(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面及び前記第１面の反対方向を向く第２面を含む表面を有し原子力発電プラント機器の少なくとも一部の素材である部材の穴加工方法であって、
前記第１面が水平面に対して直交するように前記部材を固定する工程と、
トレパニング工具の刃を第１位置に配置して、前記刃と前記第１面とを接触させる工程と、
前記トレパニング工具を回転させながら、前記刃を前記第１面から前記第２面に向かって水平方向に移動する工程と、
前記刃が前記第１位置から前記第１面と前記第２面との第１距離よりも短い第２距離離れた第２位置に配置されたときに前記刃の移動を停止する工程と、
前記刃によって前記部材に形成された円環状の溝から前記トレパニング工具を退かす工程と、
前記トレパニング工具を退かした後、前記第１面が下方を向き水平面と平行となるように前記部材を固定する工程と、
前記第２面の少なくとも一部を削って、前記溝の内側に配置されているコアを前記部材から分離する工程と、
を含む穴加工方法。
【請求項２】
前記第２面を削る加工は、前記部材を回転させながら前記第２面に旋削用工具を当てて移動させる旋削加工を含む、
請求項１に記載の穴加工方法。
【請求項３】
前記第２面を削る加工は、前記部材が固定された状態で前記第２面にフェーシング用工具を当てて前記第２面の一部を選択的に削るフェーシング加工を含む、
請求項１又は請求項２に記載の穴加工方法。
【請求項４】
第１面及び前記第１面の反対方向を向く第２面を含む表面を有する部材の穴加工方法であって、
前記第１面が水平面に対して直交するように前記部材を固定する工程と、
トレパニング工具の刃を第１位置に配置して、前記刃と前記第１面とを接触させる工程と、
前記トレパニング工具を回転させながら、前記刃を前記第１面から前記第２面に向かって水平方向に移動する工程と、
前記刃が前記第１位置から前記第１面と前記第２面との第１距離よりも短い第２距離離れた第２位置に配置されたときに前記刃の移動を停止する工程と、
前記刃によって前記部材に形成された円環状の溝から前記トレパニング工具を退かす工程と、
前記トレパニング工具を退かした後、前記第１面が下方を向き水平面と平行となるように前記部材を固定する工程と、
前記第２面の少なくとも一部を削って、前記溝の内側に配置されているコアを前記部材から分離する工程と、
を含み、
前記第２面を削る加工は、前記部材を回転させながら前記第２面に旋削用工具を当てて移動させる旋削加工を含む、
穴加工方法。
【請求項５】
第１面及び前記第１面の反対方向を向く第２面を含む表面を有する部材の穴加工方法であって、
前記第１面が水平面に対して直交するように前記部材を固定する工程と、
トレパニング工具の刃を第１位置に配置して、前記刃と前記第１面とを接触させる工程と、
前記トレパニング工具を回転させながら、前記刃を前記第１面から前記第２面に向かって水平方向に移動する工程と、
前記刃が前記第１位置から前記第１面と前記第２面との第１距離よりも短い第２距離離れた第２位置に配置されたときに前記刃の移動を停止する工程と、
前記刃によって前記部材に形成された円環状の溝から前記トレパニング工具を退かす工程と、
前記トレパニング工具を退かした後、前記第１面が下方を向き水平面と平行となるように前記部材を固定する工程と、
前記第２面の少なくとも一部を削って、前記溝の内側に配置されているコアを前記部材から分離する工程と、
を含み、
前記第２面を削る加工は、前記部材が固定された状態で前記第２面にフェーシング用工具を当てて前記第２面の一部を選択的に削るフェーシング加工を含む、
穴加工方法。
【請求項６】
前記溝を形成する前に、前記第１面と前記第２面とを結ぶアライメント用の貫通孔を形成する工程を含み、
前記貫通孔を使って、前記第２面を削る位置を決定する、
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の穴加工方法。
【請求項７】
前記トレパニング工具は、先端部を有し前記先端部に前記刃が取り付けられる筒部と、
前記筒部の内側に配置され前記部材に対する前記筒部の位置を決定するための位置決めピンと、を有し、
前記溝を形成する前に、前記第１面において前記貫通孔に対して決められた位置に、前記位置決めピンが配置されるパイロット孔を形成する工程を含む、
請求項６に記載の穴加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、穴加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
穴加工方法として、特許文献１に開示されているような、トレパニング工具を使って部材に穴を形成するトレパニング加工方法が知られている。トレパニング工具は、筒部と、筒部の先端部に取り付けられた刃とを備えている。トレパニング工具は、円環状の溝を部材に形成する。トレパニング工具の刃が部材を貫通すると、溝の内側にコアが残る。そのコアが除去されることによって、部材に大径の穴が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１０７１５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
トレパニング加工方法に係る技術分野において、トレパニング工具を鉛直方向に移動しながら部材を加工する垂直方式と、トレパニング工具を水平方向に移動しながら部材を加工する水平方式とが知られている。垂直方式の場合、加工により発生した切屑が溝から円滑に排出されない可能性がある。その結果、トレパニング工具の少なくとも一部が損傷する可能性がある。水平方式の場合、加工が進行し、トレパニング工具の刃が部材を貫通したとき、コアがトレパニング工具に落下する可能性がある。その結果、トレパニング工具の少なくとも一部が損傷する可能性がある。
【０００５】
本発明の態様は、トレパニング工具の損傷を抑制できる穴加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の態様に従えば、第１面及び前記第１面の反対方向を向く第２面を含む表面を有する部材の穴加工方法であって、前記第１面が水平面に対して直交するように前記部材を固定する工程と、トレパニング工具の刃を第１位置に配置して、前記刃と前記第１面とを接触させる工程と、前記トレパニング工具を回転させながら、前記刃を前記第１面から前記第２面に向かって水平方向に移動する工程と、前記刃が前記第１位置から前記第１面と前記第２面との第１距離よりも短い第２距離離れた第２位置に配置されたときに前記刃の移動を停止する工程と、前記刃によって前記部材に形成された円環状の溝から前記トレパニング工具を退かす工程と、前記トレパニング工具を退かした後、前記第１面が下方を向き水平面と平行となるように前記部材を固定する工程と、前記第２面の少なくとも一部を削って、前記溝の内側に配置されているコアを前記部材から分離する工程と、を含む穴加工方法が提供される。
【０００７】
本発明の態様によれば、水平面に対して第１面が直交するように部材が固定された状態で、トレパニング工具が第１面側から水平方向に移動するので、切屑が溝から円滑に排出されつつ、溝が形成される。トレパニング工具は、水平方向に関して、刃が第１面と接触する第１位置から第２位置まで移動する。第１位置と第２位置との第２距離は、第１面と第２面との第１距離よりも短い。刃は部材を貫通せずに、第２位置で停止する。刃が第２位置で停止した状態においては、コアは落下せず、残余部を介して部材に接続される。刃が部材を貫通する前に、溝からトレパニング工具が退かされてトレパニング加工が終了した後、部材は、第１面が下方を向き水平面と平行となるように固定される。第１面が下方を向くので、第１面の反対方向を向く第２面は、上方を向く。第２面が上方を向いた状態で、第２面の少なくとも一部が削られて、残余部が除去されることにより、溝の内側に配置されているコアが部材から分離される。これにより、部材の穴が形成される。トレパニング加工においては、切屑が溝から円滑に排出される。また、トレパニング加工においては、コアは落下しない。そのため、トレパニング工具の損傷が抑制される。
【０００８】
本発明の態様において、前記溝を形成する前に、前記第１面と前記第２面とを結ぶアライメント用の貫通孔を形成する工程を含み、前記貫通孔を使って、前記第２面を削る位置を決定してもよい。
【０００９】
これにより、精度良く残余部が除去される。アライメントマークとして、第１面と第２面とを結ぶ貫通孔が使用されるので、トレパニング工具を使って第１面側から溝を形成するときの位置決め処理、及び第２面を削るときの位置決め処理の両方が、同一のマーク（貫通孔）を使って実施される。そのため、残余部は精度良く除去される。
【００１０】
本発明の態様において、前記トレパニング工具は、先端部を有し前記先端部に前記刃が取り付けられる筒部と、前記筒部の内側に配置され前記部材に対する前記筒部の位置を決定するための位置決めピンと、を有し、前記溝を形成する前に、前記第１面において前記貫通孔に対して決められた位置に、前記位置決めピンが配置されるパイロット孔を形成する工程を含んでもよい。
【００１１】
これにより、アライメントマークである貫通孔に対して、望みの位置に円環状の溝が形成される。
【００１２】
本発明の態様において、前記第２面を削る加工は、前記部材を回転させながら前記第２面に旋削用工具を当てて移動させる旋削加工を含んでもよい。
【００１３】
これにより、第２面の表面加工を行いながら、コアと部材とが分離される。
【００１４】
本発明の態様において、前記第２面を削る加工は、前記部材が固定された状態で前記第２面にフェーシング用工具を当てて前記第２面の一部を選択的に削るフェーシング加工を含んでもよい。
【００１５】
これにより、部材が削られる量が抑制される。また、残余部が選択的に削られることによって、コアと部材との分離と並行して、形成される大径の穴の面取り加工が実施される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の態様によれば、トレパニング工具の損傷を抑制できる穴加工方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本実施形態に係る加圧水型原子炉の一例を示す縦断面図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る上部炉心支持板の一例を示す斜視図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る上部炉心支持板のフランジ部の一例を示す斜視図である。
【図４】図４は、本実施形態に係る上部炉心支持板の胴部の一例を示す斜視図である。
【図５】図５は、本実施形態に係る上部炉心支持板の円板部の一例を示す斜視図である。
【図６】図６は、本実施形態に係る下部炉心支持板の一例を示す斜視図である。
【図７】図７は、本実施形態に係る穴加工方法の一例を示すフローチャートである。
【図８】図８は、本実施形態に係る穴加工方法の一例を説明するための模式図である。
【図９】図９は、本実施形態に係る穴加工方法の一例を説明するための模式図である。
【図１０】図１０は、本実施形態に係る穴加工方法の一例を説明するための模式図である。
【図１１】図１１は、本実施形態に係る穴加工方法の一例を説明するための模式図である。
【図１２】図１２は、本実施形態に係る穴加工方法の一例を説明するための模式図である。
【図１３】図１３は、本実施形態に係る穴加工方法の一例を説明するための模式図である。
【図１４】図１４は、本実施形態に係る穴加工方法の一例を説明するための模式図である。
【図１５】図１５は、本実施形態に係る穴加工方法の一例を説明するための模式図である。
【図１６】図１６は、本実施形態に係る穴加工方法の一例を説明するための模式図である。
【図１７】図１７は、本実施形態に係る穴加工方法の一例を説明するための模式図である。
【図１８】図１８は、本実施形態に係る穴加工方法の一例を説明するための模式図である。
【図１９】図１９は、本実施形態に係る穴加工方法の一例を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する各実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。
【００１９】
図１は、本実施形態に係る原子力発電プラントの一例を示す概略構成図である。図１は、本実施形態に係る原子力発電プラントの加圧水型原子炉１２の一例を示す縦断面図である。
【００２０】
原子力発電プラントは、原子炉格納容器内に配置される原子炉及び蒸気発生器と、蒸気タービン発電設備とを有する。本実施形態に係る原子炉は、軽水を原子炉冷却材及び中性子減速材として使用し、炉心全体にわたって沸騰しない高温高圧水とし、この高温高圧水を蒸気発生器に送って熱交換により蒸気を発生させ、この蒸気をタービン発電機へ送って発電する加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized  Water  Reactor）である。
【００２１】
原子炉は、燃料の核分裂により一次冷却水を加熱し、蒸気発生器は、この高温高圧の一次冷却水と二次冷却水との間で熱交換し、高圧の蒸気を生成する。蒸気タービン発電設備は、この蒸気により蒸気タービンを駆動することで発電を行う。一方、蒸気タービンを駆動した蒸気は、復水器で冷却されて復水となり、蒸気発生器に戻される。
【００２２】
図１に示すように、加圧水型原子炉１２の原子炉容器６１は、原子炉容器本体６２と原子炉容器蓋（上鏡）６３とを備える。原子炉容器本体６２に対して原子炉容器蓋６３が複数のボルト部材６４及びナット６５により開閉可能に固定される。
【００２３】
原子炉容器本体６２は、一次冷却水としての軽水（冷却材）が供給される入口ノズル（入口管台）６７と、軽水を排出する出口ノズル（出口管台）６８とを有する。原子炉容器本体６２は、下鏡６６の近傍に配置される下部炉心支持板７０と固定される。上部炉心支持板６９は、円板状であり、複数の穴２０を有する。上部炉心支持板６９は、炉心支持ロッド７１を介して上部炉心板７２と連結される。原子炉容器本体６２の内部に設けられた炉心槽７３は、上部炉心板７２及び下部炉心板７４と連結される。下部炉心板７４は、下部炉心支持板７０に支持される。下部炉心支持板７０は、円板状であり、複数の穴を有する。
【００２４】
炉心７５は、上部炉心板７２と炉心槽７３と下部炉心板７４を含み、内部に多数の燃料集合体７６を有する。炉心７５の内部に制御棒７７が配置される。制御棒７７の上端部は、制御棒クラスタ７８となり、燃料集合体７７内に挿入される。上部炉心支持板６９は、制御棒クラスタ案内管７９と固定され、制御棒クラスタ案内管７９は、燃料集合体７６内の制御棒クラスタ７８まで延出される。
【００２５】
原子炉容器蓋６３は、磁気式ジャッキの制御棒駆動装置８０を有し、ハウジング８１内に収容される。制御棒駆動装置８０は、制御棒クラスタ７８に連結され、制御棒クラスタ駆動軸８２を磁気式ジャッキで上下動させることで、原子炉の出力を制御する。
【００２６】
原子炉容器本体６２は、計装管台８３を有する。計装管台８３は、炉内計装案内管８４と連結される。各炉内計装案内管８４には、下部炉心支持板７０に連結され、振動を抑制するための上下の連接板８６及び連接板８７が取付けられる。
【００２７】
制御棒駆動装置８０により制御棒クラスタ駆動軸８２を移動して燃料集合体７６から制御棒７７を所定量引き抜くことで、炉心７５内での核分裂を制御し、発生した熱エネルギにより原子炉容器６１内に充填された軽水が加熱され、高温の軽水が出口ノズル６８から排出され、蒸気発生器１３に送られる。一方、制御棒７７を燃料集合体７６に挿入することで、炉心７５内で生成される中性子数を調整し、また、制御棒７７を燃料集合体７６に全て挿入することで、原子炉を緊急に停止することができる。
【００２８】
図２は、本実施形態に係る上部炉心支持板６９の一例を示す斜視図である。図２に示すように、上部炉心支持板６９は、フランジ部６９１と、胴部６９２と、円板部６９３とを備えている。フランジ部６９１と、胴部６９２と、円板部６９３とは、溶接処理により接続されている。
【００２９】
図３は、本実施形態に係る上部炉心支持板６９のフランジ部６９１の一例を示す斜視図である。図３に示すように、フランジ部６９１は、円環状の部材である。
【００３０】
図４は、本実施形態に係る上部炉心支持板６９の胴部６９２の一例を示す斜視図である。図４に示すように、胴部６９２は、円環状の部材である。胴部６９２の外径は、フランジ部６９１の外径よりも小さい。本実施形態においては、長方形の部材がスカート曲げ加工及び長手溶接処理されることによって、胴部６９２が形成される。
【００３１】
図５は、本実施形態に係る上部炉心支持板６９の円板部６９３の一例を示す斜視図である。図５に示すように、円板部６９３は、円板状の部材である。円板部６９３は、大径の穴２０を複数有する。
【００３２】
図６は、本実施形態に係る下部炉心支持板７０の一例を示す斜視図である。図６に示すように、下部炉心支持板７０は、円板状の部材である。下部炉心支持板７０は、大径の穴３０を複数有する。
【００３３】
本実施形態においては、トレパニング加工方法を使って、穴２０及び穴３０が形成される。以下、本実施形態に係る穴２０の加工方法の一例について説明する。穴３０の加工方法は、穴２０の加工方法と実質的に同一である。穴３０の加工方法についての説明は簡略又は省略する。
【００３４】
図７は、本実施形態に係る穴２０の加工方法の一例を示すフローチャートである。図７に示すように、本実施形態においては、円板部６９３の素材である円板（部材）１０の第１面１が水平面に対して直交するように円板１０を固定する処理（ステップＳＰ１）と、円板１０にアライメント用の貫通孔５及びパイロット孔４を形成する処理（ステップＳＰ２）と、トレパニング工具２００の刃２０２を第１位置ＰＪ１に配置して、トレパニング工具２００の刃２０２と円板１０の第１面１とを接触させる処理（ステップＳＰ３）と、トレパニング工具２００を回転させながら、刃２０２を円板１０の第１面１から円板１０の第２面２に向かって水平方向に移動する処理（ステップＳＰ４）と、刃２０２が第２位置ＰＪ２に配置されたときに刃２０２の移動を停止する処理（ステップＳＰ５）と、刃２０２によって円板１０に形成された円環状の溝６からトレパニング工具２００を引き抜いてトレパニング工具２００を退かす処理（ステップＳＰ６）と、トレパニング工具２００を退かした後、円板１０の第１面１が下方を向き水平面と平行となるように円板１０を固定する処理（ステップＳＰ７）と、第２面２の少なくとも一部を削る処理（ステップＳＰ８）と、溝６の内側に配置されているコア７を円板１０から分離する処理（ステップＳＰ８）と、が実施される。
【００３５】
図８は、本実施形態に係る円板１０の一例を示す斜視図である。円板１０は、円板部６９３の素材である。円板１０は、表面を有する。図８に示すように、円板１０の表面は、第１面１と、第１面１の反対方向を向く第２面２と、第１面１と第２面２とを結ぶ第３面３と、を含む。第１面１を、上面１、と称してもよい。第２面２を、下面２、と称してもよい。第３面３を、側面３、と称してもよい。
【００３６】
第１面１の外形は、円形である。第２面２の外形は、円形である。第１面１は、平坦な面である。第２面２は、平坦な面である。第１面１と第２面２とは平行である。第１面１の外形の寸法と、第２面２の外形の寸法とは、同一である。すなわち、第１面１と第２面２とは、実質的に合同である。第１面１と第２面２との距離（第１距離）は、Ｄである。以下の説明においては、第１面１と第２面２との距離Ｄを適宜、厚さＤ、と称する。
【００３７】
第１面１が水平面に対して直交するように、円板１０が固定される（ステップＳＰ１）。
【００３８】
図９は、円板１０が固定されている状態の一例を示す側面図である。図１０は、円板１０が固定されている状態の一例を示す正面図である。図９及び図１０に示すように、円板１０は、第１面１が水平面に対して直交するように、支持装置１００に固定される。
【００３９】
支持装置１００は、支持面１０４に固定されたベース部材１０１と、円板１０の下端部を支持する定盤１０２と、円板１０の第３面３を支持する支持部材１０３と、を有する。支持面１０４は、例えば、支持装置１００が設置される工場の床面を含む。支持面１０４は、水平面と平行である。
【００４０】
支持装置１００は、円板１０の第１面１及び第２面２が水平面（支持面１０４）に対して直交するように、円板１０を支持する。円板１０は、第１面１及び第２面２が水平面に対して直交するように、支持装置１００に固定される。本実施形態において、円板１０の下端部と支持面１０４との間に定盤１０２が配置される。支持装置１００は、円板１０と支持面１０４とが離れた状態で、円板１０を固定する。支持部材１０３は、円板１０の周囲に複数配置される。支持部材１０３は、円板１０の第３面３を支持する。なお、支持部材１０３は、円板１０の第１面１の一部を支持してもよいし、円板１０の第２面２の一部を支持してもよい。これにより、円板１０の位置が固定される。
【００４１】
なお、支持装置１００は、円板１０の第１面１及び第２面２が水平面に対して７０［°］以上１１０［°］以下の範囲で傾斜するように、円板１０を固定してもよい。すなわち、円板１０は、立てられた状態で、支持装置１００に支持されていればよい。
【００４２】
次に、円板１０が支持装置１００に支持された状態で、円板１０に貫通孔５及びパイロット孔４が形成される（ステップＳＰ２）。図１１は、貫通孔５及びパイロット孔４が形成された円板１０の１の一例を示す図である。貫通孔５は、第１面１と第２面２とを結ぶように形成される。貫通孔５は、アライメントマークとして機能する。第１面１と貫通孔５の内面とは、直交する。第２面２と貫通孔５の内面とは、直交する。すなわち、貫通孔５は、第１面１及び第２面２に直交するストレート孔である。第１面１及び第２面２と平行な面内において、所定の基準点（例えば、第１面１の中心点又は第２面２の中心点）に対する、第１面１に形成される貫通孔５の開口（開口端）の位置（相対位置）と、第２面２に形成される貫通孔５の開口（開口端）の位置（相対位置）とは、一致する。
【００４３】
貫通孔５は、第１面１の中心点（第２面２の中心点）の周囲に複数設けられる。本実施形態において、貫通孔５は、第１面１の中心点（第２面２の中心点）の周囲に少なくとも４つ設けられる。なお、貫通孔５は、３つでもよいし、５つ以上の任意の数でもよい。貫通孔５の数は、穴２０の数よりも少ない。
【００４４】
貫通孔５は、所定の基準点に対して、予め決められた位置に形成される。すなわち、所定の基準点と、複数の貫通孔５のそれぞれとの相対位置は、既知データである。
【００４５】
パイロット孔４は、第１面１に形成される。パイロット孔４は、非貫通孔である。パイロット孔４は、第１面１に複数形成される。パイロット孔４の数は、穴２０の数と同じである。
【００４６】
パイロット孔４は、第１面１において貫通孔５に対して予め決められた位置に形成される。すなわち、貫通孔５と、複数のパイロット孔４のそれぞれとの相対位置は、既知データである。所定の基準位置と、複数のパイロット孔４のそれぞれとの相対位置は、既知データである。
【００４７】
次に、トレパニング加工が実施される。トレパニング加工は、トレパニング工具２００を使用して実施される。図１２は、本実施形態に係るトレパニング工具２００の一例を示す図である。図１２に示すように、トレパニング工具２００は、先端部を有し先端部に刃２０２が取り付けられる筒部２０１と、筒部２０１の内側に配置され円板１０に対する筒部２０１の位置を決定するための位置決めピン２０４を有するガイド部２０３と、を備えている。
【００４８】
筒部２０１は、円筒状の部材である。筒部２０１の先端部に刃２０２が配置される。刃２０２によって、円板１０が加工される。ガイド部２０３は、筒部２０１の内側に配置される。ガイド部２０３は、円板１０に対する筒部２０１（刃２０２）の位置を決定するための位置決めピン２０４を有する。
【００４９】
筒部２０１は、中心軸ＡＸを中心に回転可能である。筒部２０１の回転により、刃２０２は、筒部２０１と一緒に、中心軸ＡＸを中心に回転する。位置決めピン２０４は、中心軸ＡＸ上に配置される。
【００５０】
図１２に示すように、本実施形態においては、第１面１が面する空間に、トレパニング工具２００が配置される。トレパニング工具２００は、刃２０２と円板１０の第１面１とが対向するように配置される。第１面１側から、トレパニング加工が実施される。トレパニング加工において、パイロット孔４に位置決めピン２０４が配置される。これにより、トレパニング工具２００が円板１０に対して位置決めされる。
【００５１】
トレパニング加工を開始するとき、図１２に示すように、トレパニング工具２００の刃２０２が第１位置ＰＪ１に配置され、刃２０２と円板１０の第１面１とが接触される（ステップＳＰ３）。位置決めピン２０４がパイロット孔４に配置された状態で、第１位置ＰＪ１に配置された刃２０２と第１面１とが接触する。
【００５２】
第１位置ＰＪ１は、第１面１と直交する方向に関する第１面１の位置を含む。刃２０２が第１位置ＰＪ１に配置されることによって、刃２０２と第１面１とが接触する。刃２０２が第１位置ＰＪ１に配置されている状態においては、刃２０２と第１面１とが接触するものの、円板１０は刃２０２に削られていない。
【００５３】
図１３は、本実施形態に係るトレパニング加工の一例を示す図である。図１３にように、トレパニング工具２００の筒部２０１が回転しながら、トレパニング工具２００の刃２０２が第１面１から第２面２に向かって水平方向に移動する（ステップＳＰ４）。本実施形態において、刃２０２の移動方向は、第１面１と直交する方向である。刃２０２が中心軸ＡＸを中心に回転しながら、第１面１から第２面２に向かって第１面１と直交する方向（水平方向）に移動することにより、円板１０の少なくとも一部が刃２０２によって削られ、円板１０に円環状の溝６が形成される。
【００５４】
本実施形態においては、図１３に示すように、刃２０２が第１位置ＰＪ１から第２位置ＰＪ２に配置されたときに、刃２０２の移動が停止される（ステップＳＰ５）。
【００５５】
第１位置ＰＪ１及び第２位置ＰＪ２は、第１面１と直交する方向（水平方向）に関する位置である。第２位置ＰＪ２は、第１位置ＰＪ１から水平方向に距離（第２距離）Ｌだけ離れた位置である。距離Ｌは、距離（厚さ）Ｄよりも短い。
【００５６】
すなわち、本実施形態においては、刃２０２が円板１０を貫通しないように、トレパニング加工が実施される。トレパニング加工によって、円環状の溝６は、第１面１から距離Ｌの寸法（深さ）だけ形成される。
【００５７】
以下の説明においては、溝６の底面と第２面２との間の一部の円板１０を適宜、残余部８、と称する。
【００５８】
また、以下の説明においては、円環状の溝６の内側の一部の円板１０を適宜、コア７、と称する。コア７は、筒部２０１の内側に形成される。
【００５９】
第１位置１と直交する方向に関して、残余部８の寸法（厚さ）は、Ｗである。すなわち、本実施形態においては、厚さＤの円板１０に、深さＬの溝６が形成され、厚さＷの残余部８が形成される。深さＬは、厚さＤよりも小さい。本実施形態において、残余部８の厚さＷは、円板１０の厚さＤの、０．１［％］以上１．０［％］以下である。
【００６０】
残余部８が形成されるように、刃２０２によって円板１０に円環状の溝６が形成された後、その溝６からトレパニング工具２００が引き抜かれ、トレパニング工具２００が退かされる（ステップＳＰ６）。
【００６１】
上述のように、溝６が形成される前に、複数のパイロット孔４が形成されている。複数のパイロット孔４のそれぞれを使って、刃２０２を位置決めしながら、円板１０に複数の溝６が形成される。
【００６２】
図１４は、トレパニング加工が終了した後の円板１０の一例を示す正面図である。図１４に示すように、第１面１に複数の溝６が形成される。溝６が形成される前に、アライメントマークとして機能する貫通孔５が設けられている。所定の基準点に対する貫通孔５の相対位置は、決められている（既知である）。貫通孔５に対するパイロット孔４の相対位置は、決められている（既知である）。パイロット孔４に対する溝６の相対位置は、決められている（既知である）。そのため、第１面１及び第２面２と平行な面内における、所定の基準点及び貫通孔５に対する、溝６の相対位置は、既知である。
【００６３】
溝６からトレパニング工具２００を退かした後、第１面１が下方を向き水平面と平行となるように、部材円板１０が固定される（ステップＳＰ７）。
【００６４】
図１５は、部材円板１０が固定されている状態の一例を示す側面図である。図１５に示すように、部材１０は、第１面１が下方を向き水平面と平行となるように、支持装置３００に固定される。
【００６５】
支持装置３００は、円板１０を支持する支持部材３０１と、支持部材３０１と円板１０の第１面１との間に配置されるスペーサ３０２と、回転軸Ｊ１を中心に支持部材３０１を回転可能な駆動装置３０３と、を有する。本実施形態において、支持部材３０１の回転軸Ｊ１は、第１面１の中心を通る。
【００６６】
円板１０が支持装置３００に支持された状態で、第２面２の少なくとも一部が加工される（ステップＳＰ８）。本実施形態において、第２面２の加工は、第２面２の少なくとも一部を削ることを含む。
【００６７】
図１６は、本実施形態に係る第２面２を削る加工の一例を模式的に示す図である。図１６に示すように、本実施形態において、第２面２を削る加工は、駆動装置３０３により、支持部材３０１に支持されている円板１０を、回転軸Ｊ１を中心に回転させながら、第２面２に旋削用工具４００を当てて移動させる旋削加工を含む。円板１０が回転軸Ｊ１を中心に回転している状態で、旋削用工具４００は、回転軸Ｊ１に対する放射方向に移動する。これにより、第２面２が均一に旋削される。第２面２が旋削されることにより、残余部８が除去される。
【００６８】
図１７は、第２面２が削られたことによって、残余部８が除去された状態の一例を模式的に示す図である。図１７に示すように、第２面２が加工され、残余部８が除去されることにより、溝６の内側に配置されているコア７は、部材円板１０から分離される（ステップＳＰ９）。円板１０からコア７が除去されることによって、円板１０に大径の穴２０が形成される。これにより、穴２０を有する上部炉心支持板６９の円板部６９３が製造される。
【００６９】
図１８は、ステップＳＰ８の第２面２の少なくとも一部を加工する方法の他の例を模式的に示す図である。図１８に示す例では、第２面２を削る加工は、円板１０が固定された状態で、第２面２にフェーシング用工具５００を当てて、第２面２の一部を選択的に削るフェーシング加工を含む。フェーシング用工具５００は、回転軸Ｊ２を中心に回転する工具本体と、工具本体に設けられた刃と、を含む。
【００７０】
フィーシング工具５００は、回転軸Ｊ２を中心に回転しながら、残余部８を除去するように、第２面２の一部を選択的に削る。上述のように、第２面２には、貫通孔５の開口端が設けられている。貫通孔５は、アライメントマークとして機能する。フェイ―シング加工のとき、第２面２側から溝６は認識できないものの、貫通孔５により、第２面２と平行な面内における溝６の位置が特定される。上述ように、第１面１及び第２面２と平行な面内における、所定の基準点及び貫通孔５に対する、溝６の相対位置は、既知である。そのため、貫通孔５を使って、溝６の底面と第２面２との間の残余部８の位置が特定される。残余部８が選択的に除去されるように、貫通孔５を使って、フェーシング工具５００で第２面２を削る位置を決定することができる。
【００７１】
図１９は、フェーシング工具５００を使って残余部８が除去された後の円板１０の一例を模式的に示す図である。図１９に示すように、第２面２の一部が加工され、残余部８が除去されることにより、溝６の内側に配置されているコア７は、円板１０から分離される。円板１０からコア７が除去されることによって、円板１０に大径の穴２０が形成される。これにより、穴２０を有する上部炉心支持板６９の円板部６９３が製造される。
【００７２】
図１９に示す例では、残余部８が選択的に除去され、フェーシング工具５００によって、面取り加工が実施される。第２面２と穴２０の内面との境界に、面取り部９が形成される。
【００７３】
以上説明したように、本実施形態によれば、水平面に対して第１面１が直交するように部材円板１０が固定された状態で、トレパニング工具２００が第１面１側から水平方向に移動するので、トレパニング加工において、切屑が溝６から円滑に排出されつつ、溝６が形成される。トレパニング工具２００は、水平方向に関して、刃２０２が第１面１と接触する第１位置ＰＪ１から第２位置ＰＪ２まで移動する。第１位置ＰＪ１と第２位置ＰＪ２との距離Ｌは、第１面１と第２面２との距離（厚さ）Ｄよりも短い。刃２０２は部材円板１０を貫通せずに、第２位置ＰＪ２で停止する。刃２０２が第２位置ＰＪ２で停止した状態においては、コア７は落下せず、残余部８を介して部材円板１０に接続される。刃２０２が部材円板１０を貫通する前に、溝６からトレパニング工具２００が退かされてトレパニング加工が終了した後、部材円板１０は、第１面１が下方を向き水平面と平行となるように固定される。第１面１が下方を向くので、第１面１の反対方向を向く第２面２は、上方を向く。第２面２が上方を向いた状態で、第２面２の少なくとも一部が削られて、残余部８が除去されることにより、溝６の内側に配置されているコア７が部材円板１０から分離される。これにより、円板１０（円板部６９３）の穴２０が形成される。トレパニング加工においては、切屑が溝６から円滑に排出される。また、トレパニング加工においては、コア７の落下が防止される。そのため、トレパニング工具２００の損傷が抑制される。
【００７４】
また、本実施形態においては、溝６が形成される前に、アライメントマークとして機能する貫通孔５が形成され、その貫通孔５を使って、第２面２を削る位置が決定される。これにより、精度良く残余部８が除去される。トレパニング工具２００を使って第１面１側から溝６を形成するときの位置決め処理、及び第２面２を削るときの位置決め処理の両方が、同一のマーク（貫通孔５）を使って実施される。そのため、残余部８は精度良く除去される。
【００７５】
また、本実施形態においては、トレパニング工具２００は、先端部を有し先端部に刃２０２が取り付けられる筒部２０１と、筒部２０１の内側に配置され部材円板１０に対する筒部２０１の位置を決定するための位置決めピン２０４と、を有する。溝６が形成される前に、第１面１において貫通孔５に対して決められた位置に、位置決めピン２０４が配置されるパイロット孔４が形成される。これにより、アライメントマークである貫通孔５に対して、望みの位置に円環状の溝６が形成される。
【００７６】
本実施形態においては、図１６及び図１７などを参照して説明したように、第２面２を削る加工は、部材円板１０を回転させながら第２面２に旋削用工具４００を当てて移動させる旋削加工を含んでもよい。これにより、第２面２の表面加工を行いながら、コア７と部材円板１０とを分離することができる。
【００７７】
本実施形態においては、図１８及び図１９などを参照して説明したように、第２面２を削る加工は、部材円板１０が固定された状態で第２面２にフェーシング用工具５００を当てて第２面２の一部を選択的に削るフェーシング加工を含んでもよい。これにより、部材円板１０が削られる量が抑制される。また、残余部８が選択的に削られることによって、コア７と部材円板１０との分離と並行して、形成される大径の穴２０の面取り加工を実施することができる。
【符号の説明】
【００７８】
１  第１面（上面）
２  第２面（下面）
３  第３面（側面）
４  パイロット孔
５  貫通孔
６  溝
７  コア
８  残余部
９  面取り部
１０  円板（部材）
１２  加圧水型原子炉
２０  穴
３０  穴
６１  原子炉容器
６２  原子炉容器本体
６３  原子炉容器蓋（上鏡）
６４  スタッドボルト
６５  ナット
６６  下鏡
６７  入口ノズル（入口管台）
６８  出口ノズル（出口管台）
６９  上部炉心支持板
７０  下部炉心支持板
７１  炉心支持ロッド
７２  上部炉心板
７３  炉心槽
７４  下部炉心板
７５  炉心
７６  燃料集合体
７７  制御棒
７８  制御棒クラスタ
７９  制御棒クラスタ案内管
８０  制御棒駆動装置
８１  ハウジング
８２  制御棒クラスタ駆動軸
８３  計装管台
８４  炉内計装案内管
８６  連接板
８７  連接板
１００  支持装置
１０１  ベース部材
１０２  定盤
１０３  支持部材
１０４  支持面（床面）
２００  トレパニング工具
２０１  筒部
２０２  刃
２０３  ガイド部
２０４  位置決めピン
３００  支持装置
３０１  支持部材
３０２  スペーサ
３０３  駆動装置
４００  旋削用工具
５００  フェーシング用工具
６９１  フランジ部
６９２  胴部
６９３  円板部
ＡＸ  中心軸
Ｊ１  回転軸
Ｊ２  回転軸
ＰＪ１  第１位置
ＰＪ２  第２位置
【図１】
0006539449.tif 000002
【図２】
0006539449.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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