(57)【要約】【課題】本発明の目的は、加工精度に優れ、設備費も安価な面取り方法の提供にある。【解決手段】本発明に係る圧延機のロール面取り方法は、カリバー、フランジ及びこのカリバーとフランジとの間に位置する接合部を有するロール１２が、複数取り付けられた圧延機４を位置決めする工程と、圧延機４の圧延孔の中心を通り圧延方向に平行な圧延軸Ｌ１上に、バイト３４のセンターを一致させてバイトホルダー３２にバイト３４を固定する工程と、複数のロール１２を回転させつつ、バイト３４を複数のロール１２に同時に圧延軸方向に押し当ててロール１２の接合部の面取りをする工程と、を含む。３ロール式の圧延機４では、バイト３４が、３つのロール１２の回転軸に平行な平面上で、三辺がそれぞれ対向するロール１２の回転軸に平行であり、かつ、その中心が圧延軸上である正三角形の形状である。この正三角形の三辺がそれぞれ対向する接合部を面取りする刃部である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カリバー、フランジ及びこのカリバーとフランジの間に位置する接合部を有するロールが複数取り付けられた圧延機を、位置決めする工程と、
この圧延機の圧延孔の中心を通り圧延方向に平行な圧延軸上に、バイトのセンターを一致させてバイトホルダーにバイトを固定する工程と、
複数のロールを回転させつつ、バイトを複数のロールに同時に圧延軸方向に押し当てて接合部の面取りをする工程と、を含む圧延機のロール面取り方法。
【請求項２】
上記圧延機が３個のロールを放射状にかつ等間隔に取り付けた３ロール式の圧延機であり、
上記バイトが、３個のロールの回転軸に平行な平面上で三辺がそれぞれ対向するロールの回転軸に平行であり、かつ、その中心が圧延軸上にある正三角形の形状であり、この正三角形の三辺がそれぞれ対向する接合部を面取りする刃部である請求項１に記載の圧延機のロール面取り方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧延機のロールの面取り方法に関する。詳細には、本発明は、カリバーとロールフランジとの間に位置する接合部の面取り方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
棒鋼及び線材の製造方法として、圧延による方法が広く知られている。この製造方法では、まず精錬、造塊、分塊圧延等の工程を経て、ビレットが得られる。このビレットは、加熱炉によって加熱される。次に、このビレットに熱間圧延が施される。通常は、パラレルに並べられた粗列圧延機、中間列圧延機、仕上列圧延機及びサイジング圧延機による多段圧延が施される。この熱間圧延によってビレットは徐々に細径化し且つ長尺化して、棒鋼及び線材が得られる。
【０００３】
棒鋼及び線材の圧延機として、複数のロールにより圧延する圧延機が知られている。この圧延機は、ハウジングの内部に、複数のロールを備えている。このロールは円板形状であり、各ロールの円周先端部に圧延のための溝がある。この溝がカリバーである。複数のロールのカリバーの組み合わせにより圧延孔が形成される。このロールは、圧延孔を中心に互いに等間隔で放射状に配置されている。このカリバーの両端から軸方向外向きに延びるロールフランジが形成されている。このカリバーとロールフランジとの間には接合部が位置している。
【０００４】
ロールは棒鋼及び線材の圧延に使用するためカリバーは摩耗したり肌荒れする。摩耗が所定の量を超えたり、肌荒れが所定の基準を超えると、ロールは修正加工される。ロールは、カリバーとロールフランジとを切削加工されて、ロールとして再生される。
【０００５】
圧延工程では、カリバーとロールフランジと間に位置する接合部付近に過充満による疵が生じることがある。この疵は、後工程の圧延で他のカリバーにより圧延されて、滑らかな面になる。カリバーとロールフランジと間に位置する接合部が鋭いエッジとなっていると、圧延では修正できない疵が発生し、被圧延材に疵として残る。この疵が製品としての品質を低下させ、使用に支障を来すこともある。カリバーとロールフランジとを切削加工する際には、接合部には面取り加工が施される。
【０００６】
従来、ロールの切削加工では、圧延機のハウジングからロールが取り外され、ロール単体として切削加工されていた。この加工方法ではロール単体として高い精度の加工ができる。しかし、ロールをロール圧延機から取り外し、切削加工後に取り付けをする手間がかかり、作業効率が低下する。
【０００７】
一方、圧延機を治具に位置決めし、圧延機に取り付けた状態でロールを切削加工する方法が特開平９−９４７０１号公報に記載されている。この方法では、圧延機が治具台に位置決め固定される。測定装置によりロールの形状が測定され、その測定結果を基にＮＣ制御装置により、ロールが切削加工される。この方法は、ロールを取り外したり取り付けたりの手間が不要である。圧延機に取り付けた状態で各ロールの位置が測定されロールが加工されるため、この方法は加工精度が優れている。
【特許文献１】特開平９−９４７０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
圧延機に取り付けた状態でロールを切削加工する方法は、高価な測定装置と制御装置とが必要であり、設備費が高くなる。本発明の目的は、高価な測定装置と制御装置とを必要とせず、設備費が安価であり、加工精度に優れた面取り方法の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る圧延機のロール面取り方法は、
（１）カリバー、フランジ及びこのカリバーとフランジの間に位置する接合部を有するロールが複数取り付けられた圧延機を、位置決めする工程と、
（２）この圧延機の圧延孔の中心を通り圧延方向に平行な圧延軸上に、バイトのセンターを一致させてバイトホルダーにバイトを固定する工程と、
（３）複数のロールを回転させつつ、バイトを複数のロールに同時に圧延軸方向に押し当てて接合部の面取りをする工程と、を含む。
【００１０】
上記圧延機が３個のロールを放射状にかつ等間隔に取り付けた３ロール式の圧延機である場合には、バイトは、３個のロールの回転軸に平行な平面上で三辺がそれぞれ対向するロールの回転軸に平行であり、かつ、その中心が圧延軸上にある正三角形の形状である。この正三角形の三辺はそれぞれ対向する接合部を面取りする刃部である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るロール圧延機のロール面取り方法は、ロールが圧延機に取り付けられた状態でロールの面取り加工がされるので、作業効率に優れている。面取り加工に用いるバイト形状とそのバイトによる切削方法とを工夫することで、高価な測定装置と制御装置とを用いる必要が無く、精度の高い加工ができる。更に、各ロールの接合部を同時に加工することで、従来のように一箇所ずつ面取り加工するよりも加工時間が短縮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、適宜図面が参照されつつ、好ましい実施形態に基づいて本発明が詳細に説明される。
【００１３】
図１は、本発明の一の実施形態に係るロール面取り方法に使用される切削装置２の模式的側面図である。図１は、図２のI−I線に沿った断面図である。図２は、その切削装置２の模式的正面図である。図２は、図１のII−II線に沿った断面図である。この切削装置２は、治具６、送り装置７、加工ヘッド８及び駆動装置１０を備えている。この図１と図２とでは、切削装置２に面取り加工される圧延機４が取り付けられた状態を示している。
【００１４】
図３は、図１の切削装置２に取り付けられた圧延機４の構造図である。圧延機４は３個のロール１２を備えた３ロール式の圧延機である。各ロール１２にはカリバー１４とロールフランジ１６との間に接合部１８が位置している。３個のロール１２がハウジング２０に配置されている。この３個のロール１２のカリバー１４により圧延孔２１が形成されている。３個のロール１２は、圧延孔２１を中心に放射状に配置されている。３個のロール１２は互いに等間隔に配置されている。被圧延材である棒鋼及び線材がこの圧延孔２１を通ることにより、圧延成形される。
【００１５】
この圧延機４では、一のロール１２が回転軸２２と共に回転可能に支持され、この回転軸２２にはロール１２の両側に共に回転するベベルギア２３が取り付けられている。他の２つのロール１２は一のロール１２側にベベルギア２３が取り付けられこのベベルギア２３と共に回転可能に支持されている。図１及び図２に示す基準面２４、２６と基準ピン２８とは圧延機４の圧延工程における設置基準である。図１に示した直線Ｌ１は、圧延孔２１の中心を通り、被圧延材の圧延方向と平行な直線である。この直線Ｌ１は圧延軸である。
【００１６】
治具６に、圧延機４が位置決め固定される。この治具６は、圧延機４の基準面２４、２６と基準ピン２８とを基準に圧延機４を位置決めする。治具６の位置決め基準は圧延工程における設置基準と同じである。治具６により、圧延機４は後述する送り装置７の送り方向と前述した圧延軸とが平行になる位置で固定される。圧延機４は、図示しない油圧シリンダーとクランプ工具とによって固定される。クランプ工具による固定はボルトによる固定でもよい。
【００１７】
送り装置７は圧延軸方向に移動可能である。送り装置７の送り方向は圧延軸に平行である。この送り装置７は、手動の送り装置である。送り装置７は、油圧シリンダーによる送り装置であってもよいし、ＮＣモータとボールネジとによる送り装置であってもよい。面取り加工中に送り装置の送り方向の切込量を微増減する手動ハンドルを備えていることが好ましい。一軸方向の送り加工のため、手動で複数のロール１２の面取り量を容易に微調整できる。
【００１８】
加工ヘッド８は、送り装置７に固定されている。加工ヘッド８は、送り装置７により圧延軸に平行な方向に移動可能である。加工ヘッド８は刃物台９、バイトホルダー３２及びバイト３４を有している。刃物台９には、バイトホルダー３２が固定されている。加工ヘッド８は、バイトホルダー３２の位置調整装置を備えている。この位置調整装置は、圧延軸に直交する平面上で水平方向と鉛直方向とにバイトホルダー３２の位置を調整する。この調整装置としては例えば、ネジ式送り装置がある。
【００１９】
図４（ａ）は図１の切削装置２のバイトホルダー３２の拡大正面図であり、図４（ｂ）はその拡大側面の断面図である。バイトホルダー３２は刃物台９（図１参照）から突き出されている。この突き出し部分は圧延軸に垂直な断面形状が円形である。その円形の中心が圧延軸上にあるように取り付けてある。この断面形状は正方形や多角形であってもよい。バイトホルダー３２の先端にはバイト３４が回止めされてネジ３３で固定されている。バイト３４は３つのロール１２の回転軸２２に平行な平面上で略正三角形の形状である。この発明ではこの略正三角形の形状を正三角形の形状としている。この正三角形の形状の中心は圧延軸上にある。このバイト３４のセンターは圧延軸上にある。この正三角形の三辺は、バイト３４の刃部３５である。この三辺は、それぞれ対向して切削加工するロール１２の回転軸２２に平行である。各刃部３５は、切削加工する接合部１８までの圧延軸方向の距離が互いに等しくなっている。
【００２０】
駆動装置１０は、駆動用モータとこの駆動用モータにより回転する駆動軸３８とを備えている。駆動装置１０は駆動軸３８の位置調整機構を備えている。この位置調整機構は、駆動軸と直交する平面上で水平方向と鉛直方向とに駆動軸３８の位置を調整する。この位置調整機構で駆動軸３８と回転軸２２とは軸位置合わせがされる。駆動装置１０は油圧シリンダーを備えている。油圧シリンダーにより回転軸２２に向かって駆動軸３８が送られ、回転軸２２と駆動軸３８とが連結される。駆動軸３８が回転すると、これに連結された回転軸２２が回転する。この回転軸２２の回転により回転軸２２に取り付けた一のロール１２が回転する。他の２個のロール１２はベベルギア２３を介して回転する。
【００２１】
図５（ａ）は、図１の切削装置２の使用状態が示された模式的正面図であり、図５（ｂ）はその側面図である。図５（ａ）及び（ｂ）はバイト３４がロール１２の接合部１８の面取りをする概念図である。図６は、図５の面取り加工の部分拡大図である。図５（ｂ）に示すように、３個のロール１２は圧延孔からバイト３４に向かって同じ向きに回転させられる。この３個のロールは同じ回転数で回転させられる。３個のロール１２を回転させつつ、送り装置７によって加工ヘッド８がロール１２方向に送られる。バイト３４の三辺の刃部３５がそれぞれ対向するロール１２の接合部１８に押しつけられ、面取り加工がなされる。３個のロール１２の接合部１８が同時に面取り加工される。面取り加工では、圧延軸方向の送り量を微調節することで、３個のロール１２の面取り量が同時に同じ量で微調整される。
【００２２】
図６でバイト３４は二点鎖線で示されている。点線の円で示す六カ所が接合部１８の当接部３６である。３個のロール１２が回転しているので、接合部１８はロール１２の全周にわたって面取り加工される。六カ所の同時面取り加工によりバイト３４は各ロール１２から反力を受ける。いずれかのロール１２にバイト３４が強く押し当てられるとその反力が大きくなる。反力が大きくなると他のロール１２からの反力と釣り合う位置にバイト３４を移動させようとする力が働く。バイトホルダー３２が弾性変形して各ロール１２からの反力が釣り合う位置にバイト３４が移動する。各ロール１２はほぼ均一に面取り加工が施される。バイトホルダー３２の弾性変形を利用してバイト３４の位置調整の機能を達成する。この観点から、このバイトホルダー３２の突き出し部分の断面形状は円形が好ましく、その円形の中心が圧延軸上にあることが好ましい。ロール１２の切削に用いるため、バイトホルダー３２の材質は超硬合金が好ましい。具体的には、ＷＣ−Ｃｏ系、ＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏ系又はＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏ系合金である。
【００２３】
図７は、本発明の他の実施形態に係るロール面取り方法の様子が示された正面図である。図７は４個のロール１２を備えた４ロール式の圧延機の加工部分拡大図である。４ロール式の圧延機であることと、バイトの形状が異なる他は、一の実施形態と同じである。
【００２４】
４ロール式の圧延機では、４個のロール１２がハウジングに配置される。この４個のロール１２のカリバー１４により圧延孔２１が形成されている。４個のロール１２は、圧延孔２１を中心に放射状に配置されている。４個のロール１２は互いに等間隔に配置されている。一のロール１２の回転軸が駆動軸３８に連結されている。他の３個のロール１２はこの一のロール１２からベベルギア２３を介して回転可能にそれぞれの回転軸に支持されている。
【００２５】
バイト４０は４個のロール１２の回転軸に平行な平面上で略正方形の形状である。この発明ではこの略正方形の形状を正方形（正四角形）の形状としている。この正方形の形状の中心は圧延軸上にある。このバイト４０のセンターは圧延軸上にある。この正方形の四辺は、バイト４０の刃部４２である。この四辺は、それぞれ対向して切削加工するロール１２の回転軸に平行である。各刃部４２は、切削加工する接合部１８までの圧延軸方向の距離が互いに等しくなっている。
【００２６】
４個のロール１２は圧延孔２１からバイト４０に向かって同じ向きに回転させられる。この４個のロール１２は同じ回転数で回転させられる。４個のロール１２を回転させつつ、送り装置７によって加工ヘッド８がロール１２方向に送られる。バイト４０の四辺の刃部４２がそれぞれ対向するロール１２の接合部１８に押しつけられ、面取り加工がなされる。４個のロール１２の接合部１８が同時に面取り加工される。
【００２７】
図７でバイト４０は二点鎖線で示されている。点線の円で示す八カ所が接合部１８の当接部３６である。接合部１８はロール１２の全周にわたって面取り加工される。八カ所の同時面取り加工によりバイト４０は各ロール１２から反力を受ける。いずれかのロール１２にバイト４０が強く押し当てられるとその反力が大きくなる。反力が大きくなると他のロール１２からの反力と釣り合う位置にバイト４０を移動させようとする力が働く。バイトホルダーが弾性変形して各ロール１２からの反力が釣り合う位置にバイト４０が移動する。各ロール１２はほぼ均一に面取り加工が施される。
【００２８】
図８は、本発明のさらに他の実施形態に係るロール面取り方法の様子が示された正面図である。図８は２個のロール１２を備えた２ロール式の圧延機の加工部分拡大図である。２ロール式の圧延機であることと、バイトの形状が異なる他は、一の実施形態と同じである。
【００２９】
２ロール式の圧延機では、２個のロール１２がハウジングに配置され、この２個のロール１２のカリバー１４により圧延孔２１が形成されている。２個のロール１２は、圧延孔２１を中心に互いに対向して配置されている。２個のロール１２は圧延孔の中心に対して放射状かつ等間隔で取り付けられている。一のロール１２の回転軸が駆動軸３８に連結されている。他のロール１２はこの一のロール１２からギアを介して回転可能に回転軸に支持されている。
【００３０】
バイト４４は２個のロール１２の回転軸に平行な平面上で２つの辺がそれぞれ対向するロール１２の回転軸に平行な二辺を備える形状である。この二辺はそれぞれ対向するロール１２の刃部４６である。この刃部４６は、切削加工する接合部１８までの圧延軸方向の距離が互いに等しくなっている。
【００３１】
２個のロール１２は圧延孔２１からバイト４４に向かって同じ向きに回転させられる。この２個のロール１２は同じ回転数で回転させられる。２個のロール１２を回転させつつ、送り装置７によって加工ヘッド８がロール１２方向に送られる。バイト４４の二辺の刃部４６がそれぞれ対向するロール１２の接合部１８に押しつけられ、面取り加工がなされる。２個のロール１２の接合部１８が同時に面取り加工される。
【００３２】
図８でバイト４４は二点鎖線で示されている。点線の円で示す四カ所が接合部１８の当接部３６である。面取り加工はロール１２の接合部１８の全周にわたる。四カ所の同時面取り加工によりバイト４４は各ロール１２から反力を受ける。どちらかのロール１２にバイト４４が強く押し当てられるとその反力が大きくなる。反力が大きくなると他のロール１２からの反力と釣り合う位置にバイト４４を移動させようとする力が働く。バイトホルダーが弾性変形して各ロール１２からの反力が釣り合う位置にバイト４４が移動する。各ロール１２はほぼ均一に面取り加工が施される。
【００３３】
図９は、本発明のさらに他の実施形態に係るロール面取り方法の様子が示された正面図である。図９は他の２ロール式の圧延機の加工部分拡大図である。このロールフランジ１６は軸方向外側がほぼロール１２の回転軸に平行な面となっている点で前述の２ロール式の圧延機と異なるが、他は同じである。この２ロール式の圧延機では、バイト４８は２個のロール１２の回転軸に平行な平面上で菱形形状であり、その各辺が刃部５０である。この菱形の中心は圧延軸上にある。各刃部５０は、切削加工する接合部までの圧延軸方向の距離が互いに等しくなっている。このバイト４８で加工することにより、ロールフランジ１６の切削が回避される。２ロール式の圧延機では、菱形の各辺が刃部であるバイト４８を用いると、ロールフランジ１６の形状にかかわらず面取り加工が支障なく可能となる。
【００３４】
この発明は２ロール式の圧延機、３ロール式の圧延機、４ロール式の圧延機、更に５ロール以上の多ロール式の圧延機で実施できる。Ｎ個（Ｎは３以上の整数）のロールが圧延孔の中心に対して放射状にかつ等間隔に取り付けられたＮロール式の圧延機では、バイトは、Ｎ個のロールの回転軸に平行な平面上でＮ個の辺がそれぞれ対向するロールの回転軸に平行である正Ｎ角形の形状である。この正Ｎ角形の中心が圧延軸上にある。この正Ｎ角形のＮ個の辺がそれぞれ刃部である。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、複数のロールを備えた種々の圧延機に適用されうる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るロール面取り方法に使用される切削装置の模式的側面図である。
【図２】図２は、図１の切削装置の模式的正面図である。
【図３】図３は、図１の切削装置に取り付けられた圧延機の構造図である。
【図４】図４（ａ）は図１の切削装置のバイトホルダーの拡大正面図であり、図４（ｂ）はその拡大側面の断面図である。
【図５】図５（ａ）は図１の切削装置の使用状態が示された模式的正面図であり、図５（ｂ）はその側面図である。
【図６】図６は、図５の面取りの加工部分拡大図である。
【図７】図７は、本発明の他の実施形態に係るロール面取り方法の様子が示された正面図である。
【図８】図８は、本発明のさらに他の実施形態に係るロール面取り方法の様子が示された正面図である。
【図９】図９は、本発明のさらに他の実施形態に係るロール面取り方法の様子が示された正面図である。
【符号の説明】
【００３７】
２・・・ロール切削装置
４・・・圧延機
６・・・治具
７・・・送り装置
８・・・加工ヘッド
９・・・刃物台
１０・・・駆動装置
１２・・・ロール
１４・・・カリバー
１６・・・ロールフランジ
１８・・・接合部
２０・・・ハウジング
２１・・・圧延孔
２２・・・回転軸
２３・・・ベベルギア
２４・・・基準面
２６・・・基準面
２８・・・基準ピン
３２・・・バイトホルダー
３３・・・ネジ
３４・・・バイト
３５・・・刃部
３６・・・当接部
３８・・・駆動軸
４０・・・バイト
４２・・・刃部
４４・・・バイト
４６・・・刃部
４８・・・バイト
５０・・・刃部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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