JPH08323524A - 面取り加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】捻れた板状を呈する翼部品の三次元曲線となる
端縁部を、簡単な構成で合理的に面取り加工することの
できる面取り加工装置を提供する。 【構成】ガイド部材１２に沿って移動する移動テーブル
２０の上面にワーク支持ブロック２３によってワーク１
が移動テーブル２０の移動方向と平行な軸で揺動可能に
支持され、移動テーブル２０の後方側にカッター３３を
回転駆動するエアグラインダー３１が、枢支軸３２Ａを
中心として揺動可能に枢支されると共にウェイト３４の
重量で支持したカッター３３をワーク１側として揺動付
勢されて設けられ、ウェイト３４による揺動付勢力でカ
ッター３３の凹状の切削刃部３３Ａをワーク１の端縁部
１Ａに圧接して構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、翼部品等の捻れた板状
部材の端縁部を面取り加工する面取り加工装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ジェットエンジンの圧縮機におけるコン
プレッサーベーン等の翼部品は、捻れた長板状を呈して
断面形状が長手方向で徐々に変化するものであるため、
その端縁部は直線ではなく三次元の曲線となる。

【０００３】このような空力部品の端縁部は滑らかな円
弧状に形成する必要があり、鋳造による製造では形成は
比較的容易である。

【０００４】ところが、近時、合金板材をロウ付けによ
って張り合わせて内部に中空部を有して構成することが
行われており、このような製法では端縁部で板材を接合
するためにこの端縁部を切削又は研削によって円弧状に
面取り加工しなければならない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、その面
取り加工は、前述のごとく翼部品の端縁部が三次元の曲
線であることから自動化が困難であって、ベルトサンダ
ー等を用いて作業者が手作業で研削して行っている。そ
の結果、作業に経験を要するために作業者が限定される
と共に、作業者によってその品質や加工時間にバラツキ
を生じ、極めて不合理なものであった。

【０００６】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
であって、捻れた板状を呈する翼部品の三次元曲線とな
る端縁部を、簡単な構成で合理的に面取り加工すること
のできる面取り加工装置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】上記目的を達成する本発
明の面取り加工装置は、捻れた板状のワークの端縁を面
取り加工するものであって、前記ワークを略その被加工
端縁に沿う軸を中心として揺動自在に支持する支持手段
を備え、前記軸と平行な方向に移動可能な移動テーブル
と、回転駆動手段によって回転駆動される面取り形状の
凹状のカッターを備え、前記カッターの回転軸を前記移
動テーブルの移動方向と直交させ、且つ前記移動テーブ
ルの移動方向と平行な揺動軸で揺動可能に支持して成る
切加工手段と、前記加工手段を前記カッターが前記ワー
ク側に向かう方向に所定の力で揺動付勢する揺動付勢手
段と、を備えて構成されていることを特徴とする。

【０００８】

【作用】研削手段の切削カッターを揺動付勢手段によっ
てワークの被加工端縁に圧接させると共に回転駆動手段
によって回転駆動し、移動テーブルを移動することによ
り被加工端縁を面取り加工する。この時、カッターと対
応する被加工端縁の被加工部位は前後及び上下に変位す
るが、前後方向の変位はワークの被加工端縁がカッター
に案内されてワークが支持手段による支持軸を中心とし
て揺動することで、上下方向の変位は加工手段がワーク
の被加工端縁に案内されて揺動することで、被加工部位
の変位に追従して面取り加工する。

【０００９】

【発明の実施例】以下添付図面を参照して本発明の実施
例について説明する。図１は本発明に係る面取り加工装
置の一実施例の全体斜視図である。図示面取り加工装置
１０は、ジェットエンジンの圧縮機の静翼である図２に
斜視図を示すワーク１の後端縁部１Ａを円弧状に面取り
加工するものである。ワーク１の長手方向両端にはそれ
ぞれ円柱状の支持突起１Ｂが突設されており、この支持
突起１Ｂは被加工端縁である後端縁部１Ａと略平行に当
該ワーク１を長手方向に貫く略一直線軸上に配置されて
いる。後端縁部１Ａはこの直線軸と平行な基準線：Oに
対して図示のごとく前後：Ｙ、上下：Ｚ変位する曲線と
なっている。

【００１０】面取り加工装置１０は、フレーム１１の上
面にガイドレール１２が左右に延設され、そのガイドレ
ール１２上に移動テーブル２０が当該ガイドレール１２
に沿って移動可能に支持されると共に、中央後方側に加
工手段としての切削機構３０が配置されて構成されてい
る。フレーム１１上部の移動テーブル２０及び切削機構
３０は透明アクリルのカバー１３によって覆われ、当該
カバー１３の前面は揺動開閉可能となっているものであ
る。

【００１１】移動テーブル２０は、その図中左端に操作
アーム２１が後方側に突出して設けられ、この操作アー
ム２１とフレーム１１にガイドレール１２と平行に設け
られたエアシリンダー１４のロッドとが結合されて、エ
アシリンダー１４の駆動によってガイドレール１２に沿
って移動駆動されるようになっている。その移動範囲
は、移動テーブル１２の長さと略等しく、図示のごとく
フレーム１１の左右方向中央に設けられる切削機構３０
より右側の領域の位置から、切削機構３０より左側の領
域に移動し得るようになっており、これによって移動テ
ーブル２０上に支持されたワーク１の左端部が切削機構
３０に対応する位置から右端部が対応する位置まで移動
可能となっているものである。尚、この移動駆動範囲
は、移動テーブル２０に備えられた図示しない操作駒
が、フレーム１１の上面に備えられた図示しない左右一
対のリミットスイッチを操作することによって設定され
るようになっており、ワーク１の長さに応じて適宜設定
変更可能となっているものである。

【００１２】移動テーブル２０の上面には、高さ規制板
２２がその移動方向と平行に立設されると共に、両端部
の前面部にそれぞれ支持手段としてのワーク支持ブロッ
ク２３が設けられている。

【００１３】高さ規制板２２は、図１のＡ矢視拡大図で
ある図３に示すように、所定厚さの板状であって移動テ
ーブル２０の上面に垂直に立設され、その上縁面２２Ａ
までの高さはワーク支持ブロック２３に支持されるワー
ク１の対応する部位の高さに対して所定の関係を有して
形成されており、この上縁面２２Ａ上に後述するカッタ
ー３３に外挿されたベアリング３６を支持することでそ
れより下方へのカッター３１の移動を防いで加工量を規
制するものである。

【００１４】ワーク支持ブロック２３は、上方に開放す
るＶ字状の支持溝２３Ａを有するいわゆるＶブロック状
であって、その支持溝２３Ａの延設方向を移動テーブル
２０の移動方向と平行として固定されており、支持溝２
３Ａでワーク１の支持突起１Ｂを支持する。これによ
り、ワーク１は支持突起１Ｂを中心として揺動可能に支
持される。尚、２４は、ワーク１の前後両側に立設され
たワーク１の倒立を防ぐストッパーである。

【００１５】切削機構３０は、フレーム１１の左右方向
中央に、回転駆動手段としてのエアグラインダー３１
が、移動テーブル２０の移動方向と平行な枢支軸３２Ａ
によってブラケット３２に揺動可能に支持されて構成さ
れている。

【００１６】エアグラインダー３１は、そのチャックに
カッター３３を把持し、そのカッター３３を前方（可動
テーブル２０側）に向け且つ移動テーブル２０の移動方
向と直交させて設けられており、枢支軸３２Ａを中心と
して揺動するとカッター３３が移動テーブル２０の移動
方向と直交する平面内で揺動するようになっている。ま
た、その配設位置は、カッター３３が水平の時、後述す
るその刃が丁度ワーク支持ブロック２３に支持されたワ
ーク１の後端縁１Ａに対応するように設定されている。

【００１７】エアグラインダー３１の後端部（カッター
３３と反対の側）には、他端にウェイト３４が設けられ
たワイヤーロープ３５が結合されている。このワイヤー
ロープ３５はフレーム１１の後部に立設された支柱１５
の上部に備えられた滑車１６を巻回してウェイト３４側
がその重さで鉛直に垂下しており、これによってエアグ
ラインダー３１は、ウェイト３４の重量によってカッタ
ー３３を下方とする側に揺動付勢されている。

【００１８】カッター３３は、図３に示すように、ワー
ク１の面取り形状と対応する凹状の切削刃部３３Ａがシ
ャンク３３Ｂの周面に形成されているものである。ま
た、シャンク３３Ｂの高さ方向規制案内板２２と対応す
る位置には、ベアリング３６が外挿配設されている。

【００１９】而して、上記のごとく構成された面取り加
工装置１０は、下記のごとく作用してワーク１の後端縁
１Ａを面取り加工する。

【００２０】まず、移動テーブル２０をその移動範囲の
右側端に位置させ、ワーク１を移動テーブル２０のワー
ク支持ブロック２３にその後端縁部１Ａを上側として支
持させる。ワーク１はその両端の支持突起１Ｂが支持ブ
ロック２３に載置状態とされ、支持突起１Ｂを中心とし
て揺動自在に支持され、前後方向の倒れはストッパー２
４によって規制される。

【００２１】この状態でワーク１の左側端部が切削機構
３０と対応しており、切削機構３０のカッター３３の切
削刃部３３Ａをワーク１の後端縁部１Ａに載置する。こ
れにより、カッター３３が前述のウェイト３４による揺
動付勢力によってワーク１の後端縁部１Ａ上に圧接さ
れ、切削刃部３３Ａの凹部内にワーク１の後端縁部１Ａ
がはまり込むためにワーク１は前後に倒れることなく保
持される。

【００２２】この状態で、エアグラインダー３１を回転
駆動しつつエアシリンダ１４の駆動によって移動テーブ
ル２０を左方向に移動駆動することにより、ワーク１の
後端縁部１Ａに回転するカッター３３が所定の力（ウェ
イト３４による揺動付勢力）で圧接されて後端縁部１Ａ
に沿って移動しつつ当該後端縁部１Ａを面取り加工す
る。

【００２３】ここで、後端縁部１Ａは三次元の曲線であ
るため、切削機構３０と対応する後端縁部１Ａの部位
（カッター３３による切削部位）は移動テーブル２０の
移動（ワーク１の支持軸方向の移動）に伴って上下及び
前後に変位する。この被加工後端縁部１Ａの変位に対し
ては、上下方向の変位はエアグラインダー３１の揺動に
よって、前後方向の変位はワーク１の揺動によって対応
する。つまり、カッター３３の切削刃部３３Ａの凹部内
にワーク１の後端縁部１Ａがはまり込んだ状態となって
いるため、上下方向の変位に対してはウェイト３４によ
る揺動付勢力によって切削刃部３３が常にワーク１の後
端縁部１Ａに圧接することで追従し、前後方向の変位に
対してはカッター３３の切削刃部３３Ａの凹部に案内さ
れてワーク１が変位量と同量揺動するものである。

【００２４】カッター３３の切削刃部３３Ａがワーク１
の右端（終端）に至ると、エアシリンダ１４を逆に駆動
して初期状態（始端）に戻し、後端縁部１Ａが所定の円
弧状に面取りされるまで切削を繰り返す。終端から始端
に戻す際には、エアグラインダー３１の駆動（カッター
３３の回転）を停止して切削をしないようにしても、切
削を継続してもいずれでも良く、カッター３３の回転方
向と送り方向との関係で良好な仕上げを得るように選択
すれば良いが、往復で切削した方が短時間で切削が終了
することは勿論である。

【００２５】切削加工量は、カッター３３に外挿された
ベアリング３６が、高さ規制板２２の上縁面に当接する
ことで規制されるようになっている。つまり、高さ規制
板２２の上縁面２２Ａは、正規に加工された（加工終了
後の）ワーク１の端縁に沿ってカッター３３が移動する
と、丁度ベアリング３６の外面が当接する形状に形成さ
れており、逆に加工時において切削が進行して高さ規制
板２４の上縁面２２Ａにベアリング３６が当接すると、
カッター３３の圧接力をベアリング３６を介して高さ規
制板２２が受けることとなり、ワーク１へのカッター３
３の圧接が解除されて切削が行われなくなるようになっ
ているものである。

【００２６】尚、上記実施例では、ワーク１の揺動自在
の支持をワーク１に突設された支持突起１Ｂをワーク支
持ブロック２３によって行うように構成したが、旋盤に
用いる回転センタを利用して支持するように構成しても
良い。また、カッター３３をワーク１に押圧付勢する付
勢手段をウェイト３４によって構成したが、バネ等によ
って付勢するように構成しても良いものである。更に、
移動テーブル２０の移動駆動をエアシリンダ１４によっ
て行なっているが、手動として構成しても良いものであ
る。

【００２７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明による面取り
加工装置によれば、加工手段のカッターを揺動付勢手段
によってワークの被加工端縁に圧接させ、回転駆動手段
によって回転駆動しつつ移動テーブルを移動することに
より、カッターによる被加工部位の前後の変位に対して
はカッターに案内されることによるワークの支持軸を中
心とする揺動によって、また上下の変位に対しては加工
手段の揺動によって対応して、被加工部位の変位に追従
して面取り加工することができる。従って、捻れた板状
を呈する翼部品の三次元曲線となる端縁部を、簡単な構
成で合理的に円弧状に面取り加工することができるもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る面取り加工装置の一実施例の概略
構成を示す斜視図である。

【図２】ワークの斜視図である。

【図３】図１のＡ矢視図に相当するワークの始端部の加
工状態を示す拡大断面図である。

【図４】ワークの終端部の加工状態を示す拡大断面図で
ある。

【符号の説明】

１ ワーク ２０ 移動テーブル ２３ ワーク支持ブロック（支持手段） ３０ 切削機構（加工手段） ３１ エアグラインダー（回転駆動手段） ３２Ａ 枢支軸（揺動軸） ３３ カッター ３４ ウェイト（揺動付勢手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山崎 公弘 東京都田無市向台町三丁目５番１号 石川 島播磨重工業株式会社田無工場内 (72)発明者 岡部 忠夫 東京都田無市向台町三丁目５番１号 石川 島播磨重工業株式会社田無工場内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】捻れた板状のワークの端縁を面取り加工す
   るものであって、 前記ワークを略その被加工端縁に沿う軸を中心として揺
   動自在に支持する支持手段を備え、前記軸と平行な方向
   に移動可能な移動テーブルと、 回転駆動手段によって回転駆動される面取り形状の凹状
   のカッターを備え、前記カッターの回転軸を前記移動テ
   ーブルの移動方向と直交させ、且つ前記移動テーブルの
   移動方向と平行な揺動軸で揺動可能に支持して成る加工
   手段と、 前記加工手段を前記カッターが前記ワーク側に向かう方
   向に所定の力で揺動付勢する揺動付勢手段と、 を備えて構成されていることを特徴とする面取り加工装
   置。