JP2538776Y2 - 管の内壁の倣い切削装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、シームレス鋼管等の管の内壁を倣い切削す
るための装置に関する。

〔従来の技術〕 シームレスパイプ等の鋼管は、その用途によっては、
圧延時に生じる内面の微小疵やしわ疵を除去する必要が
ある。しかも、シームレスパイプは、その製作工程上偏
向や僅かな曲がりによって外径と内径が偏心したり、時
にはパイプの内壁の形状は必ずしも真円ではないという
問題がある。さらにシームレスパイプは、APIという厳
しい規格によって、外径、肉厚および肉厚の差等が規制
されている。

このような問題に対応するために、鋼管の内壁の形状
に倣ってボーリングヘッドを進ませながら内壁の切削加
工を行う装置を、本出願人は特願昭63−292154号として
提案した。これは、バイトを備えたボーリングヘッドに
固定シューおよび倣いシューを設けたもので、倣いシュ
ーを管内壁に弾性的に当ててその偏心や真円度の程度に
関係なく一様な切削代での切削を行うことを目的とした
ものである。

〔考案が解決しようとする課題〕

ところが、上記従来の方法によると、切削刃を管内壁
に押付ける力をスプリングによっているため、管の内径
が小さい場合は押付力が大となり、管の内径が大きい場
合は押付力が小となる等押付力が管内径の変位と共に変
化し一様な押付力が得られず、一様な切削代での切削が
不可能となっていた。また、押付力が高い場合は、シュ
ーと管内壁との摩擦により振動が発生し良好な切削面が
得られず、場合によっては切削刃の折損事故を招くとい
う欠点があった。そして、たとえ管材等を含めた仕上精
度１回の切削代などにあった適切な切削条件を見出して
も切削刃押付力を一定にできないため、上記の欠点を解
消することはできなかった。

一方、従来例によると、工具補正を行う場合、固定シ
ューと可動シューとの間にシムを入れる必要がある。ま
た、倣いシューについては、スプリング力の設定や調整
のために、スプリングとボーリングヘッドとの間にシム
を挿入するか、スプリングを交換する必要があり、この
ような補正を行うために、その都度各部を分解する必要
があった。このため、スプリング力の設定や調整に多大
な時間と労力を必要としていた。また、スプリング力す
なわち切削刃押付力の設定や調整のために管内径の測定
やスプリングを張った状態での倣いシューの径の測定が
必要となり、これに伴う計算も必要だった。

本考案は、上記の問題点を解消するためになされたも
ので、切削刃押付力については、管内径寸法による圧力
変動を無くして切込み量を一定にさせ、また切削中停止
することなく外部から圧力変更ができるようにし、工具
径の補正については分解せずに行なえるようにしたもの
である。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は、その目的を達成するために、管の一端を保
持してその軸線回りに回転させる回転駆動装置と、管の
軸線方向に進退可能なボーリングバーと、ボーリングバ
ーの先端に取り付けられて管の中に挿入可能なボーリン
グヘッドとを備え、且つ、ボーリングヘッドに管の内壁
に倣う倣いシューを複数設けた倣い切削装置であって、
その倣いシューが、ボーリングヘッドの中間部にボーリ
ングバーの進退方向と直交する方向に形成された空間部
分に対向配置された、その突出量を調整できるようにし
た固定シューと、その底部側が緩衝部材を介して前記固
定シュー側に支持され、且つ、前記の空間部分の壁面に
沿って摺動可能に配置された油圧シリンダーのシリンダ
ーロッドの先端部に取り付けられて突出自在に形成され
た可動シューとの一対のシューと、さらに、この一対の
シューに対し、周方向に略90°の位置に配置した突出量
を調整できる第２の固定シューとからなることを特徴と
する。

〔実施例〕

以下、図面に示す実施例により本考案の特徴を具体的
に説明する。

第１図は本考案の一実施例を示す断面図である。図に
おいて、ボーリングバー１の先端に本実施例におけるボ
ーリングヘッドを構成するカッターヘッド本体２が設け
られている。カッターヘッド本体２は、外周方向へ突出
させた状態に管を切削する切削刃４および５が設けられ
ている。切削刃4,5は、それぞれボーリングユニット止
めボルト６でインサート金物７に固定され、インサート
金物７はインサート金物止めボルト８でカッターヘッド
本体２に固定されている。切削刃4,5の先端にはチップ
９を着脱自在に設けている。

カッターヘッド本体２の中央部には、管３の内壁に当
接してカッターヘッド本体２の位置を定めるための固定
シュー10と本実施例において可動シューを構成する倣い
シュー11外周方向へ突出させて設けている。固定シュー
10はネジ式の固定シューホルダー12に固定されており、
固定シューホルダー12はカッターヘッド本体２に螺着さ
れており、固定シュー10の突出量を調整できるようにな
っている。

固定シュー10の反対側には倣いシュー11を突出させて
設けており、この倣いシュー11はボルト14によって倣い
シューホルダー15に固定されている。カッターヘッド本
体２には空間部分16を形成し、この空間部分16に油圧シ
リンダー17を設けている。この油圧シリンダー17は壁面
18を摺動できる構造となっており、シリンダーロッド19
の先端にボールエンド20を設け、倣いシューホルダー15
に連結している。油圧シリンダー17の底部側にはスプリ
ング（皿バネを使用）231を設け、倣いシュー11に負荷
される衝撃を油圧シリンダー17と共に緩和するようにな
っている。

22は油圧源（図示せず）から油圧シリンダー17へ油圧
を付加するための油圧ホースである。この油圧ホース22
はアキュームレータ（図示せず）等の油圧を一定に保持
する緩衝装置にも連続して設けられている。

第２図は本実施例における固定シュー10,24および倣
いシュー11部分の横断面図である。

倣いシュー11と固定シュー10とは、油圧シリンダー17
を介して180°の方向に設けられている。23はセンタリ
ングのための皿バネ位置決めピースで21は同位置決めピ
ースの保持用スプリングである。上記倣いシュー11およ
び固定シュー10を通る中心線l₁に対し直角方向の線l₂と
θの角度方向に第２の固定シュー24及びそのシューホル
ダー25を設けている。また、第２の固定シュー24はネジ
式のシューホルダー25に固定されており、固定シュー10
と同様にその突出量を調整できるようになっている。θ
は切削刃押圧力および切削抵抗を考慮するとほぼ５°が
良好である。

なお、固定シュー10,24および倣いシュー11の長手方
向の管３の長手方向とが常に一致するように各シューホ
ルダーに縦溝を設け、それぞれ止めネジ13で固定してい
る。

ただし、倣いシュー11については摺動自在とするため
に回り止めネジ131としている。

次いで本考案の作用について説明する。

まず、切削刃５側をネジ込んでチップ９が管３の内壁
に当たらないようにセットし、切削刃４側を固定シュー
10の頂部より突出させる。そして、固定シュー10,24お
よび倣いシュー11の案内によってそれらが管３内に挿入
された後、油圧シリンダー17を加圧して、カッターヘッ
ド本体２の位置を決め、ついで、回転駆動装置によって
回転させられている管３に対して第１図の矢印Ａ方向す
なわち管３の軸線方向に移動させながら旋削する。次
に、固定シュー10,24および倣いシュー11が管３から離
間する前に切削刃４による旋削を停止する。次に、油圧
を減圧して、倣いシュー11を埋没させカッターヘッド本
体２を管３外へ出し、切削刃５を突出させ切削刃４をネ
ジ込む。カッターヘッド本体２を管３内へ挿入し旋削残
りの部分に切削刃５が到達したら停止させる。次に、油
圧シリンダー17に加圧して倣いシュー11を突出させ、切
削刃５で残り部分の旋削を端まで行う。

上記の切削通線において、管３の内壁が偏心し、また
突出部があったりしたときでも、油圧シリンダー17の油
圧調整作用およびスプリング231によって切削刃４や切
削刃５にかかる衝撃を緩和し、一定圧の押圧力によって
管３の内壁を一様の切削代で旋削していく。

〔考案の効果〕

以上、説明したように、本考案によれば、油圧シリン
ダーによって切削刃の押圧力が一定に保たれるので、管
を一様の切削代で旋削できる。しかも、管内壁の突起や
内径寸法の大きな変化に対しても極めて良好に押圧力が
保持されるので、旋削が良好に行われ、高品質の製品仕
上りとなる。

また、切削中停止させることなく外部から倣いシュー
の圧力変更が可能となった。さらに、固定シュー、倣い
シューの前後に切削刃を設けたので従来のように管を反
転セットして残り部分を旋削するという手間が不要とな
った。

また、固定シューをネジスクリューによって埋設させ
ることができるので、従来のように工具径補正のための
分解セットが不要となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例を示す縦断面図、第２図は
倣いシューの配置関係を示す横断面図である。 1:ボーリングバー、2:カッターヘッド本体 3:管、4,5:切削刃 6:ボーリングユニット止めボルト 7:インサート金物 8:インサート金物止めボルト 9:チップ、10:固定シュー 11:倣いシュー（可動シュー）、12:固定シューホルダー 13:止めネジ、14:ボルト 15:倣いシューホルダー 16:空間部、17:油圧シリンダー 18:壁面、19:シリンダーロッド 20:ボールエンド 21:皿バネ位置決めピース保持用スプリング 22:油圧ホース、23:皿バネ位置決めピース 231:スプリング（皿バネ）、24:第２の固定シュー 25:シューホルダー、A:旋削方向 θ：角度（第２の固定シューの取付角度）

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】管の一端を保持してその軸線回りに回転さ
   せる回転駆動装置と、 管の軸線方向に進退可能なボーリングバーと、 ボーリングバーの先端に取り付けられて管の中に挿入可
   能なボーリングヘッドとを備え、 且つ、 ボーリングヘッドに管の内壁に倣う倣いシューを複数設
   けた倣い切削装置であって、 その倣いシューが、 ボーリングヘッドの中間部にボーリングバーの進退方向
   と直交する方向に形成された空間部分に対向配置され
   た、その突出量を調整できるようにした固定シューと、 その底部側が緩衝部材を介して前記固定シュー側に支持
   され、且つ、前記の空間部分の壁面に沿って摺動可能に
   配置された油圧シリンダーのシリンダーロッドの先端部
   に取り付けられて突出自在に形成された可動シューとの
   一対のシューと、 さらに、 この一対のシューに対し、周方向に略90°の位置に配置
   した突出量を調整できる第２の固定シューとからなるこ
   とを特徴とする管の内壁の倣い切削装置。
2. 【請求項２】管の内壁を旋削する切削刃を倣いシューの
   前後に設けたことを特徴とする請求項１に記載の管の内
   壁の倣い切削装置。