JP2011042007A - 旋削工具用ステー及びタービンロータ加工用旋盤 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】旋削工具用ステー8は、主材部32の厚み方向における両面にそれぞれ積層され、主材部32の長手方向について主材部32よりも高い縦弾性係数を有する炭素繊維強化プラスチックからなる副材部38と、タービンロータ100の加工時における主材部32の先端部の厚み方向への振れを抑制するための振動減衰機構36とを備え、振動減衰機構36は、主材部32の先端部の収容室42内に主材部32の厚み方向に変位可能となるように収容され、主材部32の先端部がその厚み方向に振れたときにその振れと逆向きに収容室42内で変位することにより当該振れを抑制する錘44を有し、副材部38は、主材部32に対する積層により主材部32の厚み方向への撓みを抑制する。
【選択図】図5
Description
(ただし、W:旋削時にステー8に作用するステー8の厚み方向への曲げ荷重、L:サドル24からのステー8の突出量、E:ステー8の長手方向における縦弾性係数、I:ステー8の厚み方向におけるステー8の断面二次モーメント)
6 移動装置
8 旋削工具用ステー
10 旋削工具
32 主材部
36 振動減衰機構
38 副材部
42 収容室
42n、65 支持軸
44 錘
46 抵抗力付与部
46a 第1弾性部材
46b 第2弾性部材
48 抵抗力変更部
52 押し付け力変更部
68a,68b 弾性部材
70 変形度変更部
100 タービンロータ
100a ロータ軸
100b ディスク
P1 第1部位
P2 第2部位
Claims (9)
- ロータ軸及びその軸方向に間隔をおいて並ぶ複数枚のディスクを有するタービンロータの当該ディスク同士の間に位置するロータ軸の外周面及び各ディスクの側面の少なくとも一方を旋削加工するための旋削工具を支持する旋削工具用ステーであって、
特定方向に延びる板状をなし、その長手方向の一端部が前記タービンロータの旋削加工のために前記旋削工具を移動させるための移動装置により保持される基端部を構成し、他端部が前記旋削工具の装着部位となる先端部を構成し、この先端部が前記ディスク同士の間に挿入され、かつ、厚み方向が前記ロータ軸と略平行となる姿勢で前記移動装置により保持される主材部と、
前記主材部の厚み方向における両面にそれぞれ積層され、前記主材部の長手方向についてこの主材部よりも高い縦弾性係数を有する繊維強化プラスチックからなる副材部と、
前記主材部において前記旋削工具が装着される部位の近傍の部位に設けられ、前記タービンロータの加工時における前記主材部の先端部の厚み方向への振れを抑制するための振動減衰機構とを備え、
前記振動減衰機構は、前記主材部の先端部に形成される収容室と、この収容室内に前記主材部の厚み方向に変位可能となるように収容され、前記主材部の先端部がその厚み方向に振れたときにその振れと逆向きに前記収容室内で変位することにより当該振れを抑制する錘とを有し、
前記副材部は、前記主材部のうち前記振動減衰機構よりも前記基端部側の領域を含む領域に積層され、その積層により前記主材部の厚み方向への撓みを抑制する、旋削工具用ステー。 - 前記副材部は、前記主材部の長手方向に配向された炭素繊維を含む炭素繊維強化プラスチックからなる、請求項1に記載の旋削工具用ステー。
- 前記副材部を構成する炭素繊維強化プラスチックは、複数の方向に配向された炭素繊維を含んでおり、
当該炭素繊維強化プラスチックにおける前記主材部の長手方向への炭素繊維の配向率は、50%よりも高い、請求項2に記載の旋削工具用ステー。 - 前記副材部は、前記主材部のうち前記振動減衰機構の配設領域以外の領域に積層されている、請求項1〜3のいずれか1項に記載の旋削工具用ステー。
- 前記振動減衰機構は、前記主材部の先端部において当該主材部の幅方向の中心位置近傍の第1部位と、その第1部位から前記主材部の幅方向に離間した第2部位とにそれぞれ設けられている、請求項1〜4のいずれか1項に記載の旋削工具用ステー。
- 前記振動減衰機構は、前記錘の前記主材部の厚み方向への変位に対する抵抗力を当該錘に付与する抵抗力付与部と、当該抵抗力付与部が前記錘に付与する抵抗力の大きさを変更するための抵抗力変更部とを有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の旋削工具用ステー。
- 前記抵抗力付与部は、前記主材部の厚み方向における前記錘の一端面と対向する前記収容室の内面との間に配設された第1弾性部材と、前記主材部の厚み方向における前記錘の他端面と対向する前記収容室の内面との間に配設された第2弾性部材とを有し、
前記抵抗力変更部は、前記錘の一端面に対する前記第1弾性部材の押し付け力及び前記錘の他端面に対する前記第2弾性部材の押し付け力を変更するための押し付け力変更部とを有する、請求項6に記載の旋削工具用ステー。 - 前記錘は、環状に形成されており、
前記収容室内には、前記主材部の厚み方向に前記錘を貫通するように延び、前記厚み方向に変位可能となるように前記錘を支持する支持軸が設けられ、
前記抵抗力付与部は、前記支持軸の外周面と前記錘の内周面との間に弾性変形状態で配設され、その弾発力で前記錘の内周面を内側から押圧する弾性部材を有し、
前記抵抗力変更部は、前記錘の内周面に対する前記弾性部材の押圧力が変化するように前記支持軸の径方向外側への前記弾性部材の変形度合いを変更するための変形度変更部を有する、請求項6に記載の旋削工具用ステー。 - ロータ軸及びその軸方向に並ぶ複数枚のディスクを有するタービンロータを旋削加工するためのタービンロータ加工用旋盤であって、
請求項1〜8のいずれか1項に記載の旋削工具用ステーと、
タービンロータを前記ロータ軸の軸回りに回転させる回転装置と、
前記旋削工具用ステーの前記主材部の先端部に装着される旋削工具と、
前記旋削工具用ステーの先端部を隣り合う前記ディスク同士の間に挿入し、かつ、厚み方向が前記ロータ軸と略平行となる姿勢で前記旋削工具用ステーの基端部を保持し、旋削加工用の制御プログラムに従って前記旋削工具を前記ロータ軸に垂直な方向において当該ロータ軸に接離させるとともに前記ロータ軸に平行な方向にその旋削工具を移動させる移動装置とを備えた、タービンロータ加工用旋盤。
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