JPH068108A - 自動割出盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一体型翼車の加工作業を効率よく行えるよう
にする。 【構成】 上部割出盤本体１９を貫通し且つ上部割出盤
本体１９に対して回転自在に支持された回転軸１２と、
前記上部割出盤本体１９の一側に配置され且つ回転軸１
２に固着された加工テーブル２８と、前記上部割出盤本
体１９の他側に配置され且つ回転軸１２を回転させるサ
ーボモータ５０と、前記上部割出盤本体１９の他側に配
置され且つ回転軸１２の回転角を検出するエンコーダ５
２と、前記サーボモータ５０並びにエンコーダ５２を覆
うように上部割出盤本体１９の他側に設けたケーシング
５４とを備え、前記サーボモータ５０により回転軸１２
を回転させて加工テーブル２８に取り付けられた被加工
材料７６を回転させ、また、該被加工材料７６の向きを
エンコーダ５２により検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動割出盤に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、航空用ガスタービンエンジンの高
性能化に伴い、ガスタービンエンジンのコンプレッサに
用いられる翼車（ロータディスク）の軽量化を図り、翼
並びに車板の翼根部を応力集中から守るために、翼と車
板を一体的に構成した一体型翼車が用いられている。

【０００３】上記翼車を切削加工を行うことなく効率よ
く製作する一手段として、特開平１−２２２８２０号公
報等に開示された電解加工法が実施されている。

【０００４】図４及び図５は従来より一体型翼車の電解
加工に用いられている割出盤の一例を示すもので、１は
上軸受２と下軸受３とを介して割出盤本体４に略垂直に
支持された回転軸、５は前記回転軸１の上端に取り付け
られた円盤形状の加工テーブル、６は前記回転軸１の下
端に取り付けられた割出円盤、７は前記割出盤本体４の
下面に固着され且つ割出円盤６の周縁付近の一部を下側
から覆う位置決め固定板である。

【０００５】８は前記位置決め固定板７に穿設された下
部固定孔、９は下部固定孔８に対峙するように前記割出
盤本体４の下面に設けられた上部固定孔、１０は前記割
出円盤６の周縁部に所定の間隔で且つ前記下部固定孔８
と上部固定孔９とに対峙し得るように穿設された複数の
位置決め孔、１１は先端部が前記下部固定孔８を介して
上部固定孔１０に挿入し得られ且つ該上部固定孔１０に
螺合可能な固定用ピンである。

【０００６】上述した構造を有する割出盤を用いて一体
型翼車を製作する際には、電解加工装置の加工電極の近
傍所定位置に自動割出盤を配設し、略円柱形状の治具７
５を加工テーブル５の回転中心に取り付け、環状の被加
工材料７６を前記治具７５に外嵌固定する。

【０００７】次いで、所定の位置決め孔１０が下部固定
孔８と上部固定孔９とに対して同軸に位置するように割
出円盤６を回動させ、固定用ピン１１を下部固定孔８、
位置決め孔１０に挿通したうえ、固定用ピン１１の先端
部を上部固定孔１０に螺合することにより加工テーブル
５の回転を拘束する。

【０００８】加工テーブル５の回転を拘束したならば、
前記電解加工装置の加工電極を電源の陰極に、また被加
工材料７６を割出盤及び治具７５を介して前記電源の陽
極に接続して、被加工材料７６の電解加工装置の加工電
極に対峙する部分に対し電解加工を行い、被加工材料７
６に翼部を形成する。

【０００９】このようにして、電解加工により翼部の一
つを形成したならば、固定用ピン１１による加工テーブ
ル５の拘束を解除して加工テーブル５を位置決め孔１０
の１ピッチ分回動させ、再び固定用ピン１１により加工
テーブル５を拘束したのち、上述した手順によって被加
工材料７６に対する電解加工を行い、この作業を順次行
うことにより被加工材料７６の外周面に複数の翼部を等
間隔に形成させるようにしている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した割
出盤では、被加工材料７６の位置決めを行う際には、そ
のつど作業者が固定用ピン１１の抜き差しを行い且つ加
工テーブル５を回動させて被加工材料７６の位置決めを
しなければならず、効率よく一体型翼車の加工作業を実
施できない。

【００１１】また、加工テーブル５の回転が拘束される
位置は、位置決め孔１０の数や下部固定孔８、上部固定
孔９の位置により決定されるため、製作すべき一体型翼
車の翼部の数が異なる場合には、割出円盤６や位置決め
固定板７を交換する必要がある。

【００１２】本発明は上述した実情に鑑みなしたもの
で、一体型翼車の加工作業を効率よく行うことが可能な
自動割出盤を提供することを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の自動割出盤は、割出盤本体を貫通し且つ割
出盤本体に対して回転自在に支持された回転軸と、前記
割出盤本体の一側に配置され且つ回転軸に固着された加
工テーブルと、前記割出盤本体の他側に配置され且つ回
転軸を回転させる駆動装置と、前記割出盤本体の他側に
配置され且つ回転軸の回転角を検出する回転角検出装置
と、前記駆動装置並びに回転角検出装置を覆うように割
出盤本体の他側に設けたケーシングとを備えている。

【００１４】

【作用】本発明の自動割出盤を用いて一体型翼車を製作
する際には、電解加工装置の加工電極の近傍所定位置に
自動割出盤を配設し、被加工材料を加工テーブルの回転
中心に取り付ける。

【００１５】前記電解加工装置の加工電極を電源の陰極
に、また割出盤本体を前記電源の陽極に接続して、被加
工材料の電解加工装置に対峙する部分に対し電解加工を
行い、被加工材料に翼部を形成する。

【００１６】電解加工により翼部の一つを形成したなら
ば、駆動装置により回転軸を駆動し、被加工材料を回動
させる。

【００１７】このとき、回転角検出装置が回転軸の回転
角、すなわち被加工材料の回転角を検出して信号を出力
する。

【００１８】この信号に基づき加工テーブルが被加工材
料に形成される隣り合う翼部間の角度だけ回動したなら
ば、前記駆動装置を停止させ、被加工材料に対する電解
加工を行い、この作業を順次行うことにより被加工材料
の外周面に複数の翼部を等間隔に形成させる。

【００１９】

【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明
する。

【００２０】図１から図３は本発明の自動割出盤の一実
施例を示すもので、図中、図４及び図５と同一の符号を
付した部分は同一物を表わしている。

【００２１】１２は上部から下部に向って順にテーブル
支持部１３、該テーブル支持部１３よりも大径の通電盤
嵌合部１４、該通電盤嵌合部１４よりも小径の上軸受嵌
合部１５、該上軸受嵌合部１５よりも小径の下軸受嵌合
部１６を同軸に有し且つ上端に平面形状が略円形の凹陥
部４１を設けた回転軸であり、該回転軸１２はアルミナ
系セラミックス材料により形成されている。

【００２２】３４は前記通電盤嵌合部１４の外周面に形
成された周方向に延びる冷却媒体供給溝、３５は冷却媒
体供給溝３４よりもやや下方に位置するように前記通電
盤嵌合部１４の外周面に形成された周方向に延びる冷却
媒体回収溝、３６は前記凹陥部４１の周縁部近傍から前
記冷却媒体供給溝３４へ連通するように回転軸１２に穿
設された冷却媒体供給孔、３７は前記凹陥部４１の略中
心部から前記冷却媒体回収溝３５へ連通するように回転
軸１２に穿設された冷却媒体回収孔である。

【００２３】１７は内輪上面が前記通電盤嵌合部１４と
上軸受嵌合部１５との境界部に形成される環状部４２に
当接するよう上軸受嵌合部１５に外嵌した上軸受、１８
は上面が前記上軸受嵌合部１５と下軸受嵌合部１６との
境界部に形成される環状部４３並びに上軸受１７の内輪
下面に当接するよう下軸受嵌合部１６の上部に外嵌固着
された環状の軸受押えである。

【００２４】１９は前記上軸受１７を支持する上部割出
盤本体、２０は上部割出盤本体１９の上面に上軸受１７
と略同心に形成された平面形状が略円形の凹陥部、２１
は下面が上軸受１７の外輪上面に略同心に当接するよう
凹陥部２０の底面に固着された環状の軸受押え、２２は
通電盤嵌合部１４の外周部にガスケット２３を介して前
記通電盤嵌合部１４が周方向に摺動し得えるように外嵌
し且つ軸受押え２１の上面に略同心に固着された環状の
シール部材であり、前記上部割出盤本体１９は強度が高
く耐食性を備えた金属（例えばＳＵＳ３０４等のステン
レス鋼）により形成されている。

【００２５】２４は前記通電盤嵌合部１４に回転軸１２
の回転を妨げぬように外嵌され且つ下部に形成した略環
状の嵌合部２６が前記凹陥部２０に上下に摺動し得るよ
うに嵌合された略環状の通電盤、２５は通電盤２４の内
周部と通電盤嵌合部１４の外周部との間に介在させたガ
スケット、２７は嵌合部２６の外周部と凹陥部２０の内
周部との間に介在させたガスケットである。

【００２６】通電盤２４は前記上部割出盤本体１９と同
質の金属材料により形成され、またその上面には酸化被
膜が形成されにくく且つイオン化傾向が低い金属（例え
ば金等）がコーティングされている。

【００２７】２８は下面がテーブル支持部１３と通電盤
嵌合部１４との境界部に形成される環状部４４に当接す
るよう前記テーブル支持部１３に外嵌固着された環状の
加工テーブル、２９は加工テーブル２８に外嵌固着され
且つ前記通電盤２４の上部を周方向に取り囲む環状のス
カート部、３０はスカート部２９の内側部と通電盤２４
との間に介在させたガスケットである。

【００２８】加工テーブル２８は前記上部割出盤本体１
９と同質の金属材料により形成され、また加工テーブル
２８とテーブル支持部１３との固着手段には、緩衝機能
を有する接着剤が用いられている。

【００２９】３１は前記凹陥部２０と通電盤２４の下面
と通電盤嵌合部１４とより囲まれる環状のチャンバー４
５に、上部割出盤本体１９の外側部から連通する流体圧
供給流路であり、該流体圧供給流路３１よりチャンバー
４５に流体圧を付与すると、前記通電盤２４が上方へ付
勢されて加工テーブル２８の下面に通電盤２４の上面が
当接し、通電盤２４と加工テーブル２８とが電気的に接
続されるとともに、加工テーブル２８の回転が拘束され
るようになっている。

【００３０】３２は前記通電盤２４の外側部から冷却媒
体供給溝３４へ連通する冷却媒体供給流路、３３は冷却
媒体供給流路３２と略平行に前記通電盤２４の外側部か
ら冷却媒体回収溝３５へ連通する冷却媒体回収流路であ
る。

【００３１】３８は下部に下軸受３９を嵌装し且つ該下
軸受３９が前記下軸受嵌合部１６に外嵌するよう上部割
出盤本体１９の下面に固着された下部割出盤本体、４０
は上面が前記下軸受３９の下面に当接するよう下部割出
盤本体３８の下面に固着された環状の軸受押えである。

【００３２】４６は前記回転軸１２の下端部に固着され
た大歯車、４７は大歯車４６に噛合する中間歯車、４８
は中間歯車４７に噛合する駆動歯車、４９は駆動歯車４
８に同軸に固着されたウォームホイールであり、前記大
歯車４６、中間歯車４７、駆動歯車４８はそれぞれ上部
割出盤本体１９に枢支されている。

【００３３】５０は上部割出盤本体１９に取り付けられ
たサーボモータ、５１はサーボモータ５０の駆動軸に嵌
着され且つ前記ウォームホイール４９に噛合するウォー
ム、５２は計測用歯車５３が前記大歯車４６に噛合する
ように上部割出盤本体１９に取り付けられたエンコーダ
であり、該エンコーダ５２は計測用歯車５３の回転に基
づき、大歯車４６の回転角を検出して信号を出力するよ
うになっている。

【００３４】５４は上部が開口した箱型形状を有し且つ
前記上部割出盤本体１９を下方から覆うように上部割出
盤本体１９に嵌着されたケーシング、７７はケーシング
５４の外部から内部へ貫通する流体圧供給孔であり、前
記ケーシング５４は内側部５５が強度が高く耐食性を備
えた金属（例えばＳＵＳ３０４等のステンレス鋼）によ
り形成され、また外側部５６が耐薬品性を有する部材
（例えばＧＦＲＰ等の繊維強化プラスチック）によって
形成されている。

【００３５】５７は前記上部割出盤本体１９の一端に立
設されたリアベース、５８はリアベース５７に略水平な
センタボス５９により取り付けられたガイド部材、６０
はガイド部材５８に装着され且つ該ガイド部材５８に沿
って移動し得るアームホルダ、６１は先端部が前記加工
テーブル２８の略直上に位置し且つ基端部がアームホル
ダ６０に固着されたアームである。

【００３６】６２はアーム６１の先端部を上下に貫通す
るシリンダ孔、６３はシリンダ孔６２に嵌入されたスリ
ーブ、６４は略中心部に上下に貫通するガイド孔６５を
有し前記シリンダ孔６２を下方から覆うようにアーム６
１の下面に固着されたシリンダ室形成部材、６６は前記
ガイド孔６５に摺動自在に挿入されたピストンロッド、
６７は前記スリーブ６３に内接し且つピストンロッド６
６に固着されたピストン、６８は前記シリンダ孔６２を
上方から覆うようにアーム６１の上面に固着されたシリ
ンダ室形成部材、６９は前記スリーブ６３とシリンダ室
形成部材６４とピストン６７とにより形成されるヘッド
側流体室７０に外部から連通する流体圧供給流路であ
り、前記流体圧供給流路６９よりヘッド側流体室７０に
流体圧を付与すると、ピストン６７が下方へ付勢される
ようになっている。

【００３７】７１は前記上部割出盤本体１９の上面に固
着された通電ブロック、７２は通電ブロック７１の上面
に固着された上方へ延びる通電板、７３は前記ピストン
ロッド６６の先端部に固着された略水平に延びる通電
板、７４は屈曲性を有し且つ各通電板７２，７３を電気
的に接続する通電体である。

【００３８】以下、本実施例の作動を説明する。

【００３９】一体型翼車を製作する際には、図示しない
電解加工装置の加工電極の近傍所定位置に自動割出盤を
配設し、略円柱形状の治具７５を加工テーブル２８の回
転中心に取り付け、環状の被加工材料７６を前記治具７
５に外嵌固定し、各流体圧供給流路３１，６９、並びに
流体圧供給孔７７に圧縮空気を供給するとともに、冷却
媒体供給流路３２に冷却水を供給する。

【００４０】流体圧供給流路３１に供給された圧縮空気
は、チャンバー４５に流入して通電盤２４を上方へ付勢
し、加工テーブル２８の下面に通電盤２４の上面が当接
することにより通電盤２４と加工テーブル２８とが電気
的に接続され、また加工テーブル２８の回転が拘束され
る。

【００４１】流体圧供給流路６９に供給された圧縮空気
は、ヘッド側流体室７０に流入してピストン６７を下方
へ付勢し、通電板７３の下面が治具７５の上端部に電気
的に接続され、また該治具７５を介して加工テーブル２
８の回転が拘束される。

【００４２】流体圧供給孔７７に供給された圧縮空気
は、上部割出盤本体１９とケーシング５４とにより形成
される空間に流入し、該空間の内圧が大気圧よりも高い
状態に保持される。

【００４３】更に、冷却媒体供給流路３２に供給された
冷却水は、冷却媒体供給溝３４、冷却媒体供給孔３６を
経て、凹陥部４１と治具７５により形成される空間に流
入し、該空間に流入した冷却水は、冷却媒体回収孔３
７、冷却媒体回収溝３５を経て冷却媒体回収流路３３に
流入して上部割出盤本体１９の外部へ排出される。

【００４４】この状態で、前記電解加工装置の加工電極
を電源の陰極に、また上部割出盤本体１９を前記電源の
陽極に接続して、被加工材料７６の電解加工装置の加工
電極に対峙する部分に対し電解加工を行い、被加工材料
７６に翼部を形成する。

【００４５】このとき、本実施例においては、流体圧供
給流路３１に供給される圧縮空気によって通電盤２４が
上方へ付勢され、該通電盤２４の上面が加工テーブル２
８の下面に当接し、上部割出盤本体１９、通電盤２４、
加工テーブル２８、治具７５、並びに上部割出盤本体１
９、通電ブロック７１、通電板７２、通電体７４、通電
板７３、治具７５を介して前記電源の陽極と被加工材料
７６とが電気的に接続されるので、大電流を安定した状
態で流すことができる。

【００４６】また、凹陥部４１と治具７５により形成さ
れる空間には常時冷却水が流通して回転軸１２、加工テ
ーブル２８、治具７５等の温度上昇による電圧降下及び
熱変形を抑制することができる。

【００４７】更に、上部割出盤本体１９とケーシング５
４とにより形成される空間の内圧が大気圧よりも高い状
態に保持されているので、電解加工を行う際に電解加工
装置から吐出される電解液が上部割出盤本体１９とケー
シング５４との接続部から前記空間内へ漏洩することが
ない。

【００４８】このようにして、電解加工により翼部の一
つを形成したならば、流体圧供給流路３１，６９に対す
る圧縮空気の供給を中断し、加工テーブル２８の拘束を
解除する。

【００４９】次いで、サーボモータ５０を駆動し、ウォ
ーム５１、ウォームホイール４９、駆動歯車４８、中間
歯車４７、大歯車４６を介して回転軸１２を駆動し、加
工テーブル２８、治具７５を介して被加工材料７６を回
動させる。

【００５０】このとき、大歯車４６の回動に伴い計測用
歯車５３が回転し、エンコーダ５２は計測用歯車５３の
回転に基づき、大歯車４６の回転角、すなわち被加工材
料７６の回転角を検出して信号を出力する。

【００５１】この信号に基づき加工テーブル２８が被加
工材料７６に形成される隣り合う翼部間の角度だけ回動
したならば、前記サーボモータ５０を停止させ、再び流
体圧供給流路３１，６９に圧縮空気を供給して加工テー
ブル２８の回転を拘束した後、上述した手順によって被
加工材料７６に対する電解加工を行い、この作業を順次
行うことにより被加工材料７６の外周面に複数の翼部を
等間隔に形成させる。

【００５２】このように、本実施例においては、サーボ
モータ５０により被加工材料７６を取り付けた加工テー
ブル２８を任意の位置に回動させるので、一体型翼車の
加工作業を効率よく行うことができ、また、被加工材料
７６に形成すべき翼部の数が変化しても、部品交換等を
行うことなく装置を使用するができる。

【００５３】なお、本発明の自動割出盤は、上述した実
施例にのみ限定されるものではなく、サーボモータ等に
よる駆動機構にセルフロック機構を追加すること、エン
コーダにかえて他の回転角検出手段を用いるようにする
こと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内におい
て種々変更を加え得ることは勿論である。

【００５４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の自動割出盤
によれば、駆動装置により被加工材料を取り付けた加工
テーブルを任意の位置に回動させるので、一体型翼車の
加工作業を効率よく行うことができ、また、被加工材料
に形成すべき翼部の数が変化しても、部品交換等を行う
ことなく装置を使用するができるという優れた効果を奏
し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の自動割出盤の一実施例を示す断面図で
ある。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視図である。

【図３】本発明の自動割出盤の一実施例の上部割出盤本
体に対する回転軸の支持構造を示す断面図である。

【図４】従来の割出盤の断面図である。

【図５】従来の割出盤の底面図である。

【符号の説明】

１２ 回転軸 １９ 上部割出盤本体（割出盤本体） ２８ 加工テーブル ５０ サーボモータ（駆動装置） ５２ エンコーダ（回転角検出装置） ５４ ケーシング

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 割出盤本体を貫通し且つ割出盤本体に対
   して回転自在に支持された回転軸と、前記割出盤本体の
   一側に配置され且つ回転軸に固着された加工テーブル
   と、前記割出盤本体の他側に配置され且つ回転軸を回転
   させる駆動装置と、前記割出盤本体の他側に配置され且
   つ回転軸の回転角を検出する回転角検出装置と、前記駆
   動装置並びに回転角検出装置を覆うように割出盤本体の
   他側に設けたケーシングとを備えてなることを特徴とす
   る自動割出盤。