JP2538776Y2 - Profile cutting machine for inner wall of pipe - Google Patents

Profile cutting machine for inner wall of pipe

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JP2538776Y2
JP2538776Y2 JP8033790U JP8033790U JP2538776Y2 JP 2538776 Y2 JP2538776 Y2 JP 2538776Y2 JP 8033790 U JP8033790 U JP 8033790U JP 8033790 U JP8033790 U JP 8033790U JP 2538776 Y2 JP2538776 Y2 JP 2538776Y2
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shoe
pipe
wall
copying
fixed
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之彦 帆足
幸弘 梅野
明 三浦
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YOSHIKAWAKOGYO CO.,LTD.
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、シームレス鋼管等の管の内壁を倣い切削す
るための装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to an apparatus for copying and cutting the inner wall of a pipe such as a seamless steel pipe.

〔従来の技術〕 シームレスパイプ等の鋼管は、その用途によっては、
圧延時に生じる内面の微小疵やしわ疵を除去する必要が
ある。しかも、シームレスパイプは、その製作工程上偏
向や僅かな曲がりによって外径と内径が偏心したり、時
にはパイプの内壁の形状は必ずしも真円ではないという
問題がある。さらにシームレスパイプは、APIという厳
しい規格によって、外径、肉厚および肉厚の差等が規制
されている。
[Prior art] Steel pipes such as seamless pipes are
It is necessary to remove minute flaws and wrinkles on the inner surface generated during rolling. In addition, the seamless pipe has a problem that the outer diameter and the inner diameter are eccentric due to deflection or slight bending in the manufacturing process, and sometimes the shape of the inner wall of the pipe is not always a perfect circle. Further, in the seamless pipe, the outer diameter, the wall thickness, the difference in wall thickness, and the like are regulated by a strict standard called API.

このような問題に対応するために、鋼管の内壁の形状
に倣ってボーリングヘッドを進ませながら内壁の切削加
工を行う装置を、本出願人は特願昭63−292154号として
提案した。これは、バイトを備えたボーリングヘッドに
固定シューおよび倣いシューを設けたもので、倣いシュ
ーを管内壁に弾性的に当ててその偏心や真円度の程度に
関係なく一様な切削代での切削を行うことを目的とした
ものである。
In order to cope with such a problem, the present applicant has proposed, as Japanese Patent Application No. 63-292154, an apparatus for cutting an inner wall while advancing a boring head according to the shape of the inner wall of a steel pipe. This is a boring head equipped with a cutting tool, which is provided with a fixed shoe and a copying shoe.The copying shoe is elastically applied to the inner wall of the pipe and a uniform cutting allowance is obtained regardless of the degree of eccentricity and roundness. It is intended to perform cutting.

〔考案が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

ところが、上記従来の方法によると、切削刃を管内壁
に押付ける力をスプリングによっているため、管の内径
が小さい場合は押付力が大となり、管の内径が大きい場
合は押付力が小となる等押付力が管内径の変位と共に変
化し一様な押付力が得られず、一様な切削代での切削が
不可能となっていた。また、押付力が高い場合は、シュ
ーと管内壁との摩擦により振動が発生し良好な切削面が
得られず、場合によっては切削刃の折損事故を招くとい
う欠点があった。そして、たとえ管材等を含めた仕上精
度1回の切削代などにあった適切な切削条件を見出して
も切削刃押付力を一定にできないため、上記の欠点を解
消することはできなかった。
However, according to the above-mentioned conventional method, since the force for pressing the cutting blade against the inner wall of the pipe is formed by a spring, the pressing force is large when the inner diameter of the pipe is small, and the pressing force is small when the inner diameter of the pipe is large. The uniform pressing force changes with the displacement of the inner diameter of the pipe, so that a uniform pressing force cannot be obtained, making it impossible to perform cutting with a uniform cutting allowance. Also, when the pressing force is high, vibration occurs due to friction between the shoe and the inner wall of the pipe, so that a good cut surface cannot be obtained, and in some cases, there is a disadvantage that the cutting blade is broken. Further, even if an appropriate cutting condition suitable for a cutting margin of one finishing including the pipe material is found, the pressing force of the cutting blade cannot be made constant, so that the above-mentioned drawback cannot be solved.

一方、従来例によると、工具補正を行う場合、固定シ
ューと可動シューとの間にシムを入れる必要がある。ま
た、倣いシューについては、スプリング力の設定や調整
のために、スプリングとボーリングヘッドとの間にシム
を挿入するか、スプリングを交換する必要があり、この
ような補正を行うために、その都度各部を分解する必要
があった。このため、スプリング力の設定や調整に多大
な時間と労力を必要としていた。また、スプリング力す
なわち切削刃押付力の設定や調整のために管内径の測定
やスプリングを張った状態での倣いシューの径の測定が
必要となり、これに伴う計算も必要だった。
On the other hand, according to the conventional example, when performing tool correction, it is necessary to insert a shim between the fixed shoe and the movable shoe. In addition, for the copying shoe, it is necessary to insert a shim between the spring and the boring head or to replace the spring in order to set or adjust the spring force. Each part had to be disassembled. For this reason, a great deal of time and effort was required for setting and adjusting the spring force. Further, in order to set or adjust the spring force, that is, the pressing force of the cutting blade, it is necessary to measure the inner diameter of the pipe and the diameter of the copying shoe in a state where the spring is stretched.

本考案は、上記の問題点を解消するためになされたも
ので、切削刃押付力については、管内径寸法による圧力
変動を無くして切込み量を一定にさせ、また切削中停止
することなく外部から圧力変更ができるようにし、工具
径の補正については分解せずに行なえるようにしたもの
である。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems.For the cutting blade pressing force, the cutting amount is made constant by eliminating the pressure fluctuation due to the inner diameter of the pipe, and from outside without stopping during cutting. The pressure can be changed, and the tool diameter can be corrected without disassembling.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本考案は、その目的を達成するために、管の一端を保
持してその軸線回りに回転させる回転駆動装置と、管の
軸線方向に進退可能なボーリングバーと、ボーリングバ
ーの先端に取り付けられて管の中に挿入可能なボーリン
グヘッドとを備え、且つ、ボーリングヘッドに管の内壁
に倣う倣いシューを複数設けた倣い切削装置であって、
その倣いシューが、ボーリングヘッドの中間部にボーリ
ングバーの進退方向と直交する方向に形成された空間部
分に対向配置された、その突出量を調整できるようにし
た固定シューと、その底部側が緩衝部材を介して前記固
定シュー側に支持され、且つ、前記の空間部分の壁面に
沿って摺動可能に配置された油圧シリンダーのシリンダ
ーロッドの先端部に取り付けられて突出自在に形成され
た可動シューとの一対のシューと、さらに、この一対の
シューに対し、周方向に略90°の位置に配置した突出量
を調整できる第2の固定シューとからなることを特徴と
する。
In order to achieve the object, the present invention provides a rotary driving device that holds one end of a pipe and rotates it around its axis, a boring bar that can advance and retreat in the axial direction of the pipe, and is attached to a tip of the boring bar. A boring head that can be inserted into a pipe, and a copying cutting apparatus provided with a plurality of copying shoes that follow the inner wall of the pipe in the boring head,
A fixed shoe is provided in which the copying shoe is opposed to a space formed in a middle portion of the boring head in a direction perpendicular to the direction in which the boring bar moves forward and rearward so that the amount of protrusion can be adjusted. A movable shoe, which is supported on the fixed shoe side through the head and is attached to a tip end of a cylinder rod of a hydraulic cylinder which is slidably disposed along a wall surface of the space portion, and is formed to be protrudable. And a second fixed shoe, which is disposed at a position approximately 90 ° in the circumferential direction with respect to the pair of shoes and can adjust the amount of protrusion.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面に示す実施例により本考案の特徴を具体的
に説明する。
Hereinafter, the features of the present invention will be specifically described with reference to the embodiments shown in the drawings.

第1図は本考案の一実施例を示す断面図である。図に
おいて、ボーリングバー1の先端に本実施例におけるボ
ーリングヘッドを構成するカッターヘッド本体2が設け
られている。カッターヘッド本体2は、外周方向へ突出
させた状態に管を切削する切削刃4および5が設けられ
ている。切削刃4,5は、それぞれボーリングユニット止
めボルト6でインサート金物7に固定され、インサート
金物7はインサート金物止めボルト8でカッターヘッド
本体2に固定されている。切削刃4,5の先端にはチップ
9を着脱自在に設けている。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention. In the drawing, a cutter head main body 2 constituting a boring head in the present embodiment is provided at a tip of a boring bar 1. The cutter head main body 2 is provided with cutting blades 4 and 5 for cutting a pipe so as to protrude in the outer peripheral direction. The cutting blades 4 and 5 are fixed to the insert hardware 7 by boring unit fixing bolts 6, and the insert metal 7 is fixed to the cutter head body 2 by insert metal fixing bolts 8. A tip 9 is detachably provided at the tip of the cutting blades 4,5.

カッターヘッド本体2の中央部には、管3の内壁に当
接してカッターヘッド本体2の位置を定めるための固定
シュー10と本実施例において可動シューを構成する倣い
シュー11外周方向へ突出させて設けている。固定シュー
10はネジ式の固定シューホルダー12に固定されており、
固定シューホルダー12はカッターヘッド本体2に螺着さ
れており、固定シュー10の突出量を調整できるようにな
っている。
At the center of the cutter head body 2, a fixed shoe 10 for contacting the inner wall of the pipe 3 to determine the position of the cutter head body 2 and a copying shoe 11 constituting a movable shoe in the present embodiment are projected in the outer peripheral direction. Provided. Fixed shoe
10 is fixed to a screw type fixed shoe holder 12,
The fixed shoe holder 12 is screwed to the cutter head body 2 so that the amount of protrusion of the fixed shoe 10 can be adjusted.

固定シュー10の反対側には倣いシュー11を突出させて
設けており、この倣いシュー11はボルト14によって倣い
シューホルダー15に固定されている。カッターヘッド本
体2には空間部分16を形成し、この空間部分16に油圧シ
リンダー17を設けている。この油圧シリンダー17は壁面
18を摺動できる構造となっており、シリンダーロッド19
の先端にボールエンド20を設け、倣いシューホルダー15
に連結している。油圧シリンダー17の底部側にはスプリ
ング(皿バネを使用)231を設け、倣いシュー11に負荷
される衝撃を油圧シリンダー17と共に緩和するようにな
っている。
On the opposite side of the fixed shoe 10, a copying shoe 11 is provided so as to protrude, and the copying shoe 11 is fixed to a copying shoe holder 15 by a bolt 14. A space portion 16 is formed in the cutter head body 2, and a hydraulic cylinder 17 is provided in the space portion 16. This hydraulic cylinder 17 is a wall
The structure is such that the cylinder rod 19 can slide.
A ball end 20 is provided at the tip of the
It is connected to. A spring (using a disc spring) 231 is provided on the bottom side of the hydraulic cylinder 17 so as to reduce the impact applied to the copying shoe 11 together with the hydraulic cylinder 17.

22は油圧源(図示せず)から油圧シリンダー17へ油圧
を付加するための油圧ホースである。この油圧ホース22
はアキュームレータ(図示せず)等の油圧を一定に保持
する緩衝装置にも連続して設けられている。
Reference numeral 22 denotes a hydraulic hose for applying a hydraulic pressure from a hydraulic pressure source (not shown) to the hydraulic cylinder 17. This hydraulic hose 22
Is also provided continuously to a buffer device such as an accumulator (not shown) for keeping the oil pressure constant.

第2図は本実施例における固定シュー10,24および倣
いシュー11部分の横断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the fixed shoes 10, 24 and the copying shoe 11 in this embodiment.

倣いシュー11と固定シュー10とは、油圧シリンダー17
を介して180°の方向に設けられている。23はセンタリ
ングのための皿バネ位置決めピースで21は同位置決めピ
ースの保持用スプリングである。上記倣いシュー11およ
び固定シュー10を通る中心線l1に対し直角方向の線l2
θの角度方向に第2の固定シュー24及びそのシューホル
ダー25を設けている。また、第2の固定シュー24はネジ
式のシューホルダー25に固定されており、固定シュー10
と同様にその突出量を調整できるようになっている。θ
は切削刃押圧力および切削抵抗を考慮するとほぼ5°が
良好である。
The copying shoe 11 and the fixed shoe 10 are
Is provided in the direction of 180 °. 23 is a disc spring positioning piece for centering, and 21 is a spring for holding the positioning piece. It is provided with the copying shoe 11 and fixed shoe 10 in the angular direction of the center line l line l 2 of a direction perpendicular to 1 theta through the second fixed shoe 24 and the shoe holder 25. The second fixing shoe 24 is fixed to a screw type shoe holder 25, and the fixing shoe 10
In the same manner as described above, the amount of protrusion can be adjusted. θ
Considering the cutting blade pressing force and cutting resistance, approximately 5 ° is preferable.

なお、固定シュー10,24および倣いシュー11の長手方
向の管3の長手方向とが常に一致するように各シューホ
ルダーに縦溝を設け、それぞれ止めネジ13で固定してい
る。
Each shoe holder is provided with a vertical groove so that the longitudinal direction of the tube 3 in the longitudinal direction of the fixed shoes 10, 24 and the copying shoe 11 always coincides with each other, and each shoe holder is fixed with a set screw 13.

ただし、倣いシュー11については摺動自在とするため
に回り止めネジ131としている。
However, the copying shoe 11 is provided with a detent screw 131 in order to be slidable.

次いで本考案の作用について説明する。 Next, the operation of the present invention will be described.

まず、切削刃5側をネジ込んでチップ9が管3の内壁
に当たらないようにセットし、切削刃4側を固定シュー
10の頂部より突出させる。そして、固定シュー10,24お
よび倣いシュー11の案内によってそれらが管3内に挿入
された後、油圧シリンダー17を加圧して、カッターヘッ
ド本体2の位置を決め、ついで、回転駆動装置によって
回転させられている管3に対して第1図の矢印A方向す
なわち管3の軸線方向に移動させながら旋削する。次
に、固定シュー10,24および倣いシュー11が管3から離
間する前に切削刃4による旋削を停止する。次に、油圧
を減圧して、倣いシュー11を埋没させカッターヘッド本
体2を管3外へ出し、切削刃5を突出させ切削刃4をネ
ジ込む。カッターヘッド本体2を管3内へ挿入し旋削残
りの部分に切削刃5が到達したら停止させる。次に、油
圧シリンダー17に加圧して倣いシュー11を突出させ、切
削刃5で残り部分の旋削を端まで行う。
First, the cutting blade 5 is screwed in to set the tip 9 so that the tip 9 does not hit the inner wall of the pipe 3.
Protrude from the top of 10. Then, after they are inserted into the pipe 3 by the guides of the fixed shoes 10, 24 and the copying shoe 11, the hydraulic cylinder 17 is pressurized to determine the position of the cutter head main body 2, and then rotated by the rotary driving device. Turning is performed while moving the pipe 3 in the direction of arrow A in FIG. 1, that is, in the axial direction of the pipe 3. Next, before the fixed shoes 10, 24 and the copying shoe 11 are separated from the pipe 3, the turning by the cutting blade 4 is stopped. Next, the hydraulic pressure is reduced, the copying shoe 11 is buried, the cutter head body 2 is taken out of the pipe 3, the cutting blade 5 is projected, and the cutting blade 4 is screwed. The cutter head body 2 is inserted into the pipe 3 and stopped when the cutting blade 5 reaches the remaining part of the turning. Next, the copying shoe 11 is protruded by applying pressure to the hydraulic cylinder 17, and the remaining portion is turned to the end by the cutting blade 5.

上記の切削通線において、管3の内壁が偏心し、また
突出部があったりしたときでも、油圧シリンダー17の油
圧調整作用およびスプリング231によって切削刃4や切
削刃5にかかる衝撃を緩和し、一定圧の押圧力によって
管3の内壁を一様の切削代で旋削していく。
In the above cutting line, even when the inner wall of the pipe 3 is eccentric and there is a projection, the impact on the cutting blade 4 and the cutting blade 5 is reduced by the hydraulic adjustment operation of the hydraulic cylinder 17 and the spring 231, The inner wall of the pipe 3 is turned by a constant pressing pressure with a uniform cutting allowance.

〔考案の効果〕[Effect of the invention]

以上、説明したように、本考案によれば、油圧シリン
ダーによって切削刃の押圧力が一定に保たれるので、管
を一様の切削代で旋削できる。しかも、管内壁の突起や
内径寸法の大きな変化に対しても極めて良好に押圧力が
保持されるので、旋削が良好に行われ、高品質の製品仕
上りとなる。
As described above, according to the present invention, since the pressing force of the cutting blade is kept constant by the hydraulic cylinder, the pipe can be turned with a uniform cutting allowance. In addition, since the pressing force is extremely well maintained even with a large change in the projection or the inner diameter of the inner wall of the pipe, the turning is performed satisfactorily and a high quality product finish is obtained.

また、切削中停止させることなく外部から倣いシュー
の圧力変更が可能となった。さらに、固定シュー、倣い
シューの前後に切削刃を設けたので従来のように管を反
転セットして残り部分を旋削するという手間が不要とな
った。
In addition, it is possible to change the pressure of the copying shoe from the outside without stopping during cutting. Further, since the cutting blades are provided before and after the fixed shoe and the copying shoe, the trouble of turning the tube upside down and turning the remaining portion as in the related art is unnecessary.

また、固定シューをネジスクリューによって埋設させ
ることができるので、従来のように工具径補正のための
分解セットが不要となった。
Further, since the fixing shoe can be embedded by the screw, the disassembly set for correcting the tool diameter as in the related art is not required.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は、本考案の一実施例を示す縦断面図、第2図は
倣いシューの配置関係を示す横断面図である。 1:ボーリングバー、2:カッターヘッド本体 3:管、4,5:切削刃 6:ボーリングユニット止めボルト 7:インサート金物 8:インサート金物止めボルト 9:チップ、10:固定シュー 11:倣いシュー(可動シュー)、12:固定シューホルダー 13:止めネジ、14:ボルト 15:倣いシューホルダー 16:空間部、17:油圧シリンダー 18:壁面、19:シリンダーロッド 20:ボールエンド 21:皿バネ位置決めピース保持用スプリング 22:油圧ホース、23:皿バネ位置決めピース 231:スプリング(皿バネ)、24:第2の固定シュー 25:シューホルダー、A:旋削方向 θ:角度(第2の固定シューの取付角度)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a transverse sectional view showing an arrangement relationship of a copying shoe. 1: Boring bar, 2: Cutter head body 3: Pipe, 4, 5: Cutting blade 6: Boring unit fixing bolt 7: Insert metal 8: Insert metal fixing bolt 9: Tip, 10: Fixed shoe 11: Copying shoe (movable Shoe), 12: Fixed shoe holder 13: Set screw, 14: Bolt 15: Copying shoe holder 16: Space, 17: Hydraulic cylinder 18: Wall, 19: Cylinder rod 20: Ball end 21: For holding disc spring positioning piece Spring 22: Hydraulic hose, 23: Belleville spring positioning piece 231: Spring (Belleville spring), 24: Second fixed shoe 25: Shoe holder, A: Turning direction θ: Angle (mounting angle of second fixed shoe)

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of request for utility model registration] 【請求項1】管の一端を保持してその軸線回りに回転さ
せる回転駆動装置と、 管の軸線方向に進退可能なボーリングバーと、 ボーリングバーの先端に取り付けられて管の中に挿入可
能なボーリングヘッドとを備え、 且つ、 ボーリングヘッドに管の内壁に倣う倣いシューを複数設
けた倣い切削装置であって、 その倣いシューが、 ボーリングヘッドの中間部にボーリングバーの進退方向
と直交する方向に形成された空間部分に対向配置され
た、その突出量を調整できるようにした固定シューと、 その底部側が緩衝部材を介して前記固定シュー側に支持
され、且つ、前記の空間部分の壁面に沿って摺動可能に
配置された油圧シリンダーのシリンダーロッドの先端部
に取り付けられて突出自在に形成された可動シューとの
一対のシューと、 さらに、 この一対のシューに対し、周方向に略90°の位置に配置
した突出量を調整できる第2の固定シューとからなるこ
とを特徴とする管の内壁の倣い切削装置。
1. A rotary drive device for holding one end of a pipe and rotating it around its axis, a boring bar capable of moving back and forth in the axial direction of the pipe, and being attached to a tip of the boring bar and being insertable into the pipe. A boring head, and a plurality of profiling shoes that follow the inner wall of the pipe in the boring head, wherein the profiling shoe is provided at an intermediate portion of the boring head in a direction orthogonal to a direction in which the boring bar advances and retreats. A fixed shoe disposed opposite to the formed space portion and capable of adjusting the amount of protrusion thereof; and a bottom side supported by the fixed shoe side via a buffer member, and along a wall surface of the space portion. A pair of shoes including a movable shoe attached to a tip end of a cylinder rod of a hydraulic cylinder slidably disposed and protrudably formed; The relative pair of shoes in the circumferential direction at substantially 90 ° second capable of adjusting the projection amount that is disposed at the position of the fixed shoe and the inner wall of the copying cutting machine tube, characterized in that it consists of.
【請求項2】管の内壁を旋削する切削刃を倣いシューの
前後に設けたことを特徴とする請求項1に記載の管の内
壁の倣い切削装置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein cutting blades for turning the inner wall of the pipe are provided before and after the copying shoe.
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