JP2012166328A - 穴加工方法及び穴加工工具 - Google Patents

Abstract

【課題】穴加工方法及び穴加工工具において、簡単な方法で高精度な穴あけ加工を可能とする。
【解決手段】支持された管板４５に対して、本穴としての取付穴６０より小径の穴を加工可能な第１穴あけ工具６３ａと、本穴と同径の穴を加工可能な第２穴あけ工具６３ｂとを用いて穴加工を行うものであり、予め設定された加工位置に第１穴あけ工具６３ａを移動して予め設定された所定深さの仮穴６０Ａを加工する仮穴加工ステップと、既設の取付穴６０と仮穴６０Ａとの距離Ｓを計測する穴計測ステップと、取付穴６０と仮穴６０Ａとの距離Ｓの計測結果に基づいて加工位置を補正する加工位置補正ステップと、補正した加工位置に第２穴あけ工具６３ｂを移動して本穴を加工する本穴加工ステップとを設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、原子力プラントに熱交換器として使用される蒸気発生器にて、伝熱管を支持するために管支持板や管板などに穴を形成する穴加工方法、並びに、穴加工方法で使用する穴加工工具に関するものである。

例えば、加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized Water Reactor）では、軽水を原子炉冷却材及び中性子減速材として使用し、炉心全体にわたって沸騰しない高温高圧水とし、この高温高圧水を蒸気発生器に送って熱交換により蒸気を発生させ、この蒸気をタービン発電機へ送って発電するものである。そして、この加圧水型原子炉は、高温高圧の一次冷却水の熱を蒸気発生器により二次冷却水に伝え、二次冷却水で水蒸気を発生させるものである。この蒸気発生器は、多数の細い伝熱管の内側を一次冷却水が流れ、外側を流れる二次冷却水に熱を伝えて水蒸気を生成し、この水蒸気によりタービンを回して発電している。

この蒸気発生器において、中空密閉形状をなす胴部内に、その内壁面と所定間隔をもって管群外筒が配設され、この管群外筒内に逆Ｕ字形状をなす複数の伝熱管が配設され、各伝熱管の端部が管板に支持され、胴部の下端部に一次冷却水の入口側水室及び出口側水室が形成されている。また、胴部内に、管群外筒の上方に位置して二次冷却水の入口部が設けられると共に、気水分離機と湿分分離機が上下に並んで配設され、その上方に蒸気出口が設けられている。

従って、冷却水配管より入口側水室を通して複数の伝熱管に一次冷却水が供給される一方、入口部からこの胴部内に二次冷却水が供給される。すると、複数の伝熱管内を流れる一次冷却水（熱水）と胴部内を循環する二次冷却水（冷水）との間で熱交換を行われることで、二次冷却水が熱を吸収して水蒸気が生成される。そして、生成された蒸気が気水分離機により水分が除去され、湿分分離機により湿分が除去された蒸気が蒸気出口から排出される一方、熱交換を終了した一次冷却水が出口側水室から排出される。

このような蒸気発生器では、胴部内に設けられた多数の伝熱管は、複数の管支持板や管板により支持されている。この管支持板や管板は、多数形成された穴に伝熱管が挿入されることで、多数の伝熱管が振動しないように支持されている。この場合、管支持板や管板の穴は多数あり、効率的に切削加工して形成する必要がある。

特公昭６１−０１０２６５号公報

上述したように、管支持板や管板は、多数の穴を形成する必要があることから、支持装置により支持された状態で、穴あけ工具を用いて段階的に穴あけ加工を行って全ての穴を形成している。この場合、管支持板や管板は、順次穴あけ加工が行われて一部が軽量となることから、その重量バランスはずれてくる。また、管支持板や管板は、穴あけ加工が継続して行われることで高温となり、熱膨張する。そのため、予め設定された管支持板（管板）に対する穴あけ工具による加工位置（２次元座標位置）と、重量バランスがずれたり熱膨張した管支持板に対する実際の加工位置とがずれたりしてしまうことがあり、高精度な穴あけ加工することが困難となる。なお、上述した特許文献１では、既設の穴の位置を計測して加工位置を補正しており、複雑な制御が必要となってしまう。

本発明は、上述した課題を解決するものであり、簡単な方法で高精度な穴あけ加工を可能とする穴加工方法及び穴加工工具を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明の穴加工方法は、支持された被加工部材に対して、本穴より小径の穴を加工可能な第１穴あけ工具と、前記本穴と同径の穴を加工可能な第２穴あけ工具とを用いて穴加工を行う穴加工方法であって、予め設定された加工位置に前記第１穴あけ工具を移動して予め設定された所定深さの仮穴を加工する仮穴加工ステップと、既設の本穴と前記仮穴との距離を計測する穴計測ステップと、前記既設の本穴と前記仮穴との距離に基づいて加工位置を補正する加工位置補正ステップと、補正した加工位置に前記第２穴あけ工具を移動して前記本穴を加工する本穴加工ステップと、を有することを特徴とするものである。

従って、予め設定された加工位置に仮穴を加工し、既設の本穴とこの仮穴との距離を計測し、この計測結果に基づいて加工位置を補正し、補正した加工位置に本穴を加工するので、被加工部材の重量バランスがずれたり、熱膨張したりしても、それに合わせて加工位置を補正することで、簡単な方法で高精度な穴あけ加工を可能とすることができる。

本発明の穴加工方法では、前記既設の本穴と前記仮穴との距離に基づいて加工位置の補正の必要性を判定する位置判定ステップと、加工位置の補正の必要性が有ると判定されたときに補正した加工位置に前記第１穴あけ工具を移動して前回より深い仮穴を加工する第２仮穴加工ステップとを有することを特徴としている。

従って、既設の本穴と仮穴との距離に基づいて加工位置の補正の必要性が有ると判定されたときには、補正した加工位置に第１穴あけ工具を移動して前回より深い仮穴を加工することで、既設の本穴と加工した仮穴との距離に基づいて加工位置の補正の必要性を繰り返し判定することができ、本穴の加工精度を向上することができる。

本発明の穴加工方法では、加工位置の補正の必要性が無いと判定されたときに、前記本穴加工ステップでは、前回仮穴が加工された加工位置に前記第２穴あけ工具を移動して本穴を加工することを特徴としている。

従って、加工位置の補正の必要性が無いと判定されたときには、同じ位置に第２穴あけ工具により本穴を加工することで、本穴の加工精度を向上することができる。

本発明の穴加工方法では、回転可能で且つ軸方向及びこの軸方向に交差する２方向に移動可能な加工軸の先端部に前記第１穴あけ工具または前記第２穴あけ工具を取付可能であり、前記仮穴加工ステップで、前記加工軸の先端部に前記第１穴あけ工具を装着し、前記本穴加工ステップで、前記加工軸の先端部に前記第２穴あけ工具を装着することを特徴としている。

従って、第１穴あけ工具と第２穴あけ工具を交換して使用することで、容易に仮穴と本穴を加工することができ、簡単な作業で本穴の加工精度を向上することができる。

本発明の穴加工方法では、前記被加工部材は、穴あけ加工領域が複数の領域に区画されており、加工領域が変更されるときに前記仮穴加工ステップ、前記穴計測ステップ、前記加工位置補正ステップ、前記本穴加工ステップに基づいて穴加工を行うことを特徴としている。

従って、加工領域が変更されるときに、既設の本穴と仮穴との計測距離に基づいて加工位置の補正の必要性を判定することとなり、本穴の加工精度を向上することができる。

本発明の穴加工方法では、周囲に既設の本穴が形成された加工位置に穴加工を行うときに前記仮穴加工ステップ、前記穴計測ステップ、前記加工位置補正ステップ、前記本穴加工ステップに基づいて穴加工を行うことを特徴としている。

従って、周囲に既設の本穴が形成された加工位置に穴加工を行うときに、既設の本穴と仮穴との計測距離に基づいて加工位置の補正の必要性を判定することとなり、本穴の加工精度を向上することができる。

また、本発明の穴加工工具は、支持された被加工部材に対して、本穴より小径の仮穴を加工し、この仮穴の加工位置を計測判定した後に、前記仮穴に対して本穴を加工する穴加工方法において、前記仮穴を加工する穴加工工具であって、円柱形状をなす工具本体と、前記工具本体の先端部に設けられて前記仮穴を加工可能な切刃と、前記工具本体の先端部に前記切刃より基端部側に設けられて前記本穴の内径と同径の外径を有するガイド部材と、を備えることを特徴とするものである。

従って、この穴加工工具を前進して仮穴の加工を行うとき、工具本体は、切刃により被加工部材に対して仮穴を加工し、ガイド部材が工具本体をガイドするため、工具本体の振動を抑制することで、仮穴及び本穴の加工精度を向上することができる。

本発明の穴加工方法及び穴加工工具によれば、本穴より小径の穴を加工可能な第１穴あけ工具と、本穴と同径の穴を加工可能な第２穴あけ工具とを用い、予め設定された加工位置に仮穴を加工し、既設の本穴とこの仮穴との距離を計測し、この計測結果に基づいて加工位置を補正し、補正した加工位置に本穴を加工するようにするので、被加工部材の重量バランスがずれたり、熱膨張したりしても、それに合わせて加工位置を補正することで、簡単な方法で高精度な穴あけ加工を可能とすることができる。この場合、仮穴を加工可能な切刃と本穴の内径と同径の外径を有するガイド部材を有する穴加工工具（第１穴あけ工具）を用いることで、簡単な構成で高精度な仮穴を加工することができる。

図１は、本発明の一実施例に係る穴加工装置を表す正面図である。 図２は、本実施例の穴加工装置におけるＢＴＡ加工装置を表す概略図である。 図３は、第１穴あけ工具の側面図である。 図４は、第１穴あけ工具の正面図である。 図５は、第１穴あけ工具の断面図（図３のＶ−Ｖ断面図）である。 図６は、第２穴あけ工具の側面図である。 図７は、第２穴あけ工具の正面図である。 図８は、本実施例の穴加工方法による区分領域を表す概略図である。 図９−１は、本実施例の穴加工方法の手順を表す概略図である。 図９−２は、本実施例の穴加工方法の手順を表す概略図である。 図９−３は、本実施例の穴加工方法の手順を表す概略図である。 図９−４は、本実施例の穴加工方法の手順を表す概略図である。 図１０−１は、本実施例の別の穴加工方法の手順を表す概略図である。 図１０−２は、本実施例の別の穴加工方法の手順を表す概略図である。 図１０−３は、本実施例の別の穴加工方法の手順を表す概略図である。 図１０−４は、本実施例の別の穴加工方法の手順を表す概略図である。 図１１は、本実施例の穴加工方法により形成された管板の状態を表す概略図である。 図１２は、本実施例の穴加工方法を表すフローチャートである。 図１３−１は、本実施例の仮穴を用いた穴加工方法の手順を表す概略図である。 図１３−２は、本実施例の仮穴を用いた穴加工方法の手順を表す概略図である。 図１３−３は、本実施例の仮穴を用いた穴加工方法の手順を表す概略図である。 図１３−４は、本実施例の仮穴を用いた穴加工方法の手順を表す概略図である。 図１３−５は、本実施例の仮穴を用いた穴加工方法の手順を表す概略図である。 図１３−６は、本実施例の仮穴を用いた穴加工方法の手順を表す概略図である。 図１４は、本実施例の仮穴を用いた穴加工方法を表すフローチャートである。 図１５は、本実施例の仮穴を用いた穴加工方法により形成された管板の状態を表す概略図である。 図１６は、本実施例の仮穴を用いた穴加工方法により形成された管板の状態を表す概略図である。 図１７は、本実施例の蒸気発生器が適用された原子力発電プラントの概略構成図である。 図１８は、本実施例の蒸気発生器を表す概略構成図である。

以下に添付図面を参照して、本発明の穴加工方法及び穴加工工具の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではなく、また、実施例が複数ある場合には、各実施例を組み合わせて構成するものも含むものである。

図１は、本発明の一実施例に係る穴加工装置を表す正面図、図２は、本実施例の穴加工装置におけるＢＴＡ加工装置を表す概略図、図３は、第１穴あけ工具の側面図、図４は、第１穴あけ工具の正面図、図５は、第１穴あけ工具の断面図（図３のＶ−Ｖ断面図）、図６は、第２穴あけ工具の側面図、図７は、第２穴あけ工具の正面図、図８は、本実施例の穴加工方法による区分領域を表す概略図、図９−１から図９−４は、本実施例の穴加工方法の手順を表す概略図、図１０−１から図１０−４は、本実施例の別の穴加工方法の手順を表す概略図、図１１は、本実施例の穴加工方法により形成された管板の状態を表す概略図、図１２は、本実施例の穴加工方法を表すフローチャート、図１３−１から図１３−６は、本実施例の仮穴を用いた穴加工方法の手順を表す概略図、図１４は、本実施例の仮穴を用いた穴加工方法を表すフローチャート、図１５及び図１６は、本実施例の仮穴を用いた穴加工方法により形成された管板の状態を表す概略図、図１７は、本実施例の蒸気発生器が適用された原子力発電プラントの概略構成図、図１８は、本実施例の蒸気発生器を表す概略構成図である。

本実施例の原子炉は、軽水を原子炉冷却材及び中性子減速材として使用し、炉心全体にわたって沸騰しない高温高圧水とし、この高温高圧水を蒸気発生器に送って熱交換により蒸気を発生させ、この蒸気をタービン発電機へ送って発電する加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized Water Reactor）である。

本実施例の加圧水型原子炉を有する原子力発電プラントにおいて、図１７に示すように、原子炉格納容器１１内には、加圧水型原子炉１２及び蒸気発生器１３が格納されており、この加圧水型原子炉１２と蒸気発生器１３とは冷却水配管１４，１５を介して連結されており、冷却水配管１４に加圧器１６が設けられ、冷却水配管１５に冷却水ポンプ１５ａが設けられている。この場合、減速材及び一次冷却水（冷却材）として軽水を用い、炉心部における一次冷却水の沸騰を抑制するために、一次冷却系統は加圧器１６により１５０〜１６０気圧程度の高圧状態を維持するように制御している。従って、加圧水型原子炉１２にて、燃料（原子燃料）として低濃縮ウランまたはＭＯＸにより一次冷却水として軽水が加熱され、高温の一次冷却水が加圧器１６により所定の高圧に維持した状態で冷却水配管１４を通して蒸気発生器１３に送られる。この蒸気発生器１３では、高圧高温の一次冷却水と二次冷却水との間で熱交換が行われ、冷やされた一次冷却水は冷却水配管１５を通して加圧水型原子炉１２に戻される。

蒸気発生器１３は、蒸気タービン１７と冷却水配管１８を介して連結されており、この蒸気タービン１７は高圧タービン１９及び低圧タービン２０を有すると共に、発電機２１が接続されている。また、高圧タービン１９と低圧タービン２０との間には、湿分分離加熱器２２が設けられており、冷却水配管１８から分岐した冷却水分岐配管２３が湿分分離加熱器２２に連結される一方、高圧タービン１９と湿分分離加熱器２２は低温再熱管２４により連結され、湿分分離加熱器２２と低圧タービン２０は高温再熱管２５により連結されている。

更に、蒸気タービン１７の低圧タービン２０は、復水器２６を有しており、この復水器２６には冷却水（例えば、海水）を給排する取水管２７及び排水管２８が連結されている。この取水管２７は、循環水ポンプ２９を有し、排水管２８と共に他端部が海中に配置されている。そして、この復水器２６は、冷却水配管３０を介して脱気器３１に連結されており、この冷却水配管３０に復水ポンプ３２及び低圧給水加熱器３３が設けられている。また、脱気器３１は、冷却水配管３４を介して蒸気発生器１３に連結されており、この冷却水配管３４には給水ポンプ３５及び高圧給水加熱器３６が設けられている。

従って、蒸気発生器１３にて、高圧高温の一次冷却水と熱交換を行って生成された蒸気は、冷却水配管１８を通して蒸気タービン１７（高圧タービン１９から低圧タービン２０）に送られ、この蒸気により蒸気タービン１７を駆動して発電機２１により発電を行う。このとき、蒸気発生器１３からの蒸気は、高圧タービン１９を駆動した後、湿分分離加熱器２２で蒸気に含まれる湿分が除去されると共に加熱されてから低圧タービン２０を駆動する。そして、蒸気タービン１７を駆動した蒸気は、復水器２６で海水を用いて冷却されて復水となり、低圧給水加熱器３３で、例えば、低圧タービン２０から抽気した低圧蒸気により加熱され、脱気器３１で溶存酸素や不凝結ガス（アンモニアガス）などの不純物が除去された後、高圧給水加熱器３６で、例えば、高圧タービン１９から抽気した高圧蒸気により加熱された後、蒸気発生器１３に戻される。

このように構成された原子力発電プラントに適用される蒸気発生器１３において、図１８に示すように、胴部４１は、密閉された中空円筒形状をなし、上部に対して下部が若干小径となっている。この胴部４１は、上部胴４２と下部胴４３とが溶接により接合されて構成されている。この胴部４１における下部胴４３内には、この下部胴４３の内壁面と所定間隔をもって円筒形状をなす管群外筒４４が配設され、下端部が管板４５の近傍まで延設されている。

管群外筒４４内は、内部に所定の高さ位置に対応して複数の管支持板４６が配設されており、管板４５から上方に延設された複数のステーロッド４７により支持されている。そして、この管群外筒４４は、内部に逆Ｕ字形状をなす複数の伝熱管４８からなる伝熱管群４９が配設されており、各伝熱管４８の端部は管板４５に拡管して支持されると共に、中間部が複数の管支持板４６により支持されている。この場合、管支持板４６は、多数の貫通穴（図示略）が形成されており、各伝熱管４８がこの貫通穴内に挿通して支持されている。

下部胴４３は、下端部に水室５０が固定されており、内部が隔壁５１により入室５２及び出室５３により区画されると共に、入口ノズル５４及び出口ノズル５５が形成され、各伝熱管４８の一端部が入室５２に連通し、他端部が出室５３に連通している。なお、この入口ノズル５４には上述した冷却水配管１４が連結される一方、出口ノズル５４には冷却水配管１５が連結されている。

上部胴４２は、内部に給水を蒸気と熱水とに分離する気水分離器５６と、この分離された蒸気の湿分を除去して乾き蒸気に近い状態とする湿分分離器５７が設けられている。また、上部胴４２は、伝熱管群４９と気水分離器５６との間に、胴部４１内に二次冷却水の給水を行う給水管５８が挿入される一方、天井部には蒸気出口５９が形成されている。そして、胴部４１は、給水管５８からこの胴部４１内に給水された二次冷却水を、胴部４１と管群外筒４４との間を流下して管板４５にて上方に循環し、伝熱管群４９内を上昇するときに各伝熱管４８内を流れる熱水（一次冷却水）との間で熱交換を行う給水路４１ａが設けられている。なお、給水管５８には上述した冷却水配管３４が連結される一方、蒸気出口５９には冷却水配管１８が連結されている。

従って、加圧水型原子炉１２で加熱された一次冷却水が冷却水配管１４を通して蒸気発生器１３の入室５２に送られ、多数の伝熱管４８内を通って循環して出室５３に至る。一方、復水器２６で冷却された二次冷却水が冷却水配管３４を通して蒸気発生器１３の給水管５８に送られ、胴部４１内の給水路４１ａを通って伝熱管４８内を流れる熱水（一次冷却水）と熱交換を行う。即ち、胴部４１内で、高圧高温の一次冷却水と二次冷却水との間で熱交換が行われ、冷やされた一次冷却水は出室５３から冷却水配管１５を通して加圧水型原子炉１２に戻される。一方、高圧高温の一次冷却水と熱交換を行った二次冷却水は、胴部４１内を上昇し、気水分離器５６で蒸気と熱水とに分離され、湿分分離器５７でこの蒸気の湿分を除去してから、冷却水配管１８を通して蒸気タービン１７に送られる。

このように構成された蒸気発生器１３にて、胴部４１は、下部に複数の管支持板４６が所定間隔で設けられると共に、その下端部に管板４５が設けられている。そして、伝熱管群４９を構成する複数の伝熱管４８は、端部が管板４５に形成された多数の取付穴に固定されると共に、中間部が各管支持板４６に形成された多数の貫通穴に支持されている。また、複数の管支持板４６は、管板４５から上方に延設された複数のステーロッド４７により支持されている。このように管板４５は、伝熱管４８が固定される取付穴だけでなく、ステーロッド４７がねじ込まれて取付けられるねじ穴が設けられている。また、管支持板４６も、伝熱管４８が貫通する貫通穴だけでなく、ステーロッド４７が挿入されて支持される支持穴が設けられている。

そのため、管板４５は多数の取付穴やねじ穴が設けられ、管支持板４６は、多数の貫通穴や支持穴が設けられていることから、効率的に穴加工を行う必要がある。また、管板４５や管支持板４６は、形状の異なる穴が設けられていることから、この点を考慮して穴加工を行う必要がある。

そこで、本実施例の穴加工装置は、図１に示すように、加工ヘッド６１と、加工ヘッド６１に主軸（または、スピンドル）６２を介して着脱自在に装着される複数（本実施例では、５本）の穴あけ工具６３と、加工ヘッド６１を被加工部材としての管板４５に形成する取付穴６０の径方向及び軸方向に移動可能とする駆動装置６４と、この駆動装置６４を駆動する制御装置６５と、管板４５の加工データが記憶されるデータベース６６とを有している。

そして、加工ヘッド６１は、穴あけ工具６３が取付穴６０の配列方向に沿って設けられると共に、取付穴６０のピッチの２倍以上の整数倍の等間隔で設けられている。また、制御装置６５は、加工ヘッド６１が穴あけ工具６３の配列方向に取付穴６０のピッチごとに移動して穴あけ工具６３により穴加工を行うように駆動装置６４を駆動する。

また、制御装置６５は、駆動装置６４を駆動することで、加工ヘッド６１が取付穴６０のピッチと整数倍と穴あけ工具６３の個数とを乗算した１列の群を移動して穴あけ工具６３による穴加工が終了したら、加工ヘッド６１を穴あけ工具６３の配列方向に交差する方向に取付穴６０のピッチだけ移動し、隣接する１列の群に対して穴あけ工具６３による穴加工を行う。

また、制御装置６５は、駆動装置６４を駆動することで、複数の穴あけ工具６３のうちの少なくとも一つが穴あけ加工不要位置に到達したときには、全ての穴あけ工具６３による穴加工を行わずに次の穴あけ加工位置に移動する。

そして、被加工部材が円盤形状をなす管板４５であったとき、制御装置６５は、駆動装置６４を駆動することで、加工ヘッド６１を管板４５の径方向に沿った取付穴６０の１列の群を単位として、加工ヘッド６１を管板４５の外周方向に沿って移動して穴あけ工具６３による穴加工を行う。また、制御装置６５は、駆動装置６４を駆動することで、所定数の穴あけ工具６３を用いた穴加工を行った後、穴あけ工具６３の個数を減少して穴加工を行う。

即ち、図８に示すように、管板４５に取付穴６０を形成する領域をＡ，Ｂ，Ｃ・・・と区画し、制御装置６５は、駆動装置６４を駆動することで、まず、加工ヘッド６１を領域Ａに対して、その中心から右方向へ周方向に沿って移動して穴あけ工具６３による穴加工を行い、続いて、中心から左方向へ周方向に沿って移動して穴あけ工具６３による穴加工を行う。次に、制御装置６５は、駆動装置６４を駆動することで、加工ヘッド６１を領域Ｂに対して、その中心から右方向へ周方向に沿って移動して穴あけ工具６３による穴加工を行い、続いて、中心から左方向へ周方向に沿って移動して穴あけ工具６３による穴加工を行う。そして、制御装置６５は、駆動装置６４を駆動することで、加工ヘッド６１を領域Ｃに対して、その中心から右方向へ周方向に沿って移動して穴あけ工具６３による穴加工を行い、続いて、中心から左方向へ周方向に沿って移動して穴あけ工具６３による穴加工を行う。

この場合、加工ヘッド６１は、５本の穴あけ工具６３による取付穴６０の加工可能領域はＡ，Ｂ，Ｃであり、この領域Ａ，Ｂ，Ｃにおける穴加工が完了したら、加工ヘッド６１から穴あけ工具６３を１本抜き取り、４本の穴あけ工具６３による取付穴６０の加工可能領域の穴加工を行う。そして、４本の穴あけ工具６３による穴加工が完了したら、加工ヘッド６１から穴あけ工具６３をまた１本抜き取り、３本の穴あけ工具６３による取付穴６０の加工可能領域の穴加工を行う。このようにして加工ヘッド６１から穴あけ工具６３の個数を減少して穴加工を行う。

以下、本実施例の穴加工装置による管板４５に対する取付穴６０の穴加工方法について、図９−１から図１２に基づいて詳細に説明する。

本実施例の穴加工方法において、図１２に示すように、ステップＳ１１にて、制御装置６５は、管板４５の設計情報をデータベース６６から読み込んで入力する。ここで、管板４５の設計情報とは、管板４５に形成する取付穴６０の個数（全穴数）、全取付穴６０のピッチＬｈ、全取付穴６０により形成された縦列数、この縦列に含まれる取付穴６０の個数、ステーロッド４７のねじ穴の位置（穴あけ加工不要位置）である。

ステップＳ１２にて、制御装置６５は、軸間ピッチＬｓを設定する。即ち、取付穴６０のピッチＬｈ、加工ヘッド６１及び穴あけ工具６３の形状や大きさを考慮して整数倍数を５とする。すると、取付穴６０のピッチＬｈに整数倍数の５を乗算することで、軸間ピッチＬｓ（５Ｌｈ）を算出することができる。

ステップＳ１３にて、制御装置６５は、穴群範囲Ｌｇを計算する。即ち、加工ヘッド６１に装着された穴あけ工具６３の個数を５本とすると、軸間ピッチＬｓに穴あけ工具６３の個数５を乗算することで、穴群範囲Ｌｇを算出することができる。このように軸間ピッチＬｓ及び穴群範囲Ｌｇが設定されたら、ステップＳ１４にて、加工ヘッド６１における５つの穴あけ工具６３の装着位置を調整し、５つの穴あけ工具６３の間隔を軸間ピッチＬｓに設定する。その後、この設定状態で、加工ヘッド６１を移動して管板４５に対して取付穴６０の加工作業を開始する。

まず、図８に示すように、管板４５の領域Ａにて、縦中心に位置する縦列の１群に対して穴加工を行う。図９−１に示すように、この管板４５の領域Ａにおける縦中心位置の縦列の１群Ｌｇにおいて、まず、制御装置６５は、駆動装置６４を駆動し、加工ヘッド６１を所定の位置に移動することで、５つの穴あけ工具６３により５つの取付穴６０ａ−１１、６０ａ−２１・・・６０ａ−５１を加工する。この場合、５つの取付穴６０ａ−１１，６０ａ−２１・・・６０ａ−５１は、直線上に位置し、軸間ピッチＬｓとなる。

次に、制御装置６５は、図９−２に示すように、駆動装置６４を駆動し、加工ヘッド６１を所定の位置、つまり、加工ヘッド６１を上方に取付穴６０のピッチＬｈだけ移動する。ここで、５つの穴あけ工具６３により５つの取付穴６０ａ−１２，６０ａ−２２・・・６０ａ−５２を加工する。この処理を５回行うことで、図９−３に示すように、縦方向の直線上にピッチＬｈで等間隔に連続する２５個の取付穴６０ａ−１１，６０ａ−１２・・・６０ａ−１５，６０ａ−２１・・・６０ａ−５５を加工することができる。

そして、縦１列の穴群範囲Ｌｇに対して取付穴６０の加工が終了したら、制御装置６５は、駆動装置６４を駆動し、加工ヘッド６１をピッチＬｈだけ右方向に移動し、この位置で前述と同様の穴加工を行う。即ち、図９−４に示すように、既に形成された５つの取付穴６０ａ−１５，６０ａ−２５・・・６０ａ−５５に対して、まず、右方向に隣接する５つの取付穴６０ｂ−１５，６０ｂ−２５・・・６０ｂ−５５を加工する。以下、前述と同様に取付穴６０を加工する。

また、管板４５は、ステーロッド４７のねじ穴の位置に該当する穴あけ加工不要位置が設定されており、取付穴６０の加工中に加工不要位置があった場合について説明する。ここでは、図１０−１に示すように、取付穴６０ａ−２４の加工位置にステーロッド４７のねじ穴４７ａが設定されている。制御装置６５は、駆動装置６４を駆動し、加工ヘッド６１を所定の位置に移動することで、５つの穴あけ工具６３により５つの取付穴６０ａ−１１、６０ａ−２１・・・６０ａ−５１を加工する。

次に、制御装置６５は、図１０−２に示すように、駆動装置６４を駆動し、加工ヘッド６１を所定の位置、つまり、加工ヘッド６１を上方に取付穴６０のピッチＬｈだけ移動する。ここで、５つの穴あけ工具６３により５つの取付穴６０ａ−１２，６０ａ−２２・・・６０ａ−５２を加工する。そして、この処理を行うことで取付穴６０ａ−１１，６０ａ−１２，６０ａ−１３，６０ａ−２１・・・６０ａ−５３の加工が終了したら、次に、駆動装置６４により加工ヘッド６１を移動し、５つの穴あけ工具６３が５つの取付穴６０ａ−１４，６０ａ−２４・・・６０ａ−５４を加工する位置に移動する。しかし、ここで、図１０−３に示すように、取付穴６０ａ−２４の加工位置にステーロッド４７のねじ穴４７ａが設定されていることから、加工ヘッド６１は、穴あけ工具６３が５つの取付穴６０ａ−１４，６０ａ−２４・・・６０ａ−５４を加工せずに、次の加工位置に移動する。即ち、加工ヘッド６１は、穴あけ工具６３が５つの取付穴６０ａ−１５，６０ａ−２５・・・６０ａ−５５を加工する位置に移動する。

そして、縦１列の穴群範囲Ｌｇに対して取付穴６０の加工が終了したら、４つの取付穴６０ａ−２４，６０ａ−３４，６０ａ−４４，６０ａ−５４及びねじ穴４７ａ（６０ａ−２４）を除く２０個の取付穴６０ａ−１１，６０ａ−１２，６０ａ−１３，６０ａ−１５，６０ａ−２１・・・６０ａ−５５を加工することができる。その後、制御装置６５は、駆動装置６４を駆動し、加工ヘッド６１をピッチＬｈだけ右方向に移動し、この位置で前述と同様の穴加工を行う。即ち、図１０−４に示すように、既に形成された５つの取付穴６０ａ−１５，６０ａ−２５・・・６０ａ−５５に対して、まず、右方向に隣接する５つの取付穴６０ｂ−１５，６０ｂ−２５・・・６０ｂ−５５を加工する。以下、前述と同様に取付穴６０を加工する。

図１２のフローチャートに戻り、ステップＳ１５にて、制御装置６５は、全ての穴群領域Ａ〜Ｃに対する穴加工が終了したかどうかを判定する。即ち、制御装置６５は、穴群領域Ａに対する穴加工が終了したら、穴群領域Ｂに対して同様の処理を行い、穴群領域Ｂに対する穴加工が終了したら、穴群領域Ｃに対して同様の処理を行う。そして、全ての穴群領域Ａ〜Ｃに対する穴加工が終了したら、図１１に示すように、領域Ｄ〜Ｇを除く領域Ａ〜Ｃでの穴加工作業が完了したこととなる。

そして、ステップＳ１６では、加工ヘッド６１に装着されている穴あけ工具６３が最小個数であるかどうかを判定する。まず、加工ヘッド６１に５本の穴あけ工具６３を装着して穴加工を行うことから、このときは、ステップＳ１７に移行し、加工ヘッド６１に装着された１つの穴あけ工具６３を取り外して減少させる。この場合、１列の端に装着されている１本の穴あけ工具６３を取り外す。そして、ステップＳ１８にて、加工ヘッド６１に４本の穴あけ工具６３を装着した状態で、穴加工を行う。この場合、図１１に示す穴群領域Ｄに対して穴加工を行い、この穴群領域Ｄにおける穴加工が終了したら、ステップＳ１９にて、全ての穴加工が終了したかどうかを判定し、まだ終了していないときには、ステップＳ１８に戻る。ステップＳ１８における穴加工は、上述したステップＳ１４での処理とほぼ同様である。

このようにステップＳ１６〜Ｓ１９の処理を繰り返し行うことで、管板４５における全ての取付穴６０の加工が行うことができ、ステップＳ２０にて、全穴加工を完了することができる。なお、穴群領域Ｄは、４本の穴あけ工具６３が装着された加工ヘッド６１を用い、穴群領域Ｅは、３本の穴あけ工具６３が装着された加工ヘッド６１を用い、穴群領域Ｆは、２本の穴あけ工具６３が装着された加工ヘッド６１を用い、穴群領域Ｇは、１本の穴あけ工具６３が装着された加工ヘッド６１を用いて穴加工を行う。

ところで、本実施例の穴加工装置は、ＢＴＡ（Ｂｏｒｉｎｇ＆Ｔｒｅｐａｎｎｉｎｇ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）加工装置が適用されている。この穴加工装置（ＢＴＡ加工装置）において、図２に示すように、加工ヘッド６１に主軸６２とプレッシャーヘッド６７が搭載されており、駆動装置６４（図１参照）により、前後方向（軸方向、図２の左右方向）に移動可能であると共に、この前後方向に交差（直交する）２方向（左右方向、上下方向）に移動可能となっている。

ボーリングバー（加工軸）６８は、この主軸６２及びプレッシャーヘッド６７を貫通するように配置されており、主軸６２を構成するモータ（図示略）により回転可能となっている。このボーリングバー６８は、前端部に穴あけ工具６３が装着可能である。この場合、図２では、ＢＴＡ加工装置を概念的に表しており、実際には、複数（本実施例では、５本）の穴あけ工具６３を装着可能となっている。また、プレッシャーヘッド６７は、外部から穴あけ工具６３及びボーリングバー６８の周辺部を介して穴あけ工具６３による管板４５の加工位置（取付穴６０）に向けて切削油を供給可能であると共に、穴あけ工具６３及びボーリングバー６８の内部に形成された排出孔を介して切削油と切粉を後方に排出可能となっている。更に、プレッシャーヘッド６７は、前端部に穴あけ工具６３を支持可能なリング形状をなすガイドブッシュ６９が固定されている。

そして、本実施例のＢＴＡ加工装置は、穴あけ工具６３として、第１穴あけ工具（穴加工工具）６３ａと、第２穴あけ工具６３ｂとを交換取付可能であり、第１穴あけ工具６３ａを用いて仮穴を加工した後、この仮穴の位置が適正位置でなかったときは、その加工位置を補正し、仮穴の位置が適正位置となったら、第２穴あけ工具６３ｂを用いて本穴を加工している。

即ち、図８に示すように、管板４５に取付穴６０を形成する場合、複数の加工領域Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２に区画し、加工ヘッド６１を領域Ａ１、領域Ａ２、領域Ｂ１、領域Ｂ２、領域Ｃ１、領域Ｃ２の順に移動して作業を行う。この場合、矢印で示すように、各加工領域Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２では、管板４５における左右方向の中間部で上下方向の下端部から、加工領域Ａ１を上方へその後右方向へ周方向に沿って移動して穴あけ工具６３による穴加工を行い、続いて、加工領域Ａ２を上方へその後左方向へ周方向に沿って移動して穴あけ工具６３による穴加工を行う。なお、加工領域Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２に付いても同様である。

このとき、管板４５は、多数の取付穴６０が順に形成されていくことから、一部が軽量となって重量バランスがずれる。また、管板４５は、穴あけ加工が継続して行われることで高温となって熱膨張する。そのため、例えば、加工領域Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２が変わるとき、また、加工できなかった取付穴６０をあとから加工するとき、予め設定された管板４５に対する加工位置と、重量バランスのずれや熱膨張した管板４５に対する実際の加工位置とがずれることがある。

そのため、本実施例の穴加工方法は、支持された管板４５に対して、本穴（取付穴６０）より小径の穴を加工可能な第１穴あけ工具６３ａと、本穴と同径の穴を加工可能な第２穴あけ工具６３ｂとを用い、予め設定された加工位置に第１穴あけ工具６３ａを移動して予め設定された所定深さの仮穴を加工する仮穴加工ステップと、周辺にある既設の本穴（取付穴６０）と仮穴との距離を計測する穴計測ステップと、既設の本穴と仮穴との距離に基づいて加工位置を補正する加工位置補正ステップと、補正した加工位置に第２穴あけ工具６３ｂを移動して本穴を加工する本穴加工ステップとから構成されている。

また、本実施例の穴加工方法は、既設の本穴と仮穴との距離に基づいて加工位置の補正の必要性を判定する位置判定ステップと、加工位置の補正の必要性が有ると判定されたときに補正した加工位置に第１穴あけ工具６３ａを移動して前回より深い仮穴を加工する第２仮穴加工ステップとを有している。一方、加工位置の補正の必要性が無いと判定されたときには、本穴加工ステップにて、仮穴が加工された加工位置に第２穴あけ工具６３ｂを移動して本穴を加工する。

この場合、仮穴加工ステップでは、ボーリングバー６８の先端部に第１穴あけ工具６３ａを装着して仮穴の加工を行い、本穴加工ステップでは、ボーリングバー６８の先端部に第２穴あけ工具６３ｂを装着して本穴の加工を行う。

また、本実施例では、管板４５における穴あけ加工位置が複数の加工領域Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２で変わるときに、上記した仮穴加工ステップ、穴計測ステップ、加工位置補正ステップ、本穴加工ステップに基づいて穴加工を行う。また、周囲に既設の本穴（取付穴６０）が形成された加工位置に穴加工を行うときに上記した仮穴加工ステップ、穴計測ステップ、加工位置補正ステップ、本穴加工ステップに基づいて穴加工を行う。

ここで、第１穴あけ工具６３ａ及び第２穴あけ工具６３ｂについて説明する。第１穴あけ工具６３ａにおいて、図３乃至図５に示すように、工具本体７１は、円柱形状をなし、基端部にボーリングバー６８の雌ねじ部６８ａに螺合する雄ねじ部７１ａが形成されており、内部にボーリングバー６８の排出孔６８ｂに連通する貫通孔７１ｂが形成されている。また、工具本体７１は、先端部に仮穴を加工可能な１つの第１切刃７２が固定されると共に、２つの第１ガイドパッド（ガイド部材）７３が固定されている。この第１切刃７２は、工具本体７１の先端面に中心から外周部に向って後方（基端部側）に向って傾斜するように固定されている。一方、第１ガイドパッド７３は、工具本体７１の先端部外周面であって、第１切刃７２と径方向に対向する位置と、第１切刃７２より回転方向における後方側の位置とに固定されている。

また、工具本体７１は、先端部であって、第１切刃７２及び第１ガイドパッド７３より基端部側における外周部に、４つの第２ガイドパッド（ガイド部材）７４が固定されている。この第２ガイドパッド７４は、工具本体７１の外周面に周方向に均等間隔をもって固定されている。なお、切刃７２やガイドパッド７３，７４の数はこの実施例に限定されるものではなく、１つであっても複数であってもよいものである。

そして、工具本体７１が回転することで、第１切刃７２は、内径Ｄ１の仮穴を加工することができ、このとき、各第１ガイドパッド７３は、内径Ｄ１の仮穴の内周面に接触して工具本体７１を支持することができる。また、工具本体７１が回転することで、各第２ガイドパッド７４は、本穴の内径Ｄ２と同径のガイドブッシュ６９（図２参照）の内周面に接触して工具本体７１を支持することができる。この場合、本穴としての取付穴６０の内径Ｄ２に対して、仮穴の内径Ｄ１は、若干小さいものとなっており、例えば、本穴としての取付穴６０の内径Ｄ２＝１９ｍｍとすると、仮穴の内径Ｄ１＝１８に設定され、ボーリングバー６８の外径Ｄ３は、仮穴の内径Ｄ１より若干小さい外径Ｄ３＝１８ｍｍに設定される。

一方、第２穴あけ工具６３ｂにおいて、図６及び図７に示すように、工具本体８１は、円柱形状をなし、基端部にボーリングバー６８の雌ねじ部６８ａに螺合する雄ねじ部８１ａが形成されており、内部にボーリングバー６８の排出孔６８ｂに連通する貫通孔８１ｂが形成されている。また、工具本体８１は、先端部に本穴を加工可能な３つの第２切刃８２が固定されると共に、３つの第３ガイドパッド（ガイド部材）８３が固定されている。この第２切刃８２は、工具本体８１の先端面に中心から外周部に向って後方（基端部側）に向って傾斜するようにそれぞれ固定されている。一方、各第３ガイドパッド８３は、工具本体８１の先端部外周面であって、１つの第２切刃８２と径方向に対向する位置と、この第２切刃８２と周方向に約９０度ずれる位置とに固定されている。この場合、各第３ガイドパッド８３は、工具本体８１の軸方向にずれて固定されている。なお、切刃８２やガイドパッド８３の数はこの実施例に限定されるものではなく、１つであっても複数であってもよいものである。

そして、工具本体８１が回転することで、第２切刃８２は、内径Ｄ２の本穴（取付穴６０）を加工することができ、このとき、各第３ガイドパッド８３は、内径Ｄ２の本穴の内周面及びガイドブッシュ６９の内周面に接触して工具本体８１を支持することができる。

以下、２つの穴あけ工具６３ａ，６３ｂを用いた管板４５に対する取付穴６０の穴加工方法について、図１３−１から図１４に基づいて詳細に説明する。

本実施例の穴加工方法において、図１４に示すように、ステップＳ３１にて、予め設定された加工位置に第１穴あけ工具６３ａを移動して予め設定された所定深さの仮穴を加工する。この場合、予め設定された加工位置とは、管板４５の形状や大きさに対して設定された複数の取付穴６０の加工位置であり、制御装置６５に記憶されている。また、予め設定された仮穴の所定深さとは、第１穴あけ工具６３ａにより加工可能な仮穴の深さの１／２より浅い深さである。

即ち、図１３−１に示すように、ボーリングバー６８の先端部に第１穴あけ工具６３ａを装着し、このボーリングバー６８を回転しながら前進する。すると、ボーリングバー６８の先端部に装着された第１穴あけ工具６３ａは、ガイドブッシュ６９内を通過し、図１３−２に示すように、管板４５の所定の加工位置に仮穴６０Ａを形成する。このとき、第１穴あけ工具６３ａは、第１ガイドパッド７３がガイドブッシュ６９に接触せずに通過するが、第２ガイドパッド７４がガイドブッシュ６９の内周面に接触することで、第１穴あけ工具６３ａの振動が抑制される。そして、ボーリングバー６８を前進することで、第１穴あけ工具６３ａにより管板４５に所定深さの仮穴６０Ａを形成する。

図１４に戻り、ステップＳ３２にて、周辺にある既設の本穴（取付穴６０）と今回形成した仮穴６０Ａとの距離Ｓを計測する。即ち、第１穴あけ工具６３ａにより管板４５の所定の位置に所定深さの仮穴６０Ａを形成したら、ボーリングバー６８を後退して仮穴６０Ａから第１穴あけ工具６３ａを引き抜く。そして、図１３−３に示すように、図示しない工具により、既に加工されている本穴（取付穴６０）と今回加工した仮穴６０Ａとの距離Ｓを計測する。

図１４に戻り、ステップＳ３３にて、この計測した本穴（取付穴６０）と仮穴６０Ａとの距離Ｓが予め設定された基準範囲内にあるかどうか、つまり、加工位置を補正する必要がないかどうかを判定する。即ち、本穴としての取付穴６０の内径Ｄ２＝１９ｍｍとし、仮穴の内径Ｄ１＝１８に設定し、隣接する取付穴６０の間隔をＬとすると、Ｌ＋０．５ｍｍが基準距離であり、この基準距離に設計公差を加えることで、基準範囲が決定される。ここで、計測した本穴（取付穴６０）と仮穴６０Ａとの距離Ｓが基準範囲内にない、つまり、加工位置を補正する必要があると判定されたら、ステップＳ３４にて、計測した本穴（取付穴６０）と仮穴６０Ａとの距離Ｓがこの基準範囲内に入るように、できれば、距離Ｓがこの基準距離となるように補正加工位置を算出する。

そして、ステップＳ３５にて、ボーリングバー６８を上下方向及び左右方向に移動することで、その位置を調整し、第１穴あけ工具６３ａによる加工位置を補正加工位置とする。そして、前述と同様に、ボーリングバー６８を回転しながら前進し、第１穴あけ工具６３ａにより管板４５に所定深さの仮穴６０Ｂを形成する。この場合、図１３−３に示すように、前回形成した仮穴６０Ａよりも深い仮穴６０Ｂを形成する。そして、図１４に戻り、ステップＳ３６にて、前回と同様に、この計測した本穴（取付穴６０）と仮穴６０Ｂとの距離Ｓが予め設定された基準範囲内にあるかどうかを判定する。ここで、計測した本穴（取付穴６０）と仮穴６０Ｂとの距離Ｓが基準範囲内にないと判定されたら、ステップＳ３４に戻り、前述した作業を繰り返し行う。

一方、ステップＳ３６にて、計測した本穴（取付穴６０）と仮穴６０Ｂとの距離Ｓが予め設定された基準範囲内にあると判定されたら、ステップＳ３７にて、補正した加工位置に第２穴あけ工具６３ｂを移動して本穴を加工する。即ち、図１３−４に示すように、ボーリングバー６８の先端部から第１穴あけ工具６３ａを取り外し、代わりに第２穴あけ工具６３ｂを装着し、このボーリングバー６８を回転しながら前進する。すると、ボーリングバー６８の先端部に装着された第２穴あけ工具６３ｂは、ガイドブッシュ６９内を通過し、図１３−５に示すように、管板４５の所定の加工位置に本穴としての取付穴６０を形成する。このとき、第２穴あけ工具６３ｂは、第３ガイドパッド８３がガイドブッシュ６９の内周面に接触することで、第２穴あけ工具６３ｂの振動が抑制される。そして、ボーリングバー６８を前進することで、図１３−６に示すように、第２穴あけ工具６３ｂにより管板４５に取付穴６０を形成する。

なお、ステップＳ３３にて、計測した本穴（取付穴６０）と仮穴６０Ａとの距離Ｓが予め設定された基準範囲内にある、つまり、加工位置を補正する必要がないと判定されたら、ステップＳ３８にて、仮穴Ａを加工した加工位置に第２穴あけ工具６３ｂを移動して本穴を加工する。

本実施例では、図１５に示すように、例えば、管板４５における穴あけ加工位置が加工領域Ａ２から加工領域Ｂ１に変わるときに、上記のように、第１穴あけ工具６３ａにより仮穴６０Ａを形成してその加工位置を確認してから、第２穴あけ工具６３ｂにより本穴としての取付穴６０を形成する。この場合、加工領域Ｂ１に隣接する加工領域Ａ１との間で、既設の取付穴６０と仮穴６０Ａとの距離Ｓを計測して加工位置の補正の必要性を判定する。

なお、この場合、管板４５の鉛直方向における加工位置の補正しかできないことから、加工領域Ｂ１に複数の取付穴６０を形成した後、再び、加工領域Ｂ１と加工領域Ａ１との間で、既設の取付穴６０と仮穴６０Ａとの距離Ｓを計測して加工位置の補正の必要性を判定する。また、加工領域Ｂ１だけで、既設の取付穴６０と仮穴６０Ａとの距離Ｓを計測して加工位置の補正の必要性を判定する。また、加工領域Ａ１に対して取付穴６０の加工を行う前に、加工領域Ａ２に対して縦１列だけ取付穴６０の加工を行い、加工領域Ａ１における取付穴６０の加工が完了した後、加工領域Ａ２に対して取付穴６０の加工を行うとき、加工領域Ａ２内にて、既設の取付穴６０と仮穴６０Ａとの距離Ｓを計測して加工位置の補正の必要性を判定する。

また、図１６に示すように、何らかの原因により１箇所だけ取付穴６０の加工ができなかったとき、仮穴６０Ａとその周囲に形成された各取付穴６０との距離Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４を計測して加工位置の補正の必要性を判定する。この場合、同時に使用する工具６３ａ，６９ｂの個数が複数であることから、このような計測距離Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４が複数存在する場合には、これらの平均値を用いて加工位置の補正量を算出すればよい。

このように本実施例の穴加工方法にあっては、支持された管板４５に対して、本穴としての取付穴６０より小径の穴を加工可能な第１穴あけ工具６３ａと、本穴と同径の穴を加工可能な第２穴あけ工具６３ｂとを用いて穴加工を行うものであり、予め設定された加工位置に第１穴あけ工具６３ａを移動して予め設定された所定深さの仮穴６０Ａを加工する仮穴加工ステップと、既設の取付穴６０と仮穴６０Ａとの距離Ｓを計測する穴計測ステップと、取付穴６０と仮穴６０Ａとの距Ｓ離の計測結果に基づいて加工位置を補正する加工位置補正ステップと、補正した加工位置に第２穴あけ工具６３ｂを移動して本穴を加工する本穴加工ステップとを有している。

従って、予め設定された加工位置に仮穴６０Ａを加工し、既設の取付穴６０とこの仮穴６０Ａとの距離Ｓを計測し、この計測距離Ｓに基づいて加工位置を補正し、補正した加工位置に本穴を加工するので、管板４５の重量バランスがずれたり、熱膨張したりしても、それに合わせて加工位置を補正することで、簡単な方法で高精度な穴あけ加工を可能とすることができる。

また、本実施例の穴加工方法では、既設の取付穴６０と仮穴６０Ａとの距離Ｓに基づいて加工位置の補正の必要性を判定する位置判定ステップと、加工位置の補正の必要性が有ると判定されたときに補正した加工位置に第１穴あけ工具６３ａを移動して前回より深い仮穴を加工する第２仮穴加工ステップとを有している。従って、取付穴６０と仮穴６０Ａとの距離Ｓに基づいて加工位置の補正の必要性が有ると判定されたときには、補正した加工位置に第１穴あけ工具６３ａを移動して前回より深い仮穴を加工することで、取付穴６０と加工した仮穴６０Ａとの距離Ｓに基づいて加工位置の補正の必要性を繰り返し判定することができ、本穴の加工精度を向上することができる。

また、本実施例の穴加工方法では、加工位置の補正の必要性が無いと判定されたときに、本穴加工ステップでは、前回仮穴６０Ａが加工された加工位置に第２穴あけ工具６３ｂを移動して本穴を加工している。従って、加工位置の補正の必要性が無いと判定されたときには、同じ位置に第２穴あけ工具６３ｂにより本穴を加工することで、本穴の加工精度を向上することができる。

また、本実施例の穴加工方法では、回転可能で且つ軸方向及びこの軸方向に交差する２方向に移動可能なボーリングバー６８の先端部に第１穴あけ工具６３ａまたは第２穴あけ工具６３ｂを取付可能であり、仮穴加工ステップで、ボーリングバー６８の先端部に第１穴あけ工具６３ａを装着し、本穴加工ステップで、ボーリングバー６８の先端部に第２穴あけ工具６３ｂを装着している。従って、第１穴あけ工具６３ａと第２穴あけ工具６３ｂを交換して使用することで、容易に仮穴と本穴を加工することができ、簡単な作業で本穴の加工精度を向上することができる。

また、本実施例の穴加工方法では、管板４５は、穴あけ加工領域が複数の領域Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２に区画されており、加工領域Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２が変更されるときに仮穴加工ステップ、穴計測ステップ、加工位置補正ステップ、本穴加工ステップに基づいて穴加工を行う。従って、加工領域Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２が変更されるときに、既設の取付穴６０と仮穴６０Ａとの計測距離Ｓに基づいて加工位置の補正の必要性を判定することとなり、本穴の加工精度を向上することができる。

また、本実施例の穴加工方法では、周囲に既設の取付穴６０が形成された加工位置に穴加工を行うときに仮穴加工ステップ、穴計測ステップ、加工位置補正ステップ、本穴加工ステップに基づいて穴加工を行う。従って、周囲に取付穴６０が形成された加工位置に穴加工を行うときに、既設の本穴と仮穴との計測距離Ｓに基づいて加工位置の補正の必要性を判定することとなり、本穴の加工精度を向上することができる。

また、本実施例の穴加工工具にあっては、支持された管板４５に対して、本穴より小径の仮穴を加工し、この仮穴の加工位置を計測判定した後に、仮穴に対して本穴を加工する穴加工方法において、仮穴を加工する第１穴あけ工具６３ａであって、円柱形状をなす工具本体７１と、工具本体７１の先端部に設けられて仮穴を加工可能な切刃７２と、工具本体７１の先端部に切刃７２より基端部側に設けられて本穴の内径と同径の外径を有する第２ガイドパッド７４とを設けている。

従って、この第１穴あけ工具６３ａを前進して仮穴の加工を行うとき、工具本体７１は、切刃７２により管板４５に対して仮穴を加工し、第２ガイドパッド７４が工具本体７１をガイドするため、工具本体７１の振動を抑制することで、仮穴及び本穴の加工精度を向上することができる。

なお、上述した各実施例にて、各穴あけ工具６３ａ，６３ｂにおける各部（切刃７２，８２やガイドパッド７３，７４，８３など）の構成は、これらに限定されるものではなく、被加工部材に応じて適宜変更すればよい。また、本実施例の穴加工装置をＢＴＡ装置として説明したが、その他、ドリル装置（ガンドリルなど）であってもよい。

また、上述した各実施例にて、加工ヘッド６１に装着する穴あけ工具６３の個数を５個としたが、この個数に限定されるものではない。また、加工ヘッド６１に装着する穴あけ工具６３を１列としたが、２列以上設けてもよい。また、複数の穴あけ工具６３の間隔を取付穴６０のピッチの５倍としたが、これに限定されるものではなく、加工ヘッド６１及び穴あけ工具６３の形状や大きさを考慮して適宜設定すればよいものである。

また、上述した実施例では、被加工部材を管板４５として加工する穴を取付穴６０としたが、被加工部材を管支持板４６として加工する穴を伝熱管４８を支持する貫通孔としてもよい。また、被加工部材を蒸気発生器１３の管支持板４６や管板４５などとしたが、所定厚さの板材に多数の穴が形成されたものであればよく、どの分野にも適用することができる。

１１ 原子炉格納容器
１２ 加圧水型原子炉
１３ 蒸気発生器
１７ 蒸気タービン
１９ 高圧タービン
２０ 低圧タービン
２１ 発電機
４１ 胴部
４５ 管板（被加工部材）
４６ 管支持板
４４ 管群外筒
４８ 伝熱管
４９ 伝熱管群
６０ 取付穴
６１ 加工ヘッド
６３ 穴あけ工具
６３ａ 第１穴あけ工具
６３ｂ 第２穴あけ工具（穴加工工具）
６４ 駆動装置
６５ 制御装置
６７ プレッシャーヘッド
６８ ボーリングバー（加工軸）
７１ 工具本体
７２ 第１切刃
７３ 第１ガイドパッド（ガイド部材）
７４ 第２ガイドパッド（ガイド部材）
８１ 工具本体
８２ 第２切刃
８３ 第３ガイドパッド（ガイド部材）

Claims (7)

1. 支持された被加工部材に対して、本穴より小径の穴を加工可能な第１穴あけ工具と、前記本穴と同径の穴を加工可能な第２穴あけ工具とを用いて穴加工を行う穴加工方法であって、
   予め設定された加工位置に前記第１穴あけ工具を移動して予め設定された所定深さの仮穴を加工する仮穴加工ステップと、
   既設の本穴と前記仮穴との距離を計測する穴計測ステップと、
   前記既設の本穴と前記仮穴との距離に基づいて加工位置を補正する加工位置補正ステップと、
   補正した加工位置に前記第２穴あけ工具を移動して前記本穴を加工する本穴加工ステップと、
   を有することを特徴とする穴加工方法。
2. 前記既設の本穴と前記仮穴との距離に基づいて加工位置の補正の必要性を判定する位置判定ステップと、加工位置の補正の必要性が有ると判定されたときに補正した加工位置に前記第１穴あけ工具を移動して前回より深い仮穴を加工する第２仮穴加工ステップとを有することを特徴とする請求項１に記載の穴加工方法。
3. 加工位置の補正の必要性が無いと判定されたときに、前記本穴加工ステップでは、前回仮穴が加工された加工位置に前記第２穴あけ工具を移動して本穴を加工することを特徴とする請求項２に記載の穴加工方法。
4. 回転可能で且つ軸方向及びこの軸方向に交差する２方向に移動可能な加工軸の先端部に前記第１穴あけ工具または前記第２穴あけ工具を取付可能であり、前記仮穴加工ステップで、前記加工軸の先端部に前記第１穴あけ工具を装着し、前記本穴加工ステップで、前記加工軸の先端部に前記第２穴あけ工具を装着することを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の穴加工方法。
5. 前記被加工部材は、穴あけ加工領域が複数の領域に区画されており、加工領域が変更されるときに前記仮穴加工ステップ、前記穴計測ステップ、前記加工位置補正ステップ、前記本穴加工ステップに基づいて穴加工を行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の穴加工方法。
6. 周囲に既設の本穴が形成された加工位置に穴加工を行うときに前記仮穴加工ステップ、前記穴計測ステップ、前記加工位置補正ステップ、前記本穴加工ステップに基づいて穴加工を行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の穴加工方法。
7. 支持された被加工部材に対して、本穴より小径の仮穴を加工し、この仮穴の加工位置を計測判定した後に、前記仮穴に対して本穴を加工する穴加工方法において、前記仮穴を加工する穴加工工具であって、
   円柱形状をなす工具本体と、
   前記工具本体の先端部に設けられて前記仮穴を加工可能な切刃と、
   前記工具本体の先端部に前記切刃より基端部側に設けられて前記本穴の内径と同径の外径を有するガイド部材と、
   を備えることを特徴とする穴加工工具。

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