JP5984697B2 - Cutting powder removing device, height adjusting member, machine tool, and turbine manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、工作機械を用いてワークを加工した際に生成される切削粉を工具から除去する切削粉除去装置、この切削粉除去装置に組み込まれる高さ調整部材、この切削粉除去装置を備える工作機械、及びタービンの製造方法に関する。 The present invention includes a cutting powder removing device that removes cutting powder generated when a workpiece is machined using a machine tool from a tool, a height adjusting member incorporated in the cutting powder removing device, and the cutting powder removing device. The present invention relates to a machine tool and a method for manufacturing a turbine.
従来から、ワークの内周面や表面に対して、所定形状の溝を、ワークの軸方向に高精度で、且つ、高能率に加工する方法として、ブローチ加工が知られている。このブローチ加工では、ブローチと呼ばれる、前端側から後端側に向かうに従って大きさを漸次増大した多数の切刃(切削加工部)を有する軸状工具を、ワークの内周面や表面に押し当てながら、引き抜くか、または、押し込むことによって、ブローチの輪郭通りの溝を加工することが可能となっている。 2. Description of the Related Art Broaching has been known as a method for machining a groove having a predetermined shape on an inner peripheral surface or surface of a workpiece with high accuracy and high efficiency in the axial direction of the workpiece. In this broaching process, an axial tool called a broach, which has a large number of cutting edges (cutting parts) that gradually increase in size from the front end side toward the rear end side, is pressed against the inner peripheral surface or surface of the workpiece. However, it is possible to process a groove according to the outline of the broach by pulling out or pushing in.
ブローチはワークを切削加工するものであるから、その加工時には、切削粉が発生することになる。そして、ブローチの切刃がその軸方向において多段に形成されているため、その切削粉は、切削直後において、切刃間の刃溝(チップポケット)内に、カールした状態で付着することがある。このように、切屑が刃溝内に付着すると、次の溝の加工時に、正確な溝を形成することができないだけでなく、切刃(刃溝)やワークの加工面を損傷させたり、ワーク表面にむしれを発生させたりするおそれがある。 Since the broach cuts a workpiece, cutting powder is generated during the machining. And since the cutting edge of the broach is formed in multiple stages in the axial direction, the cutting powder may adhere in a curled state in the cutting groove (chip pocket) between the cutting edges immediately after cutting. . In this way, if chips adhere to the inside of the blade groove, it is not only possible to form an accurate groove when the next groove is processed, but the cutting edge (blade groove) and the work surface of the workpiece may be damaged, There is a risk of peeling on the surface.
そこで、従来から、ブローチに対してブラシを擦動させることにより、その刃溝内に付着した切削粉を除去する切削粉除去装置が提供されている。また、加工箇所が数十箇所に及ぶようなワークに切削加工する場合、連続加工を行うために切削粉除去装置をインラインに設置して自動化する必要がある。
このような、従来の切削粉除去装置は、例えば、特許文献1に記載されているブローチカッターのツールパス上にブラシを設置したものが知られている。
Therefore, conventionally, there has been provided a cutting powder removing device that removes cutting powder adhered in the blade groove by rubbing the brush against the broach. In addition, when cutting a workpiece having several tens of machining points, it is necessary to automate by installing a cutting powder removing device in-line in order to perform continuous machining.
As such a conventional cutting powder removing device, for example, a brush installed on a tool path of a broach cutter described in Patent Document 1 is known.
しかしながら、上記特許文献1に記載されている切削粉除去装置では、一部、除去しきれない切削粉がある。除去しきれない切削粉は、仕上げ加工で発生する糸状の切削粉であり、以下の要因で除去できないものと考えられる。 However, in the cutting powder removing apparatus described in Patent Document 1, there is a part of the cutting powder that cannot be removed. The cutting powder that cannot be removed is a thread-like cutting powder generated in the finishing process and is considered to be unable to be removed due to the following factors.
即ち、切刃の断面形状が徐々に変化するため、例えば円筒の周面に多数のブラシを設けた形状のロール型のブラシでは切刃形状の変化に追従できず、ブラシ先端が切削粉を捉えられない。また、円盤状の下面に多数のブラシを設けた形状のディスク状のブラシでは、切削粉を切刃上から押し出す方向と切刃上に押し戻す方向の動きがあり、十分に切削粉を除去することができない。 In other words, since the cross-sectional shape of the cutting edge gradually changes, for example, a roll-type brush having a large number of brushes on the circumferential surface of a cylinder cannot follow the change of the cutting edge shape, and the tip of the brush catches the cutting powder. I can't. In addition, a disc-shaped brush with a large number of brushes on the disk-shaped lower surface has a movement in the direction of pushing the cutting powder out of the cutting blade and the direction of pushing it back onto the cutting blade, and sufficiently removes the cutting powder. I can't.
また、いずれの方式においてもブラシの先端が摩耗するため、経年劣化で切削粉除去能力が低下する。さらに、ブラシに絡まった切削粉が再度切刃上に付着する恐れがある。
以上の理由により、自動で除去しきれない切削粉があるため、作業者が手作業で手入れを行う必要があり、省力化、無人化の妨げになっている。
Moreover, in any system, since the tip of the brush is worn, the cutting powder removing ability is deteriorated due to aging. Furthermore, the cutting powder entangled with the brush may adhere to the cutting edge again.
For the above reasons, since there is a cutting powder that cannot be removed automatically, it is necessary for the operator to perform manual maintenance, which hinders labor saving and unmanned operation.
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、摩耗などによる除去力の経年劣化なしに、切削加工部(切刃)の形状の変化に追従して切削粉除去力を確保することができる切削粉除去装置を提供することにある。 The present invention has been made in consideration of such circumstances, and its purpose is to remove the cutting powder by following the change in the shape of the cutting portion (cutting edge) without aging deterioration of the removal force due to wear or the like. It is providing the cutting powder removal apparatus which can ensure force.
上記の目的を達成するために、この発明は以下の手段を提供している。
本発明の切削粉除去装置は、進行方向に向かうに従って傾斜する切削加工部を有する加工工具から切削粉除去する切削粉除去装置であって、前記加工工具の進行通路に臨むように配置され、前記進行通路を進行してくる前記加工工具の切削加工部に対して流体を噴出するノズルと、前記進行通路を進行する前記加工工具と前記ノズルとの間隔を前記切削加工部の傾斜に応じて変位させるノズル案内部と、を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
The cutting powder removing device of the present invention is a cutting powder removing device that removes cutting powder from a processing tool having a cutting portion that is inclined toward the traveling direction, and is disposed so as to face the traveling path of the processing tool, A nozzle that ejects fluid to the cutting portion of the machining tool that travels in the traveling path, and a distance between the processing tool that travels in the traveling path and the nozzle is displaced according to the inclination of the cutting section. And a nozzle guide portion to be provided.
上記構成によれば、ノズル案内部によって切削加工部の位置に応じて加工工具とノズルとの間隔が最適に変化されるため、切削加工部の形状の変化に追従して切削粉除去力を確保することができる。
また、流体を吹き付けることにより、非接触で切削粉を除去するため、摩耗などによる除去力の劣化を抑制することができる。
According to the above configuration, since the distance between the machining tool and the nozzle is optimally changed by the nozzle guide portion according to the position of the cutting portion, the cutting powder removal force is secured following the change in the shape of the cutting portion. can do.
Moreover, since the cutting powder is removed in a non-contact manner by spraying the fluid, it is possible to suppress the deterioration of the removal force due to wear or the like.
上記切削粉除去装置において、前記ノズル案内部は、前記切削加工部の傾斜に対応した作動面を有する高さ調整部材であり、前記ノズルは前記作動面に案内されることが好ましい。 In the cutting powder removing device, it is preferable that the nozzle guide portion is a height adjusting member having an operation surface corresponding to an inclination of the cutting portion, and the nozzle is guided by the operation surface.
上記構成によれば、より簡素な構成でノズル案内部を構成することができる。 According to the said structure, a nozzle guide part can be comprised with a simpler structure.
上記切削粉除去装置において、前記ノズル案内部は、前記切削加工部と前記ノズルの相対位置を一定にするように、前記ノズルの位置を変位させることが好ましい。 In the cutting powder removing device, it is preferable that the nozzle guide portion displaces the position of the nozzle so that the relative position between the cutting portion and the nozzle is constant.
上記構成によれば、ノズル案内部は切削加工部の形状に倣った設計とすればよいため、切削加工部の形状に応じたノズル案内部の設計が容易となる。 According to the above configuration, the nozzle guide portion may be designed according to the shape of the cutting portion, so that the nozzle guide portion can be easily designed according to the shape of the cutting portion.
上記切削粉除去装置において、前記切削加工部は第一面と、前記第一面の反対側の第二面とを有しており、前記ノズル及び前記ノズル案内部は、前記第一面と前記第二面と対応して複数設けられていることが好ましい。 In the cutting powder removing device, the cutting portion includes a first surface and a second surface opposite to the first surface, and the nozzle and the nozzle guide portion include the first surface and the second surface. It is preferable that a plurality are provided corresponding to the second surface.
上記構成によれば、互いに反対側を向く二面を有する加工工具の切削粉を除去することができる。 According to the said structure, the cutting powder of the processing tool which has two surfaces which face the mutually opposite side can be removed.
上記切削粉除去装置において、前記複数のノズルは、前記進行方向の位置が異なるように設置されていることが好ましい。 In the cutting powder removing device, it is preferable that the plurality of nozzles are installed so that positions in the traveling direction are different.
上記構成によれば、複数のノズルから噴射される流体の流れが互いに妨げられることを抑制することができる。 According to the said structure, it can suppress that the flow of the fluid injected from a some nozzle is mutually obstructed.
上記切削粉除去装置において、前記ノズルから噴射された流体を前記切削加工部に反射させるように形成された反射板を備えることが好ましい。 In the cutting powder removing apparatus, it is preferable that the cutting powder removing device further includes a reflecting plate formed to reflect the fluid ejected from the nozzle to the cutting portion.
上記構成によれば、流体を一旦反射板に当て、切削加工部に這わせるように流すことによって、より確実に流体が切削粉を捉えることができ、切削粉除去能力が向上する。 According to the above configuration, the fluid can be caught more reliably by cutting the fluid once against the reflector and flowing over the cutting portion, thereby improving the cutting powder removal capability.
上記切削粉除去装置において、前記ノズルから噴射された流体を下流側にて吸引する吸引手段を備えることが好ましい。 The cutting powder removing device preferably includes suction means for sucking fluid ejected from the nozzles on the downstream side.
上記構成によれば、吸引によって流体の流れを制御し、より確実に切削加工部に流体が流れるようにすることによって切削粉除去能力を向上させることができる。 According to the above configuration, it is possible to improve the cutting powder removing capability by controlling the flow of fluid by suction and allowing the fluid to flow more reliably to the cutting portion.
上記切削粉除去装置において、前記ノズルは、円筒形状をなす本体部と、前記本体部の長手方向に沿って複数配置されているノズル孔とを有しており、前記進行方向に向かうに従って前記切削加工部の先端に近付くように傾斜して配置されていることが好ましい。 In the cutting powder removing device, the nozzle has a cylindrical main body part and a plurality of nozzle holes arranged along a longitudinal direction of the main body part, and the cutting is performed in the traveling direction. It is preferable that the inclined portion is disposed so as to approach the tip of the processed portion.
上記構成によれば、加工工具の進行に伴い、流体の供給ポイントが切削加工部の先端に移動するため、切削粉を徐々に切削加工部の先端に押し出し、最終的に切削加工部から除去することで、切削粉の除去能力を向上させることができる。 According to the above configuration, as the processing tool advances, the fluid supply point moves to the tip of the cutting portion, so that the cutting powder is gradually pushed out to the tip of the cutting portion and finally removed from the cutting portion. Thereby, the removal capability of cutting powder can be improved.
また、本発明は、進行方向に向かうに従って傾斜する切削加工部を有する加工工具から切削粉除去する切削粉除去装置であって、前記加工工具の進行通路に臨むように配置され、前記進行通路を進行してくる前記加工工具の切削加工部に対して流体を噴出する流体噴出手段を有する切削粉除去装置に組み込まれ、前記切削加工部と前記流体噴出手段との間隔を、前記進行通路を進行する前記切削加工部の位置に応じて変位させるように前記流体噴出手段を案内する作動面を有する高さ調整部材を提供する。 Further, the present invention is a cutting powder removing device that removes cutting powder from a processing tool having a cutting portion that inclines toward the traveling direction, and is disposed so as to face the traveling path of the processing tool, It is incorporated in a cutting powder removing device having fluid ejecting means for ejecting fluid to the cutting part of the machining tool that advances, and advances through the advancing passage at an interval between the cutting part and the fluid ejecting means. There is provided a height adjusting member having an operating surface for guiding the fluid ejecting means so as to be displaced in accordance with the position of the cutting processed portion.
また、本発明は、上記切削粉除去装置と、前記加工工具とを備える工作機械を提供する。 Moreover, this invention provides the machine tool provided with the said cutting powder removal apparatus and the said processing tool.
また、本発明は、前記工作機械を用いて製造されたローターディスクを備えるタービンの製造方法を提供する。 Moreover, this invention provides the manufacturing method of a turbine provided with the rotor disk manufactured using the said machine tool.
本発明によれば、ノズル案内部によって切削加工部の位置に応じて加工工具とノズルとの間隔が最適に変化されるため、切削加工部の形状の変化に追従して切削粉除去力を確保することができる。
また、流体を吹き付けることにより、非接触で切削粉を除去するため、摩耗などによる除去力の劣化を抑制することができる。
According to the present invention, since the distance between the machining tool and the nozzle is optimally changed by the nozzle guide portion according to the position of the cutting portion, the cutting powder removing force is secured following the change in the shape of the cutting portion. can do.
Moreover, since the cutting powder is removed in a non-contact manner by spraying the fluid, it is possible to suppress the deterioration of the removal force due to wear or the like.
(第一実施形態)
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。本実施形態の切削粉除去装置6を備えた工作機械1は、例えばタービンのロータを構成するサイドエントリー型ローターディスクに嵌合溝を加工する横ブローチ盤である。ただし、後述するように本実施形態の切削粉除去装置6は、横ブローチ盤のみを対象にしたものではなく、加工対象もローターディスクに限るものではない。
(First embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The machine tool 1 provided with the cutting powder removing device 6 of the present embodiment is a horizontal broaching machine that forms a fitting groove in a side entry type rotor disk constituting a rotor of a turbine, for example. However, as will be described later, the cutting powder removing device 6 of the present embodiment is not intended only for the horizontal broaching machine, and the processing object is not limited to the rotor disk.
図1に示すように、工作機械1は、所定方向に長さを有する機械ベース2と、機械ベース2上を無端チェーン4を介して機械ベース2の長手方向に沿う所定の進行方向(矢印で示す)に沿って走行可能に設けられた工具台3と、工具台3に取り付けられた加工工具であるブローチ5と、機械ベース2に取り付けられブローチ5に付着した切削粉を除去する切削粉除去装置6と、を有している。
切削粉除去装置6は、工具台3の進行通路に臨むように配置され、進行方向に沿って走行するブローチ5に付着した切削粉を除去するものである。
As shown in FIG. 1, a machine tool 1 includes a
The cutting powder removing device 6 is disposed so as to face the traveling path of the tool table 3 and removes the cutting powder attached to the
工作機械1の加工対象であり、ローターディスクの原材料となるワークWは、所定のワーク保持部材によって機械ベース2に対して所定間隔をおいて固定されている。ワークWは、工具台3が機械ベース2上を走行することで、工具台3に固定されたブローチ5によって切削加工される。本実施形態のワークWは、円柱形状をなし、ワークWの軸線が、ブローチ5の進行通路に沿うように配置されている。即ち、ブローチ5が進行方向に沿って走行することにより、ワークWにはワークWの軸線方向に沿う溝が形成される。
A workpiece W that is a processing target of the machine tool 1 and is a raw material of the rotor disk is fixed to the
工具台3は、ブロック形状をなし、その一面が機械ベース2上を走行する無端チェーン4に固定されている。工具台3の一面とは反対側の他面にはブローチ5が嵌合される。
ブローチ5は、ワークWの表面に対して、所定形状(本実施形態ではクリスマスツリー形状)の嵌合溝をワークWの軸方向に切削加工する、所謂、内面ブローチ削りに使用される軸状工具である。本実施形態の工作機械1は、ブローチ5を水平方向に突出させ、ワークWの側部に嵌合溝を形成する形式のものである。
The tool table 3 has a block shape, and one surface thereof is fixed to an endless chain 4 that runs on the
The
図2に示すように、ブローチ5は、進行方向に長さを有する形状をなし、加工形状に対応した形状の荒切刃から仕上げ切刃までを、長手方向に一定間隔で形成したものである。なお、図4においては、切刃の詳細形状は省略されており、その外形のみを示したものとなっている。
本実施形態のブローチ5は、一体型であるが、進行方向に直交する分割面によって複数の分割された複数の切刃をボルトなどの締結部材で締結した構成のブローチ5も採用可能である。
As shown in FIG. 2, the
Although the
ブローチ5は、クリスマスツリー刃形を形成する切刃部8と、工具台3と接続される接続部9とを有している。
ブローチ5の切刃部8は、進行方向前方の荒切刃から進行方向後方に行くにつれて漸次仕上げ形状に近づき、最終的な嵌合溝形状となる。仕上げ切刃は、上方を向く第一面21、及び下方を向く第二面22を有している。ここで、切刃部8の第一面21と第二面22とは、複数の切刃によって凹凸状をなしているが、これらの複数の切刃によって構成される面を用いて切刃部8の形状を説明することとする。
The
The
切刃部8は、図3に示すように、形成される溝の底部に対応する先端側(図3の右方向)から接続部9に向かうに従って漸次幅が広がるとともに、図4に示すように、進行方向前方側から後方側に向かうに従って漸次幅が広がり、第一面21と第二面22とが互いに離間するように傾斜している。即ち、第一面21は、進行方向後方に向かうに従って徐々に高くなる斜面を形成している。第二面22は、進行方向後方に向かうに従って徐々に低くなる斜面を形成している。
換言すれば、切刃部8の外形は進行方向に沿って一定ではなく、少なくとも形成される嵌合溝の幅に対応する幅(図3に符号Wiで示す)が進行方向後方に向かうに従って徐々に大きくなるように形成されている。
As shown in FIG. 3, the
In other words, the outer shape of the
切削粉除去装置6は、工具台3に取り付けられ、ノズル案内部として機能する高さ調整ブロック10と、機械ベース2に複数の圧縮コイルばね12を介して取り付けられたエアノズルユニット11と、を有している。即ち、高さ調整ブロック10は工具台3(ブローチ5)と共に進行方向に移動する。エアノズルユニット11は機械ベース2側に固定されており、工具台3の進行通路に臨むように配置されている。
The cutting powder removing device 6 has a
切削粉除去装置6は、切刃部8の両面(第一面21及び第二面22)の切削粉を除去するために、ブローチ5の上方、及び下方に設けられている。上方の切削粉除去装置6は、上方を向く第一面21の切削粉を除去するように設置され、下方の切削粉除去装置6は、下方を向く第二面22の切削粉を除去するように設置されている。
なお、切削粉除去装置6は、このように一対設ける必要はなく、より切削粉の溜まりやすい上方のみに設置してもよい。以下、上方に設けられた切削粉除去装置6について説明する。
The cutting powder removing device 6 is provided above and below the
Note that the pair of cutting powder removing devices 6 do not have to be provided in this way, and may be installed only above the portion where the cutting powder is more likely to accumulate. Hereinafter, the cutting powder removing device 6 provided above will be described.
高さ調整ブロック10は、進行方向に長さを有する略四角柱形状の部材である。高さ調整ブロック10は、切刃部8の進行方向に沿う斜面を形成する第一面21に対応して傾斜する作動面14を有する楔形状をなしている。具体的には、高さ調整ブロック10は、工具台3に取り付けられたブローチ5の接続部9に取り付けられており、作動面14は、進行方向前方から後方に向かうに従ってブローチ5の接続部9との距離が増大するように形成されている。
The
エアノズルユニット11は、ベース部15と、ベース部15に取り付けられエアを噴出するエアノズル16(流体噴出手段)と、ベース部15に取り付けられ高さ調整ブロック10の作動面14上を走行するローラー17と、を有している。
ベース部15は、進行方向に長さを有する板状部材であり、複数の圧縮コイルばね12を介して機械ベース2に取り付けられている。具体的には、一面が上方を向き、一面とは反対側の他面が下方のブローチ5に面するように取り付けられている。また、圧縮コイルばね12は、ベース部15の一面と機械ベース2から延出するステー13との間に取り付けられており、ベース部15を下方に付勢するように作用している。
即ち、エアノズルユニット11全体は圧縮コイルばね12によって、機械ベース2のステー13より離間する方向(下方)に付勢されている。
The
The
That is, the entire
ローラー17は、ベース部15の長手方向に沿ってベース部15の他面に取り付けられており、所謂ローラーフォロアの如き働きをする部材である。具体的には、ローラー17は、工具台3が進行してきた際に、工具台3に取り付けられた高さ調整ブロック10の作動面14が当接して走行できるような位置に取り付けられている。即ち、ローラー17は、工具台3が進行方向に沿って走行すると、高さ調整ブロック10の作動面14に乗り上げるように配置されており、作動面14のブローチ5からの距離に応じてローラー17(ノズルユニット)の位置が変化する。
The
エアノズル16は、円筒形状をなす本体部18と、本体部18の長手方向に沿って一定間隔で形成されているノズル孔19と、を有している。エアノズル16は、長手方向が進行方向に沿うようにベース部15に固定されている。また、ノズル孔19は、工具台3が切削粉除去装置6の位置に走行してきた際に、エアが切刃部8上に吹きつけられるように指向されている(図3参照)。
また、エアノズル16には、エア配管20が接続されており、図示しないコンプレッサーなどの圧縮空気供給装置よりエアが供給されるようになっている。
The
An
ここで、ブローチ5の切刃部8と高さ調整ブロック10の作動面14との関係について詳述する。上述したように、ブローチ5の切刃部8の第一面21及び第二面22は傾斜進行方向後方に向かうに従って互いに離間するように傾斜している。高さ調整ブロック10の作動面14は、この傾斜に対応した傾斜角を有する斜面となっており、この作動面14をローラー17が走行することによって、エアノズル16と切刃部8の第一面21との相対位置が一定となるように形成されている。
Here, the relationship between the cutting
なお、作動面14の形状は、上述したような形状に限ることはない。即ち、エアノズル16とブローチ5の切刃との相対位置を一定にするように形成されている必要はなく、例えば、荒切刃に対応する位置、即ち、進行方向前方側においては、エアノズル16とブローチ5とをより近づけるような形状としてもよい。換言すれば、作動面14は、直線形状でなくてもよく、切削粉が付着し易いと想定される位置におけるエアノズル16とブローチ5との距離を小さくするように形成されていてもよい。また、作動面14は、滑らかな形状とする必要はなく、例えば階段状としてもよい。
Note that the shape of the working
上述したように、切削粉除去装置6は、ブローチ5の上方のみならず、下方にも取り付けられている。上方の切削粉除去装置6と下方の切削粉除去装置6とは、上下方向において対向しておらず、進行方向の取り付け位置がずらされている。
As described above, the cutting powder removing device 6 is attached not only above the
次に、本実施形態の工作機械1の作用について説明する。
まず、無端チェーン4を走行させ、工具台3が進行方向に移動させることによって、ワークWに対してブローチ加工が行われる。ワークWには、ブローチ5の複数の切刃によって嵌合溝が形成される。ワークWに対して仕事をしたブローチ5は、そのまま無端チェーン4によって走行し、切削粉除去装置6の配置箇所に導入される。
Next, the operation of the machine tool 1 of the present embodiment will be described.
First, broaching is performed on the workpiece W by running the endless chain 4 and moving the tool table 3 in the traveling direction. A fitting groove is formed in the workpiece W by a plurality of cutting blades of the
切削粉の除去にあたっては、まず、ローラー17が、工具台3と共に走行してくる高さ調整ブロック10に乗り上げる。ローラー17が高さ調整ブロック10の作動面14上を走行することによって、エアノズル16は徐々にブローチ5から離間する方向に移動する。ブローチ5とエアノズル16との距離が変化する。
本実施形態の高さ調整ブロック10は、切刃部8の第一面21及び第二面22に倣うように、即ち、切刃部8の第一面21と第二面22とエアノズル16との相対位置を一定にするように形成されているため、エアノズル16と切刃部8との距離が一定に保たれる。換言すれば、ブローチ5とエアノズル16との間隔が第一面21及び第二面22の傾斜に応じて変位させられ、徐々に上下方向の厚みを増す切刃部8とエアノズル16との距離が近付くことなく一定に保たれる。
In removing the cutting powder, first, the
The
そして、ノズル孔19からエア(圧縮空気)が噴射されることにより、切刃部8に付着した切削粉が除去される。エアは、図3に示すように、切刃部8の上方及び下方に吹き付けられる。
And the cutting powder adhering to the cutting-
上記実施形態によれば、高さ調整ブロック10によって切刃部8の位置に応じてブローチ5とエアノズル16との間隔が最適に変化されるため、切刃部8の形状の変化に追従して切削粉除去力を確保することができる。
また、エアを吹き付けることにより、非接触で切削粉を除去するため、摩耗などによる除去力の劣化を抑制することができる。
According to the above embodiment, the
Moreover, since the cutting powder is removed in a non-contact manner by blowing air, it is possible to suppress deterioration of the removal force due to wear or the like.
また、高さ調整ブロック10を用いてエアノズル16の位置を案内する構成としたことで、より簡素な構成でエアノズル16を案内することができる。
また、切刃部8とエアノズル16の相対位置を一定にするように、高さ調整ブロック10を形成することによって、高さ調整ブロック10は切刃部8の形状に倣った設計とすればよいため、切刃部8の形状に応じた高さ調整ブロック10の設計が容易となる。
In addition, since the
In addition, the
また、切刃部8の第一面21と第二面22とにそれぞれ切削粉除去装置6を設けたことによって、互いに反対側を向く二面を有するブローチ5の切削粉を除去することができる。
また、二つのエアノズル16は、進行方向の位置が異なるように設置されていることによって、複数のエアノズル16から噴射されるエアの流れが互いに妨げられることを抑制することができる。
Moreover, by providing the cutting powder removing device 6 on each of the
Further, the two
なお、本実施形態の工作機械1で製作されたローターディスクは、図5に示すようなガスタービン100に組み込まれる。
ガスタービン100は、ガスタービンは、圧縮機101と、燃焼器102と、タービン103とを備えている。また、ガスタービン100は、圧縮機101、燃焼器102、及びタービン103の中心部に配置されたロータ104を備えている。圧縮機101、燃焼器102、及びタービン103は、ロータ104の軸心Rに沿って、空気の流れの前側から後側に向かって順に配置されている。
In addition, the rotor disk manufactured with the machine tool 1 of this embodiment is integrated in the
The
圧縮機101は、空気を取り込む空気取入口105を有する圧縮機ケーシング106と、圧縮機ケーシング106内に配置された圧縮機静翼107と、ロータ104に取り付けられている圧縮機動翼108とを備えている。圧縮機静翼107は、圧縮機ケーシング106に取り付けられている。
燃焼器102は、圧縮機101で圧縮された空気に対して燃料を供給し、バーナで点火することによって、高温・高圧のガスを生成するものである。
タービン103は、タービンケーシング109内に配置されたタービン静翼110と、ロータ104に取り付けられているタービン動翼111とを備えている。
ローターディスクは、相互連結されることによってロータ104を構成する円板状の部材であり、圧縮機動翼108や、タービン動翼111は、クリスマスツリー形状の翼根部を介してローターディスクの周面に並んで配置されている。
The
The
The
The rotor disk is a disk-shaped member that constitutes the
次に、ガスタービン100の動作の一例について説明する。圧縮機101の空気取入口105から取り込まれた空気が、複数の圧縮機静翼107及び圧縮機動翼108を通過して圧縮され、高温・高圧の圧縮空気となる。そして、燃焼器102おいて、圧縮空気に対して所定の燃料が供給され、燃焼されることによって、高温・高圧の燃焼ガスが生成される。その燃焼ガスがタービン103のタービン静翼110及びタービン動翼111を通過することによって、ロータ104が回転する。そのロータ104に連結された発電機に動力が与えられることによって、発電が行われる。
Next, an example of the operation of the
(第二実施形態)
以下、本発明の第二実施形態に係る切削粉除去装置6を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、上述した第一実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。
図6に示すように、本実施形態の切削粉除去装置6は、エアノズルユニット11のエアノズル16から噴射されたエアをブローチ5の切刃に反射させるように形成された反射板24を備えている。また、反射板24の設置に伴い、エアノズル16のノズル孔19は反射板24側を向くように指向されている。
(Second embodiment)
Hereinafter, the cutting powder removal apparatus 6 which concerns on 2nd embodiment of this invention is demonstrated based on drawing. In the present embodiment, differences from the first embodiment described above will be mainly described, and description of similar parts will be omitted.
As shown in FIG. 6, the cutting powder removing device 6 of the present embodiment includes a reflecting
反射板24は、例えばゴム板など接触しても切刃を傷付けないような材料によって形成されている。
本実施形態の切削粉除去装置6の作用について説明すると、図7に示すように、エアは、ブローチ5の切刃上面を這いながら流れるようになる。
The
The operation of the cutting powder removing device 6 of the present embodiment will be described. As shown in FIG. 7, the air flows while scooping the upper surface of the cutting blade of the
上記実施形態によれば、エアを一旦反射板24に当て、切刃の上面に這わせるように流すことによって、より確実にエアが切削粉を捉えることができ、切削粉除去能力が向上する。
また、エアノズル16の配置の自由度が高くなるため、切削粉除去装置6をよりコンパクトにすることができる。
According to the above-described embodiment, the air is applied to the
Moreover, since the freedom degree of arrangement | positioning of the
(第三実施形態)
以下、本発明の第三実施形態に係る切削粉除去装置6を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、上述した第一実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。
図8に示すように、本実施形態の切削粉除去装置6は、エアノズル16から噴射されたエアをその下流側にて吸引する吸引手段26を備えている。
(Third embodiment)
Hereinafter, the cutting powder removal apparatus 6 which concerns on 3rd embodiment of this invention is demonstrated based on drawing. In the present embodiment, differences from the first embodiment described above will be mainly described, and description of similar parts will be omitted.
As shown in FIG. 8, the cutting powder removing device 6 of the present embodiment includes a
吸引手段26は、機械ベース2に形成された吸気ダクト27と、吸気ダクト27の外部に設けられ吸気ダクト27内のエア吸引する吸引ポンプ28と、を有している。
The suction means 26 includes an
本実施形態の切削粉除去装置6の作用について説明すると、エアノズル16から噴射されたエアは、ブローチ5の切刃上の切削粉を除去した後、吸引ポンプ28によって形成された空気流によって吸引される。この際、切削粉や切削油などのミストも同時に回収される。
The operation of the cutting powder removing device 6 of the present embodiment will be described. The air sprayed from the
上記実施形態によれば、吸引によってエアの流れを制御し、より確実にブローチ5の切刃に流体が流れるようにすることによって切削粉除去能力を向上させることができる。
According to the above-described embodiment, the cutting powder removal ability can be improved by controlling the flow of air by suction so that the fluid flows more reliably to the cutting edge of the
(第四実施形態)
以下、本発明の第四実施形態に係る切削粉除去装置6を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、上述した第一実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。
図9に示すように、本実施形態のエアノズル16は、進行方向に向かうに従ってブローチ5の切刃の先端に近付くように傾斜して配置されている。
(Fourth embodiment)
Hereinafter, the cutting powder removal apparatus 6 which concerns on 4th embodiment of this invention is demonstrated based on drawing. In the present embodiment, differences from the first embodiment described above will be mainly described, and description of similar parts will be omitted.
As shown in FIG. 9, the
上記実施形態によれば、ブローチ5の進行に伴い、エアの供給ポイントが切刃の先端に移動するため、切削粉を徐々に切刃の先端に押し出し、最終的に切刃から除去することで、切削粉の除去能力を向上させることができる。
According to the above embodiment, as the
なお、本発明の技術範囲は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記各実施形態においては、エアノズルユニット11を案内する手段として、高さ調整部材を用いたが、これに限ることはない。例えば、ブローチ5の形状データに基づいて、モータなどの駆動手段を用いてエアノズルユニット11を移動させるような構成としてもよい。
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in each of the above embodiments, the height adjusting member is used as a means for guiding the
また、上記各実施形態においては、エアノズル16からエアを噴射して切削粉を除去する構成を示したが、これに限ることはなく、水や油などの他の流体を用いて切削粉を除去する構成としてもよい。
また、本発明の切削粉除去装置6がされる工作機械1は横ブローチ盤に限らず、特定の進行方向に走行し、軸方向に沿う切削加工部が傾斜した構造の工作機械1に適用することができる。
また、本発明の切削粉除去装置6を備えた工作機械1によって製造されるローターディスクは、ガスタービンに限らず、蒸気タービンなど他のタービンに適用することができる。
Moreover, in each said embodiment, although the structure which ejects air from the
The machine tool 1 on which the cutting powder removing device 6 of the present invention is applied is not limited to a horizontal broaching machine, but is applied to a machine tool 1 having a structure that travels in a specific traveling direction and has an inclined cutting part along the axial direction. be able to.
Moreover, the rotor disk manufactured with the machine tool 1 provided with the cutting powder removal apparatus 6 of this invention is applicable not only to a gas turbine but to other turbines, such as a steam turbine.
1 工作機械
2 機械ベース
3 工具台
4 無端チェーン
5 ブローチ(加工工具)
6 切削粉除去装置
8 切刃部(切削加工部)
9 接続部
10 高さ調整ブロック(ノズル案内部)
11 エアノズルユニット
12 圧縮コイルばね
13 ステー
14 作動面
15 ベース部
16 エアノズル(ノズル)
17 ローラー
18 本体部
19 ノズル孔
20 エア配管
21 第一面
22 第二面
24 反射板
26 吸引手段
27 吸気ダクト
28 吸引ポンプ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
6 Cutting
9
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記加工工具の進行通路に臨むように配置され、前記進行通路を進行してくる前記加工工具の切削加工部に対して流体を噴出するノズルと、
前記進行通路を進行する前記加工工具と前記ノズルとの間隔を前記切削加工部の傾斜に応じて変位させるノズル案内部と、を備えることを特徴とする切削粉除去装置。 A cutting powder removing device that removes cutting powder from a processing tool having a cutting portion that inclines toward the traveling direction,
A nozzle that is disposed so as to face the advancing passage of the processing tool, and that ejects fluid to a cutting portion of the working tool that travels through the advancing passage;
A cutting powder removing device comprising: a nozzle guide portion that displaces an interval between the processing tool that travels in the traveling path and the nozzle according to an inclination of the cutting processing portion.
前記ノズルは前記作動面に案内されることを特徴とする請求項1に記載の切削粉除去装置。 The nozzle guide part is a height adjusting member having an operating surface corresponding to the inclination of the cutting part,
The cutting powder removing device according to claim 1, wherein the nozzle is guided by the working surface.
前記ノズル及び前記ノズル案内部は、前記第一面と前記第二面と対応して複数設けられていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の切削粉除去装置。 The cutting portion has a first surface and a second surface opposite to the first surface,
4. The cutting powder removal according to claim 1, wherein a plurality of the nozzles and the nozzle guide portions are provided corresponding to the first surface and the second surface. 5. apparatus.
前記切削加工部と前記流体噴出手段との間隔を、前記進行通路を進行する前記切削加工部の位置に応じて変位させるように前記流体噴出手段を案内する作動面を有することを特徴とする高さ調整部材。 A cutting powder removing device that removes cutting powder from a processing tool having a cutting portion that inclines toward the traveling direction, and is disposed so as to face the traveling path of the processing tool, and proceeds along the traveling path. Incorporated in the cutting powder removing device having fluid ejection means for ejecting fluid to the cutting part of the tool,
A working surface for guiding the fluid ejecting means so as to displace an interval between the cutting processed part and the fluid ejecting means in accordance with a position of the cutting processed part traveling in the traveling passage. Adjustment member.
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