JP4365904B2 - 翼根部加工用総型カッタ - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本願発明は、タービンブレードの翼根部を加工する総型カッタに関するもので、加工能率を向上させるための工具形状の改良に係る。
【０００２】
【従来の技術】
タービンブレードの翼根部は、凹凸の連続した波形が翼根の表裏にＶ字状に形成され、これがロ−タ−部と嵌合して固定される。この翼根部の加工には従来から図１および図２に示すような翼根形状の輪郭をもった総型カッタが用いられ、大型の翼根には内径付きのものが用いられるが、これはその特徴的な形状からクリスマスツリーカッタとも呼ばれている。翼根形状は要求精度が厳しく、その加工には粗切削から仕上げ切削まで数段階に分けて加工するのが常であり、要求精度を満たすには切れ刃を精度よく工作できる一体の総型カッタが不可欠であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする問題点】
しかしながら、従来の一体形の総型カッタは、切れ刃を波状に連続して成形できるため、切れ刃精度を得るには便宜があったが、切削性能に関しては切れ刃が長く、かつねじれ角やすくい角など切削性を高める施策がとれないため、切削抵抗が大きく、送り速度が大きくできず、加工能率が良くないというという問題があった。
【０００４】
【本発明の目的】
本願発明は以上のような背景のもとになされたものであり、総型カッタを２以上のリング状部に分割して製作することにより、切削性を高める手段を講じるとともに切屑排除にも配慮して、切削抵抗を減じて送り速度を速くできる、加工能率の優れた翼根部加工用の総型カッタを提供することを目的とする。
【０００５】
【問題を解決するための手段】
本願発明は、上記の目的を達成するために、タービンブレードの翼根部を加工する軸を貫通して組み立てた総型カッタにおいて、該総型カッタ本体をリング状に、２以上に分割し、該リング状の切れ刃にねじれ角を設け、軸を貫通して組み立て、一体のカッタとしたとき、該リング状ごとの切れ刃の繋ぎ位置をずらして配置することによって、該総型カッターの軸方向で切れ刃を不連続に設けたことを特徴とする翼根部加工用総型カッタである。
【０００６】
【作用】
翼根部加工用総型カッタは、カッタ本体をリング状に、２つ以上のリング状部に分割して製作することにより、短い切れ刃長さを高精度に成形すればよく、また刃形を改良して切削性を高めることが可能になったのである。態様として、切れ刃が軸方向に連続しないよう各リング状部の切れ刃位置をずらして配置することにより、切屑長さを短くし、かつ、断続切削を緩和する。切れ刃が連続した従来品における、切削抵抗が断続的に発生し、また全刃長におよぶ長い切屑を排出するという欠点を改善するのである。
【０００７】
また、各リング状部のねじれ角を大きくしたり、各リング状部ごとにねじれ角を変化させることにより、切削抵抗を減じることが可能となる。とくに各リング状部は切れ刃がほぼ凸形の輪郭をもつように分割することにより、各リング状部の切れ刃を１刃ごとにねじれ方向を変えた交互ねじれ刃や千鳥刃に形成することが容易となり、切削性が著しく向上する。少なくとも１つのリング状部を交互ねじれ刃あるいは千鳥刃とすることで効果を発揮する。尚、凸形の輪郭で分割した場合輪郭精度を高めて切れ刃を成形できる。また、分割とすることにより加工精度においても、とくに精度が厳しい部分、さほどの精度を要しない部分とで任意に形状を選択できる。精度が厳しい部分がわずかな損耗で精度維持ができなくなれば、この部分のみを新規のものと交換して使用することで経済的な作業が行なえる。以下、本発明をその実施例を示す図面に基づいて説明する。
【０００８】
【実施例】
図３は本発明例であり、高速度工具鋼製の直径１２０ｍｍ、長さ７６ｍｍ、刃数１２刃のタービンブレードの翼根部加工用総型カッタであって、これをリング状の４つのリング状部に切れ刃の凹部において分割したものである。分割の結果、直径１２０ｍｍ、長さ２０ｍｍ、直径１０８ｍｍ、長さ１８ｍｍ、直径９６ｍｍ、長さ１６ｍｍ、直径８５ｍｍ、長さ２２ｍｍの４つのカッタとなった。ここで、長さの一部のみに切れ刃が存する最大径リング状部は図４に説明する右ねじれとし、他の３つのリング状部はねじれ角１５度で、ねじれ方向をリング状部ごとに右ねじれ、左ねじれと交互に変えた例を示す。図５は、１つのリング状部で、１刃ごとに右ねじれ、左ねじれと交互に変えた千鳥刃の例を示す。カッタの内径には駆動のためのキ−溝を設け、これの位置を加減してキ−溝で組み立てたとき、切れ刃の頂部が１５度を越えるねじれ角をなすようにした。これを従来品である右ねじれ刃１０°の一体型カッタと比較に供した。耐熱鋼ＳＵＳ４３０製のタービンブレード翼根を加工したところ、従来品が３５ｍｍ／ｍｉｎの送り速度で使用していたのに対して、本発明品は７０ｍｍ／ｍｉｎの送り速度が可能であって加工時間を半減、したがって加工能率を倍増することができた。
本実施例のほか、図６、図７および図８、図９に示す態様がある。図６、図７は切れ刃を不連続とした右ねじれ刃で、図８は、図９に示す、１つのリング状部の１刃こどに交互ねじれ刃を用いたものである。なお、本実施例においては各リング状部の刃数、工具材料等は同一としたが、これらを変化して差し支えないことは既述の通りである。
【０００９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、総型カッタを２以上のリング状部に分割して製作することにより、切削性を高める刃形を構成することが可能となり、切屑排除を良好にして、加工能率の優れた翼根部加工用の総型カッタが得られたのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、従来品の正面図を示す。
【図２】図２は、図１の側面図を示す。
【図３】図３は、本発明の実施例の正面図を示す。
【図４】図４は、図３の切れ刃の配置を説明する説明図で右ねじれ刃を示す。
【図５】図５は、切れ刃の配置を説明する説明図で千鳥刃を示す。
【図６】図６は、本発明の他の実施例の正面図を示す。
【図７】図７は、図６の側面図を示す。
【図８】図８は、本発明の他の実施例の正面図を示す。
【図９】図９は、切れ刃の配置を説明する説明図で交互ねじれ刃を示す。
【符号の説明】
１ カッタ本体
２ 分割したリング状部
４ 切れ刃
５ 右ねじれ刃
６ 左ねじれ刃
７ キ−溝
α ねじれ角
【産業上の利用分野】
本願発明は、タービンブレードの翼根部を加工する総型カッタに関するもので、加工能率を向上させるための工具形状の改良に係る。
【０００２】
【従来の技術】
タービンブレードの翼根部は、凹凸の連続した波形が翼根の表裏にＶ字状に形成され、これがロ−タ−部と嵌合して固定される。この翼根部の加工には従来から図１および図２に示すような翼根形状の輪郭をもった総型カッタが用いられ、大型の翼根には内径付きのものが用いられるが、これはその特徴的な形状からクリスマスツリーカッタとも呼ばれている。翼根形状は要求精度が厳しく、その加工には粗切削から仕上げ切削まで数段階に分けて加工するのが常であり、要求精度を満たすには切れ刃を精度よく工作できる一体の総型カッタが不可欠であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする問題点】
しかしながら、従来の一体形の総型カッタは、切れ刃を波状に連続して成形できるため、切れ刃精度を得るには便宜があったが、切削性能に関しては切れ刃が長く、かつねじれ角やすくい角など切削性を高める施策がとれないため、切削抵抗が大きく、送り速度が大きくできず、加工能率が良くないというという問題があった。
【０００４】
【本発明の目的】
本願発明は以上のような背景のもとになされたものであり、総型カッタを２以上のリング状部に分割して製作することにより、切削性を高める手段を講じるとともに切屑排除にも配慮して、切削抵抗を減じて送り速度を速くできる、加工能率の優れた翼根部加工用の総型カッタを提供することを目的とする。
【０００５】
【問題を解決するための手段】
本願発明は、上記の目的を達成するために、タービンブレードの翼根部を加工する軸を貫通して組み立てた総型カッタにおいて、該総型カッタ本体をリング状に、２以上に分割し、該リング状の切れ刃にねじれ角を設け、軸を貫通して組み立て、一体のカッタとしたとき、該リング状ごとの切れ刃の繋ぎ位置をずらして配置することによって、該総型カッターの軸方向で切れ刃を不連続に設けたことを特徴とする翼根部加工用総型カッタである。
【０００６】
【作用】
翼根部加工用総型カッタは、カッタ本体をリング状に、２つ以上のリング状部に分割して製作することにより、短い切れ刃長さを高精度に成形すればよく、また刃形を改良して切削性を高めることが可能になったのである。態様として、切れ刃が軸方向に連続しないよう各リング状部の切れ刃位置をずらして配置することにより、切屑長さを短くし、かつ、断続切削を緩和する。切れ刃が連続した従来品における、切削抵抗が断続的に発生し、また全刃長におよぶ長い切屑を排出するという欠点を改善するのである。
【０００７】
また、各リング状部のねじれ角を大きくしたり、各リング状部ごとにねじれ角を変化させることにより、切削抵抗を減じることが可能となる。とくに各リング状部は切れ刃がほぼ凸形の輪郭をもつように分割することにより、各リング状部の切れ刃を１刃ごとにねじれ方向を変えた交互ねじれ刃や千鳥刃に形成することが容易となり、切削性が著しく向上する。少なくとも１つのリング状部を交互ねじれ刃あるいは千鳥刃とすることで効果を発揮する。尚、凸形の輪郭で分割した場合輪郭精度を高めて切れ刃を成形できる。また、分割とすることにより加工精度においても、とくに精度が厳しい部分、さほどの精度を要しない部分とで任意に形状を選択できる。精度が厳しい部分がわずかな損耗で精度維持ができなくなれば、この部分のみを新規のものと交換して使用することで経済的な作業が行なえる。以下、本発明をその実施例を示す図面に基づいて説明する。
【０００８】
【実施例】
図３は本発明例であり、高速度工具鋼製の直径１２０ｍｍ、長さ７６ｍｍ、刃数１２刃のタービンブレードの翼根部加工用総型カッタであって、これをリング状の４つのリング状部に切れ刃の凹部において分割したものである。分割の結果、直径１２０ｍｍ、長さ２０ｍｍ、直径１０８ｍｍ、長さ１８ｍｍ、直径９６ｍｍ、長さ１６ｍｍ、直径８５ｍｍ、長さ２２ｍｍの４つのカッタとなった。ここで、長さの一部のみに切れ刃が存する最大径リング状部は図４に説明する右ねじれとし、他の３つのリング状部はねじれ角１５度で、ねじれ方向をリング状部ごとに右ねじれ、左ねじれと交互に変えた例を示す。図５は、１つのリング状部で、１刃ごとに右ねじれ、左ねじれと交互に変えた千鳥刃の例を示す。カッタの内径には駆動のためのキ−溝を設け、これの位置を加減してキ−溝で組み立てたとき、切れ刃の頂部が１５度を越えるねじれ角をなすようにした。これを従来品である右ねじれ刃１０°の一体型カッタと比較に供した。耐熱鋼ＳＵＳ４３０製のタービンブレード翼根を加工したところ、従来品が３５ｍｍ／ｍｉｎの送り速度で使用していたのに対して、本発明品は７０ｍｍ／ｍｉｎの送り速度が可能であって加工時間を半減、したがって加工能率を倍増することができた。
本実施例のほか、図６、図７および図８、図９に示す態様がある。図６、図７は切れ刃を不連続とした右ねじれ刃で、図８は、図９に示す、１つのリング状部の１刃こどに交互ねじれ刃を用いたものである。なお、本実施例においては各リング状部の刃数、工具材料等は同一としたが、これらを変化して差し支えないことは既述の通りである。
【０００９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、総型カッタを２以上のリング状部に分割して製作することにより、切削性を高める刃形を構成することが可能となり、切屑排除を良好にして、加工能率の優れた翼根部加工用の総型カッタが得られたのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、従来品の正面図を示す。
【図２】図２は、図１の側面図を示す。
【図３】図３は、本発明の実施例の正面図を示す。
【図４】図４は、図３の切れ刃の配置を説明する説明図で右ねじれ刃を示す。
【図５】図５は、切れ刃の配置を説明する説明図で千鳥刃を示す。
【図６】図６は、本発明の他の実施例の正面図を示す。
【図７】図７は、図６の側面図を示す。
【図８】図８は、本発明の他の実施例の正面図を示す。
【図９】図９は、切れ刃の配置を説明する説明図で交互ねじれ刃を示す。
【符号の説明】
１ カッタ本体
２ 分割したリング状部
４ 切れ刃
５ 右ねじれ刃
６ 左ねじれ刃
７ キ−溝
α ねじれ角
Claims (3)
- タービンブレードの翼根部を加工する軸を貫通して組み立てた総型カッタにおいて、該総型カッタ本体をリング状に、２以上に分割し、該リング状の切れ刃にねじれ角を設け、軸を貫通して組み立て、一体のカッタとしたとき、該リング状ごとの切れ刃の繋ぎ位置をずらして配置することによって、該総型カッターの軸方向で切れ刃を不連続に設けたことを特徴とする翼根部加工用総型カッタ。
- 請求項１記載の翼根部加工用総型カッタにおいて、該切れ刃の繋ぎ位置をずらして配置を、該リング状の切れ刃を軸方向長さ全体に設け、且つ、該リング状毎に、ねじれ方向を変えた交互ねじれ刃としたことを特徴とする翼根部加工用総型カッタ。
- 請求項１記載の翼根部加工用総型カッタにおいて、該切れ刃の繋ぎ位置をずらして配置を、該リング状の切れ刃を軸方向長さの一部に設け、且つ、１刃ごとにねじれ方向を変えた交互ねじれ刃又は千鳥刃としたことを特徴とする翼根部加工用総型カッタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13411398A JP4365904B2 (ja) | 1998-05-18 | 1998-05-18 | 翼根部加工用総型カッタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13411398A JP4365904B2 (ja) | 1998-05-18 | 1998-05-18 | 翼根部加工用総型カッタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11320234A JPH11320234A (ja) | 1999-11-24 |
| JP4365904B2 true JP4365904B2 (ja) | 2009-11-18 |
Family
ID=15120773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13411398A Expired - Fee Related JP4365904B2 (ja) | 1998-05-18 | 1998-05-18 | 翼根部加工用総型カッタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4365904B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5108106B2 (ja) * | 2008-08-29 | 2012-12-26 | オーエスジー株式会社 | スローアウェイ式切削回転工具 |
| US8714885B2 (en) | 2008-11-13 | 2014-05-06 | Osg Corporation | Throwaway rotary cutting tool |
-
1998
- 1998-05-18 JP JP13411398A patent/JP4365904B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11320234A (ja) | 1999-11-24 |
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| A977 | Report on retrieval |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080516 |
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| A521 | Written amendment |
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