エアタービンハ ン ドピー スの回転性能試験方法

高速 で回転す るエ アタービンハ ン ドピースの回転性能は切 削工具, 被削材の影響がない よ う, 切削工具のかわ りにテス トバ ーを, 被削材には耐摩耗性の 優れた 超硬合金を 用い, 負荷試験 に よって, その性能は評価 され る。 負荷試験 は図1に 示され るよ うな上下, 左右 の移動 に よって生 じる力を検知で きる支持台上 に被 削材 を固定 し, これに一定 の負荷方式に よって, テス トパ ーに押 しつけ力を与 えるものであ る。 ここに示 したものは回転。

す るテス トパ ーを一定 の速度 で降下 させ負荷 させる方式で, 定速度負荷方式 と呼ばれ るものであるが, このほか, 一定の荷重 で負荷す る定負荷方式も行われ る。 しか し, ここでは試験 の比較的容易な定速度 負荷方式に よ り, エ アター ビンハ ン ドピースの回転性能 と, さ らにはその切削性能について検討を加える。

負荷試験装置 は図1に 示 され るよ うに被削材の超硬合金は垂直力, 水平 力に対 してその力を計測できる支持台上に固定 され てい るため, エアタービンの回転力はテス トパーの押つけ力に よ り直接被削材に伝達 され る。 そ して, その ときテス トバーに加え られた荷重は垂直 力FN, 水平 力FHとテス トバーの回転 速度 の変化 とを連続的 に測定す
る ことが できる。

一方, テス トバ ーに加え られ る負荷の大きさに伴って変化す るバ ーの回転速度 は非接触の回転計を用いて, テ ス トバーに負荷 を与え ることな く,高速 で回転す るバ ーの回転速度 を連続的 に測定する ことが できる。図2は ここで実験を行 うため作製 したエアタービンハ ン ドピース回転性能 測定用 の負荷試験装置を示 した ものであ る。装置 は図2に 示 される ように上下に一定速度で移動 で きる可動支持部にエアター ビンハ ン ドピースが取 りつけてあ り, テス トバ ーの負荷に よって生 じるFN, FHは 支持 台の底部 でFNを, 支持 台左側 でFHを 測 定す る ようになってい る。なお, ここで検知 した荷重 の大 きさは測定時間の変化 と ともに同 じレコーダーに これを収録 し, その結果は 負荷時間の 変化を 変数にFN, FHが 容易に測定 され記録 できるようにな っている。

この装置で 回転性能を 正確に 測定す る ためには, 被削材を取 りつけた支持 台が抵抗 な く水平方向に移動 しうることが必要 で, そのためにここに試 作 した試験機 には ローラーベア リングを用い,な るべ く余分の抵抗 力が生 じない よ う考慮 した。また こ の よ う な装置では回転性能を表す垂直および水平力の測定 と回転速度 との関係が 同時に計測 され, しか も同 じ記録用紙に取 り出す ことが必要 で, このことに 関 しては 比較的容易に 計算でき, なおかつ, 測定結果は短時間で確認で きるよう配慮 した ものである。