涡轮叶片连接槽的切削方法及用于该方法的圣诞树状铣刀

摘要

本发明提供一种无刀具断裂之担忧的涡轮叶片连接用槽的切削加工方法及用于该切削加工方法的圣诞树状铣刀，该切削加工包含：进行前粗加工的前粗加工工序、进行粗加工的粗加工工序、以及进行精加工的精加工工序。并且，该切削加工方法在该粗加工中，为了使一个以上包含最小宽度凸状槽的凸状槽处于非切削状态，使用由整体刀具构成的粗加工用圣诞树状铣刀进行切削加工。另外，由在粗加工中用来进行切削加工的整体刀具构成的粗加工用圣诞树状铣刀，其是通过重复刀具的凸状部和凹状部而成的粗加工用圣诞树状铣刀，在刀具的外周部具有切削刃的凸状部和在刀具的外周部无切削刃的非切削部，至少设置在这些凹状部中直径最小的凹状部中。

说明书

技术领域

本发明涉及一种涡轮叶片连接用槽的切削加工方法及用于该切削加工方法的圣诞树状铣刀。

背景技术

用于将涡轮叶片安装在涡轮的旋转轴(叶轮)上的涡轮叶片连接用槽，以倒圣诞树状(以下还简称为树状)对槽中心轴重复拥有凹凸状槽，而该凹凸状槽与槽中心轴垂直的方向上的槽宽(槽宽尺寸)朝向槽深度方向逐渐变窄。作为用于切削加工如此之树状槽的刀具，一种圣诞树状铣刀已为众所周知，其外周切削刃的刃径对应树状槽宽的变化朝向刀具尖端侧而增减，并逐渐变小。

为了方便起见，涡轮叶片连接用槽根据其槽深度方向上的深度可分为大型和小型树状槽。当加工大型树状槽时，切削量多，所以进行一次以上的前粗加工，并通过包含粗加工、精加工的复数次工序进行切削，这就是通常的切削加工方法。当加工小型树状槽时，通常将一次粗加工和精加工的工序组合在一起的情形较多。

关于涡轮叶片连接用槽的切削加工方式已有如下方法。首先，对被切削材料采用例如专利文献1中所述的成形铣削进行在槽壁面形成具有少量凹凸的树状槽的前粗加工，然后，以与该铣削相同的规格采用旋转轨迹多一圈的粗加工用成形铣削同时扩宽槽壁面凹凸的槽宽。通常，在这些前粗加工和粗加工之后进行精加工，从而完成具有所期望凹凸形状的树状槽。

另外，在专利文献2所述的发明中提出，采用根据每一个凸状槽的直径大小可更换地安装的切削刀片，从上部宽凸状槽至窄凸状槽阶段性地进行预成型之后，以仿形铣削的一次性刀具通过而铣削加工全凹状槽的方法。在该方法中，图1所述的工序1至3的预成型属于前粗加工，而工序4相当于粗加工。如专利文献2所述的“在断面圣诞树状槽的初步形状阶段性地变窄的断面形状的铣削加工以复数个立铣刀进行，而精加工作业与先前一样，通过精铣而实施。通过该刀具形状实现精加工轮廓。另外，有可以将断面圣诞树状槽的最终形状从初步形状通过大概一次性的刀具通过，在短时间内进行铣削加工的优点。”及从图2所述的形状理解那样，专利文献2所述的铣削加工方法中需要未图示的精加工。专利文献2所述的铣削加工方法是避开使用切削刃负担重的成形整体刀具，虽然前粗加工的工序增加但以负担少的切削片欲缩短前粗加工时间。

专利文献1：日本专利文献特开平10-6122号公报

专利文献2：日本专利文献特表2004-507369号公报

图1表示本发明作为对象的标准涡轮叶片连接用槽H的断面形状。在图1中，1a、1b、1c表示凸状槽，2a、2b、2c表示凹状槽。凸状槽1a、1b、1c的槽宽(图1所示的箭头1a、1b、1c方向上的长度)，即与涡轮叶片连接用槽H的槽中心轴O1垂直，并且，纸面左右方向上的宽度从涡轮叶片连接用槽H的上方(纸面的上方部)朝向深度方向(纸面的下方部)逐渐变小，而位于槽H最下方的凸状槽1a成为具有这些凸状槽中最小槽宽的最小宽度的凸状槽。同样，与凹状槽2a、2b、2c的槽中心轴O1垂直的方向上的宽度(图1所示的箭头2a、2b、2c方向上的槽宽尺寸)，从涡轮叶片连接用槽H的上方朝向深度方向逐渐变小，而位于槽H最下方的凹状槽2a成为具有这些凹状槽中最小槽宽的最小宽度的凹状槽。另外，3表示被切削材料，4表示对被切削材料3进行涡轮叶片连接用槽H的精加工时的形状(以下，简称为“精加工形状槽”)。另外，图1所示的涡轮叶片连接用槽H，在与纸面垂直的方向上，由该槽H以特定的长度连续而形成。

图2是用于说明通过成形铣削而实施的先前涡轮叶片连接用槽H的加工工序的说明图，图2(1)用于说明前粗加工，图2(2)用于说明粗加工，图2(3)用于说明精加工。在图2中，4为槽的精加工形状槽。为完成该精加工形状槽4，需要通过前粗加工(图2(1))加工前粗加工的形状槽(以下简称为“前粗加工形状槽”)5，进而通过粗加工(图2(2))加工至粗加工的形状槽(以下简称为“粗加工形状槽”)6(图2(2)的实线部分)的工序。即，如图2(2)所示，在粗加工中，涡轮叶片连接用槽H其直径在槽的全范围比前粗加工形状槽5扩大而得到粗加工形状槽6，但在该阶段中，在槽的全范围依然保留在图2(2)中被切削材料3的剖面线内用虚线表示的至精加工形状槽4的加工余量。精加工是加工上述加工余量的工序，通过精加工得到图2(3)所示的精加工形状槽4。先前的加工工序需要以上三个阶段的理由是，为了防止圣诞树状铣刀的断裂事故而在各加工工序中分散圣诞树状铣刀的负荷。另外，图1和图2的剖面线部分表示被切削材料3。

图3表示从先前开始普遍使用的前粗加工用圣诞树状铣刀的正视图，又，图4表示从先前开始普遍使用的粗加工用圣诞树状铣刀的正视图。

图3、图4所示的圣诞树状铣刀在刃部11中具有凸状部7a、7b、7c和凹状部8a、8b、8c。并且，这些刀具的凸状部7a、7b、7c对应于图1所示的涡轮叶片连接用槽H的凹状槽2a、2b、2c的前粗加工及粗加工，而凹状部8a、8b、8c对应于涡轮叶片连接用槽H的凸状槽1a、1b、1c的前粗加工及粗加工。又，在与刀具的轴心O2垂直的方向上的直径为最小的最小直径凹状部8a对应于具有涡轮叶片连接用槽H的最小槽宽的凸状槽1a的前粗加工及粗加工。另外，在图3及图4中，剖面线部分表示刀具心厚的断面，9表示刀具的柄部，10表示设置在刃部11中的圣诞树状铣刀的槽。

在先前的涡轮叶片连接用槽H的加工中使用的刀具，由分别满足如图2所示的前粗加工形状槽5、粗加工形状槽6、精加工形状槽4的形状所构成，全部以如形成图3、图4所代表的圣诞树形状那样形成切削刃的圣诞树状铣刀(成形铣刀)进行切削加工。

通过图1至图4可知，具有涡轮叶片连接用槽H的最小槽宽的凸状槽1a，需要利用加工它的前粗加工用圣诞树状铣刀的最窄部分(图3中为刀具最小直径的凹状部8a)进行加工。因此，通过图2可知，刀具最小直径的凹状部8a的直径，在进行前粗加工形状槽5的加工时为最细，然后按照粗加工形状槽6、槽H的精加工形状槽4的加工顺序变粗。

又，从加工工序的顺序观察加工的加工余量，则发现在前粗加工工序中使用的前粗加工用圣诞树状铣刀的切削量多，其加工负荷变大。为此，经常发生来自前粗加工用圣诞树状铣刀的尖端侧之凹状部8a的断裂事故。即便是在使用于粗加工工序的粗加工用圣诞树状铣刀，由于一般在圣诞树状铣刀的尖端侧之凹状部8a上带切削刃进行切削，所以存在来自圣诞树状铣刀的尖端侧之凹状部8a的断裂事故。

又，如图3、图4所示，先前的圣诞树状铣刀，其切削刃连续设置在圣诞树状铣刀的刃部11中。图5放大显示有关图4所示粗加工用圣诞树状铣刀刃部11的尖端侧之凹状部8a的周边。另外，图5的剖面线部分表示心厚的断面。如图5所示，在尖端侧之凹状部8a中也设有圣诞树状铣刀的槽10，因为该部分其作为刀具的刃径变小，所以其强度变低，容易成为发生断裂的起始点。另外，圣诞树状铣刀的槽10是指刃槽、用于排放切屑的槽或者使润滑剂通过的槽。

只要是圣诞树状铣刀的一部分断裂也会对被切削材料3的形状精度产生不良影响，而且，在不得不废弃加工材料(叶轮)时，以及由于失去对刀具断裂的可信度，有时对所有以相同设计标准制作的刀具进行不良处理。这样，利用圣诞树状铣刀对涡轮叶片连接用槽实施的加工，其加工难度高，并且，不仅刀具加工成本高，而且如上所述是经常担心刀具的重大断裂事故之畏惧的加工，所以被要求改善圣诞树状铣刀结构及利用圣诞树状铣刀的加工方法。

专利文献2所述的发明，是以折叠式切削刀片的使用为前提，而非整体刀具，所以如果考虑切削刀片的切削阻力，则需要仅满足各凹状部数量的预处理(也可以叫做前粗加工)，仅以前粗加工也需要很多的加工工序，从加工时间方面考虑也存在很大的问题。另外，如通过专利文献2所述的表示前粗加工(在专利文献2中称为预处理)与通过仿形铣削实施的粗加工以及最终形状之关系的图2明确，在切削刀片的形状和涡轮叶片连接用槽的最终形状上有很大的形状差异，在专利文献2中未能进行详细说明的精加工用刀具中的加工余量变多，切削负荷(切削阻力)变大。此外，还因加工余量的形状不均匀，成为精加工用刀具最小直径的部分有断裂的危险性。此外，如果加工余量忽多忽少就会使精加工时的加工面粗糙度不匀，在涡轮叶片连接用槽形状的加工精度上产生问题。

发明内容

本发明是为解决上述先前技术的难题而完成的，其目的在于，作为切削加工涡轮叶片连接用槽时的粗加工，提供一种涡轮叶片连接用槽的切削加工方法及用于上述切削加工方法的粗加工用圣诞树状铣刀，其由刃部由一个基材构成的整体刀具构成，且在采用在刀具的外周部重复凸状部和凹状部而形成的粗加工用圣诞树状铣刀时，至少一个包含该刀具的凹状部中刀具最尖端侧的凹状部的凹状部，通过使用设定为无切削刃的非切削部的刀具，不必担心断裂，能够大大地提高切削加工效率。

本发明的第一发明为一种涡轮叶片连接用槽的切削加工方法，其对由复数个凹状槽和凸状槽相对于槽深度方向上的槽中心轴交替地连续重复而成的圣诞树状涡轮叶片连接用槽进行切削加工，其特征在于，上述切削加工方法包括：进行前粗加工的前粗加工工序、进行粗加工的粗加工工序、以及进行精加工的精加工工序。并且，在上述粗加工中，使用粗加工用圣诞树状铣刀进行切削加工，该圣诞树状铣刀的至少其刃部由整体刀具构成，其在切削时，使得一个以上的上述凸状槽为非切削状态，上述凸状槽包含与上述涡轮叶片连接用槽的深度方向垂直的方向上的宽度为最小的最小宽度的上述凸状槽。

本发明的第二发明也为涡轮叶片连接用槽的切削加工方法，其特征在于，上述粗加工对于在与上述最小宽度的上述凸状槽相对应的粗加工用圣诞树状铣刀的尖端侧的凹状部中直径最细的部分，使用由无槽的整体刀具构成的上述粗加工用圣诞树状铣刀进行切削加工。

本发明的第三发明也为涡轮叶片连接用槽的切削加工方法，其特征在于：上述前粗加工至少具有进行复数次前粗加工的工序；上述粗加工使用由整体刀具构成的粗加工用圣诞树状铣刀进行切削加工，上述圣诞树状铣刀在切削时使得包含上述最小宽度的凸状槽的一个以上的上述凸状槽为非切削状态。

本发明的第四发明也为涡轮叶片连接用槽的切削加工方法，其特征在于：上述前粗加工的最后工序，至少将上述凸状槽中的上述最小宽度的凸状槽加工至上述精加工前的尺寸；在上述粗加工中，使用由整体刀具构成的粗加工用圣诞树状铣刀进行切削加工，上述圣诞树状铣刀在切削时使得至少上述最小宽度的凸状槽为非切削状态。

本发明的第五发明也为涡轮叶片连接用槽的切削加工方法，其特征在于：上述前粗加工的最后工序，将所有上述凸状槽加工至精加工前的尺寸；上述粗加工使用由整体刀具构成的粗加工用圣诞树状铣刀进行切削加工，上述圣诞树状铣刀在切削时使得所有上述凸状槽为非切削状态。

本发明的第六发明也为涡轮叶片连接用槽的切削加工方法，其特征在于将上述凸状槽加工至精加工前的尺寸的程度可定义为：与上述涡轮叶片连接用槽的深度方向垂直的方向上的上述凸状槽的直径差，将上述前粗加工的最后工序后与上述精加工前相比，半径部分在3.0mm以下的范围。

本发明的第七发明为一种粗加工用圣诞树状铣刀，其用于上述第一至第六发明之任一项所述的涡轮叶片连接用槽的切削加工方法的上述粗加工，由在轴心方向上凸状部和凹状部交替地重复而形成的整体刀具所构成，其特征在于：上述粗加工用圣诞树状铣刀，在从该粗加工用圣诞树状铣刀的尖端朝向柄部侧的该刀具的外周部形成具有切削刃的上述凸状部；在上述外周部中无切削刃的非切削部，形成在至少与轴心方向垂直的方向上的直径为最小的最小直径的上述凹状部。

本发明的第八发明也为一种粗加工用圣诞树状铣刀，其用于上述第一至第六之任一项所述的涡轮叶片连接用槽的切削加工方法的上述粗加工，由在轴心方向上凸状部和凹状部交替地重复而形成的整体刀具所构成，其特征在于上述粗加工用圣诞树状铣刀具有：在从粗加工用圣诞树状铣刀的尖端朝向柄部的该刀具的外周部所形成的具有切削刃的一个以上的上述凸状部；在该刀具外周部所形成的具有无切削刃的非切削部的一个以上的上述凹状部。在具有上述非切削部的上述凹状部中，在上述粗加工用圣诞树状铣刀的尖端侧的凹状部且与轴心方向垂直的方向上的直径为最小的部分，不具有槽。

发明效果

依据本发明的涡轮叶片连接用槽的切削加工方法，在前粗加工中至少将宽度最小的凸状槽加工至精加工前的尺寸，而在粗加工中宽度最小的凹状槽部分为非切削状态，所以可大大地减轻粗加工用圣诞树状铣刀的直径最小的凹状部的加工负荷。因此，能够防止一直成为问题的粗加工用圣诞树状铣刀的断裂事故。

本发明的粗加工用圣诞树状铣刀，至少在刀具直径为最小的尖端侧的凹状部不具有切削刃。即，该部分为非切削部分，所以在粗加工工序中无需加工最小宽度的凸状槽。为此，能够与本发明加工方法的效果相互依存性地防止粗加工用圣诞树状铣刀的断裂事故。

在本发明的涡轮叶片连接用槽的切削加工方法中，凹状槽的前粗加工通过减轻涡轮叶片连接用槽的凹状槽的加工负荷，增加凸状槽的加工，从而使凸状槽的粗加工负荷接近零。另一方面，粗加工虽然使涡轮叶片连接用槽的凸状槽的加工稍微增加，但至少不会有涡轮叶片连接用槽的最小宽度凸状槽的加工负荷。因此，可以实现在前粗加工和粗加工中切削阻力负荷的合理化，并且在整体上不存在前粗加工用圣诞树状铣刀和粗加工用圣诞树状铣刀断裂的担忧的基础上，还可以提高加工效率。

依据本发明，即便是凸状槽和凹状槽的高度差再怎么变化的涡轮叶片连接用槽，也因为能够完成与其相对应的前粗加工和粗加工，所以能够加工以使用如上述专利文献2所述的折叠式切削刀片的刀具难于对应的所有形状的涡轮叶片连接用槽。

依据本发明，通过前粗加工和粗加工合理均等的切削量分担，能够使涡轮叶片连接用槽的凹凸槽各处精加工中的加工余量接近均等。如此，在使用折叠式切削刀片的刀具中，与形状上的对应困难且加工余量不均一的折叠式切削刀片相比，能够减轻精加工用圣诞树状铣刀的负荷。并且，因为加工余量不会因部分而忽多忽少，故能够使精加工时的加工面粗糙度均匀，还能够提高涡轮叶片连接用槽形状的加工精度。

通过使粗加工用圣诞树状铣刀的凹状部为非切削状态，可以减少切削量，而且还能够降低切削阻力，所以即使在切削刃中不设扭转角，轴向上的切削刃也会同时进行切削。另外，如果将旋转方向上的切削刃的数量设定为偶数刃，则根据相乘效应，更能提高涡轮叶片连接用槽的加工精度。

附图说明

图1是标准的涡轮叶片连接用槽的断面图。

图2是用于说明先前涡轮叶片连接用槽的加工工序的说明图。

图3是先前的前粗加工用圣诞树状铣刀的正视图。

图4是先前的粗加工用圣诞树状铣刀的正视图。

图5是图4所示的圣诞树状铣刀的尖端侧的凹状部的周边的放大图。

图6是用于说明本发明切削加工方法的工序的说明图。

图7是用于说明作为本发明切削加工方法的另一例将前粗加工分成复数次时的加工工序的说明图。

图8是用于说明在本发明的切削加工方法中能够作为前粗加工用使用的V字型刀具的正视图。

图9是用于说明作为本发明的另一例使用直径更加小的形状的成形刀具将前粗加工分成复数次时的加工工序的说明图。

图10是用于说明本发明的一例即粗加工用圣诞树状铣刀形状的说明图。

图11与本发明非切削部的其他形状相关，(a)表示略圆弧状的形状，(b)表示在凹状的中心附近包含直线部而以略圆弧状连接两端附近的形状。

图12是用于说明在本发明中各非切削部范围的设置方法的说明图。

图13是用于说明先前的前粗加工用圣诞树状铣刀和粗加工用圣诞树状铣刀的加工形状之特征的说明图。

图14是用于说明本发明之前粗加工用圣诞树状铣刀和粗加工用圣诞树状铣刀的加工形状之特征的说明图。

图15是按加工工序说明实施例1的切削加工试验中所使用的各刀具规格等的说明图。

标号说明

1a、1b、1c凸状槽，

2a、2b、2c凹状槽，

3被切削材料，

4精加工形状槽，

5前粗加工形状槽，

6粗加工形状槽，

7a、7b、7c凸状部，

8a、8b、8c凹状部，

9柄部，

10圣诞树状铣刀的槽，

11刃部，

12第一次前粗加工形状槽，

13第二次前粗加工形状槽，

14a非切削部，

14a1、14a2与轴心O2之间的距离最短的部分，

15非切削部中最细的直径，

16凸状部中尖端侧的顶点，

17凸状部中柄部侧的顶点，

18凸状部中尖端侧的高度，

19凸状部中柄部侧的高度，

20精加工前的加工余量，

21前粗加工用的V字型刀具，

H涡轮叶片连接用槽，

O1槽中心轴，

O2刀具的轴心，

t1切削加工工序，

t2刀具凸状部的最大刃径，

t3刀具凹状部的特征，

t4加工方法。

具体实施方式

在本发明中，所谓成为切削加工对象的凹状槽及凸状槽，如图1所示，在深度方向上的断面为圣诞树状的涡轮叶片连接用槽中，把与槽的深度方向垂直的方向上的槽宽变窄的部分叫做凸状槽，变宽的部分叫做凹状槽。在图1中，表示凸状槽中的凸状槽1a、1b、1c，凹状槽中的凹状槽2a、2b、2c通过切削加工而形成的例。

另一方面，关于圣诞树状铣刀，如图3、图4所示，将加工上述槽的狭窄部分即凸状槽(图1所示的凸状槽1a、1b、1c)的圣诞树状铣刀的部分称为凹状部，将加工上述槽的较宽部分即凹状槽(图1所示的凹状槽2a、2b、2c)的圣诞树状铣刀的部分称为凸状部。在图3及图4中，例举了具备凹状部中的凹状部8a、8b、8c，凸状部中的7a、7b、7c的例。即，将上述涡轮叶片连接用槽和圣诞树状铣刀两者均向与涡轮叶片连接用槽的深度方向垂直的方向或者向与圣诞树状铣刀的轴心垂直的方向突出的部分考虑为凸状槽(凸状槽1a、1b、1c)和凸状部(凸状部7a、7b、7c)，将凹陷的部分考虑为凹状槽(凹状槽2a、2b、2c)和凹状部(凹状部8a、8b、8c)就容易理解。

由整体刀具构成的圣诞树状铣刀，原则上将沿着涡轮叶片连接用槽的形状几乎作为整体进行切削，因此其切削效率很高，但是因为一次性加工特定的形状其切削负荷也大，而且也很难实现形状精度，所以采用将切削加工工序分成复数个工序，例如分成进行粗加工和精加工的工序进行加工的方法较为理想。

在本发明的切削加工方法中，在粗加工工序中仅实施一次粗加工会加大对圣诞树状铣刀的加工负荷，所以设为由在粗加工前进行的前粗加工和粗加工以及最后精加工为成品尺寸的精加工工序构成。而且，在本发明中，将刃部11由一个基材构成的刀具称为整体刀具。

在本发明的切削加工方法中，通过图6(1)～图6(3)说明其切削加工工序的一例。图6表示各工序中涡轮叶片连接用槽的加工形状，图6(1)表示前粗加工，图6(2)表示粗加工，图6(3)表示精加工的工序。

此外，在加工大型涡轮的涡轮叶片连接用槽时，如本发明的第三发明，也可以将前粗加工的工序分成复数个工序。图7(1)～图7(4)说明此时的切削加工工序的一例。在该切削加工工序中，设有两个在粗加工前的工序中前粗加工的工序。并且，在图7(1)所示的第一次前粗加工中，利用V字型刀具(或者锥形立铣刀)对断面形状为V字型的前粗加工形状槽12进行切削加工。

在该第一次前粗加工中，对V字型的前粗加工形状槽12进行切削加工的刀具，可以采用如图8所示的刀具。图8所示的刀具是将轴心O2作为旋转轴时的刃部11的旋转轨迹为具备带有如图7(1)所示的V字型角度的切削刃的前粗加工用的V字型刀具21。在本发明的第一次前粗加工中使用的刀具，可使用V字型的刀具或锥形立铣刀，其具备尖端的外径设定为比侧槽之凸状槽的最小宽度还小，并将设定为比上述侧槽的凸状槽的最大宽度还小的假想位置用直线连接而成的带角度的切削刃。另外，图6及图7的剖面线部分表示被切削材料。此外，图8的剖面线部分表示刀具心厚的断面。

并且，作为依据本发明而实施的其他切削加工方法的一例，可采用依据图9(1)～图9(4)所示的加工工序而实施的加工。即，在图9(1)所示的第一次前粗加工中加工第一次前粗加工形状槽12时，也可以使用将使在图9(2)所示的第二次前粗加工中加工第二次前粗加工形状槽13时使用的前粗加工用圣诞树状铣刀的直径更为小的形状的成形铣刀进行第一次前粗加工形状槽12的加工。另外，图9的剖面线部分表示被切削材料。

在本发明的切削加工方法中，除非另有说明，如前述在设有复数个前粗加工工序时，粗加工是指复数个前粗加工工序中紧接着最后的前粗加工工序而进行的加工，表示即将进行精加工前实施的粗加工。因此，在进行一次前粗加工时，第二次进行的加工就是粗加工。

在本发明的切削加工方法中，精加工是指在本发明的上述粗加工之后，为完成最终目的的形状尺寸而进行的加工。本发明是在上述涡轮叶片连接用槽的切削加工工序中，以前粗加工和粗加工的切削加工方法以及用于这些切削加工的圣诞树状铣刀为特征的发明。本发明在进行涡轮叶片连接用槽的凹凸形状的切削加工时，为提高其切削加工的效率，以使用尽量满足作为涡轮叶片连接用槽的最终目的的形状尺寸的整体刀具为前提。

通过图10说明本发明的第一发明即在粗加工中粗加工用圣诞树状铣刀是由用于使一个以上包含最小宽度的凸状槽1a的凸状槽处于非切削状态的整体刀具构成的形状例。另外，在图10中，剖面线部分表示刀具的心厚及非切削部的断面。在图10中，列举了在粗加工用圣诞树状铣刀的凸状部7a、7b、7c的外周具有切削刃，而仅在刀具尖端侧的凹状部8a设置了非切削部14a的例子。此时，由在其他凹状部8b、8c设有切削刃的刀具构成，而具有这种构成的粗加工用圣诞树状铣刀相当于本发明的第七发明。另外，在本发明中，与上述非切削部14a同样，也可以将刀具的凹状部8a、8b、8c的全部视作无切削刃的非切削部。此外，利用该粗加工用圣诞树状铣刀切削加工涡轮叶片连接用槽的方法，能够适用于本发明的第一至第六的任一发明。

本发明的特征在于一种切削加工方法和用于该切削加工方法的圣诞树状铣刀，该切削加工方法，在前粗加工用圣诞树状铣刀中为了使在涡轮叶片连接用槽的加工中经常发生断裂事故的圣诞树状铣刀的尖端侧的凹状部8a能够加工至精加工前的尺寸，将其直径调整到比粗加工用圣诞树状铣刀的尖端侧的凹状部8a粗，并在粗加工中使用至少设有无切削刃的凹状部8a的粗加工用圣诞树状铣刀进行粗加工，从而使通过在粗加工之前实施的前粗加工形成的尖端侧的凹状部8a处于非切削状态。

如图10中的例示，粗加工用圣诞树状铣刀至少在尖端侧的凹状部8a的最细部分(图11(a)所示的最小直径的凹状部的部分14a1)采用无切削刃及槽的圣诞树状铣刀较为理想。因为无切削刃，最小直径的凹状部的部分14a1将处于非切削状态，所以切削加工的负荷将会消失。如果在上述最小直径的凹状部8a上无切削刃，则圣诞树状铣刀的槽也可设为主要用于切屑的排出。但是，如果从圣诞树状铣刀的断面看圣诞树状铣刀的槽，则仅有槽的部分将圣诞树状铣刀的断面缩小，所以刀具会因该槽出现发生断裂的可能性。因此，从防止刀具断裂这一点考虑，至少在圣诞树状铣刀的最小直径的凹状部8a上不设槽(相当于图10中剖面线部分的左端附近)为佳。这就是本发明的第二发明。

但，作为对涡轮叶片连接用槽的最小宽度的凸状槽1a以外的凸状槽1b、1c也不进行切削的粗加工用圣诞树状铣刀，虽然在粗加工用上诞树铣刀的尖端侧的凹状部8a中不安装切削刃，但对于其他凹状部8b、8c不管有无切削刃，只要使粗加工用圣诞树状铣刀的刃径比与其它凹状部8b、8c相对应的前粗加工用圣诞树状铣刀更为小，从而使粗加工为非切削即可。粗加工用圣诞树状铣刀的其他凹状部8b、8c，其圣诞树状铣刀的刃径比尖端侧的凹状部8a粗，所以能够相对地减轻断裂事故的发生。

图11(a)、(b)是用于说明本发明的粗加工用圣诞树状铣刀的凹状部中设置的非切削部的其他形状的部分断面图。另外，图中的剖面线部分表示刀具的心厚及非切削部的断面。图11(a)列举了略圆弧状地形成非切削部14a的轴心O2方向上的断面形状的例子，图11(b)列举了将非切削部14a的轴心O2方向上的断面形状设为凹状的同时，在该凹状部的中心附近包含向轴心O2方向延伸的直线部，进而，将该直线部的两端附近以略圆弧状连接的形状的例子。在以本发明的圣诞树状铣刀的一例表示的图10中，凹状部8a、8b、8c中尖端侧的最细部分即最小直径的凹状部，如图11(a)、(b)所示，可定义为从圣诞树状铣刀的外周面朝向圣诞树状铣刀的轴心O2的垂直距离为具有最短的部分14a1或14a2的凹状部。

在本发明的第四发明中，在前粗加工的最后工序中将凸状槽中至少最小宽度的凸状槽1a加工至精加工前的尺寸的程度，同样在本发明的第五发明中，在前粗加工的最后工序中将所有凸状槽加工至精加工前的尺寸的程度，为了减轻精加工的切削负荷并极力减小精加工中的切屑厚度，最好设定为如下。

即，在前粗加工的最后工序中切削加工了凸状槽时，如图14所示，在将该凸状槽为与槽中心轴O1垂直方向上的直径的槽宽尺寸设为R3，同样将成为与在精加工中精加工该凸状槽时的槽中心轴O1垂直方向上的直径的槽宽尺寸设为R1时，槽宽尺寸R1和R3之差“T＝(R1-R3)/2”即半径部分的差值设为较小在3.0mm以下较为理想。另外，该T相当于图14中所示的加工余量20。这样设定T值，则精加工前的加工余量为用半径部分的差表示上述之槽宽尺寸R1和R3之差的值即3.0mm以下。T值小会减轻精加工中对圣诞树状铣刀的切削负荷。

另外，为了在精加工之后不保留前粗加工面，在前粗加工中将加工至精加工前的尺寸的程度，即将相当于上述半径部分之差的(T)值设为0.1mm以下更为理想。在本发明的第四发明及第五发明的任何情形下，至少最小宽度的凸状槽1a仅通过前粗加工和粗加工即能完成上述尺寸程度的加工，对于该最小宽度的凸状槽1a的部分，因为粗加工用刀为非切削状态，所以不进行切削加工。这样的切削加工方法相当于本发明的第六发明。如果以表示本发明加工形状之特征的图14来进行说明，则本发明之第六发明的特征为：在最小宽度的凸状部1a的部分中，粗加工中的粗加工形状槽6比前粗加工中的前粗加工形状槽5更接近槽中心轴O1，粗加工在此部分中为非切削状态。

在本发明的粗加工用圣诞树状铣刀的凹状部无切削刃是指只要在刀具的凹状部中具有最小直径的凹状部的部分没有切削刃就足以。较为理想的是，如在图12中以在本发明中的非切削部的范围的设置方法表示那样，在刀具最小直径的凹状部中，包含相对于刀具轴心方向O2的直径为最细的直径15的部分，在刀具的轴心O2方向上以某种程度的范围设定无切削刃的非切削部14a为宜。

如图12所示，相对于刀具的轴心O2方向的各非切削部14a的范围的设置方法，较为理想的是设定为，圣诞树状铣刀的非切削部14a的最细直径15和相邻尖端侧的凸状部的顶点16之间的尖端侧高度18的1/2以上，最细直径15和相邻柄部侧的凸状部的顶点17之间的柄部侧高度19的1/2以下范围。

以同一涡轮叶片连接用槽H的加工为目的，以进行精加工时的精加工形状槽4为基准，基于图4对通过配套使用的本发明的前粗加工用圣诞树状铣刀和粗加工用圣诞树状铣刀实施的加工形状的特征进行说明。在图14中，5表示进行前粗加工时的前粗加工形状槽，6表示进行粗加工时的粗加工形状槽。并且，为了与本发明进行比较，以图13说明在使用先前的前粗加工用圣诞树状铣刀和先前的粗加工用圣诞树状铣刀进行切削加工时的加工形状的特征。另外，图13、图14中的剖面线部分表示被切削材料3。

依据使用先前的前粗加工用圣诞树状铣刀和粗加工用圣诞树状铣刀的切削加工方法，如图13所示，是以前粗加工形状槽5、接着是粗加工用形状槽6、然后是精加工形状槽4的顺序进行加工着。以圣诞树状铣刀尖端侧的凹状部8a而言，圣诞树状铣刀的凹状部8a逐渐以“前粗加工用圣诞树状铣刀→粗加工用圣诞树状铣刀→精加工用圣诞树状铣刀”的顺序变粗，与该凹状部8a相对应的涡轮叶片连接用槽的加工形状，其宽度按照该刀具的顺序一点一点地变大。

对此，在本发明中如图14所示，在涡轮叶片连接用槽H的尖端侧的凸状槽1a，以保留精加工前的加工余量20的程度使前粗加工形状槽5的凸状槽1a接近精加工前的尺寸，而在粗加工中使用该凸状槽1a为非切削状态的粗加工用圣诞树状铣刀进行切削。换言之，在涡轮叶片连接用槽H的最小宽度的凸状槽1a中，与先前不同，前粗加工用的圣诞树状铣刀的刃径比粗加工用圣诞树状铣刀的刃径粗，前粗加工最小宽度的凸状槽1a的宽度比粗加工最小宽度的凸状槽1a宽。

在本发明中使用的前粗加工用圣诞树状铣刀，其特征在于，至少最小直径的凹状部8a比先前前粗加工用圣诞树状铣刀的最小直径的凹状部8a粗。因此，在由前粗加工用圣诞树状铣刀加工最小宽度的凸状槽1a时，与先前的前粗加工用圣诞树状铣刀相比，可大大地改善抗断裂性。此外，在粗加工用圣诞树状铣刀中，上述刀具最小直径的凹状部8a为不设切削刃的非切削部14a，所以在断裂可能性最高的最小宽度的凸状槽1a中的切削，仅在前粗加工和精加工中进行，而在粗加工用圣诞树状铣刀的上述非切削部14a中不进行加工。

在紧接前粗加工的粗加工中，从前粗加工中保留比较多的凹状槽2a、2b、2c的加工成为主体。因此，粗加工时粗加工用圣诞树状铣刀的负荷较大，但先前在该阶段中也使粗加工用圣诞树状铣刀担负了包含最小宽度的凸状槽1a的切削加工。为此，先前的粗加工用圣诞树状铣刀经常在该最小直径的凹状部8a发生所谓断裂的事故。

在本发明中，使用一个以上包含该最小宽度的凸状槽1a的凸状槽为非切削状态的圣诞树状铣刀进行粗加工，而非切削状态的凸状槽的某种程度的加工预先在前粗加工中完成，或者在粗加工后进行的精加工中进行。特别作为非切削的最小宽度的凸状槽1a的切削加工，如图14所示，预先在前粗加工中加工至精加工前的尺寸较为理想。据此，粗加工用圣诞树状铣刀最小直径的凹状部8a处于非切削状态，其大的负荷消失，从而能够防止断裂。

涡轮叶片连接用槽通常具有复数个凸状槽，在这种情形下粗加工用圣诞树状铣刀具有复数个有断裂危险性的窄部分(例如，凹状部8a、8b、8c等)。因此，在本发明的前粗加工中，有时将圣诞树状的所有凸状槽1a、1b、1c的部分加工至精加工前的尺寸，使用具有与上述之非切削部14a相同的非切削部的粗加工用圣诞树状铣刀切削加工上述所有凸状槽1a、1b、1c较为理想。这就是相当于本发明的第五发明的切削加工方法。特别是，在加工涡轮叶片连接用槽的最大直径为20mm左右的小型树状槽时，相对地变成整体直径小的圣诞树状铣刀，容易断裂，所以适用在粗加工用圣诞树状铣刀的所有凹状部8a、8b、8c设置与上述之非切削部14a相同的非切削部并使凸状槽1a、1b、1c为非切削的本发明的第五发明为宜。

在本发明的方法中所使用的粗加工用圣诞树状铣刀，使用从刀具的尖端朝向柄部侧至少设有一个具有切削刃的凸状部7a、7b、7c和具有无切削刃的非切削部的凹状部的粗加工用圣诞树状铣刀。本发明的粗加工用圣诞树状铣刀，形状上最窄而细的最小直径的凹状部8a为非切削部14a，所以粗加工时的切削加工的负荷将明显减少，故能够防止在该最小直径的凹状部8a中粗加工用圣诞树状铣刀的断裂。此外，由于最小直径的凹状部8a为非切削部14a，所以没必要设置槽，即主要为排放切屑而设置的刃槽，因此最小直径的凹状部8a成为没有槽的圆柱状，从而可消除应力集中在该圆柱状而成为破损原因的部分。这样，本发明的粗加工用圣诞树状铣刀，不必要在其最小直径的凹状部8a设置槽，所以可大大提高与刀具的轴心O2方向垂直方向上的断面面积。因此，本发明的第八发明的粗加工用圣诞树状铣刀为刚性高的形状。

在本发明的切削加工方法中使用的前粗加工用圣诞树状铣刀，在前粗加工时，如果采用粗加工用圣诞树状铣刀则与粗加工相比加工余量多，还产生大量的切屑，所以有必要使容纳所生成切屑的圣诞树状铣刀槽10的空间大，因此在圣诞树状铣刀旋转方向上的切削刃数设定为4枚以下，3枚为最佳。又，为减少切削阻力，在切削刃上设置扭转角或者采用波形状的粗加工切削刃非常有效。

本发明的粗加工用圣诞树状铣刀与前粗加工用圣诞树状铣刀相比，切削加工时的整体加工余量较少，所以切屑的生成量也较少不必要增加圣诞树状铣刀槽10的空间，在圣诞树状铣刀旋转方向上的切削刃的数量以3枚以上为宜。此外，通过增加刃数还能够大大地提高加工涡轮叶片连接用槽的加工机械的工作台进给速度，且能够为加工效率的提高做出很大的贡献。又，在刃数为奇数时，对切削加工时圣诞树状铣刀的前进方向，刀具的刀刃不会左右同时进行切削，所以有涡轮叶片连接用槽倾斜的危险。最佳方案是，通过将刃数设定为偶数，对于圣诞树状铣刀的前进方向，使刀具的刀刃左右同时进行切削较为理想。据此，能够不使进行切削加工的涡轮叶片连接用槽倾斜地进行粗加工，所以对接下来的精加工工序也有效。

又，本发明的粗加工用圣诞树状铣刀在刀具最小直径的凹状部8a不设切削刃及槽，所以可以使刀具尖端侧的凸状部7a的心厚变粗。据此，在与刀具的轴心O2方向垂直的断面视图中，每个圣诞树状铣刀的旋转方向上的刀片的心厚附近的刚性将会得到大大的提高。

又，通过设置非切削部14a可以减少切削量且还减少切削阻力，所以在切削刃中不设置扭转角也可。因为在切削刃上不设置扭转角，故刀具轴向(轴心方向O2)上的切削刃将会同时进行切削，且通过与偶数刃的相乘效应更进一步提高涡轮叶片连接用槽的加工精度。另外，使切削刃的刀刃为波形状的粗加工切削刃非常有效。

这样，在本发明的切削加工方法中所使用的前粗加工用圣诞树状铣刀，设计上对刀具断裂的安全性及成为刃部最小直径的部分的切削性并存，粗加工用圣诞树状铣刀，在设计上兼备对道具断裂的安全性，涡轮叶片连接用槽的精加工前的加工槽精度以及加工效率等全部。

又，本发明的粗加工用圣诞树状铣刀，设计上在最小直径的凹状部8a不设置切削刃及槽，所以该粗加工用圣诞树状铣刀的最尖端侧的凸状部7a能够进行单独的心厚设计，最好使其心厚比最小直径的凹状部8a的最细部分大。

以下，基于实施例具体说明本发明

【实施例】

(实施例1)

关于涡轮叶片连接用槽的切削加工方法，为了将本发明的切削加工方法和先前方法进行比较，制作由图15所示的规格构成的前粗加工用圣诞树状铣刀和粗加工用圣诞树状铣刀、精加工用圣诞树状铣刀，对被切削材料进行了切削加工试验(切削试验)。

另外，图15在每个涡轮叶片连接用槽的切削加工的工序(t1)，将为进行本发明的切削加工方法和先前方法的比较而制作的各圣诞树状铣刀(以下简称为“刀具”)凸状部的最大刃径(t2)和相同凹状部的特征(t3)以及实施了前粗加工和粗加工时的加工方法(t4)，在本发明例1～3和每个先前例中进行了说明。又，所制作的各圣诞树状铣刀(以下简称为“刀具”)的基材全部采用粉末高速钢而制作，被切削材料采用了符合JIS规定的SUS420(约含13重量％Cr的不锈钢)。

另外，在以下实施例的说明中所记载的第一凸状部是指在圣诞树状铣刀中设置的复数个凸状部中设置在刀具的尖端侧(柄部的相反侧)的凸状部7a，第二凸状部是指相对于第一凸状部设置在柄部侧方向上的第二个凸状部7b，第三凸状部是指相对于第二凸状部设置在柄部侧方向上的第三个凸状部7c。又，第一凹状部是指在圣诞树状铣刀中设置的复数个凹状部中设置在刀具尖端侧(柄部的相反侧)的凹状部8a，第二凹状部是指相对于第一凹状部设置在柄部侧方向上的第二个凹状部8b，第三凹状部是指相对于第二凹状部设置在柄部侧方向上的第三个凹状部8c。

在本发明例1中，在前粗加工中使用的前粗加工用刀具，制作使用了具有图8所示的三个凸状部的前粗加工用刀具。该前粗加工用刀具的规格为，如图15所示，从刀具的尖端刀具的第一凸状部的最大刃径为16mm，刀具的第二凸状部的最大刃径为27mm，刀具的第三凸状部的最大刃径为38mm。此外，与被切削材料最小宽度的第一凸状槽的成品尺寸相比，将刀具的第一凸状部的刃径尺寸在直径部分上缩小了0.6mm。

又，在本发明例1中所使用的粗加工用刀具的规格为，如图15所示，从刀具尖端刀具的第一凸状部的最大刃径为27mm，刀具的第二凸状部的最大刃径为38mm，刀具的第三凸状部的最大刃径为49mm。另外，在该刀具中对第一凹状部的最细部分，如图11(a)或图11(b)所示，未设置槽而使其成为非切削部。又，该刀具的第一凹状部的外径尺寸制作成，与被切削材料的最小宽度的第一凸状槽的成品尺寸相比直径部分上小2.0mm，刀具的其他凹状部设置成切削刃，并与被切削材料的成品尺寸相比将这些其他凹状部的刃径尺寸在直径部分上缩小了1.0mm。该直径部分是指精加工和粗加工中上述之槽宽尺寸的差。

使用这些刀具，在本发明例1的加工方法上，采用了在前粗加工用刀具的第一凹状部将涡轮叶片连接用槽的第一凸状槽切削加工至精加工前尺寸，在粗加工中仅使涡轮叶片连接用槽的第一凸状槽为非切削的本发明的切削加工方法。

在本发明例2中所使用的前粗加工用刀具的各凸状部的最大刃径，如图15所示，采用了与本发明例1相同的规格。又，该前粗加工用刀具将三个凹状部的刃径尺寸与被切削材料的成品尺寸相比，在半径部分上缩小了0.6mm。另外，该半径部分是指精加工和前粗加工中上述之槽宽尺寸之差的1/2。

又，在本发明例2中所使用的粗加工用刀具，如图15所示，采用了刀具的全部凸状部的最大刃径与本发明例1相同的规格。此外，该粗加工用刀具的各凹状部中，最小宽度的凹状部8a中未设置槽而使其成为非切削部，并将各凹状部的刃径尺寸制作成与被切削材料的成品尺寸相比在直径部分上小2.0mm。另外，本发明例2的切削加工方法，采用了在前粗加工中将涡轮叶片连接用槽的各凸状槽加工至精加工前的尺寸，而在粗加工中使涡轮叶片连接用槽的各凸状槽为非切削的本发明的切削加工方法。

在本发明例3中，作为在第一次前粗加工中使用的切削刀具，制作使用了刀具的尖端直径为8mm、最大直径为40mm、刃长60mm、尖角为15°、刃数为3枚的波刃立铣刀。又，在第二次前粗加工和粗加工中所使用的刀具，制作使用了与图15所示的本发明例1相同规格的刀具。切削加工方法，采用了进行两次前粗加工，并在粗加工中不切削涡轮叶片连接用槽的第一凸状槽的本发明的切削加工方法。

在先前例4中所使用的前粗加工用刀具，如图15所示，从刀具的尖端设定刀具的第一凸状部的最大刃径为18mm、刀具的第二凸状部的最大刃径为29mm、刀具的第三凸状部的最大刃径为40mm。又，该刀具的各凹状部的直径尺寸采用了与被切削材料的成品尺寸相比在直径部分上小2.0mm的规格。

又，在先前例4中所使用的粗加工用刀具，如图15所示，采用了从刀具的尖端刀具的第一凸状部的最大刃径为27mm、刀具的第二凸状部的最大刃径为38mm、刀具的第三凸状部的最大刃径为49mm的规格。又，制作了该刀具的各凹状部的直径尺寸与被切削材料的成品尺寸相比在直径部分上小1.0mm的规格。加工方法采用了先前的方法，即采用了在前粗加工中进行在涡轮叶片连接用槽的各凸状槽和凹状槽分别保留粗加工时的加工余量的加工，并在粗加工中逐渐切削加工该加工余量而扩大涡轮叶片连接用槽的宽度的加工方法。

精加工用圣诞树状铣刀，如图15所示，任何本发明例、先前例均采用了从尖端设定刀具的第一凸状部的最大刃径为28mm、刀具的第二凸状部的最大刃径为39mm、刀具的第三凸状部的最大刃径为50mm的规格。并且，使用了刀具的第一凹状部的最大刃径为10mm、刀具的第二凹状部的最大刃径为21mm、刀具的第三凹状部的最大刃径为26mm的相同规格。

另外，在实施例1中，切削加工被切削材料时的切削条件设定如下。

本发明例1及本发明例2的前粗加工和粗加工中均设定刀具的转速为160次/分、进给速度为10mm/分。又，本发明例3的切削条件设定为，第一次前粗加工用波刃立铣刀的转速为180次/分、进给速度为10mm/分。此外，本发明例3的第二次前粗加工和粗加工，共同设定为，刀具的转速160次/分、进给速度10mm/分。

另外，在精加工中，利用精加工用圣诞树状铣刀进行切削加工时的切削条件是与本发明例及先前例一样，均设定为：刀具的转速180次/分、进给速度10mm/分。在实施例1的切削试验中所使用的切削液采用了水溶性切削液。

并且，在根据实施例1实施的切削试验中，对于本发明例1～3以及先前例4，实施采用了上述进行前粗加工、粗加工、精加工的各刀具的重复的切削试验，并且在各刀具的切削长度的总值达到4000mm的时候，进行了确认各刀具刀刃的碎屑及缺损的有无、机械的负荷值(用％表示主轴电机的最大输出功率为100％时附加在主轴上的旋转方向上的负荷)、以及精加工后被切削材料的第一凸状槽的面粗糙度的评价。将其确认结果表示在表1中。

【表1】

从表1所示的切削试验结果可知，本发明例1至3中前粗加工和粗加工均从机械负荷值和加工面的情况等判断，进行了良好的切削加工。又，本发明例在精加工的加工面粗糙度上作为精加工均比先前例良好很多。

此外，在观察加工后刀刃状态时发现，本发明例中所使用的前粗加工用刀具、粗加工用刀具、精加工用刀具，均无刀刃的碎屑及缺损，刀刃状态非常良好。

另一方面，在先前例4中，前粗加工时的机械负荷值特别大，并且，在涡轮叶片连接用槽的整体残留有颤痕。该颤痕，尤其在最细的部分即在涡轮叶片连接用槽的第一凸状槽上残留得大。这可以推测为，加工涡轮叶片连接用槽的第一凸状槽的前粗加工用刀具的第一凹状部的外径小，无法充分确保刀具槽的空间及刀面角，从而导致切屑未能顺利排出，给加工面带来划痕或导致切屑的堆积以及因咬住切屑而发生刀刃的碎屑，但仍然继续进行切削所致。

又，在先前例4的粗加工中机械负荷值变大的因素可以考虑为，前粗加工时颤痕的影响以及即使在刀具的第一凹状部也继续进行切削的缘故，而且在粗加工后的加工面上也发现了颤痕。

此外，精加工后的第一凸状槽的面粗糙度，与本发明例1～3相比，先前例4的面粗糙度略微差。这可以推测为，也许是受到粗加工面的颤痕的影响。

(实施例2)

其次，对本发明切削加工方法的其他切削试验及其结果进行说明。在实施例2中所使用的前粗加工用刀具的各凸状部的刃径，采用了与上述之本发明例1相同的规格，并且，制作了根据成品尺寸改变了前粗加工用刀具的各凹状部的加工余量的八种刀具。

又，制作了一种粗加工用刀具，该粗加工用刀具的各凸状部的刃径采用了与上述本发明例1相同的规格，并且，该粗加工用刀具的各凹状部被设为与改变了对前粗加工用刀具的各凹状部的成品尺寸的加工余量者相对应的非切削部。

并且，在每个八种前粗加工用刀具上进行了切削试验(本发明例5～本发明例12)。又，在前粗加工中，在前粗加工用刀具的各凹状部将涡轮叶片连接用槽加工至精加工前的尺寸，在粗加工中，实施了不切削涡轮叶片连接用槽的各凸状槽的本发明的切削加工方法。另外，被切削材料、各刀具的基材、切削条件以及评价方法与实施例1相同。将其切削试验的结果表示在表2中。

【表2】

从表2所示的结果中可知，在本发明例5的粗加工中，因加工余量小机械负荷值小，但在前粗加工中，因切削量多机械负荷值也变大。另一方面，在本发明例12中，涡轮叶片连接用槽的第一凸状槽的精加工面粗糙度略微变大。从这一结果可以判断，相对地与被切削材料的成品尺寸相比，前粗加工用刀具的各凹状部的直径尺寸在半径部分(加工余量)上控制在0.1mm～3.0mm范围较为理想。

(实施例3)

关于加快粗加工用刀具进给速度时对断裂的稳定性，为比较本发明例和先前例中的刀具，进行了切削试验。在该切削试验中，本发明例(以下简称“本发明例13”)所使用的刀具采用了与上述之本发明例1相同的规格，而先前例(以下简称“先前例14”)所使用的刀具采用了与上述之先前例4相同的规格，并且分别制作了10条刀具。又，各刀具的基材、切削加工方法及切削条件，在前粗加工中与上述之实施例1相同，粗加工用刀具的进给速度采用了与上述之实施例1的两倍即20mm/分。作为切削试验结果的评价方法，将每一条粗加工用刀具的切削长度设定为4000mm，并确认了各重复10次时是否发生断裂。其结果如表3。

【表3】

如表3所示，本发明例13，将在前粗加工中使用的前粗加工用刀具第一凹状部的外径设为精加工前的尺寸，从而提高了该第一凹状部的刚性，且在通过在粗加工用刀具中设置非切削部而提高进给速度的情形下，也能够在不发生断裂的情况下进行了稳定的加工。

又，先前例14，由于在粗加工用刀具的第一凹状部设置有槽，所以刚性差，并且，若通过在该第一凹状部同时进行切削而将进给速度提高至20mm/分，则如表3所示6条粗加工用刀具发生断裂，未能进行稳定的切削加工。

如以上说明，若采用本发明的涡轮叶片连接用槽的切削加工方法，则通过使前粗加工和粗加工均等地分担合理的切削量，能够使在涡轮叶片连接用槽的凹凸槽的各处精加工中的加工余量接近均等。此外，通过使粗加工用圣诞树状铣刀的至少最小直径的凹状部处于非切削状态，不仅可以使粗加工中的切削量变少而减少切削阻力，而且还可以得到粗加工用圣诞树状铣刀的刚性。据此，可以判断，即便整体刀具的基材由超硬合金制造而成，也不会发生断裂，而且还能够完成稳定的切削加工。