(57)【要約】      （修正有）【課題】環状溝の加工時における切削用チップの振動を抑制して環状溝の加工精度を向上させる切削工具及びそれを備えた切削装置を提供する。【解決手段】切削送り方向Ａｄに沿って進退する本体部１１０と、先端部１２０ｂが切削用チップＣＰ１を支持するチップ支持部１２０と、補強板１３０と、を備え、チップ支持部１２０は、基端部１２０ａの一方面が本体部１１０の一方面と連続するように接続されるとともに切削送り方向Ａｄに沿って延在する板状の首部１２１と、先端部１２０ｂから切削送り方向Ａｄと回転方向Ｒｄの双方に交差する幅方向Ｗｄに突出するとともに先端側に切削用チップＣＰ１が取り付けられる突出部１２２と、首部１２１と同一平面上に配置されるように接続されるとともに本体部１１０よりも回転方向Ｒｄの下流側へ突出する板状の顎部１２３と、を備え、補強板１３０は、顎部１２３と本体部１１０の双方に接合される切削工具１００を提供する。【選択図】図５
0003216062.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
回転軸回りの回転方向に沿って回転する回転体の外周面に形成された一定幅の第１環状溝の底部を切削加工により前記第１環状溝よりも幅広の第２環状溝を形成する切削工具であって、
切削装置に取り付けられるとともに前記切削装置の切削送り方向に沿って進退し前記切削送り方向に直交する断面が矩形状の本体部と、
基端部が前記本体部に接続されるとともに先端部が切削用チップを支持するチップ支持部と、
前記本体部及び前記チップ支持部に接合される補強板と、を備え、
前記チップ支持部は、
前記基端部の一方面が前記本体部の一方面と連続するように接続されるとともに前記切削送り方向に沿って延在する板状の首部と、
前記先端部から前記切削送り方向と前記回転方向の双方に交差する幅方向に突出するとともに先端側に前記切削用チップが取り付けられるチップ取付部と、
前記首部と同一平面上に配置されるように接続されるとともに前記本体部よりも前記回転方向の下流側へ突出する板状の顎部と、を備え、
前記補強板は、前記顎部と前記本体部の双方に接合される切削工具。
【請求項２】
前記顎部の前記切削送り方向の前記本体部側の端面及び前記本体部の前記回転方向の下流側の端面を接続する壁部を備える請求項１に記載の切削工具。
【請求項３】
前記切削用チップは、交換可能に取り付けられた超硬チップである請求項１または請求項２に記載の切削工具。
【請求項４】
前記チップ取付部の前記回転方向の長さは、前記本体部の前記回転方向の長さの９０％以上である請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の切削工具。
【請求項５】
前記チップ支持部の前記幅方向の長さは、前記回転方向の上流側から下流側へ向けて漸次減少する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の切削工具。
【請求項６】
前記チップ支持部の前記切削送り方向の長さは、前記回転方向の上流側から下流側へ向けて漸次減少する請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の切削工具。
【請求項７】
前記首部及び前記顎部の前記幅方向の厚さは、３ｍｍ以上かつ１４ｍｍ以下である請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の切削工具。
【請求項８】
前記首部及び前記顎部を合計した前記回転方向の高さは、６０ｍｍ以上かつ１００ｍｍ以下である請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の切削工具。
【請求項９】
前記補強板の前記幅方向の厚さは、５ｍｍ以上かつ１０ｍｍ以下である請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の切削工具。
【請求項１０】
前記壁部の前記切削送り方向の厚さは、５ｍｍ以上かつ１０ｍｍ以下である請求項２に記載の切削工具。
【請求項１１】
前記チップ取付部の先端面と前記首部が取り付けられる面とがなす角は、４°〜１０°に設定される請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の切削工具。
【請求項１２】
前記チップ取付部の先端面と前記首部が取り付けられる面とがなす角は、５°〜７°に設定される請求項１１に記載の切削工具。
【請求項１３】
前記チップ取付部の前記本体部側の面と前記回転方向とがなす角は、３°〜１０°に設定される請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の切削工具。
【請求項１４】
前記チップ取付部の前記本体部側の面と前記回転方向とがなす角は、４°〜６°に設定される請求項１３に記載の切削工具。
【請求項１５】
請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の切削工具が取り付けられる切削装置であって、
前記補強板を一方面に接触させた状態で前記切削工具を保持する保持部と、
前記補強板が前記保持部の一方面に接触した位置で前記補強板と前記保持部と前記切削工具を一体化する締結具と、を備える切削装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、環状溝を形成する切削工具及びそれを備えた切削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な蒸気タービンは、車室内にロータが回転自在に支持され、このロータに複数の動翼が多段にわたって固定される一方、車室に支持された翼環リングに静翼が多段にわたって固定され、多段の動翼と静翼が交互に配設されて構成されている。そのため、蒸気が内部車室に導入されると、この蒸気が多段の静翼と動翼に供給されることで、この多段の動翼を介してロータが回転し、このロータに連結された発電機が駆動する。
【０００３】
このような蒸気タービンにて、多数の動翼は、基端部がロータの外周部に設けられた環状溝に形成された翼溝に嵌合して固定されている。この翼溝の断面形状には、Ｔ字形状をなす環状溝があり、動翼の基端部のＴ字形状をなす植え込み部がＴ字形状をなす環状溝に挿入され、スライドさせて植え込んでいる。
【０００４】
ところで、このロータの外周部にＴ字形状をなす環状溝を形成する場合、Ｔ字形状をなす環状溝は、外周部側の開口幅が狭く、中心部側の開口幅が広いことから、特殊な切削工具が必要となる。このような切削工具としては、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。下記特許文献１に記載された切削工具は、シャンクの先端部分にチップを設け、このチップは、Ｔ溝を切削するために稜線がシャンクの長手方向に沿うものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１３０６０８号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したロータの環状溝は、外周部側の開口幅が狭くて中心部側の開口幅が広いＴ字形状をなすことから、切削工具は、切削用チップが取付けられるシャンクの幅が狭いものとなる。すると、シャンクの剛性が低下し、切削工具によりロータの外周部を切削加工するとき、切削用チップが環状溝の加工面を削り込む際に振動が発生してしまう。この振動により環状溝への切削抵抗が大きくなることで切削用チップにかかる負荷が大きくなり、切削用チップの損傷または環状溝の加工精度が低下するため環状溝の高精度な切削加工が困難となる。
【０００７】
本考案は、このような事情に鑑みてなされたものであり、環状溝の加工時における切削用チップの振動を抑制して環状溝の加工精度を向上させることが可能な切削工具及びそれを備えた切削装置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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本考案は以下の手段を採用する。
本考案の一態様にかかる切削工具は、回転軸回りの回転方向に沿って回転する回転体の外周面に形成された一定幅の第１環状溝の底部を切削加工により前記第２環状溝よりも幅広の第２環状溝を形成する切削工具であって、切削装置に取り付けられるとともに前記切削装置の切削送り方向に沿って進退し前記切削送り方向に直交する断面が矩形状の本体部と、基端部が前記本体部に接続されるとともに先端部が切削用チップを支持するチップ支持部と、前記本体部及び前記チップ支持部に接合される補強板と、を備え、前記チップ支持部は、前記基端部の一方面が前記本体部の一方面と連続するように接続されるとともに前記切削送り方向に沿って延在する板状の首部と、前記先端部から前記切削送り方向と前記回転方向の双方に交差する幅方向に突出するとともに先端側に前記切削用チップが取り付けられるチップ取付部と、前記首部と同一平面上に配置されるように接続されるとともに前記本体部よりも前記回転方向の下流側へ突出する板状の顎部と、を備え、前記補強板は、前記顎部と前記本体部の双方に接合される。
【０００９】
本考案の一態様にかかる切削工具によれば、切削用チップが先端部に取り付けられるチップ取付部が、板状の首部から切削送り方向と回転方向の双方に交差する幅方向に突出しているため、チップ支持部の強度を確保しつつ必要な溝幅の第２環状溝を容易に形成することができる。また、首部と同一平面上に配置される顎部が本体部よりも回転方向の下流側へ突出しているため、回転体の回転方向において首部の先端から顎部の後端に至るまでの十分な長さが確保される。これにより、チップ支持部の剛性が向上して切削加工時の切削送り方向への切削抵抗などによる振動発生が抑制される。さらに、顎部と本体部の双方に補強板が例えば、溶接により接合されるため、本体部よりも回転方向の下流側へ突出する顎部が本体部に対して強固に固定され、切削工具の剛性を高めて切削加工時の振動発生が更に抑制される。
このように、本考案の一態様にかかる切削工具によれば、環状溝の加工時における切削用チップの振動を抑制して環状溝の加工精度を向上させることができる。
【００１０】
本考案の一態様にかかる切削工具において、前記顎部の前記切削送り方向の前記本体部側の端面及び前記本体部の前記回転方向の下流側の端面を接続する壁部を備えていてもよい。
顎部と本体部とが壁部により接続されるため、本体部よりも回転方向の下流側へ突出する顎部が本体部に対して強固に固定され、切削工具の剛性を高めて切削加工時の振動発生が更に抑制される。
【００１１】
本考案の一態様にかかる切削工具において、前記切削用チップは、交換可能に取り付けられた超硬チップであってもよい。
切削用チップとして超硬チップを用いるため、回転体を高速回転させながら第２環状溝を形成することができ、第２環状溝の加工時間を短縮することができる。また、切削用チップはチップ支持部の先端部に交換が容易に取り付けることができる。
【００１２】
本考案の一態様にかかる切削工具において、前記チップ取付部の前記回転方向の長さは、前記本体部の前記回転方向の長さの９０％以上であってもよい。
チップ取付部の回転方向の長さを本体部の回転方向の９０％以上確保することで、チップ取付部の剛性を高めて切削加工時の振動発生を抑制することができる。
【００１３】
本考案の一態様にかかる切削工具において、前記チップ支持部の前記幅方向の長さは、前記回転方向の上流側から下流側へ向けて漸次減少してもよい。
チップ支持部の幅方向の長さが回転方向の上流側から下流側へ向けて漸次減少するため、切削用チップよりも回転方向の下流側でチップ支持部が環状溝の内面に接触する不具合が抑制される。また、切削用チップの回転方向の下流側に空間が設けられるため、切削加工により生じる切粉が環状溝に蓄積することを抑制することができる。
【００１４】
本考案の一態様にかかる切削工具において、前記チップ支持部の前記切削送り方向の長さは、前記回転方向の上流側から下流側へ向けて漸次減少してもよい。
チップ支持部の切削送り方向の長さが回転方向の上流側から下流側へ向けて漸次減少するため、切削用チップよりも回転方向の下流側でチップ支持部が環状溝の内面に接触することが抑制される。また、切削用チップの回転方向の下流側に空間が設けられるため、切削加工により生じる切粉が環状溝に蓄積することを抑制することができる。
【００１５】
本考案の一態様にかかる切削工具において、前記首部及び前記顎部の前記幅方向の厚さは、３ｍｍ以上かつ１４ｍｍ以下であってもよい。
首部及び顎部の幅方向の厚さを適正に選定することで、切削工具の剛性を更に高めて切削加工時の振動発生を更に抑制できる。
【００１６】
本考案の一態様にかかる切削工具において、前記首部及び前記顎部を合計した前記回転方向の高さは、６０ｍｍ以上かつ１００ｍｍ以下であってもよい。
首部及び顎部を合計した回転方向の高さを適正に選定することで、切削工具の剛性を更に高めて切削加工時の振動発生を更に抑制できる。
【００１７】
本考案の一態様にかかる切削工具において、前記補強板の前記幅方向の厚さは、５ｍｍ以上かつ１０ｍｍ以下であってもよい。
補強板の幅方向の厚さを適正に選定することで、切削工具の剛性を更に高めて切削加工時の振動発生を更に抑制できる。
【００１８】
本考案の一態様にかかる切削工具において、前記壁部の前記切削送り方向の厚さは、５ｍｍ以上かつ１０ｍｍ以下であってもよい。
壁部の切削送り方向の厚さを適正に選定することで、切削工具の剛性を更に高めて切削加工時の振動発生を更に抑制できる。
【００１９】
本考案の一態様にかかる切削工具において、前記チップ取付部の先端面と前記首部が取り付けられる面とがなす角は、４°〜１０°に設定される。より好ましくは５°〜７°に設定される。
【００２０】
本考案の一態様にかかる切削工具において、前記チップ取付部の前記本体部側の面と前記回転方向とがなす角は、３°〜１０°に設定される。より好ましくは４°〜６°に設定される。
【００２１】
本考案の一態様にかかる切削装置は、上記のいずれかに記載の切削工具が取り付けられ、前記補強板を一方面に接触させた状態で前記切削工具を保持する保持部と、前記補強板が前記保持部の一方面に接触した位置で前記補強板と前記保持部と前記切削工具を一体化する締結具と、を備える。
補強板を一方面に接触させた状態で補強板と保持部と切削工具を締結具で一体化するため、切削装置の保持部と合わせた切削工具の剛性が向上され切削加工時の振動の発生を抑制することができる。加工時における切削用チップの振動を抑制して加工精度を向上させることができる。
【考案の効果】
【００２２】
本考案によれば、環状溝の加工時における切削用チップの振動を抑制して環状溝の加工精度を向上させることが可能な切削工具及びそれを備えた切削装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施形態に係る動翼及びロータの一部を示す斜視図である。
【図２】切削工具による切削加工前の翼溝の断面図である。
【図３】切削工具による荒加工中の翼溝の断面図である。
【図４】切削工具による仕上げ加工中の翼溝の断面図である。
【図５】切削用チップをロータの回転方向の上流側から見た切削工具の斜視図である。
【図６】図５に示す顎部をロータの回転方向の下流側から見た切削工具斜視図である。
【図７】図５に示すチップ支持部の先端部の部分拡大図である。
【図８】図７に示すチップ支持部を切削送り方向に沿ってみた図である。
【図９】第１変形例のチップ支持部の先端部の部分拡大図である。
【図１０】図９に示すチップ支持部を切削送り方向に沿ってみた図である。
【図１１】第２変形例のチップ支持部の先端部の部分拡大図である。
【図１２】図１１に示すチップ支持部を切削送り方向に沿ってみた図である。
【図１３】第３変形例のチップ支持部の先端部の部分拡大図である。
【図１４】第４変形例のチップ支持部の先端部の部分拡大図である。
【図１５】切削工具を切削装置に取り付けた状態を示す斜視図である。
【図１６】切削工具を切削装置に取り付けた状態の変形例を示す斜視図である。
【考案を実施するための形態】
【００２４】
以下に、本考案に係る実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る切削工具１００は、蒸気タービン等の回転機械のロータ９に動翼５を取り付けるための翼溝１７を形成する装置である。図１は、本実施形態に係る動翼５及びロータ９の一部を示す斜視図である。本実施形態に係る切削工具１００は、回転軸回りの周方向（回転方向）に沿って回転するロータ（回転体）９の外周面を切削加工して、動翼５を取り付ける翼溝１７を形成する。
【００２５】
図１において、ロータ９の回転軸と平行な方向を幅方向と称し、ロータ９の回転軸に対する放射方向を径方向と称し、ロータ９の回転軸を中心とする回転方向を周方向、と称する。
【００２６】
図１に示すように、動翼５は、翼部１５と、ロータ９に固定される翼根部１３とを有する。本実施形態において、動翼５は、アルファベットのＴ字形状の翼根部１３を有するＴルート型動翼である。動翼５は、周方向に複数設けられる。翼根部１３は、ロータ９に設けられている翼溝１７に配置される。翼溝１７は、ロータ９の周方向に設けられる。翼根部１３は、ネック部１４と、ネック部１４よりも径方向内側に配置され軸方向の寸法がネック部１４よりも大きい拡大部１６とを有する。ロータ９は、翼根部１３が挿入されて配置される翼溝１７を有する。
【００２７】
図２は、切削工具１００による切削加工前のロータ９に形成された翼溝（第１翼溝）１７Ａの断面図である。図２は、ロータ９が回転する周方向に直交する面におけるロータ９の断面図である。図３は、切削工具１００による荒加工中の翼溝１７Ｂの断面図である。図４は、切削工具１００による仕上げ加工中の翼溝（第２翼溝）１７Ｃの断面図である。
【００２８】
図２に示すように、翼溝１７Ａは、周方向に沿って回転するロータ９の外周面９ａに形成された一定幅Ｗ１の溝である。翼溝１７Ａは、ロータ９の周方向に沿って環状に形成されている。一定幅Ｗ１は、ネック部１４の幅に対して略一致しつつ隙間が設定されており、拡大部１６の幅よりも狭い。そのため、拡大部１６を翼溝１７Ａに収容するために、翼溝１７Ａを切削工具１００で切削加工する必要がある。
【００２９】
図３の周方向に直交する面における断面図に示すように、切削工具１００は、翼溝１７Ｂに挿入される部分が周方向に沿ってみた場合にＬ字形状に形成されており、先端部がＬ型形状をなすチップ支持部１２０では支持面が丸型の切削用チップＣＰ１を支持している。切削工具１００は、図３に点線で示すように、ロータ９を回転させながら、切削用チップＣＰ１を径方向に進退させ、かつ切削用チップＣＰ１を幅方向に移動させることで、翼溝１７Ｂの底部の溝幅を大きくするように切削加工する。切削用チップＣＰ１は、例えば、ビッカース硬度がＨｖ１３００以上の超硬チップなどを好適に用いることができる。
【００３０】
図３は、翼溝１７Ｂの幅方向の一方の端面を切削した状態を示しているが、切削用チップＣＰ１を翼溝１７Ｂの幅方向の他方の端面に向けて配置し直して切削加工することにより、翼溝１７Ｂの底部の幅方向の両側の端面を切削加工することで翼溝１７Ｂが形成される。これにより、切削工具１００は、チップ支持部１２０の強度を確保しつつ、突出部１２２により翼溝１７Ａの底部の幅方向への加工が容易になり、翼溝１７Ｂの形成が容易になる。
【００３１】
図４に示すように、切削工具１００は、先端部１２０ｂがＬ型形状をなすチップ支持部１２０で支持面が三角型の切削用チップＣＰ２を支持している。切削用チップＣＰ２は、仕上げ加工に用いられる。切削工具１００は、ロータ９を回転させながら、図４に点線で示す方向に移動し、翼溝１７Ｃの内周面を仕上げ加工する。図４に示すように、切削工具１００による仕上げ加工が完了すると、図１に示す一定幅Ｗ１の翼溝１７Ａの底部が一定幅Ｗ１よりも幅広の翼溝１７Ｃが形成される。切削用チップＣＰ２は、例えば、ビッカース硬度がＨｖ１６００以上の超硬チップなどを好適に用いることができる。
これにより、切削工具１００は、チップ支持部１２０の強度を確保しつつ、突出部１２２により翼溝１７Ａの底部の幅方向Ｗｄの加工が容易になり、必要な溝幅Ｗ２の翼溝１７Ｃの形成が容易になる。また、切削用チップＣＰ１，ＣＰ２はチップ支持部１２０の先端部１２０ｂに交換が容易に取り付けることができる。
【００３２】
次に、本実施形態の切削工具１００及び切削工具１００が取り付けられる切削装置２００について、図５から図１６を参照して詳細に説明する。
各図において、回転方向Ｒｄは、切削装置２００に固定された切削工具１００に対して回転するロータ９の回転方向を示し、回転方向の上流側から下流側へ向けた方向を示す。回転方向Ｒｄは、図１に示す周方向と一致する方向である。
【００３３】
また、各図において、切削送り方向Ａｄは、切削装置２００からロータ９の回転軸に対して切削工具１００を進退させる方向を示し、矢印がロータ９の回転軸に近接する方向を示す。切削送り方向Ａｄは、図１に示す径方向と一致する方向である。
また、各図において、幅方向Ｗｄは、翼溝１７の溝幅方向を示し、突出部１２２が首部１２１から矢印の幅方向Ｗｄの向きへ突出する方向を示す。幅方向Ｗｄは、図１に示す軸方向と一致する方向である。
回転方向Ｒｄと切削送り方向Ａｄと幅方向Ｗｄは、互いに直交する方向である。
【００３４】
図５は、切削用チップＣＰ１をロータ９の回転方向の上流側から見た切削工具１００の斜視図である。図６は、図５に示す顎部１２３をロータ９の回転方向の下流側から見た切削工具１００の斜視図である。
図５及び図６に示すように、切削工具１００は、本体部１１０と、チップ支持部１２０と、補強板１３０と、壁部１４０と、を備える。
【００３５】
本体部１１０は、切削装置２００（図１５参照）に取り付けられるとともに切削装置２００の切削送り方向Ａｄに沿って進退する部材である。本体部１１０は、切削送り方向Ａｄに直交する断面Ｓの回転方向Ｒｄが長く、幅方向Ｗｄが短い矩形状となっている。
【００３６】
チップ支持部１２０は、基端部１２０ａが本体部１１０に接続されるとともに先端部１２０ｂが切削用チップＣＰ１を支持する部材である。チップ支持部１２０は、首部１２１と、突出部（チップ取付部）１２２と、顎部１２３と、を備える。チップ支持部１２０は、首部１２１と突出部１２２と顎部１２３とを、金属材料（例えば、ＳＣＭ材などの機械構造用合金鋼材、他）により一体に形成した部材である。図５から図１６の各図において、一点鎖線は、説明の便宜上、本体部１１０と首部１２１と突出部１２２と顎部１２３との境界部分を示す線であり、製作部材の違いを示したものではない。チップ支持部１２０は、本体部１１０と一体に形成するのが望ましい。
【００３７】
首部１２１は、基端部１２０ａの一方面が本体部１１０の一方面と連続するように一体接続されるとともに切削送り方向Ａｄに沿って延在する板状部材である。
突出部１２２は、先端部１２０ｂから切削送り方向Ａｄと回転方向Ｒｄの双方に直交する幅方向Ｗｄに向けて突出する部材である。突出部１２２の幅方向Ｗｄの先端側には、切削用チップＣＰ１、ＣＰ２が取り付け支持される。
顎部１２３は、首部１２１から続く同一の板状部材であり、首部１２１と同一平面上に接続して配置されるとともに本体部１１０よりも回転方向Ｒｄの下流側へ突出する板状部材である。
【００３８】
首部１２１及び顎部１２３の幅方向Ｗｄの厚さは、例えば、３ｍｍ以上かつ１４ｍｍ以下とするのが望ましい。また、首部１２１及び顎部１２３を合計した回転方向Ｒｄの高さは、例えば、６０ｍｍ以上かつ１００ｍｍ以下とするのが望ましい。首部１２１及び顎部１２３を設けるとともに、幅方向Ｗｄの厚さと回転方向Ｒｄの高さを適正に選定することで、切削工具１００の剛性を高めて切削加工時の切削送り方向への切削抵抗などによる振動発生を抑制できる。
【００３９】
補強板１３０は、金属材料（例えば、ＳＣＭ材などの機械構造用合金鋼材、他）により形成される板状部材であり、本体部１１０及びチップ支持部１２０に溶接により接合される。補強板１３０の幅方向Ｗｄの厚さは、例えば、５ｍｍ以上かつ１０ｍｍ以下とするのが望ましい。
【００４０】
壁部１４０は、チップ支持部と同じ金属材料（例えば、ＳＣＭ材などの機械構造用合金鋼材、他）により形成される板状部材であり、顎部１２３の切削送り方向Ａｄの本体部１１０側の端面及び本体部１１０の回転方向Ｒｄの下流側の端面を接続する部材である。壁部１４０は、本体部１１０及びチップ支持部１２０と一体に形成するのが望ましい。壁部１４０の切削送り方向Ａｄの厚さは、例えば、５ｍｍ以上かつ１０ｍｍ以下とするのが望ましい。
補強板１３０と壁部１４０を設けるとともに、補強板１３０の幅方向Ｗｄの厚さと壁部１４０の切削送り方向Ａｄの厚さを適正に選定することで、切削工具１００の剛性を更に高めて切削加工時の振動発生をより更に抑制できる。
【００４１】
ここで、突出部１２２の形状について図７及び図８を参照して説明する。
図７は、図５に示すチップ支持部１２０の先端部１２０ｂの部分拡大図である。図８は、図７に示すチップ支持部１２０を切削送り方向Ａｄに沿ってみた図である。
【００４２】
突出部１２２の形状は、翼溝１７のロータ９の中心軸側である底部の幅方向加工時に、切削用チップＣＰ１，ＣＰ２よりも回転方向Ｒｄの下流側で突出部１２２が翼溝１７の内面に接触する不具合を抑制できるものである。また、切削用チップＣＰ１，ＣＰ２よりも回転方向Ｒｄの下流側に空間が設けられるため、切削加工により生じる切粉が翼溝１７内に蓄積して、切削不良を招くことを抑制することができるものである。
【００４３】
図８に示すように、突出部１２２の回転方向Ｒｄの長さはＬ１となっている。図５に示す本体部１１０の回転方向Ｒｄの長さをＬ０とした場合、突出部１２２の回転方向Ｒｄの長さＬ１は長さＬ０の９０％以上に設定して、突出部１２２の強度を確保して切削工具１００の切削時の振動発生を抑制する。また、突出部１２２の幅方向Ｗｄの長さは、回転方向Ｒｄの上流側から回転方向Ｒｄの下流側へ向けて長さＬ２から長さＬ３に漸次減少している。突出部１２２の先端面と首部１２１が取り付けられる面とがなす角θ１は、４°〜１０°に設定し、さらに好ましくは５°〜７°に設定する。このため、切削工具１００が翼溝１７の底部の幅方向加工時に、翼溝１７の内面に接触する不具合を抑制できる。また、回転方向Ｒｄの下流側に空間が設けられるため、切粉が翼溝１７内に蓄積することを抑制できる。長さＬ２は、切削用チップＣＰ１の幅方向Ｗｄの長さと同じかそれ以上の長さとする。
【００４４】
また、第１変形例の突出部１２２Ａの形状について図９及び図１０を参照して説明する。第１変形例の突出部１２２Ａは、突出部１２２Ａの回転方向Ｒｄの長さＬ３が長くなるので、突出部１２２Ａの剛性を高める点では図７及び図８に示す突出部１２２よりも有利である。一方、回転方向Ｒｄの下流側に空間は若干狭くなるので、翼溝１７の底部の幅方向加工時に翼溝１７の内面への接触を抑制する効果と、切粉が翼溝１７内への蓄積を抑制する効果は微減するが、実用的には抑制効果の微減は無視できる範囲にある。
図９は、第１変形例のチップ支持部１２０Ａの先端部１２０Ａａの部分拡大図である。図１０は、図９に示すチップ支持部１２０Ａを切削送り方向Ａｄに沿ってみた図である。
【００４５】
図１０に示すように、突出部１２２Ａの回転方向Ｒｄの長さはＬ３となっている。Ｌ３は、首部１２１及び顎部１２３の回転方向Ｒｄの長さと一致している。また、突出部１２２Ａの幅方向Ｗｄの長さは、回転方向Ｒｄの上流側から回転方向Ｒｄの下流側へ向けて長さＬ４から長さが０になるまで漸次減少している。突出部１２２Ａの先端面と首部１２１の突出部１２２Ａが取り付けられる面とがなす角θ２は、４°以上かつ１０°以下に設定し、さらに好ましくは５°〜７°に設定する。長さＬ４は、切削用チップＣＰ１の幅方向Ｗｄの長さと同じかそれ以上の長さとする。
【００４６】
また、第２変形例の突出部１２２Ｂの形状について図１１及び図１２を参照して説明する。第２変形例の突出部１２２Ｂは、突出部１２２Ｂの回転方向Ｒｄの長さＬ５が長く、回転方向Ｒｄの下流側の幅方向Ｗｄの長さＬ６が長くなるので、突出部１２２Ｂの剛性を高める点で図９及び図１０に示す突出部１２２Ａよりも有利である。
【００４７】
一方、回転方向Ｒｄの下流側に空間は狭くなるので、翼溝１７の底部の幅方向加工時に翼溝１７の内面への接触を抑制する効果と、切粉が翼溝１７内への蓄積を抑制する効果は突出部１２２Ａよりも減少するので、翼溝１７のサイズが大きい場合や、突出部１２２Ｂの剛性を高めて切削工具１００の切削時の振動発生を抑制することが必要な切削加工に好適となる。
図１１は、第２変形例のチップ支持部１２０Ｂの先端部１２０Ｂａの部分拡大図である。図１２は、図１０に示すチップ支持部１２０Ｂを切削送り方向Ａｄに沿ってみた図である。
【００４８】
図１２に示すように、突出部１２２Ｂの回転方向Ｒｄの長さはＬ５となっている。Ｌ５は、首部１２１及び顎部１２３の回転方向Ｒｄの長さと一致している。また、突出部１２２Ｂの幅方向Ｗｄの長さは、回転方向Ｒｄの上流側から回転方向Ｒｄの下流側まで長さＬ６で一定である。長さＬ６は、切削用チップＣＰ１の幅方向Ｗｄの長さと同じかそれ以上の長さとする。
【００４９】
また、第３変形例の突出部１２２Ｃの形状について図１３を参照して説明する。第３変形例の突出部１２２Ｃは、突出部１２２Ｃの切削送り方向Ａｄの長さを回転方向の上流側から下流側へ向けて漸次減少する形状としたものである。突出部１２２Ｃの本体部１１０側の面と回転方向Ｒｄとがなす角θ３は、３°〜１０°に設定し、さらに好ましくは４°〜６°に設定する。θ３をこのように設定することで、翼溝１７の底部の切削加工時に翼溝１７の内面が切削用チップＣＰ１と接触する面の曲面に対して突出部１２２Ｃが接触することを抑制することができる。
【００５０】
また、第４変形例の突出部１２２Ｄの形状について図１４を参照して説明する。第４変形例の突出部１２２Ｄは、突出部１２２Ｄの剛性を高める点で第３変形例の突出部１２２Ｃよりも有利である。第４変形例の突出部１２２Ｄは、突出部１２２Ｄの切削送り方向Ａｄの長さを回転方向の上流側から下流側へ向けて長さＬ７ｄで一定としたものである。
【００５１】
次に、本実施形態の切削工具１００が取り付けられる切削装置２００について説明する。
本実施形態の切削装置２００は、切削工具１００が取り付けられるとともに切削工具１００を切削送り方向Ａｄに沿って進退させるとともに幅方向Ｗｄに沿って移動させる装置である。
【００５２】
図１５に示すように、切削装置２００は、刃物台２１０と、刃物台２１０に取り付けられるバイトホルダ（保持部）２２０と、固定ボルト２３０と、一体化治具（締結具）２４０と、を備える。
【００５３】
刃物台２１０は、駆動機構（図示省略）により切削送り方向Ａｄ及び幅方向Ｗｄに沿って移動する装置である。バイトホルダ２２０は、切削工具１００を保持するにあたり、補強板１３０を用いて一方面に接触させた状態とすることで、切削工具１００の本体部１１０を一体化して保持する装置である。固定ボルト２３０は、バイトホルダ２２０で保持された切削工具１００をより一層にバイトホルダ２２０と一体化保持するためのボルトである。
【００５４】
一体化治具２４０は、図１５に示すように、補強板１３０がバイトホルダ２２０の一方面に接触した位置で補強板１３０とバイトホルダ２２０と切削工具１００の本体部１１０とを挟持することで一体化する保持部材である。一体化治具２４０は、バイト押付ボルト２４１を締結することにより、バイト押付ボルト２４１を介して補強板１３０とバイトホルダ２２０と切削工具１００の本体部１１０とを一体化して保持する。
【００５５】
本実施形態の切削装置２００は、図１５に示す一体化治具２４０に変えて図１６に示す締結ボルト（締結具）２５０を用いて補強板１３０Ａとバイトホルダ２２０を一体化してもよい。図１６は、切削工具１００を切削装置２００に取り付けた状態の変形例を示す斜視図である。
【００５６】
図１６に示すように、変形例の切削装置２００は、補強板１３０Ａに形成された締結穴（図示略）に締結ボルト２５０を挿入し、バイトホルダ２２０に形成された締結穴（図示略）に締結することにより、補強板１３０Ａとバイトホルダ２２０が固定されて、補強板１３０Ａとバイトホルダ２２０と切削工具１００の本体部１１０とを一体化する。
【００５７】
以上説明した本考案が奏する作用及び効果について説明する。
本考案の切削工具１００によれば、切削用チップＣＰ１が先端部１２０ｂに取り付けられる突出部１２２が、板状の首部１２１から切削送り方向Ａｄと回転方向Ｒｄの双方に交差する幅方向Ｗｄに突出している。そのため、切削工具１００は、チップ支持部１２０の強度を確保しつつ、突出部１２２により翼溝１７Ａの底部の幅方向Ｗｄの加工が容易になり、必要な溝幅Ｗ２の翼溝１７Ｃを形成することができる。
【００５８】
また、首部１２１と同一平面上に配置される顎部１２３が本体部１１０よりも回転方向Ｒｄの鉛直下方側へ突出しているため、ロータ９の回転方向Ｒｄにおいて首部１２１の先端から顎部１２３の後端に至るまでの十分な長さが確保される。これにより、チップ支持部１２０剛性が向上して切削加工時の切削送り方向への切削抵抗などによる振動発生が抑制される。
【００５９】
さらに、顎部１２３と本体部１１０の双方に補強板１３０が接合されるため、本体部１１０よりも回転方向Ｒｄの下流側へ突出する顎部１２３が本体部１１０に対して強固に固定され剛性が向上して、切削加工時の振動発生が更に抑制される。
このように、本考案の切削工具１００によれば、翼溝１７Ｃの加工時における切削用チップＣＰ１の振動を抑制して翼溝１７Ｃの加工精度を向上させることができる。
【００６０】
本考案の切削工具１００は、顎部１２３の切削送り方向Ａｄの本体部１１０側の端面及び本体部１１０の回転方向Ｒｄの下流側の端面を接続する壁部１４０を備える。
顎部１２３と本体部１１０とが壁部１４０により接続されるため、本体部１１０よりも回転方向Ｒｄの下流側へ突出する顎部１２３が本体部１１０に対して強固に固定され剛性が向上して、切削加工時の振動発生が更に抑制される。
【００６１】
本考案の切削工具１００は、切削用チップＣＰ１，ＣＰ２として超硬バイトを用いるため、ロータ９を高速回転させながら翼溝１７Ｃを形成することができ、翼溝１７Ｃの加工時間を短縮することができる。
【００６２】
本考案の切削工具１００において、突出部１２２の回転方向Ｒｄの長さＬ１は、本体部１１０の回転方向の長さＬ０の９０％以上に設定する。
突出部１２２の回転方向Ｒｄの長さＬ１を本体部１１０の回転方向Ｒｄの９０％以上確保することで、突出部１２２の剛性を高めて切削加工時の振動発生を抑制することができる。
【００６３】
本考案の切削工具１００において、突出部１２２の幅方向Ｗｄの長さは、回転方向Ｒｄの上流側から下流側へ向けて漸次減少してもよい。
突出部１２２の幅方向Ｗｄの長さが回転方向の上流側から下流側へ向けて漸次減少するため、切削用チップＣＰ１よりも回転方向Ｒｄの下流側で突出部１２２が翼溝１７Ｃの内面に接触する不具合が抑制される。また、切削用チップＣＰ１の回転方向Ｒｄの下流側に空間が設けられるため、切削加工により生じる切粉が翼溝１７Ｃに蓄積することを抑制することができる。
【００６４】
本考案の切削工具１００において、突出部１２２の切削送り方向Ａｄの長さは、回転方向Ｒｄの上流側から下流側へ向けて漸次減少してもよい。
突出部１２２の切削送り方向Ａｄの長さが回転方向Ｒｄの上流側から下流側へ向けて漸次減少するため、切削用チップＣＰ１よりも回転方向Ｒｄの下流側で突出部１２２が翼溝１７Ｃの内面に接触することが抑制される。また、切削用チップＣＰ１の回転方向Ｒｄの下流側に空間が設けられるため、切削加工により生じる切粉が翼溝１７Ｃに蓄積することを抑制することができる。
【００６５】
本考案の切削装置２００は、補強板１３０を一方面に接触させた状態で切削工具１００を保持するバイトホルダ２２０と、補強板１３０がバイトホルダ２２０の一方面に接触した位置で補強板１３０とバイトホルダ２２０と切削工具１００を一体化する、一体化治具２４０および／あるいは締結ボルト２５０と、を備える。
補強板１３０を一方面に接触させた状態で補強板１３０とバイトホルダ２２０と切削工具１００を一体化治具２４０および／あるいは締結ボルト２５０で一体化するため、切削工具１００の剛性が向上され切削加工時の振動の発生を抑制することができる。加工時における切削用チップＣＰ１の振動を抑制して加工精度を向上させることができる。
【符号の説明】
【００６６】
５      動翼
９      ロータ（回転体）
１３    翼根部
１４    ネック部
１５    翼部
１６    拡大部
１７    翼溝
１７Ａ  翼溝（第１翼溝）（第１環状溝）
１７Ｂ  翼溝
１７Ｃ  翼溝（第２翼溝）（第２環状溝）
１００  切削工具
１１０  本体部
１２０  チップ支持部
１２０ａ  基端部
１２０ｂ  先端部
１２１  首部
１２２  突出部（チップ取付部）
１２３  顎部
１３０  補強板
１４０  壁部
２００  切削装置
２１０  刃物台
２２０  バイトホルダ（保持部）
２３０  固定ボルト
２４０  一体化治具（締結具）
２５０  締結ボルト（締結具）
【図１】
0003216062.tif 000003
【図２】
0003216062.tif 000004
【図３】
0003216062.tif 000005
【図４】
0003216062.tif 000006
【図５】
0003216062.tif 000007
【図６】
0003216062.tif 000008
【図７】
0003216062.tif 000009
【図８】
0003216062.tif 000010
【図９】
0003216062.tif 000011
【図１０】
0003216062.tif 000012
【図１１】
0003216062.tif 000013
【図１２】
0003216062.tif 000014
【図１３】
0003216062.tif 000015
【図１４】
0003216062.tif 000016
【図１５】
0003216062.tif 000017
【図１６】
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