JPS6230853B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般のリングミル装置に利用できる環
状体の複合加工装置に関する。即ち、本発明はリ
ングミル加工と同時に切削加工を施し、後工程の
段取替作業を排除し、リングミル加工時間内に切
削加工を済ませて能率を図る目的で発明されたも
ので、環状体素材の圧延による素材の直径増大に
伴つて軸方向圧延ロールが自動的に移動する装置
に於いて、軸方向圧延ロールの移動と相対的位置
を同じくする素材外周加工装置を配置することに
より、圧延加工と外周加工を複合的に行なう環状
体の複合加工装置を提供せんとするものである。

本発明を適用可能な従来の環状体の圧延装置と
しては特公昭39−7150号公報に示されるものが代
表的なものとして知られている。この装置を第１
図〜第３図について説明すると、環状体１を半径
方向に圧延成形する１対のロール２，３と、軸方
向に圧延成形する円錐ロール対４，５と、芯出し
ロール６，７から装置は構成されている。そして
通常ロール２は駆動装置８により回転駆動され、
その位置は主フレーム９に対して固定されてい
る。又ロール３は環状体１の半径方向に移動され
るが、回転はしない。

一方円錐ロール対４，５は、通常何れか一方、
或は両方とも回転駆動されるようになつており、
その位置は軸方向のロールハウジング１０に対し
て円錐ロール４は固定、円錐ロール５は圧下装置
により環状体１の軸方向に移動される。又軸方向
ロールハウジング１０は、移動装置１１により環
状体１の径方向に移動され、その移動は検出ロー
ル１２の移動を検出する第３図に示す制御機構に
より制御される。

又ロール配置は第２図に示すようにロール２，
３の中心と、円錐ロール４，５の軸心が平面から
みて一直線になるように配置され、芯出しロール
６，７は前記ロール２の入出側に配置されて図示
しないレバー装置で支持され、環状体１の中心が
前記各ロールの中心又は軸心と一直線となるよう
に制御される。

次に第３図の制御機構について説明する。ロー
ル対２，３により環状体１の半径方向の圧延がな
されると、環状体１は径が増大して検出ロール１
２に接触する。そしてそのまま環状体１の径が増
大して行くと、圧縮バネ１３の押力に打ち勝つて
作動杆１４及び測定摺動子１５と共に軸方向ロー
ルハウジング１０に対し押し返され、作動カム部
１６がリミツトスイツチ１７を作動する。

更に径が増大すると、作動カム部１８がリミツ
トスイツチ１９を作動させ、同スイツチ１９の作
動信号により軸方向ロールハウジング１０の径方
向移動装置１１が作動し、同ロールハウジング１
０が径の増大方向に移動する。この場合移動速度
が環状体１の径の増大速度よりも速い場合は、圧
縮バネ１３の押力により検知ロール１２は元の位
置に帰り始め、リミツトスイツチ１９を開放す
る。このリミツトスイツチ１９の開放信号により
移動装置１１の作動が停止し、軸方向ロールハウ
ジング１０は環状体１の径が増大してリミツトス
イツチ１９が再び作動されるまで停止する。

一方移動速度が環状体１の径の増大速度よりも
遅い場合は、検出ロール１２が更に軸方向ロール
ハウジング１０に対して押し返され、作動カム部
２０がリミツトスイツチ２１を作動し、この作動
信号により前記とは別の制御回路により、前記よ
りもより速い速度で径方向移動装置１１が作動
し、軸方向ロールハウジング１０を径の増大方向
に移動させる。この移動はリミツトスイツチ２１
が再び解放されるまで続く。又環状体１の所要外
径の設定は、環状体圧延装置の主フレームに設置
されたリミツトスイツチ２２によりなされる。

又本発明は前記第１図〜第３図に示す装置例と
に限らず、素材の半径増大に伴つて圧延ロールの
位置を自動的に調整する圧延機にも適用可能であ
る。

以下本発明の実施例を図面について説明する
と、第４図は本発明の第１実施例装置を示す平面
図、第５図は第４図の装置に於ける切削状態を示
す斜視図、第６図は第４図の装置が素材幅方向全
面同時加工を行なうのに対し、部分加工装置であ
る第２実施例を示し、素材幅方向に送りを与える
ことを可能にした切削装置を示す側面図、第７図
は本発明による複合加工法の原理を示す説明図で
ある。

先ず第４図の第１実施例について説明すると、
第４図は環状素材１を圧延ロール２３，２４によ
つて半径方向に圧延し、円錐ロール対２５によつ
て軸方向に圧延するような圧延機の主要な部分の
み示している。また環状体素材１の圧延に伴う半
径増大に応じて同素材１の外周を検出ロール２６
で検知し、位置検出器２７および検出ロール位置
設定制御装置２８にて移動装置２９に指令し、適
切な円錐ロール対２５の位置を与えるような制御
を行なう装置例を示している。

本発明は上記に示した装置例の如く素材の半径
増大に伴つて圧延ロールの位置を自動的に調整す
る圧延機に適用可能である。即ち、環状体素材１
が円錐ロール対２５で加工される以前の位置（直
前である要はない）に、円錐ロール対２５と架台
を共通化した切削装置を配置し、円錐ロール対２
５の移動に伴い切削装置も同時に移動させる装置
とする。あるいは円錐ロール対２５と切削装置は
共通架台上になくても相対位置関係を不変に保持
する様な装置でも差支えない。

そのような装置において所望の環状体素材１の
直径寸法となるように予め制御装置２８に指示し
ておき、所要の素材１位置を検出ロール２６で検
出した時点で円錐ロール対２５及びハウジング３
０の移動を停止させるように制御し、しかも工具
３１による加工位置を予め設定し、所要の切込み
を与えるようにしておけば、圧延終了間際に切削
を開始し、所要の素材１の外径寸法を与えた上で
加工を終了させることができる。従つて素材外径
が小さい間は切削加工を行なわず、ハウジング３
０と共に素材１の外周方向に逃げ、素材１の外径
が所要の最終寸法に近くなつた時点（圧延終了間
際）において切削し始め、所定の寸法になるまで
切削加工を続けるのである。

次に切削装置部分の説明を行なうと、工具３１
の保持装置３２および工具３１の保護ロール３３
の保持装置３４は、摺動フレーム３５上で自由に
位置設定が行なえる。またこれらの保持装置３６
は摺動フレーム３７上で自由に位置設定が行なえ
る。なお、本実施例では円錐ロール対２５の架台
であるハウジング３０と切削装置の架台であるフ
レーム３７は共通化されている。

第５図は上述の実施例における加工中の状態を
表わしており、１つの工具で環状体素材１の幅方
向全面の同時加工を行なう例である。なお、環状
体素材１の幅方向に１つの工具で全面加工できな
い場合は複数の工具を重ねて加工するか、切削装
置３１〜３７を複数個有する装置で加工すること
が可能である。

また素材幅方向に送りを与えて切削することも
考えられ、その装置例を第６図に示す。第６図で
は工具３１を工具保持装置３８で固定し、同装置
３８に固定された送りナツト３９を送りネジ４０
で移動させる。４１はガイド、４２は支持装置、
４３は原動機、４４は送り速度変換可能な伝達
軸、４５は切削装置固定架台、４６は摺動フレー
ムである。なお、機能的には摺動フレーム４６と
第４図の摺動フレーム３５、固定架台４５と保持
装置３６、工具保持装置３８と保持装置３２とが
対応する。

さて摺動フレーム３５及び４６が圧延ロール２
３の中心と円錐ロール対２５の中心を結ぶ線と第
７図の如く角度θ′傾けてあるのは次の理由によ
る。第７図は圧延加工に伴つて素材１の直径が次
第に増大する状態を検出ロール２６を基点にした
相対位置変化として示してある（実際にはロール
２３が固定されロール２６が移動する）。即ち、
圧延によつて素材は１から１′に、ロールは２３
から２３′に移動し、素材１の中心はＯからO′に
なると想定する。

そこで素材１の外径寸法をにしたいのであ
れば、工具３１を検出ロール２６の位置Ｅから角
度θ′でＴの位置に予め設定しておけば、工３１
が素材１の中心Ｏを狙つて加工できる。また同様
に素材１の外径寸法を′にしたければ工具３１
を角度θ′でT′に設定しておけばよい。ここで、
θ′は加工に最も適した角度位置θが定まつてい
れば、素材１の径がかかわらず一定値θ′＝90゜
−θ／２になることが幾何学的に証明される。従つ て、上記を利用すれば角度を変化させることなく
直線運動をさせる機構によつて常に圧延中の（変
化する）素材の中心を狙つて加工する装置を実現
できる。なお、工具３１を素材１のセンター方向
に向けて加工することは工具の剛性アツプ等加工
条件的に有利なことである。また本発明では上記
のような角度θ′を与えずとも切削は可能であ
り、θ′を与えることを前提とするものではな
い。

なお、上述の例では、圧延加工と切削加工の複
合加工について例をあげて説明したが、本発明で
はバイトに留まらず、フライス等の切削加工、研
削加工においても適用可能である。また上記例で
は円錐ロール２５の近傍に切削装置を配置した
が、その近傍に置く必要はなく、円錐ロール２５
と相対位置変化を同一とする装置とすれば、素材
の外周の何れの場所でも加工可能である。

以上詳細に説明した如く本発明は、環状体素材
の圧延装置において、少なくとも環状体素材を径
方向から圧延するロール対を内蔵する径方向圧延
装置と、軸方向から圧延するロール対を内蔵する
軸方向圧延装置を持ち、かつ圧延中の環状体素材
の外径寸法を検出する手段を設け、同検出手段に
よる検出値により、前記各々のロール対の圧延に
よる環状体素材の外径増大にともない、軸方向圧
延装置を軸方向圧延ロール対と環状体素材外周部
との相対的位置関係を同じくするように自動的に
内蔵する、又は同軸方向圧延装置の前記移動に合
せ、その相対的位置関係を同じくするように移動
する環状体素材の外周面機械加工装置を持ち、同
外周面機械加工装置の刃物部、すなわち機械加工
工具部を、環状体素材の外径寸法値が所望寸法に
達した後、外周面の機械加工を開始するように予
め設定した環状体圧延品の所望外径寸法位置に移
動配置することにより、圧延と機械加工を複合的
に行なうように構成したので、素材の仕上げ寸法
を軸方向圧延ロールの位置制御装置に予め指令し
ておき、仕上げ寸法を検出した時点で軸方向圧延
ロール位置をトツプさせるような制御を行なえ
ば、圧延の終了間際で切削を開始し、仕上げ寸法
を得るまで連続的に加工を行なわせることができ
る。なお、（90゜−θ／２）の一定角度で工具保持装 置を直線移動させる装置とすれば、その都度種々
の角度を与える必要はなく、直線的に移動させる
だけで工具が素材中心を向くように初期設定でき
る。又工具が素材中心を狙うことにより、工具剛
性などに有利となる。

従つて本発明によれば素材の外径寸法を所定の
寸法に仕上げる外周加工と圧延加工との複合加工
を容易に実現し、従来の圧延加工時間内にて仕上
面が良好で、しかも寸法精度の高い製品を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用可能な従来提案された環
状体の圧延装置の側面図、第２図は同装置に於け
るロールの配置平面図、第３図は同軸方向ロール
ハウジングの移動装置の制御機構の断面図、第４
図は本発明の実施例を示す複合加工装置の平面
図、第５図は同要部の斜視図、第６図は第４図と
異なる実施例を示す切削装置の側面図、第７図は
本発明による複合加工法の原理を示す説明図であ
る。 図の主要部分の説明、１……環状体素材、２
３，２４……圧延ロール対、２５……円錐ロール
対（軸方向圧延ロール）、２６……検出ロール、
２８……検出ロール位置設定制御装置、２９……
移動装置、３１……工具、３２……保持装置、３
３……保護ロール、３４，３６……保持装置、３
５，３７……摺動フレーム、３１〜３７……素材
外周加工装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 環状体素材の圧延装置において、少なくとも
   環状体素材を径方向から圧延するロール対を内蔵
   する径方向圧延装置と、軸方向から圧延するロー
   ル対を内蔵する軸方向圧延装置を持ち、かつ圧延
   中の環状体素材の外径寸法を検出する手段を設
   け、同検出手段による検出値により、前記各々の
   ロール対の圧延による環状体素材の外径増大にと
   もない、軸方向圧延装置を軸方向圧延ロール対と
   環状体素材外周部との相対的位置関係を同じくす
   るように自動的に移動させるとともに、前記軸方
   向圧延装置に内蔵する、又は同軸方向圧延装置の
   前記移動に合せ、その相対的位置関係を同じくす
   るように移動する環状体素材の外周面機械加工装
   置を持ち、同外周面機械加工装置の刃物部、すな
   わち機械加工工具部を、環状体素材の外径寸法値
   が所望寸法に達した後、外周面の機械加工を開始
   するように予め設定した環状体圧延品の所望外径
   寸法位置に移動配置することにより、圧延と機械
   加工を複合的に行なうことを特徴とする環状体の
   複合加工装置。