KR950009954B1 - 벽이 두꺼운 소 직경 관의 원주형 내면의 절삭 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

벽이 두꺼운 소 직경 관의 원주형 내면의 절삭 장치

제1도는 본 발명에 따른 벽이 두꺼운 소 직경 관의 원주형 내면의 절삭장치의 일 실시예의 주요 부분인 절삭 공정의 제1단계를 도시한 도면.

제2도는 공정의 제2단계를 도시한 도면.

제3도는 공정의 제3단계를 도시한 도면.

제4도는 공정의 제4단계를 도시한 도면.

제5도는 제3도의 A-A선을 따라 취한 단면도.

제6도는 본 발명의 일 실시예의 작동을 도시한 흐름도.

제7도는 제2실시예의 제5도에 대응하는 도면.

제8도는 제3실시예의 제5도에 대응하는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 고정 관 파지 테이블 2 : 파지 및 이동 부재

3 : 중심막대 파지 부재 4 : 중심 막대

5 : 절삭 날 6A-6J : 회전장치

7 : 관 공급기 8 : 제품 수용 테이블

11 : 척

본 발명은 원주형 내면이 매끄러워야 하는 벽이 두꺼운 소직경 관의 원주형 내면의 절삭장치에 관한 것이며, 특히 관에 신장처리 및 가열처리를 여러번 반복함에 의해 벽 두께가 두꺼운 소 직경 관을 제조하는 설비로 사용되는 벽이 두꺼운 소 직경 관의 원주형 내면의 절삭장치에 관한 것이다.

디이젤 엔진의 연료 분사관에 사용되는 벽이 두꺼운 소직경 관은 관 내면의 저항을 감소시키고 분사 노즐의 막힘을 방지하기 위해 매끄러운 내면을 가져야 한다. 더구나, 관이 고압하의 반복 피복 응력을 견디기 위해서는 관의 원주형 내면에는 초미세 균열 조차도 없어야 한다.

이러한 형태의 벽두께가 두꺼운 소 직경 관은 처리될 관(최초의 탄소 강관)에 대한 반복적인 신장처리 및 가열처리를 포함하는 냉간인발 가공을 통하여 제조된다. 처리될 관은 냉간 인발 가공을 통하여 제조되는 시임리스 관(seamless pipe)이기 때문에 균열 및 오목한 주름을 포함하여 흑색 표면층을 가진다. 이 경우, 산성 용액등과 같은 화학적 수단을 사용하여 최초의 관에 흑색 표면층을 제거하기 위한 처리를 하더라도 흑색 표면층을 완전히 제거하여 관의 원추형 내면을 균일 강철표면으로 변형시키기는 어려우며 흑색 표면층이 남는것이 보통이다. 이로 인해, 관이 디이젤 엔진용 연료 분사관으로서 사용될 때 벗겨지게되는 흑색 표면층의 일부가 노즐의 막힘을 초래하게 된다.

본 출원인은 일본 특허 공고 제51-21391호를 통해 벽이 두꺼운 소직경 탄소강관의 제조 방법에 대해 제안한 바 있으며, 이 방법에 의하면 가공될 관을 벽이 두꺼운 소 직경 관으로 형성할때, 관의 원주형 내면의 흑색 표면층은 먼저 기계적 수단(기계적 절삭 또는 연삭수단)에 의해 제거되어(이하에서는 이를 초기 내부가공이라함), 관내부의 전체표면이 강철표면으로 변형된다. 상기 방법에 따르면, 대단히 매끄럽고 원형성(circularity) 및 균일성이 우수하며 내면에 실질적으로 흑색 표면층을 가지지 않으며 내면이 원주형이고 벽두께가 두꺼운 탄소 강관을 제조할 수 있다.

상기한 바와 같은 초기 내부 가공 방법에 의해, 열간 압연 가공을 통해 제조된 초기 관의 원주형 내면상에 남아 있는 거의 모든 흑색 표면층, 불순물, 주름 및 기타 결함들을 제거할 수 있게 된다. 그러나, 만약 초기 관이 두께가 비균일하고 대단히 편심되어 있으며, 상기와 같은 결함의 일부가 잔존하는 경우에는, 두께가 두꺼운 소 직경 관의 제조과정 중에 그 결함들을 제거할 수 없으며, 후속 신장과정 중에 새로이 생성되는 결합들도 그대로 남게된다.

이러한 형식의 벽 두께가 두꺼운 소 직경 관의 제조에 있어서는, 초기 내부 가공후에 행해지는 관신장 가공중에 관의 원추형 내면에 오목한 주름들이 생성된다. 그 다음에 주름들은 폐쇄되어 초미세 균열들로 변한다. 상기한 방법에 따라 초기 가공 방법을 사용하여 흑색 표면층이 제거된다 하더라도 8㎛ 이하의 크기의 균열들은 생성될 수 있다. 만약 상기 초기 가공 방법이 실행되지 않는 경우에는 300㎛ 이하의 크기의 균열들이 생성될 수 있다. 또한, 가공될 관들도 열간 압연 가공을 통하여 제조되기 때문에 흔히 두께가 비균일하거나 편심체일 수 있다. 상기 가공될 관들은 건 드릴(gun drill) 가공등과 같은 방법에 의해 절삭될 수 있는데, 건 드릴 가공이란 회전하는 지그(jig)상에 고정된 가공될 관내로 절삭공구가 압입되는 심공(深孔 ; deep hole)가공 방법의 일종이다(이 가공 방법에서는 구멍의 선형성을 얻기 위한 건 드릴로 명명되는 공구가 사용되며, 이 기법은 구멍이 편심이 되거나 만곡되는 것을 방지하기 위해 사용된다.). 절삭은 공구를 압박하면서 이루어지기 때문에, 공구에는 큰 절삭저항이 작용되며, 아버(arbor)의 두께가 증가되지 않는 이상 압박력에 의해 유발되는 아버의 굴절로 인해 공정은 연속적일 수 없다. 강성을 증가시키기 위해 두꺼운 아버가 사용될 때는, 비균일 두께로 인해 편심인 가공될 관의 원주형 내면을 복제함이 없이 공구는 일직선으로 전진할 수 있다. 이 경우, 내측 직경보다 두꺼운 공구가 사용되는 경우에도 흑색 표면층은 남을 수 있다.

본 발명은 벽이 두꺼운 소 직경 관의 원주형 내면을 절삭하기 위한 상기 형태의 장치의 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위하여 발명되었다. 본 발명의 목적은, 벽 두께가 균일하지 않고 편심인 관에 대해서도 열간 가공중 생성된 흑색표면층을 완전히 제거시킬 수 있고, 초기 내부 가공후에 관 신장 가공동안 초미세균열들이 새로이 생성된 경우에도 그 균열들을 확실히 제거시킬 수 있으며, 반복내부 압력에 대하여 높은 보정압력이 얻어지며, 따라서 고품질이고 소 직경인 관을 제조할 수 있는 벽이 두꺼운 소 직경 관의 원주형 내면을 절삭하는 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 벽이 두꺼운 소 직경 관의 원주형 내면의 절삭 장치는, 일단부에 절삭 날을 구비하는 중심 막대를 관내로 삽입시키는 셋팅(setting)수단과, 상기 셋팅수단에 의해 셋팅된 상기 관을 상기 중심 막대에 대하여 중심축 둘레로 회전시키기 위한 회전수단과, 절삭날이 설치된 단부와는 다른 단부에 파지되고 고정된 중심 막대를 상기 관에 대하여 끌어당기면서 상기 절삭날로 상기 관의 내면을 절삭하기 위한 이송수단과, 상기 수단 각각을 제어하기 위한 제어수단을 구비한다.

본 발명에 따른 벽이 두꺼운 소 직경 관을 제조하기 위한 설비로서의 벽이 두꺼운 소 직경 관의 원주형 내면의 절삭 장치에서, 관은 최종 단계 가까이의 직경-감소 관 신장 가공과정에 선행하여 일단부에 절삭날을 가지는 소 직경 중심막대내로 셋팅수단에 의해 삽입된다. 다음에, 셋팅 수단에 의해 설치되는 관은 중심막대에 대하여 그 중심축 둘레로 회전한다.

또한, 타단부상에 척(chuck)으로 물려지는 중심 막대는 관에 대하여 끌어 당겨진다. 결과적으로, 관이 두께가 비균일하고 편심일지라도 절삭날은 원주형 내면을 복제하면서 관을 절삭한다. 더구나, 상기 절삭 공정에 선행하는 관 신장가공중에 초미세 균열, 오목한 주름 등등이 새로이 생성되는 경우에도, 상기와 같은 결함들은 제거될 수 있다. 이 경우, 최종의 관 시장 가공 단계에 가까와지면서 관 직경이 감소되고 관에 대하여 당겨지면서 가공되기 때문에, 중심막대에는 큰 절삭 저항이 작용되지 않으며 단지 인장에 의해 유발되는 추력 및 절삭 토오크(torque) 만이 작용된다. 따라서, 관에 비해 상대적으로 강성이 작고 우수한 복제 특성을 갖는 소 직경의 중심 막대를 사용하는 것이 가능하며, 절삭가공은 인장 하중하에 수행된다. 이로 인해, 소 직경 중심 막대의 절삭날은 관의 두께가 비균일하고 편심일 경우에도 원주형 내면을 복제하면서 절삭 작업을 수행할 수 있게되며, 따라서 흑색 표면층을 완전히 제거할 수 있게된다.

또한, 만약 절삭 과정중에 관이 회전하지 않고 중심 막대가 회전하는 경우에는, 긴 중심 막대는 표면 거칠기를 증가시키는 자가-발진 진동을 일으키게 된다. 그러나, 중심 막대는 회전시키는 대신에 관을 회전시킴에 의해, 중심 막대의 자가-발진 진동을 방지하고 공정을 균형시키며 표면 거칠기를 작게하는 것이 가능해진다.

상기한 바와 같이 원주형 내면 절삭 가공이 행해진 관에 대해서 관 신장 및 가열 처리가 행해지고, 고 품질의 원주형 내면을 가지는 두께가 두꺼운 소 직경관이 제조된다.

제1-4도에 도시된 본 발명에 따른 벽 두께가 두꺼운 소 직경 관의 원주형 내면을 절삭하기 위한 장치의 제1실시예에서, 파지 및 이동 부재(2)와 중심 막대 파지 부재(3)는 도면에 화살표 Y로서 표시된 이송 방향으로 베이스(도시생략)상에 가동 장착되며, 가공될 관을 파지하기 위한 고정 관 파지 테이블(1)을 중간에 삽입시키게 된다. 파지 및 이동부재(2)와 중심 막대 파지부재(3)에 의해 파지되는 중심 막대(4) 각각은 일단부에 구비된 절삭날(5)를 가진다.

중심 막대 파지 부재(3)은, 절삭날(5)가 형성된 단부의 측면에 중심 막대(4)를 파지하고 고정시킴과 동시에 중심막대(4)의 중심축 방향(Y방향)으로 중심막대(4)를 이동시킬 수 있는 형태로 되어 있다. 파지 및 이동 부재(2)는 상기 단부와는 다른 단부의 측면에 중심 막대(4)를 파지하고 고정시킴과 동시에 중심 막대(4)의 중심축 방향(Y방향)으로 중심 막대(4)를 이동시킬 수 있는 파지 부재(3)은 여러개의 중심 막대를 동시에 파지할 수 있도록 되어 있다.

관(10A-10J)를 계합 및 척킹(chucking)시키기 위한 관 척(11)은 중심 막대 파지 부재(3)을 대면 하도록 설치된다. 관 척(11)은 회전장치(6A-6J)를 구비하며 관들을 그들의 중심축들 둘레로 회전시킬 수 있는 형태로 되어 있다.

관 공급기(7)은 관 파지 테이블(1)의 일측면에 구비되어 있으며, 제품 수용테이블(8)은 타측면에 구비되어 있다. 회전장치(6A-6J)가 연결되는 관 척(11), 제품 수용 테이블(8), 관 공급기(7), 중심 막대 파지 부재(3), 파지 및 이동 부재(2) 그리고 관 파지 테이블(1)은, 제어 회로(도시생략)로 부터의 제어 신호에 따라 작동하게 되는 형태로 되어 있다.

가공될 관에 대한 관 신장 공정 및 가열 공정은 여러번 반복되어 벽 두께가 두꺼운 소 직경 관을 제조하게 된다. 제1실시예에서, 상기 공정은 4회 반복되며, 제3단계에서, 가공될 관은 제1-4도에 도시된 벽 두께가 두꺼운 소직경 관의 원주형 내면을 절삭하기 위한 장치로 공급되어 원주형 내면에 대한 절삭 공정이 수행된다.

다음에, 제6도의 흐름도를 참조하여 제1실시예의 작동관계에 대해 설명한다. 이 실시예에서는, 가공될 관의 원주형 내면에 대한 절삭 공정에 선행하여 여러가지 예비-처리가 행해진다. 먼저, 상기 예비-처리에 대해 설명한다.

제1실시예에서는, 열간-인발 물질로된 두께 4.5mm 외경 34mm의 JIS G 3455 SIS 370 탄소 강관이 가공될 관으로 사용되었다. 먼저, 20% 황산용액내에서 30 내지 60분간 섭씨 60도의 온도에서 산세척(pickling)을 함으로써 내ㆍ외면의 녹을 제거하고, 물 세척 가성 소다수용액을 사용한 중화 가공이 행해졌다.

다음에, 가공될 관은 본더라이징(bonderizing) 용액(일본 파커라이징 주식회사 제조)에 담구어져서 내면 및 외면상에 인산 아연 막을 형성한다.

계속하여, 관은 단부가 인발 다이(die)내로 삽입되어 윤활유에 담구어 질 수 있도록 형철로 구부려진다. 제1관 신장 가공은 플러그 및 다이를 사용하여 외경 및 두께가 각각 27mm 및 3.7mm로 감소될 때까지 수행되며, 그 다음에 광휘 DX 개스(bright Dx gas)를 사용하여 10분간 섭씨 800도의 온도로 가열함으로써 어닐링(annealing ; 소둔)이 행해진다. 그 다음에 어닐링 처리와 함께 제2관 신장 가공은 외경 및 두께를 각각 21mm 및 3.6mm로 감소시킬 때까지 행해지며, 그 다음에 어닐링 처리와 함께 제3관 신장 가공은 외경 및 두께가 각각 15mm 및 3.0mm로 감소될 때까지 행해진다. 또한, 제4신장 가공은 외경 및 두께가 각각 9.5mm 및 2.55mm로 감소될 때까지 행해지고, 그 다음에, 규정 칫수로 절삭하는 레벨링(leveling) 가공이 행해진 후 일단부에 대한 모깍기 가공이 행해진다.

이러한 예비-처리가 완료되었을 때, 공정은 제6도의 단계 S1으로 진행되고, 여기서 본 발명에 따른 벽두께가 두꺼운 소 직경 관의 원주형 내면을 절삭하기 위한 장치의 제1실시예에서의 절삭 공정이 수행된다.

먼저, 단계 S1에서는, 절삭날(5)의 반대편의 단부에서 중심 막대(4)를 파지하고 고정하는 파지 및 이동부재(2)는 관 파지 테이블(1)를 향하여 Y'방향으로 이동하며, 절삭날(5)가 위치하는 중심 막대(4)의 측면은 관 척(11)을 관통하며 중심 막대 파지 부재(3)에 파지 및 고정된다.(제1도 참조)

다음에, 절삭날(5)가 위치하며 중심 막대(4)의 측면을 파지하고 고정시키는 중심 막대 파지 부재(3)과 그것에 연결된 회전장치(6A-6J)를 가지는 관 척은 관파지 테이블(1) 반대쪽인 Y'방향으로 이동한다. 그 다음에, 상기 예비-처리가 완료되고 9.5mm의 외경과 2.55mm의 두께를 가지는 관(10A-10J)는 관 공급기(7)로부터 관 파지 테이블(1)로 공급되며, 각각의 관의 모깍기 가공된 단부는 중심 막대 파지 부재(3)에 파지되고 결합된 중심 막대(4)의 단부를 향하는 위치로 배치된다(제2도 참조). 단계 S2에서, 중심 막대 파지 부재(3), 관 척(11), 및 회전장치(6A-6J)는 관 파지 테이블(1)을 향하여 Y''방향으로 이동하며, 그 결과, 중심 막대(4)는 관(10A-10J)내로 삽입되며 ; 동시에, 회전장치(6A-6J)와 함께 관 척(11)은 관(10A-10J)의 외부를 고정시켜, 관(10A-10J)가 관 척(11)에 관통삽입된 상태를 이루고 ; 절삭날(5)의 중심 막대 파지 부재(3)에 의해 파지되는 부분은 각각의 관(10A-10J)의 단부로 부터 돌출하며 ; 중심 막대(4)는 파지 및 이동부재(2)의 측면에서 반대 단부로 돌출하여 각각의 관(10A-10J)를 관통한다.

다음에, 파지 및 이동 부재(2)는 Y'방향으로 이동하며 ; 관(10A-10J)의 반대단부로부터 돌출하는 중심 막대(4)의 단부는 파지 및 이동 부재(2)에 의해 파지 및 결합되고 ; 절삭날(5)가 위치하는 중심 막대(4)의 측면은 중심 막대 파지 부재(3)에 의해 파지 및 고정된 상태에서 해방되고 ; 중심 막대 파지 부재(3)은 Y'방향으로 약간 이동하여 원주형 내면에 대한 절삭공정이 시작되는 상태로 된다(제3도 및 제5도 참조). 다음에, 관(10A-10J)는 관 척(11)에 의해 물려지고 회전장치(6A-6J)는 회전 구동되어서 관들은 약 3000 내지 40000rpm의 회전 속력으로 그들의 중심축 둘레로 도시된 바와 같은 화살표 방향으로 회전된다.

다음에, 단계 S4에서, 파지 및 이동 부재(2)는 약 100 내지 300mm/분의 속력으로 관 파지 테이블(1) 반대쪽으로 Y''방향으로(제4도 참조) 이동한다. 따라서, 회전하지 않는 절삭날(5)는 Y''방향으로 이동하고, 그 동안 절삭유가 공급되는 상태에서 관(10A-10J)의 원주형 내면에 대한 절삭 작업을 수행하여 관(10A-10J)의 원주형 내면을 복제해 낸다. 이때, 절삭 공정은, 절삭날(5)의 연부가 윤활 및 냉각되고 칩이 배출될 수 있도록 관의 단부등을 통하여 절삭날(5)의 일부분에 절삭유가 공급되면서, 행해진다. 중심 막대(4)상의 절삭날(5)가 관으로 부터 배출되면, 절삭작업은 종지되며 ; 관의 회전이 정지되고 ; 중심 막대 파지 부재(3)과 함께 관 척(11)은 관의 단부에서 배출될 때까지 Y'방향으로 이동하고 ; 관(10A-10J)는 제품 수납 테이블(8)로 이송된다.

이하에서는 제조된 파이프(10A-10J)에 대해 행해지는 후처리에 대해 설명한다.

칩이 배출되고 절삭유가 배출된 후에, 관은 어닐링 처리되고 윤활유내에 담구어지며, 본 실시예의 제5의 마지막 공정이 시작된다.

제5의 공정 단계에서는, 최종의 관 신장 공정은 외경 및 두께를 각각 6.4mm 및 2.0mm로 감소시킬 때까지 수행되며 ; 레벨링 가공후에 칫수 검사가 행해지고 ; 정규 칫수로 절삭되고, 모깍기 가공되며, 트리에탄에 의해 세척되고, 어닐링이 행해져서 전 공정이 완료된다.

따라서, 본 실시예에서, 절삭 공정은 전체 5개 공정 단계중 제4공정 단계후에 관(10A-10J)의 원주형 내면을 복제함에 의해 수행된다. 그결과, 심지어 두께가 비균일이거나 또는 편심인 경우에도, 열간 압연 과정에서 생성되는 흑색 표면층을 완전히 제거되며, 예비 관 신장 공정 동안 생성된 오목한 주름들과 그 주름들로 부터 유발되는 80㎛ 이하의 크기의 초미세 균열들은 제거된다. 따라서, 원주형 내면상의 흑색 표면층은 완전히 제거되어 ; 상기 표면에는 초미세 균열도 전혀 남지 않게되고 고도로 매끄럽게 되며, 우수한 원형성 및 균일성을 가지며 고 품질의 벽 두께가 두꺼운 소 직경 관이 제조된다.

다음에, 관이 전체 5회의 반복적인 관 신장 및 가열 공정을 거치게 되며, 제4단계 공정에 선행하여 제1실시예에서와 동일한 장치를 사용하여 원주형 내면에 대한 절삭 공정이 행해지는 또 다른 실시예에 대하여 설명한다.

이 실시예에서, 제3단계까지의 공정조건은 두께를 3.45mm까지 감소시키기 위한 관 신장 공정이 제3단계에서 수행된다는 점을 제외하고는 제1실시예에서의 조건과 모두 동일하다.

절삭 공정은 제4관 신장 공정 단계에 선행하여 내측 원주면에 대해 행해지는데, 이 공정의 조건은 관의 회전 속력이 약 2000 내지 3000rpm이라는 점을 제외하고는 제1실시예의 경우와 동일하다.

제조된 관 내의 칩은 제거되고, 트리에탄에 의한 세척 및 어닐링이 행해진 후에, 제4관 신장 공정은 외경 및 두께가 각각 9.5mm 및 2.27mm로 감축될 때까지 행해진다. 다음에, 스웨이징(swaging) 및 어닐링이 행해지고, 레벨링 및 모깍기 작업이 행해진 후에 관은 제5의 마지막 공정 단계로 이송된다.

제5단계에서는, 외경 및 두께가 각각 6.4mm 및 2.2mm까지 감축되도록 최종관 신장 공정이 수행된다. 후속 공정들은 제1실시예에서와 동일하다.

최종의 벽 두께가 두꺼운 소 직경 관의 원주형 내면상에서, 열간 압연 공정중에 생성된 흑색 표면층은 원주형 내면을 복제하는 절삭 공정에 의해 완전히 제거되며 ; 관 신장 공정중에 생성된 오목한 주름들은 제거되고 그 주름들로 부터 초래되는 80㎛ 이하의 초미세 균열들은 실제로 최대 칫수 30㎛ 이하가 되도록 개선된다.

비록 상기 실시예는 중심 막대가 이동하면서 관이 회전하는 경우의 일예로서 설명되었지만, 이하에서는 관이 회전하면서 이동하며 중심 막대는 회전하지 않고 고정되어 있는 제2실시예에 대하여 제7도를 참조로 하여 설명한다.

제7도에 도시된 형태 및 배치상태는, 파지 및 이동 부재(2)가 고정 파지 부재(2')로 대체되고, 관 파지 테이블(1)이 관(10A-10J)를 파지하면서 이동할 수 있는 관 이동 및 파지 테이블(1')로 대체된 점을 제외하고는 제1실시예의 경우와 유사하다.

이하에서는 제2실시예의 작동에 대해 간략하게 설명한다. 본 실시예는, 고정 파지 부재(2')에 의해 그것이 돌출단부에 파지되고 결합되며 또한 관(10A-10J)내에 삽입되는 중심 막대(4)상의 절삭날(5)는 관의 원주형 내면을 복제할 수 있도록 Y'방향으로 이동하면서 절삭한다. 절삭 공정이 방해받지 않도록 하기 위해서, 중심 막대 파지 부재(3)은 관 파지 테이블(1') 및 관 척(11)과 함께 Y'방향으로 이동한다.

다음에, 제8도에는 본 발명의 제3실시예가 도시 되었는데, 제3실시예는 제1실시예와 실질적으로 유사한 형태 및 배치를 가지나, 다만 관이 배치되는 관 파지 테이블(1)이, 제2실시예에서와 같이, 이동 가능한 관 이동 및 파지 테이블(1')로 대체되고, 각각의 중심 막대(4)의 일단부를 파지 및 고정시키기 위한 파지 부재가 제1실시예에서의 파지 및 고정 부재(2)라는 점이 차이점이다.

이 실시예에서, 관(10A-10J)는 회전하면서 Y'방향으로 이동하고, 각각의 중심막대(4)의 일단부를 파지 및 고정시키는 이동 및 파지 부재(2)는 Y'반대 방향인 Y''방향으로 이동한다. 결과적으로, 절삭날(5)에 의해 원주형 내면을 복제함에 의한 절삭 공정은 짧은 시간내에 효율적으로 수행될 수 있다.

만약 관이 짧다면, 관이 고정되게 하고 중심 막대가 회전하게 할 수 있다.

비록 상기 실시예들에서의 관이 초기 내부 가공이 행해지지 않는 종래형의 관이라 해도, 벽 두께가 두꺼운 소 직경 관의 원주형 내면을 절삭하기 위한 장치를 사용하여 상기 초기 가공에 의해 처리된 관에 대해 절삭 공정이 행해진다면, 절삭 속력은 증가되어 절삭비용이 감소되고 열간 가공 중에 형성된 흑색 표면층 및 초미세 균열을 더욱 효과적으로 제거할 수 있게된다.

비록 상기 실시예들은 자동차의 디젤엔진용 연료 분사 관으로 사용되는 두께 2.0 내지 2.2mm 외경 6.4mm를 가지는 벽이 두꺼운 소 직경 관의 제조에 대한 것이지만, 건설장치, 선박등이 디이젤엔진용으로 사용되는 두께 1.8 내지 5.5mm 외경 6 내지 15mm를 가지는 관등과 같은 상기 실시예에서와는 다른 칫수의 벽이 두께가 두꺼운 소 직경 관이 제조될 수도 있다.

상기 실시예들은 초미세 균열들이 최대 칫수 약 30㎛까지로 감소된 고품질의 벽이 두꺼운 소 직경 관을 제공하며 ; 내부 압력에 대하여 노치(notch) 감도는 낮아지며 ; 반복 내부 압력에 대한 보정 압력(proof pressure)은 1500kgf/㎠까지 증가된다.

상기에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 벽이 두꺼운 소 직경관의 원주형 내면을 절삭하기 위한 장치는 반복적인 신장 및 가열 공정을 포함하는 공정의 최종 단계 가까이에서 관 신장 공정에 선행하여 관의 원주형 내면을 복제함으로써 절삭 공정을 수행한다. 따라서, 두께가 비균일하고 편심인 관에 대해서도 열간 가공 중에 생성된 흑색 표면 층이 완전히 제거된 벽 두께가 두꺼운 소 직경 관을 얻을 수 있게 되며 ; 원주형 내면상의 초미세 균열은 감소되며 ; 원주형 내면의 매끄러움이 개선되며 ; 원형성 및 균일성이 우수해지고 ; 고압에 견디는 특성이 얻어지고 고품질이 얻어지며 ; 내압에 대한 보정압력은 특히 개선된다.

전술한 설명은 단지 본 발명의 이해를 위한 일예라는 점은 이해되어야 하며, 당업자에게는 여러가지 변형 및 수정이 본 발명의 사상의 범위내에서 가능하다. 따라서, 청구범위의 영역을 일탈하지 않는 범위내에서 상기 변형 및 수정 등도 모두 본 발명의 보호 범위내에 포함되어야 한다.

Claims (6)

1. 두꺼운 벽을 가지는 소 직경관의 내측 원주면을 절삭하는 절삭장치에 있어서, 일단부에 절삭날(5)을 구비하는 중심 막대(4)를 관내로 삽입시키는 셋팅 수단(3)과, 상기 셋팅 수단에 의해 셋팅된 상기 관을 상기 중심 막대에 대하여 중심축 둘레로 회전시키기 위한 회전 수단(6,6A)과, 상기 일단부와는 다른 타단부가 파지 고정된 중심 막대를 상기 관에 대하여 끌어 당기면서 상기 절삭날로 상기 관의 내측 원주면을 절삭하기 위한 이송수단(1,2)과, 상기 수단들 각각을 제어 하기 위한 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 벽이 두꺼운 소 직경 관의 원주형 내면의 절삭 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 셋팅수단, 회전수단 및 이송수단은 여러개의 관(10A-10J)들을 동시에 가공할 수 있는 형태로 되어 있는 것을 특징으로 하는 벽이 두꺼운 소 직경 관의 원주형 내면의 절삭 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 회전수단(6)은 상기 관을 회전시키는 것을 특징으로 하는 벽이 두꺼운 소 직경 관의 원주형 내면의 절삭 장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 이송수단은 관을 파지하는 고정 관 파지 테이블과, 상기 중심 막대의 상기 타단부를 고정 파지 하면서 이동하는 파지 및 이동수단(2)을 포함하는 것을 특징으로 하는 벽이 두꺼운 소 직경 관의 원주형 내면의 절삭 장치.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 이송수단은 관을 파지한 상태로 이동하는 관 이동 및 파지 테이블(1)과, 상기 중심 막대의 상기 타단부를 고정 파지하는 고정 파지 부재(2'')를 포함하는 것을 특징으로 하는 벽이 두꺼운 소 직경 관의 원주형 내면의 절삭장치.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 이송수단은 상기 중심 막대의 상기 타단부를 파지한 상태로 일 방향으로 이동하는 파지 및 이동 부재(2)와, 관을 파지한 상태로 상기 방향의 반대 방향으로 이동하는 관 이동 및 파지 테이블(1')을 포함하는 것을 특징으로 하는 벽이 두꺼운 소 직경 관의 원주형 내면의 절삭 장치.