JPH10291113A - 曲面切削装置及び曲面の切削方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】Ｈ形鋼で形成される柱と梁の接合部分の溶接箇
所裏側に設けられる裏当て金具は、曲面をプレス加工す
ることにより形成されていた。ところが、接合部分に形
成されるコーナー曲面の半径は、梁の大きさによって多
数の規格値が設定されており、この規格に完全に対応す
るためには、プレスによる加工では設備に多大な費用が
かかるため、供給側であるメーカーも十分に対応しきれ
ていないのが実情である。 【解決手段】曲面切削装置Ａは基台１を備えている。基
台１には駆動モーターＭで駆動されるカッター３２が設
けてある。カッター３２近傍には位置決め部材４と切削
台装置５が配設してある。切削台装置５はスライド調整
可能な軸受台５０を備えている。軸受台５０には中心軸
ロッド５１ａを介し可動体５２が回動可能に取り付けて
ある。可動体５２には、基準ロッド５４を位置決め部材
４側へ突出させた受側保持具５５が移動調整可能に設け
てある。受側保持具５５の保持空間部５５０にはクラン
プロッド５６により押圧される押圧部材５６１と協働し
て裏当て金具６を保持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、曲面切削装置及び
曲面の切削方法に関するものである。更に詳しくは、Ｈ
形鋼で形成される柱と梁の接合部分の溶接箇所裏側に設
けられる裏当て金具の曲面部分を任意の半径で加工する
ことができる曲面切削装置及び曲面の切削方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】鉄骨構造において、Ｈ形鋼で形成される
柱と梁の接合部分の溶接箇所裏側には、溶接漏れが生じ
ないように裏当て金具が設けられる。図６に裏当て金具
の構造を示す。裏当て金具６は、例えば幅２５ｍｍ、厚
さ９ｍｍで所要長さを有する形状であり、長さ方向端部
の一方の角辺部に、例えば８ｍｍの半径を有する曲面６
０が形成されている。この裏当て金具６は、図７
（ａ）、（ｂ）に示すように、梁７０のフランジ７１と
ウェブ７２の接合部分に形成されるコーナー曲面７３に
曲面６０を当接させて、梁７０と柱７４の接合部分のフ
ランジ７１と柱７４の隙間７５の裏面側に取り付けられ
る。これにより、隙間７５の底部が塞がれるので、溶接
漏れが生じない。従来、この裏当て金具６の形成は、曲
面６０をプレス加工することにより行われていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記したよう
な従来の裏当て金具の形成方法には、次のような課題が
あった。すなわち、梁７０のフランジ７１とウェブ７２
の接合部分に形成されるコーナー曲面７３の半径は、梁
７０の大きさによって多数の規格値が設定されている。
この規格に完全に対応するためには、上記プレスによる
加工では設備に多大な費用がかかるため、供給側である
メーカーも十分に対応しきれていないのが実情である。

【０００４】本発明は、上記課題を解消するもので、Ｈ
形鋼で形成される柱と梁の接合部分の溶接箇所裏側に設
けられる裏当て金具の曲面部分を任意の半径で加工する
ことができる曲面切削装置及び曲面の切削方法を提供す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に講じた本発明の手段は次のとおりである。第１の発明
にあっては、曲面切削装置であって、回転時の切削軌跡
面が本質的に円筒形または円錐筒形であるカッターと、
切削部表面を上記カッターの切削軌跡面に当接または近
接させた状態で被切削体を保持する保持手段と、当該保
持手段を被切削体の切削部表面を切削する方向へ円弧を
描くようにして移行可能かつ移行半径が調整可能な移行
手段と、を備えていることを特徴とする、曲面切削装置
である。

【０００６】第２の発明にあっては、曲面切削装置であ
って、基台と、駆動モーターと、当該駆動モーターによ
り駆動され、回転軸の軸方向を水平にして上記基台に設
けてあり、回転時の切削軌跡面が本質的に円筒形または
円錐筒形であるカッターと、切削部表面を上記カッター
の切削軌跡面に当接または近接させた状態で被切削体を
保持する保持手段と、当該保持手段を上下方向へ円弧を
描くようにして移行可能かつ移行半径が調整可能な移行
手段と、を備えていることを特徴とする、曲面切削装置
である。

【０００７】第３の発明にあっては、被切削体の切削始
線の位置を調整する手段を備えていることを特徴とす
る、第１または第２の発明に係る曲面切削装置である。

【０００８】第４の発明にあっては、曲面の切削方法で
あって、切削部表面をカッターの回転時の切削軌跡面に
当接または近接させた状態で被切削体を保持し、当該被
切削体を円弧を描くように移行させて、切削部表面を円
弧面状に切削して曲面を形成し、移行半径を調整するこ
とにより、切削する曲面の半径を調整するようにしたこ
とを特徴とする、曲面の切削方法である。

【０００９】（作 用）第１の発明に係る曲面切削装置
により被切削体の加工を行う場合、まず、被切削体を切
削部表面をカッターの回転時の切削軌跡面に当接または
近接させた状態で保持手段により保持する。カッターを
駆動し、移行手段によって保持手段を被切削体の切削部
表面を切削する方向へ円弧を描くようにして移行させ
る。これによって、被切削体には曲面が形成される。ま
た、曲面の半径を調整する場合は、保持手段の移行半径
を調整するようにする。

【００１０】第２の発明に係る曲面切削装置により被切
削体の加工を行う場合、まず、被切削体を切削部表面を
カッターの回転時の切削軌跡面に当接または近接させた
状態で保持手段により保持する。カッターを駆動し、移
行手段によって保持手段を上下方向へ円弧を描くように
して移行させる。これによって、被切削体の表面は切削
されて曲面が形成される。また、曲面の半径を調整する
場合は、保持手段の移行半径を調整するようにする。

【００１１】第３の発明に係る曲面切削装置により被切
削体の加工を行う場合、被切削体の切削始線の位置を調
整する手段を備えているので、曲面の長さを最も適当な
長さに設定することができる。すなわち、被切削体の切
削側先端面に形成される切削終線を、切削されない側の
面から例えば１ｍｍの位置に設ける等、細かい調整が可
能となる。

【００１２】第４の発明に係る曲面の切削方法にあって
は、切削部表面をカッターの回転時の切削軌跡面に当接
または近接させた状態で被切削体を保持し、当該被切削
体を円弧を描くように移行させて、切削部表面を円弧面
状に切削して曲面を形成し、移行半径を調整することに
より、切削する曲面の半径を調整するので、被切削体に
形成する曲面の半径を任意に調整できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
き更に詳細に説明する。図１は本発明に係る曲面切削装
置の一実施の形態を示す斜視図、図２は図１に示す曲面
切削装置の概略平面図、図３は図１に示す曲面切削装置
の概略側面図、図４はカッターと切削台装置の構造を示
す断面説明図である。なお、図１においては可動体を上
方へ回動させてある状態が表されており、裏当て金具が
保持されている。

【００１４】符号Ａは曲面切削装置で、長方形の基台１
を備えている。基台１の長さ方向の一端側には駆動モー
ターＭが取り付けてある。基台１の長さ方向中間部分の
幅方向端部には、所要の間隔をおいて設けてある軸受２
ａ、２ｂを有する軸受台２が取り付けてある。軸受２
ａ、２ｂ間には、回転軸２０が軸支してある。回転軸２
０には、径大プーリー２１と径小プーリー２２が固着さ
れている。

【００１５】基台１の長さ方向他端側の幅方向端部に
は、所要の間隔をおいて設けてある軸受３ａ、３ｂを有
するコ板状の軸受台３が取り付けてある。また、軸受台
３と幅方向において反対側の基台１端部には、Ｌ板状の
軸受３ｃが設けてある。軸受３ａ、３ｂ、３ｃ間には、
回転軸３０が貫通して軸支してある。軸受３ａ、３ｂ間
の回転軸３０には、プーリー３１が固着してある。軸受
３ｂ、３ｃ間の回転軸３０には、円柱状のカッター３２
が固着してある。カッター３２の周面には、回転時の切
削面軌跡が円筒状となるように配置された複数のチップ
３３が取り付けてある。なお、径大プーリー２１と駆動
モーターＭのプーリー１１間及び径小プーリー２２とプ
ーリー３１間にはベルトＢが巻掛けてある。

【００１６】また、基台１のうち、カッター３２の中間
部分に対応する位置には、上部に停止段部４０を有する
位置決め部材４が立設してある。また、停止段部４０よ
り上部側には、水平方向に貫通して設けられた挿通孔４
１が設けてある。挿通孔４１には、停止段部４０とは反
対側から締付ボルト４２が螺合されている。更に、位置
決め部材４の前部側には、被切削物の先端部を受ける調
整ボルト４３が垂直に螺合してある。調整ボルト４３は
回すことによりヘッドの高さの調整が可能である。

【００１７】軸受３ｂ、３ｃ間の更に長さ方向他端側の
基台１には、切削台装置５が配設してある。切削台装置
５は、所要の間隔で設けられた軸受５０ａ、５０ｂを有
するコ板状の軸受台５０を備えている。軸受台５０は、
二本のスライドレール１２ａ、１２ｂに沿って所定の範
囲内でスライドできるように基台１に取り付けてある。
なお、軸受台５０は、基台１裏側から軸受台５０下面に
螺合してある固定ネジ５９により固定される。また、軸
受５０ａ、５０ｂ間には、コ板状の可動体５２が、側板
５２１、５２２を中心軸ロッド５１ａ、５１ｂによって
軸支して回動可能に軸支されている。なお、中心軸ロッ
ド５１ａ、５１ｂの中心高さは、上記カッター３２の回
転中心と同じ高さに設定されている。

【００１８】可動体５２の側板５２１、５２２には、カ
ッター３２側の下部を円弧状に切欠いて切欠部５２３が
設けてある。側板５２１、５２２の先端部には、塞板５
３が固着されている。塞板５３の中央部には、挿通孔５
３０が貫通して設けてある。挿通孔５３０には基準ロッ
ド５４がスライド可能に挿通してある。基準ロッド５４
の外側先端面には、上記位置決め部材４の挿通孔４１に
対応するネジ孔５４０が設けてある。

【００１９】基準ロッド５４の可動体５２の内部側先端
部には、ネジ部５４１が形成してある。ネジ部５４１
は、可動体５２の内部にスライド可能に配置してあり、
被切削体を保持する受側保持具５５に螺着して固着され
ている。受側保持具５５は、内部側に保持空間部５５０
を有している。

【００２０】一方、可動体５２の外板５２４には挿通孔
５２９が設けてあり、挿通孔５２９にはクランプロッド
５６が挿通してある。クランプロッド５６の外端部には
ハンドル５６０が設けてある。クランプロッド５６は中
間部分に設けてあるネジ部５６２を、受側保持具５５の
側板５５５のネジ孔５５６に螺合させてあり、先端部に
は押圧部材５６１が回転可能に取り付けてある。押圧部
材５６１は、上記受側保持具５５の保持空間部５５０内
に移動可能に配置されている。受側保持具５５の上面の
二箇所にはネジ孔５５１、５５２が設けてある。可動体
５２の側板５２１、５２２の上面にはネジ孔５２５、５
２６が設けてある。また、塞板５３の上面には、挿通孔
５３０に貫通するネジ孔５３１が設けてある。

【００２１】ネジ孔５３１には、基準ロッド５４を締付
固定するボルト（図示省略）が螺合される。また、可動
枠５２の上面側には、上面板５７が取り付けてある。上
面板５７は、前後側に挿通孔５７１、５７２が設けてあ
り、両側に挿通長孔５７３、５７４が設けてある。そし
て、上面板５７は、ネジＮを挿通孔５７１、５７２を挿
通してネジ孔５５１、５５２にねじ込み、更に、ネジＮ
を挿通長孔５７３、５７４を挿通してネジ孔５２５、５
２６にねじ込んで固定される。

【００２２】（作 用）図５（ａ）は受金具の切削半径
が大きい場合の切削状態を示す説明図、図５（ｂ）は受
金具の切削半径が小さい場合の切削状態を示す説明図、
図６は本発明に係る曲面切削装置でつくられる裏当て金
具の斜視図である図１ないし図６を参照して、裏当て金
具を加工する場合を例にとり本発明に係る曲面切削装置
の作用を説明する。

【００２３】（１）軸受台５０の中心軸ロッド５１ａ、
５１ｂの中心軸線と、カッター３２の切削面軌跡の距離
を、切削する曲面の半径と同じ値にあらかじめ設定し
て、軸受台５０を固定しておく。また、基準ロッド５４
は位置決め部材４の停止段部４０に載置され、挿通孔４
１を貫通した締付ボルト４２を基準ロッド５４のネジ孔
５４０に螺合して固定されている。 （２）裏当て金具６を受側保持具５５の保持空間部５５
０に収容し、その下端部を、あらかじめ高さが調整され
た調整ボルト４３のヘッド上面に載置する。そして、ク
ランプロッド５６をスライドさせてハンドル５６０を回
し、押圧部材５６１と受側保持具５５で裏当て金具６を
保持固定する。なお、このとき、裏当て金具６の切削部
表面はカッター３２の回転時の切削軌跡面に当接または
近接するようにしてあり、受側保持具５５の当接面はそ
の基準面となっている。

【００２４】（３）カッター３２を回転駆動し、締付ボ
ルト４２を緩めてネジ孔５４０から外し、可動体５２を
中心軸ロッド５１ａ、５１ｂを中心として上方へ回動さ
せる。これによって、可動体５２及び可動体５２に保持
されている裏当て金具６は、円弧を描くようにして移行
し、裏当て金具６の先端角辺部は切削されて、曲面６０
が形成される。

【００２５】（４）裏当て金具６の曲面６０の半径を変
更する場合は、軸受台５０の中心軸ロッド５１ａ、５１
ｂの中心軸線と、カッター３２の切削面軌跡の距離を変
更すればよい。この作業は次のように行う。まず、可動
体５２を下へ回動させて降ろし、締付ボルト４２を基準
ロッド５４のネジ孔５４０に螺合して固定する。また、
挿通長孔５７３、５７４を通して螺着してあるネジＮを
緩めて上面板５７の固定をフリーにし、更に固定ネジ５
９を緩めて軸受台５０をフリーにする。そして、軸受台
５０を移動させて中心軸ロッド５１ａ、５１ｂの中心軸
線と、カッター３２の切削面軌跡の距離を調整し、再び
軸受台５０と上面板５７を固定する。

【００２６】後は、（２）（３）の手順と同様にして、
裏当て金具６に曲面６０を切削形成することができる。
なお、調整ボルト４３のヘッド高さを調整することによ
り、曲面６０の長さを最も適当な長さに設定することが
できる。すなわち、裏当て金具６に形成される切削終線
（図示省略）を、切削されない側の面から例えば１ｍｍ
の位置に設ける等、細かい調整が可能となる。

【００２７】なお、本明細書で使用している用語と表現
はあくまで説明上のものであって、限定的なものではな
く、上記用語、表現と等価の用語、表現を除外するもの
ではない。また、本発明は図示の実施の形態に限定され
るものではなく、技術思想の範囲内において種々の変形
が可能である。

【００２８】

【発明の効果】本発明は上記構成を備え、次の効果を有
する。 （ａ）請求項１記載の発明に係る曲面切削装置により被
切削体の加工を行う場合には、まず、被切削体を切削部
表面をカッターの回転時の切削軌跡面に当接または近接
させた状態で保持手段により保持し、カッターを駆動
し、移行手段によって保持手段を被切削体の切削部表面
を切削する方向へ円弧を描くようにして移行させれば、
被切削体に曲面を形成することができる。また、保持手
段の移行半径を調整することによって、曲面の半径を任
意に設定することができる。従って、例えばＨ形鋼で形
成される柱と梁を接合する作業において、規格値に的確
に対応した曲面を有する裏当て金具が提供できる。

【００２９】（ｂ）請求項２記載の発明に係る曲面切削
装置により被切削体の加工を行う場合には、まず、被切
削体を切削部表面をカッターの回転時の切削軌跡面に当
接または近接させた状態で保持手段により保持し、カッ
ターを駆動し、移行手段によって保持手段を上下方向へ
円弧を描くようにして移行させれば、被切削体に曲面を
形成することができる。また、保持手段の移行半径を調
整することによって、曲面の半径を任意に設定すること
ができる。

【００３０】（ｃ）請求項３記載の発明に係る曲面切削
装置により被切削体の加工を行う場合には、被切削体の
切削始線の位置を調整する手段を備えているので、曲面
の長さを最も適当な長さに設定することができる。すな
わち、被切削体の切削側先端面に形成される切削終線
を、切削されない側の面から例えば１ｍｍの位置に設け
る等、細かい調整が可能となる。

【００３１】（ｄ）請求項４記載の発明に係る曲面の切
削方法にあっては、切削部表面をカッターの回転時の切
削軌跡面に当接または近接させた状態で被切削体を保持
し、当該被切削体を円弧を描くように移行させて、切削
部表面を円弧面状に切削して曲面を形成し、移行半径を
調整することにより、切削する曲面の半径を調整するの
で、被切削体に形成する曲面の半径を任意に調整でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る曲面切削装置の一実施の形態を示
す斜視図。

【図２】図１に示す曲面切削装置の概略平面図。

【図３】図１に示す曲面切削装置の概略側面図。

【図４】カッターと切削台装置の構造を示す断面説明
図。

【図５】（ａ）受金具の切削半径が大きい場合の切削状
態を示す説明図、（ｂ）受金具の切削半径が小さい場合
の切削状態を示す説明図。

【図６】本発明に係る曲面切削装置でつくられる裏当て
金具の斜視図。

【図７】（ａ）、（ｂ）裏当て金具の使用状態を示す説
明図。

【符号の説明】

Ａ 曲面切削装置 １ 基台 Ｍ 駆動モーター １１ プーリー ２ 軸受台 ２ａ、２ｂ 軸受 ２０ 回転軸 ２１ 径大プーリー ２２ 径小プーリー ３ 軸受台 ３ａ、３ｂ、３ｃ 軸受 ３１ プーリー ３２ カッター ３３ チップ Ｂ ベルト ４ 位置決め部材 ４０ 停止段部 ４１ 挿通孔 ４２ 締付ボルト ４３ 調整ボルト ５ 切削台装置 ５０ 軸受台 ５０ａ、５０ｂ 軸受 １２ａ、１２ｂ スライドレール ５９ 固定ネジ ５２ 可動体 ５２１、５２２ 側板 ５１ａ、５１ｂ 中心軸ロッド ５２３ 切欠部 ５２４ 外板 ５２９ 挿通孔 ５３ 塞板 ５３０ 挿通孔 ５４ 基準ロッド ５４０ ネジ孔 ５４１ ネジ部 ５５ 受側保持具 ５５０ 保持空間部 ５６ クランプロッド ５６０ ハンドル ５６１ 押圧部材 ５６２ ネジ部 ５５１、５５２ ネジ孔 ５５５ 側板 ５５６ ネジ孔 ５２５、５２６ ネジ孔 ５３１ ネジ孔 ５３２ ボルト ５７ 上面板 ５７１、５７２ 挿通孔 ５７３、５７４ 挿通長孔

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【手続補正書】

【提出日】平成９年５月１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図７】

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 曲面切削装置であって、 回転時の切削軌跡面が本質的に円筒形または円錐筒形で
   あるカッターと、 切削部表面を上記カッターの切削軌跡面に当接または近
   接させた状態で被切削体を保持する保持手段と、 当該保持手段を被切削体の切削部表面を切削する方向へ
   円弧を描くようにして移行可能かつ移行半径が調整可能
   な移行手段と、を備えていることを特徴とする、 曲面切削装置。
2. 【請求項２】 曲面切削装置であって、 基台と、 駆動モーターと、 当該駆動モーターにより駆動され、回転軸の軸方向を水
   平にして上記基台に設けてあり、回転時の切削軌跡面が
   本質的に円筒形または円錐筒形であるカッターと、 切削部表面を上記カッターの切削軌跡面に当接または近
   接させた状態で被切削体を保持する保持手段と、 当該保持手段を上下方向へ円弧を描くようにして移行可
   能かつ移行半径が調整可能な移行手段と、を備えている
   ことを特徴とする、 曲面切削装置。
3. 【請求項３】 被切削体の切削始線の位置を調整する手
   段を備えていることを特徴とする、 請求項１または２記載の曲面切削装置。
4. 【請求項４】 曲面の切削方法であって、 切削部表面をカッターの回転時の切削軌跡面に当接また
   は近接させた状態で被切削体を保持し、当該被切削体を
   円弧を描くように移行させて、切削部表面を円弧面状に
   切削して曲面を形成し、移行半径を調整することによ
   り、切削する曲面の半径を調整するようにしたことを特
   徴とする、 曲面の切削方法。