JPH0323285B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0323285B2 JPH0323285B2 JP58053835A JP5383583A JPH0323285B2 JP H0323285 B2 JPH0323285 B2 JP H0323285B2 JP 58053835 A JP58053835 A JP 58053835A JP 5383583 A JP5383583 A JP 5383583A JP H0323285 B2 JPH0323285 B2 JP H0323285B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hemispherical shell
- cutter
- hemispherical
- thick
- inner peripheral
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23C—MILLING
- B23C3/00—Milling particular work; Special milling operations; Machines therefor
- B23C3/02—Milling surfaces of revolution
- B23C3/04—Milling surfaces of revolution while revolving the work
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Milling Processes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、表面に突起部が形成される半球殻を
真球に成形するための方法に関し、特に大型の球
形耐圧殻に応用して好適なものである。
真球に成形するための方法に関し、特に大型の球
形耐圧殻に応用して好適なものである。
海洋底等を調査するための深海潜水船において
は、コントロール室となる球形の耐圧殻内に乗員
が搭乗するようになつているため、この耐圧殻に
出入りのためのハツチや覗き窓或いは各種制御ケ
ーブル等を通す穴を形成しなければならない。一
般に、耐圧殻は真球に加工された一対の半球殻を
溶接接合することで仕上げているが、その前に半
球殻にハツチ取り付け用のフランジや覗き窓のサ
ツシ或いはケーブル貫通穴等を加工しておく方が
作業性や溶接に伴う耐圧殻の熱的悪影響を防止す
る点で好ましい。この場合、耐圧殻の強度を保持
するために上記フランジやサツシの部分或いはケ
ーブル貫通穴の周囲を他の部分よりも厚肉にして
おかなければならず、そこで半球殻にこれらハツ
チや覗き窓或いはケーブル貫通穴を形成するため
の大径の穴を穿設し、ここにフランジやサツシと
なる環状の厚肉金物或いはケーブル貫通穴が形成
された厚肉金物を嵌め込み溶接するようにしてい
る。
は、コントロール室となる球形の耐圧殻内に乗員
が搭乗するようになつているため、この耐圧殻に
出入りのためのハツチや覗き窓或いは各種制御ケ
ーブル等を通す穴を形成しなければならない。一
般に、耐圧殻は真球に加工された一対の半球殻を
溶接接合することで仕上げているが、その前に半
球殻にハツチ取り付け用のフランジや覗き窓のサ
ツシ或いはケーブル貫通穴等を加工しておく方が
作業性や溶接に伴う耐圧殻の熱的悪影響を防止す
る点で好ましい。この場合、耐圧殻の強度を保持
するために上記フランジやサツシの部分或いはケ
ーブル貫通穴の周囲を他の部分よりも厚肉にして
おかなければならず、そこで半球殻にこれらハツ
チや覗き窓或いはケーブル貫通穴を形成するため
の大径の穴を穿設し、ここにフランジやサツシと
なる環状の厚肉金物或いはケーブル貫通穴が形成
された厚肉金物を嵌め込み溶接するようにしてい
る。
ところで、このような半球殻の内周面を真球加
工する場合、上述した厚肉金物の一部が半球殻の
内周面から突出していると、既存の三次元切削加
工法では半球殻と厚肉金物との接合部分の一部が
切削刃具に対して死角となつていまい、ここの部
分が切削不能となる。これは、第4図aに示すよ
うに、半球殻素材1を水平状態に保持し、これを
鉛直軸回りに回転させてその内周面を切削刃具3
2により旋削加工する従来工法においては、厚肉
金物6の突出部分が切削刃具に干渉するためであ
り、従つて従来では厚肉金物を半球殻に嵌め込み
溶接する前に半球殻の内周面を真球加工し、この
後に半球殻に大径の穴を穿設して厚肉金物を嵌め
込み溶接するようにしていた。
工する場合、上述した厚肉金物の一部が半球殻の
内周面から突出していると、既存の三次元切削加
工法では半球殻と厚肉金物との接合部分の一部が
切削刃具に対して死角となつていまい、ここの部
分が切削不能となる。これは、第4図aに示すよ
うに、半球殻素材1を水平状態に保持し、これを
鉛直軸回りに回転させてその内周面を切削刃具3
2により旋削加工する従来工法においては、厚肉
金物6の突出部分が切削刃具に干渉するためであ
り、従つて従来では厚肉金物を半球殻に嵌め込み
溶接する前に半球殻の内周面を真球加工し、この
後に半球殻に大径の穴を穿設して厚肉金物を嵌め
込み溶接するようにしていた。
この結果、仕上がつた半球殻には溶接歪が残留
することとなり、所定の耐圧力を確保するために
は溶接歪による強度低下を見越して耐圧殻の肉厚
を厚くしなければならなかつた。深海調査船を深
海中で走行させる場合、この深海調査船の重量と
浮力とを釣り合わせて駆動エネルギを最小にする
ことが機動性を高める点で重要であるが、現在の
技術では浮力よりも深海調査船の重量の方が遥か
に大きく、多量の浮力材を搭載する必要があり、
船の大型化及び高コスト化を避けることができな
かつた。
することとなり、所定の耐圧力を確保するために
は溶接歪による強度低下を見越して耐圧殻の肉厚
を厚くしなければならなかつた。深海調査船を深
海中で走行させる場合、この深海調査船の重量と
浮力とを釣り合わせて駆動エネルギを最小にする
ことが機動性を高める点で重要であるが、現在の
技術では浮力よりも深海調査船の重量の方が遥か
に大きく、多量の浮力材を搭載する必要があり、
船の大型化及び高コスト化を避けることができな
かつた。
本発明はかかる従来の耐圧殻の加工に際して生
ずる不具合を解消し、半球殻の内周面を真球面に
仕上げてその肉厚を最小限に抑え得る加工方法を
提供することを目的とし、これによつて耐圧殻の
軽量化ひいては船の小型化や低コスト化を企図し
たものである。
ずる不具合を解消し、半球殻の内周面を真球面に
仕上げてその肉厚を最小限に抑え得る加工方法を
提供することを目的とし、これによつて耐圧殻の
軽量化ひいては船の小型化や低コスト化を企図し
たものである。
この目的を達成する本発明の半球殻内周面の加
工方法にかかる構成は、内周面の一部に突起部が
形成された半球殻を、当該半球殻の中心軸がカツ
タの回転中心に対して一定角度傾斜するように支
持し、前記カツタを前記半球殻の内周面の形状に
沿つて半球殻の中心部と縁部との間で往復動させ
ると共に、カツタが往動あるいは復動するごとに
前記半球殻をその中心軸回りに所定角度ずつ回転
させることを特徴とする。
工方法にかかる構成は、内周面の一部に突起部が
形成された半球殻を、当該半球殻の中心軸がカツ
タの回転中心に対して一定角度傾斜するように支
持し、前記カツタを前記半球殻の内周面の形状に
沿つて半球殻の中心部と縁部との間で往復動させ
ると共に、カツタが往動あるいは復動するごとに
前記半球殻をその中心軸回りに所定角度ずつ回転
させることを特徴とする。
上記半球殻内周面の加工方法においては、カツ
タが半球殻内周面の中心部と縁部との間で往復動
し、かつ半球殻がその中心軸回りに微少角度ずつ
回転されることにより、半球殻内周面は放射状に
少しずつ加工される。内周面に突起物があつても
カツタが突起物の形状に倣つて移動、例えば上下
方向に移動することにより加工は続行される。
タが半球殻内周面の中心部と縁部との間で往復動
し、かつ半球殻がその中心軸回りに微少角度ずつ
回転されることにより、半球殻内周面は放射状に
少しずつ加工される。内周面に突起物があつても
カツタが突起物の形状に倣つて移動、例えば上下
方向に移動することにより加工は続行される。
以下、本発明による半球殻内周面の加工方法を
図面に示す一実施例に基づき詳細に説明する。
図面に示す一実施例に基づき詳細に説明する。
第1図a〜dには本発明方法の一実施例に係る
加工工程を示し、第2図a,bには球面切削加工
の状態を示し、第3図には本発明に係る球面加工
の原理を示してある。第1図aに示すように半球
状に形成された半球殻素材1の所定位置に第1図
bに示すような大径の穴2を穿設し、ここに第1
図cに示すようにケーブル貫通穴3が形成された
厚肉金物4及び覗き窓5用の厚肉金物6をそれぞ
れ嵌め込み溶接する。なお、本実施例ではケーブ
ル貫通穴3用の厚肉金物4及び覗き窓5用の厚肉
金物6を半球殻素材1の大径の穴2に嵌め込み溶
接したが、場合によつてはいずれか一方のみが嵌
め込み溶接されたり或いはハツチ用の厚肉金物等
が嵌め込み溶接されることもある。
加工工程を示し、第2図a,bには球面切削加工
の状態を示し、第3図には本発明に係る球面加工
の原理を示してある。第1図aに示すように半球
状に形成された半球殻素材1の所定位置に第1図
bに示すような大径の穴2を穿設し、ここに第1
図cに示すようにケーブル貫通穴3が形成された
厚肉金物4及び覗き窓5用の厚肉金物6をそれぞ
れ嵌め込み溶接する。なお、本実施例ではケーブ
ル貫通穴3用の厚肉金物4及び覗き窓5用の厚肉
金物6を半球殻素材1の大径の穴2に嵌め込み溶
接したが、場合によつてはいずれか一方のみが嵌
め込み溶接されたり或いはハツチ用の厚肉金物等
が嵌め込み溶接されることもある。
第2図a,bには球面加工に使われる装置が示
してある。この装置は、半球殻素材1を支持する
傾斜回転割出し台7と大型NC横中ぐり盤8とか
らなる。傾斜回転割出し台7は、ピンジヨイント
9とラツク10とにより傾斜可能な固定テーブル
11と、固定テーブル11上に設けられギヤモー
タ12により小刻みに回転可能となつている回転
テーブル13と、回転テーブル13上に装備され
た締付け治具14,15とからなつている。又、
大型NC横中ぐり盤8は、通常の中ぐり盤と同様
にコラム16、コラム16に沿つて上下動可能な
主軸頭17等からなるが、ここでは主軸頭17に
アンギユラアタツチメント18を取付けて、カツ
タ取付部の向きを下向きに変えてある。19はカ
ツタ取付部の下端部に装着されたカツタであり、
ここでは、被加工物表面を皮をむくように加工す
るボールエンドミルを使つている。カツタ19
は、主軸頭17により上下動(Z軸方向)、アタ
ツチメント18により前後方向(X軸方向)の二
次元的に自由に動くことができ、その動きはNC
コンピユータ20により制御される。NCコンピ
ユータ20には、内周面の形状を構成する球面及
び突起物(厚肉金物4,6)の形状に対応したプ
ラグラムがインプツトされている。又、前記傾斜
回転割出し台7の動きもコンピユータ20により
制御される。
してある。この装置は、半球殻素材1を支持する
傾斜回転割出し台7と大型NC横中ぐり盤8とか
らなる。傾斜回転割出し台7は、ピンジヨイント
9とラツク10とにより傾斜可能な固定テーブル
11と、固定テーブル11上に設けられギヤモー
タ12により小刻みに回転可能となつている回転
テーブル13と、回転テーブル13上に装備され
た締付け治具14,15とからなつている。又、
大型NC横中ぐり盤8は、通常の中ぐり盤と同様
にコラム16、コラム16に沿つて上下動可能な
主軸頭17等からなるが、ここでは主軸頭17に
アンギユラアタツチメント18を取付けて、カツ
タ取付部の向きを下向きに変えてある。19はカ
ツタ取付部の下端部に装着されたカツタであり、
ここでは、被加工物表面を皮をむくように加工す
るボールエンドミルを使つている。カツタ19
は、主軸頭17により上下動(Z軸方向)、アタ
ツチメント18により前後方向(X軸方向)の二
次元的に自由に動くことができ、その動きはNC
コンピユータ20により制御される。NCコンピ
ユータ20には、内周面の形状を構成する球面及
び突起物(厚肉金物4,6)の形状に対応したプ
ラグラムがインプツトされている。又、前記傾斜
回転割出し台7の動きもコンピユータ20により
制御される。
上記装置における傾斜回転割出し台7の回転テ
ーブル13上に、第1図cに示す状態の半球殻素
材1はその仮想中心線(中心軸)30を回転テー
ブル13の回転中心と一致させて、締付け治具1
4,15によつて固定される。この固定作業の際
には、作業をしやすいように回転テーブル13は
水平にしておく。
ーブル13上に、第1図cに示す状態の半球殻素
材1はその仮想中心線(中心軸)30を回転テー
ブル13の回転中心と一致させて、締付け治具1
4,15によつて固定される。この固定作業の際
には、作業をしやすいように回転テーブル13は
水平にしておく。
この後、回転テーブル13を固定テーブル11
と共に水平に対し45゜傾ける。つまり、半球殻素
材1は、カツタであるボールエンドミル19の回
転中心31に対して45゜傾いて支持された状態と
なるのである。
と共に水平に対し45゜傾ける。つまり、半球殻素
材1は、カツタであるボールエンドミル19の回
転中心31に対して45゜傾いて支持された状態と
なるのである。
この状態でNC横中ぐり盤8のボールエンドミ
ル19によつて、内周面を切削加工するのである
が、NCコンピユータ20により制御されるボー
ルエンドミル19は、先ず、第3図に示すように
内周面の縁Aから中心Bへと内周面に沿つて移動
され、その軌跡部分を切削加工する。
ル19によつて、内周面を切削加工するのである
が、NCコンピユータ20により制御されるボー
ルエンドミル19は、先ず、第3図に示すように
内周面の縁Aから中心Bへと内周面に沿つて移動
され、その軌跡部分を切削加工する。
ボールエンドミル17がBまで移動すると、
NCコンピユータ20の働きによりギヤモータ1
2が作動され、回転テーブル13と共に半球殻素
材1は0.2〜0.3゜回転される。
NCコンピユータ20の働きによりギヤモータ1
2が作動され、回転テーブル13と共に半球殻素
材1は0.2〜0.3゜回転される。
この後、ボールエンドミル19は半球面の中心
Bから縁Aへと移動され、先に加工した部分から
0.2〜0.3゜ずれた部分を直線的に切削加工する。
Bから縁Aへと移動され、先に加工した部分から
0.2〜0.3゜ずれた部分を直線的に切削加工する。
ボールエンドミル19が縁Aに来ると、また回
転テーブル13により半球殻素材1は0.2〜0.3゜回
転される。
転テーブル13により半球殻素材1は0.2〜0.3゜回
転される。
以上の手順を半球殻素材1が1周するまで多数
回(例えば1200〜1800回)繰り返すことによつ
て、半球殻素材1の内周面は全面に亘つて加工さ
れる。
回(例えば1200〜1800回)繰り返すことによつ
て、半球殻素材1の内周面は全面に亘つて加工さ
れる。
このように、半球殻素材1の内周面に対しその
半径方向に二次元的にボールエンドミル19を往
復動させると共に半球殻素材1をボールエンドミ
ル19が往動あるいは復動するごとに中心軸(対
称軸)回りに回転させることにより、半球状の内
面を所定の三次元的形状に削り出すことができる
のである。第1図dには加工終了後の半球殻の断
面形状を示してある。
半径方向に二次元的にボールエンドミル19を往
復動させると共に半球殻素材1をボールエンドミ
ル19が往動あるいは復動するごとに中心軸(対
称軸)回りに回転させることにより、半球状の内
面を所定の三次元的形状に削り出すことができる
のである。第1図dには加工終了後の半球殻の断
面形状を示してある。
尚、厚肉金物4,6が突出する部分において
は、ボールエンドミル19はその形状に合わせて
移動するよう制御される。又、カツタとしてボー
ルエンドミル19を使つた場合、ボールエンドミ
ル19の切削深さは0.2〜2mm程度であるので、
全周面に亘つての切削加工を数回繰り返して成品
とする。更に又、半球殻素材1のきざみ回転送り
角度はカツタによる切削幅によつて決まるので、
その範囲はカツタの大小等によつて0.1〜1゜位と
なる。
は、ボールエンドミル19はその形状に合わせて
移動するよう制御される。又、カツタとしてボー
ルエンドミル19を使つた場合、ボールエンドミ
ル19の切削深さは0.2〜2mm程度であるので、
全周面に亘つての切削加工を数回繰り返して成品
とする。更に又、半球殻素材1のきざみ回転送り
角度はカツタによる切削幅によつて決まるので、
その範囲はカツタの大小等によつて0.1〜1゜位と
なる。
半球殻素材1を傾ける角度としては、水平に対
し45゜が最も好ましいのであるが、その前後であ
ればある程度許容できる。要は、カツタに死角が
できなければよい。例えば、半球殻素材1を45゜
傾けてセツトすると、切削長l(X軸駆動長さ)
は半球殻素材1の内径Dの1/√2ですみ、又ボ
ールエンドミル19の高さ方向(Z軸方向)駆動
長さhは、半径Rの1/2(2−√2)ですること
になり、アンギユラアタツチメント18が全体に
短かくでき、削り出しに必要な剛性が得られ、ひ
いては必要な寸法精度の十分な確保が達成でき
る。又、従来工法のように半球殻素材1を水平に
セツトしたままボールエンドミル19を使つて加
工したとしても、第4図aに示すように、被切削
面とのなす角が0゜となる部分21や突起部周りで
死角部分22など、切削不可能な部分が生じてし
まうが、45゜傾けた場合には、第4図bに示すよ
うに、ボールエンドミル17と被切削面との当り
角が最小で45゜(第3図中におけるA点とB点)で
あり、切削死角部がなくなる。以上実施例をあげ
て説明したように、本発明に係る半球殻内周面の
加工方法によれば、あらかじめ厚肉金物を半球殻
に溶接してから半球殻の内周面を切削加工するこ
とができ、つまり、突起物のある半球殻内周面を
切削加工することができ、溶接歪の影響を受ける
ことなく半球殻の内周面を工作機械の加工精度に
対応した真球に仕上げることが可能となる。この
結果、半球殻の肉厚を最小限に抑えることがで
き、耐圧殻の軽量化ひいては深海調査船の小型化
及び低コスト化が達成可能となる。
し45゜が最も好ましいのであるが、その前後であ
ればある程度許容できる。要は、カツタに死角が
できなければよい。例えば、半球殻素材1を45゜
傾けてセツトすると、切削長l(X軸駆動長さ)
は半球殻素材1の内径Dの1/√2ですみ、又ボ
ールエンドミル19の高さ方向(Z軸方向)駆動
長さhは、半径Rの1/2(2−√2)ですること
になり、アンギユラアタツチメント18が全体に
短かくでき、削り出しに必要な剛性が得られ、ひ
いては必要な寸法精度の十分な確保が達成でき
る。又、従来工法のように半球殻素材1を水平に
セツトしたままボールエンドミル19を使つて加
工したとしても、第4図aに示すように、被切削
面とのなす角が0゜となる部分21や突起部周りで
死角部分22など、切削不可能な部分が生じてし
まうが、45゜傾けた場合には、第4図bに示すよ
うに、ボールエンドミル17と被切削面との当り
角が最小で45゜(第3図中におけるA点とB点)で
あり、切削死角部がなくなる。以上実施例をあげ
て説明したように、本発明に係る半球殻内周面の
加工方法によれば、あらかじめ厚肉金物を半球殻
に溶接してから半球殻の内周面を切削加工するこ
とができ、つまり、突起物のある半球殻内周面を
切削加工することができ、溶接歪の影響を受ける
ことなく半球殻の内周面を工作機械の加工精度に
対応した真球に仕上げることが可能となる。この
結果、半球殻の肉厚を最小限に抑えることがで
き、耐圧殻の軽量化ひいては深海調査船の小型化
及び低コスト化が達成可能となる。
第1図a,b,c,dは本発明の半球殻内周面
加工方法における前処理工程及び切削工程を示す
工程説明図、第2図a,bは本発明方法の実施状
態を装置と共に示す一部断面とした正面図と側面
図、第3図は本発明方法の加工原理を示す説明
図、第4図a,bは従来のものと本発明方法とに
おけるカツタと半球殻素材との関係を示す断面図
である。 図面中、1は半球殻素材、4,6は厚肉金物、
7は傾斜回転割出し台、8は大型NC横中ぐり
盤、12はギヤモータ、13は回転テーブル、1
8はアンギユラアタツチメント、19はボールエ
ンドミルである。
加工方法における前処理工程及び切削工程を示す
工程説明図、第2図a,bは本発明方法の実施状
態を装置と共に示す一部断面とした正面図と側面
図、第3図は本発明方法の加工原理を示す説明
図、第4図a,bは従来のものと本発明方法とに
おけるカツタと半球殻素材との関係を示す断面図
である。 図面中、1は半球殻素材、4,6は厚肉金物、
7は傾斜回転割出し台、8は大型NC横中ぐり
盤、12はギヤモータ、13は回転テーブル、1
8はアンギユラアタツチメント、19はボールエ
ンドミルである。
Claims (1)
- 1 内周面の一部に突起部が形成された半球殻
を、当該半球殻の中心軸がカツタの回転中心に対
して一定角度傾斜するように支持し、前記カツタ
を前記半球殻の内周面の形状に沿つて半球殻の中
心部と縁部との間で往復動させると共に、カツタ
が往動あるいは復動するごとに前記半球殻をその
中心軸回りに所定角度ずつ回転させるとを特徴と
する半球殻内周面の加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5383583A JPS59182011A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 半球殻内周面の加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5383583A JPS59182011A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 半球殻内周面の加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59182011A JPS59182011A (ja) | 1984-10-16 |
| JPH0323285B2 true JPH0323285B2 (ja) | 1991-03-28 |
Family
ID=12953841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5383583A Granted JPS59182011A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 半球殻内周面の加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59182011A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6179508A (ja) * | 1984-09-28 | 1986-04-23 | Komatsu Ltd | 数値制御式斜面加工方法 |
| US4878789A (en) * | 1988-07-26 | 1989-11-07 | Louis A. Grant, Inc. | Apparatus for cleaning titanium pots |
| CN102310218B (zh) * | 2011-07-04 | 2012-11-28 | 绥中四方电站装备制造有限公司 | 筒形器物内外壁表面加工用圆周铣床 |
| CN108213531A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-06-29 | 内蒙古北方重工业集团有限公司 | 半圆形薄壁件的加工方法 |
| JP7542372B2 (ja) * | 2020-09-15 | 2024-08-30 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | 車室の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4955479U (ja) * | 1972-08-22 | 1974-05-16 | ||
| JPS57173413A (en) * | 1981-04-17 | 1982-10-25 | Senda Tekkosho:Kk | Machining method of spherical surface |
-
1983
- 1983-03-31 JP JP5383583A patent/JPS59182011A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59182011A (ja) | 1984-10-16 |
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