JP2011073130A5 - - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、ジェットエンジンを構成するタービンブレードを支持するディスク(円板ワーク)の外周放電加工装置とその加工方法、更に円板ワークの切削加工を併せて行う複合放電加工装置とその加工方法に係わり、特に、円板ワークの外周放電加工を行うに際して、円板ワークの外周下面側に配置したコンパクトな水槽で実施可能な円板ワークの外周放電加工装置とし、併せて円板ワークの外周面や両側面を加工する切削加工機能も併せ持つ複合放電加工装置に関するものである。The present invention is, for example, the outer peripheral discharge machining apparatus and its processing method for a disk (disc work) for supporting the turbine blades constituting the jet engine, the composite electric discharge machining apparatus and its processing performed further along the cutting disc workpiece relates to a method, in particular, when performing outer peripheral discharge machining of the circular plate work, of the disc compact aquarium in feasible circular plate workpiece disposed on the outer peripheral lower surface of the workpiece and the outer peripheral electric discharge machining apparatus, together disc workpiece The present invention relates to a composite electric discharge machining apparatus which also has a machining function for machining an outer peripheral surface and both side surfaces.
近年、例えば、航空機による国際的な物流増大に対応する事と、対地球環境向上を図るための低燃費性の要求が高まり、航空機の機体軽量化と燃費改善が図られている。
その具体的方策として、ジェットエンジンを構成するタービンブレードを支持するディスク(円盤)の軽量化のための薄肉構造に伴う材料特有の歪みと機械加工で発生する歪みが加工精度低下を招き、困難性の高い切削加工における一層の精度向上が高まっている。これは、発電用ガスタービンのディスク加工においても同様な課題になっている。In recent years, for example, there has been an increase in demand for fuel efficiency to cope with the increase in international physical distribution by aircraft and improvement in the global environment, and the weight reduction of aircraft and improvement in fuel efficiency have been achieved.
As a specific measure, distortion inherent in the material and distortion caused by machining accompanied by thin-walled structure to reduce the weight of the disk (disk) supporting the turbine blades that make up the jet engine result in reduced processing accuracy, making it difficult Further improvement in precision in high cutting is increasing. This is a similar problem in disk processing of a gas turbine for power generation.
また、上記ディスク(円盤)は、極高温(1000℃〜)での使用となり、その材質はハイニッケル難削材の加工となり、無人加工化が遅れている。そして、上記ディスク(円盤)は、エンジンの高出力化で大型化(外径1000mm)の傾向にあり、肉薄軽量化により、外周面,側面,内面の切削加工を益々困難化している。そして、上記ディスク(円盤)の外周等のワイヤ放電加工時には、ディスク(円盤)全体を大型の水槽内にずぶ漬けしての放電加工を余儀なくされ、大型の設備機械となる切削加工機やワイヤ放電加工機が必要になり、加工コストアップの大きな要因になっている。Moreover, the said disc (disc) becomes use at extremely high temperature (1000 degreeC-), the material becomes a process of a high nickel hard-to-cut material, and unmanned process-ization is behind. The disk (disk) tends to be large (outside diameter 1000 mm) due to the high output of the engine, and the thin and lightweight construction makes it increasingly difficult to cut the outer peripheral surface, the side surface, and the inner surface. At the time of wire electric discharge machining of the outer periphery or the like of the disc (disc), is forced to electric discharge machining by dip pickled the entire disk (disc) in a large water tank, a large equipment and machinery cutting machine or wire electric discharge A processing machine is required, which is a major cause of processing cost increase.
上記ディスク(円盤)の現状における製造工程は、先ず、素材となる円板(円盤)を鍛造により肉薄軽量化に適合するように成形される。この鍛造工程でディスクには、鍛造時の応力が残存して歪みを与えている。続く、旋盤加工は、図7に示すようにして実施されている。加工工程は、荒加工と仕上げ加工とに区分される。先ず、荒加工は、回転チャックCに把持されたディスク(円盤)Dにおいて、(1)基準面削り、(2)内外径端面削り、(3)反対側外径端面削りからなり、人手による段取り替えを余儀なくしていた。これは、自動化運転を不能としている最大の要因である。続く、仕上げ加工は、(4)内外径端面削り、(5)反対側外径端面削りからなる。しかしながら、図7(a)に示すように、上記薄肉円盤形状のディスクDは、加工中の切削抵抗により回転チャックCから飛び出す危険性が高く、そこで、クランプKを高トルクでディスクの側面に対し把持して押さえると、歪みを起こしてしまい、高速回転の加工が困難である(非特許文献。)。In the present manufacturing process of the disk (disk), first, a disk (disk) to be a material is formed by forging so as to be compatible with thinning and weight reduction. In the forging process, stress during forging remains on the disk to cause distortion. The subsequent lathe machining is performed as shown in FIG. The machining process is divided into roughing and finishing. First, roughing is performed on the disk (disk) D held by the rotating chuck C: (1) Reference surface cutting, (2) inner and outer diameter end surface cutting, (3) opposite side outer diameter end surface cutting I was forced to replace it. This is the biggest factor that makes automated operation impossible. Subsequently, the finishing process consists of (4) inner and outer diameter end face grinding and (5) opposite side outer diameter end face grinding. However, as shown in FIG. 7A, the thin disk-shaped disc D has a high risk of popping out of the rotary chuck C due to cutting resistance during processing, so the clamp K against the side surface of the disc with high torque. If it is held and pressed, distortion occurs and processing at high speed rotation is difficult (non-patent document).
また、上記大型化(外径1000mm)したディスク(円盤)Dの外周面等のワイヤ放電加工は、ディスク(円盤)全体を大型の水槽内にずぶ漬けした放電加工を余儀なくされる。即ち、大型の設備機械となるワイヤ放電加工装置が必要になり、加工コストアップの大きな要因になる。その具体例として、浸漬型ワイヤカット放電加工機が提供されている。その構成は、ベッド上に固定された加工水を貯蔵する加工槽と、加工槽内に設けられ、ワイヤ下ガイドをX−Y方向に駆動する駆動手段と、コラムに支持され、ワイヤ下ガイドに対応してX−Y方向に駆動されるワイヤ上ガイドとを有するものとなる(例えば、特許文献1参照。)。In addition, wire electric discharge machining such as the outer peripheral surface of the disk (disk) D which has been enlarged (outside diameter 1000 mm) is obliged to perform electric discharge machining in which the entire disk (disk) is dipped into a large water tank. That is, a wire electric discharge machining apparatus which is a large-sized equipment machine is required, which is a major factor of an increase in machining cost . As a specific example, an immersion type wire cut electric discharge machine is provided. The configuration includes a processing tank for storing processing water fixed on a bed, a driving unit provided in the processing tank, driving means for driving the wire lower guide in the X-Y direction, and a column for supporting the wire lower guide. Correspondingly, the wire guide is driven in the X-Y direction (see, for example, Patent Document 1).
上記浸漬型ワイヤカット放電加工機では、大型の水槽を必要とし、大型の設備機械となるワイヤ放電加工装置が必須であった。この問題点を解消すべく、大型ワークとなるディスク(円盤)に対しても低コストに加工可能な放電加工機とすべく、ブローチ盤にワイヤ加工ユニットとブラッシングワイヤの断線防止効果を向上させた特殊ノズル装置を備えたものがある。その構成は、ブローチ盤、フライス盤等の工作機械の加工ヘッドにワイヤ加工ユニットを備えたワイヤカット放電加工機としたものである。上記ワイヤ加工ユニットは、被加工物となるディスク(円盤)に対して上下に水流噴 射ノズルを対向配置させ、上記対向する上下の水流噴射ノズルの中心孔にワイヤを挿通させ、各水流噴射ノズルに高圧水源を繋いだものである(例えば、特許文献2参照。)。 In the said immersion type | mold wire cut electric discharge machine, the large sized water tank was required and the wire electric discharge machining apparatus used as a large-sized installation machine was essential. In order to solve this problem, we have improved the effect of preventing breakage of the wire processing unit and the brushing wire in the broaching machine, in order to make the EDM machine capable of processing the disk (disc) that is a large work at low cost. Some have special nozzle devices. The configuration is a wire-cut electric discharge machine provided with a wire processing unit on a processing head of a machine tool such as a broaching machine or a milling machine. The wire processing unit, the water jetting nozzle is disposed opposite to the vertical with respect to the disk as the workpiece (disc), it is inserted a wire into the central hole of the upper and lower water flow injection nozzle to the opposite, the water jet nozzle And a high pressure water source (see, for example, Patent Document 2).
上記従来方式の旋盤加工機や浸漬型ワイヤカット放電加工機においては、数々の問題点が指摘される。即ち、「工程数が多い,治具へのワーク交換作業を人力で行う、設備機械の大型化とそれによる設備費の増大,ランニングコストアップ,加工能率の低下」等々の問題点がある。更に、大型ワークに対しても加工できる放電加工機とすべく、ブローチ盤にワイヤ加工ユニットとブラッシングワイヤの断線防止効果を向上させた特殊ノズル装置を備えたものは、ワーク全体を水槽内に浸漬しなくても良いが、加工点が水流不足の状態に成り易いから、不良放電で加工不良を起こす。また、特殊ノズル装置は水流飛散が免れず作業環境の悪化を招く欠点を有する。更に、大型ワークとなるディスク(円盤)(外径1000mm)における切削加工と外周面の放電加工との複合加工は、一台の加工機で同時に実施することは不可能である。 A number of problems are pointed out in the above-mentioned conventional lathes and immersion type wire-cut electric discharge machines. That is, there are problems such as "the number of processes is large, the work of exchanging the work to the jig is performed manually, the enlargement of the equipment machine and the equipment cost by it are increased, the running cost is increased, and the processing efficiency is lowered" . Furthermore, in order to make an EDM machine capable of machining even large-sized workpieces, the broaching machine equipped with a special nozzle device that improves the disconnection prevention effect of the wire processing unit and the brushing wire immerses the entire workpiece in the water tank. Although it may not be necessary, since the machining point is likely to be in a state of insufficient water flow, machining failure is caused by defective discharge. In addition, the special nozzle device has the disadvantage that the flow environment is inevitable and the working environment is deteriorated. Furthermore, it is impossible to simultaneously carry out combined processing of cutting with a disk (disc) (outside diameter 1000 mm) as a large work and electric discharge machining of the outer peripheral surface with one processing machine.
本発明は、上記従来方式の旋盤加工機や浸漬型ワイヤ放電加工装置やブローチ盤にワイヤ加工ユニットとブラッシングワイヤの断線防止効果を向上させた特殊ノズル装置を備えたものにおける数々の問題点に鑑みてなされたものである。
第一の目的は、円板ワークの外周放電加工を行うに際して、大型ワークとなるディスク(円盤)においてもコンパクトな水槽で円板ワークの加工部のみを水槽内に浸けた実施を可能な円板ワークの外周面を放電加工する放電加工装置を提供する。
第二の目的は、上記円板ワークの外周放電加工装置において、円板ワークの両側面や外周面の切削加工機能を併せ持った刃具加工部を装備し、円板ワークの放電加工と切削加工の全ての加工工程が一台の設備機械で完全無人化運転を可能とするハイブリッドな複合放電加工装置とその加工方法を提供する。The present invention has been made in view of numerous problems in the above-described conventional lathes and immersion type wire electric discharge machines and broaching machines provided with special nozzle devices having an improved effect of preventing breakage of wire processing units and brushing wires. It was done.
The first object is a compact water tank that can be used as a large-sized disk (disk) to immerse only the machined part of the disk work in the water tank when performing peripheral electric discharge machining of the disk work Provided is an electric discharge machining apparatus for electric discharge machining an outer peripheral surface of a work.
The second object is that the above-mentioned apparatus for peripheral electric discharge machining of a disk work is equipped with a cutting tool processing unit having a cutting processing function for both side surfaces and the outer peripheral surface of the disk work, and for electric discharge machining and cutting of the disk work The present invention provides a hybrid composite electric discharge machining apparatus and its machining method which enable complete unmanned operation with a single facility machine for all machining processes .
上記第一の目的を達成する本発明の請求項1による円板ワークの外周放電加工装置は、水平配置した回転出力軸と、この回転出力軸に装着されて旋回される円板ワークと、上記円板ワークの外周下面側に配置して該外周下面を液体に浸す水槽と、上記水槽内に配置して円板ワークの外周下面を放電加工するワイヤ放電加工部と、を具備したことを特徴とする。According to the first aspect of the present invention for achieving the above first object, an apparatus for peripheral electric discharge machining of a disk work according to claim 1 comprises: a rotary output shaft arranged horizontally; a disk work mounted on the rotary output shaft and pivoted ; A water tank is disposed on the outer peripheral lower surface side of the disk work and the outer peripheral lower surface is immersed in the liquid, and a wire electric discharge machining portion is disposed in the water tank and discharges the outer peripheral lower surface of the disk work. I assume.
また、第一の目的を達成する本発明の請求項2による円板ワークの外周放電加工方法は、水平配置した回転出力軸に装着されて旋回される円板ワークに対して、上記円板ワークの外周下面をこの下方に配置した水槽内の液体に浸すとともに、上記水槽内に配置したワイヤ放電加工部により円板ワークの外周下面を放電加工するとともに回転出力軸の回転駆動により円板ワークの外周囲を加工することを特徴とする。The outer peripheral discharge machining method of a disc workpiece according to
また、第二の目的を達成する本発明の請求項3による円板ワークの複合放電加工装置は、水平配置した回転出力軸と、この回転出力軸に装着されて旋回される円板ワークと、上記円板ワークの外周及び側面を切削加工すべくこの上方に配置した加工工具と、上記円板ワークの外周下面側に配置して該外周下面を液体に浸す水槽と、上記水槽内に配置して円板ワークの外周下面を放電加工するワイヤ放電加工部と、を具備したことを特徴とする。Further, according to a third aspect of the present invention for achieving the second object, a composite electric discharge machining apparatus for a disc work according to a third aspect of the present invention comprises: a rotary output shaft arranged horizontally; and a disc work mounted on the rotary output shaft and pivoted ; a working tool arranged on the upper side in order to cutting the periphery and sides of the circular plate work, a water tank dipping the outer peripheral lower surface in a liquid disposed on the outer peripheral lower surface of the circular plate work, and disposed in the water tank And a wire electric discharge machining unit for electric discharge machining the lower surface of the outer periphery of the disk work .
また、第二の目的を達成する本発明の請求項4による円板ワークの複合放電加工方法は、水平配置した回転出力軸に装着されて旋回される円板ワークに対して、上記円板ワークの上方に配置した加工工具により円板ワークの外周及び側面を切削加工する一方、上記円板ワークの外周下面をこの下方に配置した水槽内の液体に浸すとともに、上記水槽内に配置したワイヤ放電加工部により円板ワークの外周下面を放電加工するとともに回転出力軸の回転駆動により円板ワークの外周囲を加工することを特徴とする。Further, in the composite electric discharge machining method of a disk work according to
また、第二の目的を達成する本発明の請求項5による円板ワークの複合放加工装置は、円板ワークの中心孔を基準内径仕上げするに際して円板ワークの外周を把持する円板チャックと、上記円板チャックの把持から解放した円板ワークを水平配置した回転出力軸の中間位置に装着する支持軸駆動体と、上記支持軸駆動体の回転により円板ワークの外周及び側面を旋削加工する旋削加工部と、上記円板ワークの側面を孔加工する孔加工部と、上記円板ワークの外周下面を液体に浸すべく円板ワークの下方に水槽を搬入する水槽移送部と、上記水槽移送部の水槽内に配置し回転出力軸の回転駆動により円板ワークの外周囲を放電加工するワイヤ放電加工部と、上記放電加工後の円板ワークの外周面を刃具で仕上加工する刃具加工部と、からなることを特徴とする。The composite release processing apparatus of a disc workpiece of
また、第二の目的を達成する本発明の請求項6による円板ワークの複合放電加工方法は、円板チャックに把持した円板ワークの中心孔を基準内径仕上げする孔加工工程と、上記円板ワークを水平配置した回転出力軸の中間位置に装着する円板ワーク把時工程と、上記円板ワークの外周及び側面を旋削工具により旋削加工する全面加工工程と、上記円板ワークの側面を孔加工する孔加工工程と、上記円板ワークの外周下面を液体に浸すべく円板ワークの下方に水槽を搬入する搬入工程と、上記水槽内に配置したワイヤ放電加工部により回転出力軸の回転駆動により円板ワークの外周囲を放電加工する外周加工工程と、上記放電加工後の円板ワークの外周面を刃具で加工する仕上加工工程と、からなることを特徴とする。 A second aspect of the present invention for achieving the second object is a method of combined electric discharge machining of a disc work according to claim 6 of the present invention, a hole processing step of finishing the center hole of the disc work gripped by the disc chuck with a reference diameter; A disc workpiece gripping process for mounting a disc workpiece at an intermediate position of a rotating output shaft horizontally disposed, an overall processing process for turning the outer periphery and the side surface of the disc workpiece with a turning tool, and a side surface of the disc workpiece A drilling process for drilling holes, a loading process for loading a water tank under the disk work so as to immerse the outer peripheral lower surface of the disk work in the liquid, and rotation of a rotation output shaft by a wire electric discharge machining unit disposed in the water tank It is characterized by comprising: an outer periphery processing step of performing electric discharge machining on an outer periphery of a disc work by driving; and a finishing process step of processing an outer peripheral surface of the disc work after the electric discharge machining with a cutting tool.
本発明の請求項1の円板ワークの外周放電加工装置によると、円板ワークの外周 下面をこの下方に配置した水槽内の液体に浸し、上記水槽内に配置したワイヤ放電加工部により放電加工でき、回転出力軸の回転駆動により旋回させて円板ワークの全外周面が放電加工できる。これにより、小さな水槽で済み、放電加工装置のコンパクト化が図れると共に大径円板ワークの外周面の放電加工を効率良く低コストに実行できる。According to the apparatus for peripheral electric discharge machining of a disk work according to claim 1 of the present invention, the outer peripheral lower surface of the disk work is immersed in the liquid in the water tank disposed below this, and the wire electric discharge machining portion arranged in the water tank The entire outer peripheral surface of the disc work can be subjected to electrical discharge machining by turning by rotational drive of the rotational output shaft. As a result, a small water tank can be used, and the electric discharge machining apparatus can be made compact, and electric discharge machining of the outer peripheral surface of the large diameter disk work can be efficiently performed at low cost .
本発明の請求項2による円板ワークの外周放電加工方法によると、円板ワークの外周下面をこの下方に配置した水槽内の液体に浸し、上記水槽内に配置したワイヤ放電加工部により放電加工でき、回転出力軸の回転駆動により旋回させて円板ワークの全外周面が放電加工できる。これにより、小さな水槽で済み、放電加工装置のコンパクト化が図れると共に大径円板ワークの外周面の放電加工を効率良く低コストに連続加工することが可能となる。According to the outer periphery electric discharge machining method of the disk work according to
本発明の請求項3による円板ワークの複合放電加工装置によると、水平配置した回転出力軸に装着させた円板ワークに対して、この円板ワークの外周及び側面を切削加工する加工工具と、この円板ワークの外周下面側に水槽とワイヤ放電加工部とを備えたから、小さな水槽で加工装置のコンパクト化と大径円板ワークの外周面の放電加工を効率良く低コストに実行できるほか、円板ワークの外周及び側面の切削加工も一台の複合放電加工装置により同時に実行できる。According to the apparatus for combined electric discharge machining of a disk work according to
本発明の請求項4による円板ワークの複合放電加工方法によると、一台の複合放電加工装置により小さな水槽で加工装置のコンパクト化と大径円板ワークの外周面の放電加工を効率良く低コストに実行できるほか、円板ワークの外周及び側面の切削加工も同時に連続加工することが可能となる。 According to the composite electric discharge machining method of a disk work according to
本発明の請求項5による円板ワークの複合放電加工装置によると、円板ワークの外周及び側面の切削加工と、円板ワークの外周下面側の水槽内のワイヤ放電加工部による放電加工とをワンチャッキングの無人自動化運転のもとに、旋削加工,孔加工から小さな水槽により大径円板ワークの外周面の放電加工までが効率良く低コストに複合的にできる。更に、複合放電加工装置のコンパクト化が図れる。 According to the apparatus for combined electric discharge machining of a disk work according to
本発明の請求項6による円板ワークの複合放電加工方法によると、上記請求項5による円板ワークの複合放電加工装置において、ワンチャッキングの無人自動化運転のもとに、旋削加工,孔加工と小さな水槽により大径円板ワークまでの外周面の放電加工が複合的に合理的に高効率に運転実施できる。 According to the composite electric discharge machining method of a disk work according to claim 6 of the present invention, in the compound electric discharge machining apparatus of a disk work according to the above-mentioned
以下、図1乃至図6を参照して本発明の第1の実施の形態となる円板ワークの複合放電加工装置を説明する。Hereinafter, a composite electric discharge machining apparatus for a disk work according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6.
本発明の円板ワークの外周放電加工装置及び円板ワークの複合放電加工装置とを合わせ持つように、多軸制御工作機械を基本構成とし、これを設計変更したもので、下記のようにその主たる構成要件からなる。まず、図1と図2に示すように、円板ワーク1の複合放電加工装置100は、円板ワーク1の中心孔1Aを基準内径仕上げに際して円板ワークの外周1Bを把持爪3Aで把持する円板チャック3と、上記円板チャックの把持から解放した円板ワーク1を水平配置した回転出力軸5の先端把持部5Aと、これに対向する円板チャック4の回転出力軸6の先端の把持部6Aで把持される。即ち、回転出力軸5,6の各先端部となる支持軸駆動体10の中間位置に装着される。尚、上記円板チャック4を支持する回転出力軸6の基部6Bは、基盤9上の移動台9Aの支持体11に回転可能に保持されている。これで、円板チャック4は、移動台9Aの進退移動で対向する円板チャック3及び円板ワーク1に対して接近,離反する。上記回転出力軸6の軸心孔Pの後端は、油圧ユニットOUに繋がれていて、ここからの圧力油Oで把持部6Aが拡縮動作され、円板ワーク1の中心孔1Aを把持,解放する。上記支持軸駆動体10は、駆動部KUの駆動軸2に連結する円板チャック3の回転により円板チャック3,4及び円板ワーク1を連動して回転させる。A multi-axis control machine tool has a basic configuration that is modified in design so as to have both the disk work peripheral electric discharge machining apparatus and the disk work complex electric discharge machining apparatus of the present invention together, as described below It consists of the main configuration requirements. First, as shown in FIGS. 1 and 2 , the composite electric
更に、上記円板ワーク1の外周1B及び側面1C,1Dを旋削加工する旋削加工部15と、上記円板ワークの側面1C,1Dを孔加工する孔加工部17と、上記円板ワーク1の外周下面1Bを液体Wに浸すべく円板ワークの下方に水槽20を搬入する水槽移送部22と、上記水槽移送部22の水槽内に配置し回転出力軸5の回転駆動により円板ワーク1の外周囲1Bを荒溝加工するワイヤ放電加工部25と、上記放電加工後の円板ワーク1の外周面1Bを刃具,加工工具CHで仕上げ加工する刃具加工部27と、からなる。尚、ワイヤ放電加工部25の細部構成は、図3に示すように、水槽20内の液体Wに浸された円板ワーク1の外周囲1Bの両側にワイヤYの供給ヘッド31と受取ヘッド32とが対向配置され、ワイヤYの中間部を円板ワーク1の外周面1Bに接近させ、高圧電圧をワイヤYと外周面1B間に付与して外周面1Bを荒溝加工する。尚、ワイヤYは、供給側のプーリー33を経由して供給ヘッド31に至り、受取ヘッド32からプーリ−34を経由して排出し集積部(図示なし)に集められる。また、供給ヘッド31内には、放電加工で生じた金属粉塵を排除する高圧噴射水ノズル(図示なし)を備えている。Furthermore, a turning portion 15 for turning the outer periphery 1B and the side surfaces 1C and 1D of the disk work 1, a hole processing portion 17 for drilling the side surfaces 1C and 1D of the disk work, and the disk work 1 The water
続いて、上記円板ワーク1の複合放電加工装置100の機能,作用を説明する。図1〜図4に見るように、複合放電加工装置は、先ず、円板ワークの外周1Bを円板チャック3で把持し、円板ワーク1の中心孔1Aが基準内径仕上げされる。その後、図1と図2に示すように、円板ワーク1の中心孔1Aは、対向する円板チャック3の回転出力軸5の先端把持部5Aと、これに対向する円板チャック4の回転出力軸6の先端の把持部6Aで把持される。即ち、回転出力軸5,6の各先端部となる支持軸駆動体10の中間位置に装着される。そして、円板ワーク1の外周1B及び側面1C,1Dが旋削加工部15により切削加工し、図6に示すように、上記孔加工部17による円板ワークの側面1C,1Dの孔加工が行われる。更に、円板ワークの外周下面側の水槽内のワイヤ放電加工部25による荒溝加工、そして、再び外周の荒溝加工の溝仕上加工が刃具加工部27に取り付けた総形カッターで行われる。上記円板ワークは、両円板チャック3,4でワンチャッキングのもとに、旋削加工,孔加工から小さな水槽による大径な円板ワークの外周面の放電加工及び外周面の外形仕上加工が複合的に行われる。Subsequently, the function and operation of the composite electric
上記複合放電加工装置100による複合加工の工程手順を、図4〜図6により説明する。先ず、円板チャックに把持した円板ワーク1の中心孔を基準内径仕上げする孔加工工程(A)と、上記円板ワークを水平配置した回転出力軸5,6の中間位置に装着する円板ワーク把持工程(B)と、上記円板ワークの外周1B及び側面1C,1Dを旋削工具により旋削加工する全面加工工程(C)と、上記円板ワークの側面を孔加工する孔加工工程(D)と、上記円板ワークの外周下面を液体Wに浸すべく円板ワークの下方に水槽20を搬入する搬入工程(E)及び上記水槽内に配置したワイヤ放電加工部25により回転出力軸5,6の回転駆動により円板ワークの外周囲に溝荒加工をワイヤ放電加工する外周加工工程(E)と、上記放電加工後の円板ワークの外周面を刃具(総形カッター)で溝仕上げ加工する仕上加工工程(F)と、からなる。尚、全面加工工程(C)は、図5に示すように、円板ワーク1の外周1B及び側面1C,1Dを旋削加工部15の旋削工具により旋削加工される。この時、両側面の同時加工が可能で、加工時間が半減し、側面方向への加工撓みが解消される。孔加工工程(D)とワイヤ放電加工による外周加工工程(E)は、図6に示すように、円板ワーク1の側面1C,1Dが孔加工部17で行われ、円板ワーク1の外周1Bの荒溝加工がワイヤ放電加工部25により行われる。この時、孔明けと放電加工とが同時に実施されるから加工能率が倍増する。
しかして、上記円板ワークは、ワンチャッキングの無人自動化運転のもとに、旋削加工,孔加工と、小さな水槽20により大径な円板ワーク1の外周面の放電加工と、その仕上げ加工が複合的に合理的に行われる。且つ、この加工は、コンパクトな複合放電加工装置100のもとに実施される。The process procedure of the composite machining by the composite electric
Thus, the circular plate work, under the unmanned automated operation of the one chucking, turning, and hole processing, and electrical discharge machining of the outer circumferential surface of the large diameter disc workpiece 1 by a
尚、本発明の円板ワークの複合放電加工装置100は、上記第1の実施の形態における構成に限定されず、その発明の要旨内での各部の各種の設計変更が自由にできる。例えば、複合加工機能を分割させ、ワイヤ放電加工部だけの単一機能とした状態での第2の実施の形態の使用も可能である。具体的には、放電加工機能のみを備えた円板ワーク1の外周放電加工装置とする。即ち、上記複合放電加工装置100において、水平配置した回転出力軸5と、この回転出力軸の先端に装着させた円板ワーク1と、上記円板ワークの外周下面側に配置した水槽20と、上記水槽内に配置したワイヤ放電加工部25と、だけを備えたものとする。即ち、円板ワーク1の把持を片側の円板チャック3の回転出力軸5の先端把持部5Aにだけに行わせた構成とする。勿論、円板ワーク1の把持を両側の円板チャック3,4の回転出力軸5,6の中間部で行わせた構成としても良い。The composite electric
これで、円板ワーク1の外周下面をこの下方に配置した水槽20内の液体Wに浸すとともに、上記水槽内に配置したワイヤ放電加工部25により放電加工するとともに回転出力軸5の回転駆動により旋回させるから、円板ワーク1の外周1Bの下面を、この下方に配置した水槽内の液体に浸すとともに、水槽内のワイヤ放電加工部25により放電加工する。これにより、小さな水槽により加工装置のコンパクト化と大径円板ワークの外周面の放電加工を実行できる効果が発揮される。Then, the outer peripheral lower surface of the disk work 1 is immersed in the liquid W in the
上記円板ワークの複合放電加工装置100による加工方法は、水平配置した回転出力軸5に装着された円板ワーク1に対して、この円板ワークの外周下面をこの下方に配置した水槽20内の液体Wに浸すとともに、上記水槽内に配置したワイヤ放電加工部25により放電加工するとともに回転出力軸5の回転駆動により円板ワーク1の外周囲を連続加工できる。The method of processing the disc work by the composite electric
また、円板ワークの複合放電加工装置100において、放電加工機能のほか最小限の切削機能のみを備えた第3の実施の形態となる円板ワークの複合放電加工装置とする。即ち、水平配置した回転出力軸5と、この回転出力軸5に装着させた円板ワーク1と、上記円板ワークの外周1B及び側面1C,1Dだけを切削加工する旋削加工部15と、上記円板ワークの外周下面側に配置した水槽20と、上記水槽内に配置したワイヤ放電加工部25とを備える。これにより、円板ワーク1の把持を片側の円板チャック3の回転出力軸5の先端把持部5Aにだけに行わせた構成とする。勿論、円板ワーク1の把持を両側の円板チャック3,4の回転出力軸5,6の中間部で行わせた構成としても良い。Further, in the composite electric
上記第3の実施の形態となる円板ワークの複合放電加工装置において、円板ワークの外周及び側面の切削加工と、円板ワークの外周下面側の小さな水槽内のワイヤ放電加工部による放電加工と、その後の外形仕上加工が加工装置のもとに、大径円板ワークの外周面の放電加工を含めて無人自動化運転のもとに実行される。
また、上記円板ワークの複合放電加工装置による加工方法は、円板ワークの外周及び側面の切削加工と、円板ワークの外周下面側での放電加工と、その後の外形仕上加工が無人自動化運転のもとに複合的に実施される。In the apparatus for composite electric discharge machining of a disc work according to the third embodiment, the cutting work on the outer periphery and the side of the disc work and the electric discharge machining by the wire electric discharge machining portion in the small water tank on the outer peripheral lower surface side of the disc work After that, the external shape finishing process is performed under the unmanned automatic operation including the electric discharge machining of the outer peripheral surface of the large diameter disk work under the machining device.
In addition, the method of processing the disc work by the composite electric discharge machining device, the cutting processing of the outer periphery and the side of the disc work, the electric discharge machining on the outer peripheral lower surface side of the disc work, and the subsequent external shape finishing are unmanned automated operation Is implemented in a complex manner.
以上のように、本発明の実施の形態となる円板ワークの複合放電加工装置100及びその加工方法によれば、下記の効果が奏せられる。
先ず、円板ワーク1の複合放電加工装置によると、円板ワーク1の外周1B及び側面1C,1Dの切削加工と、円板ワーク1の外周1Bの下面側の水槽20内のワイヤ放電加工部25による放電加工とをワンチャッキングのもとに無人自動化されて、旋削加工,孔加工をはじめとして、小さな水槽により大径円板ワークの外周面の放電加工が複合的にできる。従って、複合放電加工装置のコンパクト化が図れて、設備機械費の低減と加工能率が飛躍的に向上する。As described above, according to the composite electric
First, according to the composite electric discharge machining apparatus for the disk work 1, the cutting of the outer periphery 1B and the side surfaces 1C and 1D of the disk work 1 and the wire electric discharge machining portion in the
本発明の円板ワークの複合放電加工方法によると、ワンチャッキングのもとに無人自動化されて、旋削加工,孔加工をはじめとして、小さな水槽20により大径円板ワークの外周面の放電加工が複合的に合理的に高効率に運転実施できる。更には、コンパクトな複合放電加工装置100により、コストダウンが図れる合理的な複合加工が実行できる。 According to the method of combined electric discharge machining of a disk work of the present invention, it is automated unmanned under one chucking, and electric discharge machining of the outer peripheral surface of a large diameter disk work by a
本発明は、その対象物について、ジェットエンジンを構成する大型タービンブレードを支持する大型ディスク(円板ワーク)の実施例で説明したものであるが、様々な用途に使用される各種外径寸法のディスク(円板ワーク)への適用が可能である。Although the present invention is described in the embodiment of the large disk (disk work) supporting the large turbine blade constituting the jet engine, the object thereof has various outer diameter sizes used for various applications. Application to a disc (disc work) is possible.
1 円板ワーク
1A 中心孔
1B 外周
1C,1D 側面
2 駆動軸
3A 把持爪
3 円板チャック
4 円板チャック
5 回転出力軸
5A 先端把持部
6 回転出力軸
6A 把持部
6B 基部
9 基盤
9A 移動台
10 支持軸駆動体
11 支持体
15 旋削加工部
17 孔加工部
20 水槽
22 水槽移送部
25 ワイヤ放電加工部
27 刃具加工部
30 供給ヘッド
32 受取ヘッド
33 プーリー
34 プーリー
100 複合放電加工装置
(A) 孔加工工程
(B) 円板ワーク把持工程
(C) 全面加工工程
(D) 孔加工工程
(E) 搬入工程
(F) 仕上加工工程
CH 刃具,加工工具
KU 駆動部
P 軸心孔
OU 油圧ユニット
O 圧力油
Y ワイヤ
W 液体Reference Signs List 1 disc work 1A center hole 1B outer periphery 1C,
Claims (6)
上記水槽内に配置して円板ワークの外周下面を放電加工するワイヤ放電加工部と、
を具備したことを特徴とする円板ワークの外周放電加工装置。A horizontally arranged rotary output shaft, a disk work installed and pivoted on the rotary output shaft, and a water tank arranged on the outer peripheral lower surface side of the disk work to immerse the outer peripheral lower surface in liquid ;
A wire electric discharge machining portion disposed in the water tank to perform electric discharge machining on the outer peripheral lower surface of the disk work ;
An apparatus for peripheral electric discharge machining of a disk work, comprising:
上記水槽内に配置して円板ワークの外周下面を放電加工するワイヤ放電加工部と、
を具備したことを特徴とする円板ワークの複合放電加工装置。A horizontally arranged rotary output shaft, a disk work installed and pivoted on the rotary output shaft, a processing tool arranged above for cutting the outer periphery and the side surface of the disk work, and the disk work And a water tank for immersing the outer peripheral lower surface in liquid ,
A wire electric discharge machining portion disposed in the water tank to perform electric discharge machining on the outer peripheral lower surface of the disk work ;
An apparatus for complex electric discharge machining of a disc work, comprising:
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