JPH0411331B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0411331B2 JPH0411331B2 JP59239184A JP23918484A JPH0411331B2 JP H0411331 B2 JPH0411331 B2 JP H0411331B2 JP 59239184 A JP59239184 A JP 59239184A JP 23918484 A JP23918484 A JP 23918484A JP H0411331 B2 JPH0411331 B2 JP H0411331B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ridgeline
- ceramic
- ceramic rotor
- radius
- face
- 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
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B31/00—Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor
- B24B31/003—Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor whereby the workpieces are mounted on a holder and are immersed in the abrasive material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B9/00—Machines or devices designed for grinding edges or bevels on work or for removing burrs; Accessories therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Description
「産業上の利用分野」
本発明は、セラミツクローターを製造する分野
で好適に利用されるものである。 「従来の技術」 近年、ガスタービンのコンプレツサーロータ
ー、パワータービンローター、ターボチヤージヤ
ーのローター等に窒化珪素焼結体等のセラミツク
を用いて耐熱性を向上させる試みがなされてい
る。いずれのローターも使用の際は高速で回転す
ることから、脆性を有するセラミツクからなるロ
ーターにあつては、金属製のものと異なり、周囲
の気体に浮遊する粒子の衝突によつて翼がチツピ
ングしたり破壊するおそれがあり、これを防止す
るために翼端面の稜線にダイヤモンド砥石を用い
て通常Ｒと称する丸みやＣと称する斜面をつける
面取り加工が施される。 「発明が解決しようとする問題点」 ところが上記の加工方法では、一般にセラミツ
クが硬い脆性材料であることから、加工に時間を
要するわりには加工時に翼の端面にクラツクを生
じやすく、却つて耐異物衝撃性を低下させるおそ
れがあつた。またＲやＣの寸法誤差も大きく、製
品のバラツキを増すという問題もあつた。 本発明は、脆性を有するセラミツクローターを
加工対象とし、上記問題点を解決し、翼端面の稜
線に耐異物衝撃性に優れた丸みをつける簡易な加
工方法を提供するものである。 「問題点を解決するための手段」 その手段は、尖端部分を有しない１〜10mmφの
研磨石の群または該研磨石の群と液体との混合体
の中で、焼結したセラミツクローターを軸中心に
回転させ、翼端面の稜線に半径0.2〜1.0mmの丸み
をつけることを特徴とするセラミツクローターの
端面加工方法、にある。 本発明において、翼端面の稜線につける丸みの
半径が0.2mmに満たないと耐異物衝撃性向上の効
果に乏しく、1.0mmを超えても効果の向上は期待
できない。この所定半径の丸みをつけるに必要な
研摩石の直径は１〜10mmである。直径が１mmに満
たないと翼と翼との間に研摩石が入り、翼の主面
まで研摩されてしまい翼厚が薄くなる。他方、10
mmを超えると研摩時の衝撃荷重が過大となり、稜
線に微小クラツクが発生し、ローター使用時のチ
ツピングを招く、研摩石の材質はアルミナ焼結
体、炭化珪素焼結体、窒化珪素焼結体などが良好
である。研摩石は乾いたものを使用しても良い
が、研摩石の流動性を良くしてセラミツクロータ
ーを回転し易くするために研摩石群の間隙に水、
アルコールのように研摩石とセラミツクローター
の両者に対して不活性な液体を注入しても良い。
ただし、その液体の量は間隙容積の３倍以下が望
ましい。 「作用」 本発明の作用を第１図及び第２図によつて説明
する。第１図は本発明端面加工方法の一実施例に
従つてセラミツクローターが加工されているとこ
ろを示す断面図、第２図は第１図の部Ａ−Ｂ線
断面図である。 １はセラミツクローターを示し、翼１１、ハブ
部１２及び軸１３よりなり、これら三者を一体成
形もしくは別途成形後、同時焼成して一体構成し
たものである。２，２…２は研摩石を示す。３は
研摩石２，２…２の群を収納する容器を示す。 セラミツクローター１を研摩石２，２…２の群
の中で軸１３中心に回転（第２図矢印方向）させ
ると、翼端面の回転方向前方の稜線１１ａ及び回
転方向後方の稜線１１ｂが研摩石２，２…２と衝
突し、衝突時の摩耗により稜線１１ａ及び稜線１
１ｂが丸みを帯びるようになる。一定時間回転
後、回転方向を逆にして同一時間回転させる。こ
の操作を稜線の丸みの径が所定範囲内となるまで
繰り返す。このようにして稜線につけられた丸み
は、そもそも粒状の研摩石との衝突によつて各端
面に同時に形成された曲面であることから、均一
な丸みとなり、使用のために回転させている際に
翼端面に粒状異物が衝突してもその曲面に沿つて
回避し、衝撃が緩和される利点を有している。研
摩石２，２…２の群の中でのセラミツクローター
１の回転方向は必ずしも上記のように一定時間毎
に逆転させることはなく、使用時の回転方向が一
定方向に限られる場合は、始終その一定方向に回
転させても良い。 「実施例」 窒化珪素焼結体よりなる７個のセラミツクロー
ターをそれぞれ表に示す直径のほぼ球形状の炭化
珪素研摩石の群の中で回転速度50rpmで表に示す
時間回転させて、翼端面の稜線に表に示す半径の
均一な丸みをつけた。これらのセラミツクロータ
ーを温度900℃のエンジン排気中、セラミツクロ
ーター外周の周速500ｍ／secの条件で10分間回転
させてセラミツクローターのチツピングの有無を
調べたところ、表に示す結果となつた。 加工方法１は、研磨石の直径が１mmφに満たな
い0.5mmφのため、翼端面の稜線に半径0.1mmの丸
みしかつけられず、チツピングを生じた比較例で
ある。また、加工方法２は、翼端面の稜線に半径
0.5mmの丸みがついていたが、研磨石の直径が15
mmと10mmをこえていたため、拡大鏡で観察すると
稜線に微小クラツクが発生しており、その結果チ
ツピングを生じた比較例である。一方、加工方法
３〜７は、本発明実施例であり、微小クラツクも
なく、翼端面の稜線に半径0.2〜1.0mmの丸みがつ
けられ、その結果、チツピングを生じなかつたも
のである。
で好適に利用されるものである。 「従来の技術」 近年、ガスタービンのコンプレツサーロータ
ー、パワータービンローター、ターボチヤージヤ
ーのローター等に窒化珪素焼結体等のセラミツク
を用いて耐熱性を向上させる試みがなされてい
る。いずれのローターも使用の際は高速で回転す
ることから、脆性を有するセラミツクからなるロ
ーターにあつては、金属製のものと異なり、周囲
の気体に浮遊する粒子の衝突によつて翼がチツピ
ングしたり破壊するおそれがあり、これを防止す
るために翼端面の稜線にダイヤモンド砥石を用い
て通常Ｒと称する丸みやＣと称する斜面をつける
面取り加工が施される。 「発明が解決しようとする問題点」 ところが上記の加工方法では、一般にセラミツ
クが硬い脆性材料であることから、加工に時間を
要するわりには加工時に翼の端面にクラツクを生
じやすく、却つて耐異物衝撃性を低下させるおそ
れがあつた。またＲやＣの寸法誤差も大きく、製
品のバラツキを増すという問題もあつた。 本発明は、脆性を有するセラミツクローターを
加工対象とし、上記問題点を解決し、翼端面の稜
線に耐異物衝撃性に優れた丸みをつける簡易な加
工方法を提供するものである。 「問題点を解決するための手段」 その手段は、尖端部分を有しない１〜10mmφの
研磨石の群または該研磨石の群と液体との混合体
の中で、焼結したセラミツクローターを軸中心に
回転させ、翼端面の稜線に半径0.2〜1.0mmの丸み
をつけることを特徴とするセラミツクローターの
端面加工方法、にある。 本発明において、翼端面の稜線につける丸みの
半径が0.2mmに満たないと耐異物衝撃性向上の効
果に乏しく、1.0mmを超えても効果の向上は期待
できない。この所定半径の丸みをつけるに必要な
研摩石の直径は１〜10mmである。直径が１mmに満
たないと翼と翼との間に研摩石が入り、翼の主面
まで研摩されてしまい翼厚が薄くなる。他方、10
mmを超えると研摩時の衝撃荷重が過大となり、稜
線に微小クラツクが発生し、ローター使用時のチ
ツピングを招く、研摩石の材質はアルミナ焼結
体、炭化珪素焼結体、窒化珪素焼結体などが良好
である。研摩石は乾いたものを使用しても良い
が、研摩石の流動性を良くしてセラミツクロータ
ーを回転し易くするために研摩石群の間隙に水、
アルコールのように研摩石とセラミツクローター
の両者に対して不活性な液体を注入しても良い。
ただし、その液体の量は間隙容積の３倍以下が望
ましい。 「作用」 本発明の作用を第１図及び第２図によつて説明
する。第１図は本発明端面加工方法の一実施例に
従つてセラミツクローターが加工されているとこ
ろを示す断面図、第２図は第１図の部Ａ−Ｂ線
断面図である。 １はセラミツクローターを示し、翼１１、ハブ
部１２及び軸１３よりなり、これら三者を一体成
形もしくは別途成形後、同時焼成して一体構成し
たものである。２，２…２は研摩石を示す。３は
研摩石２，２…２の群を収納する容器を示す。 セラミツクローター１を研摩石２，２…２の群
の中で軸１３中心に回転（第２図矢印方向）させ
ると、翼端面の回転方向前方の稜線１１ａ及び回
転方向後方の稜線１１ｂが研摩石２，２…２と衝
突し、衝突時の摩耗により稜線１１ａ及び稜線１
１ｂが丸みを帯びるようになる。一定時間回転
後、回転方向を逆にして同一時間回転させる。こ
の操作を稜線の丸みの径が所定範囲内となるまで
繰り返す。このようにして稜線につけられた丸み
は、そもそも粒状の研摩石との衝突によつて各端
面に同時に形成された曲面であることから、均一
な丸みとなり、使用のために回転させている際に
翼端面に粒状異物が衝突してもその曲面に沿つて
回避し、衝撃が緩和される利点を有している。研
摩石２，２…２の群の中でのセラミツクローター
１の回転方向は必ずしも上記のように一定時間毎
に逆転させることはなく、使用時の回転方向が一
定方向に限られる場合は、始終その一定方向に回
転させても良い。 「実施例」 窒化珪素焼結体よりなる７個のセラミツクロー
ターをそれぞれ表に示す直径のほぼ球形状の炭化
珪素研摩石の群の中で回転速度50rpmで表に示す
時間回転させて、翼端面の稜線に表に示す半径の
均一な丸みをつけた。これらのセラミツクロータ
ーを温度900℃のエンジン排気中、セラミツクロ
ーター外周の周速500ｍ／secの条件で10分間回転
させてセラミツクローターのチツピングの有無を
調べたところ、表に示す結果となつた。 加工方法１は、研磨石の直径が１mmφに満たな
い0.5mmφのため、翼端面の稜線に半径0.1mmの丸
みしかつけられず、チツピングを生じた比較例で
ある。また、加工方法２は、翼端面の稜線に半径
0.5mmの丸みがついていたが、研磨石の直径が15
mmと10mmをこえていたため、拡大鏡で観察すると
稜線に微小クラツクが発生しており、その結果チ
ツピングを生じた比較例である。一方、加工方法
３〜７は、本発明実施例であり、微小クラツクも
なく、翼端面の稜線に半径0.2〜1.0mmの丸みがつ
けられ、その結果、チツピングを生じなかつたも
のである。
【表】
比較のために上記セラミツクローターと同形同
質のセラミツクローターの翼端面の稜線に、研摩
石を使用せず、＃200のやすりで半径0.3mmの丸み
をつけたものと丸みを一切つけなかつたものとに
ついて同一条件でチツピングの有無を調べたとこ
ろ、いずれも顕著なチツピングが有つた。 「発明の効果」 以上のように本発明セラミツクローターの端面
加工方法によれば、端面の稜線に耐異物衝撃性に
優れた丸みを均一につけることができるのであ
る。
質のセラミツクローターの翼端面の稜線に、研摩
石を使用せず、＃200のやすりで半径0.3mmの丸み
をつけたものと丸みを一切つけなかつたものとに
ついて同一条件でチツピングの有無を調べたとこ
ろ、いずれも顕著なチツピングが有つた。 「発明の効果」 以上のように本発明セラミツクローターの端面
加工方法によれば、端面の稜線に耐異物衝撃性に
優れた丸みを均一につけることができるのであ
る。
第１図は本発明端面加工方法の一実施例に従つ
てセラミツクローターが加工されているところを
示す断面図、第２図は第１図の部Ａ−Ｂ線断面
図である。 １……セラミツクローター、２，２…２……研
摩石、１１……翼、１１ａ，１１ｂ……翼端面の
稜線。
てセラミツクローターが加工されているところを
示す断面図、第２図は第１図の部Ａ−Ｂ線断面
図である。 １……セラミツクローター、２，２…２……研
摩石、１１……翼、１１ａ，１１ｂ……翼端面の
稜線。
Claims (1)
- １ 尖端部分を有しない１〜10mmφの研磨石の群
または該研磨石の群と液体との混合体の中で、焼
結したセラミツクローターを軸中心に回転させ、
翼端面の稜線に半径0.2〜1.0mmの丸みをつけるこ
とを特徴とするセラミツクローターの端面加工方
法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59239184A JPS61117062A (ja) | 1984-11-13 | 1984-11-13 | セラミツクロ−タ−の端面加工方法 |
| US06/796,714 US4689921A (en) | 1984-11-13 | 1985-11-12 | Process of contouring the edges of a ceramic rotor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59239184A JPS61117062A (ja) | 1984-11-13 | 1984-11-13 | セラミツクロ−タ−の端面加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61117062A JPS61117062A (ja) | 1986-06-04 |
| JPH0411331B2 true JPH0411331B2 (ja) | 1992-02-28 |
Family
ID=17040964
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59239184A Granted JPS61117062A (ja) | 1984-11-13 | 1984-11-13 | セラミツクロ−タ−の端面加工方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4689921A (ja) |
| JP (1) | JPS61117062A (ja) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2178495T3 (es) * | 1998-11-14 | 2002-12-16 | Mtu Aero Engines Gmbh | Sistema de mecanizacion de precision de piezas componentes simetricas rotativas. |
| RU2146994C1 (ru) * | 1999-02-23 | 2000-03-27 | Ульяновский государственный технический университет | Способ абразивной обработки |
| RU2146993C1 (ru) * | 1999-02-23 | 2000-03-27 | Ульяновский государственный технический университет | Способ абразивной обработки |
| RU2157309C1 (ru) * | 1999-03-02 | 2000-10-10 | Ульяновский государственный технический университет | Способ абразивной обработки |
| RU2155665C1 (ru) * | 1999-03-02 | 2000-09-10 | Ульяновский государственный технический университет | Способ абразивной обработки |
| RU2177396C1 (ru) * | 2000-09-29 | 2001-12-27 | Ульяновский государственный технический университет | Способ абразивной обработки |
| RU2181658C1 (ru) * | 2000-10-13 | 2002-04-27 | Ульяновский государственный технический университет | Способ абразивной обработки |
| US7080486B2 (en) * | 2001-07-12 | 2006-07-25 | 3M Innovative Properties Company | Pass-through firestop device |
| US20040016190A1 (en) * | 2002-07-26 | 2004-01-29 | Radke Duwayne C. | Modular device to create a passage through a partition |
| US6960116B2 (en) * | 2004-02-20 | 2005-11-01 | Roto-Finish Company, Inc. | Wheel polishing device |
| US20060143813A1 (en) * | 2004-12-30 | 2006-07-06 | 3M Innovative Properties Company | Apparatus and method for placement of a water closet fitting |
| US20070140887A1 (en) * | 2005-11-03 | 2007-06-21 | White Drive Products, Inc. | Method for Imparting Residual Compressive Stress in Metal Parts |
| US8613641B2 (en) * | 2008-10-22 | 2013-12-24 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Channel inlet edge deburring for gas diffuser cases |
| US8690638B2 (en) * | 2010-10-07 | 2014-04-08 | Apple Inc. | Curved plastic object and systems and methods for deburring the same |
| EP2808124A1 (de) * | 2013-05-29 | 2014-12-03 | MTU Aero Engines GmbH | Verfahren und Vorrichtung zur Bearbeitung von Turbinenschaufeln |
| WO2015065714A2 (en) * | 2013-10-28 | 2015-05-07 | United Technologies Corporation | System and method for polishing airfoils |
| US10493594B2 (en) | 2016-04-12 | 2019-12-03 | General Electric Company | Apparatus and method for peening of machine components |
| US20170361422A1 (en) * | 2016-06-16 | 2017-12-21 | General Electric Company | Polishing method for turbine components |
| CN110253345B (zh) * | 2019-06-28 | 2021-02-12 | 大连理工大学 | 一种整体叶轮的化学机械抛光方法与抛光装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3464163A (en) * | 1966-10-26 | 1969-09-02 | Achille K Ferrara | Vibratory finishing machine |
| US3623278A (en) * | 1969-12-03 | 1971-11-30 | Teletype Corp | Deburring process |
| DE2635928C3 (de) * | 1976-08-10 | 1981-08-13 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zum Erzeugen einer lötfähigen Oberfläche an einem Kontaktstück aus Silber und fein verteilten Graphitteilchen |
| JPS549280U (ja) * | 1977-06-21 | 1979-01-22 | ||
| JPS5434195A (en) * | 1977-08-22 | 1979-03-13 | Hitachi Ltd | Method of polishing pump parts |
-
1984
- 1984-11-13 JP JP59239184A patent/JPS61117062A/ja active Granted
-
1985
- 1985-11-12 US US06/796,714 patent/US4689921A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4689921A (en) | 1987-09-01 |
| JPS61117062A (ja) | 1986-06-04 |
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