JPS594245B2 - 管ストツクから環状の加工片を準備する方法とその方法を実施する機械 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えば、特許第１３２９２５１号、第１３７
８５０８号、第１３８４３８７号、第１３８４３８８号
、第１３９５７２６号および共に検層中の特許出願第３
２７８３／７４号、第３２７８４／７４号、３２７８５
／７４号、第３２７８６／７４号に記載されたような方
法でリング・ローリングにより成形するの・に適当な加
工品を作るために管ストックから環状の金属加工片を準
備することに関する。

このようなブランクを製造するために利用できる自動機
械がある。

多分、最も適当なのは多スピンドル旋盤であろう。

しかしながら、多スピンドル旋盤は、もともと単純な環
状リングよりもつと複雑な構成部品を製造するように設
計されているので、そのような加工片を製造するために
必要な機械よりいっそう複雑な機械である。

このような旋盤の他の不利益は、資本費用が高いこと、
剛性がないこと、スピンドル速度が低いことであり、こ
のため超硬バイトを取りつけて高速旋削を用いることが
できず、その結果製造速度が低下することになる。

しかしながら、管から環状の加工片を製造することに関
する機械加工作業の主な不利益は、慣用の突切りブレー
ドにより生ずる材料の損失である。

例えば、軸受軌道輪の製造では、非常に高価な管の材料
の１５乃至２０％がこの突切りブレードによる削りくず
の形で失なわれる。

それ故、本発明の目的は、このくずを減少させることで
ある。

本発明による管ストックから環状の加工片を準備する方
法では、管ストックを突切りローリング工程にかけ、突
切りローリング工具を加工片の最終機械加工の孔径に大
体相当する深さまで前進させるが、管ストックからその
ある長さのものが切断される前に停止させ、その後管の
部分的に切断された長さのものの内径を機械加工して加
工片の所望の内径にするのである。

ローリング工具の前進深さに依存して、この機械加工に
よって加工品が管ストックから分離されるかまたは薄い
環状帯により管ストックにつながったままになる。

後者の場合には、中ぐりおよび旋削バイトを引込めた後
ローリング工具をさらにある量だけ前進させ、それによ
り加工品を管ストックから分離する。

この方法の利益は、突切りローリング工程中、ロール突
切り工具が従来の突切り作業で通常失なわれるような金
属を軸方向に変位させ、それによって非常に材料が節約
されることであ仝。

加工片の内面または孔を正確な寸法に機械加工すること
が必要であり、従ってこの段階で失なわれる金属は従来
の旋削作業で失なわれる金属より僅かである。

部分的に切断される管の突切りローリング工程と孔の機
械加工を別々の機械で行なうことができる。

しかしながら、前記の加工は本発明のもう一つの面を形
成する単独の機械で行なうのが望ましい。

その単独の機械は、管ストックを支持するための回転可
能な”チャックと、ある長さの管を部分的に切断するよ
うに管の半径方向に管に向って附勢することができる回
転可能な突切りローリング工具と、管の内側孔を機械加
工するために管の軸心と平行な方向に前進させることが
できる中ぐりバイトとを含む。

ローリング工具を半径方向に２つの別々の運動をするよ
うに附勢できるのが望ましい。

機械加工する前に最初の運動が加工片を部分的に切断し
、第２の運動が最終的に加工片を切断する。

支持ロールをローリング工具と半径方向に対向して取り
つけても良いが、好適な実施例では２つのローリング工
具を使用し、一方を他方と対向して管の反対側に取りつ
けるのが良い。

各ローリング工具をヨーク組立体に回転可能に取りつけ
られている軸に装着し、その組立体を管の半径方向に摺
動可能に取りつけるのが望ましい。

液圧シリンダを各ヨークに取りつけて切込運動とローリ
ングカを与える。

ローリング工具は、突切りローリング工程中に起る金属
の変位に追従させるためにいくらか軸方向に運動の自由
度をもたなければならない。

ロール突切り技術を用いた利用可能ないくつかの機械が
あるけれども、これらの機械は突切りローリング工具の
一回の操作で加工片を管ストックから完全に切断する。

この方法では、リングの面と孔の交差個所に非常にとれ
にくいぼりまたはまくれができることが分った。

このようなばりは加工品をロール成形するために好まし
くない。

しかしながら、本発明によれば、最初の作業中ローリン
グ工具により加工片を部分的に分離するだけにし、次い
で孔の機械加工によるかまたは中ぐり作業後に行なわな
ければならないローリング工具の第２の作業により最後
の分離をする。

この方法によるとばりが非常に減少するので、受入可能
な加工片を作るために簡単で軽いばり取り作業しか必要
でない。

加工片を切断する前に、孔および好適には外径を正確に
機械加工し、かつリングの端面を面取りするかまたは同
時にばり取りをしても良い。

この作業は、外径の機械加工バイトと中ぐりバイトを同
じヘッドに取りつけることによりなし遂げることができ
る。

さらに、面取りバイトを同じヘッドにより担持してもよ
い。

これらの附加的な作業は、管の直径公差を改良し、偏心
（外径と孔）をなくしかつ大抵の管にある脱炭層を除去
するために望ましい。

この方法により製造されたブランクまたは加工片が、前
述の特許や特許出願に記載された引き続くリング・ロー
リング過程のために理想的な横断面形状を有する。

加工片の側面が角度をなしていることと、ロール突切り
工具によりこのような加工片の側面の表面硬度が僅かに
増加していることなどのため、引き続くリング・ローリ
ング過程によりいっそう良好な面状態を達成することが
できる。

以下、本発明を実施例について添附の概略図を参照して
説明する。

第１図に示した環状のブランク準備機械８は、慣用の手
段により駆動される慣用のコレット・チャック組立体１
１を有する。

このチャック組立体１１が、別々の加工片に切断すべき
ある長さの管１０、例えば鋼管を保持している。

駆動されないローリング工具１２と１５がそれぞれヨー
ク１３と１６に回転可能に装着され、またこれらのヨー
クが突切り作業中に液圧シリンダ１４と１７により管１
０の方へ押される。

両方の液圧シリンダ１４と１７は、工具１２と１５が所
定の深さに達するまでこれらを同時に前進させるように
作動する。

この時点では第２図に示されているような突切り裂は目
がある。

一度液圧シリンダ１４と１７がこの位置に到達すると、
これらのシリンダを慣用の液圧手段によりその位置に錠
止する。

工具１２と１５の前進中、これらの工具が管の金属に徐
々に切り込んで、リング・ブランク２０を形成するある
長さだけ管の残部から分離する。

そこには切削段階におけるような金属のくずがない。

第２図に良く見られるように、工具１２と１５を機械加
工された孔から約、 ＯＩ Ｅｆ（０，３８ｍｍ）の個
所まで前進させて、環状のふくらみ２７と、ブランク２
０が管１０とつながっている薄い環状の帯３１（第３図
参照）を残す。

ロール突切り作業中、金属が変位しつつあるので、部分
的に切られたリング・ブランク２０が機械ヘッド２１（
第１図参照）に向って軸方向に移動する。

このため、ロール工具も同じ方向に円板ばね２２に抗し
て移動することができ、円板はねは工具が第１図で右の
方へ移動するときに圧縮される。

しかしながら、これらの円板ばね２２がロール突切り作
業の開始時には工具１２と１５をそれぞれ固定面２３と
３０に保持していて各ロール突切り作業の開始時におけ
る一定の基準位置を保証する。

工具１２と１５を第２図に示した位置に保持しておき、
それから機械加工ヘッド２１を液圧シリンダ３３により
管に向って移動させる。

ヘッド２１（第１図参照）がリングの外径を機械加工す
るための切削バイト２４を担持し、かつリングの孔を加
工するための中ぐりバイト２５および面取りバイト２６
も担持している。

ヘッド２１の別の実施例を第３図に示す。

中ぐりバイト２５がリングの孔を必要な直径に加工して
環状のふくらみ２７を除去し、それによってリング２０
を環状の帯３１だけで管１０に結合しておく。

機械加工後、ヘッド２１を引込めてロール１２と１５を
第４図に示した最終位置までさらに前進させ、リング２
０を管１０から切断する。

仕上げられたブランクを第５図に示す。

この準備方法によると、引続くリング・ローリング過程
のために理想的なブランクが作られる。

というのは、角度をなす側面２９が矩形の横断面を有す
るブランクよりもいっそう良好な金属の流れを促進する
からである。

このブランクがまた正確な内径と外径を有する。

前述した方法と別の方法であって、余剰の旋回ストック
が管の孔の中に許容できる場合やまたは中実棒が考えら
れている場合に特に適用できるようになる方法は、第６
図に見られるようにロール工具１２と１５をリング２０
の内径に相当する最終位置に一回の移動で前進させるこ
とである。

環状のふくらみ２７が工具により形成されるため、リン
グ２０を切断しないでこれを行なうことができる。

それからロール工具１２と１５を完全に引込め、機械加
工ヘッド２１を前進させて、中ぐり、旋削、面取り作業
を実施し、第７図に示したように中ぐりバイト２５によ
りリング２０が管１０から切断される。

この方法においてヘッド２１の配置は、第１図に示した
ように外側旋削バイト２４を中ぐりバイト２５よりわず
かに前方に配置しかつ面取りバイト２６を中ぐりバイト
がリングを切断するちょうど前に必要な面取り面を切削
するように配置するのが望ましい。

さらに別の方法は一つしかロール工具が使用されない場
合であり、この場合にはロール工具の二段階前進または
一段階前進を採用することができる。

この例では、ロール工具１５を第８図に示したバックア
ップ・ロール３２で置きかえて、ロール工具１２により
発生した半径方向力に対向させる。

例えば、リング・ブランク２０により形成された加工片
の外径に面取り面または丸みをつけるように形成するこ
ともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明により加工片を準備する機械の一実施例
の平面図、第２図は部分的にロール突切り加工されたリ
ングを示す図、第３図は別の実施例の機械ヘッドを用い
た中ぐり、旋削、面取り作業を示す図、第４図は最終的
に切断されたリングを示す図、第５図はロール突切り加
工されたリングの半分の断面図、第６図は加工片を準備
する別の方法を示す図、第７図はその別の方法のための
旋削作業を示す図、第８図は第１図の機械の部分の別の
実施例を示す図である。 １０・・・・・・管ストック、１１・・・・・・チャッ
ク、１２゜１５・・・・・・突切りローリング工具、２
０・・・・・・環状の加工片、２５・・・・・・中ぐり
バイト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 突切りローリング工具を加工片の最終的な所望の孔
   径に大体相轟する深さまで管ストックの半径方向に前進
   させるが、管ストックからそのある長さのものが完全に
   切断される前に工具を停止させ、その後部分的に切断さ
   れた長さのものの内径を機械加工して所望の孔径にする
   ことを特徴とする、管ストックから環状の加工片を準備
   する方法。 ２ 管ストックの機械加工により前記長さの管ストック
   がその残部から切断されるような深さまでローリング工
   具を前進させる、特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 第２のローリング工具を管ストックの半径方向にか
   つ前記ローリング工具と同時に前進させて前記長さの管
   ストックを部分的に切断することを含む、特許請求の範
   囲第１項または第２項記載の方法。 ４ バックアップ・ロールを管ストックの半径方向にか
   つローリング工具と同時に前進させて前記長さの管スト
   ックの内端の外径を面取りすると共にその長さのものを
   部分的に切断することを含む、特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項記載の方法。 ５ 前記長さの管ストックの外径を機械加工すると共に
   その内径を機械加工することを含む、特許請求の範囲第
   １項から第４項までのうちのいずれか一つに記載の方法
   。 ６ 前記長さの管ストックの外端を面取りすると共にそ
   の内径を機械加工することを含む、特許請求の範囲第１
   項から第５項までのうちのいずれか一つに記載の方法。 ７ 突切りローリング工具を加工片の最終的な所望の孔
   径の深さより僅かに少ない深さまで管ストックの半径方
   向に前進させ、その後部分的に切断された長さのものの
   内側を機械加工して所望の孔径に形成し、それからさら
   にローリング工具を前進させて管ストックの残部から前
   記長さのものを完全に切り放すことを特徴とする、管ス
   トックから環状の加工片を準備する方法。 ８ 第２のローリング工具を管の半径方向にかつ前記ロ
   ーリング工具と同時に前記させて前記長さの管ストック
   を部分的に及び完全に切断することを含む、特許請求の
   範囲第７項記載の方法。 ９ バックアップ・ローリング工具を管ストックの半径
   方向にかつローリング工具と同時に前進させて前記長さ
   の管ストックの内端の外径を面取りすると共にその長さ
   のものを部分的に切断することを含む、特許請求の範囲
   第７項記載の方法。 １０ 前記長さの管ストックの外径を機械加工しなが
   らその内径を機械加工することを含む、特許請求の範囲
   第７項または第８項または第９項記載の方法。 １１ 前記長さの管ストックの外端を面取りしながら
   その内径を機械加工することを含む、特許請求の範囲第
   ７項から第ｍ項までのう゛ちのいずれか一つに記載の方
   法。 １２ 突切りローリング工具を加工片の最終的な所望
   の孔径に大体相当する深さまで管ストックの半径方向に
   前進させるが、管ストックからそのある長さのものが完
   全に切断される前に工具を停止させ、その後部分的に切
   断された長さのものの内径を機械加工して所望の孔径に
   することよりなる、管ストックから環状の加工片を準備
   する方法を実施するための機械において、管ストックを
   支持するための回転可能なチャックと、管ストックをそ
   のある長さに部分的に切断するために管ストックに向っ
   て半径方向に附勢することができる回転可能な少なくと
   も１つの突切りローリング工具と、その長さの管ストッ
   クの内側孔を機械加工するためにその長さの管ストック
   の軸心に対し平行な方向に前進できる中ぐりバイトとを
   備えた前記機械３１３ 孔を機械加工した後前記長さ
   の管ストックをその残部から完全に切断するために、ロ
   ーリング工具が管ストックの半径方向にさらに前進され
   るようになっている、特許請求の範囲第１２項記載の機
   械。 １４ 内側孔の機械加工の終了時に中ぐりバイトが前
   記長さの管ストックをその残部から完全に切断するよう
   に配設されている、特許請求の範囲第１２項記載の機械
   。 １５ 第２のローリング工具が管ストックの他方の側
   に前記ローリング工具と半径方向に対向して取りつけら
   れ、これらの２つのローリング工具が管ストックをその
   前記長さに部分的に切断するために管ストックの半径方
   向に同時に附勢することができるようになっている、特
   許請求の範囲第１４項までのうちのいずれか一つに記載
   の機械。 １６ バックアップ・ロールが管ストックの他方の側
   にローリング工具と半径方向に対向して取りつけられ、
   ある長さの管ストックが部分的に切断されている間管ス
   トックを支持するためにバックアップ・ロールを管スト
   ックに向って半径方向に附勢できるようになっている、
   特許請求の範囲第１２項から第１４項までのうちのいず
   れかに記載の機械。 １７ 前記長さの管ストックの外径に面取り面または
   丸みを与えるようにバックアップ・ロールが形成されて
   いる、特許請求の範囲第１６項記載の機械。 １８ 中ぐりバイトが機械ヘッドの部分であり、この
   機械ヘッドが前記長さの管ストックの外径を機械加工す
   るための旋削バイトも含み、それによりヘッドを前進さ
   せるとその長さの管ストックの内径と外径を同時に機械
   加工するようになっている、特許請求の範囲第１２項か
   ら第１７項までのうちのいずれか一つに記載の機械。 １９ 機械ヘッドには、また面取りバイトが、ヘッド
   を前進させたときに前記長さの管ストックの外端に面取
   り面を切削するように配設されている、特許請求の範囲
   第１８項記載の機械。 ２０ 内側孔の機械加工の終了直前に面取り面が切削
   されるように面取りバイトが中ぐりバイトに対して配置
   されている、特許請求の範囲第１９項記載の機械。