JPS5820744B2 - 穴の加工方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は既に前以って穴明けされた工作物の穴を仕上げ
るため、特に前以って穴明けされた鉄道車輪にボス穴を
加工するための方法に関する。

車輪列の製造または修理に際しては鉄道車輪列の車輪円
板およびシャフトは１対の車輪列に結合されなければな
らない。

このためには軸と各車輪円板のボス穴は完全に一定した
相互関係づけられた直径−すなわち嵌合寸法−を有する
ことが必要である。

したがって上記の直径の寸法は高精度で達成されなけれ
ばならず、それによって嵌合の機能を確保することがで
きる。

鉄道車輪列の車輪円板の製造に際しては車輪円板はその
全表面上を切削力ロ下され、それによって工作物は頗る
強く加熱される。

加工の最後の段階としてボス穴は嵌合寸法に中ぐりされ
る。

したがってボス穴の仕上７７［１丁は、削り屑による大
表面の損傷を避けるために最後に行われなければならな
い。

中ぐり工具は例えばＮＣ制御の支持体を介して所望の嵌
合直径に設定される。

その場合工作物は前加工に際して生じる高い塩度を有し
ている。

今熱い工作物の穴がこの工具設定によって中ぐりされる
場合室温または基準塩度に冷却した後代は過小となる。

車輪円板は熱い状態でシャフトとの結合が実施されかつ
続いて冷却される場合高い応力を有することによって短
い稼動時間の後に車輪円板が破損することがある。

この短所を避けるため技術レベルにおいては、工作物を
室温まで冷却させかつ次いで初めて完成加工することが
可能であるに過ぎない。

しかるにこのためには中間貯存のため高価な格納面積を
必要とする。

したがって時には工作物は格納庫に中間貯存される。

しかるに力ロ下されたシャフトは中間貯存を要しない故
に特に寒冷の季節または地球の寒冷の地方においては車
輪円板は中間貯存の直後の加工のためには過強に冷却さ
れていることが発生する。

すなわち車輪円板はシャフト湿度よりも著しく低い温度
を有する、例となれば実際（こシャフトは専ら暖房され
た格納庫の中にあるからである。

この状態においても車輪ボス穴の加工は可能ではない、
すなわち正しい嵌合寸法になることが保証され得ないか
らである。

嵌合は車輪円板の加熱またはシャフトの冷却によって弛
緩することだろう。

本発明による課題は、各切込の直前穴の範囲における工
作物湿度を検出しかつ基準温度との差を形成しかつこの
差の大きさと正負の符号とに依存して穴直径上の工具位
置を修正することによって解決される。

提案本れた措置によれば中ぐり工具はある量だけ、すな
わち基準塩度との塩度差に基づく穴壁の移動の量に相当
する量だけその穴直径上の位置を修正される。

修正の方向は差の正負の符号により決められ、基準塩度
が工作物湿度よりも上にあるかまたは下にあるかに依存
する。

本発明の別の形成法においては、直径測定に際して存在
する、完成加工される嵌合相手の湿度が基準湿度を形成
することが提案される。

この措置によると、嵌合相手は基準塩度としてコンスタ
ントの完全に一定した温度を絶対に有する必要はなく、
むしろ基準塩度となりかつしたがって任意の温度である
ことができる。

これによって本発明によれば必要の嵌合寸法は嵌合され
る工作物の温度とは完全に無関係に高い精度で得られる
ことができる。

図面に基いて本発明たよる穴の加工方法を説明する。

この方法は第一に鉄道車輪のυ１工のための立旋盤に適
用される。

鉄道車輪の加工のための立旋盤では鉄道車輪のボス穴の
加工のための特別の立旋盤が使用される。

そのような特別仕様の立旋盤が第２図に示されている。

その際工作物２は軸線のまわりに回転するデスクとして
簡単に表わされている。

この工具では特別の工具が取扱われ、その際円筒状のセ
ンタボス穴２ａは鉄道輪軸１２に嵌合されるように穴直
径りが旋削されるべきである。

このようにして旋削された鉄道車輪は鉄道車軸に結合さ
れる。

必要な旋削を実施するために工作物２はチャックによっ
てクランプされ、チャック３は立旋盤では普通のように
主駆動装置によって回転されることができる。

鉄道車輪では前加工により粗削りされたボス穴（下穴）
が存在し、ボス穴は次に正確な嵌合寸法に旋削されるこ
とになる。

直径調整のために旋削工具６は旋削ヘッド５によって水
平方向（矢印１９の方向）に送られる。

切込送り量は旋削ヘッド５の前記の送りを作用するステ
ップモータ８によって行われる。

この際切込送り量の検出のために機械の中心７が七狛点
かつ出発点とに使われる。

この際機械中心７は同時にチャック及び工作物の回転軸
線である。

旋削工具６はどの機械中心とは無関係である。

第２図によれば機械中心７が同時ｔこ旋削工具６の中心
でもあるようにみえる。

しかしそうではなく、旋削工具６は旋削ヘッド５上ラジ
アル方向、従って水平方向（矢印１９の方向）に移動可
能である。

工具６の切刃が所望のラジアル位置を占めると、主駆動
装置が作動し、従って工作物２が回転する。

その後、旋削工具６の切刃が旋削ヘッド５上矢印２０の
方向に移動され、その結果旋削工具６に配設された切刃
の送り運動に基いて工作物の穴２ａが旋削される。

この際勿論旋削工具の切刃の送り運動は加工されるべき
穴の仕上寸法に従う。

旋削工具の切刃がラジアル方向、即ち水平方向１９にお
いて、機械中心７−即ちカッタ支持部−と切刃との間に
仕上られるべき穴の半径に相当するラジアル距離が存在
するように（切込）移動されると、そのような半径の穴
が工作物に旋削される。

嵌合相手−実癩例では軸１２−が予め設定された湿度力
）７７［ｌ低中の鉄道車輪の温度とは異なる湿度を有す
るので、穴の寸法と軸１２の嵌合寸法が両部材の温度が
一致した段階では一致せず、その結果両部材がこの状態
で結合された場合に加工物の破壊に連なりうる応力が生
ずる。

このことを回避するため、鉄道車輪において加工される
穴直径りに旋削工具を調整する際に加工中の鉄道車輪の
湿度Ｔ１が軸１２の常（こ一定の湿度Ｔ２又は室温Ｔｃ
に関連して、第２図のように考慮されなければならない
。

図中αは鉄道車輪の熱膨張係数を表わす。

このために鉄道車輪の温度Ｔ１がボス穴の各切込の直前
に測定されかつ予め設定された一定の温度Ｔｃ又は軸１
２の瞬間的温度Ｔ２と比較され、かつそのようにして検
出された塩度差に依存して旋削工具の切刃がラジアル方
向に移動される。

このことは第２図による実悔例においては対応して水平
方向１９への旋削ヘッド５の移動によって行われる。

一般的にこのことは、穴を仕上寸法に旋削すべき切刃が
鉄道車輪がその高湿の故に嵌合相手に対して旋削される
寸法だけ余分にラジアル方向に切込送りされねばならな
いことを意味する。

この措置Ｑこよって嵌合相手の温度Ｔ２に鉄道車輪を冷
却した後も正確な嵌合寸法が達成されることが保証され
る。

鉄道車輪に加工される穴は一般に円筒状である。

しかし前記の説明かられかるようにこの方法のためにこ
れらの穴が円筒状である必要はない。

穴は円錐形でもありうる。

旋削工具はまず所望の寸法Ｑこ粗送りされ、続いてこの
工具位置の訂正が行われ、そしてこの際工具は鉄道車輪
と］嵌合相手との間の湿度差△Ｔに基いて工作物の旋削
量だけラジアル方向に切込送りされることになる。

この際「工作物の旋削」は切込量を意味し、切込量は穴
の範囲にかつ穴の大きさに基いて増大される。

しかしこの切込量は工作物の湿度が５られると算出され
る。

それによって工作機械の制御における予め設定された計
算法に基いて工作物の温度が測定され、かつ可変値とに
計算装置に入力され、かつ計算結果に基いて旋削工具の
刃の切込移動が実施される。

本発明によれば工作物に所望の寸法を工作物の温度状態
とは無関係に高精度に仕上げることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は立旋盤による穴の旋削装置及びその
旋削工具の切込送り制御のためのブロック図を示す。 図中符号、２ａ：穴、Ｔ１：工作物の温度、Ｔｃ、Ｔ２
：基準湿度、△Ｔ：下作換作物度と基準温度との差。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 所望の穴の母線の方向に送られることができる旋削
   工具によって下穴の明けられた工作物の穴を仕上げるた
   めの方法にして、旋削工具の切刃の穴直径上の位置が穴
   軸線に対してラジアル方向の送りによって調整され、そ
   の際工作物及び旋削工具は相対回転される方法において
   、各切込の直前に穴２ａの範囲における工作物の篇度Ｔ
   １が検出されかつ基準温度Ｔｃ、Ｔ２に対する差△Ｔが
   形成され、そしてこの差の大きさ及び正負の符号に基い
   て穴直径上の工具の位置が修正されることを特徴とする
   穴の幻ロエ方法。