JP6824211B2

JP6824211B2 - 溝加工治具、および溝加工方法

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Publication number: JP6824211B2
Application number: JP2018041900A
Authority: JP
Inventors: 貴文濱崎
Original assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Current assignee: Toshiba Mitsubishi Electric Industrial Systems Corp
Priority date: 2018-03-08
Filing date: 2018-03-08
Publication date: 2021-02-03
Anticipated expiration: 2038-03-08
Also published as: CN110238671A; JP2019155493A; CN110238671B

Description

本発明は、溝加工対象物にその溝底部が凹面状の溝を形成する溝加工治具、および溝加工方法に関する。

タービン発電機は、通常、同期発電機である。同期発電機は、多くは回転界磁形である。また、タービン発電機は、通常、力率調整を行うことから、界磁調整を可能とするために、永久磁石ではなく界磁巻線が設けられている。界磁巻線は、回転子に形成されたシャフトスロット内に配される。

タービン発電機は、高速回転機器である。このため、タービン発電機の回転子の回転子鉄心の部分は、ロータシャフトと分離せず一体に形成されている場合が多い。すなわち、たとえば、鍛造による一つの円柱状の塊から削り出して軸方向に径が順次異なるように形成された一体形ロータシャフトを製作し、その上で、切削加工によりシャフトスロットを形成する方法がある（特許文献１参照）。

特許第２９８８１０９号公報

前述のように、多くの同期発電機においては、一体型ロータシャフトの回転子鉄心に相当する部分に界磁巻線が巻回されている。具体的には、回転子鉄心に相当する部分の表面に軸方向に貫通する溝状の複数のスロットが形成されており、界磁巻線は、スロットを貫通する導体を、回転子鉄心部分の軸方向の外側で、互いに接続され、または外部と導通する電線と結合することにより、巻線を形成する。

典型的には、複数のスロットは、界磁巻線の磁極を形成するため、回転子鉄心部分の周方向の複数の領域に形成される。スロットが形成されていない周方向の領域には、回転子鉄心部分の表面に、複数のクロスと呼ばれる周方向に沿った周方向溝が形成される。周方向溝は、軸方向に互いに間隔をおいて配されている。

図１２は、溝加工治具のバイトの刃先面の形状の従来例を示す平面図である。従来型バイト６１の刃先面６１ａの形状と併せて、溝加工対象物１の溝２の形状を示している。なお、説明の便宜上、刃先面６１ａと溝２との間に間隔をあけて図示している。スロットおよび周方向溝などの溝には、図１２に示すように、その溝底部が凹面状の溝２を有する例がある。

図１２に示す従来型バイト６１の刃先面６１ａの形状は、形成しようとする溝２の断面形状に対応している。従来、刃先面６１ａのような形状の刃先を用いることにより、抵抗が大きく、また切粉の逃げ場がないため、加工食い込みが発生し、設計寸法値を外れるという問題があった。

そこで本発明は、底部側に凹面状の溝を形成する溝加工において、抵抗および加工食い込みを低減することを目的とする。

上述の目的を達成するため、本発明は、溝加工対象物にその溝底部の断面形状が半円形または半楕円形である凹面状の溝を形成する溝加工治具であって、少なくとも一つの第１バイトと、前記第１バイトと刃先面の形状のみが異なる少なくとも一つの第２バイトと、前記溝加工対象物への溝加工のために、前記第１バイトと前記第２バイトとを固定し移動駆動するバイト移動駆動部と、を備え、前記第１バイトの刃先面は、前記溝底部の先端部に対応する部分であり切削刃が形成された先端部と、当該刃先面の前記先端部の両側に設けられ前記溝底部の側部との間に隙間を有する二つの先端側部と、を有し、前記第１バイトの刃先面を当該刃先面の前側から見た場合に、当該刃先面の前記先端部は、弧状であり、当該刃先面の二つの前記先端側部は、当該刃先面の前記先端部から離間するにつれて互いに離間する直線状であり、前記第２バイトの刃先面は、前記溝底部の前記先端部に対応する部分であり前記溝底部の前記先端部との間に隙間を有する先端部と、当該刃先面の前記先端部の両側に設けられ切削刃が形成された先端側部と、を有し、前記第２バイトの刃先面を当該刃先面の前側から見た場合に、当該刃先面の前記先端部は、直線状であり、当該刃先面の二つの前記先端側部は、当該刃先面の前記先端部から離間するにつれて互いに離間する弧状であり、前記第１バイトの前記刃先面の形状と前記第２バイトの前記刃先面の形状を包絡すると前記溝底部の断面に対応する形状を形成する、ことを特徴とする。

また、本発明は、溝加工対象物にその溝底部の断面形状が半円形または半楕円形である凹面状の溝を形成する溝加工方法であって、一体形ロータ用の溝加工対象物を設定する対象物設定ステップと、前記対象物設定ステップの後に、前記溝加工対象物を第１バイトで切削する第１バイト切削ステップと、前記対象物設定ステップの後に、前記溝加工対象物を第２バイトで切削する第２バイト切削ステップと、を有し、前記第１バイトの刃先面は、前記溝底部の先端部に対応する部分であり切削刃が形成された先端部と、当該刃先面の前記先端部の両側に設けられ前記溝底部の側部との間に隙間を有する二つの先端側部と、を有し、前記第１バイトの刃先面を当該刃先面の前側から見た場合に、当該刃先面の前記先端部は、弧状であり、当該刃先面の二つの前記先端側部は、当該刃先面の前記先端部から離間するにつれて互いに離間する直線状であり、前記第２バイトの刃先面は、前記溝底部の前記先端部に対応する部分であり前記溝底部の前記先端部との間に隙間を有する先端部と、当該刃先面の前記先端部の両側に設けられ切削刃が形成された先端側部と、を有し、前記第２バイトの刃先面を当該刃先面の前側から見た場合に、当該刃先面の前記先端部は、直線状であり、当該刃先面の二つの前記先端側部は、当該刃先面の前記先端部から離間するにつれて互いに離間する弧状であり、前記第１バイトの前記刃先面の形状と前記第２バイトの前記刃先面の形状を包絡すると前記溝底部の断面に対応する形状を形成する、ことを特徴とする。

本発明によれば、底部側に凹面状の溝を形成する溝加工において、抵抗および加工食い込みを低減することができる。

第１の実施形態に係る溝加工治具の溝加工対象物を含む同期回転電機の構成を示す立断面図である。第１の実施形態に係る溝加工治具の溝加工対象物である一体形ロータの径大部に形成されたスロット等を示す斜視図である。第１の実施形態に係る溝加工治具の構成を示す横断面図である。第１の実施形態に係る溝加工治具の第１バイトの形状を示す斜視図である。第１の実施形態に係る溝加工治具の第１バイトの刃先面の形状を示す平面図である。第１の実施形態に係る溝加工治具の第２バイトの形状を示す斜視図である。第１の実施形態に係る溝加工治具の第２バイトの刃先面の形状を示す平面図である。第１の実施形態に係る溝加工治具の第１バイトの刃先面と第２バイトの刃先面との関係を示す平面図である。第１の実施形態に係る溝加工方法の手順を示すフロー図である。第２の実施形態に係る溝加工治具のバイト移動駆動部の構成を示す斜視図である。第２の実施形態に係る溝加工治具の回転ディスクまわりの構成を示す横断面図である。溝加工治具のバイトの刃先面の形状の従来例を示す平面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る溝加工治具、および溝加工方法について説明する。ここで、互いに同一または類似の部分には、共通の符号を付して、重複説明は省略する。

［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る溝加工治具の溝加工対象物を含む同期回転電機の構成を示す立断面図である。すなわち、溝加工対象物１を含む機器として、同期回転電機３００を例にとっている。

同期回転電機３００は、回転子１０、固定子２０、２つの軸受３０、２つの軸受ブラケット３５、フレーム４０、および冷却器５０を有する。

回転子１０は、一体形ロータ１１および界磁巻線１３を有する。

一体形ロータ１１は、回転軸方向（以下「軸方向」）に延びており、軸方向の両側を２つの軸受３０のそれぞれによって回転可能に支持されている。一体形ロータ１１は、たとえば、一体の円柱の塊状から削り出され、軸方向の中央部に径大部１１ａが形成されており、径大部１１ａを挟んで軸方向の両側にシャフト部１１ｂが形成されている。

シャフト部１１ｂは、回転子が一体形ではない場合のロータシャフトの部分に対応する。それぞれのシャフト部１１ｂは、軸受３０により支持されている。一体形ロータ１１の一方の端部には、同期回転電機３００の駆動対象あるいは同期回転電機３００を駆動する原動機と結合するための結合部１０ａが設けられている。また、シャフト部１１ｂの軸方向のいずれか一方には、内扇１８が取り付けられている。

径大部１１ａは、径がシャフト部１１ｂより大きくなった円柱状の部分であり、回転子１０が一体形ではない場合のロータシャフトおよび回転子鉄心の部分に対応する。径大部１１ａには、径方向の外表面に、軸方向に貫通する複数のシャフトスロット１１ｓ（図２）、および周方向に沿って形成された複数の周方向溝１１ｖ（図２）が形成されている。

界磁巻線１３は、シャフトスロット１１ｓ内で、軸方向に延びている。界磁巻線１３は、径大部１１ａの軸方向外側で、コイルを形成するために相互に接続され、あるいは直流電源に接続される。直流電源としては、たとえば、外部の直流電源（図示しない）であってもよく、あるいは、回転子に取り付けられた回転整流器（図示しない）であってもよい。

固定子２０は、径大部１１ａの径方向外側に、ギャップ１７を介して配された円筒状の固定子鉄心２１と、固定子鉄心２１の径方向内側表面近傍を軸方向に貫通し周方向に互いに間隔をもって配された固定子巻線２２とを有する。

固定子２０の径方向外側には、両端が開放された筒状のフレーム４０が設けられている。フレーム４０は、固定子２０を支持している。フレーム４０の両端には、それぞれ、軸受ブラケット３５が取り付けられている。それぞれの軸受ブラケット３５は、軸受３０を支持している。

フレーム４０の上面には、冷却器５０が搭載されている。フレーム４０内の雰囲気は、冷却器５０内の雰囲気と連通している。

図２は、第１の実施形態に係る溝加工治具の溝加工対象物である一体形ロータの径大部に形成されたスロット等を示す斜視図である。

溝加工対象物１である一体形ロータ１１の径大部１１ａの表面では、それぞれ軸方向に延びた複数のスロット形成領域１１ｃと複数のスロット非形成領域１１ｄとが互いに周方向に交互に存在する。スロット形成領域１１ｃの数は、界磁巻線の極数により決定される。

それぞれのスロット形成領域１１ｃにおいては、複数のシャフトスロット１１ｓが、周方向に互いに間隔をおいて形成されている。それぞれのシャフトスロット１１ｓは、径大部１１ａの表面に沿って軸方向に貫通している。

それぞれのスロット非形成領域１１ｄ内には、一体形ロータ１１の応力緩和のために、複数の周方向溝１１ｖおよび複数の端部溝１１ｗが形成されている。複数の周方向溝１１ｖは、軸方向に互いに間隔をおいて配されている。

それぞれの周方向溝１１ｖは、周方向に沿って、スロット非形成領域１１ｄの周方向の幅内に形成されている。周方向溝１１ｖは、長手方向（周方向）に、両方の端部から中央に向かって徐々に深さが増し、周方向の中央で最も深くなっている。

端部溝１１ｗは、径大部１１ａの軸方向の端部において、軸方向端部から周方向溝１１ｖが形成されている方向に向かって軸方向に形成されている。なお、端部溝１１ｗが、周方向溝１１ｖと交差することはない。複数の端部溝１１ｗは、周方向に互いに間隔をおいて配されている。

シャフトスロット１１ｓ、周方向溝１１ｖ、および端部溝１１ｗの溝は、その溝底部３が凹面状である。ここで、溝底部３とは、一体形ロータ１１の回転中心軸に最も近い部分であり、溝底部３は回転軸側に向かって凹面状となっている。その断面形状は、半円形である。なお、溝底部３の形状は、半円形には限定されず、たとえば、半楕円形あるいは多角形であってもよい。

図３は、第１の実施形態に係る溝加工治具の構成を示す横断面図である。溝加工治具１００は、第１バイト１１０、第２バイト１２０、およびバイト移動駆動部１３０を有する。第１バイト１１０および第２バイト１２０については、後述する。

バイト移動駆動部１３０は、支持部１３１、レール１３２、および移動駆動部１３３を有する。

支持部１３１は、第１バイト１１０および第２バイト１２０を固定支持する。支持部１３１は、移動駆動部１３３により連結軸１３４を介して駆動され、レール１３２に沿って、長手方向（Ｘ方向）に移動する。また、支持部１３１は、第１バイト１１０および第２バイト１２０を、長手方向に垂直な方向（Ｙ方向）およびその反対方向、すなわち、溝加工対象物１に近づく方向および遠ざかる方向に移動駆動する。

なお、レール１３２は、長手方向に延びており、図示しない架構あるいは構築物により両端を支持されている。

支持部１３１に固定支持された第１バイト１１０および第２バイト１２０は、移動方向に関して、それぞれ刃先面１１３および刃先面１２３を前側にしてＸ方向に移動する。また、第１バイト１１０が第２バイト１２０より移動方向に関して、前側に取り付けられている。

第１バイト１１０と第２バイト１２０とは、後述するようにそれぞれの刃先部１１２（図４）、刃先部１２２（図６）を除いて、同一形状で同一寸法に形成されている。

図４は、第１の実施形態に係る溝加工治具の第１バイトの形状を示す斜視図である。第１バイト１１０は、延長部１１１、および刃先部１１２を有する。延長部１１１と刃先部１１２は一体に結合している。

延長部１１１の、刃先部１１２とは反対側の部分は、支持部１３１（図３）に保持される部分である。刃先部１１２の刃先面１１３の縁の部分に切削刃が形成されている。

第１バイト１１０が、図３に示す支持部１３１に保持される方向は、刃先面１１３を回転方向の前方側にする方向である。

図５は、第１の実施形態に係る溝加工治具の第１バイトの刃先面の形状を示す平面図である。なお、説明の便宜上、溝加工対象物１の溝２と刃先面１１３との間に間隔をあけて図示している。

第１バイト１１０の刃先面１１３は、先端部１１３ａおよび先端側部１１３ｂを有する。

先端部１１３ａの形状は、溝加工対象物１である一体形ロータ１１の径大部１１ａの表面に形成しようとする溝２の溝底部３の溝底部先端部３ａと、形状、寸法が実質的に同じである。ここで、実質的に同じとは、切削時の温度上昇、弾性変形あるいは塑性変形等を考慮した精度の範囲で一致することを言うものとする。

先端側部１１３ｂの形状は、溝底部３の溝底部側部３ｂよりも内側に後退している。すなわち、先端側部１１３ｂは、溝底部３の溝底部側部３ｂとの間に隙間が存在するような形状に形成されている。

図６は、第１の実施形態に係る溝加工治具の第２バイトの形状を示す斜視図である。第２バイト１２０は、延長部１２１、および刃先部１２２を有する。延長部１２１と刃先部１２２は一体に結合している。

延長部１２１の、刃先部１２２とは反対側の部分は、支持部１３１（図３）に保持される部分である。刃先部１２２の刃先面１２３の縁の部分に切削刃が形成されている。

第２バイト１２０は、刃先面１２３の部分を除いて、第１バイト１１０と、寸法、形状が同一となるように製作されている。

図７は、第１の実施形態に係る溝加工治具の第２バイトの刃先面の形状を示す平面図である。第２バイト１２０の刃先面１２３は、先端部１２３ａおよび先端側部１２３ｂを有する。

先端部１２３ａの形状は、溝加工対象物１である一体形ロータ１１の径大部１１ａの表面に形成しようとする溝２の溝底部３の溝底部先端部３ａよりも内側に後退している。すなわち、先端部１２３ａと溝底部３は、溝底部先端部３ａとの間に隙間が存在するような形状に形成されている。

先端側部１２３ｂの形状は、溝底部３の溝底部側部３ｂと、形状、寸法が実質的に同じである。

図８は、第１バイトの刃先面と第２バイトの刃先面との関係を示す平面図である。第１バイト１１０の刃先面１１３を実線で、また、第２バイト１２０の刃先面１２３を破線で示している。

形成されるべき溝２は、溝底部３および溝側部４からなる。溝底部３は、最も溝２の奥となり長手方向に延びる溝底部先端部３ａと、その両側の溝底部側部３ｂからなる。また、１つの溝２について２つある溝側部４は、それぞれ溝底部側部３ｂから溝２の外側に延びており、互いに対向している。

第１バイト１１０の刃先面１１３は、先端部１１３ａが溝２の溝底部先端部３ａと、また、側部１１３ｃが溝２の溝側部４と、それぞれ接触できる形状、寸法である。また、第１バイト１１０の刃先面１１３の先端側部１１３ｂは溝２の溝底部側部３ｂとの間に隙間を有する。

第２バイト１２０の刃先面１２３は、先端側部１２３ｂが溝２の溝底部側部３ｂと、また、側部１２３ｃが溝２の溝側部４と、それぞれ接触できる形状、寸法である。また、第２バイト１２０の刃先面１２３の先端部１２３ａは、溝２の溝底部先端部３ａとの間に隙間が存在するような形状に形成されている。

第１バイト１１０の刃先面１１３の先端部１１３ａと、第２バイト１２０の刃先面１２３の先端側部１２３ｂとの両者を重ねると、その包絡した形状は、溝２の溝底部３の断面形状をカバーしている。

以上のように、第１バイト１１０と第２バイト１２０の２種類のバイトは、それぞれは、溝２の溝底部３の断面形状をカバーしていないが、両者を併せて用いることにより、溝底部３を所定の形状に形成することができる。また、第１バイト１１０と第２バイト１２０のそれぞれは、溝底部３の溝底部側部３ｂあるいは溝底部先端部３ａとの間に隙間を有することにより、切削時の抵抗が低下する。また、この隙間により切粉の排出通路が形成される。この結果、加工食い込みを低減し、あるいは加工食い込みの発生を阻止することができる。

図９は、第１の実施形態に係る溝加工方法の手順を示すフロー図である。

まず、溝加工対象物１を設定する（ステップＳ０１）。具体的には、一体形ロータ１１を、たとえば加工台（図示せず）の上に搭載し固定する。

次に、溝加工治具１００を設定する（ステップＳ０２）。具体的には、図３に示すように、バイト移動駆動部１３０の支持部１３１に、第１バイト１１０および第２バイト１２０を取付けて、バイト移動駆動部１３０を移動駆動可能な状態とする。

次に第１バイト１１０による切削を行う（ステップＳ０３）。ステップＳ０３の後に、第２バイト１２０による切削を行う（ステップＳ０４）。ステップＳ０３およびステップＳ０４は、第１バイト１１０と第２バイト１２０が、この順序で配されていることから、支持部１３１が移動することにより、この順序で実行される。

切削を行った後、バイト位置を復帰させる（ステップＳ０５）。すなわち、バイト移動駆動部１３０の支持部１３１が、第１バイト１１０および第２バイト１２０を、マイナスＹ方向（図３）すなわち溝加工対象物１から遠ざける方向に移動させ、その上で、移動駆動部１３３により、マイナスＸ方向（図３）に移動させて、元に位置に復帰させる。

次に溝２が所定の深さであるか否かを判定する（ステップＳ０６）。なお、バイト移動駆動部１３０が、第１バイト１１０および第２バイト１２０を直線的に移動させることによる切削の都度、深さの確認を行うことに限定しない。すなわち、複数回の切削ごとに確認することでもよい。

溝２が所定の深さであると判定されなかった場合（ステップＳ０６ＮＯ）には、ステップＳ０２ないしステップＳ０６までを繰り返す。

溝２が所定の深さであると判定された場合（ステップＳ０６ＹＥＳ）には、全シャフトスロット等の加工を終了したか否かを判定する（ステップＳ０７）。具体的には、全てのシャフトスロット１１ｓ、全ての周方向溝１１ｖ、およびすべての端部溝１１ｗについて、所定の溝加工を終了したか否かの判定を行う。

全シャフトスロット等の加工を終了したとは判定されなかった場合（ステップＳ０７ＮＯ）には、ステップＳ０２ないしステップＳ０７までを繰り返す。

全シャフトスロット等の加工を終了したと判定され場合（ステップＳ０７ＹＥＳ）には、界磁巻線導体の取付けを行う（ステップＳ０８）。具体的には、界磁巻線１３の導体を、切削加工により形成されたシャフトスロット１１ｓに取付ける。

以上のように、本実施形態によれば、先ず、第１バイト１１０で深さ方向に進め、その上で、第２バイト１２０により溝底部３の形状を形成するという２段階の切削により、底部側に突出する溝を形成する溝加工において、抵抗および加工食い込みを低減し、精度のよい溝加工を行うことができる。

［第２の実施形態］
図１０は、第２の実施形態に係る溝加工治具のバイト移動駆動部の構成を示す斜視図である。溝加工治具１００ａは、第１バイト１１０（図１１）、第２バイト１２０（図１１）、およびバイト移動駆動部２３０を有する。図１０は、このうちのバイト移動駆動部２３０の構成を示す。

本第２の実施形態は、第１の実施形態の変形であり、バイト移動駆動部の構成のみが異なる。第１バイト１１０および第２バイト１２０は、第１の実施形態と同様である。

バイト移動駆動部２３０は、回転ディスク２３１、回転ディスク２３１と同心に設けられた円筒状の回転軸２３２、回転軸２３２を軸方向の両側で回転可能に支持する軸受部を有する支持部２３３、および回転軸２３２を回転駆動する回転駆動部２３４、および、回転ディスク２３１を軸方向に垂直な方向（図１０の白抜き矢印の方向）に移動させるために支持部２３３を移動可能とする移動駆動部２３５を有する。

移動駆動部２３５は、支持部２３３を支持するとともに、支持部２３３を移動駆動することでもよい。あるいは、移動駆動部２３５が支持部２３３を固定して、移動駆動部２３５自身が図示しない装置により移動駆動されることでもよく、さらには、移動駆動部２３５自体が移動することでもよい。

図１０の場合、溝加工対象１の切削面は、バイト移動駆動部２３０の上方にくるような位置関係となる。なお、図１０では、たまたまバイト移動駆動部２３０が、切削面の下方に位置するように示されているがこれに限定しない。すなわち、図１０は、上下関係を問わない。

図１１は、第２の実施形態に係る溝加工治具の回転ディスクまわりの構成を示す横断面図である。

回転ディスク２３１は、中央に開口２３１ａが形成された円板形状である。中央の開口２３１ａの径は、回転軸２３２の外径より大きく、ギャップ２３１ｃを形成する。回転軸２３２の外側表面と回転ディスク２３１の内側表面とは、ギャップ２３１ｃ内に配された複数の結合部２３１ｄにより結合されている。複数の結合部２３１ｄは、周方向に互いに間隔をおいて配されている。なお、回転ディスク２３１と回転軸２３２との間に間隙を設けずに、回転ディスク２３１と回転軸２３２が直接結合していてもよい。

回転ディスク２３１の外側表面には、周方向に互いに間隔をあけて、複数の嵌合溝２３１ｂが形成されている。第１バイト１１０および第２バイト１２０は、周方向に交互に、嵌合溝２３１ｂと嵌合している。なお、第１バイト１１０および第２バイト１２０のそれぞれの嵌合部分は、互いに同一の形状、寸法に形成されている。

なお、図１１では、第１バイト１１０と第２バイト１２０がそれぞれ複数設けられているが、それぞれ単独の場合であってもよい。

回転軸２３２は、その軸中心まわりを、たとえば電動機などの回転駆動部２３４に直結して回転駆動される。なお、回転軸２３２は、回転駆動部２３４と歯車、減速機、またはベルト等を介して、回転駆動されることでもよい。

第１の実施形態において図９で示した溝加工方法の手順において、詳細な内容において異なる部分を、以下に説明する。

ステップＳ０２の溝加工治具１００の設定においては、バイト移動駆動部２３０の回転ディスク２３１の複数の嵌合溝２３１ｂのそれぞれに、第１バイト１１０と第２バイト１２０とを交互に取付けて、回転ディスク２３１を回転可能な状態とする。

ステップＳ０３の第１バイト１１０による切削、およびステップＳ０４の第２バイト１２０による切削の際は、まず、第１バイト１１０が溝加工対象物１に当たるように、回転駆動部２３４の回転速度を徐々に上昇させる。

なお、ある程度の回転数で切削を行う必要がある場合は、ステップＳ０３とステップＳ０４の前後関係を問わない。

ステップＳ０６の溝２の深さの判定においては、溝加工対象物１の加工すべき溝２の長手方向に沿って回転ディスク２３１が移動するごとに、深さの確認を行ってもよいし、所定の回数を移動した後に行うことでもよい。

以上のように、本実施形態においては、回転ディスク２３１を用いることにより、切削効率を向上させることができる。

［その他の実施形態］
以上、本発明の実施形態を説明したが、実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。たとえば、実施形態では、回転機械が同期回転電機の場合を示したが、これに限定されない。底部側に凹面状の溝を形成する溝加工であれば、他の場合にも適用可能である。

さらに、実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１…溝加工対象物、２…溝、３…溝底部、３ａ…溝底部先端部、３ｂ…溝底部側部、４…溝側部、１０…回転子、１０ａ…結合部、１１…一体形ロータ、１１ａ…径大部、１１ｂ…シャフト部、１１ｃ…スロット形成領域、１１ｄ…スロット非形成領域、１１ｓ…シャフトスロット、１１ｖ…周方向溝、１１ｗ…端部溝、１３…界磁巻線、１７…ギャップ、１８…内扇、２０…固定子、２１…固定子鉄心、２２…固定子巻線、３０…軸受、３５…軸受ブラケット、４０…フレーム、５０…冷却器、６１…従来型バイト、６１ａ…刃先面、１００、１００ａ…溝加工治具、１１０…第１バイト、１１１…延長部、１１２…刃先部、１１３…刃先面、１１３ａ…先端部、１１３ｂ…先端側部、１１３ｃ…側部、１２０…第２バイト、１２１…延長部、１２２…刃先部、１２３…刃先面、１２３ａ…先端部、１２３ｂ…先端側部、１２３ｃ…側部、１３０…バイト移動駆動部、１３１…支持部、１３２…レール、１３３…移動駆動部、１３４…連結軸、２３０…バイト移動駆動部、２３１…回転ディスク、２３１ａ…開口、２３１ｂ…嵌合溝、２３１ｃ…ギャップ、２３１ｄ…結合部、２３２…回転軸、２３３…支持部、２３４…回転駆動部、２３５…移動駆動部、３００…同期回転電機

Claims

溝加工対象物にその溝底部の断面形状が半円形または半楕円形である凹面状の溝を形成する溝加工治具であって、
少なくとも一つの第１バイトと、
前記第１バイトと刃先面の形状のみが異なる少なくとも一つの第２バイトと、
前記溝加工対象物への溝加工のために、前記第１バイトと前記第２バイトとを固定し移動駆動するバイト移動駆動部と、
を備え、
前記第１バイトの刃先面は、前記溝底部の先端部に対応する部分であり切削刃が形成された先端部と、当該刃先面の前記先端部の両側に設けられ前記溝底部の側部との間に隙間を有する二つの先端側部と、を有し、
前記第１バイトの刃先面を当該刃先面の前側から見た場合に、当該刃先面の前記先端部は、弧状であり、当該刃先面の二つの前記先端側部は、当該刃先面の前記先端部から離間するにつれて互いに離間する直線状であり、
前記第２バイトの刃先面は、前記溝底部の前記先端部に対応する部分であり前記溝底部の前記先端部との間に隙間を有する先端部と、当該刃先面の前記先端部の両側に設けられ切削刃が形成された先端側部と、を有し、
前記第２バイトの刃先面を当該刃先面の前側から見た場合に、当該刃先面の前記先端部は、直線状であり、当該刃先面の二つの前記先端側部は、当該刃先面の前記先端部から離間するにつれて互いに離間する弧状であり、
前記第１バイトの前記刃先面の形状と前記第２バイトの前記刃先面の形状を包絡すると前記溝底部の断面に対応する形状を形成する、
ことを特徴とする溝加工治具。
前記バイト移動駆動部は、前記第１バイトの次に前記第２バイトとなる順序で前記第１バイトおよび前記第２バイトを固定することを特徴とする請求項１に記載の溝加工治具。
溝加工対象物にその溝底部の断面形状が半円形または半楕円形である凹面状の溝を形成する溝加工方法であって、
一体形ロータ用の溝加工対象物を設定する対象物設定ステップと、
前記対象物設定ステップの後に、前記溝加工対象物を第１バイトで切削する第１バイト切削ステップと、
前記対象物設定ステップの後に、前記溝加工対象物を第２バイトで切削する第２バイト切削ステップと、
を有し、
前記第１バイトの刃先面は、前記溝底部の先端部に対応する部分であり切削刃が形成された先端部と、当該刃先面の前記先端部の両側に設けられ前記溝底部の側部との間に隙間を有する二つの先端側部と、を有し、
前記第１バイトの刃先面を当該刃先面の前側から見た場合に、当該刃先面の前記先端部は、弧状であり、当該刃先面の二つの前記先端側部は、当該刃先面の前記先端部から離間するにつれて互いに離間する直線状であり、
前記第２バイトの刃先面は、前記溝底部の前記先端部に対応する部分であり前記溝底部の前記先端部との間に隙間を有する先端部と、当該刃先面の前記先端部の両側に設けられ切削刃が形成された先端側部と、を有し、
前記第２バイトの刃先面を当該刃先面の前側から見た場合に、当該刃先面の前記先端部は、直線状であり、当該刃先面の二つの前記先端側部は、当該刃先面の前記先端部から離間するにつれて互いに離間する弧状であり、
前記第１バイトの前記刃先面の形状と前記第２バイトの前記刃先面の形状を包絡すると前記溝底部の断面に対応する形状を形成する、ことを特徴とする溝加工方法。
前記第２バイト切削ステップは、前記第１バイト切削ステップの後に行うことを特徴とする請求項３に記載の溝加工方法。