JPH08178808A - 衝撃試験片の加工方法およびその装置 - Google Patents

衝撃試験片の加工方法およびその装置

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JPH08178808A
JPH08178808A JP32228594A JP32228594A JPH08178808A JP H08178808 A JPH08178808 A JP H08178808A JP 32228594 A JP32228594 A JP 32228594A JP 32228594 A JP32228594 A JP 32228594A JP H08178808 A JPH08178808 A JP H08178808A
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JP
Japan
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test piece
impact test
processing
notch
machining
Prior art date
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Pending
Application number
JP32228594A
Other languages
English (en)
Inventor
Takanobu Hosokawa
孝信 細川
Shoji Tatsuta
昌二 立田
Masataka Inoue
雅隆 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
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  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 人手による手入れや加工工程の追加なしに、
切り欠き部の加工による「ばり」の発生を防止する。 【構成】 切り欠きを設ける面およびその対面の面加工
を行った後、前記の切り欠きを設ける面に切り欠きを加
工し、ついでこの隣の面およびその対面の面加工を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、厚鋼板や熱延鋼板等、
金属材の機械的性質のうち、耐衝撃性を試験する衝撃試
験片の加工方法およびその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】厚鋼板や熱延鋼板等、金属材の機械的性
質のうち、耐衝撃性を試験する衝撃試験方法については
JIS Z 2242 により、また衝撃試験片については JIS Z
2202に規定されている。衝撃試験にはシャルピー試
験、アイゾット試験等の種類があるが、一側面にU字形
状あるいはV字形状の切り欠きを設けた試験片を破壊し
て、その際の吸収エネルギーを測定するのが普通であ
る。試験片の一例として JIS Z 2202 に示されている4
号試験片を図5に示す。(a)は側面図、(b)は正面
図で、一辺が10mmの正方形断面で長さは55mm、1つの側
面中央に、(c)に拡大して示すようなV字形状の切り
欠きを設ける。切り欠きを設ける面の対面をA、切り欠
きを設ける面をC、そのとなりの面をB、その対面をD
と名付ける。
【0003】衝撃試験片は機械加工の工程数が多く寸法
精度もきびしい上、試験片は同じ素材から3本採取する
のを原則としているから、厚板等の製造工場における衝
撃試験片の加工数量は膨大なものであり、しかも出荷に
合わせてタイミングよく試験を行わなければならないの
で、高い生産性が追求され、加工工程毎の単能加工機を
直列配置したトランスファマシンをはじめとする各種の
加工設備がいろいろ提案されている。
【0004】一例として、特開平3-281146号公報に記載
されている衝撃試験片自動加工システムを図6に示す。
50は加工機、54はクランプ装置、53はカッタ、56は各種
のカッタを格納している格納マガジンで、試験片をクラ
ンプ装置54にクランプし、格納マガジン56から加工工程
に合わせたカッタ53を選定して加工機50に装着し、加工
誤差を測定しながら加工を行うのである。
【0005】つぎに、衝撃試験片の加工手順の一例とし
て、特開平1-252330号公報に記載されている加工方法を
図7により説明する。(a)は試験片を採取する板状の
素材Rがコンベヤ51により到着し、ロボット52が受け取
った状態を示す。(b)はこれをクランプ装置54a によ
り側面から支持しながら加工機にセットし、矢印のよう
に90度ずつ回転させて互いに直角な3つの端面を加工し
ている状態を示す。(c)は別のクランプ装置54b によ
り縦位置に支持し、残る1つの端面をカッタ53a により
加工している状態である。(d)はクランプ装置54b を
90度傾け、板面を加工している状態を示す。加工完了
後、矢印のように 180度回転させ、裏面を加工する。
(e)は(c)の姿勢に戻し、ロボット52で掴みながら
カッタ53b で試験片1本分の半製品Sを切り出している
状態を示す。(f)は切り離された半製品Sをロボット
52が保持している状態である。(g)は半製品Sをクラ
ンプ装置54c で保持しながら、(e)で切断した切断面
をカッタ53a で精度よく仕上げ加工しているところであ
る。(h)はこれを90度傾け、カッタ53c で切り欠き部
を加工している状態を示す。(i)はロボット52が仕上
がった試験片T取り出したところである。
【0006】このように、従来、衝撃試験片は4つの側
面を加工して面間寸法を公差内に仕上げた後、切り欠き
部を加工するのが一般的である。ところで、図8(a)
に示すように、切り欠き部を最後に加工したあと、切り
欠き部の端部に「ばり」Vが残るという問題点がある。
これを手入れして図8(b)に示すような状態にしなけ
ればならないが、手入れのやり方によっては(c)のよ
うにばりVを内側に倒すのみで除去できなかったり、
(d)のように面取りをしてしまったりするのは好まし
くない。
【0007】特開平3-281146号公報に従来のばり取り方
法として記載されているものを図9に示す。(a)はば
り取りカッタ55としてエンドミルカッタ55a を使用し、
(b)は砥石カッタ55b を使用しているが、これらでは
ばりVを内側に倒すのみで、除去できない。これは、ば
り取りカッタ55がいずれも回転工具であることにより、
切削切粉が回転方向に排出される結果である。そこで、
実際には最終的に人手によるばり除去が必要となってい
る。そこで、特開平3-281146号公報記載の発明によれ
ば、図10に示すように、切り欠きの角度αよりも大きい
角度θを有する回転しない工具55c をばりの一方向(図
のZ方向)に直線移動させ、いわばギロチンカッタで剪
断するようにしてばりを除去することができるとしてい
る。しかし、この方法の場合も、ばり除去のための工程
が追加されるという問題点がある。
【0008】また、試験片の脇にダミー材を添付し、こ
れらを同時に加工するようにしたり、切り欠き加工のあ
とに、刃物の切り込みをゼロとしたままもう1回加工面
をなぞるゼロタッチ加工等によってばりの発生を防止し
たり、除去したりすることも行われているが、ダミー材
が必要であったり、加工時間がかかるなどの問題点があ
る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の諸問
題を解消し、特に新たな工程を追加することなく、ばり
の発生しない衝撃試験片を得る加工方法を提供すること
を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の衝撃試験片の加
工方法は、正方形断面の長方形状で、1つの側面中央に
短辺方向の切り欠きを有する金属材の衝撃試験片の加工
方法において、切り欠きを設ける面およびその対面の面
加工を行ったのち、前記切り欠きを設ける面に切り欠き
を加工し、ついでこの隣の面およびその対面の面加工を
行うことを特徴とする。
【0011】また、本発明の衝撃試験片の加工装置は、
正方形断面の長方形状で、1つの側面中央に短辺方向の
切り欠きを有する金属材の衝撃試験片の加工装置であっ
て、表面切削および溝加工を含む複数工程の機械加工を
行う1基の加工機と、その周辺に配置され、表面に複数
の試験片用素材を同時にクランプ可能な2基のクランプ
装置と、この2基のクランプ装置を到達範囲とし、複数
個の試験片用素材を同時に保持しつつ移動可能で、かつ
90度および 180度回転可能なハンドリング装置とから構
成され、望ましくは、一方のクランプ装置が、水平姿勢
と垂直姿勢に90度チルト可能である衝撃試験片の加工装
置である。
【0012】
【作 用】本発明によれば、切り欠き部を加工する際に
「ばり」の発生する面を、ばりの発生後に切削するよう
にしたから、面切削の際にばりは自動的に除去され、と
くにばり除去の作業は必要としない。
【0013】
【実施例】本発明の衝撃試験片の加工手順の一例を図1
に示す。まず(a)に示すように、素材から切り出し加
工された半製品Sの第1の面、すなわちA面を加工す
る。ついでこれを 180度回転させ、(b)のごとくA面
の対面であるC面を加工する。
【0014】つづいて、同じ姿勢のまま、カッタを交換
して(c)のようにC面に切り欠きを加工する。次に、
90度回転させて、(d)のように隣のB面を、さらに 1
80度回転させて(e)のようにその対面であるD面を加
工すれば、衝撃試験片Tが得られる。(c)における切
り欠き加工の際、切り欠き端部にばりが発生するけれど
も、(d)あるいは(e)においてばりの発生している
面を加工することによって自動的にばりは除去される。
【0015】本発明の衝撃試験片の加工装置の一例を図
2に示す。図2はレイアウトを示す平面図で、1は試験
片の供給コンベヤ、2はセット装置、3はハンドリング
装置、4、5はクランプ装置、6は加工機、7は脱脂装
置、8は測寸装置、9は払出しローダ、10は払出しコン
ベヤ、11は操作盤、12は制御盤である。ガス切断等で素
材から切り出し加工された半製品Sは、供給コンベヤ1
により到着する。供給コンベヤ1は、通常工程によるも
ののほか、優先処理を行うものについての割り込み用の
2連が設けられる。
【0016】到着した半製品Sは、セット装置2により
3本ずつにセットされ、ハンドリング装置3により第1
のクランプ装置4にクランプされる。ハンドリング装置
3は、先端部に1個ずつの試験片を保持するアームを3
基有し、3基のアームは各試験片を把持または開放する
とともに、アームが回転することにより保持している試
験片を90度および 180度回転させることができ、クラン
プ装置4、5から取り上げた試験片を回転させた後再び
クランプすれば、試験片の異なる面を加工することがで
きる。
【0017】第1のクランプ装置4にクランプされた状
態で、加工機6により、前記の加工手順におけるたとえ
ば(a)〜(c)までの加工を行う。図3は加工機6お
よびクランプ装置4付近を示す斜視図で、加工機6には
ターレット式にセットされた各種のカッタ13から適宜選
択して加工を行うことができる。つづいて、再びハンド
リング装置3により3本の試験片は第2のクランプ装置
5に移され、加工機6もこの位置に移動し、ここで
(d)、(e)の加工が行われる。なお、ここでクラン
プ装置を2基設けているのは、1基のクランプ装置で試
験片の取り付け、取り外し等を行っている間、もう1基
のクランプ装置にクランプされている試験片を加工する
ことで加工機6の稼働率を高めようとするためであり、
加工手順における2基の区分は、加工時間のバランスに
より適宜決定すればよい。
【0018】図4はこれら加工工程の一部を示す斜視図
で、(a)は図1の(b)に相当するC面の加工をエン
ドミル型のカッタ13a を使用して行っているところであ
る。クランプ装置4は、試験片を保持するクランプ部全
体が90度チルト(傾動)可能であり、図1(c)に相当
する切り欠き部の溝加工は、クランプ装置4をチルトし
て、(b)のようにフライスカッタ13b により行われ
る。このようにすれば、加工機6の主軸の向きは垂直の
ままでよい。
【0019】加工を完了した試験片は、図2に示すよう
にハンドリング装置3により脱脂装置7に移送され、こ
こで加工の際の切削油等を除去する脱脂洗浄が行われ
る。洗浄の終わった試験片は測寸装置8で寸法を測定し
たのち、合格品は払出しローダ9、払出しコンベヤ10に
より払い出される。
【0020】
【発明の効果】本発明によれば、人手によるばり取りや
ダミー材の使用がなくなり、衝撃試験片の加工を効率化
することができるという、すぐれた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の衝撃試験片の加工手順を示す説明図で
ある。
【図2】本発明の衝撃試験片の加工装置のレイアウトを
示す平面図である。
【図3】本発明の衝撃試験片の加工工程の一部を示す斜
視図である。
【図4】同じく本発明の衝撃試験片の加工工程の一部を
示す斜視図である。
【図5】本発明に係わる衝撃試験片の一例を示す(a)
は側面図、(b)は正面図、(c)は切り欠き部の拡大
正面図である。
【図6】従来の技術を示す衝撃試験片の加工装置の斜視
図である。
【図7】従来の技術を示す衝撃試験片の加工方法の説明
図である。
【図8】従来の技術におけるばり取り方法の問題点を示
す説明図である。
【図9】従来の技術におけるばり取り方法を示す斜視図
である。
【図10】従来の他の技術におけるばり取り方法を示す正
面図である。
【符号の説明】
1 供給コンベヤ 2 セット装置 3 ハンドリング装置 4、5 クランプ装置 6 加工機 7 脱脂装置 8 測寸装置 9 払出しローダ 10 払出しコンベヤ 11 操作盤 12 制御盤 13 カッタ 50 加工機 51 コンベヤ 52 ロボット 53 カッタ 54 クランプ装置 55 ばり取りカッタ 56 格納マガジン
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01N 3/30 N

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 正方形断面の長方形状で、1つの側面中
    央に短辺方向の切り欠きを有する金属材の衝撃試験片の
    加工方法において、切り欠きを設ける面およびその対面
    の面加工を行ったのち、前記切り欠きを設ける面に切り
    欠きを加工し、ついでこの隣の面およびその対面の面加
    工を行うことを特徴とする衝撃試験片の加工方法。
  2. 【請求項2】 正方形断面の長方形状で、1つの側面中
    央に短辺方向の切り欠きを有する金属材の衝撃試験片の
    加工装置であって、表面切削および溝加工を含む複数工
    程の機械加工を行う1基の加工機(6)と、その周辺に
    配置され、表面に複数の試験片用素材を同時にクランプ
    可能な2基のクランプ装置(4、5)と、この2基のク
    ランプ装置を到達範囲とし、複数個の試験片用素材を同
    時に保持しつつ移動可能で、かつ90度および 180度回転
    可能なハンドリング装置(3)とから構成される衝撃試
    験片の加工装置。
  3. 【請求項3】 一方のクランプ装置(4)が、水平姿勢
    と垂直姿勢に90度チルト可能である請求項2に記載の衝
    撃試験片の加工装置。
JP32228594A 1994-12-26 1994-12-26 衝撃試験片の加工方法およびその装置 Pending JPH08178808A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009047462A (ja) * 2007-08-15 2009-03-05 Nippon Steel Corp 変形シャルピー衝撃試験片および厚鋼板の脆性破壊伝播停止特性の品質管理方法
KR101356061B1 (ko) * 2011-10-04 2014-01-28 주식회사 포스코 충격시험편용 가공편 자동 제조장치
CN107470859A (zh) * 2017-07-14 2017-12-15 西安航天动力机械厂 一种制造钢/橡胶复合结构试件的方法

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