JPH106122A - アンダカットされた溝を製作するための装置と方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 ロータ溝の製作時にデイスクミーリング
カッタによる溝の一般的なアンダカットのない開放と、
ＨＳＳ−形削りエンドミルによる形削りとの間に、予備
仕上げ削り工程が挿入される。この予備仕上げ削り工程
において、リバーシブルスローアウエーチップを装着し
た形削りエンドミルにより溝の横断面形状が予備加工さ
れる。このことのために使用される形削りエンドミル１
はその歯先のところでその歯フランクのところに比して
比較的多い切刃数を有していることにより特徴付けられ
る。さらに、周方向でのリバーシブルスローアウエーチ
ップの切刃のオーバラップにより規定される刃が途切れ
ており、その結果、ほぼ平面状の、こわさの少ない切屑
が形成される。 【効果】 すべての切刃における切屑厚がほぼ同じ大き
さとなり、送り速度を増大せしめることが可能であり、
溝の加工時間を短縮することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はアンダカットされた
溝を、特にタービンロータなどに羽根を固定するための
モミの木形状の横断面を有する直線的なかつ傾斜した溝
を、製作するための装置と方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】タービンロータは多くの場合、半径方向
外向きに突出したディスク状の複数の部分（羽根支持部
分）を備えた円筒状の基体を有している。円筒状のター
ビンロータのその他の円筒状部分に対して同軸的に配置
されたこの部分はその周方向に沿って、成形横断面を有
していて軸方向に延びる又は軸線方向に対して斜めに延
びる多数の溝を備えている。これらの溝はそれ相応に形
成された羽根基部の固定のために役立てられると共に、
局部的な負荷を回避しかつそれぞれのタービン羽根の正
確な保持を確実たらしめるために、精密な形状で、換言
すれば例えば０．０１ｍｍのわずかな誤差で製作されな
ければならない。

【０００３】溝の製作は多くの場合、例えばケールマン
（Ｋｏｅｌｌｍａｎｎ）社の「メトーデン・ウント・マ
シーネン・ツア・フレースベアルバイトゥング・フォン
・ゲネラトーア−・ウント・タービネンロートレン（Ｍ
ｅｔｈｏｄｅｎ ｕｎｄ Ｍａｓｃｈｉｅｎｅｎ ｚｕ
ｒ Ｆｒａｅｓｂｅａｒｂｅｉｔｕｎｇ ｖｏｎ Ｇｅ
ｎｅｒａｔｏｒ− ｕｎｄ Ｔｕｒｂｉｅｎｅｎｒｏｔ
ｏｒｅｎ）」のゾンダードゥルック（Ｓｏｎｄｅｒｄｒ
ｕｃｋ）第９巻、（Ｋｏｅｌｌｍａｎｎ Ｍａｓｃｈｉ
ｅｎｅｎｂａｕ有限会社， ５６０２ Ｌａｎｇｅｎｂ
ｅｒｇ／Ｒｈｅｉｎｌａｎｄ在）に記載されているミー
リング加工法で行われる。この場合、個々の溝のミーリ
ング加工のための素材の位置決めに役立つ締付・割出装
置に適当な素材が支承される。その場合、溝の加工には
複数の加工工程が必要である。第１の加工工程では、デ
ィスクミーリングカッタにより粗削りミーリング加工で
溝が開かれる。その際、アンダカットのない、後の所望
の溝形状に粗く類似した輪郭で溝が形成される。このこ
とのためにディスクミーリングカッタが役立てられ、こ
のディスクミーリングカッタが１送り運動で、開くべき
溝の縦方向にワークを通して案内される。直線的な又は
斜めの溝の仕上げ加工である第２の加工工程において、
ＨＳＳ−エンドミル又はＨＳＳ−形削りミーリングカッ
タ（ＨＳＳ：Ｈｏｃｈｌｅｉｓｔｕｎｇｓｓｃｈｎｅｌ
ｌｓｔａｈｌ）が極めて精密に溝を通して縦方向に案内
され、これにより、０．０１ｍｍよりも少ない形状誤差
で所望のモミの木形状の横断面を有する溝を形成する。
このミーリング加工工程では粗く粗削りされた（予め開
かれた）溝のフランクに、典型的にモミの木形状の横断
面を有する縦方向に延びるアンダカットが形成される。

【０００４】ＨＳＳ−形削りミーリングカッタの送りは
縦方向に行われ、その際、特に形成すべきアンダカット
領域内では比較的多量の材料切削が必要である。その場
合、可能な送り速度は当然制限され、その際、毎分４０
ないし８０ｍｍの送り速度が得られる。その反面、個々
の溝のための加工時間は所定時間を下回ることができな
い。従って、タービンロータの周囲に形成される溝の数
が多いためタービンロータの全加工時間が莫大となり、
これがコストに影響する。

【０００５】別の問題がＨＳＳ−エンドミルに関連して
生じる。このエンドミルでの切削は形削り時に溝の達成
可能な精度を規定する。このことの意味するところは、
ＨＳＳ−エンドミルは摩耗により著しい形状偏倚を生ぜ
しめられる前にそのつど後研磨されなければならないと
いうことである。それゆえ、ミーリング加工時にはいつ
でも、十分に鋭利なかつ少なくとも近似的に形状を維持
する工具が存在することを保証するために、工具在庫を
比較的多く保有することが必要であり、他面において作
業し終わった又は摩耗したＨＳＳ−エンドミルが指定研
磨工場に保有されていなければならない。その上、すく
い面において行う後研削時には、周方向に対する逃げ面
の向きが鋭角的であるためミーリングカッタの形状偏倚
が生じる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】最初に述べた問題点か
ら出発する本発明の課題は、アンダカットされた溝を製
作するための切削工具と、加工時間を短縮させる切削方
法とを提供することにある。さらに本発明の課題とする
ところは、それぞれの切削工具の長い耐用寿命を可能な
らしめる切削工具と切削法とを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】特に最初の課題は、請求
項１に記載された本発明切削工具によれば、互いに角を
成している複数の面を同時に加工又は形成するための切
削工具において、長手方向中央軸線を中心として回転す
る工具ボディが設けられており、この工具ボディに対し
て定置に配置された少なくとも３つのアクティブな切刃
が設けられており、該切刃が長手方向中央軸線を中心と
する工具ボディの回転時に、被加工面に相応する輪郭を
有する回転形状を規定しており、かつ少なくとも２つの
前記アクティブな切刃が長手方向中央軸線に対して２つ
の互いに異なる角を成しており、長手方向中央軸線と比
較的小さい角を成していて１つの共通の面を規定するア
クティブな切刃の数が、回転軸線と比較的大きな角を成
していて同様に１つの共通の面を規定しているアクティ
ブな切刃の数よりも多いことにより、かつ請求項２に記
載された本発明切削工具によれば、互いに角を成してい
る複数の面を同時に加工又は形成するための切削工具に
おいて、長手方向中央軸線を中心として回転する工具ボ
ディが設けられており、この工具ボディに対して定置に
配置された少なくとも３つのアクティブな切刃が設けら
れており、該切刃が長手方向中央軸線を中心とする工具
ボディの回転時に、被加工面に相応する輪郭を有する回
転形状を規定しており、かつ少なくとも２つの前記アク
ティブな切刃が長手方向中央軸線に対して２つの互いに
異なる角を成しており、送り方向と比較的小さい角を成
すアクティブな切刃の数が送り方向と比較的大きな角を
成すアクティブな切刃の数よりも少ないことにより解決
される。

【０００８】最初に述べた課題は、請求項２１記載され
た本発明製作方法によれば、アンダカットされた溝、特
にタービン羽根を固定するためにタービンロータに設け
た溝を製作するための方法において、イ）ディスクミー
リングカッタを用いてアンダカットのない粗く前成形さ
れた溝をワークに切込むことにより溝を開き、ロ）所望
の溝に対してコンスタントな削り代を有するアンダカッ
トを形成するために、リバーシブルスローアウエーチッ
プ（Ｗｅｎｄｅｓｃｈｎｅｉｄｐｌａｔｔｅｎ）を備え
た形削りエンドミルを、予め開いた前記溝を通して長手
方向に案内することにより溝を予備仕上加工し、ハ）Ｈ
ＳＳ−形削りエンドミルを、前記予備仕上加工された溝
を通して長手方向に案内することにより溝を仕上加工す
ることにより溝を仕上加工することにより解決される。

【０００９】請求項１によれば、複数の切刃の向きに応
じて複数の切刃が種々異なる切刃数を規定するような切
削工具が設けられている。例えば、この切削工具はその
周囲に、長手方向中央軸線と合致した回転軸線に対して
平行に位置決めされた複数の切刃を備えている。モミの
木形状の横断面を有する溝の加工のための形削りエンド
ミルでは、比較的短い切刃がミーリングカッタの歯先に
設けられる。これらの切刃は工具ボディの回転軸線（長
手方向中央軸線）に対して半径方向に向けられた送り方
向に対して直角に向けられている。歯先に続いて設けら
れた切刃は回転軸線並びに送り方向と鋭角を成してい
る。長手方向中央軸線又は回転軸線に対して平行に向け
て歯先に配置された切刃は、斜めに配置された切刃によ
り規定された切刃数に比して多い切刃数を規定してい
る。回転軸線に関連してこのことの意味するところは、
回転軸線に対する小さな角（角ゼロであることもできる
鋭角）を有する切刃の切刃数は、回転軸線と比較的大き
な角を成すそれぞれの切刃の切刃数に比して多いという
ことである。請求項２によれば送り方向に関連して、送
り方向に対して直角又は比較的大きな鋭角で位置する各
切刃は、送り方向と比較的小さな鋭角を成す各切刃に比
して比較的多い切刃数を規定している。

【００１０】

【発明の効果】この手段によれば、すべての切刃におけ
る切屑厚がほぼ同じ大きさとなる。送り方向に対して直
角又はそれからわずかに偏倚した角で配置された切刃の
数がその他の切刃数に対比して多いことにより、送り速
度を増大せしめることが可能である。このことにより最
終的には個々の溝の加工時間の短縮が得られ、その結
果、タービンロータの溝数が多いこととあいまって従来
の加工法に比して全体的に見れば著しい時間の節約が得
られる。例えば、斜めに配置された切刃が回転軸線に対
してほぼ４５°の角度で配置され、かつ歯先領域内で切
刃数ｚ＝２と、その他の領域内で切刃数ｚ＝１を有して
いると、１つの刃（切刃数ｚ＝１）を備えた切削工具に
対比して２倍の送りで加工が行われることになり、この
ことは５０％の時間の節約をもたらす。

【００１１】さらに、請求項２には送り方向が回転軸線
に対して平行に位置する切削工具が規定されている。

【００１２】本発明の特別有利な構成によれば、工具ボ
ディが刃組を備えている。この刃組は有利には工具ボデ
ィに解離可能に結合されたリバーシブルスローアウエー
チップから成る。リバーシブルスローアウエーチップは
高い切削能力を可能にし、ひしては、ＨＳＳ−形削りミ
ーリングカッタに比して極めて高い送り速度を可能にす
る。摩耗時にリバーシブルスローアウエーチップを交換
又は逆転することができ、その結果、当該切削工具の形
状保持性を保証することができる。特に、各リバーシブ
ルスローアウエーチップを“分散させる（ｅｎｔｆｌｅ
ｃｈｔｅｎ）”のが有利である。この意味は、それぞれ
のリバーシブルスローアウエーチップにおいて１つの主
切刃と、これと隣り合って歯先に配置された切刃とだけ
を作用させるということである。周方向で互いに前後し
て配置された複数のリバーシブルスローアウエーチップ
の切刃のオーバラップがフランク領域内での１つの完全
な刃と、歯先領域内での２つの刃とを生ぜしめる。この
ような配置により切削時に生じた切屑は、主として有利
には直線的に形成された主切刃と、これに続いて隣り合
って形成された短い切刃とにより切り取られるため、著
しく平面的であり、ひいてはフレキシブルである。この
ことは切屑案内のために歓迎される。

【００１３】上記構造を有する切削工具では、チップ取
付部が工具ボディに有利にはスパイラル又はつる巻き線
に沿って配置される。これにより、リバーシブルスロー
アウエーチップは切削過程時に同時にではなく相前後し
てワークに係合することができ、このことにより、静か
な作業、換言すればソフトな切削過程が可能となる。

【００１４】個々のリバーシブルスローアウエーチップ
の切屑室は互いに分離されている。このことにより、切
り取られた切屑は互いに衝突しかつ引っ掛かることなし
に別々に案内される。

【００１５】切屑室と切屑室との間には工具ボディに補
強リブを形成することができ、これらの補強リブは切屑
室を互いに分離すると共に工具ボディを補強するのに役
立つ。これにより、加工精度が増大する。

【００１６】アンダカットされた溝を製作する本発明方
法では、公知技術から公知の加工工程、要するに溝の開
放と溝の仕上削りとに対して付加的に、粗削り（溝の開
放）と仕上削りとの間で実施される付加的な加工工程が
実施される。この付加的な加工工程は溝の予備仕上削り
であり、その際、所望の溝に関してコンスタントな不足
寸法で、もしくはコンスタントな削り代を残して溝が形
成される。次いで、仕上加工工程で一様な材料厚が切り
取られ、このことが工具の摩耗を低下せしめ、かつ仕上
加工工具の切刃の全長にわたり一様な摩耗が切刃にもた
らされる。このことにより、仕上加工工具の耐用寿命が
改善される。

【００１７】さらに、仕上加工工程では材料切削量がわ
ずかであるため、送り速度が増大し、その結果、加工時
間が著しく減少する。

【００１８】予備仕上削り工程は有利にはリバーシブル
スローアウエーチップを装着した形削りエンドミルによ
り行われる。この工程は、リバーシブルスローアウエー
チップにより高い切削能力が得られるために、高い送り
速度を可能ならしめる。

【００１９】

【発明の実施の形態】次に、図示の実施例につき本発明
を説明する。

【００２０】図１には形削りエンドミル１として形成さ
れた切削工具が示されており、この切削工具はアンダカ
ットされた溝２（図８）の予備仕上削りのために使用さ
れる。溝２は特に蒸気タービンのためのタービンロータ
３のタービン羽根のための固定溝として形成されてい
る。この場合、溝２はタービンロータ３のその他のロー
タ部分を越えて半径方向に突出した円筒状部分４に設け
られており、これらの溝２はそれぞれその両端部で開放
されている。

【００２１】形削りエンドミル１は図１によれば工具ボ
ディ５を備えており、この工具ボディ５は円筒状の基本
形状から出発してその一方の端部、図１では上方の端部
に、工具収容部又はスピンドル収容部内での保持のため
のコーン７を備えている。このコーン７は有利には中空
軸円錐又は急勾配円錐として形成されている。このコー
ン７に続いて、周方向溝を備えたほぼ円筒状のつまみ部
８が設けられており、このつまみ部８から、成形された
リバーシブルスローアウエーチップ支持部９が延びてい
る。このリバーシブルスローアウエーチップ支持部９
は、工具ボディ５のその他の部分７，８と同様に、形削
りエンドミル１の使用時にその回転軸線と合致する長手
方向中央軸線１１に対して同軸的に配置されている。

【００２２】リバーシブルスローアウエーチップ支持部
９は縦断面図でみてほぼ、形成すべき溝の横断面に若干
の削り代を残して合致した外輪郭を有している。例えば
図２に示す形成されるべき溝はモミの木形状の横断面を
有しており、この溝２はその溝フランク４のところに溝
内部へ突入していて溝長手方向に延びるリブ１２ａ，１
２ｂ，１２ｃ，１２ｄ（以下１２で全体を示す）と、こ
れらのリブの間に位置する長手方向に延びる凹設部１３
ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ（以下１３で全体を示す）
とを有している。このような溝の場合には、リバーシブ
ルスローアウエーチップ支持部９は、円錐台状の基本形
から出発して、互いに軸方向に間隔をおいて周方向で延
びる全部で４つの半径方向突出部又は周方向で延びる環
状隆起部１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ（以下１４で
全体を示す）を備えている。各環状隆起部１４は、それ
ぞれ１つの凹設部１３の切削加工に役立つ区分をそれぞ
れ形成していてる。そのことのために、リバーシブルス
ローアウエーチップ支持部９は、それぞれ適合するピッ
チを有するスパイラルに沿って配置された２つのリバー
シブルスローアウエーチップ列１６，１７を備えてい
る。

【００２３】リバーシブルスローアウエーチップ列１６
には、全部で４つのチップ取付部１８ａ，１８ｂ，１８
ｃ，１８ｄ（以下１８で全体を示す）が所属している。
その場合、リバーシブルスローアウエーチップ列１６内
には各環状隆起部１４のところに、環状隆起部１４を中
断する１つのチップ取付部１８が正確に配置されてい
る。各チップ取付部１８は、半径方向と軸方向とに向け
られた支持面を備えており、この支持面には、互いに角
を成していて支持面に垂直な２つの当接面１９ａ，１９
ｂ，１９ｃ，１９ｄ（以下１９で全体を示す）及び２０
ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ（以下２０で全体を示す）
が続いて設けられている。さらに、図１からわかるよう
に、それぞれのチップ取付部１８には、形削りエンドミ
ル１の回転方向でみて前方に位置していて環状隆起部１
４を中断する切欠２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ（以
下２２で全体を示す）が対応して配置されており、これ
らの切欠２２が切屑室として役立てられる。切欠２２は
互いにリブ又はウエブ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ
（以下２３で全体を示す）により分離されており、これ
らのウエブ２３は切屑室からそれぞれ隣接する切屑室へ
の切屑の移行を阻止すると共に、付加的にリバーシブル
スローアウエーチップ支持部９における形削りエンドミ
ル１の補強を生ぜしめている。

【００２４】リバーシブルスローアウエーチップ列１７
は長手方向中央軸線１１に関してリバーシブルスローア
ウエーチップ列１６に対して線対称的に形成されてお
り、このリバーシブルスローアウエーチップ列１６の記
述はリバーシブルスローアウエーチップ列１７も当ては
まる。リバーシブルスローアウエーチップ列１７のそれ
ぞれ１つのチップ取付部２５が対を成してチップ取付部
１８に対応して配置されている。チップ取付部１８とチ
ップ取付部２５（これらの正確な設計についてはこの後
適当箇所で説明する）とには、互いに合致したリバーシ
ブルスローアウエーチップ２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２
７ｄ（以下２７で全体を示す）と、リバーシブルスロー
アウエーチップ２７′ａ，２７′ｂ，２７′ｃ，２７′
ｄ（以下２７′で全体を示す）とが保持されており、こ
れらのリバーシブルスローアウエーチップが図３から図
４までに示されている。図４（ａ）に示したように、リ
バーシブルスローアウエーチップ２７は平行四辺形の縁
に配置された全部で４つの主切刃２８−１，２８−２，
２９−１，２９−２を備えている。さらに、このリバー
シブルスローアウエーチップ２７は、固定用開口３１の
中央軸線を規定する直線３２に関して線対称的に形成さ
れている。以下に主切刃２８−１，２８−２及び２９−
１，２９−２はそれぞれ符号２８，２９をもって示す。

【００２５】主切刃２８，２９の間に閉じられたコーナ
領域内では、主切刃２８，２９が丸みを介して短い直線
状のコーナ切刃３４（３４−１，３４−２）へ移行して
いる。図４（ａ）の平面図から看取されるすくい面は、
図４（ｂ）及び図４（ｃ）から分かるように逃げ面３
６，３７，３８へ続いており、この逃げ面３６，３７，
３８はすくい面に対して鋭角を成しており、かつ形削り
エンドミル１に形成された逃げ角がすべてポジティブで
あるように向けられている。

【００２６】互いに周方向でオーバラップしているそれ
ぞれ２つのチップ取付部１８，２５の構成と、特にその
相互の半径方向及び軸方向の向きが図２に示されている
（このことはチップ取付部対１８ａ，２５ａ；１８ｂ，
２５ｂ；１８ｃ，２５ｃ；８ｄ，２５ｄについても当て
はまる）。チップ取付部１８，２５は互いに対を成して
直径方向で対向して位置しており、これに対して当接面
１９，２０は、リバーシブルスローアウエーチップ２
７，２７′が軸方向で１０分の１ミリメートルの範囲内
の値だけ互いにずれるように軸方向で位置決めされてい
る。図５にはリバーシブルスローアウエーチップ２７，
２７′が周方向でオーバラップして投影された状態で示
されている。前述の軸方向のずれは、両方のリバーシブ
ルスローアウエーチップ２７，２７′がそれぞれ１つの
主切刃２８′，２９とそれらのコーナ切刃３４′，３４
だけが作用するように設定されている。それゆえ、リバ
ーシブルスローアウエーチップ２７，２７′のオーバラ
ップは、両方のリバーシブルスローアウエーチップ２
７，２７′が凹設部１３の溝フランク領域のための共通
の１つの切刃と、歯先領域４１内の二重切刃とを規定す
るように設定される。それゆえ、切刃数ｚは長手方向中
央軸線１１（図１）に対して斜めに配置された主切刃２
８′，２９の領域内ではｚ＝１であり、長手方向中央軸
線１１に対して平行に配置されたコーナ切刃３４′，３
４の領域内ではｚ＝２である。それゆえ、歯先領域４１
内の切刃数は、長手方向中央軸線１１に対して角４５°
を成すフランク領域内の切刃数の２倍である。このこと
は、形削りエンドミル１においてその送り方向が図５
（ａ）で図平面に垂直である場合には、送り方向に対し
て横方向に配置された切刃３４′，３４により規定され
る切刃数が、送り方向に対して鋭角を成して配置された
主切刃２８′，２９の切刃数に比して多く、要するに２
倍である。

【００２７】このことにより、図５（ｂ）で理想化され
て略示された切屑形状が得られる。この切屑４２は図５
（ｂ）に関して矢印で示された送り方向４３でみて種々
異なる大きさを有している。切削量Ｓはフランク領域内
に比して歯先領域４１内で明らかに小さい。フランク領
域内では切削量Ｓが１回転当たりの送り量に対応してお
り、他方、歯先領域内での切削量Ｓは、切刃数が２倍で
あるため１回転当たり送り量の半分に対応している。
（１回転当たりの）送り量は図５（ｂ）に符号ｆで示さ
れている。

【００２８】しかし、歯先領域４１内での切屑厚Ｄは切
削量Ｓと合致している。フランク領域内では切屑厚Ｄは
切削量Ｓの傾斜投影を成している。それゆえ、フランク
領域内では比較的大きな切削量Ｓに比して切屑厚Ｄがわ
ずかである。結果として、歯先領域４１内の切屑厚Ｄと
フランク領域内の切屑厚Ｄとが互いに近似的に合致して
いる。これにより、主として切屑厚Ｄにより規定される
刃の摩耗、要するに切刃３４′，２８′の摩耗は相互に
釣合いが取れる。歯先領域内での大きな摩耗は生じな
い。同様なことがリバーシブルスローアウエーチップ２
７にも当てはまる。

【００２９】図５（ｂ）に示された切屑４２はほぼ平面
的であり、従ってフレキシブルである。これにより、良
好な切屑形成が得られる。このことは、送り方向４３に
対して鋭角を成して配置された切刃のための切刃数が、
送り方向４３に対して比較的大きな角度（直角）を成し
て作用する切刃の切刃数に比して少ないという切刃ジオ
メトリの本質により達成される。このことは直線的な切
刃についても、かつ曲線的な切刃についても当てはま
る。

【００３０】長手方向中央軸線１１に対して同軸的に工
具ボディ５が冷却媒体通路４４により貫通されている。
この冷却媒体通路４４はリバーシブルスローアウエーチ
ップ支持部９を通って作業箇所、換言すれば切屑室２２
へ、ひいてはリバーシブルスローアウエーチップ２７，
２７′へ通じている。

【００３１】以上説明した形削りエンドミル１は次のよ
うに作動する。

【００３２】図８に示されたようなタービンロータ３に
溝２を形成するために、該当素材がまず割出装置に受容
される。図６に略示されたディスクミーリングカッタ４
６により、図６に部分的に横断面して示されたタービン
ロータの円筒状部分４内にアンダカットのない溝が開か
れる。そのことのために、リバーシブルスローアウエー
チップ４７を装着したディスクミーリングカッタ４６が
回転軸線４８を中心として回転し、その際、矢印４９の
方向で所望の深さまで下げられた後、１送り運動で所望
の溝の縦方向に円筒状部分４を突っ切って案内される。
その際、ディスクミーリングカッタ４６は図６に示すよ
うな、形成すべき溝横断面の内向きに最も突出したリブ
１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）により規定さ
れるプロフィールを有する段溝２′を形成する。

【００３３】段溝２′の開放の後に、図２に示されてい
るような予備仕上削りの実施のための形削りエンドミル
１が、その長手方向中央軸線１１でワークの半径方向と
合致するように、かつ予め開かれた段溝２′に対して対
称的にその端部の前に位置するようにタービンロータ３
の２つの円筒状部分４の間に位置決めされる。形成すべ
き溝の縦方向に向けられた送り運動により、それ自体回
転している形削りエンドミル１が段溝２′を通して案内
される（図２）。その際、図７示したように、形削りエ
ンドミル１は粗く予め開かれた段溝２′内へ側方の凹設
部１３（１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ）もしくは１
３′（１３′ａ，１３′ｂ，１３′ｃ，１３′ｄ）を切
削する。このことは図５（ａ）に示したように、フラン
ク領域内並びに歯先領域４１内において仕上削りされる
溝２の所望の輪郭５１に対してほぼコンスタントな削り
代Ａを残して行われる。歯先領域４１内での切刃数がフ
ランク領域内での切刃数に比して多いために、各リバー
シブルスローアウエーチップ２７のアクティブな切刃２
８，２９，３４における切屑厚Ｄがほぼ補償され、又は
コンスタントとなり、ひいては特に歯先領域４１内では
歯に大きな負荷が生じない。これにより、歯先に過負荷
を与えることなしに送り速度が最大にされることができ
る。送り速度の値は１８０ｍｍ／ｍｉｎまで達成可能で
あり、この値はＨＳＳ−ミーリングカッタにより得られ
る最大送り速度の数倍である。それ自体摩耗軽減のため
にコーティングされたＨＳＳ−ミーリングカッタは多く
とも８０ｍｍ／ｍｉｎの送り速度しか有していない。

【００３４】最後の加工工程において仕上削りが実施さ
れる。その場合、コンスタントな削り代ＡがＨＳＳ−ミ
ーリングカッタにより所望の輪郭５１まで削除される。
このミーリングカッタは比較的わずかな切削能力しか発
揮しなくてすみ、その際、摩耗は削り代Ａがコンスタン
トであるためその切刃の長さにわたりコンスタントに保
たれることができる。ＨＳＳ−ミーリングカッタにより
要求されるわずかな材料切削は仕上削りにおける高い送
り速度を可能成らしめ、これにより、予備仕上削りと仕
上削りとの２段の加工により、要するに始めにリバーシ
ブルスローアウエーチップを装着した形削りエンドミル
１により、次いで仕上加工工程でＨＳＳ−ミーリングカ
ッタにより極めて短い加工時間が達成される。この加工
時間は、予め開放された溝２を単にＨＳＳ−ミーリング
カッタだけによってのみ加工する場合に比して著しく短
い。

【００３５】必要により、形削りエンドミル１による溝
２の予備仕上削りの際の歯先領域４１内の削り代Ａはそ
の他の箇所の削り代Ａに比して小さく設定されることが
できる。このことにより、ＨＳＳ−形削りエンドミルの
歯先が仕上削り時に痛まず、又は仕上削りのために比較
的高い送り速度を可能ならしめる。

【００３６】図４（ａ）に示すリバーシブルスローアウ
エーチップ２７の対称性にもとづき、摩耗した主切刃及
びコーナ切刃２８−１，２９−１，３４−１は、依然と
して形状保持性を有する（未使用の）切刃２８−２，２
９−２，３４−２と交換されることができる。その場合
には、それぞれのリバーシブルスローアウエーチップ２
７がそのチップ取付部から取外され、その中心軸線３２
を中心として角１８０°回転され、かつ再び該当チップ
取付部１８，２５に固定される。さらにリバーシブルス
ローアウエーチップ２７は互いに交換可能である。この
ことにより、予備仕上削り時にそのつど規定された一様
なプロフィールが生ぜしめられる。これに対して、ＨＳ
Ｓ−形削りエンドミルのしばしば行われる後研磨の際に
このカッタのジオメトリ変化にもとづきプロフィール形
状が変化する。さらに、リバーシブルスローアウエーチ
ップの交換は、さもなければ必要な後研磨過程に比して
簡単であり、かつ時間の節約が可能である。

【００３７】必要に応じて、例えばわずかな幅を有する
溝を底部近くまで加工することができるように、リバー
シブルスローアウエーチップ２７ｄをその形状に関して
その他のリバーシブルスローアウエーチップと異なって
形成することができる。

【００３８】ロータ溝の製作時に、ディスクミーリング
カッタによるアンダカットされない一般的な溝の開放
と、ＨＳＳ−形削りエンドミルによる形削りとの間に、
予備仕上削り工程が実施される。この予備仕上削り工程
においてリバーシブルスローアウエーチップを備えた形
削りエンドミルによりプロフィール形状が予備加工され
る。そのことのために使用される形削りエンドミルは、
その例えば半径方向で外側に位置する歯先のところに、
その斜めに位置するフランクのところよりも多い切刃数
を有していることにより特徴づけられている。さらに、
周方向でのリバーシブルスローアウエーチップの切刃の
オーバラップにより規定された切刃が中断されており、
その結果、ほぼ平面的な、こわさの少ない切屑が形成さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】プロフィール溝の予備仕上加工のためのエンド
ミルの斜視図である。

【図２】ワークと係合したリバーシブルスローアウエー
チップを備えた図１の形削りエンドミルを異なる尺度で
示す略示側面図である。

【図３】図１及び図２にの形削りエンドミルのリバーシ
ブルスローアウエーチップを異なる尺度で示す断面図で
ある。

【図４】図３に示すリバーシブルスローアウエーチップ
の平面図（ａ）と、図４（ａ）に示すリバーシブルスロ
ーアウエーチップを横から逃げ面への視線方向でみた側
面図（ｂ）と、図４（ａ）に示すリバーシブルスローア
ウエーチップを斜めから逃げ面への視線方向でみた側面
図（ｃ）である。

【図５】（ａ）は周方向で互いに投影された２つの互い
に協働するリバーシブルスローアウエーチップ相互のジ
オメトリ的な対応関係と所望の溝プロフィールに関連し
たジオメトリ的な対応関係とを歯先領域内で拡大尺度で
示す略示図であり、（ｂ）は図１及び図２にもとづくジ
オメトリ的な相互関係により形成された切屑を断面して
示す図である。

【図６】形成されるべき溝のアンダカットをいまだ備え
ない粗い輪郭でディスクミーリングカッタにより開かれ
た溝を備えたワークの略示断面図である。

【図７】溝の開放の後に行われた予備仕上加工後の図４
（ｃ）のワークの略示断面図である。

【図８】フランジ状にタービンロータに設けられた、ア
ンダカットを備えた溝を有する円筒状部分の縮小した略
示図である。

【符号の説明】

１ 形削りエンドミル、 ２ 溝、 ２′ 段溝（アン
ダカツトのない溝）、３ タービンロータ、 ４ 円筒
状部分、 ５ 工具ボディ、 ７ コーン、８ つまみ
部、 ９ チップ支持部、 １１ 長手方向中央軸線、
１２ リブ、 １３ 凹設部、 １４ 環状隆起部、
１６，１７ リバーシブルスローアウエーチップ列、
１８ チップ取付部、 １９，２０ 当接面、 ２２
切屑室（切欠）、 ２３ リブ（ウエブ）、 ２５
チップ取付部、 ２７，２７′リバーシブルスローアウ
エーチップ、 ２８，２９ 主切刃、 ３１ 固定用開
口、 ３２ 直線（中央軸線）、 ３４，３４′ コー
ナ切刃、 ３６，３７，３８ 逃げ面、 ４１ 歯先領
域、 ４３ 送り方向、 ４４ 冷却媒体通路、 ４６
ディスクミーリングカッタ、 ４７ リバーシブルス
ローアウエーチップ、 ４８ 回転軸線

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに角を成している複数の面を同時に
   加工又は形成するための切削工具（１）において、 長手方向中央軸線（１１）を中心として回転する工具ボ
   ディ（５）が設けられており、 この工具ボディ（５）に対して定置に配置された少なく
   とも３つのアクティブな切刃（２８′，３４，３４′）
   が設けられており、該切刃が長手方向中央軸線（１１）
   を中心とする工具ボディ（５）の回転時に、被加工面に
   相応する輪郭を有する回転形状を規定しており、かつ少
   なくとも２つの前記アクティブな切刃（２８′，３４）
   が長手方向中央軸線（１１）に対して２つの互いに異な
   る角を成しており、 長手方向中央軸線(１１)と比較的小さい角を成していて
   １つの共通の面を規定するアクティブな切刃（３４，３
   ４′）の数が、回転軸線と比較的大きな角を成していて
   同様に１つの共通の面を規定しているアクティブな切刃
   （２８′）の数よりも多いことを特徴とする、アンダカ
   ットされた溝を製作するための装置。
2. 【請求項２】 互いに角を成している複数の面を同時に
   加工又は形成するための切削工具（１）において、 長手方向中央軸線（１１）を中心として回転する工具ボ
   ディ（５）が設けられており、 この工具ボディ（５）に対して定置に配置された少なく
   とも３つのアクティブな切刃（２８′，３４，３４′）
   が設けられており、該切刃が長手方向中央軸線（１１）
   を中心とする工具ボディ（５）の回転時に、被加工面に
   相応する輪郭を有する回転形状を規定しており、かつ少
   なくとも２つの前記アクティブな切刃（２８′，３４）
   が長手方向中央軸線（１１）に対して２つの互いに異な
   る角を成しており、 送り方向（４３）と比較的小さい角を成すアクティブな
   切刃（２８′）の数が送り方向（４３）と比較的大きな
   角を成すアクティブな切刃（３４，３４′）の数よりも
   少ないことを特徴とする、アンダカットされた溝を製作
   するための装置。
3. 【請求項３】 アクティブな切刃（２８′，３４，３
   ４′）がその周方向での投影でみて直線形状から逸れた
   切刃を規定している、請求項１又は２記載の切削工具。
4. 【請求項４】 切刃形状が、互いに１８０°とは異なる
   角を成す少なくとも２つの直線区分を有している、請求
   項３記載の切削工具。
5. 【請求項５】 切刃形状が、対状に互いに１８０°とは
   異なる角を成す少なくとも３つの直線区分を有してい
   る、請求項３記載の切削工具。
6. 【請求項６】 切刃形状が長手方向中央軸線（１１）に
   対して平行に配置された部分（３４）と、長手方向中央
   軸線（１１）に対して鋭角に配置された部分（２８′；
   ２９）とを有している請求項３記載の切削工具。
7. 【請求項７】 長手方向中央軸線（１１）に対して平行
   に配置された切刃区分（３４，３４′）の切刃数が、長
   手方向中央軸線（１１）に対して鋭角に配置された切刃
   区分（２８′，２９）の切刃数よりも多い、請求項６記
   載の切削工具。
8. 【請求項８】 長手方向中央軸線（１１）に対して平行
   に配置された切刃区分（３４，３４′）の切刃数が、長
   手方向中央軸線（１１）に対して鋭角をなして配置され
   た切刃区分（２８′；２９）の切刃数の２倍である、請
   求項７記載の切削工具。
9. 【請求項９】 長手方向中央軸線（１１）に対して平行
   に配置された協働する切刃区分（３４，３４′）の切刃
   数が２であり、かつ、長手方向中央軸線（１１）に対し
   て鋭角をなして配置された切刃区分（２８′，２９）の
   切刃数が１である、請求項８記載の切削工具。
10. 【請求項１０】 工具ボディ（５）が刃組（２７，２
    ７′）を備えており、この刃組に切刃（２８′，３
    ４′，２９，３４）が形成されている、請求項１又は２
    記載の切削工具。
11. 【請求項１１】 刃組（２７）がリバーシブルスローア
    ウエーチップから成る、請求項１０記載の切削工具。
12. 【請求項１２】 工具ボディ（５）にリバーシブルスロ
    ーアウエーチップ（２７）のチップ取付部（１８，２
    ５）が形成されており、このチップ取付部にリバーシブ
    ルスローアウエーチップ（２７）が解離可能な手段によ
    り保持されている、請求項１１記載の切削工具。
13. 【請求項１３】 各リバーシブルスローアウエーチップ
    （２７）においてそれぞれ１つの主切刃（２８′又は２
    ９）と、これに続く１つのコーナ切刃（３４′又は３
    ４）とだけが作用するように、リバーシブルスローアウ
    エーチップ（２７）が形成されている請求項１１記載の
    切削工具。
14. 【請求項１４】 リバーシブルスローアウエーチップ
    （２７）の切刃（２８′，３４′；３４，２９）により
    規定された刃が所定の区分で分割されている、請求項１
    １記載の切削工具。
15. 【請求項１５】 アクティブな切刃（２８′，３４′；
    ３４，２９）により合隣る切刃区分を規定せしめる複数
    のリバーシブルスローアウエーチップ（２７）が、互い
    に同じに形成されている、請求項１４記載の切削工具。
16. 【請求項１６】 リバーシブルスローアウエーチップ
    （２７）もしくはそのチップ取付部（１８，２５）が螺
    旋又はつる巻き線に沿って配置されている、請求項１１
    記載の切削工具。
17. 【請求項１７】 各リバーシブルスローアウエーチップ
    （２７）に固有の切屑室（２２）が対応して配置されて
    いる、請求項１１記載の切削工具。
18. 【請求項１８】 切屑室（２２）が互いに仕切られてい
    る、請求項１７記載の切削工具。
19. 【請求項１９】 隣り合うリバーシブルスローアウエー
    チップ（２７）の切屑室（２２）の間では工具ボディ
    （５）に補強リブ（２３）が形成されている、請求項１
    ７記載の切削工具。
20. 【請求項２０】 工具ボディ（５）が冷却媒体供給のた
    めの通路（１２）を備えている、請求項１又は２記載の
    切削工具。
21. 【請求項２１】 アンダカットされた溝、特にタービン
    羽根を固定するためにタービンロータに設けた溝を製作
    するための方法において、 イ） ディスクミーリングカッタを用いてアンダカット
    のない粗く前成形された溝をワークに切込むことにより
    溝を開き、 ロ） 所望の溝に対してコンスタントな削り代を有する
    アンダカットを形成するために、リバーシブルスローア
    ウエーチップを備えた形削りエンドミルを、予め開いた
    前記溝を通して長手方向に案内することにより溝を予備
    仕上加工し、 ハ） ＨＳＳ−形削りエンドミルを、前記予備仕上加工
    された溝を通して長手方向に案内することにより溝を仕
    上加工することを特徴とする、アンダカットされた溝を
    製作するための方法。
22. 【請求項２２】 予め開かれた溝を、予備仕上加工時
    に、仕上加工時に生ぜしめるべき目標寸法に関してほぼ
    コンスタントな削り代（Ａ）を残して切削する、請求項
    ２１記載の方法。
23. 【請求項２３】 溝の予備仕上加工のために役立つ形削
    りエンドミルとして、請求項１から２０までのいずれか
    １項に記載した特徴を備えた形削りエンドミルを使用す
    る、請求項２１記載の方法。
24. 【請求項２４】 予備仕上加工時に、仕上加工時に生ぜ
    しめるべき溝輪郭に関連して、形削りエンドミルの歯先
    領域内ではその他の領域内に比してわずかな削り代
    （Ａ）を維持する、請求項２１記載の方法。