JPH02139108A - 管の内壁の倣い切削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、シームレス鋼管のような鋼管の内面を平滑化
するために切削する方法と装置に関する。

〔従来の技術〕

シームレスパイプのような鋼管において、その用途によ
っては、圧延時に生じる内面の微小疵やしわ疵を除去す
る必要があり、そのためグラインダーによる研削が行わ
れていた。

しかしながら、グラインダーによる研削では能率が悪く
、バイトによる連続内面切削が試みられるようになった
。

一方、鋼管の切削刃による内外面、あるいは面取りの加
工は、例えば、特公昭４６−２０４３９号公報。

特開昭５５−９０２０１号公報、実開昭５７−１３１２
１号公報等に開示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、シームレスパイプは、その製作工程上偏肉や
僅かな曲がりによって外径と内径が偏心したり、時には
パイプの内壁の形状は必ずしも真円ではないという問題
がある。しかも、シームレスパイプは、ＡＰＩという厳
しい規格によって、外径、肉厚及び肉厚の差等が規制さ
れている。これに対し、主として切削後の真円度の維持
を目的と′した上記の従来の切削刃による加工法をその
まま適用した場合には、パイプ内径が上述のように撓み
や断面の歪等により真円でないため、部分的な削り過ぎ
或いは空削りによる切削不足を生じてＡＰＩ規格を満足
し得ないという結果になっていた。したがって、従来は
シームレスパイプには切削刃による切削は適合し得ない
ということで、上述したとおり専らグラインダーによる
目視研削が行われていた。

そこで、本発明は鋼管等の管の内面の切削に切削刃を適
用するに際し、鋼管の内径が真円でない場合でもその内
径に沿って一定の厚みでの切削を可能とすると共に良質
の面粗度に仕上げるという手段を見出し、その結果切削
効率を著しく高めんとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の管の内壁の倣い切削方法は、以上の目的を達成
するために、管と鉄管の中に挿入した切削刃との相対回
転によって前記管の内壁を切削するに際し、前記切削刃
を含む切削ヘッドの周面を前記管の内壁の形状に倣わせ
ながら切削することを特徴とする。

また、この方法に使用する装置は、管の一端を保持して
その軸線回りに回転させる回転駆動装置と、前記管の軸
線方向に進退可能なボーリングバーと、該ボーリングバ
ーの先端に取り付けられて前記管の中に挿入可能なボー
リングヘッドとを備え、該ボーリングヘッドは、先端側
の周面から半径方向へ出没自在且つ前記ボーリングヘッ
ドの外側へ向けて付勢された倣いシ二−及び周面から突
き出た固定シニーを少なくとも２個備え、更に上記倣い
シューと相対向する位置に設けられた固定シューの近傍
に切削刃を備えたことを特徴とする。

〔実施例〕

以下、図面に示す実施例により本発明の特徴を具体的に
説明する。

第１図に本発明の倣い切削装置の概要を示す。

図において、ベツドｌＯの一端に回転駆動装置１１が配
置され、この回転駆動装置１１の駆動軸１１ａに設けた
面板１２のチャック１２ａによって鋼管へが支持されて
いる。ペッド１０の上面には、駆動軸１１ａの軸線と平
行となるようにガイドレール１０ａが設けられ、このガ
イドレール１０ａに沿って移動可能な管支持枠１３及び
鋼管への内面切削のための送り装置１４がそれぞれ配置
されている。管支持枠１３は鋼管Ａを通してこれを回転
自在に支持するためのものである。また、ベツドｌＯの
内部にはスクリュー軸１５を内蔵し、これに噛み合うピ
ニオン１４ａを送り装置１４に設ける。そして、スクリ
ュー軸１５を駆動装置（図示せず）により回転させると
、スクリュー軸１５とピニオン１４ａとのネジ歯車機構
によって、送り装置１４が図において左右に移動する。

送り装置１４には、鋼管Ａの軸線にほぼ一致する姿勢の
軸線を持つようにボーリングバー１が取り付けられる。

この取付においては、鋼管へに対する着脱を容易にした
り装置の保護を図るために、フローティングホルダ１４
ｂを送り装置１４に備えることが好ましい。また、送り
装置１４の走行によるボーリングバー１の送りのほか、
装置自体に送り機構を備えてボーリングバー１を繰り出
せるようにすれば、切削点のス）ローフを長くすること
ができる。

ボーリングバー１の先端には、鋼管への中に入り込んで
その内壁を切削するボーリングヘッド２が取り付けられ
ている。第２図はボーリングヘッド２部分の側面図、第
３図は第２図の１−１線矢視方向に見た一部切欠図であ
る。

ポーリングへラド２の外径は鋼管への内ｉ蚤よりも十分
に小さく、先端から距離をおいてバイト３を切削刃とし
て周面に設けそのチップ３ａによって鋼管Ａの内壁を切
削する。また、ポーリングへラド２の先端の周面には２
個の固定シａ−４，５及び１個の倣いシュー６がそれぞ
れ設けられる。これらの固定シュー４．５及び倣いシュ
ー６はいずれも超硬合金製である。

一方の固定シュー４は、第３図に示すようにバイト３の
近傍に配置され、ボーリングヘッド２にねじ込むポル）
４ａによって固定される。そして、回転駆動装置１１に
よる鋼管への回転方向は第３図において矢印方向であり
、固定シ５−４はバイト３の切削点の後方に位置するこ
とになる。なお、チップ３ａの切削点と固定シ、−４の
中心とがつくる中心角θは、切粉の逃げや噛み込み防止
からほぼ１５°程度が好ましい。また、他方の固定ンユ
ー５も同様にポル）５ａにより固定され、図示の例では
バイト３側の固定シ５−４の取付点とのなす中心角を９
０度とした配置となっている。なお、これらの固定シュ
ー４．５の先端は面取り４ｂ、　５ｂを設け、鋼管へへ
の挿入が速やかに行えるようにすることが好ましい。

また、倣いシ５−６は、固定シュー４．５とは異なって
ボーリングヘッド２０周面から半径方向に出没可能な構
造を持ち、その位置はバイト３側の固定シ５−４と相対
向している。倣いシ５−６の取付けのために、ボーリン
グヘッド２には円筒状の取付プツシｓ　７　ａが組み込
まれると共に、倣いシ５−６の外側への突き出しを規制
する拘束リング７ｂがポル）７ｃによってボーリングヘ
ッド２の周面に固定されている。倣いシ：Ｌ−６は、超
硬合金の倣いヘッド６ａをボルト６ｂによって保持体６
Ｃに一体化したもので、保持体６Ｃは拘束リング７ｂに
係合するフランジ６ｄを形成すると共に取付プツシ５７
ａを貫通して突き出る部分に雄ネジ６ｅを形成している
。そして、雄ネジ６ｅにはナツト６ｆ及びロツタナット
６ｇを螺合し、倣いシュー６が取付プツシｘ７ａから脱
落しないようにしている。また、固定シュー４．５と同
様に倣いシ５−６の先端には面取り６ｈを設けておく。

更に、取付プツシ５７ａの内部には、倣いシュー６を外
側へ付勢するスプリング８が弾性体として備えられる。

このスプリング８は、複数枚の皿バネを配列一体化した
もので、倣いシ：Ｌ−６に与える付勢力の大きさに応じ
て枚数やバネ定数の異なるものを採用する。そして、ス
プリング８の一端は保持体６Ｃのフランジ６ｄに突き当
たり、これを外側へ付勢する。

なお、スプリング８の付勢力の調整や倣いヘッド６ａの
突き出し争の設定は、ナラ）６ｆと雄ネジ６ｅとの螺合
量によって行なう。すなわち、付勢力を大きくしたり倣
いへラド６ａの突き出し量を小さくするときは、ナラ）
６ｆを深く　（第３図において左側）螺合すれば、保持
体６Ｃを取付プツシ−Ｌ７ａ側に引かれる。また、逆の
条件を与えるときは、螺合を緩めるように取り扱えばよ
い。

ポーリングへラド２を鋼管へに挿入したときには、第３
図のように固定シ５−４．５及び倣いシュー６はそれぞ
れ鋼管Ａの内壁に突き当たる。この切削のとき、切削点
の直ぐ後方に位置する固定シ５−４は、チップ３ａに対
するスペーサとして機能する。すなわち、チップ３ａと
鋼管への内壁との間に成る一定の距離をこの固定シュー
４によって持たせ、チップ３ａが切削面に切り込み過ぎ
ることのない切削ができるようになる。また、切粉の逃
げやチップ３ａへの噛み込みの防止のためにも、固定シ
：Ｌ−４のスペーサ機能は有効である。このように、固
定シュー４は特にチップ３ａによる切削に必要な条件を
造りだすものとなる。

また、他方の固定シ５−５は、倣いシュー６も含めて３
点支持でボーリングヘッド２と鋼管への内壁とを接触さ
せるために設ける。すなわち、鋼管への内壁を真円と仮
定したとき、管Ａの中でポーリングへラド２が同軸上で
芯がずれることなく相対回転させるためには、少なくと
も３点支持とすることが好ましいからである。そして、
この固定シ５−５は先行する切削点に対して９０度より
少し大きく中心角がずれているので、チップ３ａによる
主切削力を受けるものともなる。　更に、倣いシュー６
は、スプリング８の付勢力によって常に倣いへラド６ａ
が鋼管への内壁に押し付けられている。このため、鋼管
Ａが第３図の矢印方向へ回転するときには、鋼管への内
壁の周方向の形状変化に対応してスプリング８の弾性変
形によって倣いシュー６が出没する。したがって、鋼管
Ａの内壁が真円でなかったり凹凸があったりしても、倣
いシ５−６は内壁に倣って出没し、他の固定シニー４．
５を常に鋼管Ａの内壁に一定の圧力で押し付けることが
できる。

また、固定シ５−４．５及び倣いシ５−６は、第２図に
示したようにバイト３よりも先端側に位置′シている。

このため、ボーリングヘッドＪを鋼管Ａの中に挿入して
切削するとき、バイト３に先行してこれらの固定シ５−
４．５及び倣いシュー６が鋼管への内壁に接触する。し
たがって、ボーリングヘッド２は倣いシュー６によって
鋼管Ａの内壁形状を走査するようにして固定シ、−４，
５を一定圧力で鋼管への内壁に押し当てると同時にバイ
ト３も内壁に常に一定圧で突き当たるようになる。

このように倣いシュー６を設けたことにより、鋼管への
内壁が偏心円であったり真円度が低いものであっても、
ポーリングへラド２による切削が可能となる。

以上の構成を持つ切削装置を用いて鋼管Ａの内壁を切削
する要領を第１図によって説明する。

まず、送り装置１４を左に移動させてボーリングヘッド
２を退避位置にセットしておき、鋼管Ａを鋼管支持枠１
３に通すと共に一端を面板１２のチャック１２ａで保持
する。この後、回転駆動装置１１を作動させて面板１２
を回転させ、これと同時に送り装置１４を右側に一定速
度で移動させる。送り装置１４の移動によってボーリン
グヘッド２が鋼管への中に挿入され、鋼管への回転とポ
ーリングへラド２の送りとによってバイト３が鋼管Ａの
内壁を切削してゆき、内壁の切削加工が行われる。

切削過程では、既に述べたように、倣いシ〉−６によっ
て鋼管への内壁の形状に倣ってポーリングへラド２が鋼
管への中に保持される。つまり、内壁が偏心していたり
真円でない場合でも、ボーリングヘッド２は常に内壁を
基準として鋼管Ａの中での位置が決められる。このため
、バイト３による切削代は内壁の全周に亘って一定とな
り、空切削や切り込み過ぎ等のない−様な切削が可能と
なる。また、このような切削は、鋼管Ａの縦断面形状に
対してのみだけでなく、軸線方向へ撓み等が生じていて
も可能である。これは、倣いシュー６によるボーリング
ヘッド２が鋼管への中を撓みに倣いながら進むことがで
きるからである。

このように、鋼管への中をその内壁に倣って進むポーリ
ングへラド２によって切削でき、従来のグラインダによ
る加工方法に比べると、大幅に作業時間が短縮され、生
産性の向上が可能となる。

また、内壁を−様な切削代で切削するので、表面粗さも
低く抑えることができる。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明においては、鋼管等の管
の内壁の形状に倣ってボーリングヘッドを進ませながら
内壁を切削加工するようにしている。このため、管の外
径と内径が偏心していたり管の内壁の形状が真円でなか
ったりしても、管の内壁に沿って−様な切削代での切削
を行うことができる。また、ボーリングヘッドに設けた
バイト等の切削刃は、管の内壁に対して空切削したり切
り込み過ぎることもないので、刃こぼれ等を生じること
がない。このため、管の内壁の切削面も粗くならず、面
粗度も良好な製品が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法に使用する切削装置の概要を示す
図、第２図はボーリングヘッド部分の側面図、第３図は
第２図のＩ−１線矢視方向に見た一部切欠図である。 １：ポーリングパー　２：ポーリングへラド３：バイト
（切削刃）３ａ：チップ ４．５：固定シュー　４ａ、　５ａ　：ボルト４ｂ、　
５ｂ　：面取り　　　６：倣いクコ−６ａ：倣いヘッド
　　　６ｂ：ポルト ６ｃ二保持体　　　　　６ｄ：フランジ６ｅ：雄ネジ　
　　　　６ｆ：ナット ６ｇ＝ロックナツト　　６ｈ：面取り ７ａ：取付ブツシュ　　７ｂ＝拘束リング７Ｃ：ボルト
　　　　　８ニスプリング１０：ベツド　　　　　１０
ａニガイドレール１１：回転駆動装置　　１１ａ：駆動
軸１２：面板　　　　　　１２ａ：チャック１３　：　
ＩＩ管支持枠　　　１４：送り装置１４ａ：ピニオン １４ｂ：フローティ ングホルダ １５ニスク リ　ュ　−　軸 ：鋼管

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、管と該管の中に挿入した切削刃との相対回転によっ
   て前記管の内壁を切削するに際し、前記切削刃を含む切
   削ヘッドの周面を前記管の内壁の形状に倣わせながら切
   削することを特徴とする管の内壁の倣い切削方法。 ２、管の一端を保持してその軸線回りに回転させる回転
   駆動装置と、前記管の軸線方向に進退可能なボーリング
   バーと、該ボーリングバーの先端に取り付けられて前記
   管の中に挿入可能なボーリングヘッドとを備え、該ボー
   リングヘッドは、先端側の周面から半径方向へ出没自在
   且つ前記ボーリングヘッドの外側へ向けて付勢された倣
   いシュー及び周面から突き出た固定シューを少なくとも
   ２個備え、更に上記倣いシューと相対向する位置に設け
   られた固定シューの近傍に切削刃を備えたことを特徴と
   する管の倣い切削装置。