JPH0819901A

JPH0819901A - パイプの端部加工装置

Info

Publication number: JPH0819901A
Application number: JP15139794A
Authority: JP
Inventors: Kazutoshi Takaishi; 和年高石; Hiroshi Hinataya; 博雛田谷; Masayuki Ishikawa; 昌幸石川
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1994-07-04
Filing date: 1994-07-04
Publication date: 1996-01-23

Abstract

(57)【要約】【目的】金属管の端面の真円度の矯正を面取り加工と同
時に行う。【構成】スピニング加工機の主軸６の端部に固定された
面板５の片側に、ツールホルダ２を固定する。このツー
ルホルダ２の片側に軸８を突設し、この軸８の先端に円
すいころ軸受７を介してスピニングロール３を設ける。
ツールホルダ２の他側には、バイト４を固定する。主軸
６を回転させて、スピニングロール３を被加工管１の端
部の内周に押圧し転動させることで、被加工管１の端部
の真円度を矯正した後、バイト４で被加工管１の端部の
外面側の面取り加工を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属管の端部を加工す
るパイプの端部加工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属管の端面にフランジを溶接したり、
金属管相互を溶接して接続するときには、溶接部の強度
を上げるために、開先加工が行われている。ところで、
金属管は、その製造方法によって、シームレスパイプや
溶接パイプがあるが、それぞれ、真円度や円筒度には、
許容誤差がある。したがって、高精度の機械部品を得る
ためには、溶接のための開先加工を行う前に、真円度や
円筒度を上げるための二次加工を行わなければならない
場合がある。

【０００３】なぜならば、真円度や円筒度の精度が悪い
金属管に対して開先加工を行うと、場所によって開先の
深さが異なって、溶接部の強度が異なるからである。従
来から、この二次加工の方法には、切削加工やスピニン
グ加工及びエキスパンド加工によるパイプの拡管が採用
されている。また、スウェージング加工でパイプを縮管
する方法も採用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、スピニング
加工やエキスパンド加工によって真円度や円筒度を上げ
たパイプの端面に対して、溶接のための開先加工を行う
ときには、スピニング加工機やエキスパンド加工機で把
持されたパイプを取り外して、切削加工のための旋盤に
取り付けなければならない。すると、取り付けられた旋
盤で再度芯出し作業を行わなければならないだけでな
く、基準となる把持位置が異なってくるので、芯出しの
精度が低下するおそれがある。

【０００５】すると、後工程の溶接加工を行うための開
先加工による面取り量も周方向の位置によってばらつい
て、溶接接続部の強度がばらつくおそれがあるだけでな
く、開先部の裏側に溶融金属が突出して、内部に挿入さ
れた部品と干渉するおそれもある。

【０００６】特に、直径の大きい薄肉パイプにおいて
は、芯出し位置が異なると、面取り量が場所によって大
きく異なるので、開先量と残肉厚みがばらついて、溶込
み量を一定としたレーザ溶接を始めとする自動溶接機な
どには採用できなくなるおそれもある。そこで、本発明
の目的は、開先加工のばらつきに起因する溶接部の強度
の低下を容易に防ぐことのできるパイプの端部加工装置
を得ることである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、被加工管と同一軸心線上に設けられて回転駆動され
る主軸と、この主軸の端部にこの主軸に対し偏心して設
けられたツールホルダと、このツールホルダの片側に回
転自在に突設され被加工管の内周を押圧するローラと、
ツールホルダの他側に突設され主軸の回転により被加工
管の端部外周を加工するバイトとを備えたことを特徴と
する。

【０００８】請求項２に記載の発明は、被加工管と同一
軸心線上に設けられて回転駆動される主軸と、この主軸
の端部にこの主軸に対し偏心して設けられたツールホル
ダと、このツールホルダの片側に回転自在に突設され被
加工管の外周を押圧するローラと、ツールホルダの他側
に突設され主軸の回転により被加工管の端部内周を加工
するバイトとを備えたことを特徴とする。

【０００９】

【作用】請求項１に記載の発明においては、パイプの端
部の内周を押圧して転動するローラによって、パイプの
端部の真円度は矯正され、真円度が矯正されたパイプの
端部の外周は、ローラが押圧されたパイプの端面外周側
に押圧されるバイトによって面取り加工される。

【００１０】また、請求項２に記載の発明においては、
パイプの端部の外周を押圧して転動するローラによっ
て、パイプの端部の真円度は矯正され、真円度が矯正さ
れたパイプの端部の内周は、ローラが押圧されたパイプ
の端面内周側に押圧されるバイトによって面取り加工さ
れる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明のパイプの端部加工装置の一実
施例を図面を参照して説明する。図１は、請求項１に記
載の発明のパイプの端部加工装置の一実施例を示す図
で、加工部のみを示す。また、図２は、図１で示したパ
イプの内周を押圧するローラ部分の部分拡大詳細横断面
図である。

【００１２】図１及び図２において、パイプの端部加工
装置に設けられた図示しない把持機構には、端部を加工
されるワークとしての機械構造用炭素鋼管（JISG3445）
でなる薄肉の被加工管１が把持部で横に把持されてい
る。

【００１３】この被加工管１の左側には、矢印Ａで示す
ように回転駆動される主軸６が前述した把持部と同一軸
心線上にパイプの端部加工装置から突設され、この主軸
６の先端には、フランジ部６ａがあらかじめ形成されて
いる。

【００１４】このフランジ部６ａの右側面には、図示し
ない右側面図では、円板状の面板５が設けられている。
この面板５には、左側面の中心部に座ぐり穴５ａが形成
され、フランジ部６ａから挿入され先端が面板５に形成
された複数のめねじ穴に螺合した六角穴付ボルト13でフ
ランジ部６ａに固定されている。

【００１５】面板５の右側面には、一対のガイドレール
５ｂが図１において縦に設けられ、このガイドレール５
ｂの上部には、略凸字状のツールホルダ２の基端が図１
において上下動自在に嵌合して固定され、このツールホ
ルダ２の下部左側面には、座ぐり部２ａが形成されてい
る。ツールホルダ２の下部右側面には、ボス２ｂの左端
が座ぐり部２ａと同一軸心上に溶接され、このボス２ｂ
の中心には、図２に示すように左右に貫通する軸穴２ｂ
１が形成されている。

【００１６】この軸穴２ｂ１には、詳細を図２で示す軸
８が左側から挿入されている。この軸８には、左端にフ
ランジ部８ａが形成され、このフランジ部８ａは、ツー
ルホルダ２の下部左側面に形成された前述した座ぐり部
２ａに遊嵌しており、フランジ部８ａの右側面は、座ぐ
り部２ａの底面に当接している。

【００１７】軸８の中間部から右側に形成されたやや小
径となる軸受部８ｂの左端には、環状の軸受座９が右側
から挿入され、この軸受座９の左側面の外周側は、前述
したボス２ｂの右側面に当接している。軸受座９の右側
には、一対の円すいころ軸受７が対称的に外側から圧入
され、この円すいころ軸受７は、略円筒状で外面が高周
波焼入れによって硬化されて耐摩耗性を向上されたスピ
ニングロール３の内面に両側からあらかじめ挿入されて
いる。このスピニングロール３の左右端には、外周に弧
状の面取り部３ａ，３ｂが形成されている。

【００１８】軸受部８ｂの先端には、右側の円すいころ
軸受（JISB1534）７の更に右側に断面凸字状の軸受押え
10が挿入されて、外部からの塵埃の侵入が阻止されてい
る。この軸受押え10の左側面内側の凸部は、右側の円す
いころ軸受７の内輪の右側面に当接している。

【００１９】軸受押え10の更に右側に突き出た軸受部８
ｂには、細目ねじが形成され、この細目ねじには、一対
の軸受ナット11が螺合され、これらの軸受ナット11は、
それぞれ締め付けられた後に、右側の軸受ナット11に形
成されたねじ穴に右側から挿入された止めねじ12で、ゆ
るみ止めが施されている。

【００２０】一方、図１において、ツールホルダ２の右
側面上部には、ボス２ｃがあらかじめ溶接されている。
このボス２ｃの右側面には、バイト４の上部が矢印Ｂで
示す方向に調整自在に固定され、このバイト４の下部に
は、チップ４ａがろう付けされている。

【００２１】このように構成されたパイプの端部加工装
置においては、主軸６を図１の矢印Ａで示すように回転
させながら、矢印Ｃで示すように図１において左側から
右方向に主軸６を駆動する。

【００２２】この主軸６の回転に伴い、フランジ部６ａ
に六角穴付ボルト13を介して固定されている面板５も回
転する。この面板５の回転に伴い、ツールホルダ２も主
軸６の軸心を軸に回転し、前述した主軸６の矢印Ｃに示
す方向への駆動によって、スピニングロール３の先端
は、被加工管１の左端からこの被加工管１の内周を押圧
しながら侵入する。

【００２３】すると、このスピニングロール３の先端の
外周に形成された図２で示す面取り部３ｂが被加工管１
の内周に、まず、当接するとともに、スピニングロール
３が被加工管１の内周を転動する。このとき、被加工管
１の内周に形成されていた製造誤差による凸部は、スピ
ニングロール３によって強く外側に押圧されて、被加工
管１は真円度が修正される。

【００２４】スピニングロール３が図１に示すように完
全に被加工管１の内部に送り込まれると、このスピニン
グロール３とともにツールホルダ２の外側にスピニング
ロール３と対置して固定されたバイト４も移動して、こ
のバイト４のチップ４ａが被加工管１の左端外周に接触
し、被加工管１の左側外周はバイト４によって面取り加
工される。

【００２５】このように構成されたパイプの端部加工装
置においては、被加工管１の端部の真円度の修正に続い
て、被加工管１をスピニングロール３で押圧した状態で
面取り加工を行うことができるので、被加工管１の端部
の内外周で形成する円と、面取り加工で形成される面取
り加工部の円とを同一軸心上に形成することができる。

【００２６】したがって、面取り加工面の深さを一定と
することができるので、被加工管１の端部に溶接される
フランジや、薄肉鋼管との溶接強度のばらつきを防ぐこ
とができる。また、被加工管１の直径が異なるときに
は、ツールホルダ２をガイドレール５ｂに沿って移動さ
せることで、任意の直径の被加工管にも対応することが
できる。

【００２７】なお、上記実施例では、被加工管１の端部
の面取り加工は、外面側のときで説明したが、図３
（ａ）で示すように、スピニングロール３とバイト４の
取付を構成することで、例えば、図３（ｂ）に示すよう
にパイプ１Ａの内面側に面取り加工を行って、円板状又
は環状の端板14を隅肉溶接するための面取り加工を行う
こともできる。

【００２８】図３（ａ）において、図１と異なるところ
は、ツールホルダ２の右側面に取り付けられたバイト４
は、図１においては外周側にチップ４ａを内側にして固
定したのに対し、図３（ａ）においては、ツールホルダ
２の右側の内側にチップ４ａを上向にして取り付けられ
ている。

【００２９】同様に、ツールホルダ２の右側面に突設さ
れたボス２ｂは、図１においては、内周側であったのに
対し、図３（ａ）では外周側となっている。この場合に
も、任意の直径の被加工管１に対して、スピニングロー
ル３で被加工管１を外側から押圧して真円度を修正しな
がら、被加工管１の端面内側の面取り加工を同時に同一
軸心線上に形成することができる。

【００３０】なお、上記実施例においては、バイト４に
よって被加工管１の端面に対して開先加工のみを行う例
で説明したが、バイト４で被加工管１の端面に対して被
加工管１の外面と直交方向と開先面の加工を同時に行う
ようにしてもよい。この場合には、端部をガス切断した
被加工管に対して、適用することで、ガス切断面の仕上
加工工程を省くことができる利点がある。

【００３１】

【発明の効果】以上、請求項１に記載の発明によれば、
被加工管と同一軸心線上に設けられて回転駆動される主
軸と、この主軸の端部にこの主軸に対し偏心して設けら
れたツールホルダと、このツールホルダの片側に回転自
在に突設され被加工管の内周を押圧するローラと、ツー
ルホルダの他側に突設され主軸の回転により被加工管の
端部外周を加工するバイトとをパイプの端部加工装置に
備えることで、パイプの端部の内周を押圧して転動する
ローラによって、真円度を矯正し、パイプの端部の外周
は、ローラと同時にパイプの端面外周側に押圧されるバ
イトによって面取り加工したので、開先加工のばらつき
に起因する溶接部の強度の低下を容易に防ぐことのでき
るパイプの端部加工装置を得ることができる。

【００３２】また、請求項２に記載の発明によれば、被
加工管と同一軸心線上に設けられて回転駆動される主軸
と、この主軸の端部にこの主軸に対し偏心して設けられ
たツールホルダと、このツールホルダの片側に回転自在
に突設され被加工管の外周を押圧するローラと、ツール
ホルダの他側に突設され主軸の回転により被加工管の端
部内周を加工するバイトとをパイプの端部加工装置に備
えることで、パイプの端部の外周を押圧して転動するロ
ーラによって、真円度を矯正し、パイプの端部の内周
は、ローラと同時にパイプの端面内周側に押圧されるバ
イトによって面取り加工したので、開先加工のばらつき
に起因する溶接部の強度の低下を容易に防ぐことのでき
るパイプの端部加工装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に記載の発明のパイプの端部加工装置
の一実施例を示す図。

【図２】図１の部分拡大詳細断面図。

【図３】（ａ）は、請求項２に記載の発明のパイプの端
部加工装置の一実施例を示す部分詳細図、（ｂ）は、請
求項２に記載の発明のパイプの端部加工装置の作用を示
す部分断面図。

【符号の説明】

１，１Ａ…被加工管、２…ツールホルダ、３…スピニン
グロール、４…バイト、５…面板、６…主軸、７…円す
いころ軸受、８…軸、９…軸受座、10…座金、11…軸受
ナット、12…止めねじ、13…六角穴付ボルト、14…端
板。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被加工管と同一軸心線上に設けられて回
転駆動される主軸と、この主軸の端部にこの主軸に対し
偏心して設けられたツールホルダと、このツールホルダ
の片側に回転自在に突設され前記被加工管の内周を押圧
するローラと、前記ツールホルダの他側に突設され前記
主軸の回転により前記被加工管の端部外周を加工するバ
イトとを備えたパイプの端部加工装置。
【請求項２】被加工管と同一軸心線上に設けられて回
転駆動される主軸と、この主軸の端部にこの主軸に対し
偏心して設けられたツールホルダと、このツールホルダ
の片側に回転自在に突設され前記被加工管の外周を押圧
するローラと、前記ツールホルダの他側に突設され前記
主軸の回転により前記被加工管の端部内周を加工するバ
イトとを備えたパイプの端部加工装置。