JPS62228302A - 管の外周面加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば押抜管等の製管後に切削加工される管
の外周面加工方法に関する。

〔従来技術〕

熱間押抜管には、その製管過程における偏熱等の要因に
よる偏肉、またはスケールの付着等の要因による表面の
凹凸が発生しており、偏肉を解消し、凹凸を除去するた
めに製管後にその内外周面を加工する必要があり、まず
管の内周面を加工して、その表面の凹凸を除去した後、
普通旋盤にて偏肉を解消し外周面の凹凸を除去すべく外
周面を切削加工していた。

しかしながら熱間押法管は通常かなりの曲がりを有して
おり、そのような管の外周面を普通旋盤にて切削する場
合には、ます管端部からある長さの範囲で撮れが生じな
いよう芯出し調整した後、その範囲を切削し、以後は、
管の全長にわたってこの芯出し調整と切削とを繰返して
、管の曲がりによる芯振れの影寥を排除して切削する必
要があった・ また、偏肉を解消するためには、切削前に管の全長にわ
たって予め測定した肉厚分布の測定データに基づいて、
バイトの管の半径方向への送り量を調節して、管の外周
面を切削していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述の芯出し調整は、作業者がドースカン等の治具を用
いて行なうが、この作業にはかなりの熟練を要し、しか
もその作業を数回繰返す必要があり、多大の時間と労力
を要し、作業能率が悪いという難点があった。

また、前述の如くバイト位置を調整しながら行なう切削
作業は、高度の熟練を要し、しかも加工に要する時間が
長いという難点があり、その上加工後の精度も優れてい
るとは言えなかった。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、曲が
りを有する管を加工する場合においても、その曲がりに
影響を受けることなく、精度よく、しかも能率的に切削
加工できる管の外周面加工方法を提供することを目的と
する。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明に係る管の外周面加工方法は、加工前に求めた管
の軸長方向数か所における、鎖管の内径中心又は外径中
心とその回転中心との位置関係に基づいてハイド位置を
補正し、また切削中にはバイトの摩耗による外径の増加
を補正すべくバイト位置を制御して、鎖管の外周面を切
削するものであり、その外周面をバイトにより切削する
前に管の軸長方向複数か所においてその円周方向の肉厚
分布及びその外周面の振れを測定し、この測定結果に基
づいて、鎖管の内径中心又は外径中心の位置を算出する
一方、切削時に管の曲がりに追従して変位するバイトを
用い、前記算出の結果に基づいて、このバイトの位置を
補正すると共に、切削時の管の切削済の部分の外径変動
を測定し、この測定結果に基づいて、切削後の管の外径
値を所定の範囲内とすべく、前記バイトの位置を補正す
ることを特徴とする。

〔実施例〕

以下、本発明をその実施例を示す図面に基づいて説明す
る。第１図は本発明方法を実施するための外周面加工装
置の上方から見た平面図、第２図は第１図の■−■線に
よる拡大断面図である。

図において１はベッドであり、その上面両端部に設けた
主軸台２と心押し台３との間に装着された管５は、主軸
台２から動力を供給されて回転する面板４の回転により
回転され、バイト７にてその外周面を切削加工される。

主軸台２の内部には面Ｆｊ、４の回転角を検出する回転
角センサ４１が設けである。

又、６は主フレームであり、ベッドｌの内部に、その長
手方向をベッド１の長手方向と一致させて設けた送りネ
ジ１２に、該主フレーム６の下面から突設された送りネ
ジナツト６ａを螺合させ、送りネジ１２の回転により、
ベッドｌの長手方向に移動可能とされている。主フレー
ム６０ベツド１に対する移動量は、ベッド１に内設され
、ディジタルスケール等を用いてなる主フレーム位置検
出器６１にて検出される。

主フレーム６の上部には、副フレーム６２が、ベッド１
の長手方向と直角方向に摺動自在として取付けられてお
り、該副フレーム６２は、主フレーム６に固設されたエ
アシリンダ６２ａの進退動作により、その摺動方向に移
動し、その移動量は、主フレーム６に内設され、ディジ
タルスケール等を用いてなる副フレーム位置検出器６３
にて検出される。

副フレーム６２の摺動方向の、エアシリンダ６２ａ取付
倒の端部上面にはバイト台６４が立設されており、その
上部にはバイト７と固定側追従ローラ６５゜６５が取付
けられている。バイト７は、バイト台６４の上面の面板
４寄りの位置に、ベッド１の長手方向と直角に摺動自在
とされたバイト受７１から、水平に突出されており、そ
の高さ位置は、前記面板４の回転中心と同一高さとなっ
ている。バイト７は、バイト台６４の上部に固設した油
圧サーボシリンダ７２により、ベッド１の長手方向と直
角かつ水平に、バイト受７１を介して移動し、その移動
量はバイト台６４に内設され、ディジタルスケール等を
用いてなるバイト位置検出器７３にて検出される。

またバイト台６４の心押し台３寄りの上部には、面板４
の回転中心と同一高さにあり、テーブル１の長手方向と
平行かつ水平な枢軸廻りに揺動自在とされて、コの字形
のローラ支持体６５ａが取付けられており、その先端部
には一対の固定側追従ローラ６５，６５が夫々ベッド１
の長手方向と平行かつ水平な枢軸廻りに回動自在に枢支
されている。

前記副フレーム６２のバイト台６４と反対側の端部上面
には、該副フレーム６２に固設されたエアシリンダ６６
ａの進退動作により、ベッド１の長手方向と直角に、副
フレーム６２の上面に対して摺動する摺動台６６が取付
けられており、その移動量は副フレーム６２に内設され
、ディジタルスケール等を用いてなる摺動台位置検出器
６７にて検出される。

摺動台６６の上部には、面板４の回転中心とｍ　−高さ
にあり、テーブル１の長手方向と平行かつ水平な枢軸廻
りに揺動自在とされたコの字形のローラ支持体６８ａが
着脱自在に取付けられており、その先端部には、一対の
従動側追従ローラ６８．６＆が夫々ベッド１の長手方向
と平行かつ水平な枢軸廻りに回動自在に枢支されている
。この従動側追従ローラ６８．６８と前記固定側追従ロ
ーラ６５．６５とは、ヘッド１の長手方向の同一位置に
設けである。

摺動台６６の上部の前記ローラ支持体６８ａよりも面板
４寄りの位置には、該ローラ支持体６８ａ　と同−枢軸
廻りに揺動自在とされ、各種のセンナを内蔵するセンサ
箱８が取付けられている。

第３図はセンサ箱８に内蔵された各種センサの構造及び
そのベッド１の長手方向の配置を示す模式図である。

管５は白抜矢符方向（心押し台３から面板４へ向かう方
向）に移動するバイト７にてその外周面を加工される。

センサ箱８には、管の肉厚を検出する肉厚センサ８２及
びバイト７による切込量を検出する切込量センサ８３が
内蔵されている。前記切込量センサ８３は、外径センサ
８４と黒皮センサ８５とから構成されており、両者は略
同−の構造となっている。外径センサ８４及び黒皮セン
サ８５は、ディジタルスケールを用いたものであり、夫
々の円筒状のケーシング８４ａ　、８５ａにディジタル
スケールのスケール体８４ｂ、８５ｂをその軸長方向に
摺動自在に取付け、そのケーシング８４ａ　、　８５ａ
から突出された一端部に夫々ローラ８４ｃ、　８５ｃを
回動自在に枢支したものである。

夫々のケーシング８４ａ、８５ａの内部には、スケール
体８４ｂ、８５ｂのローラ８４ｃ、　８Ｓｃが枢支され
た側の端部を突出させる方向に付勢するバネ８４ｄ　、
　８５ｄが夫々内蔵されている。

外径センサ８４と黒皮センサ８５とは、ともにその夫々
のローラ８４ｃ、８５ｃを、切削されるべき管５の軸心
に向けて、前記センサ箱８の内部に配設されており、そ
のベッド１の長手方向の位置関係は、外径センサ８４が
バイト７から若干心神し台３寄り、黒皮センサ８５がバ
イト７から若干面板４寄りの位置となっており、外径セ
ンサ８４は、切削直後の前記管５の外周面にローラ８４
ｃを転接させ、黒皮センサ８５は、切削直前の前記管５
の外周面にローラ８５ｃを転接させるようなしである。

そして、外径センサ８４と黒皮センサ８５とは、ともに
、そのスケール体８４ｂ、８５ｂが最も突出された状態
のとき、その検出値が０となり、その状態からのスケー
ル体８４ｂ、　８５ｂの移動量を、夫々のピックアップ
８４ｅ、　８５ｅにて検出して出力する。

また、前記肉厚センサ８２は、円筒状のケーシング８２
ａ　と、該ケーシング８２ａの軸長方向に摺動自在に、
その一端部をケーシング８２ａの軸長方向一端面から突
出して取付けられたセンサ本体８２ｂと、咳センサ本体
８２ｂを突出させる方向に付勢する、ケーシング８２ａ
に内蔵された押しバネ８２ｃとから構成されている。

前記センサ本体８２ｂには、超音波発信器及び同受信器
がセンサ本体８２ｂの突出端部がら、ケーシング８２ａ
の軸長方向に超音波を発し、その反射波を受信するよう
内蔵されている。該肉厚センサ８２は、そのセンサ本体
８２ｂの突出端面を管５の外周面に油を媒体として押し
つけて、該突出端から発信される超音波の、鎖管５の内
周面からの反射波を受信して、発信から受信までに要す
る時間の長短により、咳！５の肉厚を検出する。該肉厚
センサ８２のベッド１の長手方向の位置は、第３図に示
す如く、前記外径センサ８４から心押し台３寄りの位置
となっている。

また、第３図に２点鎖線にて示す如く、前記固定側追従
ローラ６５．６５及び従動側追従ローラ６Ｂ、６８の軸
長方向位置は同一であり、ともに前記センサ箱８よりも
心押し台３寄りの位置にあり、管５の外周面に転接させ
るようになしである。

第４図は、この外周面加工装置の制御系のブロック図で
ある。

図において９は制御部であり、その入力インタフェース
９１には、前記回転角センサ４１、主フレーム位置検出
器６１．副フレーム位置検出器６３．摺動台位置検出器
６７、バイト位置検出器７３．肉厚センサ８２．外径セ
ンサ８４及び黒皮センサ８５の出力が与えられている。

回転角センサ４１からは、面板４が所定の角度回転する
毎に１回のパルスが出力される０本実施例では面板４が
１５°回転する毎に１回のパルス、即ち面板４の１回転
当たり２４回のパルスが出力されているとする。バイト
位置検出器７３以外の検出器及びセンサは、回転角セン
サ４１からのパルスに関連して動作し、該パルス１回毎
に夫々１回の出力を入力インタフェース９１に与える。

バイト位置検出器７３は前記回転角センサ４１から発せ
られるパルス間隔よりも十分短い適宜のサンプリング間
隔で、バイト７の位置を検出しており、その結果を入力
インタフェース９１に与えている。

そして、各センサ及び検出器の出力は、入力インタフェ
ース９１にて所定の変換処理を施され、その大きさに応
じたディジタルデータとして、バイト位置検出器７３の
出力に対応するデータＳはバイト位置制御部９５に、そ
れ以外はパフファメモリ９２に与えられる。

バッファメモリ９２内では、入力インタフェース９１か
ら与えられる副フレーム位置検出器６３の出力に対応す
るデータＸ、摺動台位置検出器６７の出力に対応するデ
ータＹ、肉厚センサ８２の出力に対応するデータＷ、外
径センサ８４の出力に対応するデータＣ及び黒皮センサ
８５の出力に対応するデータＤを夫々回転角センサ４１
の出力に対応するデータＲ及び主フレーム位置検出器６
１の出力に対応するデータ２．に対応させて、面板４の
５回転分記憶し、５回転毎に１度その内容を演算処理部
９３に出力する。

演算処理部９３内にて、後述する本発明方法により、バ
イト位置Ｐが演算され、その結果がメモリ９４に与えら
れて記憶される。演算処理部９３には、管５の各種許容
誤差等が設定された設定器９６からもその内容が入力さ
れており、これらの値は前述のバイト位置Ｐの演算に使
用される。

前記メモリ９４は、回転角センサ４１の出力Ｒに応じて
、そのＲに対応するバイト位置データＰを、前記バイト
位置制御部９５に与え、バイト位置制御部９５は、この
Ｐの値とバイト位置検出器７３の出力に対応するデータ
Ｓとを比殺し、それらが一致するまで前記油圧サーボシ
リンダ７２を動作させ、バイト７を進退させる。

さて、以上の如く構成された外周面加工装置を用いて実
施される本発明方法について説明する。

本発明方法においては、管５の切削加工に先立って、随
性５の軸長方向数ケ所における外径、肉厚分布及び管軸
の曲がりを事前測定する。

管５は、内周面を切削又は研削され、スケールの付着等
による内周面の凹凸を除去された状態で面板４と心押し
台３の間に、内周面基準又は外周面基準で装着される。

その時、主フレーム６はベッド１上の最も心押し台３側
寄った基準位置にあり、主フレーム位置検出器６１の出
力は０となっている。

また、副フレーム６２は、第２図における最も右寄りの
位置に、摺動台６６は第２図における最も左寄りの位置
にあり、エアシリンダ６２ａ　、　６６ａはともにその
退入限界位置まで、そのピストンロンドを退入させてい
る。この位置が副フレーム６２及び摺動台６６の基準位
置であり、副フレーム位置検出器６３及び摺動台位置検
出器６７の出力はともに０となっている。この事前測定
においては、バイト７は使用しないので、バイト受７１
はその移動範囲の、第２図における最も右寄りの位置と
されている。

次いで、送りネジ１２が回転され、主フレーム６をベッ
ド１の長手方向に面板４に向かって移動させ、前記追従
ローラ６５，６８を管５の心押し台３側の管端部に位置
させて停止させる。

その後、エアシリンダ６２ａを進出動作させ、副フレー
ム６２をベッド１の長手方向と直角に、第２図における
左方に向けて固定側追従ローラ６５．６５が管５の外周
面に転接するまで移動させる。

同時にエアシリンダ６８ａを進出動作させ、摺動台６６
をベッド１の長手方向と直角に、第２図における右方に
向けて、従動側追従ローラ６８　、６８が管５の外周面
に転接するまで移動させる。この時、センサ箱８に内蔵
した前記肉厚センサ８２．外径センサ８４及び黒皮セン
サ８５の突出端部も管５の外周面に当接又は転接し、各
センサは検出可能な状態となる。

その後面板４の回転を開始し、その後の外径検出の基準
となる外径値００．の演算のため副フレーム位置検出器
６３及び摺動台位置検出器６７の出力が制御部９に出力
される。

第５図は基準外径値００．の演算方法の説明図である。

前記副フレーム位置検出器６３及び摺動台位置検出器６
７の検出部は、夫々ローラ支持体６５ａ及びローラ支持
体６８ａの枢支軸の鉛直下方に設けであるので、ローラ
支持体６５ａの基準位置からの移動量は副フレーム位置
検出器６３の検出値の平均値Ｘ１として与えられ、ロー
ラ支持体６８ａの基準位置からの移動量は摺動台位置検
出器６７の検出値の平均値Ｙ１として与えられる。

一方、副フレーム位置検出器６３及び摺動台位置検出器
６７の夫々の基準位置の、面板４の回転中心からの水平
離隔距離Ｘ２及びＹ２は既知であり、追従ローラ６５，
６５の外径ｄ、該追従ローラ６５．６５の回動中心とロ
ーラ支持体６５ａの揺動中心との間の直線距離し、及び
追従ローラ６５，６５夫々の回動中心間の直線距離Ｅも
既知であり、ｄ、Ｌ、Ｊの値は追従ローラ６Ｂ、６８に
おいても共通である。

前記ＯＤｌの値は、これらの諸値から次゛式により演算
される。

ａ−−（Ｘ２　＋Ｙ２−　（ｘ＋　＋Ｙ、））このよう
にして００．の値を求めた後は、肉厚センサ８２と黒皮
センサ８５とから、回転角センサ４１の出力に対応させ
て与えられる出力により、管５の肉厚、外径１曲がりの
測定を行なう。

肉厚センサ８２の出力Ｗにより、管５の内径中心のその
外径中心に対する偏心量及びその位置が演算される。

この演算には、管５の円周上の測定開始点（以下基準位
置という）を０°として、この位置におけるＷの値Ｗｏ
、９０°の位置におけるＷの値Ｗ９ｏ、１８０°の位置
におけるＷの値Ｗ１ｅｏ及び２７０°の位置におけるＷ
の値ｗ２７．が使用される。

第６図は、この演算方法の説明図である。

図においてＩＣは管５の内径中心、ＯＣはその外径中心
であり、ＩＣのＯＣを原点とするＸ座標Ｘ、は、前記Ｗ
。とＷ、８ｏとにより、またそのｙ座標ｙ。

は、前記Ｗ９０１！：Ｗ２ＴＯとにより夫々次式により
計算される。

ｘｌｗ−−（Ｗｏ−Ｗ、８ｏ） Ｙ　＋　−（Ｗ２ＯＷ２？０　） それ故、ＩＣのＯＣに対する偏心量ｒ１′は、ｒｌ’−
ＺＸ＋２＋７＋２ となる。

また、ＩＣの位置を示す０１′は θ１’　−ｔａｎ−’　（−） ｗ９０−ｗ２，０ ゆえに、外径中心ＯＣを中心として管５がθだけ回転し
たときの、内径中心ＩＣの外径中心ＯＣからの偏心量の
Ｘ軸方向成分ｉｃ、’は Ｉｃｅ’　ｍ　ｒ　、’　ｃｏｓ　　（θ−θ１’　）
　　””（２１となる。

黒皮センサ８５の出力りにより、管５の外径及び管５の
外径中心ＯＣのその回転中心ＲＣに対する偏心量及びそ
の位置が演算される。

黒皮センサ８５の出力りは、回転角センサ４１の出力Ｒ
に対応して与えられており、それらの値から管５の１回
転中のその最大値Ｄｍａｘ　、最小値Ｄｍｉｎ及び最大
値ＤＩＩｌａ×が検出された位置の基準位置に対する角
度θ１″の値を求めることができ、ＯＣのＲＣに対する
偏心量ｒ１″は次式により計算される。

ｒ　：　−（Ｄｍａｘ　−Ｄｍｆｎ　）そして、回転中
心ＲＣを中心として管５が前記基準位置からθだけ回転
したときの、外径中心ＯＣ１の回転中心ＲＣからの偏心
量のＸ軸方向成分ＱＣ，は０ＣＩｚｒ１＃ｃｏｓ　　（
θ−θ：　）　　・＝（３）となる。

管５の外径００．は、追従ローラ６５．６Ｂを管５の外
周面に転接させていた時の黒皮センサ８５の検出値Ｄ１
と前記Ｄ　ｓ＋ａｘ及びＤｍｉｎとにより次式により計
算される。

０ＤＩ−ＯＤ１＋　−（（Ｄｎ＋ａｘ　−Ｄ　Ｉ　）＋
　（Ｉ）ｗｉｎ　−Ｄｉ　）　） ＝ＯＤ１−　Ｄ　Ｉ　＋　−（Ｄｍａｘ　＋　Ｄｍｉｎ
　）・・・（４） ・さて、前述の（２）式と（３）式とにより、回転中心
ＲＣを中心として管５がθだけ回転したときの内径中心
ＩＣの回転中心ＲＣからの偏心量のＸ軸方向成分ＩＣ１
は第７図に示す如く、 ＩＣ１ｘｊ、　　ＣＯ３（θ＋θ１）　・・・（５）但
し、 θ１−θ：　＋　５ｉｎ−’　（） αりπ−０１′＋θｒ 以上の如く黒皮センサ８５の出力りから、式（３）。

＋４１．　＋５）により計算される諸値は、この測定が
行われた時の主フレーム６のベッド１の長手方向の位置
を示す主フレーム位置検出器６１の検出値Ｚ１に対応さ
せて記憶される。

この肉厚センサ８２及び黒皮センサ８５による、管５の
肉厚、外径１曲がりの測定は、管５の軸長方向にｎ分割
した各点において行なわれ、その夫々において計算され
る諸値は、その測定点における主フレーム位置検出器６
１の検出値２２〜Ｚｎに対応させて記憶される。

以上により、本発明方法における事前測定は終了となり
、次いでこの事前測定値に基づいて管５の外周面加工を
開始する。

まず主フレーム６、副フレーム６２及び摺動台６６を、
夫々の前記基準位置にもどし、バイト受７１をバイト台
６４の上面の、その移動範囲の中央に位置させる。この
位ぽがバイト受７１及びバイト７の基準位置であり、そ
の時のバイト位置検出器７３の出力はＯとなり、バイト
７が第２図における左方に移動した場合にその出力は正
、逆の場合に負となる。

次いで送りネジ１２を回転させ、主フレーム６をベンド
１の長手方向に、面板４に向かって、バイト７が管５の
管端部よりも若干心神し台３寄りの位置となるまで移動
させる。

その後エアシリンダ６２ａを動作させて、副フレーム６
２をベッド１の長手方向と直角に、第２図における左方
に向かってバイト７の先端が管５の外周面の延長線上と
略一致するまで移動させ、次いで油圧サーボシリンダ７
２を動作させ、バイト受７１をベッド１の長手方向と直
角に移動させ、バイト７の先端部と、管５の回転中心で
ある面板４の回転中心との間の水平距離を、後述する初
期設定外径０Ｄｒｅｆ　’の１／２に設定する。

バイト７の先端部と面板４の回転中心との間の水平距離
は、副フレーム位置検出器６３の検出値Ｘ３、バイト位
置検出器７３の検出値Ｓ３及び副フレーム位置検出器６
３の基準位置から面板４の中心までの水平距離である前
記Ｘ２を用いて、Ｘ２−Ｘ３−８３により計算でき、表
示器（図示せず）にてこの値が表示できるようになして
あり、前述のバイト位置の初期設定は、この表示器の表
示内容を視認しつつ、油圧サーボシリンダ７２を手動操
作して、該表示器の表示値を１／２Ｘ　０Ｄｒｅ「’に
合せることにより実施される。

このようにして初期設定が終了した後、面Ｆｉ４を回転
させ、送りネジ１２の回転により、主フレーム６を面板
４に向かって主フレーム位置検出器６１の検出値が、前
記事前測定の開始点であった、Ｚ。

となるまで移動させ、バイト７にて間５の外周面を切削
加工する。この過程を初期切削という。この初期切削に
おいては、バイト位置Ｐ′は次式により計算される。

・・・（６） Ｐ′：管５の回転中心からバイト先端までの距離 この式の第２項のＩＣ，は、主フレームの位置ｚ１、即
ち最も心押し台３例の測定点において、式（５）にて計
算される値であり、θは管５の外周面・と前記外周面の
基準点とのなす中心角である。

初期切削終了後、主フレーム６の移動を一時停止させ、
エアシリンダ６２ａ、６６ａを進出動作さセで、副フレ
ーム６２を第２図における左方に、摺動台６６を第２図
における右方に夫々移動させ、固定側追従ローラ６５，
６５及び従動側追従ローラ６８．６Ｂを管・５の外周面
に転接させる。また前記エアシリンダ６２ａの進出動作
と同時に同速度で油圧サーボシリンダ７２を退入動作さ
せバイト７を副フレーム６２の移動方向と逆方向に、同
量だけ移動させる。前記エアシリンダ６２ａ、６６ａは
、ともに前述の動作の後、その進出方向に所定の力を加
えており、その力により追従ローラ６５，６８を管５の
外周面に押付けている。

その力は、切削中のバイト７にかかる管５の半径方向外
向きの力よりも十分に大きく、曲がりによる回転中の管
５の振れにより、前記追従ローラ６５、６８にかかる水
平方向の力よりは十分に小さく設定されているので、以
後の切削時には副フレーム６２が管５の曲がりに追従し
て、ベッド１の長手方向と直角に摺動する。

追従ローラ６５．６８が管５の外周面に転接された後、
送りネジ１２を回転させ、主フレーム６を面板４に向か
って移動させつつ、バイト７による管５の外周面の切削
加工を再開する。

以後の切削加工においては、バイト位置Ｐは次式により
計算される。

ｐ＝　−０Ｄｒｅｆ　＋ＫＩ　ＭＯ＋に２　ＱＯＰは管
５の切削中心からバイト先端までの距離であり、右辺の
第１項は目標外径に関する項、第２項及び第３項は偏肉
を減少させるための補正項、第４項は管の肉厚を許容範
囲内とするための補正項、第５項はバイト摩耗による外
径の増大を防止するための補正項である。

以下、項別にその内容を説明する。

第１項　　□０Ｄｒｅｆ ０Ｄｒｅｆは目標切削外径であり、次式により設定する
。

０Ｄｒｅｆ　＝ＯＤｍ−α 本発明方法においては、切削量を可及的に少なくするた
め、公差範囲内の最大外径ＯＤｍとするのが望ましいが
、そうすると応答遅れ等の要因により、公差範囲外の外
径となる部分を生ずる膚があるため、本実施例において
は、微小な正の値αをＯＤｍから減じたものを０Ｄｒｅ
ｆとする。ＯＤｌ！ｌおよびαの値は設定器９６に入力
されている。

切削開始時には、バイト７を面板４の回動中心からこの
目標切削外径と等しい前記初期設定外径０Ｄｒｅｆ　’
の半分の距離に設定して初期切削を開始するが、その結
果切削される管５の外径は０Ｄｒｅｆ　’、即ち０Ｄｒ
ｅｆに等しくなっているとは限らない、それ故、初期切
削終了直後の管５の外径０ＤｉｎＬを測定し、以後のバ
イトの先端位置Ｐはこの０Ｄｉｎｔと０Ｄｒｅｆ　’と
の差により補正する。即ち、０Ｄｒｓｆは、０Ｄｒｅｆ
　＝　０Ｄｒｅｆ　’　＋　（０Ｄｒｅｆ　’　−０Ｄ
ｉｎｔ　）となる。

０ＤｊｎｔＯ値の計算方法は第５図に示した前述のＯＤ
ｌの計算方法と全く同様であり、副フレーム位置検出器
６３の検出値Ｘ１′、摺動台位置検出器６７の検出値Ｙ
１′等により、０Ｄｉｎｔの値は次式により計算される
。

（ＯＤｉｎｔ　　＋ｄ）−Ｊｂ２＋　　（ｊ！／２）２
■ ａ　＝　　　　　（Ｋ２　　＋Ｙ２　　　（ＸＩ’　＋
ＹＩ’　）　）０Ｄｒｅｆは、切割開始直後の５回転分
のデータにより計算され、以後の切削の間中一定値に保
たれる。

第２項及び第３項　Ｋ、Ｍ、及びに２　Ｑ。

これらの項は、管５の切削方法によって選択的に使用さ
れる。即ち管５を内周面基準で切削する場合には、Ｋ＋
−１，に２−０として第２項のみを加算し、外周面基準
で切削する場合には、Ｋ１−０．に２−１として第３項
のみを加算する。

第２項は、事前測定により計算された、管の軸長方向各
側定点における内径中心の位置のずれを補正する項であ
り、ＭＱは次式により計算される。

ＭｏＪ（：２　（θ）　　ＩＣｃｚ−ｐ、Ｂ＞　（θ）
　　−（８）ＩＣ，（θ）は、主フレーム位置検出器６
１の検出値が２である場合のバイト７の位置における内
径中心の位置に関連する値であり、次式により計算され
る。

ＺＪ＋Ｉ　　Ｚ３ ・・・（９） 主フレーム位置検出器６１の検出値がＺである位置は、
前述の事前測定においてｊ番目の測定点（その時の主フ
レーム位置検出器の検出値がｚＪ）と、Ｊ＋１番目の測
定点く同ＺＪ＋＋）の間にあり、１番目の測定点におけ
る測定データにより計算された前記（５）式の結果がＩ
ＣＪであり、ｊ＋１番目の測定点における（５）式の計
算結果がＩＣｉ＋＋である。

即ちＩＣｚ　　（θ）は、ｊ番目と３＋１番目の測定点
における内径中心の位置から直線補間により求められる
Ｚの位置における内径中心とｊ番目の測定点において計
算されている内径中心とのずれである。

同様にＩＣ＜ｚ−ｐ、ｇ＞　（θ）は、主フレーム位置
検出器６１の検出値がＺである場合の、バイト７の位置
から、切削進行方向と逆の方向へＲＢだけ後退した位置
における内径中心と、ｊ番目の測定点において計算され
ている内径中心とのずれである。　ｌ？Ｂの値は第２図
に示す如くバイト７と、追従ローラ６５゜６８との管５
の軸長方向への離隔距離である。

即ち、ＭＱは曲がりに追従して剛フレーム６２を摺動さ
せる前記追従ローラ６５．６８と、バイト７との間に生
ずる、管５の内径中心のずれを補正する。

一方、Ｑ、は次式により計算される。

Ｑｏ！ＯＣ２（θ）　−ＱＣ（Ｚ−Ｒｅ）　（θ）　　
・・・・α・０Ｃ２（θ）は、主フレーム位置検出器６
１の検出器がＺである場合の、バイト７の位置における
外径中心の、ｊ番目の測定点において前記（４）式にて
計算されている外径中心ＯＣＪとのずれであり、（９）
式と全く同様に、 ＺＪ＋ｌ　　ＺＪ ・・・（１１） にて計算される。

ＱＣ＜Ｚ−ＲＢ）　（θ）も、ＩＣ＜ｚ−ｇｏ＞　（θ
）と同じく追従ローラ６５，６８の位置における外径中
心とバイト７の位置における外径中心とのずれであり、
Ｑ。

は追従ローラ６５，６Ｂとバイト７との間に生ずる管５
の外径中心のずれを補正する。

■ 第４項　　□ＢΔＯｎｎ 第１項により初期設定外径を計測後に測定した外径によ
り補正して第２項又は第３項により偏肉及び曲がりの影
響を排除すべくバイト位置を補正したが、管５の肉厚が
予め定められた許容範囲内の値となるとは限らない。

この許容最大肉厚をＷｘとし、許容最小肉厚をＷｙとし
た場合に、切削中の肉厚センサ８２の検出値ＷをＷｘと
ｗｙとの間に収めるべくバイト位置Ｐを補正するのがこ
の第４項である。

まず、前記Ｗｘとｗｙとの間に厚肉側モニター肉厚ｗｈ
　と薄肉側モニター肉ｇＷｎとを定める。

これらの大小関係はＷｘ　＞Ｗｈ　＞Ｗｌ　＞Ｗｙであ
る。これは、肉厚センサ８２とバイト７の軸長方向のず
れ及び制御の応答性等を考慮したものであり、肉厚セン
サ８２の検出値Ｗはｗｈ　とＷｌとの間となるようバイ
ト位置Ｐを以下の如く補正する。

１）肉厚センサ８２の検出値Ｗが全周にわたって、Ｗ、
＜ｗ＜ｗｈである場合には、係数Ｂ−０として、この項
による補正は行なわない。

２）肉厚センサ８２の検出値Ｗがその一部でｗｈ以上で
ある場合には、Ｂ−１としてバイト７を管５の回転中心
に向けて１／２ΔＯＤだけ進出させる。ΔＯＤは最大測
定肉厚Ｗｒａａｘとｗｈとの差に基づく値であり、正の
値となる。

Δ００−　ｋ　（Ｗｍａｘ　−Ｗｈ　）３）肉厚センサ
８２の検出値Ｗがその一部でＷ１以下である場合には、
Ｂ−１としてバイト７を管５の回転中心から１／２ΔＯ
Ｄだげ退入させる。ΔＯＤは最小測定肉厚Ｗｖｓｉｎ　
＋！：ＷＪｌとの差であり、負の値となる。

ΔＯＤｘ　Ｗ＋ｍｉｎ　−ＷＪ１ 第５項　　□Δ０Ｄｃｕｔ 切削目標外径０Ｄｒｅｆを求めるために必要でありた初
期切削後の外径０Ｄｉｎｔは、前述の如く固定側追従ロ
ーラ６５　、６５と従動側追従ローラ６８，６Ｂとの間
の距離により検出されるが、それ以後の切削において、
バイト７の摩耗により管５の外径が増大した時、その外
径を前述の方法で検出すると、バイト７と前記追従ロー
ラ６５．６８とは軸長方向に離隔しているため、補正が
遅れることになる。

それ故、この第５項による補正は、バイト７と略同−の
軸長方向位置に設けた、前記外径センサ８４の検出値に
基づいて行なう。

即ち、切削開始時の外径センサ８４の検出値を０１とし
て記憶しておき、現在の外径センサ８４の検出値Ｃｎと
この値との差がΔ０Ｄｃｕｔとなる。

Δ０Ｄｃｕｒ　−ＣＨ−Ｃｎ さて、前述の如く外径センサ８４は、そのスケール体８
４ｂが最も突出された状態の時、その検出値がＯとなり
、Ｃは該スケール体８４ｂの移動量に応じて外径が大き
くなると増大するので常にＣｎ〉Ｃ１でありΔ０Ｄｃｕ
ｒは負となる。

バイト７の摩耗による外径の増大を補正するためには、
Δ０Ｄｃｕｒの１／２だけバイト７を管５の中心に向け
て進出させる必要があり、負の値Δ０Ｄｃｕｒの１／２
を加算することにより補正がなされる。

〔効果〕

以上詳述した如く、本発明方法においては、加工前に管
の軸長方向数か所の測定点において測定された肉厚分布
及び鎖管の振れ量のデータに基づいて、予め式（４）及
び式（５）により、外径中心及び内径中心の回転中心に
対する偏心量及び位置関係を求めておき、咳管の加工時
には、まず式（６）にてバイト位置Ｐ′を計算して管端
部から少しの長さだけ初期切削して、その範囲における
加工後の外径中心を回転中心に略一致させておき、その
後の切削においては、切削済の外径に追従して移動する
追従ローラにて、バイト位置を曲がりに追従させるとと
もにバイト位置Ｐを式（７）にて計算して、前記追従ロ
ーラとバイトとの間の内径中心又は外径中心の管の曲が
りに基づくずれを補正し、また肉厚を公差範囲内に収め
るべく補正し、更にバイト摩耗による外径の増大も補正
しているので、管の全長にわたって偏肉をなくし、肉厚
及び外径を公差内に収めた外周面加工が、能率的に、し
かも熟練・を必要とせず可能となり、本発明方法により
加工された管の精度が高い等、優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すものであり、第１図は本
発明方法を実施するための外周面加工装置の上方から見
た平面図、第２図は第１図のＩｒ−■線による拡大断面
図、第３図はセンサの構造及び配置を示す模式図、第４
図は制御系のブロック図、第５図は００．の演算方法の
説明図、第６図は内径中心の外径中心に対する偏心量及
び位置の演算方法の説明図、第７図は内径中心の回転中
心に対する偏心量及び位置の演算方法の説明図である。 ■・・・ベッド　３・・・心押し台　４・・・面板　５
・・・管６・・・主フレーム　７・・・バイト４１・・
−回転角センチ６１・・・主フレーム位置検出器　６２
・−副フレーム６３・・・副フレーム位置検出器　６６
・・・摺動台６７・・・摺動台位置検出Ｗ　　７３・・
・バイト位置検出器８２・・・肉厚センサ　８４・・・
外径センサ　８５・・・黒皮センサ 専　４　図 男　７　（￥１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、その外周面をバイトにより切削する前に管の軸長方
   向複数か所においてその円周方向の肉厚分布及びその外
   周面の振れを測定し、この測定結果に基づいて、該管の
   内径中心又は外径中心の位置を算出する一方、切削時に
   管の曲がりに追従して変位するバイトを用い、前記算出
   の結果に基づいて、このバイトの位置を補正すると共に
   、切削時の管の切削済の部分の外径変動を測定し、この
   測定結果に基づいて、切削後の管の外径値を所定の範囲
   内とすべく、前記バイトの位置を補正することを特徴と
   する管の外周面加工方法。