(57)【要約】ツリー状溝の切削加工工程では、粗取り工程において、粗取り用工具（２０）を用いることで、テーパ溝（２）を切削すると同時に、予定溝形状（１０）の第１幅狭部（１１）、第２幅狭部（１２）、第３幅狭部（１３）において所定の削り代を残して切削する。次の中仕上げ工程では、中仕上げ用工具を用いることで、既に切削済みであるこれら３つの幅狭部（１１〜１３）以外の部分について切削する。よって、逆クリスマスツリー状に形成された中仕上げ用工具のうち、これら３つの幅狭部（１１〜１３）に対応する３つの縮径部に対してワーク１が接触しないので、中仕上げ用工具の全部位の中で衝撃に弱い３つの縮径部に負荷がかからないので、切削送りをより速くできる。そして、仕上げ工程を行うことで、ツリー状溝を効率よく切削できる。
2010013319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータの外周にタービン翼を装着するための溝であって、当該溝中心に対して左右対称で、且つ溝深さ方向において逆クリスマスツリー状に溝幅が増減しながら徐々に狭くなるように加工され、前記溝幅が狭くなった幅狭部と、前記溝幅が広くなった幅広部とを交互に有するツリー状溝の切削加工方法において、
形成されるべき前記ツリー状溝の予定形状を前記溝深さ方向に沿った断面で見た場合に、
前記幅狭部となる部分において所定の削り代を残しつつ、前記溝深さ方向に向かって溝幅が狭くなるテーパ状に切削する粗取り工程と、
前記削り代が残された前記幅狭部となる部分を避けるようにして、前記幅広部となる部分に所定の削り代を残すように切削する中仕上工程と、
前記幅狭部となる部分に残された前記削り代と、前記幅広部となる部分に残された前記削り代とを切削する仕上工程と
を備えたことを特徴とするツリー状溝の切削加工方法。
【請求項２】
前記ツリー状溝は、底部に鍔状のＴスロット部を有する溝であって、
前記中仕上工程において、前記Ｔスロット部となる部分を所定の削り代を残しつつ切削し、
前記仕上工程において、前記Ｔスロット部となる部分に残された前記削り代を切削することを特徴とする請求項１に記載のツリー状溝の切削加工方法。
【請求項３】
前記幅狭部は、
前記溝深さ方向に向かって順に形成された第１幅狭部と、当該第１幅狭部よりも溝幅の狭い第２幅狭部と、当該第２幅狭部よりも溝幅が狭い第３幅狭部とから構成され、
前記幅広部は、
前記第１幅狭部と前記第２幅狭部との間に形成された第１幅広部と、前記第２幅狭部と前記第３幅狭部との間に形成され、前記第１幅広部よりも溝幅が狭い第２幅広部とから構成され、
前記粗取り工程において、
前記予定形状を前記溝深さ方向に沿った断面で見た場合に、
前記第１幅狭部となる部分に所定の削り代を残しつつ前記第１幅狭部となる部分までを前記溝深さ方向に対して平行に切削する第１加工と、
前記第１幅広部となる部分から前記ツリー状溝の底部となる部分までにおいて、前記第２幅狭部となる部分と、前記第３幅狭部となる部分とに所定の削り代を残しつつ当該削り代がそれぞれ残された前記第２幅狭部となる部分と前記第３幅狭部となる部分とを結ぶテーパ状に切削する第２加工と
が行われ、
前記中仕上工程において、
前記第１幅狭部となる部分と、前記第２幅狭部となる部分と、前記第３幅狭部となる部分とを避け、前記第１幅広部となる部分と、前記第２幅広部となる部分とを所定の削り代を残しつつ切削することを特徴とする請求項１又は２に記載のツリー状溝の切削加工方法。
【請求項４】
請求項３に記載のツリー状溝の切削加工方法の前記粗取り工程で使用される切削回転工具であって、
軸線周りに回転させられる工具本体と、
当該工具本体の先端に設けられた刃部と
から構成され、
前記刃部は、
円柱部と、
当該円柱部の先端に設けられ、軸線方向先端に向かって径が細くなるテーパ状の円錐部と
から構成され、
前記円柱部によって前記第１加工が行われ、
前記円錐部によって前記第２加工が行われることを特徴とする切削回転工具。
【請求項５】
請求項３に記載のツリー状溝の切削加工方法の前記中仕上工程で使用され、前記ツリー状溝の前記溝幅の変化に対応して工具先端側へ向かうに従って増減しながら徐々に小径とされている切削回転工具であって、
前記粗取り工程で前記削り代を残して加工された前記第１幅狭部となる部分と接触しない第１縮径部と、
前記粗取り工程で前記削り代を残して加工された前記第２幅狭部となる部分と接触しない第２縮径部と、
前記粗取り工程で前記削り代を残して加工された前記第３幅狭部となる部分と接触しない第３縮径部と、
前記第１幅広部となる部分を所定の削り代を残して切削する第１拡径部と、
前記第２幅広部となる部分を所定の削り代を残して切削する第２拡径部と
を備えたことを特徴とする切削回転工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ツリー状溝の切削加工方法および切削回転工具に関し、詳細には、ロータの外周にタービン翼を装着するためのツリー状溝の切削加工方法、および当該切削加工方法に利用される切削回転工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発電機用のタービンロータを製造する場合、タービン羽根の基部を差し込む溝をロータの軸に形成することが必要である。この溝は、通常、モミの木状又はクリスマスツリー状の輪郭を有し、幾重にもアンダカットされるものである。このようなツリー状溝は、一般的に、溝中心に対して左右対称で、且つ溝深さ方向において逆クリスマスツリー状に溝幅が増減しながら徐々に狭くなるように加工され、溝幅が狭くなった幅狭部と、溝幅が広くなった幅広部とが交互に形成されている。そして、このようなツリー状溝を１パスで加工するためには、例えば、クリスマスカッタが用いられる（例えば、特許文献１参照）。ところが、１パスで複雑な溝を形成するため、クリスマスカッタにかかる負荷が大きく、十分な耐久性が必要とされる。そこで、１パスではなく、複数の工程でツリー状溝を形成する方法が知られている。【０００３】
例えば、図１２に示す従来のツリー状溝形成工程は４つの工程からなり、「テーパ溝工程」と、「Ｔスロット工程」と、「中仕上げ工程」と、「仕上げ工程」とから構成されている。まず、テーパ溝工程において、テーパ用工具１１０によって、ワーク１にテーパ溝を切削する。次に、Ｔスロット工程において、Ｔスロット用工具１１１によって、テーパ溝の底部にＴスロット部を切削する。次に、中仕上げ用工具１１２によって、最終の予定溝形状に対して、所定の削り代を残してツリー状の溝を切削する。最後に、仕上げ用工具１１３によって、残された削り代を一度に切削して、仕上げ形状に沿って加工する。このようにして、ワーク１に対してツリー状溝が形成される。
【特許文献１】特開２００１−７１２１０号公報
【０００４】
しかしながら、図１２に示す従来のツリー状溝切削加工工程では、中仕上げ工程において、仕上げ形状における幅狭部は、中仕上げ用工具１１２の径方向内側に縮径する縮径部によって各々形成されるが、縮径部は径が細くなっているので、切削加工時に負荷がかかりやすく、折損する虞があった。つまり、縮径部に負荷をかけないために、切削送りを速くすることができないため、ツリー状溝を速やかに切削できないという問題点があった。さらに、１つのツリー状溝を形成するために４つの工程を行わなければならないので、時間がかかって効率が悪いという問題点もあった。
【発明の開示】
【０００５】
本開示は、上記問題点を解決するためになされたものであり、ツリー状溝を効率良く切削できるツリー状溝の切削加工方法および切削回転工具を提供することを目的とする。
【０００６】
本開示は、ロータの外周にタービン翼を装着するための溝であって、当該溝中心に対して左右対称で、且つ溝深さ方向において逆クリスマスツリー状に溝幅が増減しながら徐々に狭くなるように加工され、前記溝幅が狭くなった幅狭部と、前記溝幅が広くなった幅広部とを交互に有するツリー状溝の切削加工方法において、形成されるべき前記ツリー状溝の予定形状を前記溝深さ方向に沿った断面で見た場合に、前記幅狭部となる部分において所定の削り代を残しつつ、前記溝深さ方向に向かって溝幅が狭くなるテーパ状に切削する粗取り工程と、前記削り代が残された前記幅狭部となる部分を避けるようにして、前記幅広部となる部分に所定の削り代を残すように切削する中仕上工程と、前記幅狭部となる部分に残された前記削り代と、前記幅広部となる部分に残された前記削り代とを切削する仕上工程とを備えたことを特徴とするツリー状溝の切削加工方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】ツリー状溝５の断面図である。
【図２】ツリー状溝切削加工工程のフローである。
【図３】粗取り工程の内容を示す説明図である。
【図４】粗取り用工具２０の側面図である。
【図５】図３に示す一点鎖線５１で囲まれた部分の拡大図である。
【図６】中仕上げ工程の内容を示す説明図である。
【図７】中仕上げ用工具３０の側面図である。
【図８】中仕上げ用工具３０を軸線方向先端側から見た図である。
【図９】図６に示す一点鎖線５２で囲まれた部分の拡大図である。
【図１０】仕上げ工程の内容を示す説明図である。
【図１１】評価試験の結果を示すグラフである。
【図１２】従来のツリー状溝切削加工工程のフローである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本開示の一実施形態であるツリー状溝５の切削加工方法と、その切削加工方法に用いられる各種切削回転工具（２０，３０）とについて、図面を参照して順に説明する。なお、図１に示すツリー状溝５は、発電機として利用されるロータの外周にタービン翼を装着するための溝である。【０００９】
はじめに、ツリー状溝５の形状について説明する。図１に示すように、ワーク１に形成されたツリー状溝５は、溝中心に対して左右対称で、且つ溝深さ方向において逆クリスマスツリー状に溝幅が増減しながら徐々に狭くなるように形成されている。ツリー状溝５の内周面には、溝深さ方向において、第１幅狭部１１、第２幅狭部１２、第３幅狭部１３が互いに間隔を空けて各々形成され、それらの溝幅は徐々に狭くなっている。そして、第１幅狭部１１と第２幅狭部１２との間に第１幅広部１５が形成され、第２幅狭部１２と第３幅狭部１３との間に第２幅広部１６が形成されている。第２幅広部１６の溝幅は、第１幅広部１５の溝幅よりも狭くなっている。さらに、ツリー状溝５の溝底には、溝深さ方向に対して直交する方向に鍔状に膨出し、逆Ｔ字状に形成されたＴスロット部１８が形成されている。【００１０】
次に、上記形成状からなるツリー状溝５の切削加工工程について説明する。図２に示すように、ツリー状溝切削加工工程は、粗取り工程（Ｓ１０）と、中仕上げ工程（Ｓ１１）と、仕上げ工程（Ｓ１２）とから構成されている。以下、これら３つの各工程の内容について、順に詳細に説明する。【００１１】
まず、粗取り工程（Ｓ１０）について説明する。図３に示すように、ワーク１に対して最終的に形成される予定溝形状１０（二点鎖線）を想定した場合に、まず、粗取り用工具２０を用いて、テーパ溝２を切削する。テーパ溝２は、予定溝形状１０の溝深さ方向に向かって、溝の先端側が徐々に細くなるようにテーパ状に切削され、後端側がストレート状に切削される。そして、予定溝形状１０の第１幅狭部１１、第２幅狭部１２、第３幅狭部１３において、所定の削り代５０（図５参照）を残すようにして切削される。【００１２】
ここで、図１２に示す従来の工程と比較すると、従来のテーパ溝工程では、ワーク１に対してテーパ溝を形成するのみで、予定溝形状の幅狭部における切削はせず、後の中仕上げ工程で幅狭部および幅広部についての切削を行っていた。これに対し、本実施形態の粗取り工程では、テーパ溝２を切削することで、第１幅狭部１１、第２幅狭部１２、第３幅狭部１３となる部分について先に切削する点に特徴がある。【００１３】
次に、粗取り用工具２０の構造について説明する。図４に示すように、粗取り用工具２０は、円柱状のシャンク部２１と、該シャンク部２１の軸線方向先端部に設けられ、先端側に向かってテーパ状に径が細くなる略円錐状に形成された刃部２２とから構成されている。刃部２２は、軸線方向先端側に形成されたテーパ部２４と、軸線方向後端側に形成されたストレート部２５とから構成されている。【００１４】
次に、粗取り用工具２０の各部位と、テーパ溝２の切削形状との関係について説明する。上記したように、図３に示す粗取り工程では、予定溝形状１０の第１幅狭部１１、第２幅狭部１２、第３幅狭部１３において、所定の削り代５０を残すようにして切削する。つまり、図５に示すように、テーパ溝２を形成すると同時に、第１幅狭部１１、第２幅狭部１２、第３幅狭部１３の３点において、所定の削り代５０を残すようにして切削する。この場合、３点を１本のテーパで結ぶことができれば、従来の通常のテーパ用工具（テーパエンドミル）１１０（図１２参照）で切削することは可能ではある。しかし、実際は、第３幅狭部１３の溝幅が必要以上に広くなってしまうため、上記３点において、所定の削り代５０を残すように一度に切削するのは不可能である。【００１５】
そこで、本実施形態の粗取り用工具２０では、図４に示すように、刃部２２を、テーパ部２４とストレート部２５とで構成した。例えば、上記３点を１本のテーパで結ぶことができなくても、そのうちの２点を１本のテーパで結ぶことは可能である。つまり、予定溝形状１０の第１幅狭部１１を、ストレート部２５を用いて、所定の削り代５０を残して切削すれば、第２幅狭部１２と第３幅狭部１３とを、テーパ部２４を用いて所定の削り代５０を残して切削することができる。【００１６】
例えば、粗取り用工具２０を側面から見た場合に、先端の外周部分を点Ａ、テーパ部２４とストレート部２５との境界の外周部分を点Ｂ、シャンク部２１と刃部２２との境界の外周部分を点Ｃとする。この場合、図５に示すように、点Ｃと点Ｂとを結ぶ直線部分で、第１幅狭部１１に所定の削り代５０を残して切削する。これにより、点Ａと点Ｂとを結ぶテーパ状の直線部分で、第２幅狭部１２と第３幅狭部１３とについて所定の削り代５０を残して切削することができる。従って、粗取り工程においては、粗取り用工具２０を用いることで、１パスで、第１幅狭部１１、第２幅狭部１２、第３幅狭部１３の３点において、所定の削り代５０を残しつつ、テーパ溝２を形成することができる。【００１７】
次に、中仕上げ工程（Ｓ１１）について説明する。図６に示すように、粗取り工程（Ｓ１０）でテーパ溝２（図３参照）が形成されたワーク１に対して、最終的に形成される予定溝形状１０（二点鎖線）を想定した場合に、逆クリスマスツリー状に形成された中仕上げ用工具３０（図７参照）を用いて、予備仕上げ溝３を切削する。予備仕上げ溝３は、予定溝形状１０の全部位において所定の削り代５０を残した逆クリスマスツリー状の溝である。【００１８】
次に、中仕上げ用工具３０の構造について説明する。図７に示すように、中仕上げ用工具３０は、円柱状のシャンク部３１と、該シャンク部３１の軸線方向先端部に設けられ、シャンク部３１よりも径の大きい円柱状の胴部３２と、該胴部３２の軸線方向先端部に設けられ、先端側に向かって逆クリスマスツリー状に溝幅が増減しながら徐々に狭くなるように形成された４枚の刃を備えた刃部３３とから構成されている。シャンク部３１と胴部３２との間には、径方向外側に延出され、工具ホルダ（図示外）の挿入孔の開口端に当接して係止するための鍔部３５が設けられている。【００１９】
図７，図８に示すように、刃部３３は、４つの刃ユニット７１〜７４を備えている。刃ユニット７１〜７４は、軸線方向後端側から先端側に向かって径が増減しながら徐々に小さくなるように各々形成されている。刃ユニット７１〜７４には、図７に示すように、軸線方向後端側から先端側に向かって、第１縮径部４１と、第２縮径部４２と、第３縮径部４３とが互いに間隔を空けて各々設けられ、それらの径は徐々に短くなっている。そして、第１縮径部４１と第２縮径部４２との間には、第１拡径部４５が設けられ、第２縮径部４２と第３縮径部４３との間には、第２拡径部４６が設けられ、それらの径も徐々に小さくなっている。【００２０】
また、図７に示すように、刃部３３の先端には、軸線方向に直交する方向に膨出する団子状の膨出部４８が設けられている。刃ユニット７１，７２の間、刃ユニット７２，７３の間、刃ユニット７３，７４の間、刃ユニット７４，７１の間には、刃部３３を軸線方向先端側から見た形状がＬ字型に形成された溝６７（図７，図８参照）が、軸線方向に対して平行に各々設けられている。【００２１】
さらに、図７に示すように、第１縮径部４１と、第１拡径部４５と、第２拡径部４６と、膨出部４８とには、ワーク１と接触摩擦を低減すると共に、切り屑の排出を良好にさせるために段状に形成されたニック６１が平行に複数本それぞれ設けられている。なお、第２縮径部４２、第３縮径部４３は、ワーク１に接触しないように径方向内側に縮径させて逃がしているため、これらにはニック６１は形成されていない。【００２２】
次に、中仕上げ用工具３０の各部位と、予備仕上げ溝３の切削形状との関係について説明する。図６に示すように、中仕上げ工程では、上記したように、予定溝形状１０の全部位において、所定の削り代５０を残して１パスで切削する。このとき、粗取り工程（Ｓ１０）において形成されたテーパ溝２（図３，図５参照）では、予定溝形状１０の全部位のうち、第１幅狭部１１、第２幅狭部１２、第３幅狭部１３においては、粗取り用工具２０によって、所定の削り代５０を残した状態で既に切削済みである。つまり、中仕上げ工程では、既に切削済みである第１幅狭部１１、第２幅狭部１２、第３幅狭部１３においては切削する必要がない。よって、第１幅広部１５、第２幅広部１６、Ｔスロット部１８についてのみ、所定の削り代５０を残した状態で切削すればよいのである。【００２３】
中仕上げ用工具３０を用いて切削する場合、図９に示すように、第１縮径部４１が予定溝形状１０の第１幅狭部１１に対応し、第２縮径部４２が予定溝形状１０の第２幅狭部１２に対応し、第３縮径部４３が予定溝形状１０の第３幅狭部１３に対応する。さらに、第１拡径部４５が予定溝形状１０の第１幅広部１５に対応し、第２拡径部４６が予定溝形状１０の第２幅広部１６に対応し、膨出部４８が予定溝形状１０のＴスロット部１８に対応するようになっている。【００２４】
従って、中仕上げ用工具３０の第１拡径部４５が、予定溝形状１０の第１幅広部１５に所定の削り代５０を残して切削し、第２拡径部４６が、予定溝形状１０の第２幅広部１６に所定の削り代５０を残して切削し、膨出部４８が、予定溝形状１０のＴスロット部１８に所定の削り代５０を残して切削する。ここで、予定溝形状１０の第１幅狭部１１、第２幅狭部１２、第３幅狭部１３においては、所定の削り代５０を残して既に切削されている。【００２５】
つまり、中仕上げ用工具３０の第１縮径部４１、第２縮径部４２、第３縮径部４３には、ワーク１が接触しない。即ち、中仕上げ用工具３０の全部位の中で衝撃に比較的弱い第１縮径部４１、第２縮径部４２、第３縮径部４３に負荷がかからない。よって、加工中に生じるビビリ音や振動を抑制できると共に、切削加工中に折損する虞もない。また、衝撃に比較的強い第１拡径部４５、第２拡径部４６、膨出部４８において切削するので、中仕上げ用工具３０による切削送りをより速くすることができる。従って、中仕上げ工程における作業を効率的に行うことができる。【００２６】
次に、仕上げ工程（Ｓ１２）について説明する。図１０に示すように、中仕上げ工程（Ｓ１１）で予備仕上げ溝３が形成されたワーク１に対して、逆クリスマスツリー状に形成された仕上げ用工具４０を用いて、予定溝形状１０に沿って切削することによって、所定の削り代５０を一度に削り取る。こうして、ツリー状溝５の切削加工工程が終了する。【００２７】
以上説明したように、本実施形態であるツリー状溝５の切削加工工程では、粗取り工程（Ｓ１０）において、粗取り用工具２０を用いることで、テーパ溝２を切削すると同時に、予定溝形状１０の第１幅狭部１１、第２幅狭部１２、第３幅狭部１３において、所定の削り代５０を残すようにして切削する。これにより、次の中仕上げ工程（Ｓ１１）では、中仕上げ用工具３０を用いることで、既に切削済みである第１幅狭部１１、第２幅狭部１２、第３幅狭部１３以外の部分について切削すればよい。つまり、逆クリスマスツリー状に形成された中仕上げ用工具３０の径が細くなった第１縮径部４１、第２縮径部４２、第３縮径部４３に対して、既に切削済みである第１幅狭部１１、第２幅狭部１２、第３幅狭部１３が接触しないので、中仕上げ用工具３０の全部位の中で衝撃に比較的弱い第１縮径部４１、第２縮径部４２、第３縮径部４３への応力集中を緩和させ、負荷がかからない。これにより、バリを最小限に留め、耐欠損性を向上させることができ、安定した加工を行うことができる。そして、中仕上げ用工具３０の工具寿命を延ばすこともできる。さらに、加工中に生じるビビリ音や振動を抑制することもできる。【００２８】
また、衝撃に比較的強い第１拡径部４５、第２拡径部４６、膨出部４８において切削するので、中仕上げ用工具３０による切削送りをより速くすることができる。従って、中仕上げ工程における作業を効率的に行うことができるので、ツリー状溝５の切削加工を効率よく行うことができる。さらに、粗取り工程（Ｓ１０）において、従来の中仕上げ工程（図１２参照）で行っていた第１幅狭部１１、第２幅狭部１２、第３幅狭部１３の切削を行い、中仕上げ工程（Ｓ１１）において、従来のＴスロット工程（図１２参照）で行っていたＴスロット部１８の切削を行うことで、従来の４つの工程から３つの工程に減らすことができる。これにより、ツリー状溝５の切削加工を効率よく行うことができる。【００２９】
次に、本実施形態であるツリー状溝５の切削加工工程を評価するために、中仕上げ工程において、中仕上げ用工具３０（本発明品）を用いた新規な方法と、中仕上げ用工具１１２（従来品）を用いた従来法との比較を行った。この比較試験では、新規な方法における中仕上げ工程で中仕上げ用工具３０を用いた場合の切削送りと、従来法における中仕上げ工程で中仕上げ用工具１１２を用いた場合の切削送りとを各々計測した。各工具の条件（径、刃数）、切削条件（切削速度、刃あたり送り、回転数）は、以下の表１に示す通りである。
【表１】
2010013319.tif 000003
【００３０】
つまり、発明品の径は、２０．５ｍｍ、刃数は４枚、切削速度は２０ｍｍ／ｍｉｎ、刃当たり送りは０．０３ｍｍ／刃、回転数は３１０．６ｍｉｎ−１に設定した。一方、従来品の径は、２０．５ｍｍ、刃数は４枚、切削速度は２０ｍｍ／ｍｉｎ、刃当たり送りは０．０２ｍｍ／刃、回転数は３１０．６ｍｉｎ−１に設定した。【００３１】
図１１及び表１に示すように、従来品を用いた場合の切削送り（ｍｍ／ｍｉｎ）は、２４．８ｍｍ／ｍｉｎであったのに対し、発明品を用いた場合の切削送り（ｍｍ／ｍｉｎ）は、３７．３ｍｍ／ｍｉｎであった。従来品を用いた方法では、中仕上げ工程において、中仕上げ用工具１１２によって、最終の予定溝形状の全部位に対して、所定の削り代を残してツリー状の溝を切削しなければならない。そして、中仕上げ用工具１１２の縮径部は径が細くなっているので、切削加工時に負荷がかかりやすい。よって、縮径部に負荷をかけないようにするため切削送りを上げることができなかった。【００３２】
これに対し、本発明品を用いた方法では、粗取り工程において、予定溝形状１０の第１幅狭部１１、第２幅狭部１２、第３幅狭部１３については、所定の削り代５０を残して既に切削済みである。従って、発明品である中仕上げ用工具３０の径が細くなった第１縮径部４１、第２縮径部４２、第３縮径部４３に対して、既に切削済みである第１幅狭部１１、第２幅狭部１２、第３幅狭部１３が接触しないので、中仕上げ用工具３０の全部位の中で衝撃に比較的弱い第１縮径部４１、第２縮径部４２、第３縮径部４３に負荷がかからない。よって、衝撃に比較的強い第１拡径部４５、第２拡径部４６、膨出部４８において切削するだけであるので、中仕上げ用工具３０による切削送りをより速くすることができたと推測される。【００３３】
なお、上記実施形態において、本開示の「切削回転工具」である粗取り用工具２０、中仕上げ用工具３０、仕上げ用工具４０は、例えば、エンドミルやサイドカッタである。【００３４】
なお、本開示は各種の変形が可能なことはいうまでもない。例えば、上記実施形態では、粗取り工程において、第１幅狭部１１、第２幅狭部１２、第３幅狭部１３の全ての幅狭部について所定の削り代５０を残して先に切削したが、少なくとも溝幅が極度に狭い溝底側の２つの幅狭部について切削すればよい。これにより、中仕上げ用工具２０の径が極度に小さい先端側の少なくとも２つの縮径部について負荷がかかるのを防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本開示のツリー状溝の切削加工方法および切削回転工具は、ツリー状溝に限らず、幾重にもアンダカットされる溝形状を切削する場合にも適用可能である。
【図１】
2010013319.tif 000004
【図２】
2010013319.tif 000005
【図３】
2010013319.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010013319.tif 000010
【図８】
2010013319.tif 000011
【図９】
2010013319.tif 000012
【図１０】
2010013319.tif 000013
【図１１】
2010013319.tif 000014
【図１２】
2010013319.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成22年1月4日(2010.1.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータの外周にタービン翼を装着するための溝であって、当該溝中心に対して左右対称で、且つ溝深さ方向において逆クリスマスツリー状に溝幅が増減しながら徐々に狭くなるように加工され、前記溝深さ方向に向かって順に、溝幅が狭くなった第１幅狭部と、当該第１幅狭部よりも溝幅の狭い第２幅狭部と、当該第２幅狭部よりも溝幅が狭い第３幅狭部と、前記第１幅狭部と前記第２幅狭部との間に形成され、前記溝幅が広くなった第１幅広部と、前記第２幅狭部と前記第３幅狭部との間に形成され、前記第１幅広部よりも溝幅が狭い第２幅広部とを有するツリー状溝を、軸線周りに回転させられる工具本体の先端に設けられた刃部を、円柱部と、当該円柱部の先端に設けられ、軸線方向先端に向かって径が細くなるテーパ状の円錐部とで構成した第１工具と、前記ツリー状溝の前記溝幅の変化に対応して工具先端側へ向かうに従って増減しながら徐々に小径とされ、工具後端側から工具先端側に向かって順に、第１縮径部、第１拡径部、第２縮径部、第２拡径部、第３縮径部を有し、かつ前記第２縮径部と、前記第３縮径部とを除く部分に、ワークとの接触摩擦を低減し、且つ切り屑の排出を促すためのニックを設けた第２工具とで切削するツリー状溝の切削加工方法であって、
前記第１工具を用いて、前記第１、第２、第３幅狭部となる部分において所定の削り代を残しつつ、前記溝深さ方向に向かって溝幅が狭くなるテーパ状に切削する粗取り工程と、
前記第２工具を用いて、前記削り代が残された前記第１、第２、第３幅狭部となる部分を避けるようにして、前記第１、第２幅広部となる部分に所定の削り代を残すように切削する中仕上工程と、
前記第１、第２、第３幅狭部となる部分に残された前記削り代と、前記第１、第２幅広部となる部分に残された前記削り代とを切削する仕上工程と
を備え、
前記粗取り工程では、
前記第１工具の前記円柱部によって、前記第１幅狭部となる部分に所定の削り代を残しつつ前記第１幅狭部となる部分までを前記溝深さ方向に対して平行に切削する第１加工と、
前記第１工具の前記円錐部によって、前記第１幅広部となる部分から前記ツリー状溝の底部となる部分までにおいて、前記第２幅狭部となる部分と、前記第３幅狭部となる部分とに所定の削り代を残しつつ当該削り代がそれぞれ残された前記第２幅狭部となる部分と前記第３幅狭部となる部分とを結ぶテーパ状に切削する第２加工と
が行われ、
前記中仕上工程では、
前記第２工具の前記第１縮径部と、前記第２縮径部と、前記第３縮径部とによって、前記第１幅狭部となる部分と、前記第２幅狭部となる部分と、前記第３幅狭部となる部分とを避け、前記第２工具の前記第１拡径部と、前記第２拡径部とによって、前記第１幅広部となる部分と、前記第２幅広部となる部分とを所定の削り代を残しつつ切削することを特徴とするツリー状溝の切削加工方法。
【請求項２】
前記ツリー状溝は、底部に鍔状のＴスロット部を有する溝であって、
前記中仕上工程において、前記Ｔスロット部となる部分を所定の削り代を残しつつ切削し、
前記仕上工程において、前記Ｔスロット部となる部分に残された前記削り代を切削することを特徴とする請求項１に記載のツリー状溝の切削加工方法。
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
請求項１に記載のツリー状溝の切削加工方法の前記粗取り工程で使用される切削回転工具であって、
軸線周りに回転させられる工具本体と、
当該工具本体の先端に設けられた刃部と
から構成され、
前記刃部は、
円柱部と、
当該円柱部の先端に設けられ、軸線方向先端に向かって径が細くなるテーパ状の円錐部と
から構成され、
前記円柱部によって前記第１加工が行われ、
前記円錐部によって前記第２加工が行われることを特徴とする切削回転工具。
【請求項５】
請求項１に記載のツリー状溝の切削加工方法の前記中仕上工程で使用され、前記ツリー状溝の前記溝幅の変化に対応して工具先端側へ向かうに従って増減しながら徐々に小径とされている切削回転工具であって、
前記粗取り工程で前記削り代を残して加工された前記第１幅狭部となる部分と接触しない第１縮径部と、
前記粗取り工程で前記削り代を残して加工された前記第２幅狭部となる部分と接触しない第２縮径部と、
前記粗取り工程で前記削り代を残して加工された前記第３幅狭部となる部分と接触しない第３縮径部と、
前記第１幅広部となる部分を所定の削り代を残して切削する第１拡径部と、
前記第２幅広部となる部分を所定の削り代を残して切削する第２拡径部と
を備え、
前記第２縮径部と、前記第３縮径部とを除く部分には、ワークとの接触摩擦を低減し、且つ切り屑の排出を促すニックが設けられたことを特徴とする切削回転工具。
【国際調査報告】
2010013319.tif 000016
2010013319.tif 000017
2010013319.tif 000018
2010013319.tif 000019