JP5842557B2 - Blade finishing method and blade parts - Google Patents
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本発明は、粗加工済みの素材の翼面相当部位に仕上げ加工を施して、素材の翼面相当部位を翼部材の翼面に仕上げるための翼面仕上げ方法等に関する。 The present invention relates to a blade surface finishing method and the like for finishing a portion corresponding to a blade surface of a rough processed material to finish a portion corresponding to a blade surface of the material into a blade surface of a blade member.
一般に、ガスタービンのコンプレッサ又はタービンに用いられる翼部材は、単体の翼部品と、一体翼車(ブリスク)の翼車構成部材とに分けることができる。そして、翼部材としての翼部品及び翼車構成部材の翼面は、通常、次のように、粗加工済みの素材の翼面相当部位に仕上げ加工を施すことによって仕上げられている。 In general, a blade member used in a compressor or turbine of a gas turbine can be divided into a single blade component and a blade component member of an integral blade wheel (blisk). The blade surfaces of the blade component and the blade wheel constituent member as the blade member are usually finished by finishing the portion corresponding to the blade surface of the rough processed material as follows.
図5(a)(b)に示すように、仕上げ用エンドミル10の先端を素材W1の翼面相当部位P1に対向させた状態で、仕上げ用エンドミル10をその軸心10c周りに回転させつつ、仕上げ用エンドミル10にその軸方向の切込み送りを与えて、仕上げ用エンドミル10を素材W1の翼面相当部位P1の外周方向に沿って素材W1に対して相対的に送り移動させることにより、仕上げ用エンドミル10の先端の肩部によって素材W1の翼面相当部位P1に仕上げ加工を施す。更に、仕上げ用エンドミル10に素材W1の翼面相当部位P1のスパン方向(長手方向)のピッチ送りを与えながら、仕上げ用エンドミル10の先端の肩部によって素材W1の翼面相当部位P1に複数回繰り返して仕上げ加工を施す。これにより、素材W1の翼面相当部位P1を翼部材としての翼部品M1の翼面S1に仕上げることができる。
As shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), with the end of the
同様に、図6(a)(b)に示すように、仕上げ用エンドミル20の先端を素材W2の翼面相当部位P2の基端側に指向させた状態で、仕上げ用エンドミル20をその軸心20c周りに回転させつつ、仕上げ用エンドミル20にその径方向の切込み送りを与えて、仕上げ用エンドミル20を素材W2の翼面相当部位P2の外周方向に沿って素材W2に対して相対的に送り移動させることにより、仕上げ用エンドミル20の先端の肩部によって素材W2の翼面相当部位P2に仕上げ加工を施す。更に、仕上げ用エンドミル10に素材W2の翼面相当部位P2のスパン方向のピッチ送りを与えながら、仕上げ用エンドミル20の先端の肩部によって素材W2の翼面相当部位P2の外周部に複数回繰り返して仕上げ加工を施す。これにより、素材W2の翼面相当部位P2を翼部材としての翼車構成部材M2の翼面S2に仕上げることができる。
Similarly, as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b), the
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。
In addition, there exist some which are shown to patent
ところで、近年、エンドミルの小径化によって素材とエンドミルとの接触長さを短くすることにより、エンドミルに過大な温度上昇が発生することを抑えつつ、エンドミルの切削速度を高める試み、換言すれば、高速切削技術を適用する試みがなされている。一方、翼部材M1(M2)の翼面S1(S2)の仕上げに生産性の向上のために高速切削技術を適用すると、小径の仕上げ用エンドミル10A(20A)の切削速度の高速化に伴い、仕上げ用エンドミル10A(20A)の相対送り移動速度が速くなり、素材W1(W2)の翼面相当部位P1(P2)の前縁部P1a(P2a)付近又は後縁部P1t(P2t)付近において、方向転換のための減速により仕上げ用エンドミル10A(20A)の相対速度が小さくなって、仕上げ用エンドミル10A(20A)の1刃当たりの相対送り量が低下する。そのため、仕上げ用エンドミル10A(20A)と素材W1(W2)との間の滑りによって仕上げ用エンドミル10A(20A)に大きな摩擦熱が発生し易く、仕上げ用エンドミル10A(20A)の耐久性の低下を招く。つまり、翼部材M1(M2)の翼面S1(S2)の仕上げの生産性を向上させつつ、仕上げ用エンドミル10A(20A)の耐久性を維持することは困難であるという問題がある。
By the way, in recent years, by reducing the contact length between the material and the end mill by reducing the diameter of the end mill, an attempt to increase the cutting speed of the end mill while suppressing an excessive temperature rise in the end mill, in other words, high speed Attempts have been made to apply cutting techniques. On the other hand, when high speed cutting technology is applied to improve the productivity of the blade surface S1 (S2) of the blade member M1 (M2), the cutting speed of the small-end
そこで、本発明は、前述の問題を解決することができる、新規な構成の翼面仕上げ方法等を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a blade surface finishing method having a novel configuration that can solve the above-described problems.
本発明の態様は、粗加工済みの素材の翼面相当部位に仕上げ加工を施して、前記素材の前記翼面相当部位を翼部材の翼面に仕上げるための翼面仕上げ方法において、仕上げ用エンドミルをその軸心周りに回転させつつ、前記仕上げ用エンドミルに切込み送りを与えて、前記仕上げ用エンドミルを前記素材の前記翼面相当部位の前縁部に沿って前記素材に対して相対的に送り移動させることにより、前記素材の前記翼面相当部位の前縁部に仕上げ加工を施して、前記素材の前記翼面相当部位の前縁部を前記翼部材の前記翼面の前縁部に仕上げると共に、前記仕上げ用エンドミルをその軸心周りに回転させつつ、前記仕上げ用エンドミルに切込み送りを与えて、前記仕上げ用エンドミルを前記素材の前記翼面相当部位の後縁部に沿って前記素材に対して相対的に送り移動させることにより、前記素材の前記翼面相当部位の後縁部に仕上げ加工を施して、前記素材の前記翼面相当部位の後縁部を前記翼部材の前記翼面の後縁部に仕上げる第1仕上げ工程と、前記仕上げ用エンドミルをその軸心周りに回転させつつ、前記仕上げ用エンドミルに切込み送りを与えて、前記仕上げ用エンドミルを前記素材の前記翼面相当部位の前縁部側又は後縁部側から腹部及び背部のうちの一方に沿って前記素材に対して相対的に送り移動させることにより、前記素材の前記翼面相当部位の前記一方のみに仕上げ加工を施して、前記仕上げ用エンドミルを前記素材の前記翼面相当部位から離反させる第2仕上げ工程と、前記第2仕上げ工程の終了後に、前記仕上げ用エンドミルをその軸心周りに回転させつつ、前記仕上げ用エンドミルに切込み送りを与えて、前記仕上げ用エンドミルを前記素材の前記翼面相当部位の後縁部側又は前縁部側から腹部及び背部のうちの他方に沿って前記素材に対して相対的に送り移動させることにより、前記素材の前記翼面相当部位の前記他方のみに仕上げ加工を施して、前記仕上げ用エンドミルを前記素材の前記翼面相当部位から離反させる第3仕上げ工程と、前記第3仕上げ工程の終了後に、前記仕上げ用エンドミルに前記素材の前記翼面相当部位のスパン方向のピッチ送りを与えながら、前記第2仕上げ工程と前記第3仕上げ工程を交互に繰り返して実行することにより、前記素材の前記翼面相当部位の腹部及び背部を前記翼部材の前記翼面の腹部及び背部に仕上げる第4仕上げ工程と、を備えたことを要旨とする。 An aspect of the present invention provides a finishing end mill in a blade surface finishing method for finishing a portion corresponding to a blade surface of a rough processed material to finish the portion corresponding to the blade surface of the material to a blade surface of a blade member. The finishing end mill is fed relative to the material along the front edge portion of the blade corresponding to the blade surface. by moved, subjected to finishing the leading edge of the blade surface equivalent portion of the material, finish the leading edge of the blade surface equivalent portion of the material to the leading edge of the blade surface of the blade member In addition, while turning the finishing end mill around its axis, the cutting end mill is fed to the finishing end mill, and the finishing end mill is applied to the material along the rear edge of the material corresponding to the blade surface. Then, the rear edge portion corresponding to the blade surface portion of the material is subjected to a finishing process, and the rear edge portion corresponding to the blade surface portion of the material is moved to the blade surface of the blade member. A first finishing step of finishing the trailing edge of the material, and a cutting feed to the finishing end mill while rotating the finishing end mill around its axis, thereby causing the finishing end mill to correspond to the blade surface portion of the material. By finishing and moving relative to the material along one of the abdomen and the back from the front edge side or the rear edge side of the material, only the one of the parts corresponding to the blade surface is finished. And after finishing the second finishing step, the finishing end mill is rotated about its axis after the second finishing step to separate the finishing end mill from the portion corresponding to the blade surface of the material. A cutting feed is given to the finishing end mill, and the finishing end mill is applied to the material along the other of the abdomen and the back from the rear edge side or the front edge side of the wing surface equivalent portion of the material. A third finishing step of performing a finishing process only on the other side of the blade surface equivalent part of the material by moving it relatively, and separating the finishing end mill from the blade surface equivalent part of the material; After completion of the third finishing step, the second finishing step and the third finishing step are alternately repeated while giving the finishing end mill a pitch feed in the span direction of the portion corresponding to the blade surface of the material. And a fourth finishing step of finishing the abdomen and back of the material corresponding to the blade surface of the material into the abdomen and back of the blade surface of the wing member. The
なお、前記素材の前記翼面相当部位のスパン方向とは、前記素材の前記翼面相当部位の先端から基端に向かう方向のことをいう。 In addition, the span direction of the said blade surface equivalent site | part of the said material means the direction which goes to the base end from the front-end | tip of the said blade surface equivalent site | part of the said material.
本発明の態様によると、前記翼部材の前記翼面における前縁部及び後縁部の仕上げと腹部及び背部の仕上げを別工程に分けた上で、前記素材の前記翼面相当部位の腹部及び背部にそれぞれ仕上げ加工を施して、前記仕上げ用エンドミルを前記素材の前記翼面相当部位から離反させているため、前記仕上げ用エンドミルの切削速度の高速化に伴って、前記仕上げ用エンドミルの相対送り移動速度が速くなっても、前記素材の前記翼面相当部位の前縁部付近及び後縁部付近において、前記仕上げ用エンドミルの方向転換のための減速を小さくして、前記仕上げ用エンドミルの1刃当たりの相対送り量の低下を抑えることができる。 According to the aspect of the present invention, after finishing the front edge and the rear edge of the wing surface of the wing member and finishing the abdomen and the back part in separate steps, the abdomen of the material corresponding to the wing surface and Each of the back portions is finished to separate the finishing end mill from the portion corresponding to the blade surface of the material. Accordingly, as the cutting speed of the finishing end mill is increased, the relative feed of the finishing end mill is increased. Even if the moving speed is increased, the deceleration for changing the direction of the finishing end mill is reduced in the vicinity of the front edge portion and the rear edge portion of the portion corresponding to the blade surface of the material, so that 1 of the finishing end mill is reduced. A decrease in the relative feed amount per blade can be suppressed.
本発明によれば、前記仕上げ用エンドミルの切削速度の高速化に伴って、前記仕上げ用エンドミルの相対送り移動速度が速くなっても、前記素材の前記翼面相当部位の前縁部付近又は後縁部付近における、前記仕上げ用エンドミルの1刃当たりの相対送り量の低下を抑えることができるため、前記翼部材の前記翼面の仕上げの生産性を向上させつつ、前記仕上げ用エンドミルと前記素材との間に大きな摩擦熱が発生することを抑えて、前記仕上げ用エンドミルの耐久性を維持することができる。 According to the present invention, even if the relative feed movement speed of the finishing end mill increases as the cutting speed of the finishing end mill increases, the vicinity of or behind the front edge of the portion corresponding to the blade surface of the material. Since it is possible to suppress a decrease in the relative feed amount per blade of the finishing end mill in the vicinity of the edge, the finishing end mill and the material are improved while improving the finishing productivity of the blade surface of the blade member. It is possible to maintain the durability of the finishing end mill by suppressing the generation of large frictional heat.
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態について図1及び図2を参照して説明する。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1及び図2に示すように、本発明の第1実施形態に係る翼面仕上げ方法は、マシニングセンタのワーク治具(図示省略)にセットされた粗加工済みの素材W1の翼面相当部位P1に仕上げ加工を施して、素材W1の翼面相当部位P1を翼部材としての翼部品M1の翼面S1に仕上げるための方法である。また、本発明の第1実施形態に係る翼面仕上げ方法にあっては、素材W1の翼面相当部位P1の先端から基端にかけて複数(第1実施形態にあっては3つ)の区間L1A,L1B,L1Cに区分し、複数の区間L1A,L1B,L1Cについて、第1仕上げ工程(1-1)と第2仕上げ工程(1-2)と第3仕上げ工程(1-3)と第4仕上げ工程(1-4)とからなる一連の工程を先端側から順次実行するようになっている。なお、図中には、区間L1Bについて、各工程を実行している様子を示している。 As shown in FIGS. 1 and 2, the blade surface finishing method according to the first embodiment of the present invention is a blade surface equivalent portion P1 of a rough-processed material W1 set on a work jig (not shown) of a machining center. Is finished to give a blade surface equivalent portion P1 of the material W1 to a blade surface S1 of a blade component M1 as a blade member. Further, in the blade surface finishing method according to the first embodiment of the present invention, a plurality (three in the first embodiment) of sections L1A from the front end to the base end of the blade surface equivalent portion P1 of the material W1. , L1B, L1C, and the first finishing step (1-1), the second finishing step (1-2), the third finishing step (1-3), and the fourth for the plurality of sections L1A, L1B, L1C. A series of steps including the finishing step (1-4) is sequentially executed from the front end side. In addition, in the figure, a mode that each process is performed about the area L1B is shown.
本発明の第1実施形態に係る翼面仕上げ方法の実施には、マシニングセンタのスピンドル(図示省略)に装着されかつ仕上げ用エンドミル10(図6参照)の外径よりの小径の仕上げ用エンドミル30を用いている。ここで、仕上げ用エンドミル30は、マシニングセンタの回転モータ(図示省略)の駆動によって軸心30c周りに回転であって、送り移動軸方向及び送り回転軸方向に素材W1に対して相対的に送り移動制御及び送り回転制御されるようになっている。また、第1実施形態において、仕上げ用エンドミル30はラジアスエンドミルであるが、ボールエンドミルでも構わない。なお、第1実施形態において、送り移動軸方向とは、相互に直交するX軸方向、Y軸方向、Z軸方向のことであって、送り回転軸方向とは、Y軸方向に平行な軸心周りに回転する方向のA軸方向、X軸方向に平行な軸心周りに回転する方向のB軸方向のことである。
For the blade surface finishing method according to the first embodiment of the present invention, a finishing
続いて、本発明の第1実施形態に係る翼面仕上げ方法における各工程の具体的な内容について説明する。 Then, the specific content of each process in the blade surface finishing method which concerns on 1st Embodiment of this invention is demonstrated.
第1仕上げ工程(1-1)
図1(a)(b)に示すように、回転モータを駆動し、かつ仕上げ用エンドミル30を送り移動軸方向及び送り回転軸方向に素材W1に対して送り移動制御及び送り回転制御することにより、仕上げ用エンドミル30の軸心30cを素材W1の翼面相当部位P1のスパン方向に対して交差させた状態で、仕上げ用エンドミル30をその軸心30c周りに回転させつつ、仕上げ用エンドミル30にその径方向の切込み送りを与えて、仕上げ用エンドミル30を複数回繰り返して素材W1の翼面相当部位P1の前縁部P1aに沿って素材W1に対して相対的に送り移動させる。これにより、各区間L1A(L1B,L1C)毎に、仕上げ用エンドミル30の外周部(外周刃)によって素材W1の翼面相当部位P1の前縁部P1aに仕上げ加工を施して、素材W1の翼面相当部位P1の前縁部P1aを翼部品M1の翼面S1の前縁部S1aに仕上げることができる。
First finishing process (1-1)
As shown in FIGS. 1A and 1B, the rotary motor is driven, and the finishing
同様に、図1(a)(b)に示すように、仕上げ用エンドミル30の軸心30cを素材W1の翼面相当部位P1のスパン方向に対して交差させた状態で、仕上げ用エンドミル30をその軸心30c周りに回転させつつ、仕上げ用エンドミル30にその径方向の切込み送りを与えて、仕上げ用エンドミル30を複数回繰り返して素材W1の翼面相当部位P1の後縁部P1tに沿って素材W1に対して相対的に送り移動させる。これにより、各区間L1A(L1B,L1C)毎に、仕上げ用エンドミル30の外周部によって素材W1の翼面相当部位P1の後縁部P1tに仕上げ加工を施して、素材W1の翼面相当部位P1の後縁部P1tを翼部品M1の翼面S1の後縁部S1tに仕上げることができる。
Similarly, as shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), in the state where the
第2仕上げ工程(1-2)
第1仕上げ工程(1-1)の終了後に、図2(a)(b)に示すように、回転モータを駆動し、かつ仕上げ用エンドミル30を送り移動軸方向及び送り回転軸方向に素材W1に対して送り移動制御及び送り回転制御することにより、仕上げ用エンドミル30の先端を素材W1の翼面相当部位P1に対向させた状態で、仕上げ用エンドミル30をその軸心30c周りに回転させつつ、仕上げ用エンドミル30にその軸方向の切込み送りを与えて、仕上げ用エンドミル30を素材W1の翼面相当部位P1の前縁部P1a側(又は後縁部P1t側)から腹部P1vに沿って素材W1に対して相対的に送り移動させる。これにより、各区間L1A(L1B,L1C)毎に、仕上げ用エンドミル30の先端の肩部によって素材W1の翼面相当部位P1の腹部P1vのみに仕上げ加工を施して、仕上げ用エンドミル30を素材W1の翼面相当部位P1から離反させることができる。
Second finishing process (1-2)
After completion of the first finishing step (1-1), as shown in FIGS. 2A and 2B, the rotary motor is driven and the finishing
第3仕上げ工程(1-3)
第2仕上げ工程(1-2)の終了後に、図2(a)(b)に示すように、回転モータを駆動し、かつ仕上げ用エンドミル30を送り移動軸方向及び送り回転軸方向に素材W1に対して送り移動制御及び送り回転制御することにより、仕上げ用エンドミル30の先端を素材W1の翼面相当部位P1に対向させた状態で、仕上げ用エンドミル30をその軸心30c周りに回転させつつ、仕上げ用エンドミル30にその軸方向の切込み送りを与えて、仕上げ用エンドミル30を素材W1の翼面相当部位P1の後縁部P1t側(又は前縁部P1a側)から背部P1bに沿って素材W1に対して相対的に送り移動させる。これにより、各区間L1A(L1B,L1C)毎に、仕上げ用エンドミル30の先端の肩部によって素材W1の翼面相当部位P1の背部P1bのみに仕上げ加工を施して、仕上げ用エンドミル30を素材W1の翼面相当部位P1から離反させることができる。
Third finishing process (1-3)
After completion of the second finishing step (1-2), as shown in FIGS. 2A and 2B, the rotary motor is driven and the finishing
第4仕上げ工程(1-4)
第3仕上げ工程(1-3)の終了後に、回転モータを駆動し、かつ仕上げ用エンドミル30を送り移動軸方向及び送り回転軸方向に素材W1に対して送り移動制御及び送り回転制御することにより、仕上げ用エンドミル30に素材W1の翼面相当部位P1のスパン方向(長手方向)のピッチ送りを与えながら、第2仕上げ工程(1-2)と第3仕上げ工程(1-3)の処理を交互に繰り返す。これにより、各区間L1A(L1B,L1C)毎に、素材W1の翼面相当部位P1の腹部P1v及び背部P1bを翼部品M1の翼面S1の腹部S1v及び背部S1bに仕上げることができる。
Fourth finishing process (1-4)
After the completion of the third finishing step (1-3), the rotary motor is driven, and the finishing
なお、第2仕上げ工程(1-2)において素材W1の翼面相当部位P1の腹部P1vに仕上げ加工を施し、第3仕上げ工程(1-3)において素材W1の翼面相当部位P1の背部P1bに仕上げ加工を施す代わりに、第2仕上げ工程(1-2)において素材W1の翼面相当部位P1の背部P1bに仕上げ加工を施し、第3仕上げ工程(1-3)において素材W1の翼面相当部位P1の腹部P1vに仕上げ加工を施しても構わない。 In the second finishing step (1-2), the abdomen P1v of the wing surface equivalent portion P1 of the material W1 is finished, and in the third finishing step (1-3), the back portion P1b of the wing surface equivalent portion P1 of the material W1. In the second finishing step (1-2), the back part P1b of the wing surface equivalent part P1 of the material W1 is finished in the second finishing step (1-2), and the blade surface of the material W1 in the third finishing step (1-3). The abdomen P1v of the corresponding part P1 may be finished.
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。 Then, the effect | action and effect of 1st Embodiment of this invention are demonstrated.
翼部品M1の翼面S1における前縁部S1a及び後縁部S1tの仕上げと腹部S1v及び背部S1bの仕上げを別工程に分けた上で、素材W1の翼面相当部位P1の腹部P1v及び背部P1bにそれぞれ仕上げ加工を施して、仕上げ用エンドミル30を素材W1の翼面相当部位P1から離反させているため、仕上げ用エンドミル30の切削速度の高速化に伴って、仕上げ用エンドミル30の相対送り移動速度が速くなっても、素材W1の翼面相当部位P1の前縁部P1a付近及び後縁部P2t付近において、仕上げ用エンドミル30の方向転換のための減速を小さくして、仕上げ用エンドミル30の1刃当たりの相対送り量の低下を抑えることができる。
After finishing the front edge S1a and the rear edge S1t on the blade surface S1 of the wing part M1 and finishing the abdomen S1v and back S1b in separate steps, the abdomen P1v and back P1b of the wing surface equivalent part P1 of the material W1. Since the finishing
また、素材W1の翼面相当部位P1の先端から基端にかけて複数の区間L1A,L1B,L1Cに区分し、各区間L1A(L1B,L1C)毎に、第1仕上げ工程(1-1)と第2仕上げ工程(1-2)と第3仕上げ工程(1-3)と第4仕上げ工程(1-4)とからなる一連の工程を実行するようになっているため、素材W1の翼面相当部位P1の仕上げ加工を行う途中に、素材W1の翼面相当部位P1の剛性が急激に低下することを抑えることができる。 Further, the material W1 is divided into a plurality of sections L1A, L1B, and L1C from the leading end to the base end of the blade surface equivalent portion P1, and the first finishing step (1-1) and the first finishing step are performed for each section L1A (L1B, L1C). Since a series of processes consisting of 2 finishing process (1-2), 3rd finishing process (1-3) and 4th finishing process (1-4) is executed, it corresponds to the blade surface of material W1. During the finishing process of the part P1, it is possible to prevent the rigidity of the part P1 corresponding to the blade surface of the material W1 from rapidly decreasing.
従って、本発明の第1実施形態によれば、仕上げ用エンドミル30の切削速度の高速化に伴って、仕上げ用エンドミル30の相対送り移動速度が速くなっても、素材W1の翼面相当部位P1の前縁部P1a付近及び後縁部P1t付近における、仕上げ用エンドミル30の1刃当たりの相対送り量の低下を抑えることができるため、翼部品M1の翼面S1の仕上げの生産性を向上させつつ、仕上げ用エンドミル30と素材W1との間に大きな摩擦熱が発生することを抑えて、仕上げ用エンドミル30の耐久性を維持することができる。
Therefore, according to the first embodiment of the present invention, even if the relative feed movement speed of the finishing
また、素材W1の翼面相当部位P1の仕上げ加工を行う途中に、素材W1の翼面相当部位P1の剛性が急激に低下することを抑えることができるため、素材W1のビビリを低減して、翼部品M1の翼面S1の仕上げ精度を向上させることができる。 Further, since the rigidity of the blade surface equivalent portion P1 of the material W1 can be prevented from suddenly decreasing during the finishing process of the blade surface equivalent portion P1 of the material W1, the chatter of the material W1 is reduced, The finishing accuracy of the blade surface S1 of the blade component M1 can be improved.
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態について図3及び図4を参照して説明する。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図3及び図4に示すように、本発明の第2実施形態に係る翼面仕上げ方法は、マシニングセンタのワーク治具(図示省略)にセットされた粗加工済みの素材W2の翼面相当部位P2に仕上げ加工を施して、素材W2の翼面相当部位P2を翼部材としての翼車構成部材M2の翼面S2に仕上げるための方法である。また、本発明の第2実施形態に係る翼面仕上げ方法にあっては、素材W2の翼面相当部位P2の先端から基端にかけて複数(第2実施形態にあっては3つ)の区間L2A,L2B,L2Cに区分し、複数の区間L2A,L2B,L2Cについて、第1仕上げ工程(2-1)と第2仕上げ工程(2-2)と第3仕上げ工程(2-3)と第4仕上げ工程(2-4)とからなる一連の工程を先端側から順次実行するようになっている。なお、図中には、区間L2Bについて、各工程を実行している様子を示している。 As shown in FIGS. 3 and 4, the blade surface finishing method according to the second embodiment of the present invention is a blade surface equivalent portion P2 of a rough-processed material W2 set on a work jig (not shown) of a machining center. Is subjected to finishing processing to finish the blade surface equivalent portion P2 of the material W2 to the blade surface S2 of the impeller constituent member M2 as the blade member. Further, in the blade surface finishing method according to the second embodiment of the present invention, a plurality (three in the second embodiment) of sections L2A from the front end to the base end of the blade surface equivalent portion P2 of the material W2. , L2B, L2C, and for the plurality of sections L2A, L2B, L2C, the first finishing process (2-1), the second finishing process (2-2), the third finishing process (2-3), and the fourth A series of steps including the finishing step (2-4) is sequentially executed from the front end side. In the figure, a state is shown in which each process is executed for the section L2B.
本発明の第2実施形態に係る翼面仕上げ方法の実施には、マシニングセンタのスピンドル(図示省略)に装着されかつ仕上げ用エンドミル20(図6参照)の外径よりの小径の仕上げ用エンドミル40を用いている。また、第2実施形態において、仕上げ用エンドミル40はラジアスエンドミルであるが、ボールエンドミルでも構わない。ここで、仕上げ用エンドミル40は、マシニングセンタの回転モータ(図示省略)の駆動によって軸心40c周りに回転であって、送り移動軸方向(X軸方向、Y軸方向、Z軸方向)及び送り回転軸方向(A軸方向、B軸方向)に素材W2に対して相対的に送り移動制御及び送り回転制御されるようになっている。
For the blade surface finishing method according to the second embodiment of the present invention, a finishing
続いて、本発明の第2実施形態に係る翼面仕上げ方法における各工程の具体的な内容について説明する。 Then, the specific content of each process in the blade surface finishing method which concerns on 2nd Embodiment of this invention is demonstrated.
第1仕上げ工程(2-1)
図3(a)(b)に示すように、本発明の第1実施形態に係る翼面仕上げ方法における第1仕上げ工程(1-1)と同様に第1仕上げ工程(2-1)を実行することにより、素材W2の翼面相当部位P2の各区間L2A(L2B,L2C)毎に、仕上げ用エンドミル40の外周部(外周刃)によって素材W2の翼面相当部位P2の前縁部P2a及び後縁部P2tに仕上げ加工を施して、素材W2の翼面相当部位P2の前縁部P2a及び後縁部P2tを翼車構成部材M2の翼面S2の前縁部S2a及び後縁部S2tに仕上げることができる。
First finishing process (2-1)
As shown in FIGS. 3A and 3B, the first finishing step (2-1) is executed in the same manner as the first finishing step (1-1) in the blade surface finishing method according to the first embodiment of the present invention. Thus, for each section L2A (L2B, L2C) of the blade surface equivalent portion P2 of the material W2, the front edge portion P2a of the blade surface equivalent portion P2 of the material W2 by the outer peripheral portion (outer peripheral blade) of the finishing
第2仕上げ工程(2-2)
第1仕上げ工程(2-1)の終了後に、図4(a)(b)に示すように、回転モータを駆動し、かつ仕上げ用エンドミル40を送り移動軸方向及び送り回転軸方向に素材W2に対して送り移動制御及び送り回転制御することにより、仕上げ用エンドミル40の先端を素材W2の翼面相当部位P2の基端側に指向させた状態(換言すれば、仕上げ用エンドミル40を素材W2の翼面相当部位P2に沿わせた状態)、仕上げ用エンドミル40にその径方向の切込み送りを与えて、仕上げ用エンドミル40を素材W2の翼面相当部位P2の前縁部P2a側(又は後縁部P2t側)から腹部P2vに沿って素材W2に対して相対的に送り移動させる。これにより、素材W2の翼面相当部位P2の各区間L2A(L2B,L2C)毎に、仕上げ用エンドミル40の先端の肩部によって素材W2の翼面相当部位P2の腹部P2vのみに仕上げ加工を施して、仕上げ用エンドミル40を素材W2の翼面相当部位P2から離反させることができる。
Second finishing process (2-2)
After completion of the first finishing step (2-1), as shown in FIGS. 4A and 4B, the rotary motor is driven and the finishing
なお、仕上げ用エンドミル40の先端を素材W2の翼面相当部位P2の基端側に指向させた状態にさせておくのは、仕上げ用エンドミル40が仕上げ途中の翼面相当部位P2に隣接する別の翼面相当部位P2に干渉することを防止するためのである。
The reason why the end of the finishing
第3仕上げ工程(1-3)
第2仕上げ工程(1-2)の終了後に、図4(a)(b)に示すように、回転モータを駆動し、かつ仕上げ用エンドミル40を送り移動軸方向及び送り回転軸方向に素材W2に対して送り移動制御及び送り回転制御することにより、仕上げ用エンドミル40の先端を素材W2の翼面相当部位P2の基端側に指向させた状態で、仕上げ用エンドミル40にその径方向の切込み送りを与えて、仕上げ用エンドミル40を素材W2の翼面相当部位P2の後縁部P2t側(又は前縁部P2a側)から背部P2bに沿って素材W2に対して相対的に送り移動させる。これにより、素材W2の翼面相当部位P2の各区間L2A(L2B,L2C)毎に、仕上げ用エンドミル40の先端の肩部によって素材W2の翼面相当部位P2の背部P2bのみに仕上げ加工を施して、仕上げ用エンドミル40を素材W2の翼面相当部位P2から離反させることができる。
Third finishing process (1-3)
After completion of the second finishing step (1-2), as shown in FIGS. 4A and 4B, the rotary motor is driven and the finishing
なお、第2仕上げ工程(2-2)において素材W2の翼面相当部位P2の腹部P2vに仕上げ加工を施し、第3仕上げ工程(1-3)において素材W2の翼面相当部位P2の背部P2bに仕上げ加工を施す代わりに、第2仕上げ工程(2-2)において素材W2の翼面相当部位P2の背部P2bに仕上げ加工を施し、第3仕上げ工程(1-3)において素材W2の翼面相当部位P2の腹部P2vに仕上げ加工を施しても構わない。 In the second finishing step (2-2), the abdomen P2v of the wing surface equivalent portion P2 of the material W2 is finished, and in the third finishing step (1-3), the back portion P2b of the wing surface equivalent portion P2 of the material W2. In the second finishing step (2-2), the back portion P2b of the blade W equivalent part P2 of the material W2 is finished in the second finishing step (2-2), and the blade surface of the material W2 in the third finishing step (1-3). The abdomen P2v of the corresponding part P2 may be finished.
第4仕上げ工程(2-4)
第3仕上げ工程(2-3)の終了後に、回転モータを駆動し、かつ仕上げ用エンドミル40を送り移動軸方向及び送り回転軸方向に素材W2に対して送り移動制御及び送り回転制御することにより、仕上げ用エンドミル40に素材W2のスパン方向のピッチ送りを与えながら、第2仕上げ工程(2-2)と第3仕上げ工程(2-3)の交互に繰り返して実行する。これにより、素材W2の翼面相当部位P2の各区間L2A(L2B,L2C)毎に、素材W2の翼面相当部位P2の腹部P2v及び背部P2bを翼車構成部材M2の翼面S2の腹部S2v及び背部S2bに仕上げることができる。
Fourth finishing process (2-4)
After the completion of the third finishing step (2-3), the rotary motor is driven, and the finishing
続いて、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。 Then, the effect | action and effect of 2nd Embodiment of this invention are demonstrated.
翼車構成部材M2の翼面S2における前縁部S2a及び後縁部S2tの仕上げと腹部S2v及び背部S2bの仕上げを別工程に分けた上で、素材W2の翼面相当部位P2の腹部P2v及び背部P2bにそれぞれ仕上げ加工を施して、仕上げ用エンドミル40を素材W2の翼面相当部位P2から離反させているため、仕上げ用エンドミル40の切削速度の高速化に伴って、仕上げ用エンドミル40の相対送り移動速度が速くなっても、素材W2の翼面相当部位P2の前縁部P2a付近及び後縁部P2t付近において、仕上げ用エンドミル40の方向転換のための減速を小さくして、仕上げ用エンドミル40の1刃当たりの相対送り量の低下を抑えることができる。
After finishing the front edge S2a and the rear edge S2t on the blade surface S2 of the impeller component M2 and finishing the abdomen S2v and back S2b in separate steps, the abdomen P2v and the abdomen P2v of the wing surface equivalent part P2 of the material W2 Each finishing portion is finished on the back portion P2b, and the finishing
また、素材W2の翼面相当部位P2の先端から基端にかけて複数の区間L2A,L2B,L2Cに区分し、各区間L2A(L2B,L2C)毎に、第1仕上げ工程(1-1)と第2仕上げ工程(1-2)と第3仕上げ工程(1-3)と第4仕上げ工程(1-4)とからなる一連の工程を実行するようになっているため、素材W2の翼面相当部位P2の仕上げ加工を行う途中に、素材W2の翼面相当部位P2の剛性が急激に低下することを抑えることができる。 Further, the material W2 is divided into a plurality of sections L2A, L2B, and L2C from the leading end to the base end of the blade surface equivalent portion P2, and the first finishing step (1-1) and the first finishing step are performed for each section L2A (L2B, L2C). Since a series of processes consisting of 2 finishing process (1-2), 3rd finishing process (1-3), and 4th finishing process (1-4) is executed, it corresponds to the blade surface of material W2. During the finishing process of the part P2, it is possible to suppress a sudden decrease in the rigidity of the part P2 corresponding to the blade surface of the material W2.
従って、本発明の第2実施形態によれば、前述の本発明の第1実施形態と同様の効果を奏する。 Therefore, according to 2nd Embodiment of this invention, there exists an effect similar to 1st Embodiment of the above-mentioned this invention.
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、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、本発明の第1実施形態に係る翼面仕上げ方法によって仕上げられた翼部品M1、及び本発明の第2実施形態に係る翼面仕上げ方法によって仕上げられた翼車構成部材M2等の翼部材にも及ぶものである。 In addition, this invention is not restricted to description of the above-mentioned embodiment, It can implement in a various aspect. Further, the scope of rights included in the present invention is finished by the blade surface finishing method according to the second embodiment of the present invention and the blade part M1 finished by the blade surface finishing method according to the first embodiment of the present invention. It extends to blade members such as the impeller component M2.
10 仕上げ用エンドミル
10c 仕上げ用エンドミルの軸心
10A 小径の仕上げ用エンドミル
20 仕上げ用用エンドミル
20c 仕上げ用エンドミルの軸心
20A 小径の仕上げ用エンドミル
30 仕上げ用エンドミル
30c 仕上げ用エンドミルの軸心
40 仕上げ用エンドミル
40c 仕上げ用エンドミルの軸心
W1 素材
P1 翼面相当部位
P1a 翼面相当部位の前縁部
P1t 翼面相当部位の後縁部
P1b 翼面相当部位の背部
P1v 翼面相当部位の腹部
M1 翼部品
S1 翼面
S1a 翼面の前縁部
S1t 翼面の後縁部
S1b 翼面の背部
S1v 翼面の腹部
W2 素材
P2 翼面相当部位
P2a 翼面相当部位の前縁部
P2t 翼面相当部位の後縁部
P2b 翼面相当部位の背部
P2v 翼面相当部位の腹部
M2 翼車構成部材
S2 翼面
S2a 翼面の前縁部
S2t 翼面の後縁部
S2b 翼面の背部
S2v 翼面の腹部
10
Claims (2)
仕上げ用エンドミルをその軸心周りに回転させつつ、前記仕上げ用エンドミルに切込み送りを与えて、前記仕上げ用エンドミルを前記素材の前記翼面相当部位の前縁部に沿って前記素材に対して相対的に送り移動させることにより、前記素材の前記翼面相当部位の前縁部に仕上げ加工を施して、前記素材の前記翼面相当部位の前縁部を前記翼部材の前記翼面の前縁部に仕上げると共に、前記仕上げ用エンドミルをその軸心周りに回転させつつ、前記仕上げ用エンドミルに切込み送りを与えて、前記仕上げ用エンドミルを前記素材の前記翼面相当部位の後縁部に沿って前記素材に対して相対的に送り移動させることにより、前記素材の前記翼面相当部位の後縁部に仕上げ加工を施して、前記素材の前記翼面相当部位の後縁部を前記翼部材の前記翼面の後縁部に仕上げる第1仕上げ工程と、
前記仕上げ用エンドミルをその軸心周りに回転させつつ、前記仕上げ用エンドミルに切込み送りを与えて、前記仕上げ用エンドミルを前記素材の前記翼面相当部位の前縁部側又は後縁部側から腹部及び背部のうちの一方に沿って前記素材に対して相対的に送り移動させることにより、前記素材の前記翼面相当部位の前記一方のみに仕上げ加工を施して、前記仕上げ用エンドミルを前記素材の前記翼面相当部位から離反させる第2仕上げ工程と、
前記第2仕上げ工程の終了後に、前記仕上げ用エンドミルをその軸心周りに回転させつつ、前記仕上げ用エンドミルに切込み送りを与えて、前記仕上げ用エンドミルを前記素材の前記翼面相当部位の後縁部側又は前縁部側から腹部及び背部のうちの他方に沿って前記素材に対して相対的に送り移動させることにより、前記素材の前記翼面相当部位の前記他方のみに仕上げ加工を施して、前記仕上げ用エンドミルを前記素材の前記翼面相当部位から離反させる第3仕上げ工程と、
前記第3仕上げ工程の終了後に、前記仕上げ用エンドミルに前記素材の前記翼面相当部位のスパン方向のピッチ送りを与えながら、前記第2仕上げ工程と前記第3仕上げ工程を交互に繰り返して実行することにより、前記素材の前記翼面相当部位の腹部及び背部を前記翼部材の前記翼面の腹部及び背部に仕上げる第4仕上げ工程と、を備えたことを特徴とする翼面仕上げ方法。 In the wing surface finishing method for finishing the wing surface equivalent part of the material that has been roughly processed, and finishing the wing surface equivalent part of the material to the wing surface of the wing member,
While turning the finishing end mill around its axis, a cutting feed is given to the finishing end mill so that the finishing end mill is relative to the material along the front edge portion of the blade surface corresponding portion of the material. by specifically the feed movement, is subjected to finishing the leading edge of the blade surface equivalent portion of the material, the leading edge of the leading edge of the blade surface equivalent portion of the material the blade surface of the blade member with finish section, the while the finishing end mill rotates its axis around the given finishing end mill cuts feed, the finishing end mill along the trailing edge of the airfoil surface equivalent portion of the material By feeding and moving relative to the material, a finishing process is performed on a rear edge portion of the material corresponding to the blade surface, and a rear edge portion of the material corresponding to the blade surface is disposed on the blade member. Above A first finishing step for finishing the trailing edge of the surface,
While rotating the finishing end mill around its axis, the finishing end mill is fed into the finishing end mill so that the finishing end mill is abdominal from the front edge side or the rear edge side of the portion corresponding to the blade surface of the material. And moving the sheet relative to the material along one of the back portions to finish only the one of the blade-corresponding portions of the material, and the finishing end mill is made of the material. A second finishing step for separating from the portion corresponding to the blade surface;
After the end of the second finishing step, the finishing end mill is rotated around its axial center, and a cutting feed is given to the finishing end mill to cause the finishing end mill to have a trailing edge corresponding to the blade surface portion of the material. By feeding and moving relative to the material along the other of the abdomen and back from the part side or the front edge side, only the other of the parts corresponding to the blade surface of the material is finished. A third finishing step of separating the finishing end mill from the portion corresponding to the blade surface of the material;
After completion of the third finishing step, the second finishing step and the third finishing step are alternately repeated while giving the finishing end mill a pitch feed in the span direction of the portion corresponding to the blade surface of the material. And a fourth finishing step of finishing the abdomen and the back of the material corresponding to the wing surface into the abdomen and the back of the wing surface of the wing member.
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