JPH0818207B2 - 軸体の非真円加工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、軸体（ロール類を含む）の非真円加工法に
関するものである。

［従来の技術］ 各種の圧延装置では圧延用にロールが使用されている
が、このロールの使用温度が常温と異なる場合、熱膨張
又は収縮の偏差、即ち歪によりロールの真円度が狂い、
該ロールに弾性変形内で軸方向に曲りが発生し、この曲
りがロールを回転させた際に「振れ」として現れる。例
えばカレンダにおいて、カレンダロールに上記の「振
れ」が発生した状態で圧延作業を行うと、第６図に示す
如く、圧延されたシートａの長手方向に凹凸が発生し、
実際に製品として活用できるのはｂで示す範囲となるの
で、厚み精度が悪くなり歩留りが低下する。更にこのよ
うな厚み精度の他、模様、色柄等の均一性精度も損われ
てしまう。

そこで従来、前記の歪を防止する方法として、軸体の
材質を全く均一に作るとか、使用温度状態にて加工する
とかの方法が考えられた。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、例えば使用温度が高温（ポリ塩化ビニ
ルのカレンダにおいては約180〜220℃）の場合は、軸体
への与熱方法、温度保持、均一性（温度ムラ）、取扱い
性、安全性及び加工機械への熱影響度等の問題で実用化
が困難であり、一般的には、常温時での加工精度のまま
使用しているか、又は一定の精度基準を設けてその基準
を超えたものを他の用途に転用している例もあり、依然
として製品品質及び歩留りの低下が問題となっていた。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、上述の従来の問題点を解決することを目的
としてなしたものであり、常温下で断面外形形状を真円
に研削加工した軸体を使用状況下に於いて該軸体に使用
状況下と同様な歪を発生せしめ、該軸体の長手方向各位
置に於ける真円に対する周方向各位置の歪を計測し、該
歪の計測値から使用状況下での歪が零になるよう、常温
下に於いて軸体に与えるべき補正研削量を求め、該補正
研削量をことを特徴とするものである。

［作用］ 常温下に於いて軸体に特別な曲げ等を一切与えること
なく軸体を非真円に研削加工することにより、断面外形
形状が常温下では非真円であるが実際の使用状況下では
真円となる軸体が加工可能となり、該軸体の回転時に於
ける「振れ」を防止し得る。

［実 施 例］ 以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。

先ず、本願発明の方法による加工手順を第１図（Ａ）
〜（Ｄ）に基づいて概略的に説明する。

第１図（Ａ）は常温下で真円に研削加工した軸体１を
示しており、該軸体１を第１図（Ｂ）に示す如く、使用
状況下または使用条件に対応した状況においてその時の
真円10に対する周方向各位置の歪11を計測する。計測終
了後、該計測値に基づき第１図（Ｃ）に示す如く、軸体
１を常温下で、前記歪11つまり真円10半径からのずれ寸
法が使用状況下で零となるよう、非真円に研削加工す
る。加工後、該軸体１を使用状況下に置けば第１図
（Ｄ）に示す如く、真円の軸体１が得られることにな
る。

次に、第２〜５図を参照して本発明の方法を具体的に
説明する。

第２図に示す如く、常温下で断面形状が真円となるよ
う研削加工した軸体１を使用状況下に置き、該軸体１の
長手方向所要位置X₁,X₂,…,X_i,…X_nについて周方向の歪
を計測する。

前記長手方向各位置の任意の位置X_iに於いて計測した
ねじれ角が_ｉである場合、第３図及び第４図（Ａ）に
示す如く、軸体１の周方向基準位置からの角度θ位置に
於ける歪量Δr_iは正弦曲線にて近似できることが実験結
果より確認できた。（第３図中の点線はねじれ角_ｉが
作用しない場合の正弦曲線を示す）。

このときの最大歪量がΔr_{i max}である場合、軸体１の
外形形状は第４図（Ｂ）に示す如く、逆方向の歪量を与
えればよく、該軸体１の周方向基準位置かの角度θに於
ける補正量ΔR_iを次式の如く定義する。

ΔR_i＝−Δr_{i max}・sin（θ−_ｉ） 該補正量ΔR_iを軸体１の長手方向各位置X₁〜X_nについ
て全て求めた後、第５図に示す如く、軸体１の一端を回
転装置３のチャック４にて、他端を回転センタ５にて回
転自在に支持し、該軸体１の回転角θを位相検出器６に
より検出しつつ制御装置７らの制御信号を受けて、該軸
体１の回転軸と平行に配設したガイド８上を移動可能且
つ該軸体１の半径方向に近接・離反可能に設けた研削装
置９（または切削装置）にて該軸体１の研削（切削）を
行う。

尚、前記補正量ΔR_iの値は、プラスとマイナスの値と
なり、この場合に、仮にプラスの補正量ΔR_iを研削する
量と定義すると、マイナスの補正量ΔR_iについては、真
円に対して肉盛をする必要が生じ、これは不可能である
ため、軸体１を常温下で真円に研削加工する際には、見
込まれる補正量ΔR_iのマイナスの最大値の分、即ち肉盛
分だけ、軸体１を大きめに研削しておき、使用状況下に
於ける歪の計測終了後、補正量ΔR_iを表わす前述の式に
Δr_{i max}を加算することにより、肉盛分の最大値位置に
おいて研削すべき補正量ΔR_iが０となり、且つ研削すべ
き補正量ΔR_iの最大値位置において該補正量ΔR_iが２・
Δr_{i max}となるようにして軸体１研削し、非真円とす
る。

非真円に研削加工した軸体１を実際の使用状況下に置
いた場合、該軸体１の断面形状は真円となり、回転時の
「振れ」を防止できる。

又、補正量を関数の形で定義し得るので、研削装置へ
の補正量の入力が極めて容易となる。

尚、本発明は、上記実施例にのみ限定されるものでは
なく、補正量は関数の形にとらわれず任意角度における
任意の値であったり、軸体は中空のものでもよいこと
等、本発明の要旨を逸脱しない範囲内に於いて種々変更
を加え得ることは勿論である。

［発明の効果］ 以上述べた如く、本発明によれば、常温下に於いて軸
体に特別な曲げ等を一切与えることなく軸体を非真円に
研削加工することにより、実際の使用状況下に於いて、
断面外形形状が真円となる軸体が得られるため、どのよ
うな軸体にも適用することができ、該軸体の回転時に於
ける「振れ」を防止し、使用条件下において高精度のロ
ールを容易に得ることができ、かつ製造コストの低減を
図り得ると共に、非圧延材の厚み精度等製品品質が向上
し、歩留りも向上し得る等種々の優れた効果を発揮す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の方法による加工手順を
示す概略図、第２図は軸体の計測位置を示す説明図、第
３図は角度と計測歪量との関係を示す線図、第４図
（Ａ）、（Ｂ）は軸体の外形形状の変化を示す説明図、
第５図は軸体の研削装置を示す説明図、第６図は歪が発
生した軸体にて圧延された材料の形状を示す図である。 １は軸体、３は回転装置、６は位相検出器、７は制御装
置、９は研削装置を示す。

フロントページの続き (72)発明者 上田 光 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社横浜第二工場内 (56)参考文献 特開 昭51−90714（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】常温下で断面外形形状を真円に研削加工し
   た軸体を使用状況下に置いて該軸体に使用状況下と同様
   な歪を発生せしめ、該軸体の長手方向各位置に於ける真
   円に対する周方向各位置の歪を計測し、該歪の計測値か
   ら使用状況下での歪が零になるよう、常温下に於いて軸
   体に与えるべき補正研削量を求め、該補正研削量を常温
   下で軸体に与えるよう、該軸体を研削加工することを特
   徴とする軸体の非真円加工法。