(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービンまたはターボ機械に使用するためのディスクの部品における少なくとも１つのスロットのブローチ切削プロセスであって、前記スロットは部品に対してブローチ切削角を有する傾斜ブローチによって加工され、前記ブローチは、ブローチ切削される長さ（Ｌ）の約数としての歯間ピッチ（Ｐ）を有することを特徴とする、ブローチ切削プロセス。
【請求項２】
歯間ブローチピッチＰが
【数１】
0006397828.tif 000003
と等しく、
ここで
ＥｐｍａｘおよびＥｐｍｉｎは、公差を考慮したディスク部品の最大および最小厚さであり、
αｍａｘおよびαｍｉｎは、公差を考慮した最大および最小ブローチ切削角であり、
ｎは正の整数であることを特徴とする、請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
ｎが１から４であることを特徴とする、請求項２に記載のプロセス。
【請求項４】
ｎが２に等しいことを特徴とする、請求項３に記載のプロセス。
【請求項５】
スロットが、タービンロータディスクまたはターボ機械圧縮機ディスクの外周に加工された「もみの木型断面」の形状または「球根」の形状のスロットであることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項６】
ディスク部品の特徴が厚さ２０ｍｍ未満であることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項７】
スロットの特徴が最大深さ１０から１５ｍｍ程度であることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項８】
スロットの特徴が最小幅２から３ｍｍであることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タービンロータディスクまたはターボ機械圧縮機ディスクなどの部品にスロットをブローチ切削する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は特に、ロータディスクまたはターボエンジン圧縮機または航空機ターボプロップ用に、「もみの木型断面」または「球根」タイプのスロットをブローチ切削することに適用される。
【０００３】
古典的に言うと、ターボエンジンまたは航空機ターボプロップは、圧縮機部品および回転タービンを備える。そしてこのタービンは、その周囲全体に分布して、前記タービンのブレードの足元を抱え込んで保持する外周取り付け具（「もみの木型断面」または「球根」の形状のスロット）を有する、ロータディスクを備える。一部の圧縮機ディスクもまた、このような取り付け具を備える。
【０００４】
これらの取り付け具は一般的にブローチ切削によって加工される。
【０００５】
この理由のため、図１Ａに示されるように、加工されるスロット３内のいくつかのパスが、１組のブローチ１を用いてなされる。
【０００６】
ターボ機械タービンまたは圧縮機ディスクのロータディスク４の外周にある「もみの木型断面」または「球根」の形状のスロット３の場合、ブローチ切削はしばしば特定の傾斜（図１Ａではブローチ切削角α）で行われる。このため、加工するためにスロット３内に進入する所与のブローチ１では、このブローチ１の歯２（所与のピッチＰだけ離間している）は形成中のスロット３の壁に、このスロット３への歯の出入りによる選択的な力を印加する。
【０００７】
これらの選択的な力（図１Ａの矢印Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３）は、図１Ｂに示されるように、ブローチ１に印加される力の方向（結果的な矢印Ｆ）の変動を生み出す。その結果、ブローチ切削されたスロットの変形を生じる。
【０００８】
この問題は、小型部品の場合に特に悪化する。
【０００９】
本発明の目的は、この問題を解決することである。
【００１０】
ブローチ切削工具の最適化の多くの一般的複数基準法が、すでに提案されてきた。
【００１１】
一般的に、ブローチの製造では、ブローチ切削される厚さの約数ピッチを用いることが禁じられている。ブローチ切削される部品が重ねられる現在のほとんどのケースにおいて、ブローチ切削される厚さの約数ピッチの使用は、部品に著しい変形を生じやすい。一般的に、この基準は、単一の部品がブローチ切削される場合にも適用される。
【００１２】
Ｏｚｔｕｒｋ，Ｏ．およびＢｕｄａｋの’Ｍｏｄｅｌｉｎｇ  ｏｆ  Ｂｒｏａｃｈｉｎｇ  Ｐｒｏｃｅｓｓ  ｆｏｒ  ｉｍｐｒｏｖｅｄ  ｔｏｏｌ  ｄｅｓｉｇｎ’．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ＩＥＭＣＥ’０３，ワシントンＤ．Ｃ，２００３年１１月１６−２１日，ｐ．１−１１はすでに、部品の厚さの約数ピッチでブローチ切削工具を使用することを提案している。
【００１３】
著者はこの文献中で、このソリューションを用いたとしても、部品の出入りの間でゼロ力の変動を生み出すのが非常に困難であることを、示している。
【００１４】
また、この文献は、傾斜ブローチ切削の問題に焦点を当てたものではない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１５】
【非特許文献１】Ｏｚｔｕｒｋ，Ｏ．およびＢｕｄａｋの’Ｍｏｄｅｌｉｎｇ  ｏｆ  Ｂｒｏａｃｈｉｎｇ  Ｐｒｏｃｅｓｓ  ｆｏｒ  ｉｍｐｒｏｖｅｄ  ｔｏｏｌ  ｄｅｓｉｇｎ’．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ＩＥＭＣＥ’０３，ワシントンＤ．Ｃ，２００３年１１月１６−２１日，ｐ．１−１１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明の目的は特に、切削力の変動を減少させ、スロットの変形を減少させることである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この目的のため、タービンロータディスクまたはターボ機械圧縮機ディスクなどの部品における少なくとも１つのスロットのブローチ切削プロセスであって、前記スロットは部品に対してブローチ切削角を有する傾斜ブローチによって加工される、ブローチ切削プロセスが提案される。前記ブローチは、ブローチ切削される長さの約数としての歯間ピッチを有する。
【００１８】
ゆえに、ブローチ切削の傾斜に起因する、ブローチ切削される部品の厚さとブローチ切削される長さとの差を考慮して、ブローチの歯間ピッチはスロットの変形を最小化するように最適化される。
【００１９】
このプロセスを実行するためのブローチもまた、提案される。
【００２０】
本発明のその他の特徴および利点は、純粋に説明的かつ非限定的な、および以下の添付図面を参照して検討されなければならない、以下の説明より明らかとなるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１Ａ】従来技術による、スロットのブローチ切削を模式的に示す図である。
【図１Ｂ】従来技術によるブローチ切削工具の下降中の、切削力の変化を模式的に示す図である。
【図２】ロータディスク、およびこのディスクの外周における「もみの木型断面」タイプのスロットの加工ブローチの、側面図である。
【図３】図２の詳細図である。
【図４】ロータディスク上に加工されたスロットにおける、図２および図３のブローチの歯を示す詳細図である。
【図５Ａ】図４の線Ａ−Ａに沿った、図１と類似の、本発明の可能な実施形態によるスロットのブローチ切削を示す図である。
【図５Ｂ】本発明によるブローチ切削工具の下降中の、切削力の変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図２から図４は、複数のスロット３を備えるロータディスク４と、スロット３を加工するために利用されるブローチ１と、を示す。この場合のスロット３は「もみの木型断面」の形状であるが、当然ながらその他の形状の取り付け具スロットも可能である（たとえば「球根」の形状など）。
【００２３】
ブローチ１は複数の歯２を備える。２つの連続する歯は対になってコア５によって分離されており、コアと歯の頂点との間の空間がチップチャンバを構成している。
【００２４】
これが実行する加工は、ロータディスク４によって構成されたブローチ切削される部品の厚さＥｐがブローチ切削される長さＬとは異なるように、傾斜している（ブローチ切削角α）。
【００２５】
図５Ａに示されるように、提案されるブローチは、ブローチ切削される長さＬの約数としてブローチピッチＰを利用する。
【００２６】
このようにして、歯２は、別の歯２がそこから出る瞬間に、加工対象部品（ロータディスク４）の外周にある形成中のスロット３に進入する。
【００２７】
加工対象スロット３の壁と係合した切削歯２の力（図５Ａの矢印Ｆ１からＦ４）は、スロット３の両側で均衡が取れている。したがって、（結果的にＦとなる）切削力の変動は限定され、力の選択的な成分は除去される。
【００２８】
変位に応じた切削力の差分を表すこの原理は、図５Ｂによって表される。
【００２９】
このように加工される部品に許容される公差の幅を考慮して、ピッチの値は
【００３０】
【数１】
0006397828.tif 000002
と等しくなるように有利に選択される：
ここで
ＥｐｍａｘおよびＥｐｍｉｎは、公差を考慮したディスク部品の最大および最小厚さであり、
αｍａｘおよびαｍｉｎは、公差を考慮した最大および最小ブローチ切削角であり、
ｎは係合した歯の好適な数であり、正の整数である。
【００３１】
なお、厚さＥｐは、ブローチ１の所与のパスについて決定されることに、注意すべきである。
【００３２】
これは、加工対象スロット３の出入りの際のブローチ切削歯の間のリムからリムまでの間で計算される。
【００３３】
これはブローチ１のパスが一致するスロットの深さに応じて異なる傾向があり、ロータディスクは、特にその外周のレベルにおいて、変化する厚さを有することができる。
【００３４】
ブローチ切削角αもまた、パスのたびに決定される。これらは、ブローチ１の下降の軸Ａと、ブローチ切削される領域におけるレベルでの部品４の厚さとの間の角度に一致する。
【００３５】
上述されたブローチ切削は、小型タービンロータディスク、および具体的にはブレード間隔の狭いディスクの場合に、特に興味深い。
【００３６】
一例として、このブローチ切削は、厚さ２０ｍｍ未満、最大スロット深さ（図４のＰｍａｘ）１０から１５ｍｍ程度、および最小スロット幅（図４のｃ）２から３ｍｍのタービンディスクまたは圧縮機の場合に、有利に使用されることが可能である。
【００３７】
歯の数ｎは、好ましくは２であるが、しかし３または４であってもよい。
【図１Ａ】
0006397828.tif 000004
【図１Ｂ】
0006397828.tif 000005
【図２】
0006397828.tif 000006
【図３】
0006397828.tif 000007
【図４】
0006397828.tif 000008
【図５Ａ】
0006397828.tif 000009
【図５Ｂ】
0006397828.tif 000010