JP2014083662A - Drilling device and drilling method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガイドブッシュを適用して被加工物に深穴をあける穴あけ加工装置および穴あけ加工方法に関する。 The present invention relates to a drilling apparatus and a drilling method for applying a guide bush to make a deep hole in a workpiece.
素材ビレットを穿孔圧延して継目無鋼管を製造する際に、圧延後の鋼管の偏肉を防止したり、プラグの摩耗を低減させたり、穿孔圧延初期の噛み込みトラブルを防止させたりする観点から、素材ビレット端部にポンチ加工を行う技術(例えば特許文献1)が知られている。 When manufacturing seamless steel pipes by piercing and rolling material billets, from the viewpoint of preventing unevenness of the steel pipe after rolling, reducing plug wear, and preventing biting troubles at the initial stage of piercing and rolling. A technique (for example, Patent Document 1) that punches the end of the material billet is known.
このような穴加工を行う場合、穴あけ加工装置に長尺ドリルを用いると、加工開始時にドリルが大きく振れることがあり、このような振れを防止するためにガイドブッシュが用いられる(例えば特許文献2)。 When performing such drilling, if a long drill is used in the drilling device, the drill may swing greatly at the start of processing, and a guide bush is used to prevent such swinging (for example, Patent Document 2). ).
ところで、上記素材ビレットへの深穴の形成と、素材ビレットの先端部へのポンチ加工や穴加工は、従来、別個の工具を用いて別個の工程で行わなければならず、生産能率を考慮すると工具を交換している時間をとることが難しい。また、これらの加工を行うためには加工装置の台数が多くなり、設置スペースとコストが増大してしまう。したがって、これらの工程を一つの加工装置により一工程で行いたいという要望がある。 By the way, the formation of deep holes in the material billet and the punching and hole machining on the tip of the material billet have conventionally been performed in separate steps using separate tools, and considering production efficiency It is difficult to take time to change tools. Moreover, in order to perform these processes, the number of processing apparatuses increases, and installation space and cost increase. Therefore, there is a demand for performing these steps in one step with one processing apparatus.
このように2種類の穴加工を一度に行う技術としては、例えばドリル工具の根本の加工径を太くして、2段階の穴を形成する技術が提案されている(例えば特許文献3)。また、ドリル軸に面取り工具を外付けし、ドリルにより穴を形成した後、面取りする技術も提案されている(例えば特許文献4)。さらに、ドリル軸に面取刃を内蔵させ、ドリルにより穴を形成した後、面取り刃を突出させて面取り加工を行う技術も提案されている(例えば特許文献5)。 As a technique for performing two types of hole processing at the same time, for example, a technique for forming a two-stage hole by increasing the base processing diameter of a drill tool has been proposed (for example, Patent Document 3). Further, a technique has been proposed in which a chamfering tool is externally attached to a drill shaft, a hole is formed by a drill, and then chamfered (for example, Patent Document 4). Further, a technique has been proposed in which a chamfering blade is built in a drill shaft, a hole is formed by a drill, and then the chamfering blade is projected to perform chamfering (for example, Patent Document 5).
しかしながら、上記特許文献3や4に示すような、ドリル工具の根本を太くしたり、面取り刃を外付けしたりする技術を、上記深穴を形成する穴あけ加工装置に適用しようとすると、ガイドブッシュが妨げとなって根本の太い部分やドリル軸に外付けされた面取り刃がビレット端面に届かない。したがって、ガイドブッシュを取り外す機構が必要となり、設備が複雑となるとともに工程が煩雑となってしまう。 However, if the technique of thickening the base of the drill tool or externally attaching a chamfering blade as shown in Patent Documents 3 and 4 is applied to the drilling device for forming the deep hole, the guide bush This prevents the chamfering blade attached to the thick part of the base or the drill shaft from reaching the billet end face. Therefore, a mechanism for removing the guide bush is required, which complicates the equipment and makes the process complicated.
一方、特許文献5に示すような、ドリル軸に面取り刃を内蔵させる技術では、ドリル軸の強度が低下し、深穴に適用することは困難である。また、ビレット端面に隣接してガイドブッシュが存在しているため、ビレット端面では面取刃を突出させることができない。このため、ガイドブッシュを外すか、根本側へ移動する機構が必要となり、設備が複雑となるとともに工程が煩雑となってしまう。 On the other hand, with the technique of incorporating a chamfering blade in the drill shaft as shown in Patent Document 5, the strength of the drill shaft is reduced and it is difficult to apply it to a deep hole. Moreover, since the guide bush exists adjacent to the billet end face, the chamfering blade cannot be projected at the billet end face. For this reason, the mechanism which removes a guide bush or moves to a fundamental side is needed, an installation will become complicated and a process will become complicated.
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、被加工材に深穴を形成し、かつその端部の周囲に面取加工する操作を、装置の複雑化や工程の煩雑性を招くことなく、一回の工程で行うことができる穴あけ加工装置および穴あけ加工方法を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and the operation of forming a deep hole in a workpiece and chamfering the periphery of the end portion leads to complication of the apparatus and complexity of the process. It is an object of the present invention to provide a drilling apparatus and a drilling method that can be performed in a single step without any problems.
上記課題を解決するため、本発明は、主軸を有するとともに前記主軸に沿って装着される深穴を形成するためのドリルを有し、前記ドリルを回転・送り可能な加工装置本体と、被加工材を支持する被加工材支持部と、前記被加工材支持部に支持された被加工材の先端部に設けられ、前記ドリルの先端をガイドするガイドブッシュとを具備し、前記ドリルは、長尺状をなすドリル本体と、前記ドリル本体の後端側に形成された係合部とを有し、前記ガイドブッシュは、前記ドリルをガイドするガイド穴を有するガイドブッシュ本体と、前記ガイドブッシュ本体の被加工材側の端部に取り付けられた面取刃と、前記係合部が係合して前記ドリルとの結合を成立させる結合部とを有するともに、回転可能かつ前記主軸に沿って移動可能に設けられ、前記ドリルにより被加工材に所定長さの深穴が形成されるとともに、前記ドリルの係合部が前記ガイドブッシュの結合部に係合されて前記ガイドブッシュと前記ドリルとが結合した時点で、前記ガイドブッシュが前記ドリルとともに回転し、それにともなって回転する前記面取刃により被加工材の端部における前記深穴の入口周囲を面取加工することを特徴とする穴あけ加工装置を提供する。 In order to solve the above-described problems, the present invention includes a processing apparatus main body having a main shaft and a drill for forming a deep hole to be mounted along the main shaft, and capable of rotating and feeding the drill. A workpiece supporting portion for supporting a material; and a guide bush provided at a distal end portion of the workpiece supported by the workpiece supporting portion for guiding the distal end of the drill. A guide main body having a guide hole for guiding the drill; and a guide bush main body, the guide bush having a guide hole for guiding the drill. A chamfering blade attached to an end of the workpiece on the workpiece side, and a coupling portion that engages with the engagement portion to establish a coupling with the drill, and is rotatable and moved along the main shaft Is possible, When a deep hole of a predetermined length is formed in the workpiece by the drill, and when the engagement portion of the drill is engaged with the coupling portion of the guide bush and the guide bush and the drill are coupled, Provided is a drilling apparatus characterized in that the guide bush rotates together with the drill, and the chamfering blade that rotates along with the drill performs chamfering around the entrance of the deep hole at the end of the workpiece.
前記ガイドブッシュを回転可能にかつ主軸方向に移動可能にガイドするガイド部材をさらに有することが好ましい。前記ガイドブッシュが、前記ガイド部材の内側に摺動可能に嵌め込まれた構成とすることができる。 It is preferable to further include a guide member that guides the guide bush so as to be rotatable and movable in the main axis direction. The guide bush may be slidably fitted inside the guide member.
また、前記係合部は、前記ドリル本体の周面から突出するような段付き部として設けられており、前記結合部は、前記ガイドブッシュの後端部に突出部として設けられている構成とすることができる。 Further, the engaging portion is provided as a stepped portion that protrudes from the peripheral surface of the drill body, and the coupling portion is provided as a protruding portion at a rear end portion of the guide bush. can do.
本発明はまた、主軸を有するとともに前記主軸に沿って装着される深穴を形成するためのドリルを有し、前記ドリルを回転・送り可能な加工装置本体と、被加工材を支持する被加工材支持部と、前記被加工材支持部に支持された被加工材の先端部に設けられ、前記ドリルの先端をガイドするガイドブッシュとを具備し、前記ドリルは、長尺状をなすドリル本体と、前記ドリル本体の後端側に形成された係合部とを有し、前記ガイドブッシュは、前記ドリルをガイドするガイド穴を有するガイドブッシュ本体と、前記ガイドブッシュ本体の被加工材側の端部に取り付けられた面取刃と、前記係合部が係合して前記ドリルとの結合を成立させる結合部とを有するともに、回転可能かつ前記主軸に沿って移動可能に設けられた穴あけ加工装置により穴あけ加工を行う穴あけ加工方法であって、前記ドリルにより被加工材に深穴を形成し、前記ドリルが所定の位置まで深穴を形成した時点で、前記係合部が前記ガイドブッシュの結合部に係合されて前記ガイドブッシュと前記ドリルとが結合し、それにより前記ガイドブッシュが前記ドリルとともに回転し、それにともなって回転する前記面取刃により被加工材の端部における前記深穴の入口周囲を面取加工することを特徴とする穴あけ加工方法を提供する。 The present invention also includes a drill having a main shaft and a deep hole for forming a deep hole to be mounted along the main shaft, a processing apparatus main body capable of rotating / feeding the drill, and a workpiece that supports a workpiece. A drill body having a long shape, and a guide bush provided at a tip portion of the workpiece supported by the workpiece support portion and guiding the tip of the drill; And an engaging portion formed on the rear end side of the drill body, the guide bush including a guide bush body having a guide hole for guiding the drill, and a work piece side of the guide bush body. A chamfering blade attached to the end portion and a coupling portion that engages with the engagement portion to establish a coupling with the drill, and is provided so as to be rotatable and movable along the main shaft. Depending on the processing equipment A drilling method for performing a drilling process, wherein a deep hole is formed in a workpiece by the drill, and when the drill forms a deep hole to a predetermined position, the engaging portion is a coupling portion of the guide bush. The guide bush and the drill are coupled to each other so that the guide bush rotates together with the drill, and the deep hole inlet at the end of the workpiece is rotated by the chamfering blade that rotates with the drill. Provided is a drilling method characterized by chamfering the periphery.
本発明によれば、ドリルはドリル本体の後端側に形成された係合部を有し、ガイドブッシュは、ドリルをガイドするガイド穴を有するガイドブッシュ本体と、ガイドブッシュ本体の被加工材側の端部に取り付けられた面取刃と、係合部が係合してドリルとの結合を成立させる結合部とを有し、かつガイドブッシュは、回転可能かつ主軸に沿って移動可能に設けられ、ドリルによって被加工材に所定長さの深穴が形成されるとともに、ドリルの係合部がガイドブッシュの結合部に係合されてガイドブッシュとドリルとが結合した時点で、ガイドブッシュがドリルとともに回転し、それにともなって回転する面取刃により被加工材の端部における深穴の周囲を面取加工する。したがって、被加工材に深穴を形成し、かつその端部に周囲を面取加工する操作を、装置の複雑化や工程の煩雑性を招くことなく、一回の工程で行うことができる。このため、工具交換を行って深穴加工と面取加工を行う場合と比較して処理時間を短縮することができる。 According to the present invention, the drill has an engaging portion formed on the rear end side of the drill main body, the guide bush has a guide bush main body having a guide hole for guiding the drill, and the workpiece bush side of the guide bush main body. A chamfering blade attached to the end of the shaft, a coupling portion that engages with the engagement portion to establish a coupling with the drill, and the guide bush is provided to be rotatable and movable along the main shaft When the drill forms a deep hole of a predetermined length in the work piece, and the engaging portion of the drill is engaged with the coupling portion of the guide bush and the guide bush and the drill are coupled, the guide bush is A chamfering blade that rotates together with the drill is chamfered around the deep hole at the end of the workpiece by a chamfering blade that rotates with the drill. Therefore, the operation of forming a deep hole in the workpiece and chamfering the periphery at the end thereof can be performed in a single step without incurring the complexity of the apparatus and the complexity of the process. For this reason, processing time can be shortened compared with the case where deep hole processing and chamfering processing are performed by performing tool exchange.
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る穴あけ加工装置を示す側面図、図2はそのクランプ装置を示す模式図、図3はそのガイドブッシュおよびガイドブロックを示す正面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a side view showing a drilling device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic view showing the clamping device, and FIG. 3 is a front view showing guide bushes and guide blocks.
穴あけ加工装置1は、主軸(加工軸)Oを有するとともにドリルを主軸に沿って装着する装着部となるクイル11と、クイル11に装着されたドリル12と、装着されたドリル12を回転・送り可能な加工装置本体10を有している。装置本体10は、クイル11を回転させる回転駆動部を有する主軸ヘッド13と、主軸ヘッド13を主軸Oに沿って移動させ、ドリル12を送る送り機構14とを有している。
The drilling device 1 has a main shaft (processing shaft) O and a
また、穴あけ加工装置1は、丸棒状のワーク(被加工材)20をクランプするクランプ装置15と、ワーク20の加工端側(先端部)の中心部に設けられたガイドブッシュ16と、ガイドブッシュ16の外周に設けられガイドブッシュ16をガイドする固定ガイドブロック17とを有している。
Further, the drilling device 1 includes a
ワーク20としては継目無鋼管の素材ビレットを用いることができる。この場合には、圧延後の鋼管の偏肉を防止する目的で素材ビレットの軸芯部の穴あけ加工を行う。ただし、ワーク20はこのような素材ビレットに限るものではなく、また、丸棒状のものに限るものでもない。
As the
ドリル12は、ワーク20に深穴を形成するためのものであり、長尺状のドリル本体21と、ドリル本体21の後端側にドリル本体21の周面から突出した段付き部として設けられた複数の係合部22とを有している。また、ドリル本体21には、その長手方向に沿って切屑排出溝21aが形成されている。
The
クランプ装置15は、図2に示すように、上側の昇降Vブロック15aと、下側の固定Vブロック15bとを有し、昇降Vブロック15aを下降させることによりワーク20をクランプし、ワーク20の長手方向が主軸Oに一致するようにワーク20を固定する。なお、左右からVブロックで挟むものであってもよい。
As shown in FIG. 2, the
ガイドブッシュ16は、固定ガイドブロック17の内側に摺動可能に嵌め込まれ、固定ガイドブロック17にガイドされて回転可能および主軸Oに沿って移動可能となっており、ドリル12の加工径に嵌め合う内径を有するガイド穴19を有するガイドブッシュ本体31と、ガイドブッシュ本体31のワーク側の面に設けられた面取刃32と、ガイドブッシュ本体31の後端部に設けられ、係合部22が係合してドリル12との結合を成立させる複数の結合部33とを有する。面取刃32は、例えば図3に示すようにガイドブッシュ本体31の端面に2箇所設けられる。面取刃の数は特に限定されないが、2箇所以上が好ましい。
The
なお、固定ガイドブロック17としては、ガイドブッシュ16を摺動可能にガイドするものに限らず、ボールスプライン等、他のガイド機構を有するものであってもよい。
Note that the
ドリル12の係合部22は、深穴の穴深さ寸法が一定の場合は、係合部はドリル本体21に固定的に設ければよいが、穴深さが複数設定される場合には、例えばドリル本体21に複数のボルト穴を設け、穴深さに対応して係合部22の位置を調整可能とすることが好ましい。
The
結合部33に係合部22が係合することにより、ガイドブッシュ16とドリル12とが結合され、ドリル12の回転動力がガイドブッシュ16に伝達してガイドブッシュ16を回転させ、面取刃32による面取操作が可能となる。結合部33を突起部で構成して、係合部22が引っかかることでガイドブッシュ16とドリル12とが結合されるようにすることができる。結合部33に係合部22が接触するときに、接触部の損耗を避けるために、ドリル12の回転を低速にするか停止されることが好ましい。また、結合部33に係合部22は、周方向にずらしてから接触させることが好ましい。
この場合、ガイドブッシュ16の突起部(結合部33)と、ドリル12の段付部(係合部22)の位置関係は、ドリル12の切屑排出溝12aの位置に面取刃32を合わせるような位置関係がよい。
When the
In this case, the positional relationship between the projection (joint portion 33) of the
また、係合部22と結合部33とは、これらの接触部が、ラチェットのような歯車伝達機構等、適宜な動力伝達機構を構成していることが好ましい。ドリル12を回転したままでも容易に両者が噛み合うように、動力伝達機構として回転しているギアを噛み合わせるいわゆるシンクロ機構や摩擦クラッチ機構等を用いることがより好ましい。
この場合、面取刃32と切屑排出溝12aとの位置関係が不規則となるため、ワーク20端面とガイドブッシュ16端面に隙間を設けて、切屑が確実に排出されるようにしておくとよい。
In addition, it is preferable that the contact portion of the engaging
In this case, since the positional relationship between the
面取刃32としては、例えば加工穴入口の稜線に対して45°の角度を持つものが一般的であるが、ワーク20が継目無鋼管用の素材ビレットの場合、穿孔プラグ先端の曲線が穴入口に接する接線の角度や、穿孔プラグの先端形状に合わせた曲線であってもよい。
As the
ガイドブッシュ16は、固定ガイドブロック17の内側で回転および主軸Oに沿って移動可能となっているが、図4に示すように、加工終了後にドリル12を引き抜く際に固定ガイドブロック17から抜けないように、ストッパ35を設けることが好ましい。また、加工終了後にガイドブッシュ16がワーク20の端面から外れやすくするため、バネ等の弾性部材で引き戻すようにすることが好ましい。
The
次に、以上のような構成を有する穴あけ加工装置による穴あけ加工を行う方法について図5を参照しながら説明する。 Next, a method for drilling by the drilling apparatus having the above configuration will be described with reference to FIG.
まず、ワーク20が搬送ローラー(図示せず)によりクランプ装置15へ挿入され、固定ガイドブロック17に当たり停止したのち、搬送ローラーが降下し、丸棒状のワーク20はクランプ装置15の固定Vブロック15bに着座する。この状態で、クランプ装置15の昇降Vブロック15aを下降させることにより、ワーク20の固定と水平方向のセンタリングを行う。そして、図5(a)に示すように、ドリル12をガイドブッシュ16のガイド穴19に挿入し、ワーク20の加工端側(先端部)の中心部にドリル12の先端を当てた状態とし、ドリル12を回転させて穴あけを開始する。
First, after the
図5(b)に示すように、ドリル12を回転させながら、ドリル12を主軸Oに沿って送り、深穴を掘り進む。さらに堀り進んで、図5(c)に示すように、ドリル12の係合部22がガイドブッシュ16の結合部33に係合すると、ガイドブッシュ16とドリル12とが結合され、ガイドブッシュ16が固定ガイドブロック17にガイドされた状態でドリル12とともに回転し、かつ主軸Oに沿って移動し、面取刃32によりワーク20の端部において、深穴の周囲が面取りされる。そして、ドリル12が深穴加工の終端に達すると同時に面取刃32による面取加工も終了し、穴あけ加工が終了する。
As shown in FIG. 5B, the
これにより、図6に示すように、ワーク20に深穴51とその端部の面取り加工部52が形成される。ワーク20が継目無鋼管用の素材ビレットである場合には、図7に示すように、面取加工部52に穿孔プラグ55の先端が当たるようになる。
Thereby, as shown in FIG. 6, the
本実施形態によれば、ドリル12はドリル本体21の後端側に形成された係合部22を有し、ガイドブッシュ16は、ドリル12をガイドするガイド穴19を有するガイドブッシュ本体31と、ガイドブッシュ本体31のワーク20側の端部取り付けられた面取刃32と、係合部22が係合してドリル12との結合を成立させる結合部33とを有し、かつガイドブッシュ16は、固定ガイドブロック17の内側で摺動可能であり、固定ガイドブロック17にガイドされて、回転および主軸Oに沿った移動が可能であるため、ドリル12によってワーク20に所定長さの深穴が形成された後、ドリル12の係合部22がガイドブッシュ16の結合部33に係合され、ガイドブッシュ16がドリル12とともに回転して、深穴を終端まで加工すると同時に、面取刃32によりワーク20の端部における深穴の周囲を面取加工する。したがって、ワーク20に深穴を形成し、かつその端部に周囲を面取加工する操作を、装置の複雑化や工程の煩雑性を招くことなく、一回の工程で行うことができる。このため、工具交換を行って深穴加工と面取加工を行う場合と比較して処理時間を短縮することができる。
According to the present embodiment, the
なお、ワーク20が継目無鋼管用の素材ビレットである場合には、面取加工により、穿孔圧延初期の噛み込み不良トラブルを低減することができ、また、継目無鋼管の端部における偏肉を改善することができる。
In addition, when the
次に、本発明の実施例について説明する。
ここでは、継目無鋼管用の素材ビレットに深穴を形成し、面取加工を行った場合について説明する。
Next, examples of the present invention will be described.
Here, a case where a deep hole is formed in a material billet for a seamless steel pipe and chamfering is performed will be described.
素材ビレットを加熱炉へ挿入する前に、穴あけ加工装置により、ビレット端面の中心部に穴径に対して8倍の深さでドリル加工を行った。 Before inserting the material billet into the heating furnace, a drilling device was used to drill the center of the billet end face at a depth of 8 times the hole diameter.
使用したドリルは、穴深さに対して1.1倍の有効加工深さがあり、切屑排出溝が設けられ、かつ先端部分にガイドパッドを備えた本体と、本体の根元側外周面に、切屑排出溝を避けて周方向に4箇所設けられた段付部(係合部)と有するものとした。 The drill used has an effective machining depth of 1.1 times the hole depth, provided with a chip discharge groove and provided with a guide pad at the tip portion, and a base side outer peripheral surface of the main body, It was assumed to have four stepped portions (engagement portions) provided in the circumferential direction while avoiding the chip discharge groove.
ガイドブッシュは、ドリル加工穴径に対し、内径(ガイド孔の径)が1.01倍、外径が1.3倍、深さが2倍の円筒状の本体と、本体の一方の端面に装着された、ドリル加工穴径に対し0.3倍の有効面取り幅をもつ、一対(2枚)の面取刃と、本体の反対側(加工装置本体側)の端面に、周方向に沿って設けられた8箇所の突起部(結合部)とを有するものとした。固定ガイドブロックは、ガイドブッシュの外径に対し1.001倍のガイドブッシュの取付穴を設けたものとし、その取付穴に、ガイドブッシュを装着した。 The guide bush has a cylindrical main body with an inner diameter (guide hole diameter) of 1.01 times, an outer diameter of 1.3 times and a depth of twice the drilling hole diameter, and one end face of the main body. Along a pair of (two) chamfering blades with an effective chamfering width of 0.3 times the drilled hole diameter and the end face on the opposite side of the main unit (processing device main unit side) along the circumferential direction. And eight protruding portions (joining portions) provided. The fixed guide block was provided with a guide bush mounting hole 1.001 times larger than the outer diameter of the guide bush, and the guide bush was mounted in the mounting hole.
また、ドリルをビレットから引き抜くとき、ガイドブッシュを戻すバネを装着し、かつドリルをガイドブッシュから引き抜くときにガイドブッシュが加工機本体側に飛び出さないようにするために、固定ガイドブロックにガイドブッシュのストッパを設けた。 Also, when pulling out the drill from the billet, install a spring that returns the guide bush, and to prevent the guide bush from popping out to the machine body when pulling out the drill from the guide bush, A stopper was provided.
以上のような穴あけ加工装置により、最初に素材ビレットの深穴加工を行う端面を、固定ガイドブロックに当接させ、クランプ装置で素材ビレットを固定した。そして、ドリルを固定ガイドブロック内のガイドブッシュに挿入し、ドリルを回転させつつドリル先端が素材ビレットに当接する直前で待機させた。送り機構によりドリルをビレット側へ送り、ドリル先端のガイドパッドがガイドブッシュを支えにし、ガイドブッシュが固定ガイドブロックを支えにして、ドリル先端の振動を抑制しつつ、ドリル先端をビレットに食い付かせた。回転しているドリルをビレット内部へ送り込み、ドリル先端のガイドパッドをビレットの加工穴内壁を支えに加工送りを進ませていった。 By using the drilling device as described above, the end face where the material billet is first deeply drilled was brought into contact with the fixed guide block, and the material billet was fixed by the clamping device. Then, the drill was inserted into the guide bush in the fixed guide block, and was put on standby immediately before the tip of the drill contacted the material billet while rotating the drill. The feed mechanism feeds the drill to the billet side, and the guide pad at the tip of the drill supports the guide bush, and the guide bush supports the fixed guide block. It was. The rotating drill was fed into the billet, and the machining feed was advanced with the guide pad at the tip of the drill supported by the inner wall of the machining hole of the billet.
ドリルの穴加工が所定の穴深さに到達する前で、かつ面取刃の加工を開始する直前にドリルの回転を停止させ、その状態でドリルの2箇所の段付部(係合部)が、ガイドブッシュの2箇所の突起部(結合部)の間に収まるように位置を合わせ、ガイドブッシュをドリルの根元側にスライドさせて、両者を噛み合わせた。具体的には、ドリルの段付部(係合部)と、ガイドブッシュの突起部(結合部)を、加工軸方向にそれぞれ対向するテーパー形状とし、双方がスライドされて接近する際のテーパー斜面に沿う力により、相対的にそれぞれが周方向へ修正旋回され、無理なく段付部と突起部を噛み合わせることができた。なお、これに近い原理のシンクロ機構を用いれば、ドリルを回転させたまま、段付部を突起部へ滑り込ませることも可能である。 Before the drilling of the drill reaches a predetermined hole depth and immediately before the start of chamfering blade processing, the rotation of the drill is stopped, and in this state, two stepped portions (engagement portions) of the drill However, the positions of the guide bushes were adjusted so as to fit between the two protrusions (joint portions), and the guide bushes were slid to the base side of the drill to engage the two. Specifically, the stepped portion (engagement portion) of the drill and the protrusion (joint portion) of the guide bush are tapered so as to face each other in the machining axis direction, and the tapered slope when both are slid and approached As a result of the force along, each of them was relatively rotated in the circumferential direction, and the stepped portion and the protruding portion could be engaged with each other without difficulty. In addition, if the synchro mechanism of the principle close | similar to this is used, it is also possible to slide a step part in a projection part, rotating a drill.
ドリルの段付部とガイドブッシュの突起部を噛み合わせた時点でドリルの回転を再開し、ドリルの段付部をガイドブッシュの突起部に押し付けてドリルの推進力を面取刃に伝え、ドリルの穴加工を所定の穴深さまで到達させると同時に、面取加工も終了させた。 When the stepped part of the drill and the protrusion of the guide bush are engaged, the rotation of the drill is resumed. The stepped part of the drill is pressed against the protrusion of the guide bush to transmit the thrust of the drill to the chamfering blade. At the same time, the chamfering process was terminated.
このように深穴加工と面取加工とを工具交換を行うことなく一工程で行うことにより、従来よりも時間を32%短縮できることが確認された。 In this way, it was confirmed that the time can be reduced by 32% compared to the prior art by performing the deep hole machining and the chamfering machining in one step without changing tools.
このように深穴加工および面取加工を行ったビレットを加熱炉に装入して加熱し、加熱されたビレットを抽出し、穿孔プラグによる圧延を経て継目無鋼管を製造したところ、継目無鋼管の端部における偏肉が15%から5%に改善し、また、面取加工により、穿孔プラグの寿命が2倍になり、かつ穿孔圧延初期の噛み込み不良トラブルが半減した。 The billet subjected to deep hole machining and chamfering in this way was charged in a heating furnace and heated, and the heated billet was extracted, and a seamless steel pipe was manufactured through rolling with a perforated plug. The uneven thickness at the end of the steel was improved from 15% to 5%, and the chamfering process doubled the life of the pierced plug and halved the trouble of biting failure at the beginning of piercing and rolling.
本発明は、継目無鋼管の素材ビレット端面に深穴加工および面取加工を行う場合に有効であるが、これに限らず、一般的にガイドブッシュが必要となる深穴加工に加えて、面取加工が必要となる場合の全般に有効である。 The present invention is effective when performing deep hole machining and chamfering on the material billet end face of a seamless steel pipe, but is not limited to this, in addition to deep hole machining that generally requires a guide bush, This is effective in general when machining is required.
1 穴あけ加工装置
10 加工装置本体
11 クイル(装着部)
12 ドリル
13 主軸ヘッド
14 送り機構
15 クランプ装置
16 ガイドブッシュ
17 固定ガイドブロック
19 ガイド穴
20 ワーク(被加工材)
21 ドリル本体
22 係合部
31 ガイドブッシュ本体
32 面取刃
33 結合部
35 ストッパ
51 深穴
52 面取加工部
55 穿孔プラグ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
12
21
Claims (5)
被加工材を支持する被加工材支持部と、
前記被加工材支持部に支持された被加工材の先端部に設けられ、前記ドリルの先端をガイドするガイドブッシュと
を具備し、
前記ドリルは、長尺状をなすドリル本体と、前記ドリル本体の後端側に形成された係合部とを有し、
前記ガイドブッシュは、前記ドリルをガイドするガイド穴を有するガイドブッシュ本体と、前記ガイドブッシュ本体の被加工材側の端部に取り付けられた面取刃と、前記係合部が係合して前記ドリルとの結合を成立させる結合部とを有するともに、回転可能かつ前記主軸に沿って移動可能に設けられ、
前記ドリルにより被加工材に所定長さの深穴が形成されるとともに、前記ドリルの係合部が前記ガイドブッシュの結合部に係合されて前記ガイドブッシュと前記ドリルとが結合した時点で、前記ガイドブッシュが前記ドリルとともに回転し、それにともなって回転する前記面取刃により被加工材の端部における前記深穴の入口周囲を面取加工することを特徴とする穴あけ加工装置。 A processing apparatus main body having a main shaft and a drill for forming a deep hole to be mounted along the main shaft, and capable of rotating and feeding the drill;
A workpiece support portion for supporting the workpiece;
A guide bush provided at the tip of the workpiece supported by the workpiece support and guiding the tip of the drill;
The drill has a long drill body, and an engagement portion formed on the rear end side of the drill body,
The guide bush includes a guide bush main body having a guide hole for guiding the drill, a chamfering blade attached to an end of the guide bush main body on the workpiece side, and the engagement portion is engaged with the guide bush main body. A coupling portion that establishes a coupling with the drill, and is provided to be rotatable and movable along the main axis,
When a deep hole of a predetermined length is formed in the workpiece by the drill, and when the engagement portion of the drill is engaged with the coupling portion of the guide bush and the guide bush and the drill are coupled, A drilling apparatus characterized in that the guide bush rotates together with the drill and the chamfering blade that rotates along with the drill performs chamfering around the entrance of the deep hole at the end of the workpiece.
前記ドリルにより被加工材に深穴を形成し、前記ドリルが所定の位置まで深穴を形成した時点で、前記係合部が前記ガイドブッシュの結合部に係合されて前記ガイドブッシュと前記ドリルとが結合し、それにより前記ガイドブッシュが前記ドリルとともに回転し、それにともなって回転する前記面取刃により被加工材の端部における前記深穴の入口周囲を面取加工することを特徴とする穴あけ加工方法。 A machining apparatus main body having a main shaft and a drill for forming a deep hole to be mounted along the main shaft, capable of rotating and feeding the drill, a work material support portion for supporting the work material, A guide bush provided at the tip of the workpiece supported by the workpiece support and guiding the tip of the drill; the drill having a long drill shape; and the drill body An engaging portion formed on a rear end side of the guide bush, and the guide bush is attached to a guide bush main body having a guide hole for guiding the drill, and an end of the guide bush main body on the workpiece side. Drilling is performed by a drilling device provided with a chamfering blade and a coupling portion that engages with the engagement portion to establish a coupling with the drill and that is rotatable and movable along the main shaft. The line A drilling method,
When the drill forms a deep hole in the workpiece, and the drill forms a deep hole up to a predetermined position, the engagement portion is engaged with the coupling portion of the guide bush, and the guide bush and the drill And thereby the guide bush rotates together with the drill, and the chamfering blade that rotates with the drill performs chamfering around the entrance of the deep hole at the end of the workpiece. Drilling method.
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