JPH05212629A - 溝底小穴のｒ面取加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溝底小穴の面取加工において加工による疲労
破壊が無く、作業工程及び作業時間の低下を図った溝底
小穴のＲ面取加工方法を提供する。 【構成】 加工ワークの溝部２０に形成された小穴２１
の面取部位２２に形成するＲ面と同様のＲを有するＲ面
付与部２３をその先端部に形成したポンチ様のＲ面加工
治具２４を用い、打撃力又は加圧力Ｐを小穴２１の面取
部位２２に加えることで、当該面取部位２２を塑性変形
させ、Ｒ面取加工を施す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溝底小穴のＲ面取加工
方法に関し、産業機械の例えば溝つきロール等に形成さ
れる溝底小穴の面取加工に用いて好適である。

【０００２】

【従来の技術】従来より、図６、図７に示すように例え
ば溝付サクションロール１１の溝部１２に形成された小
穴１３の当該溝部１２の溝底１４の面取部位１５に、Ｒ
面を付与するＲ面取加工法としては、以下（１）〜
（７）に示す方法が用いられている。 （１）キリ、トイシ等の剛体の回転工具で削り取る方
法。 （２）バフ、ジスク等の軟体の回転工具で削り取る方
法。 （３）ヤスリ、ハンドラップ工具、キサゲ刃具等の手工
具で削り取る方法。 （４）ショットブラストやバレル加工等、砥粒を衝突さ
せて削り取る方法。 （５）電解加工法にて電気化学的反応により溶解除去す
る方法。 （６）放電加工法にて除去する方法。 （７）容器中で爆発燃焼させて除去する方法。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術の小穴面取方法は、以下のような問題がある。 最も平易な回転工具による方法は、特殊な部位及び形
状の場合は不可能である。 放電加工法は残留応力及び表面粗さに難点がある。 ショットブラスト法は任意の形状、寸法を正確に得る
ことが困難である。

【０００４】このため従来技術に係る溝底小穴のＲ面取
加工方法では、例えばロールの機能上、疲労破壊の発生
を防ぐための条件としての以下の項目が満足出来なかっ
た。 （イ）０．５Ｒ以上の面取であること。 （ロ）面取部位に引張の残留応力が残らないこと。圧縮
残留応力を残すこと。 （ハ）面取加工の表面粗さが良いこと、即ち微細な切傷
やクラックが無いこと。

【０００５】本発明は以上述べた事情に鑑み、溝底小穴
の面取加工において加工による疲労破壊が無く、作業工
程及び作業時間の低下を図った溝底小穴のＲ面取加工方
法を提供すること目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明に係る溝底小穴のＲ面取加工方法は、溝底小穴の面取
部位に打撃力又は加圧力を加えて塑性変形させＲ面を付
与することを特徴とする。

【０００７】以下、本発明の内容を説明する。本発明に
係るＲ面取加工方法は、溝底小穴の面取部位を塑性加工
により所望のＲ面形状に成形するもので、従来技術のよ
うな不要部分を除去する方法とは全くその作用が異なる
ものである。

【０００８】先ず、本発明に係るＲ面取加工方法の塑性
加工による所望のＲ面形状を付与する手段を説明する。
例えば図１に示すような、加工ワークの溝部２０に形成
された小穴２１の面取部位２２に形成するＲ面と同様の
Ｒを有するＲ面付与部２３をその先端部に形成したポン
チ様のＲ面加工治具２４を用い、打撃力又は加圧力Ｐを
当該Ｒ面加工治具２４に加えて小穴２１の面取部位２２
を塑性変形させ、Ｒ面取加工を施している。図中、２５
は小穴２１内に加工治具２４の先端を導入するためのガ
イド部を図示する。

【０００９】当該ポンチ様のＲ面加工治具２４に加える
打撃力としては、例えば、人力、機械力等を必要に応じ
て用い特に限定されるものではない。

【００１０】また、この加工治具に加える打撃力は小穴
の面取部位２２に必要なＲ面が得られるまで繰返し加え
ても良い。

【００１１】図２は打撃力によって小穴２１の面取部２
２が直角状態から所望Ｒ面となるまでの塑性変形する加
程の作用概念図を示す。

【００１２】このように本Ｒ面加工方法では、塑性変形
により加工部位に圧縮の残留応力を与え面取部位２２の
硬度を高めている。これにより、例えば繰返し応力がか
かるサクションロール穴における疲労破壊の発生を防ぐ
ことができる。

【００１３】またＲ面加工治具２４に形成したＲ面付与
部２３のＲ形状と同様の面取形状を得ることができ、形
状、寸法共に所望のものが安定して得られる。

【００１４】面取部位２２に形成されるＲの表面粗さ
は、Ｒ面加工治具２４に形成したＲ面付与部２３の表面
粗さと近似な良好なものが得られ、従来技術による除去
方式で発生するような微細な切傷やクラックの発生が無
い。

【００１５】さらに、複雑な形状・寸法の面取加、非回
転体形状の面取加工ができ、例えば図３に示すようにワ
ークの面取部位２２に、Ｒの曲率が大なるＲ（Ｒ₁ ≧Ｒ
₂ ）を付与することも容易である。

【００１６】本Ｒ面取加工によればロールの機能上に優
れ、疲労破壊を防ぎ作業工程数、作業時間の低下を図る
ことができる。第１表に以下、溝底小穴のＲ面取加工に
要求される項目を、本発明方法に係る場合（Ｉ）及び従
来技術に係る場合（ＩＩ）〜（ＶＩＩ）の測定評価した
結果を各々示す。

【００１７】

【表１】

【００１８】表１中（イ）〜（ヘ）は以下に示す項目で
ある。 （イ）０．５Ｒ以上の面取であること。 （ロ）面取部位に引張の残留応力が残らないこと。圧縮
残留応力を残すこと。 （ハ）面取加工の表面粗さが良いこと、即ち微細な切傷
やクラックが無いこと。・穴の機能上要求される形状・
寸法として、 （ニ）溝巾と穴径の関係が、Ｄ＋２Ｒ＞Ｂ（Ｄ：溝の直
径、Ｒ：面取のＲ，Ｂ：溝幅）の場合。 （ホ）穴全周に同一の面取を行う場合、及至はロールの
円周方向の部位で大きな面を取る場合。 （へ）大型のロール、即ち外径４００ｍｍ×全長４００
０ｍｍ以上のロールの面取が可能であること。

【００１９】

【実施例】次に図６、図７に示す溝付サクションロール
の溝底小穴の面取加工に本方法を用いた一実施例を説明
する。図４は本実施例で用いた加工用治具の概略図であ
る。

【００２０】両図に示すように対象ワークであるサクシ
ョンロール１１は波形の歯を切った面長２〜３ｍのロー
ルで、１〜３ｍｍの溝１２が数十本形成されており、そ
の溝１２にサクション用の小穴（径３．５ｍｍ）１３が
形成されている。小穴１３の穴径は開孔率を確保するた
めに溝１２の幅よりも大きくしている。

【００２１】本実施例で用いるＲ面加工治具３１は先端
に所望Ｒを形成したＲ付与部３２を有するポンチ刃具３
３をホルダ３４に固定ボルト３５を用いて固定してなる
ものであり、ポンチ刃具３３の板幅ｄは溝１２に挿入可
能な幅としている。図中、３６は小穴１３に挿入するガ
イド部である。

【００２２】上記加工治具３１を用いて面取を終了した
後の断面各位置の硬度測定データを図５に示す。図５
（ｂ）中Ｘは測定位置を示す。同図に示すように、面取
部位の硬度、即ち硬度が大幅に改善されている。

【００２３】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、面取
用加工治具を用いて小穴の面取部位に打撃力を加えるこ
とで（１）〜（５）に記載の効果を奏する。 （１）塑性加工で形成する本考案の方式は、加工部位に
圧縮の残留応力を与え、材料の硬度を高める。これによ
り繰返応力がかかるロールの穴における疲労破壊の発生
を防ぐことが出来る。 （２）ポンチ様工治具の加圧による成形は、工具の形状
に近い面取形上を得ることが出来る。即ち、形状・寸法
共に要求のものが安定して得られる。 （３）表面粗さは、工具の表面粗さと近似の良好なもの
が得られ、従来方法の除去方式で発生する微細な切傷や
クラックの発生がない。 （４）複雑な形状・寸法の面取加工、非回転体形状の面
取加工が可能である。 （５）加工工数の短縮、例えば１個の穴面取に要する正
味の加工時間はショットブラスト法や放電加工法によれ
ば、この数倍を要するが本方法では、２秒以下ですむ。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ｒ面取加工の概略図である。

【図２】Ｒ面取加工による打撃力作用図である。

【図３】小穴のＲ面取形状を示す概略図である。

【図４】本実施例に係る加工治具の概略図である。

【図５】本実施例に係る硬度改善データ測定図である。

【図６】サクションロールの概略図である。

【図７】図６の平面図及び図７（Ａ）のＢ−Ｂ，Ｃ−Ｃ
断面図である。

【符号の説明】

１１ 溝付サクションロール １２ 溝部 １３、２１ 小穴 １４ 溝底 １５、２２ 面取部位 ２３、３２ Ｒ面付与部 ２４、３１ Ｒ面加工治具 ２５ ガイド部 ３３ ポンチ刃具 ３４ ホルダ

フロントページの続き (72)発明者 大西 勇一 広島県三原市糸崎町5007番地 三菱重工業 株式会社三原製作所内 (72)発明者 小原 忠 広島県三原市糸崎町5007番地 三菱重工業 株式会社三原製作所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溝底小穴の面取部位に打撃力又は加圧力
   を加えて塑性変形させＲ面を付与することを特徴とする
   溝底小穴のＲ面取加工方法。