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タービン・ブレードの切削加工時の変形とその低減対策
~切削の機構・基礎、変形の現状、加工変質層、切削温度、切り屑の形態・硬さ、残留応力、変形の要因、変形の低減方法~

【会場/WEB選択可】WEB受講の場合のみ,ライブ配信+アーカイブ配信（7日間、何度でも視聴可）

変形軽減・防止対策のための

蒸気タービンや耐熱合金の切削加工で発生する「変形」に悩んでいませんか。本セミナーでは、加工変質層や残留応力が変形を引き起こすメカニズムを基礎からわかりやすく解説するとともに、低温切削、振動切削、反転仕上げ切削、加工プログラム修正など、実際の研究成果に基づく変形防止技術を詳しく紹介します。加工精度の向上、手直し工程の削減、コスト低減を実現するための実践的なノウハウを習得できる、設計・生産・加工技術者必見の講座です。

セミナー申し込み

開催日 2026年10月13日（火）

開催時間 10:00 〜 17:00

会場

受講料 1名：49,500円
同一セミナー同一企業同時複数人数申込みの場合
1名：44,000円

※消費税率10%込

テキスト PDF資料

講師紹介

ソノヤラボ株式会社　代表　園家　啓嗣　先生

元石川島播磨重工業㈱、元山梨大学教授工学博士、技術士(金属部門)、International Welding Engineer(IWE)

略歴

1977年　大阪大学大学院工学研究科博士前期課程　修了

1977年　石川島播磨重工業㈱

2006年　産業技術総合研究所客員研究員

2007年　芝浦工業大学教授（システム工学部）

2009年　山梨大学教授（大学院医学工学総合研究部）

2016年　SONOYALAB創業

著書

初めての人も、技術者も理解できる環境調和型モノつくり手法とその実際(単著)、2020年12月、㈱シーエムシー・リサーチ

初めての人も、技術者も理解できる切断加工技術の基礎とその応用(単著)、2020年10月、㈱シーエムシー・リサーチ

初めての人も、技術者も理解できる超音波接合の基礎とアルミニウム合金・異種金属接合への応用(単著)、2020年7月、㈱シーエムシー・リサーチ

初めての人も、技術者も理解できる抵抗スポット溶接技術の基礎とアルミ合金・異材接合への応用(単著)、2020年6月、㈱シーエムシー・リサーチ　など

受講概要

プログラム

はじめに
(1)切削加工の概要
　① 旋盤加工
　② フライス加工
　③ 穴あけ加工
　④ 被削材
(2)タービン・ブレードの概要
　① 蒸気タービン
　② タービン・ブレード

1.　鍛造素材の製造方法
1.1　蒸気タービン用耐熱鋼
1.2　鍛造素材の製作工程
1.3　鍛造素材の機械的性質、顕微鏡組織および寸法
　1.3.1　機械的性質
　1.3.2　顕微鏡組織および寸法

2.　鍛造素材の切削方法
2.1　切削加工の方法
2.2　切削加工による変形の現状

3.　12Cr鋼の材料特性
3.1　引張強度の測定
3.2　圧縮強度の測定
3.3　シャルピー衝撃試験
3.4　鍛造材と圧延材の機械的特性の比較

4.　切削試験
4.1　切削機構
4.2　残留応力の発生原因
　(1)材料除去時のせん断応力
　(2)押込み応力
　(3)熱応力
4.3　切削試験の方法
4.4　切削加工による変形
4.5　切りくずの特徴
　(1)フライス加工による切りくずの特徴
　　① 流れ型　② せん断型　③ むしれ型　④き裂型
　(2)切削急停止法により得られた切りくずの状況
　(3)切りくずの硬さ
4.6　切削温度
　(1)温度測定方法
　　(a)工具-工作物熱電対法
　　(b)2工具熱電電対法
　　(c)双刃熱電対法
　　(d)その他　
　　(e)奥島らによる方法
　(2)奥島らによる方法の実験結果と考察
　(3)切削温度の推定
4.7　加工変質層
　(1)硬度法による加工変質層の厚み測定
　(2)切削理論に基づく加工変質層厚みの推定
　(3)顕微鏡組織とEBSDによる組織観察
4.8　残留応力の測定
　4.8.1　残留応力の測定方法
　4.8.2　残留応力の測定と結果の考察
　(1)切込み量の影響
　(2)刃先の丸みの影響
　(3)加工回数の影響

5.　切削加工時の変形への対応策
5.1　海外の現状と対策
5.2　変形防止対策
　(1)SANDVIC社の方法
　(2)加工プログラム修正法
　　①変形が予想される場合　②変形分布が一定の幅にある場合
　(3)反転仕上げ切削法
　　①conventional milling　②Down milling
　(4)低温切削法
　(5)振動切削法
　　①一方向振動切削
　　　(a) 主分力方向振動切削の刃先の運動メカニズム
　　　(b) 工具と被削材が分離する条件および臨界切削速度
　　　(c) 1サイクル振動中の切削時間
　　　(d) 1サイクル振動の切削長さ
　　②楕円振動切削

6.　耐熱合金の切削加工により生じる加工変質層に及ぼす切削条件の影響
6.1　はじめに
6.2　実験方法
　(1)供試材
　(2)切削加工法および計測方法
6.3　試験結果
　(1)切削加工面近傍の顕微鏡組織
　(2)切削抵抗に及ぼす切削条件の影響
　(3)加工変質層の深さに及ぼす切削条件の影響
　(4)変形量に及ぼす切削条件の影響
6.4　考察
　(1)切削抵抗と加工変質層深さの相関性
　(2)加工変質層深さの試算値と実験値の比較評価
6.5　まとめ

受講形式

会場・WEB　選択可

オンラインでご参加の方は、事前にこちらでZoomの接続環境をご確認ください。
スムーズな受講のため、カメラ・マイク・スピーカーの動作をご確認ください。

受講対象

テーマに関心があればどなたでも可

予備知識

必要ありません。

習得知識

１）切削加工時の変形発生メカニズムと原因の理解

２）加工変質層・残留応力の評価と影響の把握

３）切削条件が加工品質へ及ぼす影響の理解

４）変形を抑制する各種切削技術と対策手法

５）高精度・低コスト加工を実現する実践手法

講師の言葉

　蒸気タービンは12Cr鋼など製造されており、タービン・ブレードなどの切削加工においては、切削によって変形が生じることが大きな問題となっている。現状は、変形を矯正するための工程が必要で、そのため効率が悪くコストも高くなる。

切削時の変形は、表面に加工変質層　(内部とは違った結晶構造の破壊、乱れ、多結晶化を起こした層)が生じて残留応力などが残るためと考えられる。加工変質層が出来る原因としては以下のことが挙げられる。
1）機械的エネルギーによる要因
　塑性変形による表面の結晶格子の乱れ、格子欠陥の増加、結晶粒の変形、結晶粒の微細化、表面流動などがある。
2）熱エネルギーによる要因
　相形態、組織変化、熱ひずみによるき裂発生などがある。
3）機械的エネルギーと熱エネルギーの複合による要因
　一般的に、この場合が最も多い。

本セミナーでは、以上の事項について、筆者らが行った切削加工に関する研究内容を基にして、分かり易く詳細に解説する。
　次に、切削時の変形防止対策としては、筆者らはサーベイした結果、①SANDVIC社の方法、②加工プログラム修正法、③反転仕上げ切削法、④低温切削法、⑤振動切削法などが適切だと考えている。筆者らが変形軽減のために実施した研究開発の成果も含めて、変形防止対策を詳しく紹介したい。本セミナーは、現場の技術者や設計技師に大いに役立つと考える。

建設・土木機械

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