JPH10249685A - 円柱状材料の外面研磨方法及びその装置 - Google Patents

円柱状材料の外面研磨方法及びその装置

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JPH10249685A
JPH10249685A JP5311497A JP5311497A JPH10249685A JP H10249685 A JPH10249685 A JP H10249685A JP 5311497 A JP5311497 A JP 5311497A JP 5311497 A JP5311497 A JP 5311497A JP H10249685 A JPH10249685 A JP H10249685A
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JP
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polishing
cylindrical
tool
ring
polished
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JP5311497A
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English (en)
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Ryuji Tagami
竜司 田上
Koji Enoki
幸司 榎
Atsushi Kurobe
淳 黒部
Kazunari Nakamoto
一成 中本
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Nippon Steel Nisshin Co Ltd
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Nisshin Steel Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 被研磨材である円柱状材料の径変動に対する
柔軟性が高く、研磨砥石を使用して円柱状材料の外周面
を均一に研磨仕上げする。 【解決手段】 被研磨材である円柱状材料Pを円筒状又
はリング状研磨工具4の内部空間に送り込み、又は円柱
状材料Pの軸方向に沿って研磨工具4を移動させ、円柱
状材料Pの表面に押圧しながら研磨工具4を偏心回転さ
せる。研磨工具4は、研磨リング5の内周面に装着さ
れ、研磨リングホルダ3に設けた偏心ネジ7で偏心量が
調節される。送給ロール1及び排出ロール2としては、
研磨加工時に円柱状材料Pの振動や回転を抑制するた
め、それぞれ2本のロールを対向配置させることが好ま
しい。 【効果】 偏心回転する研磨工具4で外面研磨されるた
め、円柱状材料Pが比較的少ないパス数で均一な研磨面
に仕上げられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、パイプ,中実材等の円
柱状材料の外面を研磨する方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】丸パイプ等の円柱状材料の外周面に疵取
り研磨や粗研磨を施す場合、円柱状材料を回転させなが
らフラップホイール,ブラシ等の研磨工具で疵取り又は
粗研磨する方法が採用されている。この方法では、被研
磨材に曲り等の軸方向変形があると円柱状材料の回転時
に回転ブレが発生し、研磨ムラや未研磨領域が発生し易
くなる。回転ブレに起因する欠陥の発生を防止するた
め、特開平5−318306号公報では、内周部に研磨
工具をもつ保持具を円柱状材料を取り囲むように配置
し、保持具を円周方向に回転させながら保持具又は円柱
状材料を軸方向に移動させている。保持具を回転させる
方式であるため、円柱状材料が回転する際のブレがなく
なり、またエルボ等の湾曲した被研磨材でも加工でき
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】特開平5−31830
6号公報で提案されている方法では、研磨工具の摩耗に
対応できないため、研磨品質が安定化しない。また、被
研磨材である円柱状材料の径が異なるたびに研磨工具を
取り替える必要があり、作業性が劣る。本発明は、この
ような問題を解消すべく案出されたものであり、円柱状
材料の外周面に追従して研磨工具を偏心回転させること
により、被研磨材である円柱状材料の径変動に対する柔
軟性が高く、円柱状材料の外周面を均一に研磨仕上げす
ることを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の外面研磨方法
は、その目的を達成するため、被研磨材である円柱状材
料を円筒状又はリング状研磨工具の内部空間に送り込
み、又は円柱状材料の軸方向に沿って研磨工具を移動さ
せ、円柱状材料の表面に押圧しながら研磨工具を偏心回
転させることを特徴とする。円柱状材料を移動させなが
ら外面研磨する装置は、円柱状材料を搬送する送給ロー
ル及び排出ロールと、送給ロールと排出ロールとの間に
配置され、円柱状材料の中心軸を中心として回転駆動さ
れる研磨リングホルダと、中空円柱状内部空間を形成す
る研磨工具を装着した研磨リングと、研磨リングホルダ
に設けられ、円柱状材料の中心軸に対して研磨リングを
偏心させる偏心ネジとを備えている。送給ロール及び排
出ロールとしては、研磨加工時に円柱状材料の振動や回
転を抑制するため、それぞれ2本のロールを対向配置さ
せることが好ましい。
【0005】研磨工具を移動させながら円柱状材料を外
面研磨する装置は、円柱状材料を固定する固定台と、円
柱状材料の中心軸を中心として回転駆動される研磨リン
グホルダと、中空円柱状内部空間を形成する研磨工具を
装着した研磨リングと、研磨リングホルダの入側及び出
側に配置され、円柱状材料を支持する支持ロールと、研
磨リングホルダに設けられ、円柱状材料の中心軸に対し
て研磨リングを偏心させる偏心ネジと、円柱状材料の軸
方向に沿って研磨リングホルダ,研磨リング及び研磨リ
ングを移動させる移動機構とを備えている。入側及び出
側の支持ロールとしては、研磨加工時に円柱状材料の振
動や回転を抑制するため、それぞれ2本のロールを対向
配置させることが好ましい。
【0006】
【実施の形態】本発明に従った研磨装置は、たとえば図
1に示すように、被研磨材である円柱状材料Pを搬送で
きるロール間隔で送給ロール1及び排出ロール2を配置
している。送給ロール1及び排出ロール2としては、研
磨加工されている円柱状材料Pの振動や回転を抑制する
ため、それぞれ2本のロールを対向配置することが好ま
しい。送給ロール1及び搬出ロール2のロール間隔は、
任意の直径をもつ円柱状材料Pに対応できるように調節
可能になっている。送給ロール1と排出ロール2との間
に配置されている研磨リングホルダ3は、中空円柱状の
内壁に研磨工具4を装着した研磨リング5を備えてい
る。研磨リング5には、過負荷状態での研磨により発生
する深い研磨疵等を防止するため、円柱状材料Pの凹凸
面に接触して過負荷な状態になるとスリップするベアリ
ング6が組み込まれている。また、研磨リングホルダ5
には、研磨工具4の摩耗や円柱状材料Pの径の変更に対
応するため、偏心量を調節できる偏心ネジ7が設けられ
ている。研磨リングホルダ3は、モータ等の駆動装置に
接続された駆動ロール13からベルト14を介して伝達
される動力により回転駆動される(図2)。
【0007】円柱状材料Pが送給ロール1で送られ、研
磨工具4が研磨開始位置に移動すると、偏心ネジ7によ
り研磨リング5を研磨位置まで移動させる。次いで、円
柱状材料Pの中心軸回りに研磨リングホルダ3を回転さ
せると、研磨リング5内に配置された研磨工具4は、円
柱状材料Pの外周面に沿って偏心回転する。研磨工具4
の偏心回転により、一定した研磨圧力で円柱状材料Pの
外周面が均一に研磨される。このとき、円柱状材料Pの
外面にある凹凸に起因する過負荷が加わっても、研磨リ
ング5の周縁部にあるベアリング6が滑る。そのため、
円柱状材料Pの外周面に局部的な深い研磨疵が発生しな
い。外周面が均一に研磨された円柱状材料Pは、排出ロ
ール2から送り出される。この方式によるとき、研磨工
具4が偏心回転するため、柔軟性に乏しい研磨砥石を用
いた疵取り研磨や粗研磨工程であるにも拘らず、円柱状
材料Pの外周面を均一な研磨面に仕上げることが可能に
なる。また、研磨リング5の偏心回転のため、研磨工具
4の内周部を円柱状材料Pより大きく設定できる。その
ため、円柱状材料Pの径が研磨工具4の内径よりも小さ
い限り、偏心量及び送給ロール1と排出ロール2とのロ
ール間隔を調整することにより種々の直径をもつ円柱状
材料Pを研磨することができる。なお、図1,図2では
研磨砥石を使用した設備構成を使用したが、同様に偏心
回転を伴った研磨機能をもつ限り、フラップホイール等
の他の研磨工具を使用することも可能である。
【0008】研磨工具4は、円柱状材料Pの軸方向に移
動させることも可能である。この場合、たとえば図3に
示すように、円柱状材料Pを固定するスクロールチャッ
ク等のチャック8を備えた固定台9を使用する。固定台
9には、円柱状材料Pの軸方向に沿って研磨リング5を
移動させる移動軸10が設けられている。また、円柱状
材料Pの振動を抑制するため、適正なロール間隔でそれ
ぞれ2本の入側支持ロール11及び出側支持ロール12
を対向配置することが好ましい。この場合にも、偏心ネ
ジ7で偏心量を調整することにより、研磨工具4を偏心
回転させる。その結果、円柱状材料Pの外周面が均一に
研磨仕上げされる。また、研磨リング5を移動させると
き、固定した円柱状材料Pが外面研磨されるため、円柱
状材料Pが軸方向変形したものであっても、回転ブレが
発生する虞れがなく均一な研磨面に仕上げることができ
る。
【0009】
【実施例】 実施例1:外径25.4mm,肉厚1.0mm,長さ
2,000mmのSUS304ステンレス鋼丸パイプを
被研磨材(円柱状材料P)とし、図1に示した外面研磨
装置で粗研磨した。この円柱状材料Pは、全長で0.5
mmの曲がりがあり、外周面の表面粗さは最も大きい箇
所でRmax 20μmであった。研磨工具4に内径100
mmのレジンボンド砥石#80を使用し、パイプ送り速
度5m/分,砥石回転数2,000rpm,1パス当り
の砥石切込み量0.35mmの条件下で円柱状材料Pを
外面研磨した。比較のため、図4に示すように円柱状材
料Pを回転させながら研磨工具4を円柱状材料Pの外周
面に押し当て、円柱状材料Pを外面研磨した(比較例
1)。この場合、研磨工具4には直径100mmのレジ
ンボンド砥石を使用した。研磨条件は、円柱状材料Pの
回転数を100rpmとし、その他は本発明例と同じ条
件を採用した。研磨後の円柱状材料Pの表面を観察した
ところ、本発明に従って研磨したものでは、2パスで円
柱状材料Pの全域にわたって均一な研磨面を得ることが
でき、表面粗さはRmax 10μmであった。これに対
し、比較例1では、研磨工具4が円柱状材料Pに接触し
ないことがあり、2パスの研磨で未研磨部分が全表面積
の40%に達した。そして、円柱状材料Pの全体を均一
な研磨面にするためには10パスの研磨が必要であっ
た。
【0010】実施例2:研磨工具4としてレジンボンド
砥石#80に替えて内径100mmのフラップホイール
#80を使用する以外は、実施例1と同じ条件下で円柱
状材料Pを外面研磨した。比較のため、研磨工具4とし
てレジンボンド砥石#80に替えて内径100mmのフ
ラップホイール#80を使用する以外は、比較例1と同
じ条件下で円柱状材料Pを外面研磨した(比較例2)。
研磨後の円柱状材料Pの表面を観察したところ、本発明
に従って研磨したものでは、5パスで円柱状材料Pの全
域にわたって均一な研磨面を得ることができ、表面粗さ
はRmax 9μmであった。これに対し、比較例2では、
5パスで円柱状材料Pの全域にわたって研磨痕が残り、
表面疵が完全には除去されておらず、しかも円柱状材料
Pの表面に研磨疵が発生していた。また、比較例2では
研磨後の表面粗さがRmax 18μmと粗く、円柱状材料
Pの全体を均一な研磨面にするために9パスの研磨が必
要であった。
【0011】実施例3:図3の研磨装置を使用して研磨
工具4を移動させながら、実施例1と同じ条件下で円柱
状材料Pを外面研磨した。この場合、円柱状材料Pを固
定し、円柱状材料Pの軸方向に沿って研磨工具4を5m
/分の速度で移動させた。研磨された円柱状材料Pの表
面を観察したところ、実施例1と同様に2パスで表面全
域にわたり均一な研磨面となっており、表面粗さがR
max 10μmであった。
【0012】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、円筒状又はリング状の研磨工具を円柱状材料の表面
に押圧した状態で偏心回転させているので、円柱状材料
の外面を均一に研磨仕上げすることができる。また、円
柱状材料の外径に比較して研磨工具の内径を大きくし、
偏心量を調整して研磨工具を円柱状材料の外面に押し当
てているため、円柱状材料の外径が多少異なっても同じ
研磨工具を用いた研磨作業が可能となり、工具の取替え
にかかる作業負担が大幅に緩和される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 円柱状材料を移動しながら外面研磨する装置
の正断面図
【図2】 円柱状材料を移動しながら外面研磨する装置
の側断面図
【図3】 研磨工具を移動しながら円柱状材料を外面研
磨する装置
【図4】 円柱状材料を回転させながら外面研磨する研
磨工具
【符号の説明】
1:送給ロール 2:排出ロール 3:研磨リング
ホルダ 4:研磨工具 5:研磨リング 6:ベアリング 7:偏心ネジ
8:チャック 9:固定台 10:移動軸(移動機構) 11:入
側支持ロール 12:出側支持ロール 13:駆動
ロール 14:駆動ベルト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中本 一成 兵庫県尼崎市鶴町1番地 日新製鋼株式会 社技術研究所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被研磨材である円柱状材料を円筒状又は
    リング状研磨工具の内部空間に送り込み、又は円柱状材
    料の軸方向に沿って研磨工具を移動させ、円柱状材料の
    表面に押圧しながら研磨工具を偏心回転させる円柱状材
    料の外面研磨方法。
  2. 【請求項2】 被研磨材である円柱状材料を搬送する送
    給ロール及び排出ロールと、送給ロールと排出ロールと
    の間に配置され、円柱状材料の中心軸を中心として回転
    駆動される研磨リングホルダと、中空円柱状内部空間を
    形成する研磨工具を装着した研磨リングと、研磨リング
    ホルダに設けられ、円柱状材料の中心軸に対して研磨リ
    ングを偏心させる偏心ネジとを備え、円柱状材料の表面
    に押圧された状態で研磨工具が偏心回転する円柱状材料
    の研磨装置。
  3. 【請求項3】 被研磨材である円柱状材料を固定する固
    定台と、円柱状材料の中心軸を中心として回転駆動され
    る研磨リングホルダと、中空円柱状内部空間を形成する
    研磨工具を装着した研磨リングと、研磨リングホルダの
    入側及び出側に配置され、円柱状材料を支持する支持ロ
    ールと、研磨リングホルダに設けられ、円柱状材料の中
    心軸に対して研磨リングを偏心させる偏心ネジと、円柱
    状材料の軸方向に沿って研磨リングホルダ,研磨リング
    及び研磨リングを移動させる移動機構とを備え、円柱状
    材料の表面に押圧された状態で研磨工具が偏心回転する
    円柱状材料の研磨装置。
JP5311497A 1997-03-07 1997-03-07 円柱状材料の外面研磨方法及びその装置 Withdrawn JPH10249685A (ja)

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Effective date: 20040511