JPH07269301A - セラミックタービンロータの加工方法 - Google Patents
セラミックタービンロータの加工方法Info
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- JPH07269301A JPH07269301A JP6089794A JP6089794A JPH07269301A JP H07269301 A JPH07269301 A JP H07269301A JP 6089794 A JP6089794 A JP 6089794A JP 6089794 A JP6089794 A JP 6089794A JP H07269301 A JPH07269301 A JP H07269301A
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- turbine rotor
- ceramic turbine
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- tooth
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Landscapes
- Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 ボス部１、ハブ部２、翼部３及び軸部４が一
体的に形成されたセラミックタービンロータの加工方法
であって、把持装置により少なくともハブ部２を保持す
るとともに、セラミックタービンロータ５の翼部３外周
にリング１１を嵌合し、リング１１の外周を把持装置の
チャック爪７により把持するセラミックタービンロータ
の加工方法。 【効果】 締付力が全体に均一に分散されるため、セラ
ミックタービンロータのハブ部にクラックが生じない。
体的に形成されたセラミックタービンロータの加工方法
であって、把持装置により少なくともハブ部２を保持す
るとともに、セラミックタービンロータ５の翼部３外周
にリング１１を嵌合し、リング１１の外周を把持装置の
チャック爪７により把持するセラミックタービンロータ
の加工方法。 【効果】 締付力が全体に均一に分散されるため、セラ
ミックタービンロータのハブ部にクラックが生じない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、過給機やガスタービン
エンジンの部品として用いられるセラミックタービンロ
ータをクラックなく加工することができるセラミックタ
ービンロータの加工方法に関する。
エンジンの部品として用いられるセラミックタービンロ
ータをクラックなく加工することができるセラミックタ
ービンロータの加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、省エネルギーの見地から空気を過
給するか、またはエンジンの作動温度を高くすることに
よってエンジン効率の向上を図ることが研究され実施さ
れている。これらのエンジンに用いられるタービンロー
タは、例えば過給機やガスタービンエンジンの場合、８
００〜１５００℃で周速度１００m/sec 以上もの高温高
速回転をするため、タービンロータには極めて大きな引
張応力が加わる、そのため高温強度に優れた材料が必要
となる。タービンロータの材料としては、従来Ｎｉ、Ｃ
ｏ等からなる耐熱金属が用いられてきたが、現状の耐熱
金属では１０００℃以上もの高温に長時間耐えることが
困難で、しかも価格も極めて高く、従ってこれらの耐熱
金属に代わる材料としてＳｉ3 Ｎ4 、ＳｉＣ、サイアロ
ン等で代表される高温特性に優れたセラミック材料が使
用されるようになってきた。
給するか、またはエンジンの作動温度を高くすることに
よってエンジン効率の向上を図ることが研究され実施さ
れている。これらのエンジンに用いられるタービンロー
タは、例えば過給機やガスタービンエンジンの場合、８
００〜１５００℃で周速度１００m/sec 以上もの高温高
速回転をするため、タービンロータには極めて大きな引
張応力が加わる、そのため高温強度に優れた材料が必要
となる。タービンロータの材料としては、従来Ｎｉ、Ｃ
ｏ等からなる耐熱金属が用いられてきたが、現状の耐熱
金属では１０００℃以上もの高温に長時間耐えることが
困難で、しかも価格も極めて高く、従ってこれらの耐熱
金属に代わる材料としてＳｉ3 Ｎ4 、ＳｉＣ、サイアロ
ン等で代表される高温特性に優れたセラミック材料が使
用されるようになってきた。
【０００３】セラミックタービンロータは複雑形状であ
るため、通常射出成形又は鋳込成形により成形し、焼成
後加工することにより製造される。ここで、焼成後加工
するに当っては、タービンロータのボス部及び軸部端面
の軸中心線上のセンター穴等を設けてタービンロータを
支持して行ない、各部位の加工が終了すると、軸部側は
金属軸を圧入するため不要となり、切断される。
るため、通常射出成形又は鋳込成形により成形し、焼成
後加工することにより製造される。ここで、焼成後加工
するに当っては、タービンロータのボス部及び軸部端面
の軸中心線上のセンター穴等を設けてタービンロータを
支持して行ない、各部位の加工が終了すると、軸部側は
金属軸を圧入するため不要となり、切断される。
【０００４】図３は従来の切断工程を示す概要図で、ボ
ス部１、ハブ部２、翼部３及び軸部４が一体的に形成さ
れたセラミックタービンロータ５に対して、三ッ爪スク
ロールチャック等の把持装置を用いて、セラミックター
ビンロータ５のボス部１側のセンター部９を受け治具６
にて保持しつつ、チャック爪７にて切断部により近い位
置であるセラミックタービンロータ５の円周側のハブ部
２を直接掴んで固定した後、砥石８により軸部４側のセ
ンター部１０を切断除去する方式が採用されている。
ス部１、ハブ部２、翼部３及び軸部４が一体的に形成さ
れたセラミックタービンロータ５に対して、三ッ爪スク
ロールチャック等の把持装置を用いて、セラミックター
ビンロータ５のボス部１側のセンター部９を受け治具６
にて保持しつつ、チャック爪７にて切断部により近い位
置であるセラミックタービンロータ５の円周側のハブ部
２を直接掴んで固定した後、砥石８により軸部４側のセ
ンター部１０を切断除去する方式が採用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように、三ッ爪スクロールチャック等の把持装置でセラ
ミックタービンロータ５の円周側のハブ部２を掴む場
合、その把持を確実にするため締付力は６０〜７０kg/c
m2程度で行なうため、相当な割合でタービンロータ５の
ハブ部２にクラックが入るという問題が発生した。ま
た、切断中にチャック爪７がずれてタービンロータ５が
動き、そのため寸法のバラツキが発生することがあっ
た。さらに、把持装置のチャック爪７が部分的に摩耗す
るため、その修正も必要であった。
ように、三ッ爪スクロールチャック等の把持装置でセラ
ミックタービンロータ５の円周側のハブ部２を掴む場
合、その把持を確実にするため締付力は６０〜７０kg/c
m2程度で行なうため、相当な割合でタービンロータ５の
ハブ部２にクラックが入るという問題が発生した。ま
た、切断中にチャック爪７がずれてタービンロータ５が
動き、そのため寸法のバラツキが発生することがあっ
た。さらに、把持装置のチャック爪７が部分的に摩耗す
るため、その修正も必要であった。
【０００６】従って、本発明は上記した従来の課題を解
決したもので、切断加工に際してもハブ部にクラックが
発生せず、またタービンロータの把持を確実に行なうこ
とができるチャッキング治具とそれを用いたセラミック
タービンロータの加工方法を提供することを目的とす
る。
決したもので、切断加工に際してもハブ部にクラックが
発生せず、またタービンロータの把持を確実に行なうこ
とができるチャッキング治具とそれを用いたセラミック
タービンロータの加工方法を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明によれ
ば、ボス部、ハブ部、翼部及び軸部が一体的に形成され
たセラミックタービンロータの加工方法であって、把持
装置により少なくともボス部を保持するとともに、セラ
ミックタービンロータの翼部外周に割り型リングを嵌合
し、該リングの外周を把持装置の爪部により把持するこ
とを特徴とするセラミックタービンロータの加工方法、
が提供される。また本発明では、割り型リングと翼部と
のクリアランスは、直径で０．０５〜０．３mmであるこ
とが好ましく、また割り型リングの肉厚が１〜６mmで、
さらに割り型リングの割れ部分が０．５〜４mmとした割
り型リングが好ましい。
ば、ボス部、ハブ部、翼部及び軸部が一体的に形成され
たセラミックタービンロータの加工方法であって、把持
装置により少なくともボス部を保持するとともに、セラ
ミックタービンロータの翼部外周に割り型リングを嵌合
し、該リングの外周を把持装置の爪部により把持するこ
とを特徴とするセラミックタービンロータの加工方法、
が提供される。また本発明では、割り型リングと翼部と
のクリアランスは、直径で０．０５〜０．３mmであるこ
とが好ましく、また割り型リングの肉厚が１〜６mmで、
さらに割り型リングの割れ部分が０．５〜４mmとした割
り型リングが好ましい。
【０００８】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて更に詳細に
説明するが、本発明はこれらの実施例に限られるもので
はない。図１は本発明による加工方法の一例を示す概要
図である。尚、図中の符号は特記しない限り、図３と同
一である。
説明するが、本発明はこれらの実施例に限られるもので
はない。図１は本発明による加工方法の一例を示す概要
図である。尚、図中の符号は特記しない限り、図３と同
一である。
【０００９】まず本発明では、セラミックタービンロー
タ５のボス部１側のセンター部９を受け治具６にて保持
して、セラミックタービンロータ５を支持固定する。ま
た、ボス部に逆センターを設けている場合は、凸状の逆
センター治具を用いるか、ボス部を直接保持する。次
に、セラミックタービンロータ５の翼部３の外周に、図
２に示すような割り型リング１１を嵌合する。次いで、
割り型リング１１の外周側から、把持装置である三ッ爪
スクロールチャック装置のチャック爪７にてセラミック
タービンロータ５の翼部３を把持する。
タ５のボス部１側のセンター部９を受け治具６にて保持
して、セラミックタービンロータ５を支持固定する。ま
た、ボス部に逆センターを設けている場合は、凸状の逆
センター治具を用いるか、ボス部を直接保持する。次
に、セラミックタービンロータ５の翼部３の外周に、図
２に示すような割り型リング１１を嵌合する。次いで、
割り型リング１１の外周側から、把持装置である三ッ爪
スクロールチャック装置のチャック爪７にてセラミック
タービンロータ５の翼部３を把持する。
【００１０】このように、翼部３の外周とチャック爪７
の間に割り型リング１１を挿入することで、２００kg/c
m2以下程度の締付力で翼部３の外周から締め付けても締
付力が全体に均一に分散され、翼部３にクラックが生じ
なかった。また、セラミックタービンロータ５が確実に
把持、固定されるため、セラミックタービンロータの寸
法不良も発生しなかった。さらに、チャック爪７の部分
摩耗も生じなかった。
の間に割り型リング１１を挿入することで、２００kg/c
m2以下程度の締付力で翼部３の外周から締め付けても締
付力が全体に均一に分散され、翼部３にクラックが生じ
なかった。また、セラミックタービンロータ５が確実に
把持、固定されるため、セラミックタービンロータの寸
法不良も発生しなかった。さらに、チャック爪７の部分
摩耗も生じなかった。
【００１１】ここで、リングとしては割り型リングが翼
部外周全体に均一にトルクを掛けることができるので、
薄肉の翼でも破壊することがないため好ましい。また、
リングの材質としては特に制限されず、金属、プラスチ
ック、セラミック等各種材質のものが使用でき、例えば
金属の場合、Ｓ４５Ｃ等の鋼鉄製や鋳鉄製のものが使用
できる。
部外周全体に均一にトルクを掛けることができるので、
薄肉の翼でも破壊することがないため好ましい。また、
リングの材質としては特に制限されず、金属、プラスチ
ック、セラミック等各種材質のものが使用でき、例えば
金属の場合、Ｓ４５Ｃ等の鋼鉄製や鋳鉄製のものが使用
できる。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の加工方法
によれば、セラミックタービンロータのハブ部外周にリ
ングを嵌合し、その外周を把持装置の爪により把持する
ため、締付力が全体に均一に分散されてセラミックター
ビンロータの翼部にクラックが生じず、セラミックター
ビンロータの寸法不良も発生しない。さらに、爪部の部
分摩耗も生じない等の優れた効果を奏するものである。
によれば、セラミックタービンロータのハブ部外周にリ
ングを嵌合し、その外周を把持装置の爪により把持する
ため、締付力が全体に均一に分散されてセラミックター
ビンロータの翼部にクラックが生じず、セラミックター
ビンロータの寸法不良も発生しない。さらに、爪部の部
分摩耗も生じない等の優れた効果を奏するものである。
【図１】本発明による加工方法の一例を示す概要図であ
る。
る。
【図２】本発明に用いる割り型リングの一例を示す概要
図である。
図である。
【図３】従来の加工方法の一例を示す概要図である。
１ ボス部、２ ハブ部、３ 翼部、４ 軸部、５ セ
ラミックタービンロータ、６ 受け治具、７ チャック
爪、８ 砥石、９ センター部、１０ センター部、１
１ 割り型リング。
ラミックタービンロータ、６ 受け治具、７ チャック
爪、８ 砥石、９ センター部、１０ センター部、１
１ 割り型リング。
Claims (4)
- 【請求項１】 ボス部、ハブ部、翼部及び軸部が一体的
に形成されたセラミックタービンロータの加工方法であ
って、把持装置により少なくともボス部を保持するとと
もに、セラミックタービンロータの翼部外周に割り型リ
ングを嵌合し、該リングの外周を把持装置の爪部により
把持することを特徴とするセラミックタービンロータの
加工方法。 - 【請求項２】 割り型リングと翼部とのクリアランス
が、直径で０．０５〜０．３mmである請求項１記載のセ
ラミックタービンロータの加工方法。 - 【請求項３】 割り型リングの肉厚が１〜６mmである請
求項１又は２記載のセラミックタービンロータの加工方
法。 - 【請求項４】 割り型リングの割れ部分が０．５〜４mm
である請求項１〜３のいずれかに記載のセラミックター
ビンロータの加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6089794A JPH07269301A (ja) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | セラミックタービンロータの加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6089794A JPH07269301A (ja) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | セラミックタービンロータの加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07269301A true JPH07269301A (ja) | 1995-10-17 |
Family
ID=13155614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6089794A Pending JPH07269301A (ja) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | セラミックタービンロータの加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07269301A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2479215A (en) * | 2010-03-30 | 2011-10-05 | Rolls Royce Plc | Support frame |
| CN104191185A (zh) * | 2014-08-27 | 2014-12-10 | 西北工业大学 | 一种无通孔微型涡轮的加工工艺 |
-
1994
- 1994-03-30 JP JP6089794A patent/JPH07269301A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2479215A (en) * | 2010-03-30 | 2011-10-05 | Rolls Royce Plc | Support frame |
| GB2479215B (en) * | 2010-03-30 | 2012-08-01 | Rolls Royce Plc | Support frame |
| CN104191185A (zh) * | 2014-08-27 | 2014-12-10 | 西北工业大学 | 一种无通孔微型涡轮的加工工艺 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020604 |