JPS5854945B2 - ロ−ル状被加工物の梨地放電加工装置 - Google Patents

ロ−ル状被加工物の梨地放電加工装置

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JPS5854945B2
JPS5854945B2 JP52116615A JP11661577A JPS5854945B2 JP S5854945 B2 JPS5854945 B2 JP S5854945B2 JP 52116615 A JP52116615 A JP 52116615A JP 11661577 A JP11661577 A JP 11661577A JP S5854945 B2 JPS5854945 B2 JP S5854945B2
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幸夫 加藤
国彦 佐藤
武夫 上林
照正 神馬
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H9/00Machining specially adapted for treating particular metal objects or for obtaining special effects or results on metal objects
    • B23H9/04Treating surfaces of rolls

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  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、放電によってロール状被加工物、特に有ク
ラウンロールの外周面を一定面粗度で梨地仕上げするに
際し、種々形状の異るロールに電極形状を合せる必要が
なく且つ加工時間を短縮してロール周面に均一な梨地加
工を施すためのロール状被加工物の梨地放電加工装置に
関するものである。
従来、圧延機で使用するロールの形状は、被圧延材の板
厚、板幅及び機械的性質並びに圧下率、原板形状等々に
より、種々の形状を実用化している。
第1図は従来のロール形状の一例を示したもので、フラ
ットロール(第1図a)、サインクラウンロール(第1
図b)、2段クラウンロール(第1図C)、ナローボデ
ィクラウン(第1図d)等が有り、圧延機の生産計画に
応じて此等を交互に或は数回連続して使用している。
それ故、ロールに梨地加工を施すダル加工機に於いても
、形状の異るロールを交互に加工する頻度は高く、その
場合にロール形状に応じて電極交換或は電極調整等を必
要とするため作業性が悪化し、結果的に時間的な損失と
多くの労力負担を来たしている。
従来、ロール放電加工機により行なわれる有クラウンロ
ールの梨地加工を見るに、第1の方法として、第2図a
に示す如く、ロール1の形状と同じ形状の電極2を前も
って製作し使用する方法が有り、電極2は機械加工する
か、或は第2図す。
Cの如くダミーロール1′を利用して電極形状を作り出
すものである。
いずれにしても、この方法は、ロール形状毎に、ロール
形状に同一形状の電極アセンブリーを準備する必要があ
り、ロール形状に応じて電極アセンブリーを交換しなけ
ればならず、電極の歩留りが悪い。
またダミーロールで電極形状を作り出す場合には、各ロ
ール毎にダミーロールが必要となるばかりか、第2図C
の如く、整形時のロール損耗量と電極損耗量の違いから
、理論的にもダミーロール1′におけるロール形状変化
量7は電極2の電極形状変化量8と同一とはならず、小
さ目のクラウン形状となる。
さらに、この方法は、ロール胴長、金山に亘り電極が必
要となり、この電極は加工能率向上のため多分割電極と
せざるを得ず、第2図aのA−A’断面として示す第2
図dの如く、電極間には周知の如く絶縁物3が必要にな
ることから、電極加工費がかさむと共に歩留りが低く、
或は電極ホルダー4、電極固定ボルト5、サーボ機構6
等の電極アセンブリー設定等が面倒となる。
加えて、周知の如く、放電現象は電極の縁部で最も効率
が良いため、第2図dの如き断面の電極形状で動かさず
に加工すると、ロール全面に亘る均一な放電加工は無理
で、ロール表面に縞模様を生じ、そのままでは圧延機用
ロールとしては使用できない。
そこで、加工時に電極をロール軸芯方向へ1つの電極巾
以内に移動させているが、ロール軸芯方向の移動では電
極とロールとの間隙を電極金山に亘り一定に保つことが
できず、軸芯方向の移動に代えてロール形状に沿って左
右方向に移動させる複雑な装置を必要とする。
しかし、ロール形状に沿った移動が出来たとしても、ロ
ール胴長全円に電極が対置されるため、移動外だけ電極
の片端力釦−ル面から外れ、外れた部分の電極が消耗し
ないことから電極形状がくずれ、ついにはロール形状も
両端面が初期の形状よりくずれて来る。
以上の如く、第1の方法は多くの欠点を有し、実用上難
かしく、経済性、品質性において劣る。
また第2の方法としても、第3図に示す如く、ロール1
の形状に合わせて分割構造を有しない単独電極2をロー
ル形状に沿って長手送りさせる方法がある。
この方法は、加工時間が長く、生産性の高い圧延機用ロ
ールの梨地放電加工装置としては実用できず、ロール形
状に合せた電極を使用する点で前述の第1の方法と同じ
欠点を持つ。
また電極材質を変えて有消耗とする方法であるが、黄銅
製電極の場合、銅製電極に比べ加工速度が略半分に低下
し、電極消耗量が多いため電極交換頻度が大きくなる。
さらに、黄銅がロール表面に耐着し易く、ロール梨地形
状としての凹凸数の低下を生ずる等の欠点を有し、この
第2の方法も実用化に際し、幾多の問題点を含むもので
あった。
この発明の目的は、放電によりロール状被加工物の外周
面を一定精度で梨地仕上げする場合に、ロール形状に電
極の形状を合わせる必要がなく、ロール表面と異る平面
形状の電極面をもつ複数分割された銅製電極を用いてロ
ール表面に均一な梨地放電加工を施すことが出来、加工
時間の短縮はもちろんのこと、作業能力の低減とロール
表面品質の向上をもたらし、さらに装置機構の簡略化を
達成するロール状被加工物の梨地放電加工装置を提供す
るものである。
以下に図面に基づいて、この発明の望ましい実施例を説
明する。
第4図は、この発明による梨地放電加工装置の一実施例
を示し、そのB −B’部断面の実施例を第5図に示す
第4図にて、梨地放電加工される有クラウンロール10
は、その両端の軸IL11’をもってロール支持台12
、12’に回動自在に載置される。
ロール支持台12側には、ロール駆動伝達機構13゜ロ
ール駆動減速機14を介してロール駆動モータ15が連
結配置され、有クラウンロール10は所望速度で定速回
転される。
一方、有クラウンロール10の回転軸線X −X’に沿
って複数分割された電極ヘッド18が配置され、この実
施例では5つの電極ヘッドを示すが、これに限定されな
いことは勿論である。
各電極ヘッド18は軸線x−x’方向の横送りを作り出
すため、軸線x−x’に平行配置されたヘッド横送り軸
19に取付けられ、ヘッド横送り軸19の回転に伴い右
もしくは右方向に、その分割間隔を保ったまま横送りさ
れる。
ヘッド横送り軸19の回動は、ヘッド横送りモータ21
を定速で駆動させることによりヘッド横送り減速機20
を介して行なわれる。
電極ヘッド18の各々には、それぞれ1対の電極16が
設けられ、電極16は銅製であり、且つロール形状とは
異る平面形状の電極面を持つ矩形電極である。
勿論、1つの電極ヘッド1に、1つの電極16を設けて
も良いし、2つ以上であってもよい。
各電極16は電極ヘッド18に電極ホルダー17をもっ
て保持される。
この電極ヘッド部分の詳細は、B−B’断面を表す第5
図に示す2つの実施例によって明らかにされる。
まず第5図aの実施例をみるに、電極16は電極ホルダ
ー17に電極フィードローラ22をもって嵌挿保持され
、電極ヘッド18に取付けられたサーボ機構25によっ
て電極16を有クラウンロール10に初期状態で突接さ
せている。
第5図すは他の実施例を示すもので、電極ホルダー16
の窪み部にスプリング23を収納すると共に電極16を
嵌め込み、有クラウンロール10に電極16がスプリン
グ23に押されて突接した状態で、電極固定装置24に
よって電極ホルダー17に固定する。
電極ホルダー17は電極ヘッド18に取付けられたサー
ボ機構25により、放電加工時における電極16と有ク
ラウンロール10との間隙を一定にすべく制御される。
次に、第4図を再び参照して、この発明の梨地放電加工
装置の動作を説明するに、まず第5図に示したフィード
ローラ機構成はスプリング機構により、各電極16の先
端を有クラウンロール10の形状接線に沿って押し当て
る。
次いで、電極ホルダー17に電極16を固定し、ロール
と電極間をケロシンの様な絶縁油で浸し、ロール駆動モ
ータ15で有クラウンロール10を定速回転すると共に
、ヘッド横送りモータ21でヘッド横送り軸19を定速
回転して電極ヘッド18を横送りし、電極ヘッド18の
サーボ機構25(第5図参照)でロール仕上面粗さ見合
った極間々隙を作りながら梨地放電加工を進めていく、
このときの各電極16の横送り量は、電極巾を越えて隣
接する電極までの間で送れば十分である。
この場合、放電加工を開始する前のロールに対向する電
極面の形状は、ロールの形状に合っていない矩形の板状
のものである。
それ故、放電加工条件の内の電気的条件により電極消耗
重量比が10〜70%の範囲となるように、電極に印加
する加工電流の大きさを選ぶ。
この電気的条件を表1に、また加工ロール面粗さと電極
重量消耗量との関係を第6図のグラフに、各々実用結果
として得られた値を示す。
ロールを圧延で縞模様を生ずるという支障を起さない範
囲で加工するには、加工回転数の変動が3.4rpmの
回転速度において3回以内であれば問題のないことが実
験的に明らかにされている。
それ故、加工前にロール形状に合っていない電極端面形
状をもつこの発明における矩形電極であっても、電極の
断面積と巾、及び電極重量消耗比の3条件を考慮するこ
とにより、ロール全面に均一な梨地放電加工が可能とな
ったものである。
この事実を、この発明の実施例、即ち第7図に示す如き
クラウン量30/1001mの有クラウンロール10を
面粗さRz=18μに次の(イ)〜(へ)の条件の下に
梨地放電加工する場合を例にとって説明する。
(イ)ロール長さくL) 2000u
+(ロ) ロール径 (D) 561
關φ(ハ)ロール回転数(N) 3.4
rpmに)電極ヘッド横送り速度(f) 2.
4 mvt/mvt(ホ)電極寸法 幅
50■×厚2■(へ)単位面積当りの電極消耗量(a)
0.7mU雪今、仮り電極ヘッド18に電極ホルダ
ー17で取付けられた電極16を、有クラウンロール1
0の中央から左端部まで横送りして放電加工をしたとす
ると、電極16は左端部で電極偏消耗長さ26の形状変
化を生ずる。
この電極16がロール中央から左端部に至る間までのロ
ール総回転数(Nt )は、 3.4 Nt−(L/2)×(N/f)−1000X; f:1
416回転である。
従って、ロールの1回転当りのクラウン形状変化(ε)
は、 ε−電極偏消耗長さハt−25μ/1416−:0.0
18μ/回転となり、またロールの1回転当りの電極消
耗長さく′l)は、 7=(加工面積×a)/(電極断面積XNt)=87μ
/回転となる。
その結果、電極16は有クラウンロール10が(ε/l
)×360°=0.074°回転する間にロール形状に
合うこととなり、前述の縞模様を生じない3回転以下と
いう条件を十二分に満足し、ロール形状に合っていない
電極平面形状であっても問題がないことが実証される。
以上の実施例は凸形サインクラウンロールの梨地放電加
工を例にとって説明したが、第1図C2dを含めて他の
全ての有クラウンロールについて、同様の見地からこの
発明の梨地放電加工装置が適用できる。
以上説明した如く、この発明のロール状被加工物の梨地
放電加工装置によって、もはや電極自体を各種のロール
形状に応じて予じめ整形準備する必要はなく、矩形電極
をそのまま使用することができ、電極費用および作業工
数の低減が図られると共に、電極ヘッドを複数使用し、
且つ各電極ヘッド毎に複数の電極を分割配置したことか
ら、電極アセンブリの簡略化を図ることができ、電極の
横送り量もわずかで済むことから加工時間が大巾に短縮
され、結果的に設備費用と労力負担の軽減をもたらし、
高生産説備の圧延機梨地ロールの加工装置としての実用
化を成し遂げたものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は圧延ロールの種々の形状を例示した説明図、第
2図は従来の梨地放電加工の1例を示す説明図、第3図
は従来の梨地放電加工の他の例を示す説明図、第4図は
この発明による梨地放電加工装置の一実施例を示す説明
図、第5図は第4図B−B’断面についての実施例を示
す説明図、第6図は、加工ロール面粗さくRz)に対す
る電極消耗量の関係を示すグラフ図、第7図はこの発明
における矩形電極を使用した場合に均一な梨地放電加工
が均一に施される事実を実証するために用いられる説明
図である。 1・・・・・・ロール、1′・・・・・・タミーロール
、2・・・・・・電極、3・・・・・・絶縁物、4・・
・・・・電極ホルダー 5・・・・・・電極固定ボルト
、6・・・・・・サーボ機構、7・・・・・・電極形状
加工時のロール形状変化量、8・・・・・・電極形状加
工時の電極形状変化量、10・・・・・・有クラウンロ
ール、1’l、11’・・・・・・ロール軸、12・・
・・・・ロール支持台、13・・・・・田−ル駆動伝達
機構、14・・・・・・ロール駆動減速機、15・・・
・・・ロール駆動モータ、16・・・・・・電極、17
・・・・・・電極ホルダー、18・・・・・・電極ヘッ
ド、19・・・・・・ヘッド横送り軸、20・・・・・
・ヘッド横送り減速機構、21・・・・・・ヘッド横送
りモータ、′22・・・・・・電極フィードローラ、2
3・・・・・・スプリング、24・・・・・・電極固定
装置、25・・・・・・サーボ機構、26・・・・・・
電極偏消耗長さ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 有クラウンロール状被加工物を回転させると共に、
    電極を前記ロール状被加工物の回転軸方向に移動させ、
    前記電極と前記ロール状被加工物とで形成される加工間
    隙に放電を発生させて前記放電加工物の外周面を梨地仕
    上げするロール状被加工物の梨地放電加工装置において
    、 前記ロール状被加工物の回転軸方向に沿って所望間隔を
    もって複数の電極ヘッドを分割配置し、該電極ヘッドの
    各々には前記ロール状被加工物のロール面形状とは異る
    平面形状の電極面を有すると共に、放電加工に際し電極
    重量消耗比を10〜70%の範囲とする加工電流が印加
    される銅製矩形電極が設けられ、該銅製矩形電極の電極
    面を前記ロール状被加工物のロール表面に対し所定間隙
    に維持せしめるサーボ機構が前記各電極ヘッド毎に備え
    られ、前記各電極ヘッドを前記ロール状被加工物の回転
    軸方向に電極巾を越えて少なくとも隣接する電極間の取
    付ピッチまで横送りせしめる移動機構に取付けて成るこ
    とを特徴とするロール状被加工物の梨地放電加工装置。
JP52116615A 1977-09-30 1977-09-30 ロ−ル状被加工物の梨地放電加工装置 Expired JPS5854945B2 (ja)

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