JPH0246927A

JPH0246927A - 縁部仕上法及びその装置

Info

Publication number: JPH0246927A
Application number: JP1160590A
Authority: JP
Inventors: Charles M Simonetto; シャルル・マルセル・シモネット
Original assignee: Rene Tourolle & Fils Sarl
Current assignee: Rene Tourolle & Fils Sarl
Priority date: 1988-06-22
Filing date: 1989-06-21
Publication date: 1990-02-16
Also published as: DE68902514D1; EP0348279B1; FR2633207A1; US5024075A; CA1320061C; FR2633207B1; DE68902514T2; EP0348279A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、第１に一つの工作物の正反対の位置の２つの
縁部（たとえば工作物の円筒面を区画する２つの縁部で
あって、その円筒面は縁部を有する穴またはノヤフトで
ある）を、この両縁部の所望の仕−Ｌげの形状に対し相
補的な形状を備えたーχ・ｔの工具の間でその工作物を
プレスすることにより各縁部を所望の最終の形状に成形
する縁部仕上法に関する。

（従来の技術と発明が解決しようとする課題）フランス
国特許第ＦＲ−Ａ−２４５５□１８９号は同様な方法を
開示する。しかし、この方法は、本発明により機械加工
されろ工作物の力学強度を備えない比較的薄いノートの
＠械加工という非常に特殊な用途に限定される。特に、
この従来法では、一つの工Ｌ１が固定されろ。従って、
らしそのような方法が本発明の実施に用いられると、工
作物は変形して、希望の加工精度を得られなくなる。　
現在、本発明が適用されるような種類の仕上機械加工は
、特に熟練した作業者により手でなされ、作業者は、た
とえば飛行機のノエットエンノンの加工において使用さ
れる固定用フランツを通る５０〜１００個の孔からなる
ｌグループの中の６孔の両端の縁を研摩加工で仕」−げ
ることができる。　作業者の能力と器用さにもかかわら
ず、こうして仕上げた縁の最終形状が一様であることを
作業音が保証できないことは明らかである。

従って、本発明の目的は、上で特定した方法を改良して
、機械加工精度を得ること、不要な変形を避けること、
および、従って当然に（幾械加圧の反復性の自動化を保
証することに適した方法及び装置を提供することである
。

（課題を解決するための手段）この目的のため、本発明に係る第１の縁部仕」１法は、
工具の上記の相補的な形状が上記の２つの縁部の仕上げ
域にだけ対応させるように制限され、仕上げ作業それ自
体の間に上記の２つの工具が並進状態で同時に移動する
ように制御することを特徴とする。

本発明に係る第２の縁部仕上法は、第１の仕上法の特徴
に加え、好ましくは、」二足の２つの工具を上記の２つ
の正反対の位置の縁部に対してプレスするｉ；ｉに、上
記の２つの縁部の佳−Ｌ域が表面窒化を受けることを特
徴とする。

本発明に係る上記の方法を実施するための第１の縁部仕
上装置は、フレームと、相互に面して配置されそれぞれ
対応する方の上記の工具を支持する移動部材を備え、上
記のフレームに取り付けられた２台の液圧アクチュエー
タと、加圧液体源と、上記の２台のアクチュエータのそ
れぞれの作動チャンバーと」二足の加圧液体源の間に介
在する選択的加圧液体分配バルブからなり、上記の作動
チャンバーは、それぞれの供給ダクトを介して上記の加
圧液体源へ並列に結合されていて、この選択的加圧液体
分配バルブを介して上記の加圧液体源へ上記の作動ヂャ
ンバーを有効に結合することにより上記の２個の工具の
同時の併進を生じさせることを特徴とする。

本発明に係る第２の機械加工装置は、第１の装置の特徴
に加え、好ましくは、定格送り出し弁が一４二記の２台
のアクチュエータの一方の作動ヂャンバーの供給ダクト
上に配置され、上記の有効な結合か−に記の遣損的分配
バルブを介して得られたときに、供給は」二足の作動チ
ャンバーの他方に最初に加えられ、次に両作動チャンバ
ーに同時に与えられることを特徴とする。

（発明の効果）本発明の方法を採用することにより得られろ千す益は多
く、以下のものを含む。

第１に、工具の摩耗を無視すると、縁を続けて加工して
も同じ形状が得られるので、特殊な技能を用いる代わり
に反復性機械作業を繰り返すことによって理想的な形状
を得ることができる。

縁を仕上げるために必要な時間が短縮される。

得られた表面状態は、大きさに関するだけでなく、縁の
粗さに関しても改善され、粗さは仕上後に非常に小さい
。

素材は、さらに、縁の近くで、加工硬化され、従って、
工作物の寿命が伸びる。

（実施例）以下、添付の図面を参照して本発明の詳細な説明する。

本発明の基となった機械加工作業は、高性能ガスタービ
ンエンジンに含まれるある固定用フランツに関するらの
であり、このフランジは、極度に注意深く、特に縁で、
仕上げ加工を行わねばならない多数の穴を備える。この
提出された問題に対する本発明による解決は、アプリオ
リに、同様な機械加工、すなわち、孔の縫よりむしろ円
筒状工作物の縁の仕上げ加工にも適用できる。

２つの応用が以下に説明され、本発明法と従来法との違
いら説明される。

第１の応用は、図式的に第１図、第２図および第３図に
示される。

第１図を参照して説明すると、工作物１はすでに孔２が
設けられていて、孔２は、この工作物ｌを区画する２つ
の平行な平面３，４に開口している。孔２の内側の円筒
面２ａは平面３．４と縁５゜６で交叉し、縁５．６は、
図に示した例ではすでにパリ取りがされている。第１図
の軸方向断面図において、この縁５．６は、円筒面２ａ
が平面３４と交叉する直角の樟である。

マンドレル７．８は、それぞれ縁５．６に面して配置さ
れ、各マンドレル７．８がそれぞれ備える而９，１０は
、この例ではトロイダルであり、その形状は、対応する
縁５．６がマンドレルがプレスをした後にとる形状と相
捕的である。

いま、以下の点が図かられかる。

第１図に示すように、孔２の軸２を含む面に含まれる（
たとえば第１図の面にある）各表面９゜１０の曲率半径
Ｒは、比較的大きい。これは、各表面９．ｌＯの形状を
示すために特に大きくしたものであり、実際には、半径
Ｒは図に示した半径よりかなり小さい。

実際には、曲率半径Ｒは、工作物ｌの一般的形状が面３
．４の間隔や孔２の直径（縁５．６のすぐ近くを除いて
）を変えない状態で、４９５．６にマンドレル７．８を
プレスしても変わらないように特定できる。

説明している例において、第３図の断面は、表面２ａが
円状の断面（その池の場合は平面状）を備える。本発明
はこの特別な形の断面に限定されない。特に、斜めの（
すなわち平面に含まれない）縁５．６にも同等に適用で
き、また、必ずしも円状てなくてもよい。

最後に、縁５．６が形状について斜めであるときら、形
状について平面状又は円状であるときも、マンドレル７
．８は、所定の半径方向Ｄ（第３図参照）に関して同じ
方向を指しつづけ、従って孔２の軸１１の方向へのマン
ドレルの軸方向並進運動による圧力を加えるだけで縁の
最終形状が形成されることがわかる。

各縁に対する所望の最終形状は、第１図に示した構成か
ら、２本のマンドレル７．８をプレス手段により変位し
、各縁が対応するマンドレル９゜１０の形状に対応した
最終形状５　ａ、　６　ａをとるような値まで圧縮カフ
　ａ、　８　ａ（第２図参照）を加えることにより、得
られる。

２つの縁は、２つの反対方向に圧力を加えることにより
形成されることが第２図よりわかる。このことは、工作
物ｌと機械そのものとを仕上作業の間に平衡に保つとい
う点に関して明らかに長所であり、表面２ａの不要な変
形を避けられろという長所にもなる。２本のマンドレル
の一方のみが変位する場合には、変形が生じるであろう
。

さらに、マンドレル８．９を用いる仕上作業の而に、縁
５，６の領域は、たとえば０．５＋ｉとし、５ｘｘの範
囲にある深さまで表面窒化処理をうける。

この窒化処理は、マンドレルの而９，１０の縁５゜６上
での、およびこの縁の仕上げ形状５　ａ、　６　ａ上で
のすべりを容易にする。

また、潤滑が非常な高圧下で同時に縁に加えられている
間に縁５．６の素材がマンドレル７．８により圧縮され
ることも示されている。

もちろん、上に説明したのと似た方法が、同様にマンド
レル７′、８°を用いて、円筒状の工作物ｌ４の縁＋２
ａ、１３ａを仕上げるためにも使用できる（第４図参照
）。なお、当然ながら、１１２ａ１３ａの形状、特に縁
＋２ａ、１３ａを仕上げるための表面１５．１６の形状
は適当に変えられる。

実際に行なわれる機械加工作業においては、工作物１，
１４の予熱を行わずに、圧縮カフａ、８ａ（７ａ’　、
　８　ａ’　）が冷間で加えられる。

過去には、この種の仕上作業は、比較的延展性のある素
材からなる工作物についてなされていた。

たとえば、ガスタービンに使用され、８％かそれ以上延
伸できる約５０％クロム及び／またはニッケル、または
チタンを含む耐火合金である。

しかし、もし加熱が行われるならば、上に説明した素材
より延展性が小さい他の素材からなる工作物ら、上に説
明したように縫を仕上げることができる。

第５図は、マンドレル７．８のそれぞれの並進変位を制
御するための装置を示す。この装置は、２台のアクチュ
エータ１８．１９（このアクチュエータのシリンダは、
仕上機のフレーム１７に固定され、アクチュエータのピ
ストン２４．２５は、このノリンダ内の２つの作動チャ
ンバー２０．２１の境界を定め、このチャンバーは、ア
クチュエータを引っ込めるための引込チャンバー２２．
２３と」１に、アクチュエータを伸ばすために使用され
る。ピストンロンド２６．２７は、ピストン２４２５に
固定され、相互に面していて対応するマンドレル７．８
を搬送する。）と、ポンプ２８と、液体タンク３０と、ポンプ２８をタンク３０へと液体分配バルブ２９へそれ
ぞれ結合する吸引ダクト３１７＆び送り出しダクト３２
と、液体分配バルブ２９をタンク３０へ結合するダクト３３
と、送り出しダクト３２をタンク３０へ結合するダクト３４
と、ダクト３４に配置され、３５０バールに規格され余分の
圧力に対し保護するための送り出し弁３５と、液体分配バルブ２９に結合され、かつ、作動チャンバー
２０に結合されるダクト３７と作動チャン／＜−２１に
結合されるもう一つのダクト３８とが並列に結合される
ダクト３６と、液体分配バルブ２９に結合され、かつ引込チャンバー２
２に結合されるダクト４０と引込チャンバー２３に結合
されるもう一つのダクト４Ｉとが並列に結合されるダク
ト３９と、平均圧力、たとえば５０バールに定格され、作動チャン
バー２１の方へ液体を通過させるためにダクト３８に配
置される送り出し弁４２と、ダクト３８と並列に結合さ
れ、送り出し弁４２をバイパスするダクト４３と、ダクト４３に配置され、作動チャンバー２１からダクト
３６の方へ液体だけを通過さ仕る逆止弁４４とからなる
。

液体分配バルブ２９の３つの位置は次の通りである。

第１の位置では、ダクト３２と３６が、ダクト３９と３
３と同様に、相互に連通ずる。

第２の位置では、ダクト３２と３ｊが相互に連通ずるが
、ダクト３２と３９は閉じられている。

第３の位置では、ダクト３２と３９は、ダクト３６と３
３と同様に、相互に連通ずる。

この装置は、次に説明するように作用する。

工作物ｌは、機械のフレーム１７上に置かれ、その上で
自由に静止する。オペレータは、液体分配バルブ２９を
第１位置に操作し、これにより、加圧された液体をポン
プ２８によりダクト３６３７に送り込ませ、最初に送り
出し弁４２によりダクト３８を閉じ、従って、逆止弁４
４によりダクト４３ら自然に閉じられる。ダクト３７の
圧力と北側の作動チャンバー２０の圧力が送り出し弁４
２の定格値（５０バール）に達しない限り、アクチュエ
ータ１８だけに液体が供給される。すなわち、マンドレ
ル７だけが動き、工作物１と接触する。アクチュエ−タ
１８のチャンバー２０とダクト３７の圧力は、マンドレ
ル７が工作物１に対して持ちこたえるにつれて増加し、
送り出し弁４２の定格圧力に達する。

その後、２台のアクチュエータの両チャンバー２６．２
１は並列に加圧液体が供給されて、２本のマンドレル７
．８が同時に相互の方へ動き、縁５．６は、縁５　ａ、
　６　ａにまで成形される。当然縁を形成する力は平衡
になり、経験が示すように、これはたとえば孔の而２ａ
や工作物１４の面１４ａにおいて不要な変形の発生を避
けることができる唯一の配置である。液体分配バルブ２
９を第２の位置に操作することにより、従って、加圧液
体をアクチュエータ１８．１９のチャンバー２２．２３
に供給することにより工作物ｌは解放される。

マンドレル７．８は、縁５，６（または５　ａ、　６　
ａ）の限定された区域だけで作用し、並進軸７　ａ、　
８　ａに垂直な作用面を備えていない。本発明の方法で
は、マンドレルは、側方へ突き出ることはない。

以上に説明した仕上げ法の主な長所は次の通りである。

この方法は明らかに自動化が可能であり、従ってこの方
法を実行する人の側で特別な能力や手作業の技能を必要
としない。従って、この発明の応用についての容易性が
増大する。

得られる縁の形は一定であり、必要な程度に正確である
。縁は使用において必要とする時間にわたって、同一に
再生産できる。

得られた表面状態も、優れていて、従来よりも良い。

素材は、６縁の近くで表面加工硬化をうけ、これにより
力学的特性が改善されて、繰り返し応力サイクルの下で
さえも仕上げた工作物の寿命が増加する。本発明の前に
ｔｏ、ｏｏｏ応カサイクルに耐えた工作物は、いまやｔ
ｏｏ、０００サイクルに耐えることができる。

縁の仕上げにおいて、非常に大きな時間の節約が得られ
る。

そして、縁は、斜めや非平面状の曲線のときでも、工作
物の不要な変形を全く生じずに成形でき、このことは、
圧縮力が平衡にあることによるものである。

本発明の方法が、以下の加工法に比べて新規な点がある
ことは興味深い。打抜加工やすえ込み加工は、工作物の
全体の形状を変更する。バニシ加工は、ブレッサホイー
ルが表面上を進むが、理論的に、反復性や斜め（非平面
）の仕上げ形状が得られない。

薄い板に設けた粗仕上げの穴の最終成形は、最終の寸法
が非常に正確ではない。

本発明は、上記の実施例に限定されず、本発明の範囲を
越えずになされるどの変形例も含むものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、孔の端の縁がまだ本発明の仕上作業をうけて
いない状態での孔を通った軸方向断面図である。第２図は、同じ工作物を通しての第１図と同様な軸方向
断面図であり、縁が本発明の仕上作業をうけたことを示
す。第３図は、第２図の■−■線での断面図である。第４図は、端の縁が本発明による仕上作業をうけている
円筒状シャフトを示す軸方向断面図であ第５図は、本発
明による機械の液圧制御回路の図である。！・工作物、２・・・孔、５，６・・・端部、５ａ、６
ａ・・・最終形状、７．訃・・工具、９．１０・・・相
補的形状の面、１７・・・クレーム、１８．１９・・・
アクチュエータ、２０．２１・・・作動チャンバー２６．２７・・・移動部材、２８・・・加圧液体源、２
９・・分配バルブ、３８・・・供給ダクト、４２・・・
送り出し弁。特許出願人　ルネ・トウロール・工・ソシェテ・ア・レ
スボンサビリテ・リミテー代理　人弁理士　青白　葆　ほか１名

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一つの工作物の正反対の位置の２つの縁部（たと
えば工作物の円筒面を区画する２つの縁部であって、そ
の円筒面は縁部を有する穴またはシャフトである）を、
この両縁部の所望の仕上げの形状に対し相補的な形状を
備えた一対の工具の間でその工作物をプレスすることに
より各縁部を所望の最終の形状に成形する仕上げ法であ
って、工具の上記の相補的な形状が上記の２つの縁部の仕上げ
域にだけ対応させるように制限され、仕上げ作業それ自
体の間に上記の２つの工具が並進状態で同時に移動する
ように制御することを特徴とする縁部仕上法。
（２）請求項１に記載された縁部仕上法において上記の
２つの工具を上記の２つの正反対の位置の縁部に対して
プレスする前に、上記の２つの縁部の仕上げ域が表面窒
化を受けることを特徴とする縁部仕上法。
（３）請求項１または２に記載された方法を実施するた
めの装置であって、フレームと、上記フレームに取り付けられ且っ相互に面
して配置されそれぞれ対応する方の上記の工具を支持す
る移動部材を備える２台の液圧アクチュエータと、加圧
液体源と、上記の２台のアクチュエータのそれぞれの作
動チャンバーと上記の加圧液体源の間に介在する選択的
加圧液体分配バルブからなり、上記の作動チャンバーは
、それぞれの供給ダクトを介して上記の加圧液体源へ並
列に結合されていて、この選択的加圧液体分配バルブを
介して上記の加圧液体源へ上記の作動チャンバーを有効
に結合することにより上記の２個の工具の同時の併進を
生じさせることを特徴とする縁部仕上装置。
（４）請求項３に記載された装置において、定格送り出
し弁が上記の２台のアクチュエータの一方の作動チャン
バーの供給ダクト上に配置され、上記の有効な結合が上
記の選択的分配バルブを介して得られたときに、供給は
上記の作動チャンバーの他方に最初に加えられ、次に両
作動チャンバーに同時に与えられることを特徴とする縁
部仕上装置。