JPS59182011A - 半球殻内周面の加工方法 - Google Patents
半球殻内周面の加工方法Info
- Publication number
- JPS59182011A JPS59182011A JP5383583A JP5383583A JPS59182011A JP S59182011 A JPS59182011 A JP S59182011A JP 5383583 A JP5383583 A JP 5383583A JP 5383583 A JP5383583 A JP 5383583A JP S59182011 A JPS59182011 A JP S59182011A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semi
- inner peripheral
- peripheral surface
- spherical
- hemispherical shell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23C—MILLING
- B23C3/00—Milling particular work; Special milling operations; Machines therefor
- B23C3/02—Milling surfaces of revolution
- B23C3/04—Milling surfaces of revolution while revolving the work
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Milling Processes (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、表面に突起部が形成される半球殻を真球に成
形するだめの方法に関し、特に大型の球形耐圧殻に応用
して好適なものである。
形するだめの方法に関し、特に大型の球形耐圧殻に応用
して好適なものである。
海洋底等を調査するための深海潜水船においては、コン
トロール室となる球形の耐圧殻内に乗員が搭乗するよう
になっているため、この耐圧殻に出入りのだめのノ１ツ
チや覗き窓或いは各種制御ケーブル等を通す穴を形成し
なければならない。一般に、耐圧殻は真球に加工された
一対の半２球殻を溶接接合することで仕上げているが、
その前に半球殻にハツチ取シ付は用の７ランジや覗き窓
のサツシ或いはケーブル貫通穴等を加工しておく方が作
業性や溶接に伴う耐圧殻の熱的悪影響を防止する点で好
ましい。この場合、耐圧殻の強度を保持するために上記
フランジやサツシの部分或いはケーブル貫通穴の周囲を
他の部分よりも厚肉にしておかなければならず、そこで
半球殻にこれらハツチや覗き窓或いはケーブル貫通穴を
形成するだめの大径の穴を穿設し、ここにフランジやサ
ツシとなる環状の厚肉金物或いはケーブル貫通穴が形成
された厚肉金物を嵌め込み溶接するようにしている。
トロール室となる球形の耐圧殻内に乗員が搭乗するよう
になっているため、この耐圧殻に出入りのだめのノ１ツ
チや覗き窓或いは各種制御ケーブル等を通す穴を形成し
なければならない。一般に、耐圧殻は真球に加工された
一対の半２球殻を溶接接合することで仕上げているが、
その前に半球殻にハツチ取シ付は用の７ランジや覗き窓
のサツシ或いはケーブル貫通穴等を加工しておく方が作
業性や溶接に伴う耐圧殻の熱的悪影響を防止する点で好
ましい。この場合、耐圧殻の強度を保持するために上記
フランジやサツシの部分或いはケーブル貫通穴の周囲を
他の部分よりも厚肉にしておかなければならず、そこで
半球殻にこれらハツチや覗き窓或いはケーブル貫通穴を
形成するだめの大径の穴を穿設し、ここにフランジやサ
ツシとなる環状の厚肉金物或いはケーブル貫通穴が形成
された厚肉金物を嵌め込み溶接するようにしている。
ところで、このような半球殻の内周面を真球加工する場
合、上述した厚肉金物の一部が半球殻の内周面から突出
していると、既在の三次元切削加工法では半球殻と厚肉
金物との接合部分の一部が切削刃具に対して死角となっ
てしまい、ここの部分が切削不能となる。これは、厚肉
金物の突出部分が切削刃具に干渉する゛ためでちゃ、従
って従来では厚肉金物を半球殻に嵌め込み溶接する前に
半球殻の内周面を真球加工し、この後に半球殻に大径の
穴を穿設して厚肉金物を嵌め込み溶接するようにしてい
た。
合、上述した厚肉金物の一部が半球殻の内周面から突出
していると、既在の三次元切削加工法では半球殻と厚肉
金物との接合部分の一部が切削刃具に対して死角となっ
てしまい、ここの部分が切削不能となる。これは、厚肉
金物の突出部分が切削刃具に干渉する゛ためでちゃ、従
って従来では厚肉金物を半球殻に嵌め込み溶接する前に
半球殻の内周面を真球加工し、この後に半球殻に大径の
穴を穿設して厚肉金物を嵌め込み溶接するようにしてい
た。
この結果、仕上がった半球殻には溶接歪が残留すること
となり、所定の耐圧力を確保するためには溶接歪による
強度低下を見越して耐圧殻の肉厚を厚くしなければなら
なかった。深海調査船を深海中で走行させる場合、この
深海調査船のη【量と浮力とを釣り合わせて駆動エネル
ギを最小にすることが機動性を高める点で重要であるが
、現在の技術では浮力よりも深海調査船の重量の方が遥
かに大きく、多量の浮力材を搭載する必要がちシ、船の
大型化及び高コスト化を避けることができなかった。
となり、所定の耐圧力を確保するためには溶接歪による
強度低下を見越して耐圧殻の肉厚を厚くしなければなら
なかった。深海調査船を深海中で走行させる場合、この
深海調査船のη【量と浮力とを釣り合わせて駆動エネル
ギを最小にすることが機動性を高める点で重要であるが
、現在の技術では浮力よりも深海調査船の重量の方が遥
かに大きく、多量の浮力材を搭載する必要がちシ、船の
大型化及び高コスト化を避けることができなかった。
本発明はかかる従来の耐圧殻の加工に際して生ずる不具
合を解消し、半球殻の内周面を真球面に仕上げてその肉
厚を最小限に抑え得る加工方法を提供することを目的と
し、これによって耐圧殻の軽量化ひいては船の小型化や
低コスト化を企図したものである。
合を解消し、半球殻の内周面を真球面に仕上げてその肉
厚を最小限に抑え得る加工方法を提供することを目的と
し、これによって耐圧殻の軽量化ひいては船の小型化や
低コスト化を企図したものである。
この目的を達成する本発明の半球殻内周面の加工方法に
かかる構成は内周面の一部に突起部が形成された半球殻
を傾けて支持し、内周面の中心と縁との間でカッタを内
周面に沿って往復動させると共に、カッタが往動あるい
は復動するごとに半球殻をその対称軸回りに所定角度ず
つ回転させることを特徴とする。
かかる構成は内周面の一部に突起部が形成された半球殻
を傾けて支持し、内周面の中心と縁との間でカッタを内
周面に沿って往復動させると共に、カッタが往動あるい
は復動するごとに半球殻をその対称軸回りに所定角度ず
つ回転させることを特徴とする。
従って、あらかじめ厚肉金物を半球殻に溶接してから半
球殻の内周面を切削加工することができ、溶接歪の影響
を受けることなく半球殻の内周面を工作機械の加工精度
に対応した真球に仕上げることが可能となる。この結果
、半球殻の肉厚を最小限に抑えることができ、耐圧殻の
軽量化ひいては深海調査船の小型化及び低コスト化が達
成可能となる。
球殻の内周面を切削加工することができ、溶接歪の影響
を受けることなく半球殻の内周面を工作機械の加工精度
に対応した真球に仕上げることが可能となる。この結果
、半球殻の肉厚を最小限に抑えることができ、耐圧殻の
軽量化ひいては深海調査船の小型化及び低コスト化が達
成可能となる。
以下、本発明による半球殻内周面の加工方法を図面に示
す一実施例に基づき詳細に説明する。
す一実施例に基づき詳細に説明する。
第１図（ａ）〜（ｄ）には本発明方法の一実施例に係る
加工工程を示し、第２図（ａ） （ｂ）には球面切削加
工の状態を示し、第３図には本発明に係る球面加工の原
理を示しである。第１図（ａ）に示すように半球状に形
成された半球殻素材１０所定位置に第１図（ｂ）に示す
ような大径の穴２を穿設し、ここに第１図（ｃ）に示す
ようにケーブル貫通穴３が形成された厚肉金物４及び覗
き窓５用の厚肉金物６をそれぞれ嵌め込み溶接する。な
お、本実施例ではケーブル貫通穴３用の厚肉金物４及び
覗き窓５用の厚肉金物６′ｆ：半球殻素材１０大径の穴
２に嵌め込み溶接したが、場合によってはいずれか一方
のみが嵌め込み溶接されたり或いはハツチ用の厚内金物
等が嵌め込み溶接されることもある。
加工工程を示し、第２図（ａ） （ｂ）には球面切削加
工の状態を示し、第３図には本発明に係る球面加工の原
理を示しである。第１図（ａ）に示すように半球状に形
成された半球殻素材１０所定位置に第１図（ｂ）に示す
ような大径の穴２を穿設し、ここに第１図（ｃ）に示す
ようにケーブル貫通穴３が形成された厚肉金物４及び覗
き窓５用の厚肉金物６をそれぞれ嵌め込み溶接する。な
お、本実施例ではケーブル貫通穴３用の厚肉金物４及び
覗き窓５用の厚肉金物６′ｆ：半球殻素材１０大径の穴
２に嵌め込み溶接したが、場合によってはいずれか一方
のみが嵌め込み溶接されたり或いはハツチ用の厚内金物
等が嵌め込み溶接されることもある。
第２図（ａ） 、 、（ｂ）には球面加工に使われる装
置が示しである。この装置は、半球殻素材１を支持する
傾斜回転割出し台７と大型ＮＣ機中ぐシ盤８とからなる
。傾斜回転割出し台７は、ピンジヨイント９とラック１
０とにより傾斜可能な固定テーブル１１と、固定テーブ
ル１１上に設けられギヤモータ１２により小刻みに回転
可能となっている回転テーブル１３と、回転テーブル１
３上に装備された締付は治具１４，１’５とからなって
いる。又、大型ＮＣ機中ぐり盤８は、通常の中ぐり盤と
同様にコラム１６、コラム１６に沿って上下動可能な主
軸頭１７等からなるが、ここでは主軸頭１７にアンギュ
ラアタッチメント１８を取付けて、カッタ取付部の向き
を下向きに変えである。１９はカッタ取付部の下端部に
装着されたカッタであり、ここでは、被加工物表面を皮
をむくように加工するボールエンドミルを使っている。
置が示しである。この装置は、半球殻素材１を支持する
傾斜回転割出し台７と大型ＮＣ機中ぐシ盤８とからなる
。傾斜回転割出し台７は、ピンジヨイント９とラック１
０とにより傾斜可能な固定テーブル１１と、固定テーブ
ル１１上に設けられギヤモータ１２により小刻みに回転
可能となっている回転テーブル１３と、回転テーブル１
３上に装備された締付は治具１４，１’５とからなって
いる。又、大型ＮＣ機中ぐり盤８は、通常の中ぐり盤と
同様にコラム１６、コラム１６に沿って上下動可能な主
軸頭１７等からなるが、ここでは主軸頭１７にアンギュ
ラアタッチメント１８を取付けて、カッタ取付部の向き
を下向きに変えである。１９はカッタ取付部の下端部に
装着されたカッタであり、ここでは、被加工物表面を皮
をむくように加工するボールエンドミルを使っている。
カッタ１９は、主軸頭１７により上下動（Ｚ軸方向）、
アタッチメント１８によ９前後方向（Ｘ軸方向）の二次
元的に自由に動くことができ、その動きはＮＣコンピュ
ータ２０により制御される。又、前記傾斜回転割出し台
７の動きもコンピュータ２０により制御される。
アタッチメント１８によ９前後方向（Ｘ軸方向）の二次
元的に自由に動くことができ、その動きはＮＣコンピュ
ータ２０により制御される。又、前記傾斜回転割出し台
７の動きもコンピュータ２０により制御される。
上記装置における傾斜回転割出し台７の回転テーブル１
３上に、第１図（Ｃ）に示す状態の半球殻素材１はその
仮想中心線を回転テーブル１３の回転中心と一致させて
、締付は治具１４，１５によって固定される。この固定
作業の際には作業をしやすいように回転テーブル１３は
水平にしておく。
３上に、第１図（Ｃ）に示す状態の半球殻素材１はその
仮想中心線を回転テーブル１３の回転中心と一致させて
、締付は治具１４，１５によって固定される。この固定
作業の際には作業をしやすいように回転テーブル１３は
水平にしておく。
この後、回転テーブル１３を固定テーブル１１と共に水
平九対し４５°傾ける。
平九対し４５°傾ける。
この状態でＮＣ横横巾り盤８のボールエンドミル１９に
よって、内周面を切削加工するのであるが、ＮＣコンピ
ュータ２０により制御されるボールエンドミル１９は、
先ず、第３図に示すように内周面の縁Ａから中心Ｂへと
内周面に沿って移動され、その軌跡部分を切削加工する
。
よって、内周面を切削加工するのであるが、ＮＣコンピ
ュータ２０により制御されるボールエンドミル１９は、
先ず、第３図に示すように内周面の縁Ａから中心Ｂへと
内周面に沿って移動され、その軌跡部分を切削加工する
。
ボールエンドミル１７がＢまで移動すると、ＮＣコンピ
ュータ２０の働きによりギヤモータ１２が作動され、回
転テーブル１３と共に半球殻素材１は０．２〜０．３°
回転される。
ュータ２０の働きによりギヤモータ１２が作動され、回
転テーブル１３と共に半球殻素材１は０．２〜０．３°
回転される。
この後、ボールエンドミル１９は半球面の中心Ｂから緑
Ａへと移動され、先に加工した部分から０．２〜０．３
°ずれた部分を直線的に切削加工する０ ボールエンドミル１９が縁Ａに来ると、また回転テーブ
ル１３により半球殻素材１ば、０．２〜０．３°回転さ
れる。
Ａへと移動され、先に加工した部分から０．２〜０．３
°ずれた部分を直線的に切削加工する０ ボールエンドミル１９が縁Ａに来ると、また回転テーブ
ル１３により半球殻素材１ば、０．２〜０．３°回転さ
れる。
以上の手順を半球殻素材１が１周するまで多数回（例え
ば１２００〜１８００回）繰り返すことによって、半球
殻素材１の内周面は全面に亘って加工される。
ば１２００〜１８００回）繰り返すことによって、半球
殻素材１の内周面は全面に亘って加工される。
このように、半球殻素材１の内周面に対しその半径方向
に二次元的にボールエンドミル１９を往復動させると共
に半球殻素材１をボールエンドミル１９が往動あるいは
復動するごとに中心軸（対称軸）回りに回転させること
により、半球状の内面を所定の三次元的形状に削９出す
ことができるのである。第１図（ｄ）には加工終了後の
半球殻の断面形状を示しである。
に二次元的にボールエンドミル１９を往復動させると共
に半球殻素材１をボールエンドミル１９が往動あるいは
復動するごとに中心軸（対称軸）回りに回転させること
により、半球状の内面を所定の三次元的形状に削９出す
ことができるのである。第１図（ｄ）には加工終了後の
半球殻の断面形状を示しである。
尚、厚肉金物４，６が突出する部分においては、ボール
エンドミル１９はその形状に合わせて移動するよう制御
される。又、カッタとしてボールエンドミル１９を使っ
た場合、ボールエンドミル１９の切削深さは０．２〜２
ｍｍ程度であるので、全周面に亘っての切削加工を数
回繰り返して成品とする。更に又、半球殻素材１のきざ
み回転送り角度はカッタによる切削幅によって決まるの
で、その範囲はカッタの大小等によって０．１〜１°位
となる。
エンドミル１９はその形状に合わせて移動するよう制御
される。又、カッタとしてボールエンドミル１９を使っ
た場合、ボールエンドミル１９の切削深さは０．２〜２
ｍｍ程度であるので、全周面に亘っての切削加工を数
回繰り返して成品とする。更に又、半球殻素材１のきざ
み回転送り角度はカッタによる切削幅によって決まるの
で、その範囲はカッタの大小等によって０．１〜１°位
となる。
半球殻素材１を傾ける角度としては、水平に □対し
４５°が最も好ましいのであるが、その前後であればあ
る程度許容できる。要は、カッタに死角ができなければ
よい。例えば１．半球殻素材１を４５°傾けてセットす
ると、切削長夕・（Ｘ１ｍｌ駆動長さ）は半球殻素材１
の内径りの１／Ｖｉ−ですみ、又ボールエンドミル１９
の高さ方向（Ｚ軸方向）駆動長さｈは、半径Ｒの’／２
（Ｊ’ｉ−１）ですむことになり、アンギュラアタッ
チメント１８が全体に短かくでき、削り出しに必要な剛
性が得られ、ひいては必要な寸法精度の十分な確保が達
成できる。又、従来のように半球殻素材１を水平にセッ
トした場合には、第４図（ａ）に示すように、被切削面
とのなす角が００となる部分２１や突起部周りで死角部
分２２など、切削不可能な部分が生じてしまうが、４５
°傾けた場合には、第４図（ｂ）に示すように、ボール
エンドミル１７と被切削面との当シ角が最小で４５°（
第３図中におけるＡ点とＢ点）であり、切削死角部がな
くなる。
４５°が最も好ましいのであるが、その前後であればあ
る程度許容できる。要は、カッタに死角ができなければ
よい。例えば１．半球殻素材１を４５°傾けてセットす
ると、切削長夕・（Ｘ１ｍｌ駆動長さ）は半球殻素材１
の内径りの１／Ｖｉ−ですみ、又ボールエンドミル１９
の高さ方向（Ｚ軸方向）駆動長さｈは、半径Ｒの’／２
（Ｊ’ｉ−１）ですむことになり、アンギュラアタッ
チメント１８が全体に短かくでき、削り出しに必要な剛
性が得られ、ひいては必要な寸法精度の十分な確保が達
成できる。又、従来のように半球殻素材１を水平にセッ
トした場合には、第４図（ａ）に示すように、被切削面
とのなす角が００となる部分２１や突起部周りで死角部
分２２など、切削不可能な部分が生じてしまうが、４５
°傾けた場合には、第４図（ｂ）に示すように、ボール
エンドミル１７と被切削面との当シ角が最小で４５°（
第３図中におけるＡ点とＢ点）であり、切削死角部がな
くなる。
第１図（ａ） （ｂ） （ｃ） （ｄ）は本発明の半球
殻内周面加工方法における前処理工程及び切削工程を示
す工程説明図、第２図（ａ） （ｂ）は本発明方法の実
施状態を装置と共に示す一部断面とした正面図と側面図
、第３図は本発明方法の加工原理を示す説明図、第４図
（、） （ｂ）は従来のものと本発明方法とにおけるカ
ッタと半球殻素材との関係を示す断面図である。 図面中、 １は半球殻素材、 ４．６は厚肉金物、 ７は傾斜回転割出し台、 ８は大型ＮＯ横横巾シ盤、 １２はギヤモータ、 １３は回転テーブル、 １８はアンギュラアタッチメント、 １９はボールエンドミルである。 特許出願人 三菱重工業株式会社 復代理人 弁理士 光 石 士 部 （他１名） 第１図 第２図 （Ｑ） 第３図 （ａ）
（ｂ）Ｌ−！」
殻内周面加工方法における前処理工程及び切削工程を示
す工程説明図、第２図（ａ） （ｂ）は本発明方法の実
施状態を装置と共に示す一部断面とした正面図と側面図
、第３図は本発明方法の加工原理を示す説明図、第４図
（、） （ｂ）は従来のものと本発明方法とにおけるカ
ッタと半球殻素材との関係を示す断面図である。 図面中、 １は半球殻素材、 ４．６は厚肉金物、 ７は傾斜回転割出し台、 ８は大型ＮＯ横横巾シ盤、 １２はギヤモータ、 １３は回転テーブル、 １８はアンギュラアタッチメント、 １９はボールエンドミルである。 特許出願人 三菱重工業株式会社 復代理人 弁理士 光 石 士 部 （他１名） 第１図 第２図 （Ｑ） 第３図 （ａ）
（ｂ）Ｌ−！」
Claims (1)
- 内周面の一部に突起部が形成された半球殻を傾けて支持
し、内周面の中心と縁との間でカッタを内周面に沿って
往復動させると共に、カッタが往動あるいは復動するご
とに半球殻をその対称軸回りに所定角度ずつ回転させる
ことを特徴とする半球殻内周面の加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5383583A JPS59182011A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 半球殻内周面の加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5383583A JPS59182011A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 半球殻内周面の加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59182011A true JPS59182011A (ja) | 1984-10-16 |
| JPH0323285B2 JPH0323285B2 (ja) | 1991-03-28 |
Family
ID=12953841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5383583A Granted JPS59182011A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 半球殻内周面の加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59182011A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4664570A (en) * | 1984-09-28 | 1987-05-12 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Method of operating a numerically controlled machine tool having a worktable capable of rotation about two intersecting axes |
| US4878789A (en) * | 1988-07-26 | 1989-11-07 | Louis A. Grant, Inc. | Apparatus for cleaning titanium pots |
| CN102310218A (zh) * | 2011-07-04 | 2012-01-11 | 绥中四方电站装备制造有限公司 | 筒形器物内外壁表面加工用圆周铣床 |
| CN108213531A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-06-29 | 内蒙古北方重工业集团有限公司 | 半圆形薄壁件的加工方法 |
| EP3970891A1 (en) * | 2020-09-15 | 2022-03-23 | Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation | Method for manufacturing a casing |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4955479U (ja) * | 1972-08-22 | 1974-05-16 | ||
| JPS57173413A (en) * | 1981-04-17 | 1982-10-25 | Senda Tekkosho:Kk | Machining method of spherical surface |
-
1983
- 1983-03-31 JP JP5383583A patent/JPS59182011A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4955479U (ja) * | 1972-08-22 | 1974-05-16 | ||
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Cited By (6)
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| CN108213531A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-06-29 | 内蒙古北方重工业集团有限公司 | 半圆形薄壁件的加工方法 |
| EP3970891A1 (en) * | 2020-09-15 | 2022-03-23 | Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation | Method for manufacturing a casing |
| US11648600B2 (en) | 2020-09-15 | 2023-05-16 | Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation | Manufacturing method of casing |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0323285B2 (ja) | 1991-03-28 |
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