(57)【要約】【課題】溝壁面に凹凸を有する総形溝の凹の溝幅をさらに拡幅することに用いるクリスマスカッタを提供する。【解決手段】先端からシャンク側へ、凸状部と凹状部とが複数設けられたクリスマスカッタにおいて、該カッタの凹状部を非切削部とし、該非切削部を、先端側の凸状部を前繋ぎ部、シャンク側の凸状部を後繋ぎ部としたとき、前繋ぎ部は、カッタの半径方向に直線状部を設けて、先端側の凸状部と接する切れ刃より後退させたことを特徴とする荒切削用クリスマスカッタである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端からシャンク側へ、凸状部と凹状部とが複数設けられたクリスマスカッタにおいて、該カッタの凹状部を非切削部とし、該非切削部を、先端側の凸状部を前繋ぎ部、シャンク側の凸状部を後繋ぎ部としたとき、前繋ぎ部は、カッタの半径方向に直線状部を設けて、先端側の凸状部と接する切れ刃より後退させたことを特徴とする荒切削用クリスマスカッタ。
【請求項２】
請求項１記載の荒切削用クリスマスカッタにおいて、該凸状部の切れ刃は、波状切れ刃としたことを特徴とする荒切削用クリスマスカッタ。
【請求項３】
請求項２記載の荒切削用クリスマスカッタにおいて、前繋ぎ部の直線状部の長さは、該後繋ぎ部に接する切れ刃の逃げ面の最大逃げ量と同じ長さとしたことを特徴とする荒切削用クリスマスカッタ。
【請求項４】
請求項２記載の荒切削用クリスマスカッタにおいて、該後繋ぎ部は、カッタの半径方向に直線状部を設け、且つ、その長さは、該前繋ぎ部に接する切れ刃の逃げ面の最大逃げ量と同じ長さとしたことを特徴とする荒切削用クリスマスカッタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、タービンブレード接続部の溝切削に用いるクリスマスカッタに関する。
【背景技術】
【０００２】
タービンブレード接続部の溝のうち、その深さが５０ｍｍ未満の小型の総形溝と５０ｍｍ以上の大型の総形溝がある。大型の総形溝の切削は、切削量が多く、総形溝の荒工程を複数回に分けて切削する。荒工程の切削方式には、まず、被削材に特許文献１の総形フライスを用いて、溝壁面にわずかな凹凸を有する総形溝を形成し、その後、該フライスと同様の仕様で回転軌跡が１回り大きい総形フライスを用いて、溝壁面の凹凸の溝幅を同時に拡幅するものがある。総形溝の溝底から溝上方へ溝幅が階段状に拡幅する溝を切削し、その平らな溝壁面に特許文献２のインサート式フライスを用いて凹を形成するものもある。
【特許文献１】特開２０００−１０７９２４号
【特許文献２】特表２００４−５０７３６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献１は、切れ刃が総形フライスの刃部に連続して設けてあるので、刃部の最小刃径の箇所に刃溝があり、その強度が低く、折損の起点となりやすかった。特許文献２は、溝壁面の凹凸の差を大きく設けることができず、不十分であった。本願発明は、以上のような背景のもとになされたものであり、溝壁面に凹凸を有する総形溝の凹の溝幅をさらに拡幅することに用いるクリスマスカッタ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】
【０００４】
本願発明は、先端からシャンク側へ、凸状部と凹状部とが複数設けられたクリスマスカッタにおいて、該カッタの凹状部を非切削部とし、該非切削部を、先端側の凸状部を前繋ぎ部、シャンク側の凸状部を後繋ぎ部としたとき、前繋ぎ部は、カッタの半径方向に直線状部を設けて、先端側の凸状部と接する切れ刃より後退させたことを特徴とする荒切削用クリスマスカッタである。本願発明を適用することにより、総形溝の拡幅のクリスマスカッターの製作ができた。
更に、前繋ぎ部の直線状部の長さは、該後繋ぎ部に接する切れ刃の逃げ面の最大逃げ量と同じ長さとし、該後繋ぎ部は、カッタの半径方向に直線状部を設け、且つ、その長さは、該前繋ぎ部に接する切れ刃の逃げ面の最大逃げ量と同じ長さとすることにより、凸状部を波状切れ刃を設けた際、非切削部に刃付け用砥石が食い込み、切り欠きを生じることなく、製作できる。
【発明の効果】
【０００５】
本願発明は、溝壁面に凹凸を有する総形溝の凹の溝幅をさらに拡幅することに用いるクリスマスカッタを提供できた。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１は、先端からシャンク側へ、凸状部と凹状部とが複数設けられ、先端から第１凸状部１、第２凸状部２、第３凸状部３、シャンク部４を有するクリスマスカッタで、第１〜第３の凸状部には波状切れ刃を設け、第１凸状部１と第２凸状部２との間の凹状部、第２凸状部２と第３凸状部３との間の凹状部には、後述の非切削部６が設けられている。図２は、総形溝の断面図で、図１のクリスマスカッタが切削する部分を切削代５で表し、溝壁面６の凹凸の差７が１０ｍｍ以上となるを加工することができ、総形溝の最終仕上げ形状に近似の形状に形成することができる。
非切削部６は、図３より、該カッタの凹状部を、先端側の凸状部を前繋ぎ部７、シャンク側の凸状部を後繋ぎ部８としたとき、前繋ぎ部７は、カッタの半径方向に直線状部を設けて、先端側の凸状部と接する切れ刃より回転中心側に後退させている。該直線状部は、被削材に接触しないように直線状に設ければ良く、角度等を付けて後退させても良い。
前繋ぎ部７から後繋ぎ部８迄は、刃溝を設けず、その回転軸に直角な断面を略円形に設け、クリスマスカッタの最小径となる部分の強度を向上し、折損を抑制する。前繋ぎ部７から後繋ぎ部８迄は、総形溝の対応する各凸の溝幅より小さい必要があるが、総じて対応する凸の溝幅に対して７５％以上設ける。前繋ぎ部７から後繋ぎ部８迄の態様として、テーパで拡径、１旦減径して拡径する、等でもよい。
【０００７】
次に、前繋ぎ部７の直線状部の長さＬは、図５より、該後繋ぎ部８に接する切れ刃の逃げ面９の最大逃げ量１０と同じ長さに設けることにより、第１凸状部に波状切れ刃を設けた場合、切れ刃部の逃げ面９を加工する際に使用する砥石が、逃げ面加工時に非切削部６に食い込むことを防止でき、非切削部６の表面状態を良好に保ち、食い込み痕１１による切り欠き効果による折損を防止できる。前繋ぎ部７を設けないと、図６に示すように、非切削部６や前繋ぎ部７の表面に砥石が食い込み、食い込み痕１１により切り欠き効果が生じて耐折損性が低下する。
更に、該後繋ぎ部８は、カッタの半径方向に直線状部を設け、且つ、その長さは、該前繋ぎ部７に接する切れ刃の逃げ面９の最大逃げ量１０と同じ長さとすることにより、カッタ製造時、後繋ぎ部８に食い込み痕１１が生じることなく切り欠き効果を防止し、耐折損性を向上できる。
前繋ぎ部７の実施態様として、図６より、回転軸に垂直な面や、カッタ先端側へ凹む面で設けても良く、後繋ぎ部８の実施態様として、回転軸に垂直な面や、シャンク部側へ凹む面で設けても良い。以下、実施例を用いて本願発明を具体的に説明する。
【実施例】
【０００８】
（実施例１）
本発明例１として、第１凸状部の最大刃径が３２ｍｍ、第２凸状部の最大刃径が４５ｍｍ、第３凸状部の最大刃径が６０ｍｍ、それぞれの凸状に波状切れ刃を設け、第１凸状部と第２凸状部の間の非切削部の最小径が１０ｍｍ、第２凸状部と第３凸状部の間の非切削部の最小径が２２ｍｍ、第１凸状部の後端と第２凸状部の前端、それぞれの逃げ面９の最大逃げ量１０が１．２ｍｍであるクリスマスカッタを用意し、第１凸状部と第２凸状部の間の非切削部の先端側とシャンク部側に、前繋ぎ部７、後繋ぎ部８を回転軸に垂直な面で設け、その直線状部の長さＬを、最大逃げ量１０と同等に設けた。本発明例２として、直線状部の長さＬを２．０ｍｍに設け、比較例３として、直線状部の長さＬを０．６ｍｍに設けたものもそれぞれ製造した。
本発明例１、２と比較例３を目視にて観察したところ、本発明例１、２には、非切削部に砥石の食い込み痕１１は認められず、比較例３には、非切削部の表面に図５に示すような食い込み痕１１が生じていた。
【０００９】
本発明例１、２、比較例３を、被削材は、Ｃｒを１３重量％含むＣｒ鋼に、予め図２記載の、溝深さが８０ｍｍの大型の総形溝で加工後、切削代５の部分を加工した。この際、溝壁面の凹凸の差が１３ｍｍとなる。カッタの回転数は１８０ｍｉｎ−１、送り速度は１６ｍｍ／ｍｉｎから、切削距離２０ｍｍ毎に２４ｍｍ／ｍｉｎ、３２ｍｍ／ｍｉｎ、４０ｍｍ／ｍｉｎ、４８ｍｍ／ｍｉｎと送り速度を増加させる。水溶性切削液を使用した。評価として、チッピングや欠損、折損等の不具合が生じた時点でテストを中止し、送り速度を記録した。また、折損しなかったクリスマスカッタを、磁粉探傷試験に供し、クリスマスカッタの表面のクラックの有無を調べた。
結果、本発明例１、２は、４８ｍｍ／ｍｉｎまで送りを上げることができ、切削後もクラックの発生は認められず、良好であり、さらに継続して切削可能であった。１方、比較例３は、送り速度３２ｍｍ／ｍｉｎに送りを上げた時点で、非切削部の先端側から折損した。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本願発明の正面図を示す。
【図２】図２は、図１の工具で切削する総形溝の断面図を示す。
【図３】図３は、図１の非切削部の拡大図を示す。
【図４】図４は、図１の軸直角断面を示す。。
【図５】図５は、非切削部に生じる食い込み痕を示す。
【図６】図６は、非切削部の他の実施態様を示す。
【符号の説明】
【００１１】
１  第１切れ刃部
２  第２切れ刃部
３  第３切れ刃部
４  シャンク部
５  切削代
６  非切削部
７  前繋ぎ部
８  後繋ぎ部
９  逃げ面
１０  最大逃げ量
１１  食い込み痕
Ｌ  前繋ぎ部の直線状部の長さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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