TW201519975A - 角狀金屬材料之端部加工方法及裝置 - Google Patents

Abstract

本發明係提供一種一方面可確保必要之切削速度並一方面可防止切屑堵塞之產生之角狀金屬材料之端部加工方法及裝置。於藉由銑削切削而針對作為角狀金屬材料之一之扁鋼坯10之長度方向端部實施切削加工時，使用於具有圓錐狀之側面之工具本體2a之側面而設置有複數個切削刀片2b之切削工具2，在將切削刀片2b觸碰在扁鋼坯10之端部角部的狀態下，一方面使切削工具2旋轉，一方面使切削工具2沿著扁鋼坯10之寬度方向移動，並且針對扁鋼坯10進行切削加工。此時，在切削刀片2b與扁鋼坯10之接觸點上，使用切削工具之旋轉方向與移動方向一致之上切法進行切削。

Description

角狀金屬材料之端部加工方法及裝置

本發明係關於一種對利用連續鑄造(continuous casting)而製造之扁鋼坯(slab)或方鋼坯(square billet)等角狀金屬材料(cuboid metal material)之端部實施倒角加工等切削加工之角狀金屬材料之端部加工方法及裝置。

利用連續鑄造而製造之鑄片(cast slab)係藉由氧氣切割(oxygen cutting)被切斷成既定之長度而製成為扁鋼坯。此時，因氧氣切割而扁鋼坯之一部分(a part of slab)熔化，藉此被稱為氣割熔渣(scarfing slag)之附著物附著於扁鋼坯之長度方向端部之上下表面之情況較多。又，存在為了去除扁鋼坯之表面缺陷而進行氣割處理(scarfing processing)之情況。因氣割處理而於扁鋼坯之端面產生被稱為飛邊(fin)之利用氣割處理而熔融之鋼之冰柱(冰柱)狀附著物。若使該等氣割熔渣或飛邊等附著物附著於扁鋼坯之長度方向端部(以下亦存在僅稱為端部之情況)而直接進行熱軋(hot rolling)，則即便為較小之附著物，亦會於軋壓中於鋼板表面產生因該等附著物引起之較小之瑕疵。因此提出有於熱軋之前去除上述附著物之技術。

例如，於專利文獻1中，提出有藉由磨石研磨去除附著於扁鋼坯切斷面下緣之氣割熔渣之技術。又，於專利文獻2中，揭示有藉由振盪刀機械去除附著於扁鋼坯端面下部之氣割熔渣之技術。

又，本發明者等人先行提出藉由銑削切削對扁鋼坯端部進行倒角加工等切削加工以去除氣割熔渣等附著物之技術。該技術係使用於工具本體之圓筒狀或圓錐狀之側面安裝有複數個切削刀片之切削工具，使其圓筒狀或圓錐狀之側面之切削刀片於抵於扁鋼坯端部之角部之狀態下旋轉而進行切削加工者。

[先前技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本專利特開平04-283064號公報

專利文獻2：日本專利特開平08-141714號公報

於專利文獻1所記載之藉由磨石(whetstone grindstone)之研磨去除中，進行研磨(grinding)之研磨機之處理能力相對較小。因此，於研磨作為處理對象之具有大面積之扁鋼坯端面之情形時需要相當之研磨時間。此外，亦有因研磨而產生新的研磨毛邊(burr)等情形，為了除去此新的毛邊等而需要另外實施數次研磨作業。因此，若就扁鋼坯端面之研磨作業整體而考慮則需要較長之處理時間。因此，為了使研磨作業之進度與一般的連續鑄造設備(Continuous casting equipment)中之扁鋼坯之生產進度配合，需要於連續鑄造扁鋼坯之搬送線(transfer line)上配置複數個研磨機(grinder)。因此，於應用專利文獻1所揭示之發明之情形時，搬送線之構成變得複雜，並且研磨機之導入費用及維持費用亦會增高。

另一方面，於專利文獻2之技術中，殘留附著於扁鋼坯 端部之下表面角部之熔接物雖可去除，但殘留附著於下表面角部以外之部位、即扁鋼坯端部之板厚方向中央部或上表面角部之毛邊或飛邊無法去除。

相對於此，藉由銑削切削對扁鋼坯端部進行倒角加工等切削加工之技術可解決此種問題。

於藉由銑削切削對扁鋼坯端部進行切削加工時，為使工具之磨耗變少且工具壽命變長，切削工具一般採用於被稱為切削刀片之切削工具與扁鋼坯之接觸點上工具旋轉方向與工具前進方向成為相反方向之被稱為下切法之情況較多。然而，已判明於下切法中切屑容易附著於切削刀片之刀刃表面(刀片表面)而妨礙切削。尤其是於為了使切削進給速度變得高速而使用增加了切削刀片數量之工具進行切削量(切削長度)較大之切削之情形時，會產生如下現象：後來之切屑以重疊之方式附著於首先附著於切削刀片之切屑之上，並填滿因增加了刀片數量而變小之切屑排出溝，而使切削無法進展。相對於此，藉由減少刀片數量可於某種程度上進行對應，但於該情形時由於一片切削刀片之進給量存在受切削刀片之強度限定之固定之極限，故而難以確保必要之切削速度。

本發明係鑒於該情況而完成者，且本發明之課題在於提供一種可確保必要之切削速度並可防止切屑堵塞之產生之角狀金屬材料之端部加工方法及裝置。

為了解決上述課題，本發明之第1態樣係提供一種角狀金屬材料之端部加工方法，其於藉由銑削切削而針對角狀金屬材料之長度方向端部實施切削加 工時，使用包含具有圓錐狀或圓筒狀之側面之工具本體、及設置在其側面之複數個切削刀片之切削工具，且在將上述切削工具之上述切削刀片觸碰在上述角狀金屬材料之端部之既定位置的狀態下，一方面使上述切削工具旋轉，一方面使上述切削工具沿著上述角狀金屬材料之寬度方向移動，並且針對上述角狀金屬材料之端部進行加工；且其特徵在於：在上述切削刀片與上述角狀金屬材料之接觸點上，利用切削工具之旋轉方向與移動方向一致之上切(up-cutting)法進行切削。

本發明之第2態樣係提供一種角狀金屬材料之端部加工方法，其於藉由銑削切削而針對存在於角狀金屬材料之長度方向端部之附著物進行切削去除時，使用包含具有圓錐狀或圓筒狀之側面之工具本體、及設置在其側面之複數個切削刀片之切削工具，且在將上述切削工具之切削刀片觸碰在上述角狀金屬材料之端部之既定位置的狀態下，一方面使上述切削工具旋轉，一方面使上述切削工具沿著上述角狀金屬材料之寬度方向移動，並且針對上述角狀金屬之端部進行加工；且其特徵在於：掌握上述角狀金屬材料之長度方向端部之附著物之附著物狀況，算出於去除該附著物時所需之切削量，並加以判斷所算出之上述切削量是否在預先所設定之臨限值以下，且若在上述臨限值以下，則在上述切削刀片與上述角狀金屬材料之接觸點上，利用上述切削工具之旋轉方向與移動方向成為相反方向之 下切(down-cutting)法進行切削，於超過上述臨限值之情形時，則利用上述切削工具之旋轉方向與移動方向一致之上切法進行切削。

本發明之第3態樣係提供一種角狀金屬材料之端部加工裝置，其係藉由銑削切削而針對角狀金屬材料之長度方向端部實施切削加工者，其特徵在於，其具備有：切削工具，其包含有具有圓錐狀或圓筒狀之側面之工具本體、及設置在其側面之複數個切削刀片；旋轉機構，其使上述切削工具產生旋轉；及進給機構，其使上述切削工具沿著上述角狀金屬材料之寬度方向移動；在將上述切削工具之上述切削刀片觸碰在上述角狀金屬材料之端部之既定位置的狀態下，藉由上述旋轉機構一方面使上述切削工具旋轉，並藉由上述進給機構一方面使上述切削工具沿著上述角狀金屬材料之寬度方向移動，且在上述切削刀片與上述角狀金屬材料之接觸點上，利用切削工具之旋轉方向與移動方向一致之上切法進行切削。

本發明之第4態樣係提供一種角狀金屬材料之端部加工裝置，其係藉由銑削而針對去除存在於角狀金屬材料之長度方向端部之附著物進行切削去除者，其特徵在於，其具備：切削工具，其包含有具有圓錐狀或圓筒狀之側面之工具本體、及設置在其側面之複數個切削刀片；旋轉機構，其使上述切削工具旋轉；進給機構，其使上述切削工具沿著上述角狀金屬材料之寬度方向 移動；附著物檢測手段，其檢測附著於上述角狀金屬材料之附著物之附著狀況；及控制手段，其根據上述附著物檢測手段之資訊，選擇切削方法，並控制上述旋轉機構及上述進給機構；且上述控制手段係以如下之方式控制上述旋轉機構及上述進給機構，即：掌握上述角狀金屬材料之長度方向端部之附著物之附著物狀況，算出於去除該附著物時所需之切削量，並加以判斷所算出之上述切削量是否在預先所設定之臨限值以下，若在上述臨限值以下，則在上述切削刀片與上述角狀金屬材料之接觸點上，利用上述切削工具之旋轉方向與移動方向成為相反方向之下切法進行切削，於超過上述臨限值之情形時，則利用上述切削工具之旋轉方向與移動方向一致之上切法進行切削。

於上述第1~第4態樣中，上述切削加工係對上述角狀金屬材料之端部角部進行倒角加工者之情形較佳。

又，上述角狀金屬材料包含扁鋼坯或方鋼坯。

根據本發明之第1及第3態樣，於切削加工時，藉由使用於上述切削刀片與上述角狀金屬材料之接觸點上，切削工具之旋轉方向與移動方向一致之上切法，可確保必要之切削速度並可防止切屑堵塞之產生。

根據本發明之第2及第4態樣，掌握附著物之附著物狀況，算出為了去除該附著物所需之切削量，並判斷所算出之切削量是 否為預先設定之臨限值以下，若為臨限值以下，則利用下切法進行切削，於超過臨限值之情形時，利用上切法切削。因此，若切削量位於即便利用下切法亦不會產生切屑堵塞之區域則可使用下切法，於切屑堵塞產生風險較大之區域之情形時可使用上切法，從而可同時實現切屑堵塞之防止與工具壽命之最大化。

1‧‧‧本體

1a‧‧‧車輪

2、2'‧‧‧切削工具

2a、2a'‧‧‧工具本體

2b、2b'‧‧‧切削刀片

2c、2c'‧‧‧旋轉軸

3‧‧‧雷射距離計

4‧‧‧移行驅動部

5‧‧‧工具驅動部

6‧‧‧進退驅動部

7‧‧‧控制部

10‧‧‧扁鋼坯

11‧‧‧輥道

12‧‧‧軌道

13‧‧‧附著物

100‧‧‧切削裝置

L‧‧‧切削長度

θ‧‧‧角度

圖1係示意性地表示用以實施本發明之第1實施形態之扁鋼坯端部加工方法之扁鋼坯端部切削裝置之俯視圖。

圖2模式性地表示用以實施本發明之第1實施形態之扁鋼坯端部加工方法之扁鋼坯端部切削裝置之側視圖。

圖3(a)及(b)係表示切削工具之一例之前視圖及側視圖。

圖4(a)及(b)係表示藉由圖3之切削工具切削扁鋼坯之狀態之前視圖及側視圖。

圖5(a)及(b)係用以說明上切法之圖。

圖6(a)及(b)係用以說明下切法之圖。

圖7係表示利用雷射距離計測定作為附著物之氣割熔渣距附著之扁鋼坯上表面之距離之狀態的示意圖。

圖8係表示利用雷射距離計測定之距離資料之例之圖。

圖9係表示切削扁鋼坯上表面端部時之切削工具與扁鋼坯之位置關係之示意圖。

圖10(a)及(b)係用以說明利用下切法切削時之切屑之狀態之圖。

圖11(a)及(b)係用以說明利用上切法切削時之切屑之狀態之圖。

圖12(a)及(b)係表示切削工具之另一例之前視圖及側視圖。

圖13係表示藉由圖12之切削工具切削扁鋼坯之狀態之側視圖。

圖14係表示藉由與圖12類似之切削工具並利用本發明以外之方法進行切削之狀態之圖。

圖15係用以說明本發明之第2實施形態之扁鋼坯端部加工方法之流程圖。

以下，參照隨附圖式對本發明之實施形態進行說明。

<第1實施形態>

圖1係模式性地表示用以實施本發明之第1實施形態之扁鋼坯之端部加工方法之扁鋼坯端部切削裝置(cutting apparatus for slab edge)之俯視圖，圖2係其側視圖。

扁鋼坯端部切削裝置100藉由銑削切削對利用連續鑄造而製造且藉由氧氣切割而切斷之扁鋼坯10進行端部之角部之倒角加工或端面加工以去除殘留於扁鋼坯10之端部之附著物13。再者，並不限定於扁鋼坯，亦可為方鋼坯。該切削裝置100具備：本體1，其於軌道12上移行；切削工具2，其可旋轉地設置於本體1；雷射距離計(laser distance meter)3，其作為附著物檢測手段可進退地設置於本體1；移行驅動部4，其使本體1移行；工具驅動部5，其變更切削工具2之上下位置及前後位置並使切削工具2旋轉；進退驅動部6，其使雷射距離計3進退；及控制部7。符號11為用以搬送扁鋼坯10之輥道(table roller)。

本體1具有車輪1a，並藉由移行驅動部4使車輪1a旋轉，藉此本體1沿圖1之箭頭方向於軌道12上移行。

切削工具2係用於如下者，即，藉由工具驅動部5而旋 轉，藉由銑削切削進行扁鋼坯10之端部上下表面之倒角加工以去除附著於扁鋼坯10之端部上下表面之附著物13。作為附著物13，可列舉如下為例，即，於對扁鋼坯進行氧氣切割時附著於上下表面端部之氣割熔渣或於進行氣割處理後附著於端面之飛邊。

如圖3(a)、(b)之前視圖及側視圖所示，切削工具2具有：圓錐梯狀之工具本體2a，其具有圓錐狀之側面；及複數個切削刀片2b，其等設置於工具本體2a之圓錐狀之側面。並且，如圖4所示，於藉由切削工具2進行扁鋼坯10之上下表面端部之倒角切削以切削去除附著物13時，於使切削工具2之切削刀片2b抵於扁鋼坯10之上下表面端部之角部(corner)之狀態下，藉由工具驅動部5使切削工具2經由旋轉軸2c旋轉，並藉由移行驅動部4使本體1沿箭頭方向移動並進給切削工具2，藉此進行銑削切削。藉由如上所述般切削，扁鋼坯10之端部上下表面之角部之切屑被切削成薄片狀且長條狀，即刨削狀。此時之藉由切削工具2而被切削去除之部分之形狀可藉由利用工具驅動部5分別個別地或同時調整切削工具2之上下位置、前後位置而決定。藉由變更上下位置及/或切削工具2之圓錐部分之角度θ(參照圖3)或利用工具驅動部5使切削工具2之角度可變更，可調整被切削去除之部分之角度。又，切削扁鋼坯10之端部上表面角部時之切削工具2之位置與切削端部下表面角部時之切削工具2之位置可藉由利用工具驅動部5使切削工具2上下移動而進行切換。進而，藉由工具驅動部5可變更切削工具2之旋轉方向。

於本實施形態中，如圖5(a)、(b)所示，於進行藉由切削工具2之扁鋼坯10之端部上下表面角部之切削時，採用如於切削刀片2b與扁鋼坯10之接觸點上工具旋轉方向與工具前進方向一致般之切 削方法(上切法)。如圖6(a)、(b)所示，一般採用於切削刀片2b與扁鋼坯10之接觸點上工具旋轉方向與工具前進方向成為相反方向之下切法，但於本實施形態中係利用與一般方法不同之方法進行切削。

作為附著物檢測手段之雷射距離計3為二維雷射距離計，且如圖7所示般藉由朝向扁鋼坯10照射雷射光而測定距扁鋼坯10之上表面之距離。於附著物13存在於上表面之情形時，測定附著物13之距上表面之距離。再者，距離測定之基準位置可為雷射距離計3之雷射射出位置，亦可將裝置100之既定之位置作為基準位置。雷射距離計3可藉由進退驅動部6而進退移動，藉此可進行雷射距離計3之位置對準。雷射距離計3為二維雷射距離計，因此可一次測量較寬之範圍，且可遍及扁鋼坯10之長度方向之既定之寬度全部一起測定距扁鋼坯10之上表面之距離。因此，可實現附著物之狀況掌握之效率化。於本例中，該雷射距離計3係配置於進行切削之切削工具2之工具移動方向之前方側，且可隨著本體1之移動與切削工具2一併沿扁鋼坯10之寬度方向移動。又雖未圖示，但於扁鋼坯10之下表面側亦設有相同之二維雷射距離計。再者，雷射距離計3亦可與本體1個別地移動。然而，如本例般可與本體1一併沿扁鋼坯10之寬度方向移動者係簡便而較佳。

附帶一提，若因相對於扁鋼坯端部切削裝置100之扁鋼坯10之放置位置之變動較小等而即便按照原樣附著物13之長度方向整體亦在二維雷射距離計之測定範圍內，則藉由進退驅動部6之二維雷射距離計之進退移動並非必需。

作為二維雷射距離計，例如，使用股份有限公司基恩斯(KEYENCE CORPORATION)之製品型號LJ-V7300即可。

控制部7控制雷射距離計3之移動，並且控制切削工具2之切削動作。首先，控制部7藉由進退驅動部6進行雷射距離計3之定位，繼而，以既定之寬度自雷射距離計3照射雷射，並使雷射距離計3測定距離資料。並且，藉由移行驅動部4以既定間距使雷射距離計3沿扁鋼坯寬度方向移動，於各寬度方向位置視需要使雷射距離計3沿扁鋼坯長度方向移動並使其測定距扁鋼坯10之上表面之距離。此時，為了能確實地檢測附著物13，雷射距離計3之扁鋼坯寬度方向之移動間距較佳為數cm以內。

再者，此時，亦可一方面藉由移行驅動部4使雷射距離計3沿扁鋼坯寬度方向連續地移行，一方面使其測定距扁鋼坯10之上表面之距離。

例如，若一方面於扁鋼坯寬度方向上以速度16m/min=16000mm/min移行，一方面以10Hz(10次/秒=600次/分鐘)採取資料，則可於扁鋼坯寬度方向上以16000÷600=26.7mm之間隔採取資料。

又，藉由控制部7掌握扁鋼坯10之上下表面端部之附著物13之殘留狀況。為了掌握附著物13之附著狀況，首先，決定扁鋼坯上表面及下表面之基準線，繼而，根據圖8所示之藉由雷射距離計3而測定之長度方向之距離資料，將距基準線之距離以既定值變近之部分判斷為附著物殘留之部分。附著物13未附著之扁鋼坯之肥粒鐵部係變成大致平坦之距離分佈，關於該部分由於通常可利用直線近似，故而將利用該直線近似之線作為基準線。作為既定之值，若考慮到附著物之大小或距離計之測定精度，則適宜為2mm左右。一方面使藉由此種雷射距離計3之長度方向之附著物之殘留狀況之檢測動作沿 扁鋼坯寬度方向以既定間距移動一方面進行，藉此可遍及扁鋼坯寬度方向掌握附著物殘留狀況。

繼而，對藉由如上所述般構成之扁鋼坯端部切削裝置100之附著物切削去除方法進行說明。再者，以下之方法係於控制部7之控制之下而實施。

基於如上所述般掌握之附著物殘留狀況，決定切削量與切削位置，並藉由銑削切削對扁鋼坯10之端部上下表面之角部進行倒角加工。此時，如圖4所示，於使切削工具2之切削刀片2b接觸於扁鋼坯10之端部角部之狀態下，藉由工具驅動部5使切削工具2經由旋轉軸2c旋轉，並藉由移行驅動部4使本體1沿箭頭方向移動並進給切削工具2，藉此進行銑削切削，如圖9所示，以完全去除附著物13之方式進行既定量之切削。此時之切削量係以圖9之L所示之切削長度表示。

於本實施形態中，於該切削時，如圖5(a)、(b)所示，利用於切削刀片2b與扁鋼坯10之接觸點上工具旋轉方向與工具前進方向成為相同朝向之方式之上切法進行切削。

於對此種扁鋼坯10之端部角部進行銑削切削時，於使用了通常進行之圖6(a)、(b)所示之下切法之情形時，切屑容易附著於切削工具2之刀片表面而妨礙切削，且容易產生切屑堵塞。

相對於此，已判明如下情況，即，藉由利用上切法進行切削，可確保必要之切削速度，並可使對切削工具2之刀刃表面之切屑附著極小，又，亦可防止切屑堵塞之產生。

以下對其理由進行說明。

利用下切法切削之情形時之薄片狀且長條狀、即刨削狀 之切屑係變得如圖10(a)所示。於圖10(b)中表示將其展開後之示意圖，於切削開始時之切削刀片之刀刃嵌入扁鋼坯之部分切屑較厚，且變尖。切屑係逐漸加寬並變薄。切屑之尖端部於滑過刀刃之表面之後向內捲曲。於刀即將離開扁鋼坯之前切屑厚度係變成最小限，且與刀片寬度變成相同程度。進而切屑之切削結束部分變成線狀。其後，刀刃離開扁鋼坯。於切削之進行中，刀刃使用自主軸(旋轉軸)經由切削工具而被賦予之運動能量將切屑部分之金屬自扁鋼坯金屬塊剝離。於其過程中會產生熱量，推測該熱量隨著切削之進行越往後越變得高溫。切削後半段切屑變薄且質量變小，且其一部分暴露於高熱下。根據該情況推測如下，即，所謂切屑附著於刀刃之現象，係切屑之較薄之部分暴露於高熱下，結果切屑之終端部分熔融並熔接且牢固地殘留於刀刃。

相對於此，如圖11(b)之展開後之示意圖所示，利用上切法切削成刨削狀時之切屑變成如圖11(a)所示，具有與下切法相反之傾向。即，於切削開始時之刀刃嵌入扁鋼坯之部分切屑較薄，且切屑之寬度亦具有有效刀刃寬度量，但寬度逐漸減小並變厚。於切屑之尖端部滑過刀刃之表面之後向內捲曲之情況係與下切法之情形時同樣。切屑於刀刃即將滑過扁鋼坯之前厚度變成最大，成為變尖之形狀。緊隨其後，刀刃滑過並離開扁鋼坯。如上所述般，由於於切削後半段切屑變厚且質量較大，故而即便其部分暴露於高熱下溫度上升亦較小，且切屑之切削結束部分變尖，因此即便切屑之切削後半部熔融亦僅限於局部，故而即便於切屑熔接於刀刃之情形時，因熔接部分較小而容易脫落，其結果，推測刀刃自扁鋼坯離開時切屑不會附著。

根據以上，本發明之切屑之形狀必須為薄片狀且長條狀，即刨削狀。

為了如上所述般使切屑成為刨削狀，設置於工具本體2a之圓錐狀之側面之切削刀片2b只要抵於扁鋼坯10之角部即可，但為了獲得此種連續之狀態之切屑，並不限定於圓錐狀，亦可使用如圖12所示之包含具有圓筒狀側面之工具本體2a'與設置於其圓筒狀之側面之複數個切削刀片2b'之平面銑削型之切削工具2'。然而，於該情形時，如圖13所示，需要於切削時旋轉軸2c'與倒角之稜線大致平行。如圖14所示，於旋轉軸2c'正交於倒角之稜線之方向無法獲得連續之狀態之切屑。但是，使用圖14所示之切削工具，而與圖13所示相同地，可以旋轉軸2c'與倒角之稜線大致平行之方式進行切削。

倒角加工中之切削工具2之工具本體2a之圓錐狀之側面之相對於扁鋼坯上表面及下表面之角度θ只要為30°~80°之範圍即可。大致45°可使抑制切屑附著於切削刀片之刀刃之效果最大。平面銑削型之切削工具2'亦同樣地，圓筒狀之側面之相對於扁鋼坯上表面及下表面之角度較佳為接近45°。然而，於θ較小情形時，若考慮到於切削量較多之情形時、於加工時施加於旋轉軸之轉矩變大、消耗電力變大或亦會對切削刀片之壽命產生影響等情況，則更佳為45°~70°之範圍。

以上，對倒角加工扁鋼坯端部之角部之情形進行了說明，但亦可利用刨削之向上切割加工整個端面。此時，利用上切法以安裝有切削刀片之圓錐狀側面或圓筒狀側面平行於扁鋼坯端面之方式切削即可。於平面銑削型之切削工具2'之情形時，旋轉軸2c'位於正交於扁鋼坯上下表面之方向。

於該加工中，若將產生之切屑伸展，則於長度方向雖存在厚度之差，但形狀大致為長方形。相對於此，於倒角加工之情形時， 1片切削刀片之刀刃進行1次切削之最初之部分變成長方形，其後至刀刃滑過之前之部分變成三角形，而變成連接該兩部分之形狀之切屑。

刀刃即將滑過扁鋼坯之前之切屑厚度變成最大之情況於倒角加工或整個端面之切削中亦同樣。切屑形狀於刀刃滑過時，相對於倒角加工時切屑沿寬度方向變尖，切削整個端面時係與刀刃之整體相接。因此，於切屑之切削後半部熔接於刀刃之情形時，因熔接部分較大而變得難以脫落，考慮到更容易產生切屑附著，因此使用上切法之效果更大。

如以上所述般，於本實施形態中，於倒角加工等使用包含具有圓錐狀或圓筒狀之側面之工具本體與設置於其側面之複數個切削刀片之切削工具對扁鋼坯端部進行切削加工時，使用於切削刀片與扁鋼坯之接觸點上切削工具之旋轉方向與移動方向一致之上切法進行切削，因此可使對切削工具之刀刃表面之切屑附著極小，又，亦可防止切屑堵塞之產生。

<第2實施形態>

繼而，對第2實施形態進行說明。

於本實施形態中，與第1實施形態相同，使用圖1、2所示之切削裝置，並藉由銑削切削進行藉由氧氣切割而被切斷之扁鋼坯10之端部之角部之倒角加工或端面加工，以去除殘留於扁鋼坯10之端部之附著物13，但其方法與第1實施形態不同。

於上述第1實施形態中，特徵在於於扁鋼坯端部之切削加工時係使用上切法作為切削方法，但上切法與下切法相比存在工具壽命較短之缺陷。

如上述般，使用上切法之優點在於因切屑難以附著於切削工具而可避免切屑堵塞之產生，但即便為下切法，只要扁鋼坯端部之切削加工之加工量較少，切屑堵塞亦不會產生。因此，例如，若設定為只要倒角加工量為C20(自扁鋼坯端面側長度方向之倒角長度為20mm)以下，即便為下切法切屑堵塞亦不會產生，則於成為C20以下之條件下，以犧牲工具壽命而採用上切法之意義不大。

因此，於本實施形態中，藉由切削裝置100之控制部7靈活運用上切法與下切法實施用於附著物去除之倒角加工。參照圖15之流程圖對此時之倒角加工方法進行說明。

預先根據使用工具或切削條件，對控制部7設定如下臨限值，即，即便使用下切法進行切削亦不會產生切屑堵塞(步驟1)。例如，於若倒角加工量為C20以下、則即便使用下切法亦不會產生切屑堵塞之條件時，以加工量為C20以下使用下切法、超過C20使用上切法之方式預先設定。此處，當然臨限值可根據研磨條件而適當設定。

並且，於切削加工之前，藉由雷射距離計3檢測附著於扁鋼坯端部上下表面之附著物13(步驟2)。具體而言，與第1實施形態同樣地，自雷射距離計3照射雷射，並藉由進退驅動部6使雷射距離計3沿扁鋼坯長度方向移動，而測定距扁鋼坯10之上表面之距離，且檢測長度方向之附著物13。並且，一方面使此種長度方向之附著物之檢測動作沿扁鋼坯寬度方向以既定間距移動一方面進行，遍及扁鋼坯寬度方向掌握附著物殘留狀況。

繼而，基於該附著狀況，以可確實地去除於長度方向最長之附著物13之方式決定對扁鋼坯10之上下表面端部之角部進行倒角加工時之加工量(自扁鋼坯端面側至長度方向之倒角長度)(步驟3)。

繼而，將如上所述般決定之倒角加工之加工量與根據使用工具或切削條件而預先求出之臨限值進行比較(步驟4)。

經比較後之結果，於決定之倒角加工之加工量為臨限值以下之情形時，由於即便藉由下切法亦不會產生切屑堵塞，因此使用下切法進行切削加工(步驟5)。

另一方面，於決定之倒角加工之加工量超過臨限值之情形時，由於利用下切法會產生切屑堵塞，因此使用上切法進行切削加工(步驟6)。

根據第2實施形態，對應於附著物13之附著狀況決定倒角加工之加工量，若其加工量位於即便使用下切法亦不會產生切屑堵塞之區域則使用下切法，於切屑堵塞產生風險較大之區域之情形時使用上切法，因此可同時實現切屑堵塞之防止與工具壽命之最大化。

再者，本發明並不限定於上述2個實施形態，可進行各種變化。

例如，於上述實施形態中，使用了用以檢測扁鋼坯端部之附著物之殘留狀況之二維雷射距離計，但並不限定於此，亦可使用一維雷射距離計。然而，一維雷射距離計以點狀照射雷射，因此為了測定既定之寬度之距離，需要上述之藉由進退驅動部6等之雷射距離計3之進退移動。又，只要可掌握扁鋼坯端部附近之附著物殘留狀況，則亦可使用雷射距離計以外之距離計或攝像裝置等任何測量裝置。

切削裝置本體設為利用車輪於軌道上移動之形態，但切削裝置本體之移動方法亦可使用任何手段。例如，亦可為將切削裝置本體之驅動設為滾珠螺桿驅動並於導軌上移動之形態。進而，雖設定為可藉由工具驅動部5改變切削工具2之旋轉方向，但亦可為固定切 削工具2之旋轉方向並藉由改變切削裝置本體之移動方向而獲得相同之效果。

又，於上述實施形態中，作為加工對象，以藉由連續鑄造而成之扁鋼坯或方鋼坯之鋼材為例進行了說明，但並不限定於此，只要為角狀者，並不限定於鋼材，即便為其他角狀金屬材料亦可應用。又，亦可為不以附著物之去除為目的之加工。

[實施例]

使用具有中心部直徑為500mm、θ為45°之圓錐狀之側面且可倒角加工至C50為止之切削工具進行扁鋼坯之倒角加工。切削工具設定為如下，即，於工具本體之圓錐狀側面沿徑向每1行設置3~4個16mm見方之切削刀片，且於圓周方向具有40行。使用此種工具，以工具之旋轉數為190rpm、工具進給速度為2~8m/min，進行1次倒角加工量C40之加工。作為被切削材，使用了寬度為1~1.5m之碳鋼扁鋼坯。再者，未使用潤滑材且未對工具進行噴氣。

此時，於利用於切削刀片與扁鋼坯之接觸點上工具前進方向與工具旋轉方向為相反方向之下切法進行切削之情形時，於2~8m/min之任一工具進給速度下均產生切屑堵塞，且切削時之振動非常大。於切削中途停止或於1片扁鋼坯之切削完成後進行確認，結果切屑堵塞於一處或多處產生，此外於大部分之刀刃熔接有切屑。又，亦發現有數片缺損之刀刃。振動或缺損之產生之原因可認為係由於一部分之刀刃因堵塞而變得無法切削之部分被其後之刀刃一併切削，故而切削負載較大的變動或一刀刃進給變得過大。即便於可切削完成1張扁鋼坯之情形時，若不進行工具之切屑堵塞去除清掃便無法對接下來 之扁鋼坯進行切削。

另一方面，於利用於切削刀片與扁鋼坯之接觸點上工具前進方向與工具旋轉方向為相同朝向之上切法進行之情形時，於2~8m/min之任一工具進給速度下亦不會產生切削中之過大之振動或對工具之切屑堵塞。又，僅發現有少量對刀刃之切屑熔接，且熔接之區域亦為有效刀刃寬度之極小之一部分之情況較多。

如上所述般，於利用上切法進行切削之情形時，與利用下切法進行切削之情形相比，倒角加工時之切屑附著與切屑堵塞明顯減少，使用上切法帶來之效果得到確認。

2‧‧‧切削工具

2a‧‧‧工具本體

2b‧‧‧切削刀片

10‧‧‧扁鋼坯

Claims (10)

1. 一種角狀金屬材料之端部加工方法，其於藉由銑削切削而針對角狀金屬材料之長度方向端部實施切削加工時，使用包含具有圓錐狀或圓筒狀之側面之工具本體、及設置在其側面之複數個切削刀片之切削工具，且在將上述切削工具之上述切削刀片觸碰在上述角狀金屬材料之端部之既定位置的狀態下，一方面使上述切削工具旋轉，一方面使上述切削工具沿著上述角狀金屬材料之寬度方向移動，並且針對上述角狀金屬材料之端部進行加工；其特徵在於：在上述切削刀片與上述角狀金屬材料之接觸點上，利用切削工具之旋轉方向與移動方向一致之上切法進行切削。
2. 一種角狀金屬材料之端部加工方法，其於藉由銑削切削而針對存在於角狀金屬材料之長度方向端部之附著物進行切削去除時，使用包含具有圓錐狀或圓筒狀之側面之工具本體、及設置在其側面之複數個切削刀片之切削工具，在將上述切削工具之切削刀片觸碰在上述角狀金屬材料之端部之既定位置的狀態下，一方面使上述切削工具旋轉，一方面使上述切削工具沿著上述角狀金屬材料之寬度方向移動，並且針對上述角狀金屬材料之端部進行加工；其特徵在於：掌握上述角狀金屬材料之長度方向端部之附著物之附著物狀況，算出於去除該附著物時所需之切削量，並判斷所算出之上述切削量是否在預先所設定之臨限值以下，若在上述臨限值以下，則在上述切削刀片與上述角狀金屬材料之接觸點上，利用上述切削工具之旋轉方向與移動方向成為相反方向 之下切法進行切削，於超過上述臨限值之情形時，則利用上述切削工具之旋轉方向與移動方向一致之上切法進行切削。
3. 如申請專利範圍第1或2項之角狀金屬材料之端部加工方法，其中，上述切削加工係為對上述角狀金屬材料之端部角部進行倒角加工。
4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之角狀金屬材料之端部加工方法，其中，上述角狀金屬材料係為扁鋼坯。
5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之角狀金屬材料之端部加工方法，其中，上述角狀金屬材料係為方鋼坯。
6. 一種角狀金屬材料之端部加工裝置，其係藉由銑削切削而針對角狀金屬材料之長度方向端部實施切削加工者，其特徵在於；其具備有：切削工具，其包含具有圓錐狀或圓筒狀之側面之工具本體、及設置在其側面之複數個切削刀片；旋轉機構，其使上述切削工具旋轉；及進給機構，其使上述切削工具沿著上述角狀金屬材料之寬度方向移動；且在將上述切削工具之上述切削刀片觸碰在上述角狀金屬材料之端部之既定位置的狀態下，藉由上述旋轉機構一方面使上述切削工具旋轉，並藉由上述進給機構一方面使上述切削工具沿著上述角狀金屬材料之寬度方向移動，且在上述切削刀片與上述角狀金屬材料之接觸點上，利用切削工具之旋轉方向與移動方向一致之上切法進行切削。
7. 一種角狀金屬材料之端部加工裝置，其係藉由銑削切削而針對存在於角狀金屬材料之長度方向端部之附著物進行切削去除者，其特徵在於；其具備：切削工具，其包含具有圓錐狀或圓筒狀之側面之工具本體、及設置在其側面之複數個切削刀片；旋轉機構，其使上述切削工具旋轉；進給機構，其使上述切削工具沿著上述角狀金屬材料之寬度方向移動；附著物檢測手段，其檢測附著於上述角狀金屬材料之附著物之附著狀況；及控制手段，其根據上述附著物檢測手段之資訊，選擇切削方法，並控制上述旋轉機構及上述進給機構；且上述控制手段係以如下之方式控制上述旋轉機構及上述進給機構，即：掌握上述角狀金屬材料之長度方向端部之附著物之附著物狀況算出於去除該附著物時所需之切削量，並加以判斷所算出之上述切削量是否在預先所設定之臨限值以下，若在上述臨限值以下，則在上述切削刀片與上述角狀金屬材料之接觸點上，利用上述切削工具之旋轉方向與移動方向成為相反方向之下切法進行切削，於超過上述臨限值之情形時，則利用上述切削工具之旋轉方向與移動方向一致之上切法進行切削。
8. 如申請專利範圍第6或7項之角狀金屬材料之端部加工裝置，其中，上述切削加工係為對上述角狀金屬材料之端部角部進行倒角加工。
9. 如申請專利範圍第6至8項中任一項之角狀金屬材料之端部加 工裝置，其中，上述角狀金屬材料係為扁鋼坯。
10. 如申請專利範圍第6至8項中任一項之角狀金屬材料之端部加工裝置，其中，上述角狀金屬材料係為方鋼坯。