JP2013111683A - 溝加工方法及び金属部品 - Google Patents

Abstract

【課題】金属部品Ｐにおけるラビリンス溝ＬＧ周辺の強度を十分に確保すること。
【解決手段】兼用バイト２０の先端の両側に逃げを付けた状態で、溝深さ方向に沿って一定の溝幅を有したリング溝Ｇを形成し、兼用バイト２０の先端の片側に逃げを付けた状態で、溝幅が溝底Ｇｂ側から外側に向かって拡がるようにリング溝Ｇの溝壁Ｇａ，Ｇｃを整形し、溝底切削用バイト３０の先端の両側に逃げを付けた状態で、リング溝Ｇの溝底ＧｂをＲ形状に整形すること。
【選択図】図１

Description

本発明は、溝幅が溝底側から外側に向かって拡がるように設定されたリング溝（例えばラビリンス溝）を金属部品の外周面に形成するための溝加工方法等に関する。

図９（ａ）に示すように、ガスタービンに用いられるガスタービン回転部品（金属部品の一例）Ｐとガスタービン静止部品（図示省略）との間のシール性を確保するために、ガスタービン回転部品Ｐの外周面に複数のラビリンス溝ＬＧをガスタービン回転部品Ｐの軸方向（図９（ａ）において左右方向）に沿って間隔を置いて形成することがある。ここで、ラビリンス溝ＬＧは、溝幅が溝底側から外側（径方向外側）に向かって拡がるように設定された設定リング溝の一つである。そして、ガスタービン回転部品Ｐの外周面にラビリンス溝ＬＧを形成する場合には、次のように行われている。

図９（ｂ）に示すように、先端側にラビリンス溝ＬＧの断面形状に合わせた形状の切刃１０ｅを有した総形バイト（総形の溝入れ用バイト）１０を用い、ガスタービン回転部品Ｐをその軸心（ガスタービン回転部品Ｐの軸心）Ｐｓ周りに回転させた状態で、総形バイト１０をガスタービン回転部品Ｐの軸心Ｐｓに接近する方向へ送り移動させる。これにより、総形バイト１０の切刃１０ｅによってガスタービン回転部品Ｐの外周面に切削加工を施して、ラビリンス溝ＬＧを形成することができる。

なお、本発明に関連する先行技術として特許文献１及び特許文献２に示すものがある。

特開２０１０−２７４３９７号公報 特開２００２−２３３９１２号公報

ところで、総形バイト１０をガスタービン回転部品Ｐの軸心Ｐｓに接近する方向へ送り移動させると、総形バイト１０に送り移動方向の切込み（換言すれば、溝深さ方向の切込み）を与えるだけでなく、送り移動方向に直交する方向の切込み（換言すれば、溝幅方向の切込み）を与えることになり、また、その直交する方向の切込みは、送り方向の切込みに比べて、非常に小さいものである。そのため、ガスタービン回転部品Ｐの溝加工中に、総形バイト１０とガスタービン回転部品Ｐとの間（具体的には、総形バイト１０の先端の側面とガスタービン部品Ｐに形成された切断溝との間）に擦りが発生して、摩擦熱によってラビリンス溝ＬＧの溝壁（溝壁側）に大きな引張応力が残留する傾向にあり、ガスタービン回転部品Ｐにおけるラビリンス溝ＬＧ周辺の強度低下を招くという問題がある。

なお、前述の問題は、チタン合金等、熱伝導率の小さい材料構成されるガスタービン回転部品Ｐの外周面にラビリンス溝ＬＧを形成する場合に、顕著であるが、ラビリンス溝ＬＧ等の設定リング溝をガスタービン回転部品Ｐ以外の金属部品の外周面に形成する場合にも、同様に生じるものである。

本発明の第１の特徴は、溝幅が溝底側から外側（径方向外側）に向かって拡がるように設定されたリング溝（設定リング溝）を金属部品の外周面に形成するための溝加工方法において、先端側に切刃を有した溝入れ用バイトを用い、前記金属部品をその軸心（前記金属部品の軸心）周りに回転させた状態で、前記溝入れ用バイトの先端の両側に逃げを付けながら、前記溝入れ用バイトを前記金属部品の軸心に接近する方向へ送り移動させることにより、前記溝入れ用バイトの前記切刃によって前記金属部品の外周面に切削加工を施して、溝深さ方向（前記金属部品の径方向）に沿って一定の溝幅を有したリング溝を形成する第１切削工程と、前記第１切削工程の終了後に、先端コーナ側に切刃（コーナ切刃）を有した溝壁切削用バイトを用い、前記金属部品をその軸心周りに回転させた状態で、前記溝入れ用バイトの先端の両側に逃げを付けながらながら、前記溝壁切削用バイトを前記リング溝の溝壁の縁側から溝底側に向かって送り移動させることにより、前記溝壁切削用バイトの前記切刃によって前記リング溝の溝壁に切削加工を施して、溝幅が溝底側から外側に向かって拡がるように前記リング溝の溝壁を整形する第２切削工程と、を備えたことを要旨とする。

ここで、溝幅が溝底側から外側に向かって拡がるように設定されたリング溝とは、ラビリンス溝を含む意であって、ラビリンス溝に限定するものではない。また、前記溝入れ用バイトと前記溝壁切削用バイトとして共通の兼用バイトを用いても構わない。

本発明の第１の特徴によると、前記溝加工方法は、前記溝入れ用バイトの先端の両側に逃げを付けた状態で、溝深さ方向に沿って一定の溝幅を有した前記リング溝を形成する工程と、前記溝壁切削用バイトの先端の片側に逃げを付けた状態で、溝幅が溝底側から外側に向かって拡がるように前記リング溝の溝壁を整形する工程とに分かれているため、前記溝入れ用バイト及び前記溝壁切削用バイトに送り移動方向に直交する方向の切込みを与えることなく、前記設定されたリング溝を前記金属部品の外周面に形成することができる。

本発明の第２の特徴は、金属部品において、第１の特徴からなる溝加工方法によって前記設定されたリング溝が外周面に形成されていることを要旨とする。

第２の特徴によると、第１の特徴による作用と同様の作用を奏する。

本発明によれば、前記溝入れ用バイト及び前記溝壁切削用バイトに送り移動方向に直交する方向の切込みを与えることなく、前記設定されたリング溝を前記金属部品の外周面に形成できるため、前記金属部品の溝加工中に、前記溝入れ用バイト等と前記金属部品との間の擦りの発生を抑えつつ、前記設定されたリング溝の溝壁（溝壁側）に大きな引張応力が残留することがなくなって、前記金属部品における前記設定されたリング溝周辺の強度を十分に確保することができる。

図１は、本発明の第１及び第２実施形態に係る溝加工方法における第１切削工程を説明する図である。 図２（ａ）（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る溝加工方法における第２切削工程を説明する図である。 図３（ａ）（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係る溝加工方法における第３切削工程を説明する図である。 図４（ａ）（ｂ）は、本発明の第２実施形態に係る溝加工方法における第２切削工程を説明する図である。 図５は、本発明の第２実施形態に係る溝加工方法における第３切削工程を説明する図である。 図６（ａ）（ｂ）は、本発明の第２実施形態に係る溝加工方法における第４切削工程を説明する図である。 図７は、本発明の実施形態の変形例に係る溝加工方法における第１切削工程を説明する図である。 図８（ａ）（ｂ）は、本発明の実施形態の変形例に係る溝加工方法における第２切削工程を説明する図である。 図９（ａ）は、ガスタービン回転部品の外周面に複数のラビリンス溝を形成した様子を示す図、図９（ｂ）は、ガスタービン回転部品の外周面にラビリンス溝を形成するための一般的な方法を説明する図である。

（第１実施形態）
本発明の実施形態について図面を参照して説明する。ここで、本願の図面中、「ＦＦ」は、前方向、「ＦＲ」は、後方向、「Ｌ」は、左方向、「Ｒ」は、右方向、「Ｕ」は、上方向、「Ｄ」は、下方向を指してある。また、本願の明細書の説明中、「Ｘ軸方向」とは、前後方向、「Ｚ軸方向」とは、左右方向、「Ｙ軸方向」とは、上下方向、「Ｃ軸方向」とは、Ｙ軸方向に平行な軸心周りの回転方向のことである。なお、図１から図６（ａ）（ｂ）は、ガスタービン回転部品Ｐの外周面に１つ目のラビリンス溝ＬＧを形成した後に、２つ目のラビリンス溝ＬＧを形成する様子を示している。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図１、図２、及び図３（ａ）（ｂ）を参照して説明する。

本発明の第１実施形態に係る溝加工方法は、チタン合金、ニッケル合金、又はコバルト合金により構成されたガスタービン回転部品（金属部品の一例）Ｐの外周面にラビリンス溝（設定リング溝の一例）ＬＧを形成するための方法であって、第１切削工程(1-1)、第２切削工程(1-2)、及び第３切削工程(1-3)を備えている。そして、本発明の第１実施形態に係る溝加工方法における各工程の具体的な内容は、次のようになる。

第１切削工程(1-1)
図１に示すように、旋盤のタレット型刃物台（図示省略）をＸ軸方向、Ｚ軸方向、Ｙ軸方向、及びＣ軸方向へ移動制御することにより、タレット型刃物台に装着された溝入れ用バイトとしての兼用バイト２０を旋盤のワーク主軸（図示省略）にセットしたガスタービン回転部品Ｐの外周面に接近した位置（図１において仮想線で示す位置）に位置させる。ここで、兼用バイト２０は、先端側から先端両コーナ側にかけて切刃２０ｅを有し、兼用バイト２０のバイト幅は、兼用バイト２０の先端に向かって拡がってあって、兼用バイト２０の切刃２０ｅの先端両コーナ側部分は、Ｒ形状を呈している。次に、回転モータ（図示省略）の駆動によりガスタービン回転部品Ｐをその軸心（ガスタービン回転部品Ｐの軸心）Ｐｓ周りにワーク主軸と一体的に回転させる。そして、タレット型刃物台をＸ軸方向へ移動制御することにより、ガスタービン回転部品Ｐをその軸心Ｐｓ周りに回転させた状態で、兼用バイト２０の先端の両側（左右両側）に逃げを付けながら、兼用バイト２０をガスタービン回転部品Ｐの軸心Ｐｓに接近する方向（前方向）へ送り移動させる。これにより、兼用バイト２０の切刃２０ｅによってガスタービン回転部品Ｐの外周面に切削加工を施して、溝深さ方向に沿って一定の溝幅を有したリング溝Ｇを形成することができる。

第２切削工程(1-2)
第１切削工程(1-1)の終了後に、図２（ａ）に示すように、タレット型刃物台のＸ軸方向及びＺ軸方向へ移動制御することにより、溝壁切削用バイトとしての兼用バイト２０をリング溝Ｇの左溝壁Ｇａの縁側に接近した位置（図２（ａ）において仮想線で示す位置）に位置させる。そして、タレット型刃物台をＸ軸方向、Ｚ軸方向、及びＣ軸方向へ移動制御することにより、ガスタービン回転部品Ｐをその軸心Ｐｓ周りに回転させた状態で、兼用バイト２０の先端の片側（左側）に逃げを付けながら、兼用バイト２０をリング溝Ｇの左溝壁Ｇａの縁側から溝底Ｇｂ側に向かって送り移動させる。これにより、兼用バイト２０の切刃２０ｅによってリング溝Ｇの左溝壁Ｇａに切削加工を施して、溝幅が溝底Ｇｂ側から外側に向かって拡がるようにリング溝Ｇの左溝壁Ｇａを整形することができる。

同様に、図２（ｂ）に示すように、タレット型刃物台のＸ軸方向及びＺ軸方向へ移動制御することにより、兼用バイト２０をリング溝Ｇの右溝壁Ｇｃの縁側に接近した位置（図２（ｂ）において仮想線で示す位置）に位置させる。そして、タレット型刃物台のＸ軸方向、Ｚ軸方向、及びＣ軸方向へ移動制御することにより、ガスタービン回転部品Ｐをその軸心Ｐｓ周りに回転させた状態で、兼用バイト２０の先端の片側（右側）に逃げを付けながら、兼用バイト２０をリング溝Ｇの右溝壁Ｇｃの縁側から溝底Ｇｂ側に向かって送り移動させる。これにより、兼用バイト２０の切刃２０ｅによってリング溝Ｇの右溝壁Ｇｃに切削加工を施して、溝幅が溝底Ｇｂ側から外側に向かって拡がるようにリング溝Ｇの右溝壁Ｇｃを整形することができる。

なお、第２切削工程(1-2)において、兼用バイト２０を用いる代わりに、先端コーナ側にＲ形状の切刃（コーナ切刃）を有した別の溝壁切削用バイト（図示省略）を用いても構わない。

第３切削工程(1-3)
第２切削工程(1-2)の終了後に、図３（ａ）に示すように、タレット型刃物台のＸ軸方向、Ｚ軸方向、及びＣ軸方向へ移動制御することにより、タレット刃物台に装着された溝底切削用バイト３０をリング溝Ｇに接近した位置（図３（ａ）において仮想線で示す位置）に位置させる。ここで、溝底切削用バイト３０は、先端側にＲ形状の切刃３０ｅを有し、溝底切削用バイト３０の先端の両側面（左側面及び右側面）は、先細りのテーパ形状を呈してあって、溝底切削用バイト３０の先端側の大きさは、ラビリンス溝ＬＧの断面の大きさよりも僅かに小さくなっている。そして、タレット型刃物台のＸ軸方向へ移動制御することにより、ガスタービン回転部品Ｐをその軸心Ｐｓ周りに回転させた状態で、溝底切削用バイト３０の先端の両側（左右両側）に逃げを付けながら、溝底切削用バイト３０をガスタービン回転部品Ｐの軸心Ｐｓに接近する方向へ送り移動させる。これにより、溝底切削用バイト３０の切刃３０ｅによってリング溝Ｇの溝底Ｇｂに切削加工を施して、リング溝Ｇの溝底ＧｂをＲ形状に整形しつつ、リング溝Ｇをラビリンス溝ＬＧに最終的に仕上げることができる（図９（ａ）参照）。

なお、第２切削工程(1-3)において、溝底切削用バイト３０を用いる代わりに、図３（ｂ）に示すように、先端側にＲ形状の切刃４０ｅを有しかつ先端の両側面がストレート形状を呈した別の溝底切削用バイト４０を用いても構わない。

続いて、本発明の第１実施形態の作用及び効果について説明する。

本発明の第１実施形態に係る溝加工方法は、兼用バイト２０の先端の両側に逃げを付けた状態で、溝深さ方向に沿って一定の溝幅を有したリング溝Ｇを形成する工程と、兼用バイト２０の先端の片側に逃げを付けた状態で、溝幅が溝底Ｇｂ側から外側に向かって拡がるようにリング溝Ｇの溝壁Ｇａ，Ｇｃを整形する工程と、溝底切削用バイト３０の先端の両側に逃げを付けた状態で、リング溝Ｇの溝底ＧｂをＲ形状に整形する工程とに分かれているため、兼用バイト２０及び溝底切削用バイト３０に送り移動方向に直交する方向の切込みを与えることなく、ガスタービン回転部品Ｐの外周面にラビリンス溝ＬＧを形成することができる。

従って、本発明の実施形態によれば、ガスタービン回転部品Ｐの溝加工中に、兼用バイト２０等とガスタービン回転部品Ｐとの間の擦りの発生を抑えつつ、ラビリンス溝ＬＧの溝壁（溝壁側）に大きな引張応力が残留することがなくなって、ガスタービン回転部品Ｐにおけるラビリンス溝ＬＧ周辺の強度を十分に確保することができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について図４（ａ）（ｂ）、図５、及び図６（ａ）（ｂ）を参照して説明する。

本発明の第２実施形態に係る溝加工方法は、チタン合金、ニッケル合金、又はコバルト合金により構成されたガスタービン回転部品Ｐの外周面にラビリンス溝ＬＧを形成するための方法であって、第１切削工程(2-1)、第２切削工程(2-2)、第３切削工程(2-3)、及び第４切削工程を備えている。そして、本発明の第２実施形態に係る溝加工方法における各工程の具体的な内容は、次のようになる。

第１切削工程(2-1)
本発明の第１実施形態に係る溝加工方法における第１切削工程(1-1)と同様の処理を実行することにより、溝入れ用バイトとしての兼用バイト２０の切刃２０ｅによってガスタービン回転部品Ｐの外周面に切削加工を施して、溝深さ方向に沿って一定の溝幅を有したリング溝Ｇを形成することができる（図１参照）。

第２切削工程(2-2)
第１切削工程(2-1)の終了後に、図４（ａ）に示すように、タレット型刃物台のＸ軸方向及びＺ軸方向へ移動制御することにより、溝壁切削用バイトとしての兼用バイト２０をリング溝Ｇの左溝壁Ｇａに接近した位置（図４（ａ）において仮想線で示す位置）に位置させる。そして、タレット型刃物台をＸ軸方向、Ｚ軸方向、及びＣ軸方向へ移動制御することにより、ガスタービン回転部品Ｐをその軸心Ｐｓ周りに回転させた状態で、兼用バイト２０の先端の片側（左側）に逃げを付けながら、兼用バイト２０をリング溝Ｇの左溝壁Ｇａの縁側から溝底Ｇｂ側に向かって送り移動させる。これにより、兼用バイト２０の切刃２０ｅによってリング溝Ｇの左溝壁Ｇａに切削加工を施して、リング溝Ｇの左溝壁Ｇａに余肉Ｔを残した状態で、溝幅が溝底Ｇｂ側から外側に向かって拡がるようにリング溝Ｇの左溝壁Ｇａを整形することができる。

同様に、図４（ｂ）に示すように、タレット型刃物台のＸ軸方向及びＺ軸方向へ移動制御することにより、溝壁切削用バイトとしての兼用バイト２０をリング溝Ｇの右溝壁Ｇｃに接近した位置（図４（ｂ）において仮想線で示す位置）に位置させる。そして、タレット型刃物台のＸ軸方向、Ｚ軸方向、及びＣ軸方向へ移動制御することにより、ガスタービン回転部品Ｐをその軸心Ｐｓ周りに回転させた状態で、兼用バイト２０の先端の片側（右側）に逃げを付けながら、兼用バイト２０をリング溝Ｇの右溝壁Ｇｃの縁側から溝底Ｇｂ側に向かって送り移動させる。これにより、兼用バイト２０の切刃２０ｅによってリング溝Ｇの右溝壁Ｇｃに切削加工を施して、リング溝Ｇの右溝壁Ｇｃに余肉Ｔを残した状態で、溝幅が溝底Ｇｂ側から外側に向かって拡がるようにリング溝Ｇの右溝壁Ｇｃを整形することができる。

第３切削工程(2-3)
第２切削工程(2-2)の終了後に、図５に示すように、タレット型刃物台のＸ軸方向、Ｚ軸方向、及びＣ軸方向へ移動制御することにより、タレット刃物台に装着された溝底切削用バイトとしての兼用バイト５０をリング溝Ｇに接近した位置（図５において仮想線で示す位置）に位置させる。ここで、兼用バイト５０は、先端側にＲ形状の切刃５０ｅを有し、兼用バイト５０の先端の両側面（左右両側面）は、先細りのテーパ形状を呈してあって、兼用バイト５０の先端側の大きさは、ラビリンス溝ＬＧの断面の大きさの略半分になっている。そして、タレット型刃物台のＸ軸方向へ移動制御することにより、ガスタービン回転部品Ｐをその軸心Ｐｓ周りに回転させた状態で、兼用バイト５０の先端の両側（左右両側）に逃げを付けながら、兼用バイト５０をガスタービン回転部品Ｐの軸心Ｐｓに接近する方向へ送り移動させる。これにより、兼用バイト５０の切刃５０ｅによってリング溝Ｇの溝底Ｇｂに切削加工を施して、リング溝Ｇの溝底Ｇｂに余肉Ｔを残した状態で、リング溝Ｇの溝底ＧｂをＲ形状に整形することができる。

第４切削工程(2-4)
第３切削工程(2-3)の終了後に、図６（ａ）に示すように、タレット型刃物台のＸ軸方向及びＺ軸方向へ移動制御することにより、仕上げ用バイトとしての兼用バイト５０をリング溝Ｇの左溝壁Ｇａに接近した位置（図６（ａ）において仮想線示す位置）に位置させる。そして、タレット型刃物台をＸ軸方向、Ｚ軸方向、及びＣ軸方向へ移動制御することにより、ガスタービン回転部品Ｐをその軸心Ｐｓ周りに回転させた状態で、兼用バイト５０の先端の片側（左側）に逃げを付けながら、兼用バイト５０をリング溝Ｇの左溝壁Ｇａの縁側から溝底Ｇｂ側に向かって送り移動させる。これにより、兼用バイト２０の切刃２０ｅによってリング溝Ｇの左溝壁Ｇａの縁側から溝底Ｇｂ側にかけて余肉Ｔを除去することができる。

同様に、図６（ｂ）に示すように、タレット型刃物台のＸ軸方向及びＺ軸方向へ移動制御することにより、仕上げ用バイトとしての兼用バイト５０をリング溝Ｇの右溝壁Ｇｃに接近した位置（図６（ｂ）において仮想線示す位置）に位置させる。そして、タレット型刃物台のＸ軸方向、Ｚ軸方向、及びＣ軸方向へ移動制御することにより、ガスタービン回転部品Ｐをその軸心Ｐｓ周りに回転させた状態で、兼用バイト５０の先端の片側（右側）に逃げを付けながら、兼用バイト５０をリング溝Ｇの右溝壁Ｇｃの縁側から溝底Ｇｂ側に向かって送り移動させる。これにより、兼用バイト５０の切刃５０ｅによってリング溝Ｇの右溝壁Ｇｃの縁側から溝底Ｇｂ側にかけて余肉Ｔを除去して、リング溝Ｇをラビリンス溝ＬＧに最終的に仕上げることができる。

次に、本発明の第２実施形態の作用及び効果について説明する。

本発明の第２実施形態に係る溝加工方法は、兼用バイト２０の先端の両側に逃げを付けた状態で、溝深さ方向に沿って一定の溝幅を有したリング溝Ｇを形成する工程と、兼用バイト２０の先端の片側に逃げを付けた状態で、溝幅が溝底Ｇｂ側から外側に向かって拡がるようにリング溝Ｇの溝壁Ｇａ，Ｇｃを整形する工程と、兼用バイト５０の先端の両側に逃げを付けた状態で、リング溝Ｇの溝底ＧｂをＲ形状に整形する工程と、兼用バイト５０の先端の片側に逃げを付けた状態で、リング溝Ｇの溝壁Ｇａ，Ｇｃの縁側から溝底Ｇｂ側にかけて余肉Ｔを除去する工程とに分かれているため、兼用バイト２０，５０に送り移動方向に直交する方向の切込みを与えることなく、ガスタービン回転部品Ｐの外周面にラビリンス溝ＬＧを形成することができる。

リング溝Ｇの溝壁Ｇａ，Ｇｃに余肉Ｔを残した状態で、溝幅が溝底Ｇｂ側から外側に向かって拡がるようにリング溝Ｇの溝壁Ｇａ，Ｇｃを整形し、リング溝Ｇの溝底Ｇｂに余肉Ｔを残した状態で、リング溝Ｇの溝底ＧｂをＲ形状に整形した後に、兼用バイト２０の切刃２０ｅによってリング溝Ｇの溝壁Ｇａ，Ｇｃの縁側から溝底Ｇｂ側にかけて余肉Ｔを除去しているため、ラビリンス溝ＬＧの溝壁Ｇａ，Ｇｃに加工段差（加工ミスマッチ）が付くことがない。

従って、本発明の第２実施形態によれば、兼用バイト２０，５０に送り移動方向に直交する方向の切込みを与えることなく、ガスタービン回転部品Ｐの外周面にラビリンス溝ＬＧを形成できるため、ガスタービン回転部品Ｐの溝加工中に、兼用バイト２０，５０とガスタービン回転部品Ｐとの間の擦りの発生を抑えつつ、ラビリンス溝ＬＧの溝壁（溝壁側）に大きな引張応力が残留することがなくなって、ガスタービン回転部品Ｐにおけるラビリンス溝ＬＧ周辺の強度を十分に確保することができる。特に、ラビリンス溝ＬＧの溝壁Ｇａ，Ｇｃに加工段差（加工ミスマッチ）が付くことがないため、ガスタービン回転部品Ｐにおけるラビリンス溝ＬＧ周辺の強度をより十分に確保することができる。

（変形例）
本発明の実施形態の変形例について図７及び図８（ａ）（ｂ）を参照して説明する。

本発明の第１実施形態における溝加工方法における第１切削工程(1-1)及び本発明の第２実施形態における溝加工方法における第１切削工程(2-1)は、次のように実行しても構わない。

図７に示すように、ガスタービン回転部品Ｐの外周面に１つ目のリング溝（右側のリング溝）Ｇを形成した後に、タレット型刃物台のＺ軸方向へ移動制御することにより、兼用バイト２０にガスタービン回転部品Ｐの軸方向の横送り（ピッチ送り）を与える。そして、ガスタービン回転部品Ｐをその軸心Ｐｓ周りに回転させた状態で、兼用バイト２０の先端の両側（左右両側）に逃げを付けながら、兼用バイト２０をガスタービン回転部品Ｐの軸心Ｐｓに接近する方向（前方向）へ送り移動させることにより、兼用バイト２０の切刃２０ｅによってガスタービン回転部品Ｐの外周面に切削加工を施す。これにより、ガスタービン回転部品Ｐの外周面に２つ目のリング溝（左側のリング溝）Ｇを形成しつつ、Ｚ軸方向に隣接するリング溝Ｇ間に環状のフィンＦを区画形成することができる。

本発明の第１実施形態における溝加工方法における第２切削工程(1-2)及び本発明の第２実施形態における溝加工方法における第１切削工程(2-2)は、次のように実行しても構わない。

フィンＦを間にして一方のリング溝（右側のリング溝）Ｇの左溝壁Ｇａと他方のリング溝（左側のリング溝）Ｇの右溝壁Ｇｃに切削加工を施す場合に、タレット型刃物台のＸ軸方向、Ｚ軸方向、及びＣ軸方向へ移動制御することにより、兼用バイト２０を一方のリング溝Ｇの左溝壁Ｇａの縁側から溝底Ｇｂ側に向かって送り移動させる動作と、兼用バイト２０を他方のリング溝Ｇの右溝壁Ｇｃの縁側から溝底Ｇｂ側に向かって送り移動させる動作とを交互に繰り返して行う。これにより、フィンＦの倒れ（変形）を抑えつつ、溝幅が溝底Ｇｂ側から外側に向かって拡がるように一方のリング溝Ｇの左溝壁Ｇａ及び他方のリング溝Ｇの右溝壁Ｇｃを整形することができる。

続いて、本発明の実施形態の変形例の作用及び効果について説明する。

フィンＦを間にして一方のリング溝Ｇの左溝壁Ｇａと他方のリング溝Ｇの右溝壁Ｇｃに切削加工を施す場合に、フィンＦの倒れ（変形）を抑えつつ、溝幅が溝底Ｇｂ側から外側に向かって拡がるように一方のリング溝Ｇの左溝壁Ｇａ及び他方のリング溝Ｇの右溝壁Ｇｃを整形できるため、兼用バイト２０とガスタービン回転部品Ｐ（具体的には、フィンＦ）との間の擦りの発生をより十分に抑えて、本発明の第１及び第２実施形態の効果をより高めることができる。

なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限られるものではなく、例えば、本発明の実施形態に係る溝加工方法をガスタービン回転部品Ｐ以外の金属部品の外周面に設定リング溝を形成する場合に適用する等、その他、種々の態様で実施可能である。また、本発明に包含される権利範囲は、本発明の実施形態に限定されものでなく、例えば本発明の実施形態に係る溝加工方法によってラビリンス溝ＬＧ等の設定リング溝が外周面に形成されたガスタービン回転部品等の金属部品にも及ぶものである。

Ｐ ガスタービン回転部品
Ｐｓ ガスタービン回転部品の軸心
ＬＧ ラビリンス溝
Ｇ リング溝
Ｇａ リング溝の左溝壁
Ｇｂ リング溝の溝底
Ｇｃ リング溝の右溝壁
Ｆ フィン
Ｔ 余肉
１０ 総形バイト
１０ｅ 総形バイトの切刃
２０ 兼用バイト
２０ｅ 兼用バイトの切刃
３０ 溝底切削用バイト
３０ｅ 溝底切削用バイトの切刃
４０ 溝底切削用バイト
４０ｅ 溝底切削用バイトの切刃
５０ 兼用バイト
５０ｅ 兼用バイトの切刃

Claims (7)

1. 溝幅が溝底側から外側に向かって拡がるように設定されたリング溝を金属部品の外周面に形成するための溝加工方法において、
   先端側に切刃を有した溝入れ用バイトを用い、前記金属部品をその軸心周りに回転させた状態で、前記溝入れ用バイトの先端の両側に逃げを付けながら、前記溝入れ用バイトを前記金属部品の軸心に接近する方向へ送り移動させることにより、前記溝入れ用バイトの前記切刃によって前記金属部品の外周面に切削加工を施して、溝深さ方向に沿って一定の溝幅を有したリング溝を形成する第１切削工程と、
   前記第１切削工程の終了後に、先端コーナ側に切刃を有した溝壁切削用バイトを用い、前記金属部品をその軸心周りに回転させた状態で、前記溝壁切削用バイトの先端の片側に逃げを付けながら、前記溝壁切削用バイトを前記リング溝の溝壁の縁側から溝底側に向かって送り移動させることにより、前記溝壁切削用バイトの前記切刃によって前記リング溝の溝壁に切削加工を施して、溝幅が溝底側から外側に向かって拡がるように前記リング溝の溝壁を整形する第２切削工程と、を備えたことを特徴とする溝加工方法。
2. 前記第２切削工程の終了後に、先端側にＲ形状の切刃を有した溝底切削用バイトを用い、前記金属部品をその軸心周りに回転させた状態で、前記溝底切削用バイトの先端の両側に逃げを付けながら、前記溝底切削用バイトを前記リング溝の溝底側に向かって送り移動させることにより、前記溝底切削用バイトの前記切刃によって前記リング溝の溝底に切削加工を施して、前記リング溝の溝底をＲ形状に整形する第３切削工程と、を備えたことを特徴とする溝加工方法。
3. 前記第２切削工程は、前記溝壁切削用バイトの前記切刃によって前記リング溝の溝壁に切削加工を施して、前記リング溝の溝壁に余肉を残した状態で、溝幅が溝底側から外側に向かって拡がるように前記リング溝の溝壁を整形するものであって、
   前記第３切削工程は、前記溝底切削用バイトの前記切刃によって前記リング溝の溝底に切削加工を施して、前記リング溝の溝底に余肉を残した状態で、前記リング溝の溝底をＲ形状に整形するものであって、
   前記第３切削工程の終了後に、先端側にＲ形状の切刃を有した仕上げ切削用バイトを用い、前記金属部品をその軸心周りに回転させた状態で、前記仕上げ切削用バイトの先端の片側に逃げを付けながら、前記仕上げ切削用バイトを前記リング溝の溝壁の縁側から溝底側に向かって送り移動させることにより、前記仕上げ切削用バイトの前記切刃によって前記リング溝の溝壁の縁側から溝底側にかけて余肉を除去して仕上げる第４切削工程と、を備えたことを特徴とする請求項２に記載の溝加工方法。
4. 前記第１切削工程は、前記金属部品の外周面に１つ目の前記リング溝を形成した後に、前記溝入れ用バイトに前記金属部品の軸方向の横送りを与えて、前記溝入れ用バイトの前記切刃による切削加工を施すことにより、前記金属部品の外周面に２つ目の前記リング溝を形成しつつ、前記軸方向に隣接する前記リング溝間に環状のフィンを区画形成するものであって、
   前記第２切削工程は、前記フィンを間にして一方の前記リング溝の溝壁と他方の前記リング溝の溝壁に切削加工を施す場合に、前記溝壁切削用バイトを一方の前記リング溝の溝壁の縁側から溝底側に向かって送り移動させる動作と、前記溝壁切削用バイトを他方の前記リング溝の溝壁の縁側から溝底側に向かって送り移動させる動作とを交互に繰り返して行うものであることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれかの請求項に記載の溝加工方法。
5. 前記金属部品は、チタン合金、ニッケル合金、又はコバルト合金により構成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれかの請求項に記載の溝加工方法。
6. 前記設定されたリング溝は、ラビリンス溝であることを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれかの請求項に記載の溝加工方法。
7. 請求項１から請求項６のうちにいずれかの請求項に記載の溝加工方法によって前記設定されたリング溝が外周面に形成されていることを特徴とする金属部品。

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