JP3364168B2 - 翼溝加工カッター及び該カッターを用いた翼溝加工方法 - Google Patents
翼溝加工カッター及び該カッターを用いた翼溝加工方法Info
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スタービンのロータ外周にタービン翼装着用の翼溝を加
工する時に用いられる翼溝加工カッター及び該カッター
を用いた翼溝加工方法に関する。
翼溝は、近年ますます運転条件が過酷となってきている
この種タービンの信頼性を確保する上で重要な箇所とな
ってきている。そのため、タービン翼の翼根形状には種
々のものが使用されており、中でも、図4に示すよう
に、ロータ円板1の側面から翼溝2内に挿入するクリス
マスツリー型のサイドエントリ型式の翼根部3を有した
タービン翼4が良く知られている。
来、図5に示すように、4種類のカッターを用いて4工
程(4パス)で行われていた。即ち、第1工程でテーパ
ーエンドミル(No.1カッター)5を用いて溝奥手前ま
での粗取り加工が行われた後、第2工程でTスロットカ
ッター(No.2カッター)6を用いて溝奥の粗取り加工
が行われる。次いで、第3工程で中仕上クリスマスカッ
ター(No.3カッター)7を用いて中仕上加工が行われ
た後、第4工程で仕上クリスマスカッター(No.4カッ
ター)8を用いて仕上加工が行われるのである。
あっては、加工工程の増大による加工時間の増大でコス
トアップを招来するとと共に、カッター数(工具数)の
増大によりカッター、プログラム管理が複雑となるとい
う不具合があった。
もので、加工工程の短縮による加工時間の削減でコスト
ダウンが図れると共に、カッター数(工具数)の削減に
よりカッター、プログラム管理が容易になる翼溝加工カ
ッター及び該カッターを用いた翼溝加工方法を提供する
ことを目的とする。
発明の翼溝加工カッターは、 ロータ外周にタービン翼装
着用の翼溝を加工するカッターで、カッター軸方向へタ
ービン翼のクリスマスツリー型の翼根形状に対応して複
数段に亙って形成された刃部のすくい角を前段から後段
に向けて段階的に増大したことを特徴とする。
溝を加工するカッターで、カッター軸方向へタービン翼
のクリスマスツリー型の翼根形状に対応して複数段に亙
って形成された刃部の刃面形状を前記翼根形状に対応し
た多角形状にすると共に前記刃部にリードを持たせ、か
つ前記刃部のすくい角を前段から後段に向けて段階的に
増大したことを特徴とする。
切削部へ強制的に切削油を供給するための給油リングを
装着したことを特徴とする。
ッターを用いてロータ外周にタービン翼の翼根形状に対
応した多角形状の翼溝を加工した後、仕上クリスマスカ
ッターで仕上加工を行うことを特徴とする。
ターを実施例により図面を用いて詳細に説明する。
ーの一部切欠側面図、図2は同じく各刃部のすくい角の
説明図、図3は本カッターを用いた翼溝加工の工程図で
ある。
ッター10は、図示しないフライスマシン等の主軸に連
結されるシャンク部11と該シャンク部11に連接する
カッター部12とからなり、超硬合金等で製造される。
ービン翼4のクリスマスツリー型のサイドエントリ型式
の翼根部3(換言すれば翼溝2)の形状に対応して、軸
方向へ3段に亙って且つ所定のリード(捩じれ)を持っ
て刃部13a,13b,13cが形成される。そして、
これら刃部13a,13b,13cは周方向に3個宛そ
れぞれ隣接する刃部間に油溝兼切粉排出溝14を介在さ
せて形成される。
の刃面形状が翼溝2の形状に対応した多角形状に形成さ
れる。即ち、各刃部13a,13b,13cの切刃15
の輪郭線がR部を有しない直線部の連続で構成されると
共に、直線部の数も可及的に少ない数で翼溝2の最終仕
上形状に近づくように(均一な取り代が得られるよう
に)選択される。
のすくい角は、先端(第1段目)から根元(第3段目)
にかけて段階的に増大されている。例えば、第1段目の
刃部13aのすくい角は0°で、第2段目の刃部13a
のすくい角はθ1 =7〜8°であり、第3段目の刃部1
3cのすくい角はθ2 =15°となっている。
溝加工を行う際には、図3に示すように、カッター部1
2の基端外周にリングカッター20が螺着される。この
リングカッター20は、その刃部20aでロータ円板1
(図4参照)の外周面にタービン翼4の取付座を形成す
るものである。勿論、このリングカッター20は前記カ
ッター部12の回転方向に対して反対方向にねじ込まれ
る。尚、図3中21はスペーサである。
は、環状の取付溝20dを介して給油リング30が、リ
ングカッター20の回転は許容するがそれ自体は回転不
能に嵌合され、その給油口30aに接続される給油ホー
スを介して送られてくる潤滑及び冷却用の切削油が、リ
ングカッター20に形成された浅い環状溝20bと給油
孔20cを経てカッター部12の油溝兼切粉排出溝14
より、各刃部13a,13b,13cによる切削部に供
給されるようになっている。尚、図3中31はオイルシ
ールである。
タ円板1の外周面にタービン翼4のクリスマスツリー型
のサイドエントリ型式の翼根部3を挿入するための翼溝
2を加工するにあたっては、図3に示すように、本翼溝
加工カッター10による第1工程と従来からある仕上ク
リスマスカッター8による第2工程との2工程で済む。
カッター20が回転した状態でロータ円板1の側面から
送られる(又はロータ円板1が送られる)ことで、翼溝
2とタービン翼4の取付座とが加工されるが、この際、
カッター部12の各刃部13a,13b,13cにリー
ドが付けられると共に、各刃部13a,13b,13c
の刃面形状が翼溝2の形状に対応した多角形状に形成さ
れて切削抵抗の軽減が図られている。尚、刃面形状を多
角形状に形成すると逃げ角を大きくとる加工が容易とな
る利点があり、この逃げ角を大きくとることで摩擦抵抗
を小さくして切削抵抗の更なる軽減が図れる。
のすくい角は、先端(第1段目)から根元(第3段目)
にかけて段階的に増大されて強度アップが図られてい
る。つまり、小形で負荷が大きい先端側の刃部ほどすく
い角を小さくして刃部の根元部を太く形成しているので
ある。
は、従来の第1工程から第3工程までの加工を1種類の
カッターを用いて1工程で行え、従来の第4工程に相当
する第2工程と合わせて合計2工程で翼溝加工が行え
る。
工程では、多量の切粉が出るが、これは給油リング30
からリングカッター20に形成された浅い環状溝20b
と給油孔20cを経てカッター部12の油溝兼切粉排出
溝14より各刃部13a,13b,13cの切削部に強
制的に供給される切削油により円滑に排出される。
にも、リングカッター20及び給油リング30が装着さ
れる。
の短縮による加工時間の削減でコストダウンが図れると
共に、カッター数(工具数)の削減によりカッター、プ
ログラム管理が容易になる。
の切刃15にニック(欠け目)をとびとびに設けて切削
抵抗の軽減を図っても良い。
ッター20を特に設けなくても良い。この場合、給油リ
ング30はカッター部12の基端外周に直接又は中間リ
ング部材を介して間接的に嵌合される。また、給油リン
グ30も他に強制的な給油手段があれば、特に設けなく
ても良い。
発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変更が可能であるこ
とはいうまでもない。
求項1に係る翼溝加工カッターは、ロータ外周にタービ
ン翼装着用の翼溝を加工するカッターで、カッター軸方
向へタービン翼のクリスマスツリー型の翼根形状に対応
して複数段に亙って形成された刃部のすくい角を前段か
ら後段に向けて段階的に増大したことを特徴とするの
で、効果的にカッターの強度アップが図れ、従来の複数
工程を1工程で行え、加工工程の短縮による加工時間の
削減でコストダウンが図れると共に、カッター数(工具
数)の削減によりカッター、プログラム管理が容易にな
る。
は、ロータ外周にタービン翼装着用の翼溝を加工するカ
ッターで、カッター軸方向へタービン翼のクリスマスツ
リー型の翼根形状に対応して複数段に亙って形成された
刃部の刃面形状を前記翼根形状に対応した多角形状にす
ると共に前記刃部にリードを持たせ、かつ前記刃部のす
くい角を前段から後段に向けて段階的に増大したことを
特徴とするので、効果的にカッターの切削抵抗の軽減と
強度アップが図れ、従来の複数工程を1工程で行え、加
工工程の短縮による加工時間の削減でコストダウンが図
れると共に、カッター数(工具数)の削減によりカッタ
ー、プログラム管理が容易になる。
は、前記各刃部による切削部へ強制的に切削油を供給す
るための給油リングを装着したことを特徴とするので、
切削部へ確実に切削油を供給出来ると共に該切削油によ
り増大する切粉が円滑に排出される。
前記翼溝加工カッターを用いてロータ外周にタービン翼
の翼根形状に対応した多角形状の翼溝を加工した後、仕
上クリスマスカッターで仕上加工を行うので、効果的に
カッターの切削抵抗の軽減が図れ、従来の複数工程を1
工程で行え、加工工程の短縮による加工時間の削減でコ
ストダウンが図れると共に、カッター数(工具数)の削
減によりカッター、プログラム管理が容易になる。
部切欠側面図である。
る。
Claims (4)
- 【請求項1】 ロータ外周にタービン翼装着用の翼溝を
加工するカッターで、カッター軸方向へタービン翼のク
リスマスツリー型の翼根形状に対応して複数段に亙って
形成された刃部のすくい角を前段から後段に向けて段階
的に増大したことを特徴とする翼溝加工カッター。 - 【請求項2】 ロータ外周にタービン翼装着用の翼溝を
加工するカッターで、カッター軸方向へタービン翼のク
リスマスツリー型の翼根形状に対応して複数段に亙って
形成された刃部の刃面形状を前記翼根形状に対応した多
角形状にすると共に前記刃部にリードを持たせ、かつ前
記刃部のすくい角を前段から後段に向けて段階的に増大
したことを特徴とする翼溝加工カッター。 - 【請求項3】 前記カッターに、前記各刃部による切削
部へ強制的に切削油を供給するための給油リングを装着
したことを特徴とする請求項1又は2記載の翼溝加工カ
ッター。 - 【請求項4】 請求項1,2又は3記載の翼溝加工カッ
ターを用いてロータ外周にタービン翼の翼根形状に対応
した多角形状の翼溝を加工した後、仕上クリスマスカッ
ターで仕上加工を行うことを特徴とする翼溝加工方法。
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JP13543199A JP3364168B2 (ja) | 1999-05-17 | 1999-05-17 | 翼溝加工カッター及び該カッターを用いた翼溝加工方法 |
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---|---|---|---|
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