JP3691130B2 - 鋼板の端面精密切削方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、切削面にバリやうねりが発生しにくい鋼板の端面精密切削方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
鋼板製造ライン等の鋼板処理設備には、需要家の要求に応じて鋼板の両端部を切断して、所定の幅にする工程があるが、この工程で鋼板を連続切断するのに用いられている装置は１対のサ−クルカッタ−で鋼板を挟んで切断するサイドトリマ−である。しかし、この装置では切断面がせん断面もしくは破断面になるため、端部にバリやダレが発生し、端面の品質が劣るものであった。また、素材鋼板は切断代として、目的の幅より数ミリメ−トル以上広くしておかなければならないため、切断すると、材料歩留が劣るものであった。
【０００３】
そこで、これらの問題を解消するため、鋼板両端部をフライスカッタ−で連続的に切削する方法が種々提案されている（特開昭６０−９９５１１号公報、同６２−２３６６１３号公報）。しかし、フライスカッタ−での切削でも切削面にバリやうねりが発生するため、スクエアエッジに仕上げることが困難であった。また、切粉が発生するため、それが鋼板やロ−ルに食い込み圧痕を付け、鋼板の品質や設備を阻害するという問題もあった。さらに、切屑の回収が悪く、カッタ−の刃先もかけ易いため、作業性が劣るという問題もあった。
【０００４】
また、このフライスカッタ−で鋼板両端部を連続的に切削する方法で、切削後の鋼板幅精度を高める方法として、センサ−で鋼板の幅方向両端部を検出して、フライスカッタ−の位置を制御する方法（特開昭６３−２３８２１２号公報）、センサ−でスリットされた２枚の鋼板のスリット線を検出して、そのスリット線を基準にしてフライスカッタ−の位置を制御する方法（特開平４−１８９４１０号公報）などがあるが、前者の方法は鋼板の幅精度が影響するため、切削後の精度が悪い。また、後者の方法は目標幅の±１ｍｍ程度の精度しか得られない。また、このようなセンサ−でフライスカッタ−を制御する方法は一般に制御機構が複雑になるため、設備費が高くなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、スクエアエッジに仕上げることができ、しかも、切屑の鋼板品質や設備への悪影響がなく、カッタ−の制御も容易な鋼板の端面精密切削方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、鋼板の両側に刃先のすくい角が２０〜６０゜のバイトをその刃先が鋼板端面に切り込むように保持して、鋼板とバイトとを相対移動させ、鋼板の両端面を同時に切削するようにした。そして、切削は切削開始前にバイトの切り込みをブロックゲ−ジで設定し、その後行うようにした。
【０００７】
【作用】
本発明者らは、バイトによる鋼板端面の切削方法を検討した結果、バイト１として、図１のように刃先のすくい角αが２０〜６０゜のものを用いると、切削面にバリやうねりのないスクエアエッジに仕上げることができるのを見いだした。表１は刃先の傾斜角が０゜で、すくい角αが同一のバイト１を鋼板２の両側に刃物台３で１個ずつ対称に配置して、両バイトの切込みが０.０５ｍｍになるように保持した状態で鋼板２の端面を切削した場合のすくい角αと端面切削状態の関係を示したもので、切削状態は刃先のすくい角αが２０〜６０゜のバイトによるものが総合的に優れている。
【０００８】
【表１】

（注１）バリ高さＨとは図２に示すように鋼板表面よりの突出高さを言い、２０μｍ以下を○、２０μｍ超を×で評価した。
（注２）コ−ナ−丸みＲは図２に示すように切削面からコ−ナ−の丸みがなくなるまでの距離を言い、３０μｍ以下を○、３０μｍ超を×で評価した。
（注３）傾きＳは図３に示すように鋼板表裏差を言い、差が３０μｍ以下を○、３０μｍ超を×で評価した。この傾きＳは鋼板を水平にした状態で端面を切削する場合、バイトをその刃先面が垂直になるように保持しても、すくい角が小さい時や刃先が欠損した時、切削抵抗が大きくなるため、鋼板に無理な力が働き、鋼板がばたつくことによって生じるものである。
（注４）端面うねりＷは図４に示すように鋼板端面の凹凸差を言い、傾きＳと同様に、すくい角が小さい時や刃先が欠損した時、切削抵抗が大きくなるため、鋼板に無理な力が働き、鋼板が蛇行することによって生じるものである。
（注５）刃先の状態は刃先が欠損しないものを○、欠損の生じたものを×で評価した。
【０００９】
また、本発明は、バイトのすくい面を鋼板端部の長手方向に対して、一定角度傾斜させることにより、切屑の排出方向を制御できるバイトを設置できる。ここで、バイトのすくい面を例えば図５に示すように下方向にβ傾斜させれば、切屑を下方向に排出でき、切屑回収性を含めた作業性が非常に高く、鋼板表面に切屑の噛み込みによる傷も発生しない品質のよい鋼板の切削が行える。この刃先すくい面傾斜角βは３〜１５°の範囲が良い。
【００１０】
バイト１で鋼板端面を連続的に切削した場合、刃先が過熱して、切削性が低下したり、刃先が欠損したりする。また、切屑が刃先に溶着したりする。このため、バイト１の刃先にはセラミックスコ−ティングを施して、耐熱性、耐摩耗性を高め、また、切屑との親和性を低下させるのが好ましい。
【００１１】
バイト１は、切削開始前にその切込みを設定するが、その設定は図６のようにブロックゲ−ジ４によれば容易に行うことができる。切削量が切込みの関係で鋼板の両側に１組のバイト１を配置しただけでは困難である場合は、バイト１を複数組タンデム状に配置して段階的に切削する。この場合、バイトは刃先すくい角が同一のものを使用してもよいが、異なる刃先すくい角のものを用いて、最初に切削するバイト１に刃先すくい角の最も小さいものにし、以下すくい角の小さいものから大きいものへの順に配置すると、すくい角の小さいバイト１で切込みの深い粗削りを行い、すくい角の大きいものでバリ除去などの切込みの浅い仕上げ削りを行うことができるので、切削端面を平滑にすることができる。なお、バイト１を複数組配置する場合、鋼板の通板位置の中心線に対して対称になるように配置するのが好ましい。
【００１２】
【実施例】
実施例１
刃先のすくい角αの異なる４組のバイトを図７、図８のように鋼板２の通板位置両側に水平にタンデム状に配置して、刃物台３に固定した後、板厚１.１０ｍｍ、板幅３２.８ｍｍ、長さ７００ｍの鋼板２（冷延鋼板）をアンコイラ−５から水平に払い出して、リ−ル６に巻取りながら両端面を切削した。バイト１ａ、１ｂ、１ｃおよび１ｄはすくい角αがそれぞれ２０゜、３０゜、４０゜および６０゜のもので、すくい角αの最も小さいもので鋼板２の端面を最初に切削し、その後順次すくい角αの大きいもので切削するように配置した。また、各バイト１ａ〜１ｄの刃先すくい面傾斜角βはいずれも０゜とした。また、切込みは鋼板端部のダレ量が０.５ｍｍあるので、バイト１ａが０.２０ｍｍ、バイト１ｂが０.１５ｍｍ、バイト１ｃが０.１０ｍｍ、バイト１ｄが０.０５ｍｍになるようにブロックゲ−ジ４で設定し、切削後の鋼板２の幅はリ−ル６の手前に配置した板幅計７で全長にわたり測定した。
【００１３】
鋼板２は、中央部の部分を定盤８で上下から押さえ、かつ、定盤８から外れた両部をピンチロ−ル９で挟持し、ばたつきや幅方向端部の撓みを防止した。また、定盤８の手前にはサイドロ−ル１０を配置して、鋼板２の両端面を押圧して、鋼板２の蛇行を防止した。切削は鋼板２を５０ｍ／minの速度で図７で左から右に移動させ、水溶性切削液をバイト１ａ〜１ｄの刃先に吹き付けながら行った。
【００１４】
比較例１
実施例１において、バイト１ａ〜１ｄをすべてすくい角αが１０゜のものにして切削を行った。
【００１５】
比較例２
実施例１において、バイト１ｄをすくい角αが８０゜のものにして切削を行った。しかし、バイト１ｄは刃に欠損が生じてしまった。
【００１６】
実施例１、比較例１での切削端面を表２に示す。
【００１７】
【表２】

【００１８】
実施例２
実施例１において、バイト１ａ〜１ｄの代わりにすくい角が同じで、刃先すくい面傾斜角βが６゜のバイトを用いて切削した。バイトは上側の刃先が突出するように配置したところ、カ−ル状の切屑が下向きに排出された。
【００１９】
実施例３
実施例１において、鋼板２を連続切削したところ、７００ｍの長さのもの３コイル切削した時点でバイトに刃先の欠損が認められた。一方、バイト１ａ〜１ｄの代わりに刃先表面をＴｉＮとＴｉＣＮＯで３層コ−ティングしたバイトを使用したところ、６コイル切削してもバイトの刃先には欠損が生じなかった。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように、鋼板の両端面を刃先のすくい角が２０〜６０゜のバイトで切削すると、切削面にバリやうねりが発生するのを防止でき、また、切屑が連続して鋼板やロ−ルに食い込まれることがないので、鋼板品質や設備を損なうことなく、また、切屑の回収も容易である。とくに、刃先が傾斜角を有するバイトを使用すると、切屑が片側だけに排出されるので、その排出側を下側にすれば、自重で回収できる。さらに、刃先をセラミックスコ−ティングしたバイトにすると、刃先の耐熱性、耐摩耗性が向上するので、刃先への切屑の溶着やバイトの頻繁な交換を防止できる。また、バイトの切り込みは切削開始前にブロックゲ−ジで設定するようにすれば、複雑な制御機構を必要とせず、しかも、切削中に鋼板の切削幅が途中で変化しないので、板幅精度の優れた鋼板を製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】はバイトの刃先のすくい角を示す斜視図である。
【図２】は鋼板端面を切削した場合に鋼板端部に生じるバリ高さとコ−ナ−丸みを示す図である。
【図３】は鋼板端面を切削した場合に鋼板端面に生じる傾きを示す図である。
【図４】は鋼板端面を切削した場合に鋼板端面に生じる端面うねりを示す図である。
【図５】はバイトの刃先すくい面傾斜角を示す斜視図である。
【図６】はブロックゲ−ジによるバイトの切り込み設定方法を示す図である。
【図７】は、実施例１で本発明法により鋼板を切削した場合の平面図である。
【図８】は、図７の側面図である。
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ…バイト、２…鋼板、３…刃物台、４…ブロックゲ−ジ、５…アンコイラ−、６…リ−ル、７…板幅計、８…定盤、９…ピンチロ−ル、１０…サイドロ−ル、α…すくい角、β…刃先すくい面傾斜角、Ｈ…バリ高さ、Ｒ…コ−ナ−丸み、Ｓ…傾き、Ｗ…端面うねり、

Claims (4)

1. 鋼板の両側に刃先のすくい角が２０〜６０゜のバイトをその刃先が鋼板端面に切り込むように保持して、鋼板とバイトとを相対移動させ、鋼板の両端面を同時に切削することを特徴とする鋼板の端面精密切削方法。
2. 鋼板端部の長手方向に対して、刃先のすくい面を一定角度傾斜させることを特徴とする請求項１に記載の鋼板の端面精密切削方法。
3. 刃先をセラミックスコ−ティングしたバイトを使用することを特徴とする請求項１または２に記載の鋼板の端面精密切削方法。
4. 請求項１の切削方法において、切削は切削開始前にバイトの切り込みをブロックゲ−ジで設定し、その後行うことを特徴とする鋼板の端面精密切削方法。

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