数を上記の回転数R1と設定して、第2凸状切れ刃部7bにおける切削速度を算出する。このとき、算出された切削速度が、最適な切削速度となるような工具材種を選択する。第2凸状切れ刃部7bでは、同一回転数、例えば回転数R1の下では、第1凸状切れ刃部7aよりも切削速度は小さくなる。したがって、第1凸状切れ刃部7aの最適切削速度V1よりも小さい切削速度が、最適切削速度となるような工具材種、例えば工具材種Bを選定するとよい。   Subsequently, the rotation speed of the tool is set as the rotation speed R1, and the cutting speed at the second convex cutting edge portion 7b is calculated. At this time, a tool material type is selected such that the calculated cutting speed is an optimum cutting speed. The cutting speed of the second convex cutting edge portion 7b is lower than that of the first convex cutting edge portion 7a under the same rotation speed, for example, the rotation speed R1. Therefore, it is preferable to select a tool material type, for example, a tool material type B, such that a cutting speed smaller than the optimum cutting speed V1 of the first convex cutting edge portion 7a becomes the optimum cutting speed.

同様に、第3凸状切れ刃部7cには例えば工具材種Cを選定し、第4凸状切れ刃部7dには工具材種Dを選定するとよい。このとき、第1凹状切れ刃部9aの刃先径は第3凸状切れ刃部7cとほぼ同じなので、第1凹状切れ刃部9aには工具材種Cを選定するとよい。   Similarly, for example, the tool material type C may be selected for the third convex cutting edge portion 7c, and the tool material type D may be selected for the fourth convex cutting edge portion 7d. At this time, since the cutting edge diameter of the first concave cutting edge portion 9a is substantially the same as that of the third convex cutting edge portion 7c, the tool material type C may be selected for the first concave cutting edge portion 9a.

また、第2凹状切れ刃部9bの刃先径は、第3凸状切れ刃部7cよりも小さく第4凸状切れ刃部7dよりも大きい。この場合、工具材種Cまたは工具材種Dを選定するとよい。   In addition, the edge diameter of the second concave cutting edge portion 9b is smaller than the third convex cutting edge portion 7c and larger than the fourth convex cutting edge portion 7d. In this case, the tool material type C or the tool material type D may be selected.

第3凹状切れ刃部9cは、第4凸状切れ刃部7cとの刃先径の差が小さいものと捉えて、工具材種Dを選定してもよい。または、工具材種Dよりも耐摩耗性の低い工具材種を選定してもよい。   The third concave cutting edge portion 9c may be selected as the tool material type D, assuming that the difference in the cutting edge diameter from the fourth convex cutting edge portion 7c is small. Alternatively, a tool material type having lower wear resistance than the tool material type D may be selected.

以上の説明からわかるように、第1〜第4凸状切れ刃部7a、7b、7c、7d、および第1〜第3凹状切れ刃部9a、9b、9cそれぞれの最大刃先径を相互に比較したとき、最大刃先径が大きいものは、小さいものに比べて耐摩耗性が低くならないように、工具材種が選定される。これにより、最適な切削速度で切削加工を行うことが可能である。   As can be seen from the above description, the maximum cutting edge diameters of the first to fourth convex cutting edge portions 7a, 7b, 7c, 7d and the first to third concave cutting edge portions 9a, 9b, 9c are compared with each other. In this case, the tool material type is selected so that the tool with a large maximum cutting edge diameter does not have lower wear resistance than the tool with a small maximum cutting edge diameter. Thereby, it is possible to perform cutting at an optimal cutting speed.

続いて、上記の総型回転切削工具を用いて、溝を切削する加工例を以下に説明する。   Subsequently, an example of machining for cutting a groove using the above-described general rotary cutting tool will be described below.

本実施形態の総型回転切削工具は、例えば、タービン軸の外周にタービン羽根の翼脚をメス溝30とオス溝(図示せず)との組み合わせによって嵌め込むための断面クリスマスツリー状の溝の加工に用いることが可能である。図1に示す総型回転切削工具は、タービン軸の外周に形成されたメス溝30の加工に用いられる。   The overall rotary cutting tool of the present embodiment has, for example, a cross-shaped Christmas tree-like groove for fitting the blade leg of the turbine blade to the outer periphery of the turbine shaft by a combination of a female groove 30 and a male groove (not shown). It can be used for processing. The total-type rotary cutting tool shown in FIG. 1 is used for machining the female groove 30 formed on the outer periphery of the turbine shaft.

先ず、本実施形態で加工するメス溝30の形状について説明する。   First, the shape of the female groove 30 processed in this embodiment will be described.

図3は、タービン軸の外周に形成されたメス溝30の例を示す断面図である。メス溝30の断面形状は、溝開口部23から溝底部24に向かう中心線25に対して対称形状であり、両側に広がる4つの幅広部21、すなわち、第1幅広部21a、第2幅広部21b、第3幅広部21c、および第4幅広部21dを有している。   FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of the female groove 30 formed on the outer periphery of the turbine shaft. The cross-sectional shape of the female groove 30 is symmetrical with respect to the center line 25 from the groove opening 23 toward the groove bottom 24, and four wide portions 21 spreading on both sides, that is, a first wide portion 21 a and a second wide portion. 21b, a third wide portion 21c, and a fourth wide portion 21d.

また、互いに隣接する幅広部21の間に1つずつ形成されたくびれ部22を有する。例えば、第1幅広部21aおよび第2幅広部21bの間には、第1くびれ部22aが形成されている。同様に、第2幅広部21bおよび第3幅広部21cの間には第2くびれ部22bが形成されて、第3幅広部21cおよび第4幅広部21dの間には第3くびれ部22cが形成されている。なお、これらの幅広部21およびくびれ部22はそれぞれ、溝開口部23から溝底部24に向かうにしたがって、溝幅方向の幅が小さくなる。   Moreover, it has the narrow part 22 formed 1 each between the wide parts 21 adjacent to each other. For example, a first constricted portion 22a is formed between the first wide portion 21a and the second wide portion 21b. Similarly, a second constricted portion 22b is formed between the second wide portion 21b and the third wide portion 21c, and a third constricted portion 22c is formed between the third wide portion 21c and the fourth wide portion 21d. Has been. Each of the wide portion 21 and the constricted portion 22 decreases in width in the groove width direction from the groove opening 23 toward the groove bottom 24.

このメス溝30を、図1の総型回転切削工具を用いて加工する。   This female groove 30 is processed using the total-type rotary cutting tool of FIG.

総型回転切削工具を軸心10を中心にして回転させながら、軸心10を中心線25に平行になるように配置して、中心線25に対して垂直な方向に総型回転切削工具を移動させながら切削する。   While rotating the general-purpose rotary cutting tool around the axis 10, the axial center 10 is arranged so as to be parallel to the center line 25, and the total-type rotary cutting tool is arranged in a direction perpendicular to the center line 25. Cut while moving.

第1幅広部21aは、第1凸状切れ刃部7aにより切削される。同様に、第2幅広部21bおよび第3幅広部21cは、それぞれ第2凸状切れ刃部7bおよび第3凸状切れ刃部7cにより切削される。第4幅広部21dおよび溝底部24は、それぞれ第4凸状切れ刃部7dおよび先端切れ刃部8によって切削される。   The first wide portion 21a is cut by the first convex cutting edge portion 7a. Similarly, the second wide portion 21b and the third wide portion 21c are cut by the second convex cutting edge portion 7b and the third convex cutting edge portion 7c, respectively. The fourth wide portion 21d and the groove bottom portion 24 are cut by the fourth convex cutting edge portion 7d and the tip cutting edge portion 8, respectively.

また、第1くびれ部22aは、第1凹状切れ刃部9aにより切削される。同様に、第2くびれ部22bおよび第3くびれ部22cは、それぞれ第2凹状切れ刃部9bおよび第3凹状切れ刃部9cにより切削される。   The first constricted portion 22a is cut by the first concave cutting edge portion 9a. Similarly, the second constricted portion 22b and the third constricted portion 22c are cut by the second concave cutting edge portion 9b and the third concave cutting edge portion 9c, respectively.

上記の説明の通り、刃部2は、メス溝30の各溝幅に応じて最適な切削速度で切削できるように、刃先径に応じて異なる工具材種を用いている。例えば、切削速度が大きくなる第1幅広部21aと、これよりも切削速度が小さい第3くびれ部22cとを、それぞれ最適な切削速度で、並行して切削することが可能となる。   As described above, the blade portion 2 uses a different tool material type depending on the cutting edge diameter so that cutting can be performed at an optimum cutting speed according to each groove width of the female groove 30. For example, the first wide portion 21a where the cutting speed is increased and the third constricted portion 22c where the cutting speed is lower than that can be cut in parallel at the optimum cutting speed.

また、切れ刃の各部において工具寿命時間がほぼ同じになるように工具材種が選定されているため、切れ刃が寿命を迎えるタイミングは、当該切れ刃各部において、ほぼ同じになる。例えば、第1幅広部21aを切削する第1凸状切れ刃部7aと、第3くびれ部22cを切削する第3凹状切れ刃部9cとは、それぞれ異なる切削速度で切削しても、ほぼ同じ時期に工具寿命時間、すなわち交換タイミングを迎える。   Further, since the tool material type is selected so that the tool life time is substantially the same in each part of the cutting edge, the timing at which the cutting edge reaches the life is substantially the same in each part of the cutting edge. For example, the first convex cutting edge portion 7a that cuts the first wide portion 21a and the third concave cutting edge portion 9c that cuts the third constricted portion 22c are substantially the same even if they are cut at different cutting speeds. The tool life time, i.e., the replacement timing, is reached.

すなわち、工具寿命時間を迎えて交換が必要な切れ刃で切削し続けることを抑制するために、まだ切削可能な切れ刃部を交換する必要がなくなる。よって切れ刃交換に係るコストを低減することが可能となる。   That is, it is not necessary to replace a cutting edge portion that can still be cut in order to suppress cutting with a cutting edge that needs to be replaced after reaching the tool life time. Therefore, it is possible to reduce the cost for replacing the cutting edge.

なお、本実施形態では、メス溝30の幅広部21およびくびれ部22等の各溝部を切削する凸状および凹状切れ刃部7、9の各刃先径は、各溝部の溝幅よりも小さくなるように形成されている。この場合には、例えば、図3に示す中心線25に対して、一方の溝形状を切削した後に、もう一方の溝形状を切削することで、メス溝30が形成される。   In the present embodiment, the cutting edge diameters of the convex and concave cutting edge portions 7 and 9 for cutting the groove portions such as the wide portion 21 and the constricted portion 22 of the female groove 30 are smaller than the groove width of each groove portion. It is formed as follows. In this case, for example, the female groove 30 is formed by cutting one groove shape with respect to the center line 25 shown in FIG. 3 and then cutting the other groove shape.

以上の説明からわかるように、工具材種と切削速度とのミスマッチによる切削工具の短寿命や工具欠損などを抑制することができ、且つ加工能率を向上させることが可能となる。   As can be seen from the above description, it is possible to suppress the short life of the cutting tool, the tool chipping, and the like due to mismatch between the tool material type and the cutting speed, and to improve the machining efficiency.

[第2の実施形態]
次に、本発明に係る総型回転工具の第2の実施形態について図4を用いて説明する。図4は、本実施形態の溝切削加工装置に用いる総型回転切削工具の概略正面図である。なお、本実施形態は、第1の実施形態の変形例であって、第1の実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the total-type rotary tool according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic front view of a total-type rotary cutting tool used in the groove cutting apparatus of the present embodiment. In addition, this embodiment is a modification of 1st Embodiment, Comprising: The same code | symbol is attached | subjected to the same part or similar part as 1st Embodiment, and duplication description is abbreviate | omitted.

図4に示すように、本実施形態では、図1の総型回転切削工具の第1凸状切れ刃部7a、第2凸状切れ刃部7b、第3切れ凸状刃部7c、および第4切れ凸状刃部7dそれぞれに相当する切れ刃を、選択的に着脱することが可能である。これらの着脱可能な切れ刃部材を、それぞれ第1着脱切れ刃部材11a、第2着脱切れ刃部材11b、第3着脱切れ刃部材11c、および第4着脱切れ刃部材11dと定義する。なお、本実施形態では、図1の総型回転切削工具における先端切れ刃部8に相当する切れ刃は、第4着脱切れ刃部材11dに含まれている。   As shown in FIG. 4, in this embodiment, the first convex cutting edge portion 7a, the second convex cutting edge portion 7b, the third cutting convex blade portion 7c, and the first cutting edge portion of the total rotary cutting tool of FIG. Cutting blades corresponding to the four cutting convex blade portions 7d can be selectively attached and detached. These detachable cutting blade members are defined as a first detachable cutting blade member 11a, a second detachable cutting blade member 11b, a third detachable cutting blade member 11c, and a fourth detachable cutting blade member 11d, respectively. In the present embodiment, a cutting edge corresponding to the tip cutting edge portion 8 in the total rotary cutting tool of FIG. 1 is included in the fourth detachable cutting blade member 11d.

刃部2の母材において、第1着脱切れ刃部材11a、第2着脱切れ刃部材11b、第3着脱切れ刃部材11c、および第4着脱切れ刃部材11dそれぞれが配置される部位に、例えば1つずつ第1ねじ穴13a、第2ねじ穴13b、第3ねじ穴13c、および第4ねじ穴13dが形成されている。これらのねじ穴13a、13b、13c、13dは、工具回転方向、すなわち、周方向に向かって形成されている。   In the base material of the blade portion 2, for example, 1 is attached to a portion where the first detachable cutting blade member 11 a, the second detachable cutting blade member 11 b, the third detachable cutting blade member 11 c, and the fourth detachable cutting blade member 11 d are disposed. A first screw hole 13a, a second screw hole 13b, a third screw hole 13c, and a fourth screw hole 13d are formed one by one. These screw holes 13a, 13b, 13c, and 13d are formed in the tool rotation direction, that is, in the circumferential direction.

これらのねじ穴13a、13b、13c、13dそれぞれに、例えばボルト19等によって第1着脱切れ刃部材11a、第2着脱切れ刃部材11b、第3着脱切れ刃部材11c、および第4着脱切れ刃部材11dが取り付けられている。これらの第1〜第4着脱切れ刃部材11a、11b、11c、11dは、異なる工具材種で形成されている。よって、第1の実施形態と同様に、第1〜第4着脱切れ刃部材11a、11b、11c、11dそれぞれが、最適な切削速度で切削することが可能である。   A first detachable cutting blade member 11a, a second detachable cutting blade member 11b, a third detachable cutting blade member 11c, and a fourth detachable cutting blade member are provided in each of the screw holes 13a, 13b, 13c, and 13d, for example, by a bolt 19 or the like. 11d is attached. These first to fourth detachable cutting blade members 11a, 11b, 11c, and 11d are formed of different tool material types. Therefore, similarly to the first embodiment, each of the first to fourth detachable cutting blade members 11a, 11b, 11c, and 11d can cut at an optimum cutting speed.

また、これらの着脱切れ刃部材11a、11b、11c、11dは、隣接する第1〜第3凹状切れ刃部9a、9b、9cと滑らかに連結してもよい。例えば、第1着脱切れ刃部材11aと刃部2の母材との間には、シムなどの調整部材(図示せず)により、段差が生じないように調整してもよい。   Moreover, these detachable cutting blade members 11a, 11b, 11c, and 11d may be smoothly connected to the adjacent first to third concave cutting blade portions 9a, 9b, and 9c. For example, an adjustment member (not shown) such as a shim may be adjusted between the first detachable cutting blade member 11a and the base material of the blade portion 2 so that no step is generated.

第1の実施形態では、メス溝30の加工を行っているときに、想定外のトラブルなどが発生して総型回転切削工具の刃部2の一部が欠損した場合、総型回転切削工具そのものを交換する必要がある。   In the first embodiment, when machining of the female groove 30, if an unexpected trouble occurs and a part of the blade portion 2 of the total-type rotary cutting tool is lost, the total-type rotary cutting tool It is necessary to replace itself.

これに対して、切削加工時に磨耗や欠損が生じやすい切れ刃部、例えば切削速度が比較的大きい凸状切れ刃部7に、着脱可能な切れ刃部材11a、11b、11c、11dを用いることによって、容易に切れ刃を交換することができる。したがって、総型回転切削工具そのものを交換するよりも、低コスト化が図れる。また、刃部2の母材を例えば半永久的に使用することが可能となり、工具材のコストを低減することができる。   On the other hand, by using the detachable cutting blade members 11a, 11b, 11c, and 11d for the cutting edge portion that is likely to be worn or chipped during cutting, for example, the convex cutting edge portion 7 having a relatively high cutting speed. The cutting edge can be easily replaced. Therefore, the cost can be reduced compared to replacing the entire rotary cutting tool itself. Moreover, it becomes possible to use the base material of the blade part 2 semipermanently, for example, and can reduce the cost of a tool material.

また、メス溝30の最小溝幅と最大溝幅の差によって生じる切削速度の差を、工具材種のみで補おうとすることが、必ずしも最良でない場合も考えられる。例えば第1着脱切れ刃部材11aについて最適な工具材種を選択できたとしても、仮に、この最適な工具材種が高額であった場合には、加工能率は向上できても、コストが大幅に高くなることも考えられる。   Moreover, it may not always be optimal to try to compensate for the difference in cutting speed caused by the difference between the minimum groove width and the maximum groove width of the female groove 30 only with the tool material type. For example, even if the optimum tool material type can be selected for the first detachable cutting blade member 11a, if this optimum tool material type is expensive, the cost can be greatly increased even if the machining efficiency can be improved. It may be higher.

これに対して、本実施形態のように、切れ刃部が着脱可能な切れ刃部材11a、11b、11c、11dにより形成されることによって、加工能率と工具材種のコストとのバランスを工程設計の段階で検討しておくことが可能となる。   On the other hand, as in this embodiment, the cutting edge portion is formed by the detachable cutting edge members 11a, 11b, 11c, and 11d, so that the process design balances the machining efficiency and the cost of the tool material type. It becomes possible to consider at the stage.

[第3の実施形態]
次に、本発明に係る総型回転工具の第3の実施形態について図5を用いて説明する。図5は、本実施形態の溝切削加工装置に用いる総型回転切削工具の概略正面図である。なお、本実施形態は、第1および第2の実施形態の変形例であって、これらの実施形態と同一部分または類似部分には、同一符号を付して、重複説明を省略する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the total rotary tool according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic front view of a total-type rotary cutting tool used in the groove cutting apparatus of the present embodiment. The present embodiment is a modification of the first and second embodiments, and the same or similar parts as those of the embodiments are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図5に示すように、本実施形態では、第4凸状切れ刃部7dおよび先端切れ刃部8を、選択的に着脱することが可能である。この着脱可能な切れ刃部材を、着脱先端切れ刃部材12と定義する。なお、本実施形態では、第4凸状切れ刃部7dは、着脱先端切れ刃部材12に含まれている。   As shown in FIG. 5, in this embodiment, the 4th convex cutting edge part 7d and the front-end | tip cutting edge part 8 can be selectively attached or detached. This detachable cutting blade member is defined as a detachable tip cutting blade member 12. In the present embodiment, the fourth convex cutting edge portion 7 d is included in the detachable tip cutting edge member 12.

着脱先端切れ刃部材12が配置される刃部2の母材先端部に、例えば1つの先端切れ刃用ねじ穴14が軸心10の方向に形成されている。この先端切れ刃用ねじ穴14に、図示は省略するがボルト等によって、着脱先端切れ刃部材12が取り付けられている。この着脱先端切れ刃部材12は、第2の実施形態と同様に、隣接する第3凹状切れ刃部9cと滑らかに連結してもよい。   For example, one tip cutting edge screw hole 14 is formed in the direction of the axis 10 at the tip of the base material of the blade portion 2 where the detachable tip cutting edge member 12 is disposed. Although not shown, the detachable tip cutting blade member 12 is attached to the tip cutting blade screw hole 14 with a bolt or the like. The detachable tip cutting edge member 12 may be smoothly connected to the adjacent third concave cutting edge portion 9c as in the second embodiment.

本実施形態によれば、切削速度が工具材種の切削可能な範囲よりも小さくなる先端切れ刃部に、着脱先端切れ刃部材12を用いることによって、容易に交換することが可能となる。また、刃部2の母材を半永久的に使用することが可能となり、工具材のコストを低減することができる。   According to the present embodiment, it is possible to easily replace the detachable tip cutting edge member 12 on the tip cutting edge portion whose cutting speed is smaller than the cutting range of the tool material type. Moreover, it becomes possible to use the base material of the blade part 2 semipermanently, and the cost of a tool material can be reduced.

[その他の実施形態]
上記実施形態の説明は、本発明を説明するための例示であって、特許請求の範囲に記載の発明を限定するものではない。また、本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。
[Other Embodiments]
The description of the above embodiment is an example for explaining the present invention, and does not limit the invention described in the claims. Moreover, each part structure of this invention is not restricted to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible within the technical scope as described in a claim.

第1の実施形態では、4種類の工具材種を用いた例について説明しているが、これに限らない。例えば、第1〜第4凸状切れ刃部7a、7b、7c、7dおよび第1〜第3凹状切れ刃部9a、9b、9cそれぞれについて、耐摩耗性が異なる7種類の工具材種を用いてもよい。この場合、刃先径が大きなものほど耐摩耗性が高い工具材種を用いればよい。   In the first embodiment, an example using four types of tool materials has been described, but the present invention is not limited to this. For example, for each of the first to fourth convex cutting edge portions 7a, 7b, 7c, 7d and the first to third concave cutting edge portions 9a, 9b, 9c, seven types of tool materials having different wear resistance are used. May be. In this case, a tool material having higher wear resistance may be used as the blade diameter is larger.

また、耐摩耗性が異なる2種類のみの工具材種を用いてもよい。この場合、第1凸状切れ刃部7aには、耐摩耗性が高い方の工具材種を用いて、その他の切れ刃部には、耐摩耗性が低い方を用いるとよい。   Further, only two types of tool materials having different wear resistance may be used. In this case, it is preferable to use a tool material with higher wear resistance for the first convex cutting edge portion 7a and use a lower wear resistance for the other cutting edge portions.

第2の実施形態では、着脱可能な切れ刃部を、凸状切れ刃部7としているが、これに限らない。凹状切れ刃部9も、着脱可能に形成してもよい。   In 2nd Embodiment, although the detachable cutting edge part is made into the convex cutting edge part 7, it is not restricted to this. The concave cutting edge portion 9 may also be detachably formed.

また、上記の実施形態では、メス溝30の各溝部を切削する凸状および凹状切れ刃部7、9の刃先径は、各溝部の溝幅よりも小さい例について、説明されている。   Further, in the above-described embodiment, an example is described in which the cutting edge diameters of the convex and concave cutting edge portions 7 and 9 that cut each groove portion of the female groove 30 are smaller than the groove width of each groove portion.

これに対して、例えば、各溝部の溝幅と、これらの溝部を切削する凸状および凹状切れ刃部7、9の各刃先径が、ほぼ同じになるように形成された総型回転切削工具を用いてもよい。この場合、図3に示す中心線25の両側の溝を並行して切削することが可能となる。   On the other hand, for example, the total rotary cutting tool formed so that the groove width of each groove part and the respective cutting edge diameters of the convex and concave cutting edge parts 7 and 9 cutting these groove parts are substantially the same. May be used. In this case, the grooves on both sides of the center line 25 shown in FIG. 3 can be cut in parallel.

本発明に係る第1の実施形態の溝切削加工装置に用いる総型回転切削工具の概略正面図である。It is a schematic front view of the total type rotary cutting tool used for the groove cutting apparatus of 1st Embodiment which concerns on this invention. 図1の実施形態で用いる工具材種における切削速度と工具寿命の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the cutting speed and tool life in the tool material type used by embodiment of FIG. 図1の実施形態で切削加工するメス溝の断面形状である。It is a cross-sectional shape of the female groove cut by the embodiment of FIG. 本発明に係る第2の実施形態の溝切削加工装置に用いる総型回転切削工具の概略正面図である。It is a schematic front view of the total type rotary cutting tool used for the groove cutting apparatus of 2nd Embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第3の実施形態の溝切削加工装置に用いる総型回転切削工具の概略正面図である。It is a schematic front view of the total type rotary cutting tool used for the groove cutting apparatus of 3rd Embodiment which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…シャンク部、2…刃部、3…切りくず排出溝、7…凸状切れ刃部、7a…第1凸状切れ刃部、7b…第2凸状切れ刃部、7c…第3凸状切れ刃部、7d…第4凸状切れ刃部、8…先端切れ刃部、9…凹状切れ刃部、9a…第1凹状切れ刃部、9b…第2凹状切れ刃部、9c…第3凹状切れ刃部、10…軸心、11a…第1着脱切れ刃部材、11b…第2着脱切れ刃部材、11c…第3着脱切れ刃部材、11d…第4着脱切れ刃部材、12…着脱先端切れ刃部材、13a…第1ねじ穴、13b…第2ねじ穴、13c…第3ねじ穴、13d…第4ねじ穴、14…先端切れ刃用ねじ穴、19…ボルト、21…幅広部、21a…第1幅広部、21b…第2幅広部、21c…第3幅広部、21d…第4幅広部、22…くびれ部、22a…第1くびれ部、22b…第2くびれ部、22c…第3くびれ部、23…溝開口部、24…溝底部、25…中心線、30…メス溝 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Shank part, 2 ... Blade part, 3 ... Chip discharge groove, 7 ... Convex cutting edge part, 7a ... 1st convex cutting edge part, 7b ... 2nd convex cutting edge part, 7c ... 3rd convexity Shape cutting edge part, 7d ... 4th convex cutting edge part, 8 ... tip cutting edge part, 9 ... concave cutting edge part, 9a ... 1st concave cutting edge part, 9b ... 2nd concave cutting edge part, 9c ... 1st 3 concave cutting edge portions, 10... Axis, 11 a... 1 detachable cutting blade member, 11 b. 2 detachable cutting blade member, 11 c. 3 detachable cutting blade member, 11 d. Tip cutting edge member, 13a ... 1st screw hole, 13b ... 2nd screw hole, 13c ... 3rd screw hole, 13d ... 4th screw hole, 14 ... Screw hole for tip cutting edge, 19 ... Bolt, 21 ... Wide part 21a ... 1st wide part, 21b ... 2nd wide part, 21c ... 3rd wide part, 21d ... 4th wide part, 22 ... Constriction part, 22a ... 1st constriction , 22b ... second neck portion, 22c ... third constriction, 23 ... groove opening, 24 ... groove bottom 25 ... center line, 30 ... female groove

Claims (5)

シャンク部および刃部が軸心に沿って連結された総型回転切削工具において、
前記刃部には、前記軸心のまわりを回転するように切れ刃が形成されて、
前記切れ刃は、
前記軸心に垂直な刃先径方向に張り出すように形成され、軸心方向に配列された複数の凸状切れ刃部と、
互いに軸心方向に隣接する前記凸状切れ刃部の間に形成されて、これらの前記凸状切れ刃部よりも刃先径が小さくなるように形成された凹状切れ刃部と、
を有し、
前記複数の凸状切れ刃部それぞれの最大刃先径は前記刃部の先端部に向かうにしたがって除々に小さくなり、且つ前記複数の凹状切れ刃部それぞれの前記最大刃先径は前記刃部の先端部に向かうにしたがって除々に小さくなるように形成されて、
前記複数の凸状切れ刃部および複数の凹状切れ刃部は耐摩耗性が異なる少なくとも2種類の材料から構成されて、
前記複数の凸状切れ刃部および複数の凹状切れ刃部それぞれの前記最大刃先径を相互に比較したとき、前記最大刃先径が大きいものが小さいものに比べて耐摩耗性が低くないこと、
を特徴とする総型回転切削工具。
In the total rotary cutting tool in which the shank part and the blade part are connected along the axis,
The blade portion is formed with a cutting blade so as to rotate around the axis,
The cutting edge is
A plurality of convex cutting edge portions formed so as to project in the radial direction of the cutting edge perpendicular to the axial center, and arranged in the axial direction;
A concave cutting edge portion formed between the convex cutting edge portions adjacent to each other in the axial direction, and having a cutting edge diameter smaller than the convex cutting edge portions;
Have
The maximum cutting edge diameter of each of the plurality of convex cutting edges gradually decreases toward the tip of the cutting edge, and the maximum cutting edge diameter of each of the plurality of concave cutting edges is the tip of the cutting edge. It is formed to become gradually smaller toward
The plurality of convex cutting edge portions and the plurality of concave cutting edge portions are composed of at least two kinds of materials having different wear resistance,
When the maximum cutting edge diameter of each of the plurality of convex cutting edge portions and the plurality of concave cutting edge portions is compared with each other, the wear resistance is not low compared to the one having a large maximum cutting edge diameter,
Total type rotary cutting tool characterized by
前記凸状切れ刃部および凹状切れ刃部それぞれは、選択的に着脱可能に構成されていることを特徴とする請求項1に記載の総型回転切削工具。   2. The overall rotary cutting tool according to claim 1, wherein each of the convex cutting edge portion and the concave cutting edge portion is configured to be selectively detachable. 前記刃部の先端部に形成される先端切れ刃部は、軸心方向に形成された締結部材によって軸心方向に締め付けられて固定されて、選択的に着脱可能に形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の総型回転切削工具。   The tip cutting edge portion formed at the tip portion of the blade portion is fastened and fixed in the axial direction by a fastening member formed in the axial direction, and is selectively detachable. The total-type rotary cutting tool according to claim 1 or 2. タービン軸の外周にタービン羽根の翼脚をメス溝とオス溝との組み合わせによって嵌め込むための断面クリスマスツリー状の溝を形成する溝切削加工装置であって、
前記メス溝の断面形状は、溝開口部から溝底部に向かう中心線に対して対称形状であり、両側に広がる複数の幅広部と、互いに隣接する前記幅広部の間に1つずつ配置されたくびれ部とを有し、前記幅広部およびくびれ部はそれぞれ、溝開口部に近いほど溝幅方向の幅が大きくなるように形成されるものであり、
当該溝切削加工装置は、シャンク部および刃部が軸心に沿って連結された総型回転切削工具を有し、
前記刃部には、前記軸心のまわりを回転するように切れ刃が形成されて、
前記切れ刃は、前記軸心に垂直な刃先径方向に張り出すように形成され、軸心方向に配列された複数の凸状切れ刃部と、互いに軸心方向に隣接する前記凸状切れ刃部の間に形成されてこれらの前記凸状切れ刃部よりも刃先径が小さくなるように形成された凹状切れ刃部と、を有し、
前記複数の凸状切れ刃部それぞれの最大刃先径は前記刃部の先端部に向かうにしたがって除々に小さくなり、且つ前記複数の凹状切れ刃部それぞれの前記最大刃先径は前記刃部の先端部に向かうにしたがって除々に小さくなるように形成されて、
前記複数の凸状切れ刃部および複数の凹状切れ刃部は耐摩耗性が異なる少なくとも2種類の材料から構成されて、
前記複数の凸状切れ刃部および複数の凹状切れ刃部それぞれの前記最大刃先径を相互に比較したとき、前記最大刃先径が大きいものが小さいものに比べて耐摩耗性が低くないこと、
を特徴とする溝切削加工装置。
A groove cutting device for forming a Christmas tree-shaped groove in a cross section for fitting a blade leg of a turbine blade by a combination of a female groove and a male groove on the outer periphery of a turbine shaft,
The cross-sectional shape of the female groove is symmetrical with respect to the center line from the groove opening toward the groove bottom, and is arranged one by one between a plurality of wide portions spreading on both sides and the wide portions adjacent to each other. Each of the widened portion and the constricted portion is formed so that the width in the groove width direction becomes larger as it is closer to the groove opening,
The groove cutting apparatus has a total rotary cutting tool in which a shank portion and a blade portion are connected along an axis,
The blade portion is formed with a cutting blade so as to rotate around the axis,
The cutting edge is formed so as to protrude in the radial direction of the cutting edge perpendicular to the axis, and the plurality of convex cutting edges arranged in the axial direction and the convex cutting edges adjacent to each other in the axial direction. A concave cutting edge portion formed so as to have a cutting edge diameter smaller than those convex cutting edge portions formed between the parts,
The maximum cutting edge diameter of each of the plurality of convex cutting edges gradually decreases toward the tip of the cutting edge, and the maximum cutting edge diameter of each of the plurality of concave cutting edges is the tip of the cutting edge. It is formed to become gradually smaller toward
The plurality of convex cutting edge portions and the plurality of concave cutting edge portions are composed of at least two kinds of materials having different wear resistance,
When the maximum cutting edge diameter of each of the plurality of convex cutting edge portions and the plurality of concave cutting edge portions is compared with each other, the wear resistance is not low compared to the one having a large maximum cutting edge diameter,
A groove cutting device characterized by the above.
タービン軸の外周にタービン羽根の翼脚をメス溝とオス溝との組み合わせによって嵌め込むための断面クリスマスツリー状の溝を、総型回転切削工具により形成する溝切削加工方法であって、
前記メス溝の断面形状は、溝開口部から溝底部に向かう中心線に対して対称形状であり、両側に広がる複数の幅広部と、互いに隣接する前記幅広部の間に1つずつ配置されたくびれ部とを有し、前記幅広部およびくびれ部はそれぞれ、溝開口部に近いほど溝幅方向の幅が大きくなるように形成されるものであり、
当該溝切削加工方法は、
切れ刃を前記中心線に平行な軸心の周りに回転させながら該軸心に垂直な方向へ徐々に移動させることによって切削するものであり、
前記幅広部を切削する幅広部加工工程と、前記くびれ部を切削するくびれ部加工工程と、を並行して行い、
前記幅広部加工工程およびくびれ部加工工程は、大きい溝幅を切削する切れ刃は、小さい溝幅を切削する切れ刃に比べて耐摩耗性が低くないもので切削することを特徴とする溝切削加工方法。
A groove cutting method for forming a cross-shaped Christmas tree-shaped groove for fitting a blade tip of a turbine blade by a combination of a female groove and a male groove on the outer periphery of the turbine shaft,
The cross-sectional shape of the female groove is symmetrical with respect to the center line from the groove opening toward the groove bottom, and is arranged one by one between a plurality of wide portions spreading on both sides and the wide portions adjacent to each other. Each of the widened portion and the constricted portion is formed so that the width in the groove width direction becomes larger as it is closer to the groove opening,
The groove cutting method is
Cutting by gradually moving the cutting edge in a direction perpendicular to the axis while rotating around the axis parallel to the center line,
A wide portion machining step for cutting the wide portion and a constricted portion machining step for cutting the constricted portion are performed in parallel.
The wide part machining step and the constricted part machining step are characterized in that the cutting edge that cuts a large groove width is cut with a wear resistance that is not lower than that of a cutting edge that cuts a small groove width. Processing method.
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