JPH1076437A - 長尺バー材加工装置とその加工方法 - Google Patents

長尺バー材加工装置とその加工方法

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JPH1076437A
JPH1076437A JP8233840A JP23384096A JPH1076437A JP H1076437 A JPH1076437 A JP H1076437A JP 8233840 A JP8233840 A JP 8233840A JP 23384096 A JP23384096 A JP 23384096A JP H1076437 A JPH1076437 A JP H1076437A
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正広 粟井
Toshiro Yamazaki
俊郎 山崎
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 自由曲面を有する製品を加工する場合には別
々の機械で加工するために半製品の着脱作業が必要とな
り、多くの作業時間と労力を要する。また、自動生産シ
ステムの場合も着脱作業時の掴み失敗等によるシステム
停止で生産性が悪化したり、膨大な設備費用が必要とな
る。 【解決手段】 長尺バー材Ｗを把持して回転させる制御
１軸を有する主チャックヘッド１と、制御３軸以上を有
する刃物台３と、この刃物台３に長尺バー材Ｗを供給す
るバー材供給機５とを１台の加工装置Ｍに設け、これら
４軸を同時制御して自由曲面を有する製品Ｖを１本の長
尺バー材Ｗから複数個加工するようにしている。この１
台の加工装置Ｍにより、バー材供給機５で供給した長尺
バー材Ｗから自由曲面を有する製品Ｖの全工程を加工し
て複数の製品Ｖが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この出願に係る発明は、長尺
のバー材（棒材）から自由曲面を有する複数個の製品を
加工するための加工装置とその方法に関し、特に蒸気タ
ービンブレード等のように薄肉の自由曲面を有する製品
を加工する場合に好適な加工装置と、その加工方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、自由曲面を有する製品を得る
場合、複数の同時制御軸数を有する工作機械によって加
工されている。例えば、自由曲面を有する製品として蒸
気タービンに使用されているブレードがあり、この蒸気
タービンブレードを加工する場合を例に以下に説明する
と、この蒸気タービンブレードは、１本のタービンブレ
ードが得られる棒材（以下「バー材」という）を複数の
工作機械によって加工することにより製品を得ており、
１台目の工作機械でバー材の一端に翼根部が加工された
後に、別の工作機械へ移してプロファイル部（蒸気通路
部）が加工されている。これらの機械間におけるバー材
の取り外しや取り付けは人手によって行われている（従
来技術１）。
【０００３】このタービンブレードには、表面に捩じれ
た翼加工を行う自由曲面の加工が必要となるため、例え
ば特公平５−２６６１５号公報記載の発明のような工作
機械によって加工されており、複数の同時制御軸数（４
軸以上）を有する工作機械が必要となる。また、このよ
うなタービンブレードは、蒸気タービンの効率化や蒸気
条件等に合わせて寸法や形状が異なるため、多品種少量
生産の製品となっている。
【０００４】一方、近年のエレクトロニクス技術の急速
な進歩により、機械工場のＦＡ(Factory Automation)化
を実現するための技術として、ＦＭＳ(Flexible Manufa
cturing System) 等の自動生産システムが開発されてい
る。このような自動生産システムは、素材の搬入から粗
加工，ハンドリング，搬送，仕上加工等の工程を自動的
に行うものである（従来技術２）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術１では、翼根部とプロファイル部とを別々の工作
機械によって加工する２工程が必要であり、バー材に翼
根部を加工した後に取り外して他の工作機械に取り付け
る作業を人手で行うことから、時間と労力を要すること
となる。このことは、蒸気タービンブレード等を加工す
るときのように各工程における加工時間が短い場合、頻
繁に取付け，取外し作業を行わなければならず、工作機
械から人手を離すことができなくなり、非常に生産効率
の悪い作業となってしまう。
【０００６】また、上記従来技術２にあっては、複数の
工程を分割し、各工程間で自動的に着脱したり搬送した
りするため、素材の着脱を自動的に行う時に、例えば、
掴み失敗等を生じると設備全体を停止させなければなら
ず、生産性を悪化させる恐れがある。しかも、多品種少
量生産の製品を加工する場合には、加工する製品の種類
によっては各工程の機械加工時間を等しくすることがで
きない場合がある。そのため、加工時間の長い工程の工
作機械が稼働している間、加工時間の短い工程の工作機
械が稼働しないことがあり、設備全体の稼働率を低下さ
せる恐れが高くなる。その上、工作機械や搬送システム
等を制御するためのコンピュータが必要となるととも
に、製造工程を自動化するためのプログラムも複雑にな
り、設備費用も膨大になってしまう。
【０００７】なお、これらの課題は、自由曲面を有しな
い他の製品においても同様のことがいえる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】そこで、上記課題を解決
するために、この出願に係る発明は、長尺バー材を把持
して回転させる制御１軸を有する主チャックヘッドと、
制御３軸以上を有する刃物台と、この刃物台に長尺バー
材を供給するバー材供給機とを１台の加工装置に設け、
少なくともこれら４軸を同時制御して自由曲面を有する
製品を１本の長尺バー材から複数個加工するようにして
いる。
【０００９】この１台の加工装置により、バー材供給機
で供給した長尺バー材を複数の同時制御軸数を有する刃
物台で加工すれば、自由曲面を有する製品の全工程を加
工して複数の製品を連続的に得ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】この出願に係る発明は、長尺バー
材を所定位置に把持して該長尺バー材を軸回りに回転さ
せる制御１軸を有する主チャックヘッドを設けるととも
に、この主チャックヘッドを支持する機械ベッドを設
け、この機械ベッド上に主チャックヘッドで把持した長
尺バー材を加工する工具をこの長尺バー材軸心に対して
平行方向に移動する軸と直角の横方向に移動する軸と直
角の縦方向に移動する軸の少なくとも制御３軸を有する
刃物台を設け、主チャックヘッドの供給側に複数個の製
品が取れる長尺バー材を供給するバー材供給機を設け、
このバー材供給機で主チャックヘッドへ供給した長尺バ
ー材から上記４軸を同時制御して自由曲面を有する製品
を連続的に加工する制御器を設けている。この製品と
は、完成品および半完成品を含み、この出願に係る発明
の長尺バー材加工装置により加工した物をいう。
【００１１】このように、主チャックヘッドで把持した
長尺バー材の回転と、この長尺バー材軸心に対して平行
方向に移動する軸と直角の横方向に移動する軸と直角の
縦方向に移動する軸の少なくとも３軸に移動させること
ができる刃物台に設けた工具とを制御器で同時制御する
ことにより自由曲面を有する製品を１台の加工機で加工
することができ、製品切断後の長尺バー材をバー材供給
機で供給すれば１本の長尺バー材から複数個の製品を取
ることができる。
【００１２】上記刃物台に設けた工具を、長尺バー材軸
心の直角縦方向の軸に対して揺動させる制御１軸を設け
て揺動可能に構成し、上記制御器でこの制御１軸を含め
た５軸を同時制御して自由曲面を有する製品を連続的に
加工すれば、加工の自由度が増えて様々な工具を使用し
て容易に自由曲面を加工することができる。
【００１３】また、上記バー材供給機で供給した長尺バ
ー材の端部を把持する副チャックヘッドを設け、この副
チャックヘッドに、長尺バー材を周囲から把持する把持
チャックと端面を押圧して把持する押圧チャックとを設
ければ、加工途中において先端支持部における円周振れ
取り加工を行うことが容易にできる。
【００１４】一方、長尺バー材加工方法によれば、複数
個の製品が取れる長尺バー材の一端を主チャックの端面
より所定距離突き出して主チャック側を把持し、該長尺
バー材の先端面を押圧することにより長尺バー材端面を
把持して長尺バー材先端部に支持部を形成し、該端面の
押圧による把持を解放した後に支持部を周囲から把持し
て長尺バー材の全面粗加工を行い、支持部周囲からの把
持を解放した後、支持部端面を押圧することにより把持
して該支持部に生じた円周振れ取り加工を行い、該端面
の押圧による把持を解放した後に支持部を再度周囲から
把持して長尺バー材の全面仕上げ加工を行い、該支持部
の把持を解放した後に加工後の長尺バー材先端部を挟持
して支持部を削除するとともに端面を仕上げ、該長尺バ
ー材の主チャック側を切断して製品を長尺バー材から分
離することにより１本の製品を加工し、前記複数の工程
を繰り返すことにより１本の長尺バー材から複数の製品
を連続的に得るようにしているので、複数の自由曲面を
有する製品を連続的に加工して得ることができる。
【００１５】また、上記長尺バー材から加工する製品が
蒸気タービンブレードであれば、薄肉の自由曲面である
プロファイル部を効率的に加工することができ、プロフ
ァイル部に加工歪みを残すこともない。
【００１６】その上、蒸気タービンブレードの翼根部
を、長尺バー材の先端側に形成すれば、加工時の支持部
再加工を容易に行うことができる。
【００１７】
【実施例】以下、この出願に係る発明の一実施例を図面
に基づいて説明する。図１はこの出願に係る発明の長尺
バー材加工装置の一例を示す斜視図であり、図２は図１
に示す長尺バー材加工装置の副チャックヘッドを示す斜
視図である。この実施例では蒸気タービンブレードを例
に説明するため、方形断面の長尺バー材を加工する例を
説明する。
【００１８】図示するように、長尺バー材加工装置Ｍに
は、長尺バー材Ｗを所定位置で把持してこの長尺バー材
Ｗを軸回りに回転させる主チャックヘッド１と、この主
チャックヘッド１を支持する機械ベッド２と、この機械
ベッド２上に設けられた刃物台３と、上記主チャックヘ
ッド１と対向するように設けられた副チャックヘッド４
と、上記主チャックヘッド１へ複数個の製品が取れる長
尺バー材Ｗを供給するバー材供給機５とが設けられてい
る。この長尺バー材Ｗとは、２個以上の複数個の製品を
製作できる長さを有する棒状の材料であり、１本の長尺
バー材Ｗを連続的に加工して複数個の製品が得られる長
さであればよい。なお、この製品とは、完成品である場
合や半完成品も含むものであり、長尺バー材加工装置Ｍ
によって加工し終えたもの全てをいう。
【００１９】上記主チャックヘッド１には、中央に長尺
バー材Ｗを挿通させる開口孔１ｂを有する主チャック１
が設けられており、上記バー材供給機５によって主チャ
ックヘッド背面の供給側から開口孔１ｂに挿入された長
尺バー材Ｗが主チャック１ａを貫通して所定距離突出し
た状態で把持できるように構成されている。この長尺バ
ー材Ｗの把持は、通常の工作機械に設けられたチャック
と同等の機構でよく、長尺バー材Ｗを周囲から挟んで支
持できる構成でよい。また、この主チャック１ａで把持
した長尺バー材Ｗは、主チャック１ａの回転によって制
御軸Ａの回りで回転可能なように構成されている。
【００２０】上記刃物台３は、主チャック１ａによって
機械ベッド２上の所定距離に固定した長尺バー材Ｗを所
定形状に切削加工するための工具Ｔが設けられており、
例えばエンドミル等の切削加工を行う工具が設けられて
いる。この工具Ｔは、長尺バー材軸心に対して平行方向
の軸Ｘと、直角の横方向の軸Ｙと、直角の縦方向の軸Ｚ
の少なくとも制御３軸方向に移動可能なように構成され
ている。この実施例では、この軸Ｚに対して長尺バー材
軸心方向に揺動可能な制御軸Ｂ方向にも制御可能なよう
に構成されている。上記軸Ｘは機械ベッド２上に設けら
れたレール２ａに沿って刃物台３の下部ベース３ａがス
ライド可能に構成されたもので、軸Ｙはこの下部ベース
３ａ上に設けられたレール３ｂに沿って上部ベース３ｃ
がスライド可能に構成されたもので、軸Ｚはこの上部ベ
ース３ｃの前面に設けられたレール３ｄに沿って工具取
付部材３ｅが縦方向にスライド可能に構成されたもの
で、軸Ｂはこの工具取付部材３ｅの所定軸心に対して工
具駆動部材６が揺動可能に構成されたものである。な
お、これらの構成は一例であり、他の構成によってこれ
らの軸Ｘ，Ｙ，Ｚ，Ｂ方向に移動可能なように構成して
もよい。
【００２１】そして、この刃物台３に設けられた工具Ｔ
の直線軸Ｘ，Ｙ，Ｚと揺動軸Ｂの４軸と主チャック１ａ
の回転軸Ａとを合わせた５軸を同時制御するための制御
器１２が設けられ、これらの軸Ｘ，Ｙ，Ｚ，Ｂ，Ａを同
時制御することにより自由曲面を有する製品を加工する
ことができるように構成されている。なお、この同時制
御軸数は、長尺バー材Ｗの回転軸Ａを含む４軸以上の同
時制御軸数を有していれば、軸Ｂがなくてもよく、この
実施例に限定されるものではない。
【００２２】また、上記副チャックヘッド４は、図２の
斜視図に示すように、周囲に複数のチャックが設けられ
ており、この実施例では、垂直軸に対してベース４ａ上
で旋回可能に設けられた方形の支持台４ｂの４面に別々
のチャックが設けられており、長尺バー材Ｗの端面を押
圧して把持する押圧チャック７と、周囲から縮径して把
持する把持チャック８，９と、加工後の製品を挟んで持
つ挟持チャック１０とが設けられている。上記押圧チャ
ック７には、先端が刃物状に形成された刃７ａが突出す
るように設けられており、この刃７ａが押圧力によって
長尺バー材Ｗの端面に食い込んで長尺バー材Ｗを把持す
るようなものである。さらに、この実施例では長尺バー
材Ｗの端部を周囲から把持する２種類の把持チャック
８，９を設けることにより、長尺バー材Ｗを加工する途
中で変化する支持部の径に対応できるようにしている。
したがって、この副チャックヘッド４には、長尺バー材
Ｗを加工しながら製品として完成させるまでの間におい
て、２種類以上の加工途中の製品端面形状を自動的に掴
み替えできる機能を有している。なお、これらチャック
７〜１０は、図示しない駆動手段により任意の速度で回
転可能なように構成されている。また、ベース４ａは、
機械ベッド２上に設けられたレール２ｂ上を長尺バー材
Ｗの軸方向に移動可能なように構成されている。
【００２３】上記バー材供給機５は、上記主チャックヘ
ッド１の背面側から主チャック１ａに長尺バー材Ｗを挿
入できるように構成されており、所定量の長尺バー材Ｗ
を主チャック１ａに挿入したことを検出するとともに所
定位置に供給して保持するための移送機構５ａが設けら
れている。この検出は、例えば公知のセンサ等を用いて
容易に可能であり、所定量の設定も容易に可能であり、
保持も公知の工作機械に設けられたチャックと同様に周
囲から押圧する機構を設ければ容易に可能である。この
バー材供給機５は、長尺バー材Ｗから１個の製品を加工
し終えて、この製品を長尺バー材Ｗから切断して分断す
ると、次の製品を加工するために必要な長さの長尺バー
材Ｗを自動的に繰り出して所定位置に保持するように制
御されている。
【００２４】このバー材供給機５の背面には、複数本の
長尺バー材Ｗをバー材供給機５へ供給するための搬送機
１１が設けられている。この実施例では便宜上３本の長
尺バー材Ｗが例示されているが、更に多数の長尺バー材
Ｗを連続的に供給できるようにすれば多くの製品を自動
的に加工することが容易に可能となる。
【００２５】図３〜図８は上記長尺バー材加工装置Ｍに
よる加工方法を示す工程図であり、図３は長尺バー材の
把持状態を示す側面図で、図４は図３に示す状態から長
尺バー材の先端に副チャック把持部を加工する状態を示
す側面図で、図５は図４に示す状態から翼根部とプロフ
ァイル部を荒加工する状態を示す側面図で、図６は図５
に示す状態から副チャック把持部を再加工する状態を示
す側面図で、図７は図６に示す状態から翼根部とプロフ
ァイル部を仕上加工する状態を示す側面図で、図８(a)
は図７に示す状態から長尺バー材から製品部分を切断す
る状態を示す側面図で、(b) は同平面図であり、これら
の図面に示すように、上記長尺バー材加工装置Ｍによれ
ば、以下のようにして長尺バー材Ｗから複数個の製品を
加工することができる。
【００２６】すなわち、図３に示すように、２個以上の
蒸気タービンブレードの製品が取り出せる長尺バー材Ｗ
を主チャックヘッド１の供給側である背面から主チャッ
ク１ａの中に挿入して、主チャック１ａの端面より送り
出して所定距離突き出した状態で主チャック１ａにより
把持する。
【００２７】次に、図４に示すように、副チャックヘッ
ド４の押圧チャック７により長尺バー材Ｗの端面を把持
し、工具Ｔによりこの長尺バー材Ｗの端部に円筒状の支
持部Ｖａを形成する。
【００２８】その後、図５に示すように、副チャックヘ
ッド４の押圧チャック７による把持を解放した後、この
副チャックヘッド４を旋回させて把持チャック８により
支持部Ｖａを周囲から把持する。この時は大径側の把持
チャック８が使用される。そして、工具Ｔを制御器１２
で同時５軸制御してタービンブレードを形成する翼根部
Ｖｂやプロファイル部Ｖｃの全面粗加工を行う。この把
持チャック８を用いた粗加工において、長尺の蒸気ター
ビンブレードを製品とする場合、プロファイル部Ｖｃが
薄肉であることから振動を発生する場合がある。この場
合には把持チャック８を主チャック１ａの回転に同期さ
せて同一回転速度で回転させればよい。すなわち、主チ
ャック１ａと把持チャック８の両方で長尺バー材Ｗを回
転させることとなる。
【００２９】また、このような全面粗加工はフライス切
削加工を主とした加工であり、このプロファイル部Ｖｃ
を形成する場合には多くの肉部を切削して薄肉化するた
め、残留応力により長尺バー材Ｗに微小な歪みを生じる
場合がある。この歪みは支持部Ｖａの中心をずらす場合
もあり、タービンブレードの場合にこの残留応力が残っ
た状態で加工を完了してしまうと製品のプロファイル部
Ｖｃが変形してしまう場合がある。
【００３０】そこで、図６に示すように、上記全面粗加
工時に生じた長尺バー材Ｗの歪みを取るために、一旦、
副チャックヘッド４の把持チャック８による把持を解放
して長尺バー材Ｗの副チャックヘッド４側をフリーに
し、副チャックヘッド４を旋回させて押圧チャック７に
より長尺バー材Ｗの支持部Ｖａ端面を押圧して把持す
る。この時、長尺バー材Ｗに歪みを生じていたとしても
副チャックヘッド４側を一旦フリーにしてから端面のみ
を押圧チャック７のみで把持するため、主チャック１ａ
側と同一軸心上を把持することができる。この状態で長
尺バー材Ｗの端面に形成された支持部Ｖａを真円状に削
ることにより、歪みによって生じた円周振れ取り加工を
行う。この実施例では、長尺バー材Ｗの先端側である副
チャックヘッド４側に翼根部Ｖｂを形成することによ
り、支持部Ｖａの再加工を容易に行えるようにしてい
る。
【００３１】その後、図７に示すように、副チャックヘ
ッド４の押圧チャック７を解放した後、副チャックヘッ
ド４を旋回させて小径側の把持チャック９により主チャ
ック１ａ側と同心上に形成された支持部Ｖａを把持し、
工具Ｔを制御器１２で同時５軸制御することにより複数
軸の加工制御によってタービンブレードを形成する翼根
部Ｖｂやプロファイル部Ｖｃの全面仕上げ加工を行う。
この把持チャック９を用いた仕上げ加工において、長尺
の蒸気タービンブレードを製品とする場合、プロファイ
ル部が薄肉であることから、切削荷重により製品がねじ
れ方向に弾性変形して所定の加工精度が得られない場合
がある。この場合には把持チャック９を主チャック１ａ
の回転に同期させて同一回転速度で回転させればよい。
すなわち、主チャック１ａと把持チャック９の両方で長
尺バー材Ｗを回転させることとなる。なお、この時、タ
ービンブレードの翼根部Ｖｂを加工する場合には専用工
具に取替えられる。この工具駆動部材６における工具取
替え等は公知の工作機械と同様に複数の工具を選択的に
装着できるツールヘッドを設ければよい。
【００３２】また、この実施例では、支持部Ｖａの振れ
取り加工を行うために切削して径が小さくなるので、小
径の把持チャック９を設けて掴み直しができるようにし
ているが、大径側の把持チャック８で掴むことが可能で
あれば小径側把持チャック９を設ける必要はない。
【００３３】そして、図８(a),(b) に示すように、副チ
ャックヘッド４の把持チャック９を解放後、副チャック
ヘッド４の挟持チャック１０でタービンブレードの翼根
部Ｖｂを挟持し、端部に形成された支持部Ｖａを削除す
るとともに端面を仕上げ、長尺バー材Ｗの主チャック１
ａ側の所定位置で切断して分離すれば製品Ｖを得ること
ができる。この製品Ｖは、ロボット等のハンドリング装
置によって機外へ取り出せばよい。
【００３４】以上により、長尺バー材Ｗから１本のター
ビンブレードの製品Ｖが得られるが長尺バー材Ｗは長い
ため、次にバー材供給機５により長尺バー材Ｗを自動的
に所定量突き出して主チャック１ａにより把持し、上記
工程を繰り返せば長尺バー材Ｗから複数のタービンブレ
ードの製品Ｖを連続的に得ることができる。
【００３５】このように、この出願に係る発明を用いれ
ば、自由曲面を有する蒸気タービンブレードを素材から
加工する全加工工程を１台の加工装置Ｍによって行うこ
とができるので、上述したＦＭＳ等のように各工程間の
加工時間の違いによる各工作機械の時間待ちが無くな
り、高い設備稼働率を得ることが可能となる。また、寸
法形状の異なる蒸気タービンブレードを製品Ｖとして選
択する場合、制御器１２により工具Ｔおよび各制御軸へ
の指令値を任意に選択させれば１台の加工装置Ｍで異な
る製品Ｖを連続的に生産することが容易に可能であり、
自動的に複数の製品Ｖを得ることができる。さらに、同
一の長尺バー材Ｗから削りだし可能な寸法形状の異なる
複数種類の蒸気タービンブレードを製品Ｖとして選択す
る場合も、制御器１２により工具Ｔおよび各制御軸への
指令値を製品Ｖの種類に対応して自動的に選択させるこ
とにより、複数種類の製品Ｖが混在しても自動的に複数
の製品Ｖを得ることができる。したがって、多品種少量
生産の製品Ｖであっても効率的な加工作業を行って生産
性を向上させることができる。しかも、加工途中に半製
品を機械から着脱する必要がなく、搬送する必要もない
ため、これら着脱や搬送を自動的に行う装置も必要な
く、信頼性が向上するとともに設備費用増加も少なく、
装置全体をコンパクトに形成することもできる。
【００３６】なお、上記実施例では、自由曲面を有する
製品として蒸気タービンブレードを例に説明したが、他
の自由曲面を有する製品の加工にも応用することは可能
であり、蒸気タービンブレードの加工に限定されるもの
ではない。
【００３７】
【発明の効果】この出願に係る発明は、以上説明したよ
うな形態で実施され、以下に記載するような効果を奏す
る。
【００３８】長尺バー材加工装置によれば、１台の加工
装置で複数個の製品が取れる長尺バー材から自由曲面を
有する製品を連続的に得ることができるので、半製品の
着脱や搬送に要していた作業時間を短縮するとともに労
力を軽減し、効率的な全工程の加工を行い生産性を向上
させることが可能となる。しかも、設備費用も抑えるこ
とができる。
【００３９】また、工具を揺動可能に構成すれば、加工
工具の選択幅が増えて容易に自由曲面を加工することが
可能となる。
【００４０】さらに、副チャックヘッドに周囲から把持
する把持チャックと端面を押圧して把持する押圧チャッ
クとを設ければ、加工途中において先端支持部における
円周振れ取り加工を行うことが容易に可能となり、精度
の良い製品を加工することができる。
【００４１】一方、長尺バー材加工方法によれば、複数
個の製品が取れる長尺バー材から自由曲面を有する製品
を効率的に加工することができるので、効率的な全工程
の加工を行うことにより作業時間の短縮や労力を軽減し
て生産性向上を図ることが可能となる。
【００４２】特に、蒸気タービンブレードを加工すれ
ば、薄肉の自由曲面であるプロファイル部を有する製品
を効率的に加工することが可能となる。
【００４３】また、蒸気タービンブレードの翼根部を先
端側に加工すれば、加工時の歪みを取る支持部再加工が
容易に可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この出願に係る発明の長尺バー材加工装置の一
例を示す斜視図である。
【図２】図１に示す長尺バー材加工装置の副チャックヘ
ッドを示す斜視図である。
【図３】この出願に係る発明の加工方法を示す工程図で
あり、長尺バー材の把持状態を示す側面図である。
【図４】図３に示す状態から長尺バー材の先端に副チャ
ック把持部を加工する状態を示す側面図である。
【図５】図４に示す状態から翼根部とプロファイル部を
荒加工する状態を示す側面図である。
【図６】図５に示す状態から副チャック把持部を再加工
する状態を示す側面図である。
【図７】図６に示す状態から翼根部とプロファイル部を
仕上加工する状態を示す側面図である。
【図８】(a) は図７に示す状態から長尺バー材から製品
部分を切断する状態を示す側面図であり、(b) は同平面
図である。
【符号の説明】
１…主チャックヘッド ２…機械ベッド ３…刃物台 ３ａ…下部ベース ３ｃ…上部ベース ３ｅ…工具取付部材 ４…副チャックヘッド ５…バー材供給機 ６…工具駆動部材 ７…押圧チャック ８，９…把持チャック １０…挟持チャック １１…搬送機 １２…制御器 Ｘ，Ｙ，Ｚ，Ｂ，Ａ…制御軸 Ｖ…製品 Ｔ…工具 Ｗ…長尺バー材 Ｍ…長尺バー材加工装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 粟井 正広 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者 山崎 俊郎 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社神戸工場内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 長尺バー材から複数の自由曲面を有する
    製品を加工するための長尺バー材加工装置であって、 前記長尺バー材を所定位置に把持して該長尺バー材を軸
    回りに回転させる制御１軸を有する主チャックヘッドを
    設けるとともに該主チャックヘッドを支持する機械ベッ
    ドを設け、該機械ベッド上に前記主チャックヘッドで把
    持した長尺バー材を加工する工具を該長尺バー材軸心に
    対して平行方向に移動する軸と直角の横方向に移動する
    軸と直角の縦方向に移動する軸の少なくとも制御３軸を
    有する刃物台を設け、前記主チャックヘッドの供給側に
    複数個の製品が取れる長尺バー材を供給するバー材供給
    機を設け、該バー材供給機で主チャックヘッドへ供給し
    た長尺バー材から前記４軸を同時制御して自由曲面を有
    する製品を連続的に加工する制御器を設けたことを特徴
    とする長尺バー材加工装置。
  2. 【請求項２】 前記刃物台に設けた工具を、前記長尺バ
    ー材軸心の直角縦方向の軸に対して揺動させる制御１軸
    を設けて揺動可能に構成し、前記制御器で該制御１軸を
    含めた５軸を同時制御して自由曲面を有する製品を連続
    的に加工することを特徴とする請求項１記載の長尺バー
    材加工装置。
  3. 【請求項３】 前記バー材供給機で供給した長尺バー材
    の端部を把持する副チャックヘッドを設け、該副チャッ
    クヘッドに、長尺バー材を周囲から把持する把持チャッ
    クと端面を押圧して把持する押圧チャックとを設けたこ
    とを特徴とする請求項１又は請求項２記載の長尺バー材
    加工装置。
  4. 【請求項４】 複数個の製品が取れる長尺バー材の一端
    を主チャックの端面より所定距離突き出して主チャック
    側を把持し、該長尺バー材の先端面を押圧することによ
    り長尺バー材端面を把持して長尺バー材先端部に支持部
    を形成し、該端面の押圧による把持を解放した後に支持
    部を周囲から把持して長尺バー材の全面粗加工を行い、
    支持部周囲からの把持を解放した後、支持部端面を押圧
    することにより把持して該支持部に生じた円周振れ取り
    加工を行い、該端面の押圧による把持を解放した後に支
    持部を再度周囲から把持して長尺バー材の全面仕上げ加
    工を行い、該支持部の把持を解放した後に加工後の長尺
    バー材先端部を挟持して支持部を削除するとともに端面
    を仕上げ、該長尺バー材の主チャック側を切断して製品
    を長尺バー材から分離することにより１本の製品を加工
    し、前記複数の工程を繰り返すことにより１本の長尺バ
    ー材から複数の製品を連続的に得ることを特徴とする長
    尺バー材加工方法。
  5. 【請求項５】 前記長尺バー材から加工する製品が蒸気
    タービンブレードであることを特徴とする請求項４記載
    の長尺バー材加工方法。
  6. 【請求項６】 前記蒸気タービンブレードの取付部とな
    る翼根部を、長尺バー材の先端側に形成したことを特徴
    とする請求項５記載の長尺バー材加工方法。
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