JPH10315013A - バーボーリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バーボーリング装置において、バイト送り量
の調整を短時間で且つ容易に行うことで切削加工精度及
び切削作業能率の向上を図る。 【解決手段】 駆動軸２１の固定バイトホルダ４１にバ
イト５５を有する移動バイトホルダ４５を駆動軸２１の
径方向に沿って移動自在に装着し、固定バイトホルダ４
１に回転自在に支持されると共に移動バイトホルダ４５
に螺合するねじ軸４８を設けると共に、このねじ軸４８
の端部に所定位置にラチェット機構を介して自動復帰可
能なラチェットアーム５０を装着する一方、ストライカ
ロッド２４に駆動軸２１の回転時にラチェットアーム５
０が接触してラチェット機構を介してねじ軸４８を所定
角度回転させるストライカ５５を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、タービンコンプレ
ッサ車室等の粗削り加工などに使用されるバーボーリン
グ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、タービンコンプレッサ車室の粗
削り加工では、駆動軸に装着されたバイトホルダにバイ
トを取付けたバーボーリング装置を用い、駆動軸と共に
バイトを回転すると共にこのバイトを被加工材側に突出
させることで、被加工材としてのタービン車室のリング
状の溝を削りだすようにしている。図９にこの従来のバ
ーボーリング装置の概略を示す。

【０００３】従来のバーボーリング装置において、図９
に示すように、021は荒加工されるタービンコンプレッ
サの車室ケーシングであって、022はバーボーリング装
置によって切削加工する車室溝部である。駆動軸001は
車室ケーシング021の円弧状をなす内周面に沿って所定
間隔をもって駆動回転可能に配設されている。この駆動
軸001には固定バイトホルダ002の半割りリング状をなす
取付部003が密着し、同じく半割りリング状をなすブラ
ケット004が密着しており、両者が複数の固定ボルト005
によって駆動軸001に固定されている。

【０００４】固定バイトホルダ002には駆動軸001の径方
向に沿ってスリット006が形成されており、このスリッ
ト006には移動バイトホルダ007が移動自在に装着され、
取付ボルト008によって所定位置に固定されている。そ
して、この移動バイトホルダ007の溝部008にバイト009
が装着され、取付ボルト010によって所定位置に固定さ
れている。

【０００５】従って、このバーボーリング装置によって
車室ケーシング021の車室溝部022を切削加工するには、
まず、車室ケーシング021の径に合わせて、固定バイト
ホルダ002上の移動バイトホルダ007の位置と、移動バイ
トホルダ007上のバイト009に位置を調整する。次に、駆
動軸001を回転させながら、車室溝部022の幅だけ軸方向
に移動させることで、バイト009によって車室溝部022の
幅を所定深さ切削加工する。１回目の切削加工が終わる
と、駆動軸001の回転及び移動を停止し、取付ボルト010
を弛緩して移動バイトホルダ007からのバイト009の突出
量、即ち、切り込み量を調整して再び取付ボルト010を
締結する。そして、再び、駆動軸001を回転させながら
軸方向に移動させてバイト009により車室溝部022の幅を
所定深さ切削加工する。この作業の繰り返しによって車
室溝部022を所望の深さまで切削加工していく。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように上述した従
来のバーボーリング装置にあっては、１回の切削加工ご
とにバイト009の切り込み量を調整する必要があり、そ
の都度取付ボルト010を弛緩、締結しなければならず、
調整作業が面倒であると共に作業時間も長くなってしま
い、作業能率が良くないという問題があった。また、こ
のバイト009の切り込み量の調整を行うたびに、駆動軸0
01の回転を停止することから、バイト009の先端部に取
付けられたチップの損傷が生じる虞があり、高コスト化
を招いてしまう。

【０００７】本発明はこのような問題を解決するもので
あって、バイト送り量の調整を短時間で且つ容易に行う
ことで切削加工精度及び切削作業能率の向上を図ったバ
ーボーリング装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの請求項１の発明のバーボーリング装置は、被加工材
の加工面に対して所定間隔をもって配設された駆動軸
と、該駆動軸と一体回転自在に装着された固定バイトホ
ルダと、該固定バイトホルダに前記駆動軸の径方向に沿
って移動自在に支持された移動バイトホルダと、該移動
バイトホルダに装着されたバイトと、前記固定バイトホ
ルダに回転自在に支持されると共に前記移動バイトホル
ダに螺合したねじ軸と、該ねじ軸の端部に設けられて所
定位置に自動復帰可能なアーム部を有するラチェット機
構と、前記被加工材側に設けられて前記駆動軸の回転時
に該アーム部と接触して該ラチェット機構を介して前記
ねじ軸を所定角度回転させるストライカとを具えたこと
を特徴とするものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を詳細に説明する。

【００１０】図１に本発明の一実施形態に係るバーボー
リング装置の概略、図２に本実施形態のバーボーリング
装置の平面視、図３に図２のIII−III断面、図４に図３
のIV−IV断面、図５に図３のＶ矢視、図６にラチェット
歯の概略、図７にラチェット歯数とバイト送り量の関係
を表す説明を示す。

【００１１】本実施形態のバーボーリング装置におい
て、図１及び図２に示すように、１１は荒加工される被
加工材としてのタービンコンプレッサの車室ケーシング
であって、図示しないワークテーブル上に固定支持され
ており、上下方向及び水平方向に位置調整自在となって
いる。１２は本実施形態のバーボーリング装置によって
切削加工する車室溝部である。バーボーリング装置はこ
のワークテーブルに支持された車室ケーシング１１の上
方にある図示しない架台に配設されている。このバーボ
ーリング装置の駆動源によって回転する駆動軸２１は、
この車室ケーシング１１の円弧状をなす内周面に沿って
所定間隔をもって駆動回転可能に配設されており、車室
ケーシング１１と駆動軸２１と同心となっている。

【００１２】この駆動軸２１には固定ボルト２２によっ
てリング状に固定された半割りの組立形リング２３が装
着され、この組立形リング２３には駆動軸２１と直交す
る方向に沿った一対のストライカロッド２４が固定され
ている。この各ストライカロッド２４先端部がそれぞれ
車室ケーシング１１の上面に載置可能なっており、駆動
軸２１と組立形リング２３との間にスリップリング２５
が介在することで、駆動軸２１は車室ケーシング１１上
に支持された組立形リング２３によって回転自在に支持
されている。

【００１３】駆動軸２１における組立形リング２３の両
側には、固定ボルト２６，２７によってリング状に固定
された半割りの組立形フランジ２８，２９が固定されて
いる。そして、各組立形フランジ２８，２９の一方には
それぞれバイト切削機構３０，３１が装着され、他方に
はそれぞれバランスウエイト３２，３３が固定されてい
る。なお、各組立形フランジ２８，２９に装着された各
バイト切削機構３０，３１はほぼ同様の構成となってお
り、組立形リング２３を中心としてほぼ対称形をなして
いる。従って、以下の説明では、一方のバイト切削機構
３０についてのみ詳細に説明し、同様の機能を有する部
材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。

【００１４】このバイト切削機構３０において、図２乃
至図５に示すように、組立形フランジ２８には固定バイ
トホルダ４１が多数のボルト４２によって固定されてい
る。この固定バイトホルダ４１は駆動軸２１側が凹んで
平面視が矢羽根形をなし、駆動軸２１の径方向に沿った
テーパ状の雄形嵌合部４３が形成されると共に、溝部４
４が形成されている。一方、移動バイトホルダ４５は固
定バイトホルダ４１のほぼ半分の長さであって、固定バ
イトホルダ４１の雄形嵌合部４３に摺動自在に嵌合する
雌形嵌合部４６が形成されている。そして、固定バイト
ホルダ４１の溝部４４には前後一対の軸受４７によって
ねじ軸４８が回転自在に支持されており、このねじ軸４
８には移動バイトホルダ４５と一体のナット部４９が螺
合している。従って、ねじ軸４８を正回転あるいは逆回
転することで、ナット部４９を介して移動バイトホルダ
４５を固定バイトホルダ４１に対して、駆動軸２１の径
方向に沿ってストロークＳだけ移動することができる。

【００１５】また、ねじ軸４７の一端部には図示しない
ラチェット機構を介してラチェットアーム５０が装着さ
れている。このラチェット機構はねじ軸４８に固結され
たラチェットホイールに対して、ラチェットアーム５０
のストッパが係止することで、ラチェットアーム５０の
一方方向の回転力のみがねじ軸４８（ラチェットホイー
ル）に伝達されるようにしたものである。なお、ラチェ
ットアーム５０からねじ軸４８に伝達される回転方向
は、図示しないクラッチレバーによって切換可能となっ
ている。そして、ねじ軸４８とラチェットアーム５０と
の間には巻ばね５１が設けられており、ラチェットアー
ム５０が外力によって所定位置から回転力伝達方向に回
転した後に、この巻ばね５１によって回転力非伝達方向
に回転して所定位置に自動復帰できるようになってい
る。

【００１６】一方、ストライカロッド２４にはストライ
カ５２の基端部が固定ねじ５３によって取付けられてお
り、先端部はバイト切削機構３０側に延出され、ラチェ
ットアーム５０と接触可能となっている。なお、このス
トライカ５２は固定ねじ５３を弛緩することで回動可能
となり、再び締結することで所定の回動位置に固定する
ことができる。

【００１７】従って、駆動軸２１を回転すると、この駆
動軸２１と一体の組立形フランジ２８が回転し、この組
立形フランジ２８に取付けられた固定バイトホルダ４１
及び移動バイトホルダ４５などが回転する。この駆動軸
２１の回転時、ストライカ５２がバイト切削機構３０側
に延出されたラチェットアーム５０との接触可能位置に
あると、駆動軸の１回転ごとにラチェットアーム５０が
ストライカ５２に接触する。このとき、ラチェットアー
ム５０がストライカ５２に接触して所定位置から回転力
伝達方向に回転すると、ラチェットアーム５０の回転力
がねじ軸４８に伝達され、ねじ軸４８が所定角度回動す
る。すると、固定バイトホルダ４１に対して移動バイト
ホルダ４５が所定ストローク移動することができ、ラチ
ェットアーム５０がストライカ５２から離れると、ラチ
ェットアーム５０は巻ばね５１によって回転力非伝達方
向に回転して所定位置に自動復帰する。

【００１８】この場合、図６に示すように、ねじ軸４８
に固定されたラチェットホイール４８ａに形成された一
歯の角度はθとなっており、例えば、図７に示すよう
に、ラチェットホイール４８ａが一歯（角度θ）回動し
てねじ軸４８が同角度回動することで、移動バイトホル
ダ４５が０．２mmストローク移動するように設定してお
けばよい。従って、ラチェットアーム５０とストライカ
５２との接触によるラチェットアーム５０の回動で、ラ
チェットホイール４８ａが二歯（角度２θ）回動するよ
うに設定すると、ねじ軸４８の回動によって移動バイト
ホルダ４５を０．４mmストローク移動することができ
る。

【００１９】そして、移動バイトホルダ４５には駆動軸
２１の径方向に沿った取付溝５４が形成され、この取付
溝５４にはバイト５５が装着され、取付ボルト５６によ
って固定されている。

【００２０】ここで、上述した本実施形態のバーボーリ
ング装置による車室ケーシング１１の車室溝部２２の切
削作業について説明する。

【００２１】図１に示すように、駆動軸２１には、前述
したように、ほぼ同様の構成をなす２つのバイト切削機
構３０，３１が設けられているが、駆動軸２１を図１に
矢印Ａにて示す方向に移動して加工を行う場合には、バ
イト切削機構３０を使用し、駆動軸２１を図１に矢印Ｂ
にて示す方向に移動して加工を行う場合には、バイト切
削機構３１を使用する。ここでは、駆動軸２１を回転さ
せながら図１に矢印Ａにて示す方向に移動し、バイト切
削機構３０を使用して加工を行う場合について説明す
る。

【００２２】図１及び図２に示すように、まず、ワーク
テーブル上に車室ケーシング１１を固定支持する一方、
架台に配設されたバーボーリング装置をこの車室ケーシ
ング１１に対して位置決めする。即ち、バーボーリング
装置を作動して駆動軸２１と車室ケーシング１１とが同
心となるように、車室ケーシング１１上にストライカロ
ッド２４を載置する。また、バイト切削機構３０にバイ
ト５５を装着し、バーボーリング装置を作動すること
で、加工する車室溝部１２の被加工面に対するバイト５
５の位置決めを行う。更に、固定ねじ５３を弛緩、締結
することでストライカ５２をバイト切削機構３０側に突
出してラチェットアーム５０に接触する位置で、且つ、
この接触時にラチェットアーム５０を介してねじ軸４８
が所定角度回動する位置とする。そして、ラチェットア
ーム５０からねじ軸４８に回転力が伝達される方向が、
バイト５５の送り方向（切り込み量増加方向）となるよ
うにクラッチレバーを切換操作しておく。なお、バイト
５５の先端と車室溝部１２の被加工面との位置調整は、
クラッチレバーを切換操作と共に、ラチェットアーム５
０を所定方向に回動することで、バイト５５を微小移動
して行ってもよい。

【００２３】この状態で駆動軸２１を図１に矢印Ｃにて
示す方向に回転すると、駆動軸２１に組立形フランジ２
８を介して装着されたバイト切削機構３０のバイト５５
による車室溝部１２の切削加工が開始される。そして、
駆動軸２１が１回転するごとにラチェットアーム５０が
所定角度回動されることで、バイト５５が所定量づつ送
り出され、一定の切り込み量が与えられる。

【００２４】即ち、駆動軸２１が図１の矢印Ｃ方向に回
転すると、図５に示すように、バイト切削機構３０は図
５の矢印Ｃ方向に回転し、ラチェットアーム５０はスト
ライカロッド２４に固定されたストライカ５２に下から
接触する。従って、ラチェットアーム５０はこのストラ
イカ５２の接触時に図５にて時計回り方向に所定角度回
転する。このラチェットアーム５０の回転量はクラッチ
機構を介してねじ軸４８に伝達され、このねじ軸５２が
ラチェットアーム５０と同じ角度回動する。すると、図
４に示すように、ねじ軸５２の回動によってナット部４
９を介して移動バイトホルダ４５が図４にて右方に所定
距離移動し、バイト５５に一定の切り込み量が与えられ
ることとなる。

【００２５】このように駆動軸２１が図１の矢印Ｃ方向
に回転すると、駆動軸２１の１回転ごとにバイト５５に
一定の切り込み量が与えられ、この繰り返しによってバ
イト５５が車室溝部１２を所定深さまで切削加工する。
そして、車室溝部１２が所定深さまで切削加工されると
駆動軸２１の回転を停止し、ラチェットアーム５０から
ねじ軸４８に回転力が伝達される方向が、バイト５５の
戻し方向（切り込み量減少方向）となるようにクラッチ
レバーを切換操作してから、駆動軸２１を図１の矢印Ｄ
方向に回転すると、駆動軸２１の１回転ごとに、図５に
示すように、ラチェットアーム５０はストライカロッド
２４に固定されたストライカ５２に上から接触し、バイ
ト５５が一定距離戻されることとなり、この繰り返しに
よってバイト５５を元位置に戻す。なお、このとき、ラ
チェットアーム５０を手動によって回転することでバイ
ト５５を元位置に戻してもよい。

【００２６】そして、今度は駆動軸２１を図１の矢印Ａ
方向に微小距離送り、この位置で駆動軸２１を、前述と
同様に、図１の矢印Ｃ方向に回転してラチェットアーム
５０の回動によってねじ軸５２を所定方向に回動するこ
とで、バイト５５に一定の切り込み量が与えながら、こ
のバイト５５によって車室溝部１２を所定深さまで切削
加工する。この繰り返しによって車室溝部１２を所定距
離にわたって所定深さまで切削加工することができる。

【００２７】なお、前述の実施形態にあっては、駆動軸
２１を軸方向の所定位置で、駆動軸２１を回転すること
で、この駆動軸２１の１回転ごとにバイト５５に一定の
切り込み量が与えながら、このバイト５５によって車室
溝部１２を所定深さまで切削加工したが、ストライカ５
２をバイト切削機構３０のラチェットアーム５０と接触
しない位置にすることで、バイト５５の自動送りを行わ
ず、駆動軸２１を図１の矢印Ｃ方向に回転しながら、図
１の矢印Ａ方向に微小距離送りすることで、車室溝部１
２を所定距離にわたって一定深さ切削加工することもで
きる。この場合、車室溝部１２を所定距離、一定深さ切
削加工した後、ストライカ５２を遠隔操作などによって
ラチェットアーム５０と接触する位置に移動し、バイト
５５に一定の切り込み量が与えるようにしてもよい。

【００２８】また、前述の実施形態では、バイト切削機
構３０を使用して車室溝部１２を切削加工する場合につ
いて説明したが、駆動軸２１を図１に矢印Ｂにて示す方
向に移動して加工を行う場合には、バイト切削機構３１
にバイト５５を装着し、この駆動軸２１を回転すると共
に同方向に移動することで、車室溝部１２を切削加工す
ることができる。

【００２９】このように本実施形態のバーボーリング装
置にあっては、駆動軸２１を回転することで１回転ごと
にバイト５５に一定の切り込み量が与えられ、この繰り
返しによって車室溝部１２を所定深さまで自動的に切削
加工することができ、手作業によるバイトの送り量の調
節のための着脱が不要となる。また、バイト５５の元位
置までの戻し作業や駆動軸２１の軸方向の送りも自動的
に行うこととなり、従来に比べ、切削加工精度が高く、
切削作業能率も良い。更に、バイト５５の回動、停止の
繰り返し回数が減少することで、チップの損傷頻度が少
なくなってバイト５５の寿命を延長できる。

【００３０】なお、本実施例では、駆動軸２１に一対の
組立形フランジ２８，２９を装着して各バイト切削機構
３０，３１を設けたが、被加工材に対する加工方向が一
方方向のみであれば、１つのバイト切削機構を設ければ
よい。

【００３１】図８に本発明の別の実施形態に係るバーボ
ーリング装置の概略を示す。なお、前述した実施形態で
説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号
を付して重複する説明は省略する。

【００３２】図８に示すように、組立形リング２３は駆
動軸２１に嵌合されており、一対のストライカロッド２
４が固定され、先端部が図示しない被加工材に載置可能
なっている。この駆動軸２１には組立形リング２３に隣
接して組立形フランジ２８が固定されており、この組立
形フランジ２８にはバイト切削機構３０が装着されてい
る。このバイト切削機構３０において、組立形フランジ
２８には固定バイトホルダ４１が固定され、この固定バ
イトホルダ４１には移動バイトホルダ４５が移動自在に
支持されており、固定バイトホルダ４１と移動バイトホ
ルダ４５の間にはねじ軸４８が介装されている。このね
じ軸４８の端部にはラチェット機構を介してラチェット
アーム５０が装着されており、このラチェットアーム５
０はストライカロッド２４に固定されたストライカ５２
と接触可能となっている。そして、移動バイトホルダ４
５にバイト５５が固定されている。

【００３３】なお、本実施形態のバーボーリング装置に
よる切削加工方法は、前述の実施形態によるバイト切削
機構３０を用いたものと同様であるため、ここでの説明
は省略する。

【００３４】

【発明の効果】以上、実施形態において詳細に説明した
ように本発明のバーボーリング装置によれば、駆動軸に
固定バイトホルダを一体回転自在に装着し、この固定バ
イトホルダにバイトを有する移動バイトホルダを駆動軸
の径方向に沿って移動自在に支持し、固定バイトホルダ
に回転自在に支持されると共に移動バイトホルダに螺合
するねじ軸を設けると共に、このねじ軸の端部に所定位
置に自動復帰可能なアーム部を有するラチェット機構を
設ける一方、被加工材側に駆動軸の回転時にこのアーム
部と接触してラチェット機構を介してねじ軸を所定角度
回転させるストライカを設けたので、駆動軸の回転時に
バイトに一定の切り込み量を与え、この繰り返しによっ
て被加工材を所定深さまで自動的に切削加工することが
でき、切削加工精度の向上を図ることができると共に、
手作業によるバイトの送り量の調節のための着脱が不要
となり、バイト送り量の調整を短時間で且つ容易に行う
ことで切削作業能率の向上を図ることができ、また、バ
イトの回動、停止の繰り返し回数が減少することでチッ
プの損傷頻度が少なくなってバイトの寿命を延長するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るバーボーリング装置
の概略図である。

【図２】本実施形態のバーボーリング装置の平面図であ
る。

【図３】図２のIII−III断面図である。

【図４】図３のIV−IV断面図である。

【図５】図３のＶ矢視図である。

【図６】ラチェット歯の概略図である。

【図７】ラチェット歯数とバイト送り量の関係を表す説
明図である。

【図８】本発明の別の実施形態に係るバーボーリング装
置の概略図である。

【図９】従来のバーボーリング装置の概略図である。

【符号の説明】

１１ 車室ケーシング（被加工材） １２ 車室溝部（加工面） ２１ 駆動軸 ２３ 組立形リング ２４ ストライカロッド ２５ スリップリング ２８，２９ 組立形フランジ ３０，３１ バイト切削機構 ３２，３３ バランスウエイト ４１ 固定バイトホルダ ４５ 移動バイトホルダ ４８ ねじ軸 ５０ ラチェットアーム（アーム部） ５１ 巻ばね ５２ ストライカ ５５ バイト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加工材の加工面に対して所定間隔をも
   って配設された駆動軸と、該駆動軸と一体回転自在に装
   着された固定バイトホルダと、該固定バイトホルダに前
   記駆動軸の径方向に沿って移動自在に支持された移動バ
   イトホルダと、該移動バイトホルダに装着されたバイト
   と、前記固定バイトホルダに回転自在に支持されると共
   に前記移動バイトホルダに螺合したねじ軸と、該ねじ軸
   の端部に設けられて所定位置に自動復帰可能なアーム部
   を有するラチェット機構と、前記被加工材側に設けられ
   て前記駆動軸の回転時に該アーム部と接触して該ラチェ
   ット機構を介して前記ねじ軸を所定角度回転させるスト
   ライカとを具えたことを特徴とするバーボーリング装
   置。