KR20170119721A

KR20170119721A - 날개의 가공 방법, 날개의 가공 장치, 이러한 가공 장치의 가공 순서 제어 프로그램

Info

Publication number: KR20170119721A
Application number: KR1020177027299A
Authority: KR
Inventors: 요시야 후쿠하라; 고우사쿠 마츠바라; 마코토 후쿠시마; 유키오 이토; 야스히로 야오; 시게미 신도우; 유키히사 다케다; 히로마사 야마모토
Original assignee: 미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤
Priority date: 2015-04-08
Filing date: 2016-04-06
Publication date: 2017-10-27
Anticipated expiration: 2036-04-06
Also published as: CN107405698B; JP6214593B2; KR102004075B1; CN107405698A; WO2016163408A1; JP2016198837A

Abstract

날개의 가공에서는, 제 1 파지 공정과, 장착부 가공 공정과, 제 2 파지 공정과, 파지 해제 공정과, 날개부 가공 공정을 실행한다. 제 1 파지 공정에서는, 제 1 워크 파지기(52a)에, 날개 소재 중에서 날개부(2)가 되는 날개 형성부(2a)를 파지시킨다. 장착부 가공 공정에서는, 날개 소재 중에서 장착부(3)가 되는 장착 형성부(3a)를 가공하여, 장착부(3)를 형성한다. 제 2 파지 공정에서는, 제 2 워크 파지기(52b)에 장착부(3)를 파지시킨다. 파지 해제 공정에서는, 제 1 워크 파지기(52a)에 의한 날개 형성부(2a)의 파지를 해제시킨다. 날개부 가공 공정에서는, 소재(1b) 중의 날개 형성부(2a)를 가공하여, 날개부(2)를 형성한다.

Description

날개의 가공 방법, 날개의 가공 장치, 이러한 가공 장치의 가공 순서 제어 프로그램

본 발명은, 일방향으로 긴 날개부와, 이 날개부의 일방향의 단부에 마련되어 있는 장착부를 갖는 날개의 가공 방법, 이러한 날개의 가공 장치, 이러한 가공 장치의 가공 순서 제어 프로그램에 관한 것이다.

본원은 2015년 4월 8일자로 일본에 출원된 일본 특허 출원 제 2015-079366 호에 근거하여 우선권을 주장하며, 이 내용을 여기에 원용한다.

압축기 등의 동익은 일방향으로 연장되어 있는 날개부와, 날개부의 일방향의 단부에 마련되어 있는 장착부를 갖는다.

이러한 날개를 가공하는 방법으로서는, 예를 들어 이하의 특허문헌 1에 기재되어 있는 가공 방법이 있다. 이러한 가공 방법에서는, 소재로부터 날개를 가공하는 과정에서, 장착부의 단부에 있어서 날개부와는 반대측의 단부에 고정부를 형성한다. 그리고, 이 고정부를 홀더 등으로 지지한 상태에서, 소재 중에서 날개부가 되는 날개 형성부나 장착부가 되는 장착 형성부를 가공한다. 그 후, 이러한 가공 방법에서는, 고정부를 장착부로부터 분리한다.

일본 특허 공표 제 2010-530043 호 공보

상기 특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 소재로부터 날개를 가공하는 과정에서, 날개를 구성하지 않는 고정부를 형성할 필요가 있어, 날개의 제조 리드 타임(lead time)이 길어진다는 문제점이 있다.

그래서, 본 발명은 제조 리드 타임의 단축화를 도모할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 문제점을 해결하기 위한 발명에 따른 제 1 태양으로서의 날개의 가공 방법은,

일방향으로 긴 날개부와, 상기 날개부의 상기 일방향의 단부에 마련되어 있는 장착부를 갖는 날개의 가공 방법으로서, 베이스와, 가공 대상을 파지하는 복수의 워크 파지기(把持機)와, 상기 복수의 워크 파지기마다 상기 베이스에 마련되고, 상기 워크 파지기의 방향 및 위치를 변경하는 파지 이동 기구와, 가공 대상을 가공하는 가공 공구가 장착되고, 상기 가공 공구를 구동하는 하나 이상의 공구 구동 기구와, 상기 하나 이상의 공구 구동 기구마다 상기 베이스에 마련되고, 상기 공구 구동 기구에서 적어도 상기 가공 공구가 장착되는 부분의 방향 및 위치를 변경하는 공구 이동 기구를 구비하는 가공 장치를 이용하여, 상기 복수의 워크 파지기 중 제 1 워크 파지기에, 소재 중에서 상기 날개부가 되는 날개 형성부를 파지시키는 제 1 파지 공정과, 상기 하나 이상의 공구 구동 기구 중, 어느 하나의 공구 구동 기구 및 상기 공구 구동 기구에 대한 상기 공구 이동 기구를 구동시켜, 상기 제 1 워크 파지기에 파지되어 있는 상기 소재 중에서 상기 장착부가 되는 장착 형성부를 가공시켜서, 상기 장착부를 형성시키는 장착부 가공 공정과, 상기 장착부 가공 공정 후에, 상기 복수의 워크 파지기 중 제 2 워크 파지기에 상기 장착부를 파지시키는 제 2 파지 공정과, 상기 제 2 파지 공정 후에, 상기 제 1 워크 파지기에 의한 상기 날개 형성부의 파지를 해제시키는 제 1 파지 해제 공정과, 상기 제 1 파지 해제 공정 후에, 상기 하나 이상의 공구 구동 기구 중, 어느 하나의 공구 구동 기구 및 상기 공구 구동 기구에 대한 상기 공구 이동 기구를 구동시켜, 상기 제 2 워크 파지기에 파지되어 있는 상기 소재 중의 상기 날개 형성부를 가공시켜서, 상기 날개부를 형성시키는 날개부 가공 공정을 실행한다.

해당 가공 방법에서는, 소재 중의 날개 형성부를 제 1 워크 파지기로 파지한 상태에서, 소재 중의 장착 형성부를 가공하여 장착부를 형성한다. 그 후, 장착부를 제 2 워크 파지기로 파지한 상태에서, 날개 형성부를 가공하여 날개부를 형성한다. 이 때문에, 해당 가공 방법에서는, 소재로부터 날개를 가공하는 과정에서, 날개를 구성하지 않는 고정부 등을 별도 형성할 필요가 없다. 게다가, 해당 가공 방법에서는, 소재를 제 1 워크 파지기로부터 제 2 워크 파지기로 주고받는 것에 의해, 1대의 가공 장치로 날개를 일관 가공할 수 있다. 이 때문에, 해당 가공 방법에서는, 소재로부터 날개를 형성하는 과정에서, 소재를 복수 대의 가공 장치로 옮길 필요가 없다.

따라서, 해당 가공 방법에서는, 날개의 제조 리드 타임을 짧게 할 수 있다. 게다가, 해당 가공 방법에서는, 1대의 가공 장치로 날개를 일관 가공할 수 있기 때문에, 가공된 날개의 품질 관리의 부하를 경감할 수 있다.

상기 문제점을 해결하기 위한 발명에 따른 제 2 태양으로서의 날개의 가공 방법은,

상기 제 1 태양의 상기 날개의 가공 방법으로서, 상기 제 2 워크 파지기에 의해 상기 장착부가 파지되어 있는 상기 소재의 상기 일방향을 수평 방향 성분을 포함하는 방향으로 향하게 한 상태에서, 상기 날개부 가공 공정을 실행하고, 상기 날개부 가공 공정의 실행 중, 상기 제 2 워크 파지기에 의해 상기 장착부가 파지되어 있는 상기 소재에 있어서의 상기 날개 형성부의 하측으로부터 상기 날개 형성부를 지지구로 지지하는 지지 공정을 실행한다.

해당 가공 방법에서는, 날개부 가공 공정에서는, 소재 중의 장착부를 제 2 워크 파지기로 파지하고, 소재의 날개 형성부를 아래로부터 지지구로 지지하여, 이 날개 형성부를 가공한다. 이 때문에, 해당 가공 방법에서는, 일방향으로 긴 장척물인 소재를 안정적으로 지지하고 있는 상태에서, 날개 형성부를 가공하므로, 가공 중에 있어서의 가공 부분의 채터링(chattering) 진동을 억제할 수 있다. 그 결과, 해당 가공 방법에서는, 채터링 진동에 따른, 가공완료 면의 표면 거칠기의 거침 및 가공 공구의 손상 등을 억제할 수 있다.

상기 문제점을 해결하기 위한 발명에 따른 제 3 태양으로서의 날개의 가공 장치는,

일방향으로 긴 날개부와, 상기 날개부의 상기 일방향의 단부에 마련되어 있는 장착부를 갖는 날개의 가공 장치로서, 베이스와, 가공 대상을 파지하는 복수의 워크 파지기와, 상기 복수의 워크 파지기마다 상기 베이스에 마련되고, 상기 워크 파지기의 방향 및 위치를 변경하는 파지 이동 기구와, 가공 대상을 가공하는 가공 공구가 장착되고, 상기 가공 공구를 구동하는 하나 이상의 공구 구동 기구와, 상기 하나 이상의 공구 구동 기구마다 상기 베이스에 마련되고, 상기 공구 구동 기구에서 적어도 상기 가공 공구가 장착되는 부분의 방향 및 위치를 변경하는 공구 이동 기구와, 상기 복수의 워크 파지기, 상기 복수의 워크 파지기마다의 상기 파지 이동 기구, 상기 하나 이상의 공구 구동 기구, 및 상기 하나 이상의 공구 구동 기구마다의 상기 공구 이동 기구의 동작을 제어하는 제어기를 구비하며, 상기 제어기는, 상기 복수의 워크 파지기 중 제 1 워크 파지기가 소재 중에서 상기 날개부가 되는 날개 형성부를 파지하고 있는 상태에서, 상기 하나 이상의 공구 구동 기구 중, 어느 하나의 공구 구동 기구 및 상기 공구 구동 기구에 대한 상기 공구 이동 기구를 구동시켜, 상기 제 1 워크 파지기에 파지되어 있는 상기 소재 중에서 상기 장착부가 되는 장착 형성부를 가공시켜서, 상기 장착부를 형성시키는 장착부 가공 공정과, 상기 장착부 가공 공정 후에, 상기 복수의 워크 파지기 중 제 2 워크 파지기에 상기 장착부를 파지시키는 제 2 파지 공정과, 상기 제 2 파지 공정 후에, 상기 제 1 워크 파지기에 의한 상기 날개 형성부의 파지를 해제시키는 제 1 파지 해제 공정과, 상기 제 1 파지 해제 공정 후에, 상기 하나 이상의 공구 구동 기구 중, 어느 하나의 공구 구동 기구 및 상기 공구 구동 기구에 대한 상기 공구 이동 기구를 구동시켜, 상기 제 2 워크 파지기에 파지되어 있는 상기 소재 중의 상기 날개 형성부를 가공시켜서, 상기 날개부를 형성시키는 날개부 가공 공정을 실행하는 제어 실행부를 갖는다.

상기 문제점을 해결하기 위한 발명에 따른 제 4 태양으로서의 날개의 가공 장치는,

상기 제 3 태양의 상기 날개의 가공 장치로서, 상기 소재를 하측으로부터 지지하는 지지구를 구비하며, 상기 제어 실행부는, 상기 제 2 워크 파지기에 대한 상기 파지 이동 기구에 의해, 상기 제 2 워크 파지기에 의해 상기 장착부가 파지되어 있는 상기 소재의 상기 일방향을 수평 방향 성분을 포함하는 방향으로 향하게 한 상태로 하여, 상기 상태에서 상기 날개부 가공 공정을 실행하고, 상기 날개부 가공 공정의 실행 중, 상기 제 2 워크 파지기에 의해 상기 장착부가 파지되어 있는 상기 소재에 있어서의 상기 날개 형성부의 하측으로부터 상기 날개 형성부를 상기 지지구로 지지시키는 지지 공정을 실행한다.

상기 문제점을 해결하기 위한 발명에 따른 제 5 태양으로서의 날개의 가공 장치는,

상기 제 4 태양의 상기 날개의 가공 장치로서, 상기 지지구는, 상기 소재의 하측으로부터 상기 소재를 지지하는 복수의 실린더와, 복수의 실린더가 장착되어 있는 실린더대를 구비하며, 상기 실린더는, 핀과, 상기 핀이 연장되어 있는 핀 연장 방향으로 변위 가능하게 상기 핀의 기단부를 덮는 케이싱과, 상기 핀의 선단측에 배치된 상기 소재의 표면에 상기 핀의 선단부가 접촉하도록, 상기 핀 연장 방향에 있어서의 상기 소재의 표면의 위치에 상기 핀 연장 방향에 있어서의 상기 핀의 위치를 추종시키는 추종 기구와, 상기 케이싱에 대한 상기 핀의 상기 핀 연장 방향에 있어서의 상대 위치를 구속하는 핀 구속 기구를 갖고, 복수의 상기 실린더의 각각의 상기 케이싱은 상기 실린더대에 고정되어 있다.

상기 문제점을 해결하기 위한 발명에 따른 제 6 태양으로서의 날개의 가공 장치의 가공 순서 제어 프로그램은,

일방향으로 긴 날개부와, 상기 날개부의 상기 일방향의 단부에 마련되어 있는 장착부를 갖는 날개의 가공 장치의 가공 순서 제어 프로그램으로서, 상기 가공 장치는, 베이스와, 가공 대상을 파지하는 복수의 워크 파지기와, 상기 복수의 워크 파지기마다 상기 베이스에 마련되고, 상기 워크 파지기의 방향 및 위치를 변경하는 파지 이동 기구와, 가공 대상을 가공하는 가공 공구가 장착되고, 상기 가공 공구를 구동하는 하나 이상의 공구 구동 기구와, 상기 하나 이상의 공구 구동 기구마다 상기 베이스에 마련되고, 상기 공구 구동 기구에서 적어도 상기 가공 공구가 장착되는 부분의 방향 및 위치를 변경하는 공구 이동 기구와, 상기 복수의 워크 파지기, 상기 복수의 워크 파지기마다의 상기 파지 이동 기구, 상기 하나 이상의 공구 구동 기구, 및 상기 하나 이상의 공구 구동 기구마다의 상기 공구 이동 기구의 동작을 제어하는 제어기를 구비하고 있으며, 상기 제어기에, 상기 복수의 워크 파지기 중 제 1 워크 파지기가 소재 중에서 상기 날개부가 되는 날개 형성부를 파지하고 있는 상태에서, 상기 하나 이상의 공구 구동 기구 중, 어느 하나의 공구 구동 기구 및 상기 공구 구동 기구에 대한 상기 공구 이동 기구를 구동시켜, 상기 제 1 워크 파지기에 파지되어 있는 상기 소재 중에서 상기 장착부가 되는 장착 형성부를 가공시켜서, 상기 장착부를 형성시키는 장착부 가공 프로그램의 실행을 지시하는 제 1 가공 지시 공정과, 상기 장착부가 형성된 후, 상기 복수의 워크 파지기 중 제 2 워크 파지기에 상기 장착부를 파지시키는 제 2 파지 프로그램의 실행을 지시하는 제 2 파지 지시 공정과, 상기 제 2 워크 파지기가 상기 장착부를 파지한 후에, 상기 제 1 워크 파지기에 의한 상기 날개 형성부의 파지를 해제시키는 제 1 파지 프로그램의 실행을 지시하는 제 1 파지 해제 지시 공정과, 상기 제 1 워크 파지기가 상기 날개 형성부의 파지를 해제한 후에, 상기 하나 이상의 공구 구동 기구 중, 어느 하나의 공구 구동 기구 및 상기 공구 구동 기구에 대한 상기 공구 이동 기구를 구동시켜, 상기 제 2 워크 파지기로 파지되어 있는 상기 소재 중의 상기 날개 형성부를 가공시켜서, 상기 날개부를 형성시키는 날개부 가공 프로그램의 실행을 지시하는 제 2 가공 지시 공정을 실행시킨다.

상기 문제점을 해결하기 위한 발명에 따른 일 태양으로서의 기억 매체는,

상기 가공 순서 제어 프로그램이 기억되어 있는 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체이다.

본 발명에 따른 일 태양에서는, 날개의 제조 리드 타임을 짧게 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 일 실시형태에 있어서의 가공 장치의 구성을 도시하는 설명도,
도 2는 본 발명에 따른 일 실시형태에 있어서의 지지구의 단면도,
도 3은 도 2에 있어서의 III 화살표에서 본 도면,
도 4는 본 발명에 따른 일 실시형태에 있어서의 제어기의 구성을 도시하는 설명도,
도 5는 본 발명에 따른 일 실시형태에 있어서의 날개의 가공 순서를 나타내는 흐름도,
도 6은 본 발명에 따른 일 실시형태에 있어서의 제 1 파지 공정에서의 가공 장치 및 날개 소재 상태를 도시하는 설명도,
도 7은 본 발명에 따른 일 실시형태에 있어서의 장착부 가공 공정에서의 가공 장치 및 날개 소재 상태를 도시하는 설명도,
도 8은 본 발명에 따른 일 실시형태에 있어서의 제 2 파지 공정 및 제 1 파지 해제 공정(S23)에서의 가공 장치 및 날개 소재 상태를 도시하는 설명도,
도 9는 본 발명에 따른 일 실시형태에 있어서의 날개부 가공 공정에서의 가공 장치 및 날개 소재의 상태를 도시하는 설명도(그것의 1),
도 10은 본 발명에 따른 일 실시형태에 있어서의 날개부 가공 공정에서의 가공 장치 및 날개 소재의 상태를 도시하는 설명도(그것의 2),
도 11은 본 발명에 따른 일 실시형태에 있어서의 날개의 사시도.

이하, 본 발명에 따른 일 실시형태에 대해, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 실시형태에서는, 도 11에 도시하는 바와 같이, 날개 소재(1a)를 가공하여 날개(1)를 형성한다. 이 날개(1)는, 일방향인 길이 방향(Dw)으로 긴 날개부(2)와, 이 날개부(2)의 길이 방향(Dw)에 있어서의 단부에 마련되어 있는 장착부(3)를 갖는다. 날개부(2)의 표면은 삼차원 곡면을 이루고 있다. 장착부(3)는, 예를 들어 회전 기계의 로터 축에 장착되는 부분이다. 날개 소재(1a)는 그 외형이 날개(1)의 외형보다 큰 직방체 형상을 이루고 있다. 이 날개 소재(1a)는, 날개부(2)가 되는 날개 형성부(2a)와, 장착부(3)가 되는 장착 형성부(3a)를 갖는다. 또한, 이하에서는, 날개 소재(1a), 이 날개 소재(1a)로부터 날개(1)를 형성하는 과정의 중간 소재, 날개(1)를 총칭하여, 날개 형성품(1d)으로 한다. 또한, 날개(1)의 길이 방향(Dw)은 날개 소재(1a), 중간 소재의 길이 방향이기도 하다.

날개 소재(1a)를 날개(1)로 가공하는 가공 장치(M)는 NC(Numerical Control) 가공 장치이다. 이 가공 장치(M)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 베이스(51)와, 제 1 워크 파지기(52a)와, 제 1 파지 이동 기구(53a)와, 제 2 워크 파지기(52b)와, 제 2 파지 이동 기구(53b)와, 공구 구동 기구(54)와, 공구 이동 기구(55)와, 공구 스테이션(56)과, 지지구(10)와, 지지구 이동 기구(57)와, 유체 공급기(40)와, 제어기(100)를 구비하고 있다. 제 1 워크 파지기(52a)는 날개 형성품(1d)의 길이 방향(Dw)에 있어서의 한쪽 단부를 파지한다. 제 1 파지 이동 기구(53a)는 베이스(51)에 대하여 제 1 워크 파지기(52a)를 상대 이동시킨다. 제 2 워크 파지기(52b)는 날개 형성품(1d)의 길이 방향(Dw)에 있어서의 다른쪽 단부를 파지한다. 제 2 파지 이동 기구(53b)는 베이스(51)에 대하여 제 2 워크 파지기(52b)를 상대 이동시킨다. 공구 구동 기구(54)는 날개 소재(1a)나 중간 소재를 가공하는 가공 공구(T)를 구동한다. 공구 이동 기구(55)는 공구 구동 기구(54)에서 적어도 가공 공구(T)가 장착되는 부분을 베이스(51)에 대하여 상대 이동시킨다. 공구 스테이션(56)은 복수의 가공 공구(T)가 놓인다. 지지구(10)는 날개 형성품(1d)을 지지한다. 지지구 이동 기구(57)는 베이스(51)에 대하여 지지구(10)를 상대 이동시킨다. 유체 공급기(40)는 지지구(10)에 구동용의 유체를 공급한다. 제어기(100)는 이상의 기기 등의 동작을 제어한다.

여기서, 연직 방향을 Z 방향, Z 방향에 대하여 수직인 방향을 Y 방향, Z 방향 및 Y 방향에 수직인 방향을 X 방향으로 한다.

제 1 파지 이동 기구(53a)는, 베이스(51)에 대하여 제 1 워크 파지기(52a)를, X 방향, Y 방향, Z 방향, 또한 제 1 워크 파지기(52a)의 파지 축(Ag)을 기준으로 한 둘레 방향으로 적어도 상대 이동시킨다. 제 2 파지 이동 기구(53b)도, 제 1 파지 이동 기구(53a)와 마찬가지로, 베이스(51)에 대하여 제 2 워크 파지기(52b)를, X 방향, Y 방향, Z 방향, 또한 제 2 워크 파지기(52b)의 파지 축(Ag)을 기준으로 한 둘레 방향으로 적어도 상대 이동시킨다. 공구 구동 기구(54)는 가공 공구(T)가 장착되는 스핀들(54s)과, 이 스핀들(54s)을 회전시키는 스핀들 회전 기구(54d)를 갖는다. 공구 이동 기구(55)는 베이스(51)에 대하여 공구 구동 기구(54) 중의 적어도 스핀들(54s)을 X 방향, Y 방향, Z 방향으로 상대 이동시킨다. 또한, 공구 이동 기구(55)는 공구 구동 기구(54) 중의 적어도 스핀들(54s)을, X 방향으로 연장되는 축 주위, Y 방향으로 연장되는 축 주위, Z 방향으로 연장되는 축 주위로 회전시킨다. 지지구 이동 기구(57)는 베이스(51)에 대하여 지지구(10)를 X 방향, Y 방향, Z 방향으로 적어도 상대 이동시킨다.

유체 공급기(40)는, 일정압 이상의 압력의 유체를 토출하는 유체 토출원(41)과, 유체 토출원(41)으로부터의 유체를 지지구(10)로 인도하는 유체 라인(42)과, 이 유체 라인(42) 중에 마련되어 있는 유체 조절 밸브(43)를 갖는다. 또한, 유체 토출원(41)이 토출되는 유체로서는, 공기 등의 기체라도, 오일 등의 액체라도 좋다.

지지구(10)는, 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 복수의 서포트 실린더(20)와, 복수의 서포트 실린더(20)가 장착되어 있는 실린더대(11)를 갖는다. 이 예에서는, 4개의 서포트 실린더(20)가 실린더대(11)에 장착되어 있다.

서포트 실린더(20)는 핀(21)과, 케이싱(25)과, 추종 기구(31)와, 핀 구속 기구(35)를 갖는다. 케이싱(25)은 핀(21)이 연장되어 있는 핀 연장 방향(Dp)으로 변위 가능하게 핀(21)의 기단부를 덮는다. 추종 기구(31)는 핀 연장 방향(Dp)에 있어서의 날개 형성품(1d)의 표면 위치의 이동에 핀 연장 방향(Dp)에 있어서의 핀(21)의 위치를 추종시킨다. 핀 구속 기구(35)는 케이싱(25)에 대한 핀(21)의 핀 연장 방향(Dp)에 있어서의 상대 위치를 구속한다. 여기서, 핀 연장 방향(Dp)의 한쪽편을 선단측, 이 반대측을 기단측으로 한다.

케이싱(25)에는, 핀(21)의 기단측의 부분인 핀 기단부와, 추종 기구(31)와, 핀 구속 기구(35)가 배치되는 동시에, 유체 공급기(40)로부터의 유체가 유입되는 실린더실(26)이 형성되어 있다. 또한, 이 케이싱(25)에는, 실린더실(26) 내로부터 핀 연장 방향(Dp)으로 관통하여 핀(21)이 삽입되는 핀 구멍(27)과, 실린더실(26) 내에 유체 공급기(40)로부터의 유체를 받아들이는 유입구(28)가 형성되어 있다.

핀(21)은, 핀 연장 방향(Dp)으로 연장되는 축을 중심으로 하여 원통 형상을 이루는 핀 본체(22)와, 날개 형성품(1d)에 접하는 접촉 시트(24)를 갖는다. 핀 본체(22)에는, 기단측으로부터 선단측을 향하여 움푹한 원주 형상의 구멍(23)이 형성되어 있다. 접촉 시트(24)는 핀 연장 방향(Dp)에 있어서의 핀 본체(22)의 선단측에 고정되어 있다. 이 접촉 시트(24)는 핀 연장 방향(Dp)에 있어서의 선단측의 개구를 폐색한다. 따라서, 이 접촉 시트(24)는 핀(21)의 선단부를 형성한다.

추종 기구(31)는 가이드 로드(32)와, 탄성 부재로서의 스프링(33)을 갖는다. 가이드 로드(32)는 핀 연장 방향(Dp)에 있어서의 핀(21)의 이동을 가이드한다. 스프링(33)은 핀(21)을 핀 연장 방향(Dp)에 있어서 케이싱(25)으로부터 돌출되는 측으로 부세(付勢)한다. 가이드 로드(32)는 원주 형상을 이루며, 케이싱(25)의 기단측을 형성하는 저부로부터 실린더실(26) 내를 핀 연장 방향(Dp)으로 연장되어 있다. 이 가이드 로드(32)의 선단측의 부분은 핀 본체(22)의 구멍(23) 내에 삽입되어 있다. 스프링(33)은 핀 본체(22)의 구멍(23) 내에 있어서 가이드 로드(32)와 구멍(23)의 저면의 사이에 배치되어 있다. 이 스프링(33)은, 핀(21)이 최대 돌출 위치에 위치하고 있을 때에도, 핀 본체(22) 및 가이드 로드(32)에 접하여 있다. 스프링(33)은, 최대 돌출 위치에 위치하고 있는 핀(21)에 대하여, 핀 연장 방향(Dp)에 있어서의 기단측으로 향하는 하중이 가해지면 수축하여, 핀 연장 방향(Dp)에 있어서의 선단측에 부세력을 발생시킨다.

핀(21)의 기단부의 외주는 원통 형상의 콜릿(collet)(36)으로 덮여 있다. 이 콜릿(36)은 외주측으로부터 내주측을 향하여 탄성 변형 가능하게 형성되어 있다. 이 콜릿(36)의 외주측과 케이싱(25)의 내주면 사이에는, 유체 공급기(40)로부터의 유체가 유입되는 유체실(29)을 형성하고 있다. 이 유체실(29)은 실린더실(26)의 일부이다. 핀 구속 기구(35)는 콜릿(36)과, 케이싱(25) 내의 유체실(29)과, 케이싱(25)에 형성되어 있는 유입구(28)로 구성되어 있다. 케이싱(25)의 유입구(28)로부터 유체실(29)에 일정 압력의 유체가 공급되면, 이 유체의 압력에 의해, 콜릿(36)이 내주측을 향하여 탄성 변형되어, 핀(21)의 기단부를 파지한다. 이 콜릿(36)에 의한 핀(21)의 파지에 의해, 핀(21)은 핀 연장 방향(Dp)으로 이동 불가능하게 구속된다. 즉, 이 콜릿(36)은 핀 파지 부재를 구성한다.

실린더대(11)에는, 복수의 서포트 실린더(20)의 각 케이싱(25)이 매립되어 고정되어 있다. 복수의 서포트 실린더(20)의 각 핀(21)에 있어서의 핀 연장 방향(Dp)은, 실린더대(11)에 케이싱(25)이 고정되어 있는 상태에서, 서로 정렬되어 있다. 즉, 각 핀(21)에 있어서의 핀 연장 방향(Dp)은 동일한 방향이다. 또한, 각 핀(21)에 있어서의 핀 연장 방향(Dp)은 동일한 방향이 아니어도 좋다. 또한, 복수의 서포트 실린더(20)의 각 핀(21)의 핀 연장 방향(Dp)에 있어서의 위치는, 각 핀(21)이 최대 돌출 위치에 위치하고 있는 상태에서, 서로 동일하다.

실린더대(11)에는, 유체 공급기(40)의 유체 라인(42)으로부터의 유체를 받아들여서, 복수의 서포트 실린더(20)에 있어서의 각 케이싱(25)의 유입구(28)로 유체를 인도하는 유로(12)가 형성되어 있다. 이 유로(12)는 주 유로(13)와, 복수의 분기 유로(14)를 갖는다. 주 유로(13)는 유체 공급기(40)의 유체 라인(42)에 접속되어 있다. 주 유로(13)는 유체 라인(42)으로부터의 유체를 받아들인다. 분기 유로(14)는 주 유로(13)로부터 복수의 서포트 실린더(20)마다 분기되어 각 케이싱(25)의 유입구(28)에 접속되어 있다. 이 때문에, 실린더대(11)에 접속되는 유체 라인(42)을 복수의 서포트 실린더(20)마다 마련할 필요가 없으며, 이 유체 라인(42)을 통합화할 수 있다.

제어기(100)는 컴퓨터이다. 이 제어기(100)는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 각종 연산을 실행하는 CPU(Central Processing Unit)(101)와, CPU(101)의 워크 에어리어 등이 되는 메모리(102)와, 하드 디스크 드라이브 장치 등의 보조 기억 장치(110)와, 키보드 등의 수동 입력 장치(103)와, 표시 장치(104)와, 가공 장치(M)의 앞서 설명한 각 기구 등과의 사이에서 각종 신호 등의 수송신을 실행하기 위한 장치 인터페이스(105)와, 디스크형 기억 매체(D)에 대하여 데이터의 기억 처리나 재생 처리를 실행하는 기억·재생 장치(106)를 구비하고 있다.

보조 기억 장치(110)에는, OS(Operating System) 프로그램(111)과, 가공 순서 제어 프로그램(112)과, 날개 가공에 있어서의 각각의 공정에서 실행되는 프로그램(113 내지 117)이 저장되어 있다.

날개 가공에 있어서의 각각의 공정에서 실행되는 프로그램(113 내지 117)으로서는, 제 1 파지 프로그램(113)과, 제 2 파지 프로그램(114)과, 장착부 가공 프로그램(115)과, 날개부 가공 프로그램(116)과, 지지 프로그램(117)이 있다. 제 1 파지 프로그램(113)은 제 1 워크 파지기(52a)에 의한 날개 형성품(1d)의 파지 및 그 해제를 실행시키는 프로그램이다. 제 2 파지 프로그램(114)은 제 2 워크 파지기(52b)에 의한 날개 형성품(1d)의 파지 및 그 해제를 실행시키는 프로그램이다. 장착부 가공 프로그램(115)은 날개 소재(1a) 중의 장착 형성부(3a)를 가공할 때에 실행하는 프로그램이다. 날개부 가공 프로그램(116)은 날개 소재(1a) 중의 날개 형성부(2a)를 가공할 때에 실행하는 프로그램이다. 지지 프로그램(117)은 지지구(10)에 의한 날개 형성품(1d)의 지지를 실행시키는 프로그램이다. 이들 프로그램(113 내지 117) 중, 적어도, 장착부 가공 프로그램(115) 및 날개부 가공 프로그램(116)은, 이 가공 장치(M)의 오퍼레이터 등이 날개 가공 전에, 수동 입력 장치(103)로부터 입력된 각종 데이터에 근거하여 보조 기억 장치(110)에 설정된 프로그램이다. 이들 장착부 가공 프로그램(115) 및 날개부 가공 프로그램(116)은 모두 가공 공구(T) 등의 위치를 수치화한 데이터군이다. 또한, 장착부 가공 프로그램(115) 및 날개부 가공 프로그램(116)은 기억·재생 장치(106)에서 디스크형 기억 매체(D)로부터 각종 데이터를 도입한 것이어도 좋다.

가공 순서 제어 프로그램(112)은 날개 가공에 있어서의 각각의 공정에서 실행되는 프로그램(113 내지 117)의 실행을 지시하는 프로그램이다. 이 가공 순서 제어 프로그램(112) 및 OS 프로그램(111)은, 예를 들어 기억·재생 장치(106)를 거쳐서 디스크형 기억 매체(D)로부터 보조 기억 장치(110)에 도입된다. 또한, 상기 프로그램(111 내지 117)의 전체는 통신 네트워크를 거쳐서 외부의 컴퓨터로부터 보조 기억 장치(110)로 도입되어도 좋다.

상기 프로그램(111 내지 117) 전체는 모두 메모리(102) 상에 전개되어, CPU(101)에 의해 실행시킨다. 따라서, 제어기의 제어 실행부는 상기 프로그램(111 내지 117)이 전개되는 메모리(102)와, 이 메모리(102) 상에 전개된 프로그램(111 내지 117)을 실행하는 CPU(101)를 갖고서 구성된다.

다음에, 이상에서 설명한 가공 장치(M)를 이용하여, 날개 소재(1a)를 날개(1)로 가공하는 가공 순서에 대하여, 도 5에 나타내는 흐름도에 따라서 설명한다. 또한, 동일한 도면 중에서, 일점쇄선으로 둘러싸인 영역 내의 각 공정은 모두 가공 순서 제어 프로그램(112)의 실행으로 실행되는 공정이다.

우선, 오퍼레이터가 제어기(100)의 수동 입력 장치(103)에서 지시하는 것에 의해, 도 6에 도시하는 바와 같이, 제 1 워크 파지기(52a)에서 날개 소재(1a)의 파지를 파지시킨다(S10 : 제 1 파지 공정). 이 때, 제어기(100)의 CPU(101)는, 제 1 파지 프로그램(113)의 실행 하에서 수동 입력 장치(103)로부터의 입력을 받아들이고, 제 1 워크 파지기(52a) 및 제 1 파지 이동 기구(53a)에 대하여 제어 신호를 송신하여, 이들을 동작시킨다. 그 결과, 제 1 워크 파지기(52a)는 날개 소재(1a)의 길이 방향(Dw)의 단부를 파지한다. 이 제 1 워크 파지기(52a)가 파지한 날개 소재(1a)의 단부는 날개 소재(1a)에 있어서의 날개 형성부(2a)의 일부이다. 또한, 이 제 1 파지 공정(S10)을 완전 자동화시켜도 좋다. 즉, 수동 입력 장치(103)에서 지시하는 일없이, 제어기(100)로부터의 지시만으로 제 1 워크 파지기(52a)에서 날개 소재(1a)의 파지를 파지시키도록 하여도 좋다.

제 1 워크 파지기(52a)에 의해 날개 소재(1a)의 길이 방향(Dw)의 단부가 파지되면, 제어기(100)의 CPU(101)는, 가공 순서 제어 프로그램(112)의 실행하에서, CPU(101) 자신에게 장착부 가공 프로그램(115)의 실행을 지시한다(S11 : 제 1 가공 지시 공정).

CPU(101)는 이 지시를 받고, 장착부 가공 프로그램(115)을 기동시켜, 이 장착부 가공 프로그램(115)을 실행한다. CPU(101)는, 이 장착부 가공 프로그램(115)의 실행하에서, 공구 구동 기구(54) 및 공구 이동 기구(55)에 대하여 제어 신호를 송신하여, 이들을 동작시켜서, 이들에 날개 소재(1a) 중의 장착 형성부(3a)를 가공시킨다(S21 : 장착부 가공 공정). 이 장착부 가공 공정(S21)에서는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 제어기(100)가 공구 구동 기구(54) 및 공구 이동 기구(55)를 구동시킨다. 공구 구동 기구(54) 및 공구 이동 기구(55)는, 공구 스테이션(56)에 놓여있는 복수의 가공 공구(T)(T1 내지 T4) 중에서, 제어기(100)로부터 지시된 장착 형성부(3a)의 가공용의 가공 공구(T1)를 스핀들(54s)에 장착한다. 이어서, 공구 구동 기구(54) 및 공구 이동 기구(55)의 구동으로, 공구 구동 기구(54)에 장착되어 있는 가공 공구(T1)가 날개 소재(1a) 중의 장착 형성부(3a)를 가공하여, 장착부(3)를 형성한다. 가공 공구(T1)에 의한 장착 형성부(3a)의 가공에서는, 필요에 따라서, 제 1 파지 이동 기구(53a)가 구동하고, 제 1 워크 파지기(52a)가 파지되어 있는 날개 소재(1a)를 이동 및/또는 회전시킨다.

이러한 장착부 가공 공정(S21)의 실행에 의해, 날개 소재(1a) 중의 장착 형성부(3a)가 장착부(3)로 가공되고, 이 날개 소재(1a)는 제 1 중간 소재(1b)(도 8 참조)가 된다.

장착부 가공 공정(S21)이 종료되면, CPU(101)는, 가공 순서 제어 프로그램(112)의 실행 하에서, CPU(101) 자신에게 제 2 파지 프로그램(114)의 실행을 지시한다(S12 : 제 2 파지 지시 공정).

CPU(101)는 이 지시를 받고, 제 2 파지 프로그램(114)을 기동시켜, 이 제 2 파지 프로그램(114)을 실행한다. CPU(101)는, 이 제 2 파지 프로그램(114)의 실행 하에서, 제 2 워크 파지기(52b) 및 제 2 파지 이동 기구(53b)에 대하여 제어 신호를 송신하여, 이들을 동작시켜서, 도 8에 도시하는 바와 같이, 제 1 중간 소재(1b) 중의 장착부(3)를 제 2 워크 파지기(52b)에 파지시킨다(S22 : 제 2 파지 공정).

제 2 파지 공정(S22)이 종료되면, CPU(101)는, 가공 순서 제어 프로그램(112)의 실행하에서, CPU(101) 자신에게 제 1 워크 파지기(52a)에 의한 날개 형성부(2a)의 파지를 해제시키는 제 1 파지 프로그램(113)의 실행을 지시한다(S13 : 제 1 파지 해제 지시 공정).

CPU(101)는 이 지시를 받고, 제 1 파지 프로그램(113)을 기동시켜, 이 제 1 파지 프로그램(113)을 실행한다. CPU(101)는, 이 제 1 파지 프로그램(113)의 실행하에서, 제 1 워크 파지기(52a) 및 제 1 파지 이동 기구(53a)에 대하여 제어 신호를 송신하여, 이들을 동작시켜서, 제 1 워크 파지기(52a)에 날개 형성부(2a)의 파지를 해제시킨다(S23 : 제 1 파지 해제 공정)).

제 1 파지 해제 공정(S23)이 종료되면, CPU(101)는, 가공 순서 제어 프로그램(112)의 실행하에서, CPU(101) 자신에게 지지 프로그램(117)의 실행을 지시하는 동시에(S24 : 지지 지시 공정), 날개부 가공 프로그램(116)의 실행을 지시한다(S25 : 제 2 가공 지시 공정).

CPU(101)는 이 지시를 받고, 지지 프로그램(117)을 기동시켜, 이 지지 프로그램(117)을 실행한다. CPU(101)는, 이 지지 프로그램(117)의 실행하에서, 제 2 파지 이동 기구(53b), 지지구 이동 기구(57) 및 유체 공급기(40)의 유체 조절 밸브(43)에 대하여 제어 신호를 송신하여, 이것을 동작시켜서, 도 9에 도시하는 바와 같이, 제 2 워크 파지기(52b)에 파지되어 있는 제 1 중간 소재(1b) 중의 날개 형성부(2a)를 지지구(10)에 지지시킨다(S24 : 지지 공정). 또한, CPU(101)는 날개부 가공 프로그램(116)을 기동시켜, 이 날개부 가공 프로그램(116)을 실행한다. CPU(101)는, 이 날개부 가공 프로그램(116)의 실행하에서, 제 2 파지 이동 기구(53b), 공구 구동 기구(54) 및 공구 이동 기구(55)에 대하여 제어 신호를 송신하여, 이들을 동작시켜서, 이들에 제 1 중간 소재(1b) 중의 날개 형성부(2a)를 가공시킨다(S25 : 날개부 가공 공정).

지지 공정(S24)에서 제어기(100)는, 제 2 파지 이동 기구(53b) 및 지지구 이동 기구(57)를 동작시키고, 지지구(10)의 바로 위에 제 1 중간 소재(1b) 중의 날개 형성부(2a)를 위치시켜, 이 날개 형성부(2a)에 지지구(10)의 각 핀(21)을 접촉시킨다. 이 때, 제 1 중간 소재(1b)의 길이 방향(Dw)은 Y 방향이 된다. 즉, 제 1 중간 소재(1b)의 길이 방향(Dw)은 Z 방향에 수직인 수평 방향이 되고, 지지구(10)에 있어서의 각 핀(21)의 핀 연장 방향(Dp)에 대하여 수직인 방향이 된다.

지지구(10)에 대하여, 제 1 중간 소재(1b)가 상대 이동하고 있는 과정에서, 제 1 중간 소재(1b) 중의 날개 형성부(2a)에 있어서의 하향의 표면에는, 지지구(10)에 있어서의 복수의 핀(21)의 각 접촉 시트(24)가 순차 접한다. 핀(21)의 접촉 시트(24)가 제 1 중간 소재(1b)의 표면에 접하면, 서포트 실린더(20)의 추종 기구(31)에 의해, 핀 연장 방향(Dp)에 있어서의 제 1 중간 소재(1b)의 표면의 위치의 이동에 핀 연장 방향(Dp)에 있어서의 핀(21)의 위치가 추종된다.

제 1 중간 소재(1b)가 소정 위치에 도달하면, 제 1 중간 소재(1b) 중의 날개 형성부(2a)에 지지구(10)의 전체 핀(21)이 접촉하고, 제 2 파지 이동 기구(53b) 및 지지구 이동 기구(57)는 정지된다. 제 2 파지 이동 기구(53b) 및 지지구 이동 기구(57)이 정지되면, 이 지지 공정(S24)에서 제어기(100)는 유체 공급기(40)의 유체 조절 밸브(43)에 개방 동작시킨다. 그 결과, 유체 조절 밸브(43)가 개방되고, 유체 토출원(41)으로부터의 유체가 유체 라인(42)을 거쳐 지지구(10)에 공급된다. 이 유체는 실린더대(11)의 주 유로(13) 및 분기 유로(14)를 거쳐서 복수의 서포트 실린더(20)의 유체실(29) 내로 유입되어, 콜릿(36)을 내주측으로 탄성 변형시킨다. 그 결과, 콜릿(36)은, 핀(21)의 기단부를 파지하여, 핀(21)을 핀 연장 방향(Dp)으로 이동 불가능하게 구속한다. 이러한 핀(21)의 구속에 의해, 제 1 중간 소재(1b) 중의 날개 형성부(2a)는 하방으로부터 지지구(10)에 의해 지지된 상태가 된다.

날개부 가공 공정(S25)에서 제어기(100)는 공구 구동 기구(54) 및 공구 이동 기구(55)를 구동시킨다. 공구 구동 기구(54) 및 공구 이동 기구(55)는, 우선, 공구 구동 기구(54)의 스핀들(54s)에 장착되어 있는 가공 공구(T1)를 공구 스테이션(56) 중의 원래의 위치에 둔다. 이어서, 이 공구 스테이션(56)에 놓여 있는 복수의 가공 공구(T)(T1 내지 T4) 중에서, 제어기(100)로부터 지시된 날개 형성부(2a) 가공용의 가공 공구(T3)를 스핀들(54s)에 장착한다. 다음에, 공구 구동 기구(54) 및 공구 이동 기구(55)의 구동으로, 공구 구동 기구(54)에 장착되어 있는 가공 공구(T3)가 제 1 중간 소재(1b) 중의 날개 형성부(2a)에 있어서의 상측의 부분을 가공한다. 이 가공 공구(T3)에 의한 날개 형성부(2a)의 가공 중, 제 1 중간 소재(1b)는 장착부(3)가 제 2 워크 파지기(52b)로 파지되고, 날개 형성부(2a)가 지지구(10)로 지지되어 있다.

이 가공 공구(T3)에 의한 날개 형성부(2a)의 가공 중, 지지구(10)를 일절 이동시키지 않아도 좋지만, 이동시켜도 좋다. 예를 들면, 가공 중에 있어서의 가공 공구(T3)의 이동 과정에서, 가공 공구(T3)와 지지구(10)가 핀 연장 방향(Dp)으로 대향하지 않게 되면, 양자가 대향하도록 지지구(10)를 이동시켜도 좋다. 이 때, 가공 공구(T3)의 이동을 정지하고, 일단 가공을 중지하는 동시에, 지지구(10)의 핀(21) 구속을 해제하고 나서, 가공 공구(T3)와 대향하도록 지지구(10)를 이동시킨다. 그 후, 지지구(10)의 핀(21)을 구속하고 나서, 다시 가공 공구(T3)에 의한 가공을 개시한다.

제 1 중간 소재(1b) 중의 날개 형성부(2a)에 있어서의 상측의 부분이 가공되면, 이 제 1 중간 소재(1b)는 제 2 중간 소재(1c)(도 10 참조)가 된다.

날개부 가공 공정(S25)에서는, 제 2 중간 소재(1c) 중의 날개 형성부(2a)에 있어서의 하측의 부분을 가공하기 위해, 제어기(100)는, 제 2 파지 이동 기구(53b)를 구동시켜, 제 2 워크 파지기(52b)와 함께, 이 제 2 워크 파지기(52b)에 파지되어 있는 제 2 중간 소재(1c)를 상방으로 이동시켜서, 지지구(10)와 제 2 중간 소재(1c)를 이격시킨다.

지지구(10)와 제 2 중간 소재(1c)가 이격되면, 지지 공정(S24)의 일부로서, 제어기(100)는 유체 공급기(40)의 유체 조절 밸브(43)로 폐쇄 동작시켜, 지지구(10)의 핀(21) 구속을 해제한다. 다음에, 제 2 파지 이동 기구(53b)를 추가로 구동시켜, 도 10에 도시하는 바와 같이, 제 2 워크 파지기(52b)와 함께, 이 제 2 워크 파지기(52b)에 파지되어 있는 제 2 중간 소재(c)를 제 2 워크 파지기(52b)의 파지축(Ag)을 중심으로 하여 반전시킨다. 그 결과, 제 2 중간 소재(1c) 중에서 하측의 부분이 상측의 부분이 되고, 상측의 부분이 하측의 부분이 된다. 다음에, 제 2 중간 소재(1c) 중에서 날개 형성부(2a)에 있어서의 하부 방향의 표면에 지지구(10)의 복수의 핀(21)이 접하도록, 제어기(100)는 제 2 파지 이동 기구(53b)와 지지구 이동 기구(57) 중, 적어도 한쪽을 구동시킨다. 그 결과, 제 2 중간 소재(1c) 중에서 날개 형성부(2a)에 있어서의 하부 방향의 표면에 지지구(10)의 복수의 핀(21)이 순차 접한다. 이 과정에서도, 핀(21)의 접촉 시트(24)가 제 2 중간 소재(1c)의 표면에 접하면, 서포트 실린더(20)의 추종 기구(31)에 의해, 핀 연장 방향(Dp)에 있어서의 제 2 중간 소재(1c)의 표면의 위치의 이동에 핀 연장 방향(Dp)에 있어서의 핀(21)의 위치가 추종된다. 제 2 중간 소재(1c) 중의 날개 형성부(2a)에 있어서의 하부 방향의 표면은, 이미 가공되어 있는 면이기 때문에, 삼차원 곡면을 이루고 있다. 그렇지만, 복수의 핀(21)의 추종 동작에 의해, 복수의 핀(21)의 접촉 시트(24)의 전체는 제 2 중간 소재(1c)의 하부 방향의 표면에 접촉한다. 지지구(10)의 복수의 핀(21)의 전체가 제 2 중간 소재(1c)의 하부 방향의 표면에 접촉하면, 제어기(100)는 유체 공급기(40)의 유체 조절 밸브(43)에 개방 동작시킨다. 그 결과, 유체 조절 밸브(43)가 개방되고, 유체 토출원(41)으로부터의 유체가 유체 라인(42)을 거쳐 지지구(10)에 공급된다. 이 유체의 공급에 의해, 지지구(10)의 콜릿(36)은, 핀(21)의 기단부를 파지하여, 핀(21)을 핀 연장 방향(Dp)으로 이동 불가능하게 구속한다. 이 핀(21)의 구속에 의해, 제 2 중간 소재(1c) 중의 날개 형성부(2a)는 하방으로부터 지지구(10)에 의해 지지된 상태가 된다.

다음에, 날개부 가공 공정(S25)의 일부로서, 제어기(100)는 공구 구동 기구(54) 및 공구 이동 기구(55)를 구동시킨다. 이 공구 구동 기구(54) 및 공구 이동 기구(55)의 구동으로, 공구 구동 기구(54)에 장착되어 있는 가공 공구(T3)가 제 2 중간 소재(1c) 중의 날개 형성부(2a)에 있어서의 상측의 부분을 가공한다. 이 가공 공구(T3)에 의한 날개 형성부(2a)의 가공 중, 제 2 중간 소재(1c)는, 장착부(3)가 제 2 워크 파지기(52b)로 파지되고, 날개 형성부(2a)가 지지구(10)로 지지되어 있다.

이 가공 공구(T)에 의한 날개 형성부(2a)의 가공 중에서도, 지지구(10)를 전부 이동시키지 않아도 좋지만, 전술한 바와 같이, 이동시켜도 좋다.

이상으로, 날개 형성부(2a)의 가공이 완료되어, 날개부(2)가 형성되면, 일련의 처리가 종료된다.

또한, 이상에 있어서의 날개 형성부(2a)에 대한 가공이 커터 등의 절삭 공구에 의한 조가공(粗加功)이고, 또한 숫돌 등의 연삭 공구로 날개 형성부(2a)를 정밀 가공하는 경우에는, 가공 공구를 연삭 공구로 교체한 후, 조가공으로 형성된 날개면을 연삭 공구로 이상과 마찬가지로 연삭한다. 즉, 조가공으로 형성된 날개부의 정압면과 부압면 중, 하측으로 향하는 한쪽의 면을 지지구(10)로 지지하면서, 상측으로 향하는 다른쪽의 면을 연삭 공구로 연삭한다. 다음에, 제 2 파지 이동 기구(53b)를 반전시켜, 전술의 한쪽의 면을 위로 향하게 하고, 전술의 다른쪽의 면을 아래로 향하게 한다. 다음에, 하측으로 향하는 다른쪽의 면을 지지구(10)로 지지하고, 상측으로 향하는 한쪽의 면을 연삭 공구로 연삭한다.

커터 등의 절삭 공구에 의한 조가공 후, 또는 숫돌 등의 연삭 공구에 의한 마무리 가공 후, 추가로 탄성 숫돌 등의 연마 공구로 연마 가공을 실행하는 경우에는, 가공 공구를 연마 공구로 교체한 후, 전술한 정밀 가공과 마찬가지로 각 날개면을 연마한다.

이상과 같이, 연삭 공구에 의한 정밀 가공을 실행하는 경우에는, 이 정밀 가공이 종료된 후, 이 연삭 공구를 드레싱 공구를 이용하여, 연삭 공구의 표면 형상을 정돈하고, 다음에 다른 날개 소재(1a)를 가공할 때를 대비하여 두는 것이 바람직하다. 이러한 경우, 제어기(100)는, 드레싱에 의한 연삭 공구의 공구 직경의 변화량을 보정값으로서 기억해 두고, 다음에 다른 날개 소재(1a)를 이 연삭 공구로 가공할 때, 날개 소재(1a)에 대한 연삭 공구의 상대 위치를 이 보정으로 보정하는 것이 바람직하다.

이상과 같이, 본 실시형태에서는, 날개 소재(1a)의 양단부 중, 한쪽의 단부를 제 1 워크 파지기(52a)로 파지한 상태에서, 다른쪽의 단부측에 장착부(3)를 형성한다. 그 후, 다른쪽의 단부측의 장착부(3)를 제 2 워크 파지기(52b)로 파지한 상태에서, 한쪽의 단부측에 날개부(2)를 형성한다. 이 때문에, 본 실시형태에서는, 날개 소재(1a)로 날개(1)를 가공하는 과정에서, 날개(1)를 구성하지 않는 고정부를 별도 형성할 필요가 없다. 게다가, 본 실시형태에서는, 상기와 같이, 날개 소재(1a)를 제 1 워크 파지기(52a)로부터 제 2 워크 파지기(52b)로 주고받는 것에 의해, 1대의 가공 장치(M)로 날개(1)를 일관 가공할 수 있다. 이 때문에, 날개 소재(1a)로 날개(1)를 형성하는 과정에서, 날개 소재(1a)를 복수 대의 가공 장치로 옮길 필요가 없다. 예를 들면, 1대의 가공 장치로 날개 소재로 장착부(3)를 형성한 후, 이 날개 소재를 이 가공 장치로부터 분리하고, 다른 가공 장치에 이 날개 소재를 장착하고 나서, 이러한 다른 가공 장치로 이 날개 소재로부터 날개부(2)를 형성할 필요가 없다.

따라서, 본 실시형태에서는, 날개(1)의 제조 리드 타임을 짧게 할 수 있다.

게다가, 본 실시형태에서는, 1대의 가공 장치(M)로, 날개(1)를 일관 가공할 수 있기 때문에, 가공된 날개(1)의 품질 관리의 부하를 경감할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 날개부 가공 공정(S25)에서는, 중간 소재(1b, 1c)의 장착부(3)를 제 2 워크 파지기(52b)로 파지하면서, 중간 소재(1b, 1c)의 날개 형성부(2a)를 아래로부터 지지구(10)로 지지하여, 이 날개 형성부(2a)를 가공한다. 이 때문에, 본 실시형태에서는, 장척물인 중간 소재(1b, 1c)를 안정적으로 지지하고 있는 상태에서, 날개 형성부(2a)를 가공하므로, 가공 중에 있어서의 가공 부분의 채터링 진동(Chatter Vibration)을 억제할 수 있다. 그 결과, 본 실시형태에서는, 채터링 진동에 따른, 가공완료 면의 표면 거칠기의 거침 및 가공 공구(T)의 손상 등을 억제할 수 있다.

또한, 상기 실시형태에서는, 날개 형성품(1d)을 가공 공구(T)로 가공하고 있을 때, 날개 형성품(1d)의 길이 방향(Dw)은 핀 연장 방향(Dp)에 대하여 수직인 방향이다. 그렇지만, 날개 형성품(1d)을 가공하고 있을 때, 날개 형성품(1d)의 길이 방향(Dw)은 핀 연장 방향(Dp)에 대하여 수직인 방향 성분을 갖는 방향이면, 수직인 방향이 아니어도 좋다.

또한, 상기 실시형태에 있어서, 날개 소재(1a) 중의 장착 형성부(3a)를 가공 공구(T)로 가공하고 있을 때도, 이 장착 형성부(3a)를 하방으로부터 지지구(10)로 지지하도록 하여도 좋다.

또한, 상기 실시형태에 있어서, 가공 장치(M)가, 복수의 공구 구동 기구(54) 및 복수의 공구 이동 기구(55)를 구비하고 있는 경우, 제 1 공구 구동 기구 및 제 1 공구 이동 기구의 구동으로 장착부(3)를 가공하고, 제 2 공구 구동 기구 및 제 2 공구 이동 기구의 구동으로 날개부(2)를 가공하여도 좋다.

[산업상의 이용 가능성]

1 : 날개 1a : 날개 소재
1b : 제 1 중간 소재 1c : 제 2 중간 소재
1d : 날개 형성품 2 : 날개부
2a : 날개 형성부 3 : 장착부
3a : 장착 형성부 10 : 지지구
11 : 실린더대 12 : 유로
13 : 주 유로 14 : 분기 유로
20 : 서포트 실린더 21 : 핀
25 : 케이싱 26 : 실린더실
28 : 유입구 29 : 유체실
31 : 추종 기구 32 : 가이드 로드
33 : 스프링 35 : 핀 구속 기구
36 : 콜릿 40 : 유체 공급기
51 : 베이스 52a : 제 1 워크 파지기
52b : 제 2 워크 파지기 53a : 제 1 파지 이동 기구
53b : 제 2 파지 이동 기구 54 : 공구 구동 기구
55 : 공구 이동 기구 56 : 공구 스테이션
57 : 지지구 이동 기구 100 : 제어기
101 : CPU 102 : 메모리
105 : 장치 인터페이스 110 : 보조 기억 장치
112 : 가공 순서 제어 프로그램 113 : 제 1 파지 프로그램
114 : 제 2 파지 프로그램 115 : 장착부 가공 프로그램
116 : 날개부 가공 프로그램 117 : 지지 프로그램

Claims

일방향으로 긴 날개부와, 상기 날개부의 상기 일방향의 단부에 마련되어 있는 장착부를 갖는 날개의 가공 방법에 있어서,
베이스와, 가공 대상을 파지하는 복수의 워크 파지기와, 상기 복수의 워크 파지기마다 상기 베이스에 마련되고, 상기 워크 파지기의 방향 및 위치를 변경하는 파지 이동 기구와, 가공 대상을 가공하는 가공 공구가 장착되고, 상기 가공 공구를 구동하는 하나 이상의 공구 구동 기구와, 상기 하나 이상의 공구 구동 기구마다 상기 베이스에 마련되고, 상기 공구 구동 기구에서 적어도 상기 가공 공구가 장착되는 부분의 방향 및 위치를 변경하는 공구 이동 기구를 구비하는 가공 장치를 이용하여,
상기 복수의 워크 파지기 중 제 1 워크 파지기에, 소재 중에서 상기 날개부가 되는 날개 형성부를 파지시키는 제 1 파지 공정과,
상기 하나 이상의 공구 구동 기구 중, 어느 하나의 공구 구동 기구 및 상기 공구 구동 기구에 대한 상기 공구 이동 기구를 구동시켜, 상기 제 1 워크 파지기에 파지되어 있는 상기 소재 중에서 상기 장착부가 되는 장착 형성부를 가공시켜서, 상기 장착부를 형성시키는 장착부 가공 공정과,
상기 장착부 가공 공정 후에, 상기 복수의 워크 파지기 중 제 2 워크 파지기에 상기 장착부를 파지시키는 제 2 파지 공정과,
상기 제 2 파지 공정 후에, 상기 제 1 워크 파지기에 의한 상기 날개 형성부의 파지를 해제시키는 제 1 파지 해제 공정과,
상기 제 1 파지 해제 공정 후에, 상기 하나 이상의 공구 구동 기구 중, 어느 하나의 공구 구동 기구 및 상기 공구 구동 기구에 대한 상기 공구 이동 기구를 구동시켜, 상기 제 2 워크 파지기에 파지되어 있는 상기 소재 중의 상기 날개 형성부를 가공시켜서, 상기 날개부를 형성시키는 날개부 가공 공정을 실행하는
날개의 가공 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 워크 파지기에 의해 상기 장착부가 파지되어 있는 상기 소재의 상기 일방향을 수평 방향 성분을 포함하는 방향으로 향하게 한 상태에서, 상기 날개부 가공 공정을 실행하고,
상기 날개부 가공 공정의 실행 중, 상기 제 2 워크 파지기에 의해 상기 장착부가 파지되어 있는 상기 소재에 있어서의 상기 날개 형성부의 하측으로부터 상기 날개 형성부를 지지구로 지지하는 지지 공정을 실행하는
날개의 가공 방법.
일방향으로 긴 날개부와, 상기 날개부의 상기 일방향의 단부에 마련되어 있는 장착부를 갖는 날개의 가공 장치에 있어서,
베이스와,
가공 대상을 파지하는 복수의 워크 파지기와,
상기 복수의 워크 파지기마다 상기 베이스에 마련되고, 상기 워크 파지기의 방향 및 위치를 변경하는 파지 이동 기구와,
가공 대상을 가공하는 가공 공구가 장착되고, 상기 가공 공구를 구동하는 하나 이상의 공구 구동 기구와,
상기 하나 이상의 공구 구동 기구마다 상기 베이스에 마련되고, 상기 공구 구동 기구에서 적어도 상기 가공 공구가 장착되는 부분의 방향 및 위치를 변경하는 공구 이동 기구와,
상기 복수의 워크 파지기, 상기 복수의 워크 파지기마다의 상기 파지 이동 기구, 상기 하나 이상의 공구 구동 기구, 및 상기 하나 이상의 공구 구동 기구마다의 상기 공구 이동 기구의 동작을 제어하는 제어기를 구비하며,
상기 제어기는,
상기 복수의 워크 파지기 중 제 1 워크 파지기가 소재 중에서 상기 날개부가 되는 날개 형성부를 파지하고 있는 상태에서, 상기 하나 이상의 공구 구동 기구 중, 어느 하나의 공구 구동 기구 및 상기 공구 구동 기구에 대한 상기 공구 이동 기구를 구동시켜, 상기 제 1 워크 파지기에 파지되어 있는 상기 소재 중에서 상기 장착부가 되는 장착 형성부를 가공시켜서, 상기 장착부를 형성시키는 장착부 가공 공정과,
상기 장착부 가공 공정 후에, 상기 복수의 워크 파지기 중 제 2 워크 파지기에 상기 장착부를 파지시키는 제 2 파지 공정과,
상기 제 2 파지 공정 후에, 상기 제 1 워크 파지기에 의한 상기 날개 형성부의 파지를 해제시키는 제 1 파지 해제 공정과,
상기 제 1 파지 해제 공정 후에, 상기 하나 이상의 공구 구동 기구 중, 어느 하나의 공구 구동 기구 및 상기 공구 구동 기구에 대한 상기 공구 이동 기구를 구동시켜, 상기 제 2 워크 파지기에 파지되어 있는 상기 소재 중의 상기 날개 형성부를 가공시켜서, 상기 날개부를 형성시키는 날개부 가공 공정을 실행하는 제어 실행부를 갖는
날개의 가공 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 소재를 하측으로부터 지지하는 지지구를 구비하며,
상기 제어 실행부는,
상기 제 2 워크 파지기에 대한 상기 파지 이동 기구에 의해, 상기 제 2 워크 파지기에 의해 상기 장착부가 파지되어 있는 상기 소재의 상기 일방향을 수평 방향 성분을 포함하는 방향으로 향하게 한 상태로 하여, 상기 상태에서 상기 날개부 가공 공정을 실행하고,
상기 날개부 가공 공정의 실행 중, 상기 제 2 워크 파지기에 의해 상기 장착부가 파지되어 있는 상기 소재에 있어서의 상기 날개 형성부의 하측으로부터 상기 날개 형성부를 상기 지지구로 지지시키는 지지 공정을 실행하는
날개의 가공 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 지지구는, 상기 소재의 하측으로부터 상기 소재를 지지하는 복수의 실린더와, 복수의 실린더가 장착되어 있는 실린더대를 구비하고,
상기 실린더는, 핀과, 상기 핀이 연장되어 있는 핀 연장 방향으로 변위 가능하게 상기 핀의 기단부를 덮는 케이싱과, 상기 핀의 선단측에 배치된 상기 소재의 표면에 상기 핀의 선단부가 접촉하도록, 상기 핀 연장 방향에 있어서의 상기 소재의 표면의 위치에 상기 핀 연장 방향에 있어서의 상기 핀의 위치를 추종시키는 추종 기구와, 상기 케이싱에 대한 상기 핀의 상기 핀 연장 방향에 있어서의 상대 위치를 구속하는 핀 구속 기구를 갖고,
복수의 상기 실린더의 각각의 상기 케이싱은 상기 실린더대에 고정되어 있는
날개의 가공 장치.
일방향으로 긴 날개부와, 상기 날개부의 상기 일방향의 단부에 마련되어 있는 장착부를 갖는 날개의 가공 장치의 가공 순서 제어 프로그램에 있어서,
상기 가공 장치는, 베이스와, 가공 대상을 파지하는 복수의 워크 파지기와, 상기 복수의 워크 파지기마다 상기 베이스에 마련되고, 상기 워크 파지기의 방향 및 위치를 변경하는 파지 이동 기구와, 가공 대상을 가공하는 가공 공구가 장착되고, 상기 가공 공구를 구동하는 하나 이상의 공구 구동 기구와, 상기 하나 이상의 공구 구동 기구마다 상기 베이스에 마련되고, 상기 공구 구동 기구에서 적어도 상기 가공 공구가 장착되는 부분의 방향 및 위치를 변경하는 공구 이동 기구와, 상기 복수의 워크 파지기, 상기 복수의 워크 파지기마다의 상기 파지 이동 기구, 상기 하나 이상의 공구 구동 기구, 및 상기 하나 이상의 공구 구동 기구마다의 상기 공구 이동 기구의 동작을 제어하는 제어기를 구비하고 있으며,
상기 제어기에,
상기 복수의 워크 파지기 중 제 1 워크 파지기가 소재 중에서 상기 날개부가 되는 날개 형성부를 파지하고 있는 상태에서, 상기 하나 이상의 공구 구동 기구 중, 어느 하나의 공구 구동 기구 및 상기 공구 구동 기구에 대한 상기 공구 이동 기구를 구동시켜, 상기 제 1 워크 파지기에 파지되어 있는 상기 소재 중에서 상기 장착부가 되는 장착 형성부를 가공시켜서, 상기 장착부를 형성시키는 장착부 가공 프로그램의 실행을 지시하는 제 1 가공 지시 공정과,
상기 장착부가 형성된 후, 상기 복수의 워크 파지기 중 제 2 워크 파지기에 상기 장착부를 파지시키는 제 2 파지 프로그램의 실행을 지시하는 제 2 파지 지시 공정과,
상기 제 2 워크 파지기가 상기 장착부를 파지한 후에, 상기 제 1 워크 파지기에 의한 상기 날개 형성부의 파지를 해제시키는 제 1 파지 프로그램의 실행을 지시하는 제 1 파지 해제 지시 공정과,
상기 제 1 워크 파지기가 상기 날개 형성부의 파지를 해제한 후에, 상기 하나 이상의 공구 구동 기구 중, 어느 하나의 공구 구동 기구 및 상기 공구 구동 기구에 대한 상기 공구 이동 기구를 구동시켜, 상기 제 2 워크 파지기에 파지되어 있는 상기 소재 중의 상기 날개 형성부를 가공시켜서, 상기 날개부를 형성시키는 날개부 가공 프로그램의 실행을 지시하는 제 2 가공 지시 공정을 실행시키는
가공 순서 제어 프로그램.