JP2009291914A - ビレット偏肉に追従できる内面研磨装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ビレットの内面偏肉に追従できる内面を研磨する装置およびそれを用いた方法を提供する。
【解決手段】 ビレットの内面を研磨する装置において、先端に研磨用砥石を装着可能なスピンドルをモーターにて回転可能装置とし、該回転可能装置の上部に圧下用シリンダーを配設させると共に、下部には受けエアーシリンダーを設けて、該受けエアーシリンダーにてスピンドルを上昇状態としたことを特徴とするビレット偏肉に追従できる内面研磨装置およびその方法。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ビレットの内面偏肉に追従できる内面を研磨する装置およびそれを用いた方法に関するものである。

従来、ビレットの内面を研磨する装置としては、エアーグラインダーを用いた手作業が主流であり、作業者への負荷および環境面での問題があった。また、内面を研磨する機械は多数あるが、自動制御を用いた非常に高価なものであるし、ビレットの内面は偏肉により均一でないために、研磨ムラが発生するという問題がある。

一方、パイプの表面研磨方法および装置として、例えば特開昭６２−２２８３６１号公報（特許文献１）に開示されているように、回転砥石の外周面で熱硬化性樹脂パイプの外周を研磨する熱硬化性樹脂パイプの表面方法であって、熱硬化性樹脂パイプの両端部を支持するための左右一対の凸条部が外周面に適正間隔で形成されている円柱状の研磨用アーパーを準備し、このアーパーに熱硬化性樹脂パイプを被嵌してその両端部を支持させ、上記研磨用アーパーを砥石と逆方向に軸回転させながら熱硬化性樹脂パイプの外周を研磨する熱硬化性樹脂パイプの表面研磨方法が提案されている。

また、特開昭４８−９６４３２号公報（特許文献２）に開示されているように、連続して移動してくる高周波溶接パイプ内に、少なくとも２ケ所以上で回転軸保持金具によって回転自在に支持され、多数の片テーパ形砥石を直列に装着した回転軸を溶接パイプの中心軸と平行で且つ内面ビード側に偏心させて装着することによって、砥石の研削面を溶接パイプの内面ビードに圧接して回転させて高周波溶接パイプの内面ビードを連続して研削する高周波溶接パイプの内面ビード連続研削方法が提案されている。
特開昭６２−２２８３６１号公報 特開昭４８−９６４３２号公報

上述した特許文献１は、熱硬化性樹脂パイプの外周を研磨する熱硬化性樹脂パイプの表面研磨方法であり、特許文献２は、高周波溶接パイプの内面ビードを研削する方法ではあるが、高周波溶接パイプ内に、２ケ所以上で回転軸保持金具によって回転自在に支持され、砥石の研削面を溶接パイプの内面ビードに圧接して回転させて高周波溶接パイプの内面ビードを連続して研削する方法である。したがって、いずれも自動化はされているが、ビレットの内面偏肉に対する均一化、研磨ムラの対策は何らの解決もされていない。

上述したような問題を解決するために、発明者らは鋭意開発を進めた結果、市販されているエアーシリンダーを用い、研磨時の加圧を研磨装置の自重と受けエアーシリンダー力のバランスにより、内面偏肉による起伏に対応し、かつ砥石径および鋼種に応じた自重を調整しながら、ビレットの内面偏肉に対する均一化、研磨ムラの発生の少ないビレット偏肉に追従できる内面研磨装置およびその方法を提供するものである。

その発明の要旨とするところは、
（１）ビレットの内面を研磨する装置において、先端に研磨用砥石を装着可能なスピンドルをモーターにて回転可能装置とし、該回転可能装置の上部に圧下用シリンダーを配設させると共に、下部には受けエアーシリンダーを設けて、該受けエアーシリンダーにてスピンドルを上昇状態としたことを特徴とするビレット偏肉に追従できる内面研磨装置。

（２）ビレットの内面を研磨する方法において、先端に研磨用砥石を装着可能なスピンドルをモーターにて回転可能とし、スピンドルの上部には圧下用シリンダーを配設し、下部に設けた受けエアシリンダーにてスピンドルを常に上昇状態とし、研磨時は圧下用シリンダーによりスピンドルをゆっくりと下降し、ビレットの内面に研磨用砥石を挿入し、スピンドルを回転して研磨することを特徴とするビレット偏肉に追従できる内面研磨方法にある。

以上述べたように、本発明による自動化により作業負荷の軽減を図ることが可能となり、安価な設備で、ビレットの内面偏肉に対する均一化、研磨ムラの発生の少ない極めて優れた内面研磨装置および方法を提供することを可能とした。

以下、本発明について、図面に従って詳細に説明する。
図１は、本発明に係るビレット偏肉に追従できる内面研磨装置の概略説明図である。この図に示すように、ビレット１をスピンドル２の先端に研磨用砥石３を装着した研磨用砥石３の回転により、内面を研磨するものである。このスピンドル２はスピンドルモーター４により回転可能装置５を介して回転可能とし、しかも、この回転可能装置５からなるスピンドル２を常に受けエアーシリンダー６により上昇状態とする。一方、スピンドルモーター４の上方にはリニアレール７上に圧下用シリンダー８を配設し、受けエアーシリンダー６の下方には送り用モーター９により内面研磨装置全体の移動をレール１０上を移動可能とする。

上述したような内面研磨装置において、ビレット１をスピンドル２の先端に研磨用砥石３を装着した研磨用砥石３の回転により、ビレット内面を研磨するものであるが、ビレットの内面は、偏肉により均一でないため、内面研磨するに当たり研磨ムラを生じるのを防止するために、内面偏肉による起伏にも一定の圧力で追従しながら研磨できるように、エアーシリンダーを用い、研磨時の加圧を研磨装置の自重１１と受けエアシリンダー６による上方圧力による両者のバランスを採りながらスピンドル２の先端に設けた研磨用砥石３によりビレット１内面を研磨する。

この場合、上記のように、スピンドルの上部には圧下用シリンダーを配設し、下部に設けた受けエアーシリンダーにてスピンドル等の自重より高い圧力によって常に上昇状態とし、研磨時には圧下用シリンダーによりスピンドルがゆっくりと下降する。一方、ビレット１は替面ローラー１２により回転可能とし、ビレット１の方向に送り用モーター９によりスピンドル２を移動させ、スピンドル２の先端の研磨用砥石３がビレット内面に挿入した後スピンドル２の回転により研磨し、ビレット１は換面ローラー１２により回転して内面全体を均一に研磨する。なお、符号１３は研磨した粉塵を回収するための集塵機である。

以下、本発明について実施例によって具体的に説明する。
図１に示すように、先端に研磨用砥石、例えば、ジルコニアＡＺ−Ｒ−６０からなる砥石を装着可能なスピンドルをモーターにより回転させるようにし、リニアレール上に配置させ、受けエアーシリンダー圧力を０．３ＭＰａとして、スピンドル等の自重より高い圧力によって常に上昇状態させ、砥石径および鋼種に応じた、錘を試験結果により、例えば軽いと研磨量が少なく、また、重すぎると砥石が破損したりモーターがトリップすることから、上記研磨量から判断基準を定めた上で選定し、送り用モーターによりスピンドルを移動させ、圧下用シリンダー圧力を０．０８ＭＰａとしてスピンドルがゆっくりと下降させ、スピンドルの先端の研磨用砥石をビレット内面に挿入し、スピンドルの回転により研磨した。

表１は、大径用スピンドル、中径用スピンドル、小径用スピンドルの３種の研磨試験を示すものである。

上述したように研磨した結果である。すなわち、大径用スピンドル、中径用スピンドル、小径用スピンドルの３種に分けて、それぞれの条件によって研磨したときの各入側、出側での５回、３回、２回での各研磨量を測定した。この時の研磨量の測定としては、先ず研磨前にノギスで内径の直角２方向を測定した後、研磨後に同じくノギスで内径の直角２方向を測定した。その時の（研磨後の値−研磨前の値）／２を研磨量とした。その際の各種の研磨量はいずれも目標研磨量である０．０６ｍｍ以上をクリアされたことが分かる。なお、研磨量の目標を０．０６ｍｍとした理由は、穴あけ工程（ボーリング）時のバイト目の深さが０．１ｍｍ程度であり、次工程での押出プレスにて品質上問題ない範囲が０．０６ｍｍであることから、０．０６ｍｍ以上とした。

また、総合評価として、ビレット内面での研磨ムラの有無を内径の測定と共に、目視および手触りにて検査し、○印は研磨ムラなし、×印は研磨ムラありで評価した結果は、いずれの径を持つスピンドルでの研磨においても、そのビレット内面偏肉による起伏にも一定圧力で追従処理がされ、ビレット内面での研磨ムラもなく、均一な肉厚を得ることができた。

本発明に係るビレット偏肉に追従できる内面研磨装置の概略説明図である。

符号の説明

１ ビレット
２ スピンドル
３ 研磨用砥石
４ スピンドルモーター
５ 回転可能装置
６ エアーシリンダー
７ リニアレール
８ 圧下用シリンダー
９ 送り用モーター
１０ レール
１１ 自重
１２ 換面ローラー
１３ 集塵機


特許出願人 山陽特殊製鋼株式会社
代理人 弁理士 椎 名 彊

Claims (2)

1. ビレットの内面を研磨する装置において、先端に研磨用砥石を装着可能なスピンドルをモーターにて回転可能装置とし、該回転可能装置の上部に圧下用シリンダーを配設させると共に、下部には受けエアーシリンダーを設けて、該受けエアーシリンダーにてスピンドルを上昇状態としたことを特徴とするビレット偏肉に追従できる内面研磨装置。
2. ビレットの内面を研磨する方法において、先端に研磨用砥石を装着可能なスピンドルをモーターにて回転可能とし、スピンドルの上部には圧下用シリンダーを配設し、下部に設けた受けエアシリンダーにてスピンドルを常に上昇状態とし、研磨時は圧下用シリンダーによりスピンドルをゆっくりと下降し、ビレットの内面に研磨用砥石を挿入し、スピンドルを回転して研磨することを特徴とするビレット偏肉に追従できる内面研磨方法。

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