JPH04261767A

JPH04261767A - 管の内面研磨法

Info

Publication number: JPH04261767A
Application number: JP2100091A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Watanabe; 和夫渡辺; Yasuhiro Wada; 康裕和田; Yasushi Kato; 康司加藤; Tokuji Umehara; 徳次梅原
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1991-02-14
Filing date: 1991-02-14
Publication date: 1992-09-17

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、シームレス鋼管など
中空の管状材料の内面を研磨する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、シームレス鋼管は圧延によって製
造された後、図４に示すように、その管１の内部にマン
ドレル２の先端に固定した砥石３を差し込み、砥石を外
部より回転させながら、圧延された時に生じる内面キズ
を取り除き、あるいは、用途に従い、必要な内面表面性
状になるように研磨される。しかしながら、その管の長
さは、最大１４ｍにも及び、必要な研磨圧力等も均等に
付加出来ないなどから、サイズ、鋼種によっては、１日
当り数本しか処理出来ないものもあり、より能率的な研
磨法が望まれている。また、可能な仕上げ表面性状にも
限界がある等の問題があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
要望に応えると共に従来の問題点を解消し、シームレス
鋼管など管状製品の内面を、能率的に、且つ所望の表面
性状に研磨する方法を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、次の通りである。（１）管の内部に、磁石と管内面に接する浮き子から成
る治具を装着し、かつ砥粒を浮遊せしめた磁性流体を満
たし、管あるいは治具の何れか一方を回転させ、管内面
を研磨することを特徴とする管の研磨方法。（２）管あるいは研磨治具のいずれか一方を、管長手方
向に漸次移動させながら研磨を行なう上記（１）記載の
方法。（３）複数個の研磨治具を、同時に装着して研磨を行う
上記（１）又は（２）記載の方法。（４）磁石と浮き子の間に、クサビ状の移動部を配設し
、磁石と浮き子間の間隙を調整する上記（１）〜（３）
のいずれか１項記載の方法。（５）管全体を磁性流体を満たした槽中に置き、研磨す
る上記（１）〜（４）のいずれか１項記載の方法。（６）目的とする製品管内部性状と内径精度に応じ、内
部の管周方向の内径分布に従って、研磨回転数を選択す
る上記（１）〜（５）のいずれか１項記載の研磨方法。

【０００５】以下、本発明を詳細に説明する。磁性流体
に研磨砥粒を浮遊させ、これに流速を持たせ、各種材料
の表面を研磨することは、文献、昭和５６年度精機学会
春期大会学術講演会論文集［（１９８１）７７５］にみ
られるように、既に公知である。しかしながら、この方
法は、加工面の圧力が低いため、研磨効率が低いという
欠点がある。これを解決するため、磁石と組合せ、磁気
による磁性流体の排斥力を利用し、研磨面に、浮き子と
呼ぶ工具の端面を近接させ、磁性流体が工具面と被加工
面の間を流動する際の圧力を高じせしめ、研磨効率を高
める方法が、文献、日本機械学会論文集［５４，５０３
（昭６３−７）１５９９］に提案されている。本発明は
、この原理に基づき、多くの工夫を盛り込み、管内面の
研磨に適用するものである。

【０００６】図２に、本発明に用いる、磁石５、浮き子
６により構成する治具の構造を示す。磁石５は、金属あ
るいはセラミックスから作られた浮き子６を、磁力によ
り吸引した磁性流体の反発力により、管８内面に固定具
７を介し、押さえつける。本治具９は、図１に示すよう
に、マンドレル１０の長手方向の各部に取り付けられ（
図では４個９ａ〜９ｄ）、管１１内部に挿入される。管自体は、管端部での両サイドを堰でとめてもよいが、
図に示すように、管自体を磁性流体１５を満たした槽１
２に、沈めた状態で研磨してもよい。また、研磨治具は
、図１に示したように、研磨効率を上げるためには、複
数個配置することが望ましい。

【０００７】磁性流体の流動を生じさせるには、管およ
び研磨治具のいずれを回転させてもよいが、その回転数
は、２０００ｒｐｍ　にも達するので、研磨治具を回転
させる方が望ましい。図では、駆動モータ１３により、
マンドレル１０を介し、研磨治具が回転される。

【０００８】また、管長手方向全体を研磨するには、位
置をずらしながら研磨する必要があるが、この時も、管
および治具のいずれを移動させても差し支えない。図で
は、管が、ピンチロール１４により、長手方向に移動さ
れる。このときの移動速度は、目的とする研磨量とそれ
を研磨するに必要な時間の関係から決定される。

【０００９】更に、管内面の研磨が進むにつれ、研磨液
は管内面と同時に、浮き子の表面をも研磨することにな
るので、一定の磁石の力のもとでは、磁石と浮き子の間
及び浮き子と管内面の隙間が大きくなり、その結果研磨
荷重が小さくなり、研磨効率も低下することになる。こ
のため、一定の摩耗量が生じた後は、浮き子の摩耗量に
見合うだけ間隙を調整することが望ましい。これは、図
３にその機構の１例を示すように、磁石１６の表面にテ
ーパを予めつけておき、ネジ２０で固定された止め板１
７の位置を、止め板を回転させることによって、浮き子
１８に対する磁石の相対的な位置を変更することによっ
て調整可能となる。

【００１０】本発明の１例として、シームレス鋼管の場
合、図５にその断面を示すように、内面にいわゆる角張
りと呼ぶ管の内径分布があり、製品の寸法精度上、出来
るだけ小さいことが望ましい。このような角張りの存在
するとき、発明者らは多くの実験の結果、適正な研磨回
転数が存在することを見い出した。即ち、回転数がある
一定以上になると、浮き子の研磨面が管内面の表面変化
すなわち内径変化に追随せず、内径の小さい部分のみに
研磨が集中し、この結果、角張りが減少することを見い
出した。すなわち、ある一定回転数以上で研磨をすれば
、角張りをなくすことが出来る。従って、角張りの精度
が重要ではなく、内面のみ美麗に仕上げることが目的の
場合は、低速で研磨する必要が有る。角張りが小さいと
きには、可能な限り高速で回転させる方が研磨能率上望
ましいが、設備上の制約も考慮して選択する必要がある
。なお、内面表面性状は、磁性流体中の砥粒のサイズ、
種類をかえることにより、コントロールできる。本発明
は、鋼管だけでなく、すべての材料への適用が可能であ
る。

【００１１】

【発明の効果】本発明によれば、管状製品の内面を能率
よく、任意の状態に研磨することが出来る。しかもシー
ムレス鋼管での従来の砥石法に比べ、多段に研磨治具を
並べることにより、研磨能率が優れること、騒音がない
こと等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法を実施するための研磨設備の概要を
示す全体図。

【図２】本発明での磁石と浮き子からなる研磨治具の構
造図で、（ａ）が断面図、（ｂ）が側面からの切断面図
。

【図３】浮き子の摩耗に伴う間隙の調整方法の１例図。

【図４】従来の鋼管の内面の砥石による研磨方法の模式
図。

【図５】シームレス鋼管の断面で内面の角張り形状を示
す。

【符号の説明】

１　　　　管２　　　　マンドレル３　　　　砥石４　　　　回転装置５　　　　磁石７　　　　固定治具８　　　　管９　　　　研磨治具１０　　マンドレル１１　　管１２　　磁性流体を入れる槽１３　　マンドレル回転モータ１４　　ピンチローラ（管走行ローラ）１５　　磁性流
体１６　　磁石１７　　止め板（摩耗調整板）１８　　浮き子１９　　マンドレル２０　　ネジ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　管の内部に、磁石と管内面に接する浮
き子から成る治具を装着し、かつ砥粒を浮遊せしめた磁
性流体を満たし、管あるいは治具の何れか一方を回転さ
せ、管内面を研磨することを特徴とする管の研磨方法。
【請求項２】　　管あるいは研磨治具のいずれか一方を
、管長手方向に漸次移動させながら研磨を行なう請求項
１記載の方法。
【請求項３】　　複数個の研磨治具を、同時に装着して
研磨を行う請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】　　磁石と浮き子の間に、クサビ状の移動
部を配設し、磁石と浮き子間の間隙を調整する請求項１
〜３のいずれか１項記載の方法。
【請求項５】　　管全体を磁性流体を満たした槽中に置
き、研磨する請求項１〜４のいずれか１項記載の方法。
【請求項６】　　目的とする製品管内部性状と内径精度
に応じ、内部の管周方向の内径分布に従って、研磨回転
数を選択する請求項１〜５のいずれか１項記載の研磨方
法。