JPS62255001A - ロ−ルの切削加工方法 - Google Patents

ロ−ルの切削加工方法

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JPS62255001A
JPS62255001A JP9883586A JP9883586A JPS62255001A JP S62255001 A JPS62255001 A JP S62255001A JP 9883586 A JP9883586 A JP 9883586A JP 9883586 A JP9883586 A JP 9883586A JP S62255001 A JPS62255001 A JP S62255001A
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JP
Japan
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roll
cutter holder
cutting
cutter
cut
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JP9883586A
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Inventor
Kazuyuki Sakurada
桜田 和之
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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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、ロールの切削加工方法に係り、特に、同一カ
リバ形状を有する複数個のロールを同時に切削加工する
ロール旋盤に適用して好適な、ロール軸が同一平面内で
互いに等角度となるように配置された複数個の被切削ロ
ールと、該ロールと同数のカッタを等角度に保持するカ
ッタホルダと。 前記ロールの回転駆動装置と、前記カッタホルダの回転
及び前後進駆動装置と、を用い、各ロールで囲まれた空
間の中心軸と前記カッタホルダ中心軸とを合致させ、各
ロールを回転させながら前記カッタにてロールを任意の
カリバ形状を有するよう切削するロールの切削加工方法
の改良に関づ“る。
【従来の技術1 一般に、継目無しtJ4管等を製造する際には、例えば
3個のロールを組込んだ複数台のスタンドを右Jる30
一ル型連続圧延機が用いられる。従来、このような30
一ル型連続圧延機において、例えば第9図に示ずような
各点における曲率が異なるcbaa−b−c−の如きプ
ロファイルを有するロール10を切削加工する場合、例
えば特公昭58−27041のロールの面切削加工方法
では、以下の如く提案されている。 即ち、ますロール10を高速で回転させ、該ロール10
に当てたカッタ(図示省略)を口中の0点よりロール中
心方向に移動するよう該カッタが取付けられているカッ
タホルダ(図示省略)を各ロール10で囲まれる空間の
中心軸(図中の符号52)の廻りに低速で回転させると
同時に、該カッタホルダを各ロール10のロール軸12
が含まれる平面から離間する2軸方向に所定距離Δ2だ
け移動させながら切削し、a点に到達すると同時に前記
カッタホルダの2軸方向移動を停止させる。 そして、前記カッタホルダを低速で回転させて、図中a
a”部分の切削を行い、前記カッタがa′点に到達する
と同時に前記カッタホルダを低速回転させて前記ロール
軸12が含まれる平面に近接する方向に所定距離ΔZだ
け移動させながら、a′b −c−を切削することによ
り、連続する異面率のロール面を同時に加工することが
できる。 【発明が解決しようとする問題点】 しかしながら、ロールを任意のカリバ形状を有するよう
切削する従来のロールの切削加工方法にあっては、加工
前のロール端部Cにカッタを接触させ、該カッタをロー
ルの端部Cからcbaa=b′G−の経路を経て、他の
端部C′まで移動するようカッタホルダを回転駆動させ
てロールを切削するため、切削作業最終時のロール端部
C−の位置で切削中にロール端部C−が欠けるというい
わゆるロール欠けが発生するという問題点がある。
【発明の目的】
本発明は、前記従来の問題点に鑑みてなされたものであ
って、切削時のロール欠けの発生を防止して安定的にロ
ールを切削することのできるロールの切削加工方法を提
供することを目的とする。 c問題点を解決するための手段】 本発明は、ロール軸が同一平面内で互いに等角度となる
ように配置された複数個の被切削ロールと、該ロールと
同数のカッタを等角度に保持するカッタホルダと、前記
ロールの回転駆動装置と、前記カッタホルダの回転及び
前後進駆動装置と、を用い、各ロールで囲まれた空間の
中心軸と前記カッタホルダ中心軸とを合致させ、各ロー
ルを回転させながら前記カッタにてロールを任意のカリ
バ形状を有するよう切削するロールの切削加工方法にお
いて、第1図にその要旨を示す如く、加工前の前記ロー
ルの一方の端部から前記カリバ底方向に前記カッタを移
動するようカッタホルダを回転駆動させながらロールを
切削する第1のロール切削工程と、前記ロールの他方の
端部から前記力リバ底方向に前記カッタを移動するよう
カッタホルダを、前記第1のロール切削工程におけるカ
ッタホルダ回転駆動方向と反対方向に回転駆動させなが
らロールを切削する第2のロール切削工程と、を含むこ
とにより、前記目的を達成したものである。 又、本発明の実M態様は、前記第2のロール切削工程を
、前記第1のロール切削工程終了後に、該切削工程にお
けるカッタホルダ回転駆動方向とは反対方向にカッタホ
ルダを回転駆動させて、第1のロール切削工程にて切削
されたロール端部にカッタを復帰させ、且つ該カッタに
より切削されたロールに隣接するロールのロール端部か
らカリバ底方向に前記カッタを移動するようにしたもの
である。 又、本発明の他の実施態様は、前記第2のロール切削工
程を、前記第1のロール切削工程終了後に、カッタホル
ダの回転駆動を停止させてカッタホルダを前記各ロール
の中心軸を含む平面から離間する方向に後退させ、次に
、第1のロール切削工程にて切削されたロール端部と反
対側のロール端部に第1のロール切削工程におけるカッ
タを位置させるよう、第1のロール切削工程におけるカ
ッタホルダ回転駆動方向と同方向にカッタホルダを回転
駆動させ、且つ、カッタホルダを前記各ロールの中心軸
を含む平面に接近する方向に前進させ、次に、カッタホ
ルダを第1のロール切削工程におけるカッタホルダ回転
駆動方向とは反対方向に回転駆動させて、前記カッタを
前記反対側のロール端部からカリバ底方向に移動するよ
うにしたものである。 ・
【作用1 本発明においては、複数個の被切削ロールを切削加工す
る際に、ロールの一方の端部からカリバ底方向にカッタ
を所定量移動してロールを切削し、次に、ロールの他方
の端部からカリバー底方向にカッタを所定量移動してロ
ールを切削することにより、ロール端部を切削する際に
、このロール端部切削が該切削工程中の最終工程となる
のを解消することができる。これにより、ロール切削中
のロール欠けの発生を防止することができ、安定的にロ
ールを切削加工することができる。 【実施例】 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。 本発明に係るロール切削加工方法を実施するロール旋?
ifAは、第2図にその全体構成が示されるように、ロ
ールスタンド16を固定するためのロック装置22と、
該ロック装置22を固定するためのロックプレート24
と、このロール旋IAの剛性を保つためのハウジング2
6と、前記ロールスタンド16内のロール10を切削す
るためのカッタ28が固定されるカッタホルダ30と、
該カッタホルダ30が切削中に位置ずれを生じることを
防止するための芯押台32と、前記カッタホルダ30を
支持して前記カッタ28の位置を変化させるためのツー
ルヘッド34と、該ツールヘッド34に設置され、前記
カッタホルダー30を回転駆動するためツール回転用サ
ーボモータ36と、該ツール回転用サーボモータ36の
回転角を検出するためのバルスコーダ38と、前記ツー
ルヘッド34を前後進させるためのツール送り用サーボ
モータ40と、該ツール送り用サーボモータ40の回転
角度検出するためのバルスコーダ42と、前記ツール回
転用サーボモータ36の回転力により前記ツールヘッド
34をスライドベッド44上でfTJ後進させるための
ボールネジ46と、を備えている。 前記ロール旋IAに組込まれ、被切削ロール10が切削
されるロールスタンド16は、第3図に示されるように
、穴型形状をした3個の被切削ロール10と、このロー
ル1oのロール軸12を同一平面内で互いに120°の
角度をなすように組込むための軸受押えケース14と、
該軸受押えケース14を組込んで固定するためのフレー
ム15と、前記各ロール10の各々に接続され、その軸
中心が前記ロール軸12に一致するようにされたスピン
ドル18と、該スピンドル18に駆動力を伝達して前記
ロール10を回転駆動するためのカップリング20と、
を備えている。 前記スピンドル18は、カップリング20を介してスピ
ンドルモータ(図示省略)から動力が伝達され回転駆動
するようにされている。通常の場合、スピンドルモータ
は1台設置されており、傘歯車門構(図示省略)によっ
て動力が分配され、3個の各ロール10を等しい回転速
度で同時に駆動する機構とされている。その際、スピン
ドルモータは、後述する数値制御装置(N ua+er
ical  C0ntrOI装置、以下、NCIaとい
う>50によって目標の回転速度に制御される。 第3図に示される前記各ロール10で囲まれた空間の中
心軸(符号52)に、カッタホルダ30の中心軸が一致
するようにされているカッタホルダ30には、第4図に
示されるように、同一平面内で互いに等角度となるよう
に、被切削ロール10の個数と等しい数(実施例の場合
3個)だけのカッタ28が取付けられている。 カッタホルダ30が固定されるツールヘッド34には、
第5図に示されるように、前記ツール回転用サーボモー
タ36で該カッタホルダ30を回転させるための回転機
構が備えられている。この回転機溝は、前記カッタホル
ダ30が取付けられ、それを回転させるためのウオーム
ホイール54と、該ウオームホイール54を回転される
ためのウオームギア56と、前記ツール回転用サーボモ
ータ36の駆動力を該ウオームギア56に伝達するため
のギア58と、を備えている。 又、第6図に示されるように、前記ボールネジ46とツ
ール送り用サーボモータ40の間には、前記ツールヘッ
ド34を前後進させるため、該ツール送り用サーボモー
タ40の駆動力を減速して伝えるためのツール送り減速
160が設置されている。なお、この減速機6oを含め
ボールネジ46、ツール送り用サーボモータ40とから
ツールヘッド34の移動機構が構成されている。 以上のように、ツールヘッド34は、カッタホルダ30
の回転機構とツールヘッド34の移動機構を備えている
ため、第5図に示されるように、カッタホルダ30が被
切削ロール10によって囲まれた空間の中心軸52を中
心に回転することができ、且つ中心軸方向に移動するこ
とができる。 この場合、該中心軸52を中心にした回転角度を、第5
図中の符号Bで表わし、前記中心軸方向の移動口(距離
)を第6図中の符号2で表わすことにする。又、前記角
度Bは、前記中心軸52から上方に延びる鉛M線を基準
線としてツールホルダ30側から被切削ロール10に向
かって反時計廻りの向きを正とする。又、1yi記距1
fltZは3つのロール軸を含む平面からカッタ刃先ま
での距離とする。 なお、前記角度Bはツール回転用サーボモータ36によ
り調整され、距111tzはツール送り用サーボモータ
40によって調整される。 前記ロール旋盤Aを制御する制御装置は、第7図に示さ
れるように、前記スピンドル18を駆動するスピンドル
モータの回転を検出するためのパルスコーダ61と、該
バルスコーダ61の出力信号に基づき前記スピンドルモ
ータの回転速度を制御するためのスピンドルモータII
I tillユニット62と、該スピンドルモータ制御
ユツニト62に目標回転速度を設定すると共に、ツール
回転用サーボモータ36、ツール送り用サーボモータ4
0を制t11ザるためのNC装v!150と、入力装置
64から入力(インプット)されるロールプロファイル
曲線から、前記NC装置50を制御するのに用いられる
数値制m装置用ブOグラムを自動作成してNC装置50
に伝送するための演算装置66と、該浦算装置1266
で作成されたプログラム及びデータを記憶するためのデ
ータ記憶装置68と、を備えている。なお、ツール回転
用サーボモータ36は、この回転軸に取付けられたバル
スコーダ38のフィードバック信号に基づいて、前記N
C装置50により回転υ1121Iされ、ツール送り用
サーボモータ40も同様にその回転軸に取付けられたバ
ルスコーダ42のフィードバック信号に基づいて、NC
装置50により回転制御される。 又、前記NC装置50は、加工前の前記ロール10の一
方の端部から前記カリバ底方向に前記カッタ28を移動
するようカッタホルダ30を回転駆動させながらロール
10を切削する第1のロール切削工程と、前記第1のロ
ール切削工程終了後に、該切削工程におけるカッタホル
ダ回転駆動方向とは反対方向にカッタホルダ30を回転
駆動させて、第1のロール切削工程において切削された
ロール端部にカッタ28を復帰させ、且つ該カッタ28
により切削されたロール10に隣接するロール1oのロ
ール端部からカリバ底方向に前記カッタ28を移動する
ようにロール10を切削する第2のロール切削工程とを
行うよう、前記ツール回転用サーボモータ36、ツール
送り用サーボモータ40を制御するように構成されてい
る。 次に、本実施例の作用について説明する。なお、本実施
例において切削すべきカリバ形状は前出第9図に示され
るような特殊な形状のものに限定せず、第8図に示され
るように、一般的な任意形状を有するものとして説明す
る。 まず、切削の開始時においては、第8図に示されるよう
に、3個のカッタ28のそれぞれを図中のhl、hl、
h3の各点に位置させて切削を開始する。次に、カッタ
ホルダ30を第8図において時計廻り方向に回転させ、
同時に該カッタホルダ30を前記中心軸52の軸方向に
移動させ、目標のカリバ形状が得られるように切削を行
う。カッタホルダ30が予め決定されている所定角度α
だけ回転してそれぞれのロール10のh点からi点まで
の切削が終了したならば前記カッタホルダ30の回転駆
動を止める。次に、該カッタホルダ30の回転駆動方向
を今までとは逆方向即ち第8図における反時計廻り方向
に回転駆動する。従って、その時点において切削を終了
しているh点からi点までを前記第1の切削工程におけ
る経路とは逆の経路でi点からh点までカッタ28の刃
先が復帰することとなる。 このようにしてそれぞれのカッタ28がhl、hl、h
3の各点に再び復帰したならば、カッタホルダ30の反
時計廻り方向の回転駆動を止めることなく、そのまま続
行して、今まで切削されていたロールに隣接するロール
のj点からi点に向かって切削を継続するようにする。 このとき、目的とするカリバ形状を得るために、カッタ
ホルダ30の回転角度B及び軸方向移動Mzを前記NC
装置50によって制御するようにしている。従って、3
個のカッタ28のロール10の切削中における各刃先経
路は、第8図におけるカリバの形状を示す線上で見ると
、h1→ 11→h1→j2→12、h2→ 12→h
2→j3→ i3、h3→ i3→h3→j1→ 11
、で示される経路となる。 なお、本実施例における第1のロール切削工程を示ずカ
ッタホルダ30の回転駆動角度αは特に抱泥しないが、
実用上は5′″〜10°とすれば充分である。 本実施例によれば、ロール10の一方の端部からカリバ
底方向にカッタ28を移動するようカッタホルダ30を
回転駆動させながらロール10を切削する第1のロール
切削工程と、この第1のロール切削工程におけるカッタ
ホルダ回転駆動方向と反対方向に該カッタホルダ3oを
回転駆動させて前記第1のロール切削工程により切削さ
れたロール10に隣接するロール10を切削する第2の
ロール切削工程とが行われることにより、3個のロール
10に対して同時に同一形状のカリバを切削することが
できる。 又、ロール10の端部の切削においては、該ロール端部
切削がロール切削工程中の最終工程となることがないた
め、切削中のいわゆるロール欠けの発生を防止すること
ができる。 特に、本実施例においては、第2のロール切削工程を、
第1のロール切削工程終了後に、第1のロール切削工程
におけるカッタホルダ3oの回転駆動方向と反対方向に
カッタホルダ30を回転駆動してロール10を切削する
ため、カッタホルダ30の回転制御を簡単なものとする
ことができる。 次に、本発明の第2実施例を説明する。なお、第2実施
例におけるロール旋WAは、そのNG制御ll装置50
を除き前記第1実施例におけるロール旋?AAと同一で
あるのでその説明は省略する。 第2実施例におけるNG!11111装置50は、ロー
ル1oの一方の端部からカリバ底方向にカッタ28を移
動するようカッタホルダ30を回転駆動させながらロー
ルを切削する第1のロール切削工程と、前記第1のロー
ル切削工程終了後に、カツタホルダ30の回転駆動を停
止させてカッタホルダ30を前記ロール10から離間す
る方向に後退させ、次に、第1のロール切削工程におい
て切削されIこロール端部と反対側のロール端部に第1
のロール切削工程におけるカッタを位置させるよう、第
1のロール切削工程におけるカッタホルダ回転駆動方向
と同方向にカッタホルダ30を回転駆動させ、且つ、カ
ッタホルダ30を前記各ロール10の中心軸12を含む
平面に接近する方向に前進させ、次に、カッタホルダ3
0を第10ロール切削工程におけるカッタホルダ回転駆
動方向とは反対方向に回転駆動させて、前記カッタ28
を前記反対側のロール端部からカリバ底方向に移動する
ようにしてロール10を切削する第2のロール切削工程
とを行うべく、前記ツール回転用サーボモータ36とツ
ール送り用サーボモータ40とを制御するように構成さ
れている。 次に、第2実施例の作用を第8図を参照して説明する。 まず、カッタ28それぞれをロール10の端部、即ち第
7図のhl、hl、h3各点に位置させ、前記第1実施
例と同様に、カッタホルダ30を第8図において時計廻
り方向に回転駆動させ、h点からi点までロールの切削
を行う。 次に、カッタホルダ30が予め決定されている所定角度
αだけ回転してロール10のh点からi点までの切削が
終了すると、該カッタホルダ30の回転駆動を止める。 次に、カッタホルダ30を前記各ロール10の中心軸1
2を含む平面から離間する方向に後退させて、カッタ2
8の刃先を被切削ロール10の周面から離間する。次に
、前記第1のロール切削工程におけるカッタホルダ回転
駆動方向にカッタホルダ30を回転駆動させると共に、
カッタホルダ3oを前記各ロール1oの中心軸12を含
む平面に接近する方向に前進させ、カッタ28の刃先を
j点に位置させる。 次に、カッタホルダ30を反時計廻り方向に回転駆動さ
せ、j点からi点までの切削を行う。このとき、目的と
するカリバ形状を得るために、前記カッタホルダ30の
回転角度已に応じて該カッタホルダ30の軸方向移動F
AZを調整するようにする。 従って、この第2実施例における各カッタ28の切削中
の刃先経路は、第8図のカリバ形状を示す線上で見ると
、h1→ i、とj1→ il、h2→12とj2→1
2、h3→i3とj3→13の経路となる。 なお、この第2実施例における第1のロール切削工程を
示すカッタホルダ3oの回転駆動角度αには特に拘わら
ないが実用上は15゛程度とする。 本実施例によれば、同一形状のカリバを有する3個のロ
ールを同時に切削することができる。 特に、本実施例においては、同−ロール10に対して同
一のカッタ28を使用することができ、ロール切削精度
を向上することができる。 なお、I¥J記実施例においては、第2図及び第3図に
示されるような3個の穴型ロールを第2図に示されるロ
ール旋盤Aで切削加工する場合について例示したが、切
削されるロールの数は3個に限定されものではな(、ロ
ール個数が2個、4個あるいはその他の個数でもよく、
又、前記ロールの種類は穴型ロールに限定されず他の種
類のロールでも本発明により切削加工することは可能で
ある。 又、前記実施例においては、第7図に示されるような構
成の制御装置により第2図に示されるようなロール旋盤
Aをυ制御してロール加工をする場合について例示した
が、本発明が採用される制御装置及びロール旋盤はこれ
らのものに限定されるものではなく、他の制御装置及び
ロール加工装置に本発明を採用できることは明らかであ
る。 又、前記実施例においては、目標とする任意のカリバ形
状を得るためにカッタホルダの回転角度B及び中心軸5
2の軸方向移動m12を調節するようにして切削加工す
る場合について例示したが、本発明はこれに限定される
ことなく、例えば、カッタホルダの軸方向移動を固定し
てカッタホルダの回転角度のみを制御するようにしたも
のであってもよい。 なお、この場合には、当然のことながら得られるカリバ
形状はある特定のプロファイルに限定されることとなる
。 【発明の効果) 以上説明した通り、本発明によれば、ロール切削時のロ
ール欠けの発生を防止することができるという優れた効
果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係るロールの切削加工方法の要旨を
示す流れ図、第2図は、本発明方法を使用するロール旋
盤の全体構成を示す斜視図、第3図は、同じく、前記ロ
ール旋盤で切削される穴型ロールの形状を示ず斜視図、
第4図は、同じく、前記穴型ロールを切削するためのカ
ッタ及びカッタボルダを示ず斜視図、第5図は、前記ロ
ール旋盤のツールヘッド内の回転機構の構成を示寸断面
図、第6図は、同じく、ツールヘッドの前後退機構の構
成を示す一部断面図を含む正面図、第7図は、前記ロー
ル旋盤の制御装置の構成を示すブロック線図、第8図は
、本発明方法により切削されたロールの加工面の一例を
示す正面図、第9図は、従来の切削加工方法で切削され
たロールの加工面の一例を示す正面図である。 10・・・被切削ロール、  12・・・ロール軸、1
6・・・ロールスタンド、 18・・・スピンドル、2
8・・・カッタ、      30・・・カッタホルダ
、34・・・ツールヘッド、 36・・・ツール回転用サーボモータ、38.42.6
1・・・パルスコーダ、40・・・ツール送り用サーボ
モータ、46・・・ボールネジ、 50・・・数値制W装置(NC装曽)、52・・・中心
軸、 62・・・スピンドルモータ制御ユニット、64・・・
入力装置、    66・・・演算装置、68・・・デ
ータ記憶装置。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ロール軸が同一平面内で互いに等角度となるよう
    に配置された複数個の被切削ロールと、該ロールと同数
    のカッタを等角度に保持するカッタホルダと、前記ロー
    ルの回転駆動装置と、前記カッタホルダの回転及び前後
    進駆動装置と、を用い、各ロールで囲まれた空間の中心
    軸と前記カッタホルダ中心軸とを合致させ、各ロールを
    回転させながら前記カッタにてロールを任意のカリバ形
    状を有するよう切削するロールの切削加工方法において
    、 加工前の前記ロールの一方の端部から前記カリバ底方向
    に前記カッタを移動するようカッタホルダを回転駆動さ
    せながらロールを切削する第1のロール切削工程と、 前記ロールの他方の端部から前記カリバ底方向に前記カ
    ッタを移動するようカッタホルダを、前記第1のロール
    切削工程におけるカッタホルダ回転駆動方向と反対方向
    に回転駆動させながらロールを切削する第2のロール切
    削工程と、 を含むことを特徴とするロールの切削加工方法。
  2. (2)前記第2のロール切削工程は、前記第1のロール
    切削工程終了後に、該切削工程におけるカッタホルダ回
    転駆動方向とは反対方向にカッタホルダを回転駆動させ
    て、第1のロール切削工程にて切削されたロール端部に
    カッタを復帰させ、且つ該カッタにより切削されたロー
    ルに隣接するロールのロール端部からカリバ底方向に前
    記カッタを移動するようにして行う特許請求の範囲第1
    項記載のロールの切削加工方法。
  3. (3)前記第2のロール切削工程は、前記第1のロール
    切削工程終了後に、カッタホルダの回転駆動を停止させ
    てカッタホルダを前記各ロールの中心軸を含む平面から
    離間する方向に後退させ、次に、第1のロール切削工程
    にて切削されたロール端部と反対側のロール端部に第1
    のロール切削工程におけるカッタを位置させるよう、第
    1のロール切削工程におけるカッタホルダ回転駆動方向
    と同方向にカッタホルダを回転駆動させ、且つ、カッタ
    ホルダを前記各ロールの中心軸を含む平面に接近する方
    向に前進させ、次に、カッタホルダを第1のロール切削
    工程におけるカッタホルダ回転駆動方向とは反対方向に
    回転駆動させて、前記カッタを前記反対側のロール端部
    からカリバ底方向に移動するようにして行う特許請求の
    範囲第1項記載のロールの切削加工方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5134910A (en) * 1988-05-02 1992-08-04 Kashiwara Machine Mfg. Co., Ltd. Method of cutting roll surface

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60221201A (ja) * 1984-04-13 1985-11-05 Kawasaki Steel Corp ロ−ルの面切削加工方法

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