(57)【要約】【課題】バリの発生が極力抑制されると共に管材料の加工を合理化することができる管切断機及び管材料の加工方法を提供する。【解決手段】ディスクカッター３を支持軸５に切断軸方向へ摺動変位可能に設け、管材料４の切断時、ディスクカッター３の刃部２３が管材料４に食い込むにつれて、ディスクカッター３の製品側の刃面３０が管材料４の製品側の切断部に沿うようにしてディスクカッター３が管材料４のスクラップ側の切断部に向けて摺動変位されるように管切断機を構成した。従って、ディスクカッター３の刃面３０と管材料４の製品側の切断部との間に作用する切断抵抗が軽減され、管材料４の製品側の切断部に引っ張り応力が生じるのが抑制され、管材料４の製品側の切断部にバリが発生するのを防いで、管材料４の加工を合理化することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
切断軸と平行に設けられた支持軸で回転可能に軸支されたディスクカッターが、中心が前記切断軸上に位置して直径が変動可能なピッチ円上に配設され、前記ディスクカッターが前記管材料の外周面に当接された状態で、切断力を付与しつつ前記ディスクカッターを前記切断軸の回りに回転させて前記管材料の端部が前記切断軸と直交する平面で切断される管切断機であって、前記ディスクカッターは前記支持軸に対して前記切断軸方向へ摺動変位可能であることを特徴とする管切断機。
【請求項２】
前記ディスクカッターは前記管材料の端部のスクラップ側へ摺動変位可能であることを特徴とする請求項１に記載の管切断機。
【請求項３】
前記ディスクカッターは前記ピッチ円上に複数個が等配され、各ディスクカッターの各支持軸の先端には前記管材料の内周面に当接可能な当接部が形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の管切断機。
【請求項４】
各ディスクカッターを各支持軸に対して各支持軸の先端へ向けて付勢して各ディスクカッターを各支持軸の先端に位置させる付勢手段を備え、前記当接部が前記支持軸の先端に位置する前記ディスクカッターの内部に収容され、各ディスクカッターの端面が前記管材料の端部で押圧されて各ディスクカッターが前記付勢手段に抗して各支持軸の基端へ向けて摺動変位して前記当接部が各支持軸の先端に現出されることを特徴とする請求項３に記載の管切断機。
【請求項５】
前記管切断機が、管材料の端部を縮径成形するスピニング成形機に並設されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の管切断機。
【請求項６】
管材料の端部を縮径成形するスピニング成形機と、切断軸と平行に設けられた支持軸で回転可能に軸支されたディスクカッターが、中心が前記切断軸上に位置して直径が変動可能なピッチ円上に配設され、前記ディスクカッターを前記管材料の外周面に当接させた状態で切断力を付与しつつ前記ディスクカッターを前記切断軸の回りに回転させて、前記管材料の端部を前記切断軸と直交する平面で切断する管切断機と、を並設しておいて、クランプされた前記管材料の一端を前記スピニング成形機により縮径成形し、次に、縮径成形された前記管材料の一端を前記管切断機により切断し、切断後、前記管材料を旋回させて前記管材料の他端を前記管切断機に対向させると共に前記管材料を軸線が前記切断軸と同一直線上に位置されるように位置決めし、次に、各ディスクカッターの支持軸を前記管材料の一端の内側に進入させて各支持軸を前記ピッチ円の半径方向へ移動させ、各支持軸を前記管材料の内周面に当接させて各支持軸により前記管材料を把持し、前記ディスクカッターヘッドを前記主軸の軸線回りに回転させて前記管材料を前記切断軸の回りに所要角度位相に位置決めすることで前記管材料の位相替えを行うことを特徴とする管材料の加工方法。
【請求項７】
前記支持軸の先端を前記ディスクカッターの内部に収容しておいて、前記管材料の端部で各ディスクカッターの端面を押圧して各ディスクカッターを前記支持軸の基端へ向けて摺動変位させることにより前記支持軸の先端を現出させることを特徴とする請求項６に記載の管材料の加工方法。
【請求項８】
前記ディスクカッターを前記支持軸に対して前記管材料の端部のスクラップ側へ摺動変位させつつ、前記管材料の端部を切断することを特徴とする請求項６又は７に記載の管材料の加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、管切断機及び管材料の加工方法に関し、特に、スピニング成形機により縮径成形された管材料の端部を切断する管切断機及び管材料の加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ディスクカッターを管材料の外周面に当接させて、ディスクカッターに切断軸方向の切断力を付与しつつディスクカッターを切断軸の回りに回転させて管材料を切断軸と直交する平面で切断する管切断機がある。そして、従来の管切断機においては、切断時に、ディスクカッターと管材料との間に作用する切断抵抗により管材料の製品側の切断部に引っ張り応力が生じて、管材料の製品側の切断部にバリが発生することが知られている。そこで、ディスクカッターの刃面の傾斜角度に工夫を凝らすことで、切断時に管材料の製品側の切断部がディスクカッターの刃面から受ける切断抵抗を制御して、管材料の製品側の切断部にバリが発生するのを抑制してクリーンカットを行うディスクカッターがある（例えば、特許文献１参照。）。しかしながら、管材料及びディスクカッターを剛体と見做すと、切断時に、ディスクカッターと管材料との間に作用する切断抵抗により、管材料の切断部がディスクカッターの刃面で管材料の半径方向へ引っ張られて塑性変形し、管材料の端部にバリが生じる。また、切断抵抗、即ちバリが大きくなることからディスクカッターの傾斜角度を大きく設定することができず（最大３０度程度）、ディスクカッターの耐久性に問題があった。
【０００３】
また、上述したような管切断機とスピニング成形機とを並設しておいて、該スピニング成形機により縮径成形された管材料の端部を管切断機により切断軸と直交する平面で切断することが従来から行われている。そして、管材料の両端を加工する場合、まず、クランプ装置でクランプされた管材料の一端をスピニング成形機により縮径成形し、次に、縮径成形された管材料の一端を管切断機により切断する。切断後、管材料を１８０度旋回させ、管材料の他端をスピニング成形機により縮径成形し、次に、縮径成形された管材料の他端を管切断機により切断することで、両端が縮径成形されると共に所定位置で切断された製品が得られる。ところで、例えば、製品が触媒コンバータのケースである場合、一端に形成される縮径部に対して他端に形成される縮径部が偏芯又は偏角しているものがある。このような触媒コンバータのケースを加工する場合、管材料の一端を加工（縮径成形及び切断）した後、管材料を軸線回りの所要角度位相に位置決め（以下、位相替えと称す）して、他端に形成される縮径部の軸線を一端に形成された縮径部の軸線に対して同一水平面上に位置させる必要がある。
【０００４】
従来、上述したような位相替えは、スピニング成形機及び管切断機とは別個に配設された位相替え装置により行われている。従って、設備コスト並びに設備の設置スペースが増大する問題がある。また、管材料を位相替え装置の位置に移動させる必要があるため、加工サイクルタイムが大幅に増加して生産性が低下する問題がある。
【０００５】
【特許文献１】
実開昭５６−７６３１３号公報（第３頁第２〜１３行目）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、バリの発生が極力抑制されると共に管材料の加工を合理化することができる管切断機を提供することにある。また、第２の目的は、バリの発生が極力抑制されると共に管材料の加工を合理化することができる管材料の加工方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、切断軸と平行に設けられた支持軸で回転可能に軸支されたディスクカッターが、中心が切断軸上に位置して直径が変動可能なピッチ円上に配設され、ディスクカッターが管材料の外周面に当接された状態で、切断力を付与しつつディスクカッターを切断軸の回りに回転させて管材料の端部が切断軸と直交する平面で切断される管切断機であって、ディスクカッターは支持軸に対して切断軸方向へ摺動変位可能であることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、ディスクカッターは管材料の端部のスクラップ側へ摺動変位可能であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、ディスクカッターはピッチ円上に複数個が等配され、各ディスクカッターの各支持軸の先端には管材料の内周面に当接可能な当接部が形成されることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、各ディスクカッターを各支持軸に対して各支持軸の先端へ向けて付勢して各ディスクカッターを各支持軸の先端に位置させる付勢手段を備え、当接部が支持軸の先端に位置するディスクカッターの内部に収容され、各ディスクカッターの端面が管材料の端部で押圧されて各ディスクカッターが付勢手段に抗して各支持軸の基端へ向けて摺動変位して当接部が各支持軸の先端に現出されることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、管切断機が、管材料の端部を縮径成形するスピニング成形機に並設されることを特徴とする。
【００１２】
上記第２の目的を達成するために、本発明のうち請求項６に記載の発明は、管材料の端部を縮径成形するスピニング成形機と、切断軸と平行に設けられた支持軸で回転可能に軸支されたディスクカッターが、中心が切断軸上に位置して直径が変動可能なピッチ円上に配設され、ディスクカッターを管材料の外周面に当接させた状態で切断力を付与しつつディスクカッターを切断軸の回りに回転させて、管材料の端部を切断軸と直交する平面で切断する管切断機と、を並設しておいて、クランプされた管材料の一端をスピニング成形機により縮径成形し、次に、縮径成形された管材料の一端を管切断機により切断し、切断後、管材料を旋回させて管材料の他端を管切断機に対向させると共に管材料を軸線が切断軸と同一直線上に位置されるように位置決めし、次に、各ディスクカッターの支持軸を管材料の一端の内側に進入させて各支持軸をピッチ円の半径方向へ移動させ、各支持軸を管材料の内周面に当接させて各支持軸により管材料を把持し、ディスクカッターヘッドを主軸の軸線回りに回転させて管材料を切断軸の回りに所要角度位相に位置決めすることで管材料の位相替えを行うことを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、支持軸の先端をディスクカッターの内部に収容しておいて、管材料の端部で各ディスクカッターの端面を押圧して各ディスクカッターを支持軸の基端へ向けて摺動変位させることにより支持軸の先端を現出させることを特徴とする。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項６又は７に記載の発明において、ディスクカッターを支持軸に対して管材料の端部のスクラップ側へ摺動変位させつつ、管材料の端部を切断することを特徴とする。
【００１５】
従って、請求項１に記載の発明では、ディスクカッターが管材料に食い込むのに応じて、ディスクカッターの刃面が管材料の製品側の切断部に沿うようにしてディスクカッターが支持軸に対して切断軸方向へ摺動変位する。
【００１６】
請求項２に記載の発明では、切断時に、ディスクカッターが支持軸に対して管材料の端部のスクラップ側へ摺動変位し、管材料の製品側の切断部に作用する切断抵抗を軽減することができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明では、各支持軸の当接部を管材料の端部の内周面に当接させて管材料を把持し、この状態でディスクカッターヘッドを主軸の軸線回りに所要角度位相に位置決めして管材料の位相替えが行われる。
【００１８】
請求項４に記載の発明では、支持軸の先端に形成された当接部がディスクカッターの内部に収容された状態で管材料が切断され、また、管材料の端部（切断部）でディスクカッターの端面を押圧してディスクカッターを付勢手段に抗して支持軸の基端へ向けて摺動変位させることで当接部が支持軸の先端に現出される。
【００１９】
請求項５に記載の発明では、スピニング成形機により縮径成形された管材料の一端が管切断機により切断軸と直交する平面で切断され、その切断後、管切断機により管材料の位相替えが行われる。
【００２０】
請求項６に記載の発明では、スピニング成形機により管材料の一端を縮径成形し、次に、管切断機により縮径成形された管材料の一端を切断軸と直交する平面で切断し、その切断後、管材料を旋回させて管材料の他端を管切断機に対向させると共に管材料を軸線が切断軸と同一直線上に位置されるように位置決めし、管切断機で管材料の他端を把持して管材料を切断軸の回りに所要角度位相に位置決めすることで管材料の位相替えが行われる。
【００２１】
請求項７に記載の発明では、支持軸の先端に形成された当接部をディスクカッターの内部に収容させた状態で管材料を切断し、管材料の端部でディスクカッターの端面を押圧してディスクカッターを支持軸の基端へ向けて摺動変位させて当接部を支持軸の先端に現出させる。
【００２２】
請求項８に記載の発明では、切断時に、ディスクカッターを支持軸に対して管材料のスクラップ側へ摺動変位させつつ管材料の端部を切断することで、ディスクカッターと管材料との間に作用する切断抵抗により管材料の製品側の切断部に生じる引っ張り応力を軽減させて、管材料の製品側の切断部にバリが発生するのを抑制することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態を図１乃至図７に基づいて説明する。図４に示すように、本管切断機１は、中心Ｏｐが切断軸２上に位置して直径Ｄｐが変動可能なピッチ円Ｐ上に配設されたディスクカッター３を備えている。また、本管切断機１には、上記ピッチ円Ｐ上に複数個（本実施の形態では３個）のディスクカッター３が等配されている。そして、本管切断機１は、ディスクカッター３を管材料４の外周面に当接させた状態で、切断力を付与しつつディスクカッター３を切断軸２の回りに回転させて管材料４の端部を切断軸２と直交する平面で切断する構造になっている。また、図７に示すように、本管切断機１は、ディスクカッター３が管材料４に食い込むのに応じて、ディスクカッター３の製品側の刃面３０が管材料４の製品側の切断部６に沿うようにしてディスクカッター３が支持軸５に対して切断軸方向へ摺動変位する構造になっている。これにより、本管切断機１は、管材料４の製品側の切断部６に生じる切断抵抗による引っ張り応力が軽減され、製品側の切断部６にバリが発生するのが抑制されてクリーンカットが行なわれるように構成されている。
【００２４】
また、図２に示すように、本管切断機１は、管材料４の端部を縮径成形するスピニング成形機７に並設され、該スピニング成形機７により縮径成形された管材料４の一端の縮径部８を切断軸２と直交する平面で切断する。そして、管切断機１は、管材料４の一端を切断後、各ディスクカッター３の支持軸５の先端に形成された各当接部９を管材料４の一端の内側に進入させてピッチ円Ｐの直径Ｄｐを拡径させ、各当接部９を管材料４の内周面４ａに当接させて当該管材料４を把持する。そして、本管切断機１は、管材料４を把持した状態で各ディスクカッター３を切断軸２の回りに回動させて所要角度位相に位置決めして、管材料４を位相替えさせる。これにより、本管切断機１に位相替えの機能を兼備させることができ、図３に示すように、管材料４の一端に形成された縮径部８に対して偏芯させた縮径部１０を管材料４の他端に成形する場合に、従来必須であった位相替え装置を廃止することが可能となる。なお、本実施の形態において管材料４を位相替えするとは、管材料４の一端に形成される縮径部８に対する管材料４の他端に形成される縮径部１０の切断軸２の回りの角度位相の偏芯量に応じて、管材料４を切断軸２の回りに所要角度位相に位置決めさせることをいう。
【００２５】
図２に示すように、スピニング成形機７は、上記管切断機１の切断軸２と平行な軸１１に回転可能に支持されて管材料４の端部外周面に当接可能な成形ローラ１２を備えている。該成形ローラ１２は、切断軸２と平行で且つフロアレベルからの高さ（以下、単に高さと称す）が同一の成形軸を中心とする直径が変動可能なピッチ円上に、複数個（本実施の形態では３個）が等配されている。また、各成形ローラ１２は、主軸１４が軸線回りに回転して回転ヘッド１３が回転することで成形軸の回りに回転される構造になっている。なお、本実施の形態では、成形軸はスピニング成形機７の主軸１４の軸線である。そして、スピニング成形機７は、成形軸と管材料４の軸線とが同一直線上に位置決めされた状態で、各成形ローラ１２がクランプ装置１５のクランプ部１６で把持された管材料４の端部に当接される。この状態で、主軸１４を回転させて各成形ローラ１２を成形軸の回りに回転させ、上記成形ローラ１２のピッチ円の直径を縮径しつつ、各成形ローラ１２の縮径動作に連動させて管材料４を図２における紙面視右方向（＋Ｙ方向）へ移動させる。これにより、管材料４の端部に先端に向けて外径が縮径された縮径部８，９が形成される構造になっている。
【００２６】
そして、上記スピニング成形機７では、縮径成形時に、管材料４を後退させるのに連動させて当該管材料４を図２における紙面視上又は下方向（Ｘ方向）へ移動させることにより、管材料４の端部に管材料４の軸線に対して偏芯された縮径部８，９が形成される構造になっている。また、図６に示すように、上記クランプ部１６を旋回軸の回りに平面視における時計回り方向又は反時計回り方向に旋回させて管材料４を旋回軸の回りに所要角度位相に位置決めし、この状態で、各成形ローラ１２を管材料４の縮径開始位置に当接させる。そして、主軸１４を回転させて各成形ローラ１２を成形軸の回りに回転させ、成形ローラ１２のピッチ円の直径を縮径しつつ、各成形ローラ１２の縮径動作に連動させて管材料４を後退させることにより、管材料４の端部に管材料４の軸線に対して偏角された縮径部８，９が形成される構造になっている。
【００２７】
また、図２に示すように、上記クランプ装置１５は、第１のサーボモータを制御して第１のボールねじ軸を回転駆動することにより、管材料４の外周面の所定位置を把持するクランプ部１６が、レール１７に案内されてＸ方向へ任意の速度で移動されると共に任意の位置で位置決めされる構造になっている。さらに、クランプ装置１５は、第２のサーボモータを制御して第２のボールねじ軸を回転駆動することにより、上記クランプ部１６が、Ｙ方向（図２における紙面視左右方向）へ任意の速度で移動されると共に任意の位置で位置決めされる構造になっている。また、クランプ装置１５は、旋回テーブル１８上に設けられ、エンコーダ付き電動モータの回転駆動を制御してクランプ部１６が旋回軸の回りに位置決めされる。これにより、クランプ装置１５は、クランプ部１６に把持された管材料４が、旋回軸の回りに旋回されると共に任意の角度位相に位置決めされる構造になっている。
【００２８】
また、図１に示すように、本管切断機１は、各ディスクカッター３を支持する各支持軸５が、回転ヘッド２０に配設された各カッターアーム１９の端部に立設されている。そして、各カッターアーム１９は、上記ピッチ円Ｐの半径方向へ同期して移動される構造になっている。また、図２に示すように、本管切断機１は、回転ヘッド２０が主軸２１の先端に設けられている。そして、主軸２１を軸線回りに回転させて回転ヘッド２０を回転させることにより、各ディスクカッター３が上記切断軸２の回りに回転される構造になっている。なお、本実施の形態では、切断軸２は管切断機１の主軸２１の軸線である。また、図１に示すように、各ディスクカッター３は、ブッシュ２４を介して支持軸５に摺動可能に嵌合されるボス部２２と該ボス部２２と一体で形成された刃部２３とで構成されている。各ディスクカッター３は、ボス部２２の内周面に被係止部２５が形成され、該被係止部２５が各支持軸５の所定位置に形成された係止部２６に係止されて各支持軸５に対する各支持軸５の軸線方向への移動が規制される構造になっている。
【００２９】
また、図１に示すように、本管切断機１は、ディスクカッター３のボス部２２の端面とカッターアーム１９との間に支持軸５を挿通させた圧縮コイルばね２７を介在させている。これにより、各ディスクカッター３は、支持軸５に対して当該支持軸５の先端へ向けて付勢され、被係止部２５が係止部２６に係止されることで支持軸５の先端に位置決めされている。また、管材料４の切断時には、図７に示すように、切断時にディスクカッター３の刃部２３が管材料４に食い込むにつれて、刃部２３の両刃面３０，３１のうち管材料４の製品側の切断部６に当接する側の刃面３０が管材料４の製品側の切断部６に沿うようにして、各ディスクカッター３が圧縮コイルばね２７のばね力に抗して支持軸５に対して当該支持軸５の基端へ向けて摺動変位される。これにより、本管切断機１は、ディスクカッター３と管材料４の製品側の切断部６との間に生じる切断抵抗が軽減され、管材料４の製品側の切断部６に引っ張り応力が発生するのが抑制されて管材料４の製品側の切断部６にバリが発生するのが防止される構造になっている。なお、図７に示すように、各ディスクカッター３は、刃部２３の製品側の刃面３０の傾斜角度θが所定傾斜角度（本実施の形態では約５０度）に設定されている。
【００３０】
また、図１及び図４に示すように、各支持軸５の先端には、ピッチ円Ｐの半径方向外側に段差を設けて、位相替え時に管材料４の端部（縮径部８）の内周面４ａに当接させる当接部９が形成されている。また、本管切断機１は、各ディスクカッター３が各支持軸５の先端に位置決めされた状態で、各当接部９が各ディスクカッター３の内部に収容される構造になっている。そして、図１に示すように、本管切断機１は、位相替え時に、管材料４の端部で各ディスクカッター３の端面が押圧されることで、各ディスクカッター３が圧縮コイルばね２７のばね力に抗して支持軸５に対して当該支持軸５の基端へ向けて摺動変位し、これにより各支持軸５の先端に形成された当接部９が管材料４の端部の内側に現出される。そして、本管切断機１は、当接部９が管材料４の端部の内側に現出された状態で、各カッターアーム１９をピッチ円Ｐを拡径するようにして当該ピッチ円Ｐの半径方向へ同期させて移動させる。これにより、図４に示すように、各当接部９が管材料４の端部の内周面４ａに当接され、管材料４が３つの支持軸５の当接部９で把持される。そして、この状態で、クランプ装置１５のクランプ部１６による管材料４のクランプを解放し、主軸２１を軸線（切断軸２）回りに回転させて管材料４を切断軸２の回りに所要角度位相に位置決めする。これにより、本管切断機１は管材料４を位相替えすることができる構造になっている。
【００３１】
次に、本実施の形態の作用を説明する。以下、図３に示すように、一端に管材料４の軸線に対して偏角（角度位相θｈ）させた縮径部８が形成されると共に他端に管材料４の軸線に対して偏芯（偏芯量Ｈ）させた縮径部１０が形成された製品の製造方法を説明する。まず、図６に示すように、クランプ装置１５のクランプ部１６でクランプされた管材料４の一端をスピニング成形機７で縮径成形し、管材料４の一端に当該管材料４の軸線に対して角度位相θｈで偏角させた縮径部８を形成する。この偏角させた縮径部８は、クランプ部１６を角度位相θｈに位置決めしておいて、成形軸（主軸１４の軸線）の回りを回転する成形ローラ１２のピッチ円を徐々に縮径させつつ、クランプ部１６の動作を制御して管材料４を図２に示す＋Ｙ方向へ移動させることにより形成することができる。
【００３２】
次に、クランプ部１６を−Ｘ方向へ移動させて管材料の一端に形成された縮径部８の軸線が管切断機１の切断軸２（主軸２１の軸線）と同一直線上に位置されるように管材料４を位置決めさせる。そして、クランプ部１６を−Ｙ方向へ移動させて管材料４を切断位置に位置決めし、位置決め後、主軸２１を回転させて回転ヘッド２０を主軸２１の軸線回りに回転させ、各ディスクカッター３を切断軸２の回りに回転させる。次に、各カッターアーム１９をピッチ円Ｐの中心に向けて移動させてピッチ円Ｐを縮径させ、各ディスクカッター３を管材料４の外周面に当接させる。そして、上記ピッチ円Ｐをさらに縮径させて各ディスクカッター３を管材料４に徐々に食い込ませることにより、管材料４の一端に形成された縮径部８が切断軸２と直交する平面で切断される。
【００３３】
図７に示すように、切断時に各ディスクカッター３の刃部２３が管材料４に食い込むにつれて、各ディスクカッター３は製品側の刃面３０が管材料４の製品側の切断部６に沿うようにしてスクラップ側へ移動する。即ち、各ディスクカッター３が各支持軸５に対して当該支持軸５の基端へ向けて摺動変位される。これにより、各ディスクカッター３の刃面３０と管材料４の製品側の切断部６（切断面）に作用する切断抵抗を軽減させて管材料４の製品側の切断部６に生じる引っ張り応力が生じるのを抑制し、管材料４の製品側の切断部６にバリが生じるのを防ぐことができる。次に、管材料４の一端に形成された縮径部８を所定位置で切断した後、クランプ部１６を＋Ｙへ移動させて管材料４を後退させ、クランプ部１６を回転させて角度位相を０度に位置決めする。
【００３４】
次に、クランプ部１６をＸ方向に位置決めして、管材料４の他端が管切断機１に対向し、且つ管材料４の軸線が切断軸２（主軸２０の軸線）と同一直線上に位置されるように管材料４を位置決めする。次に、図１に示すように、クランプ部１６を−Ｙ方向へ移動させて、クランプ部１６でクランプされた管材料４の他端の端面で管切断機１の各ディスクカッター３の端面を押し込んで、各ディスクカッター３を各支持軸５に対して−Ｙ方向へ所定量摺動変位させる。この時、各支持軸５の先端が管材料４の他端の内側に進入されるように、ディスクカッター３のピッチ円Ｐの直径を予め設定しておく。そして、各カッターアーム１９を同期させてピッチ円Ｐの半径方向へ移動させ、各支持軸５の先端に形成された各当接部９を管材料４の他端の内周面４ａに当接させて管材料４を把持する。
【００３５】
次に、クランプ部１６による管材料４のクランプをアンクランプ後、主軸２１を回転させて回転ヘッド２０を主軸２１の軸線回りに所要角度位相に位置決めする。これにより、管材料４が切断軸２の回りに位置決め（位相替え）され、管材料４の他端に形成される縮径部１０の軸線が管材料４の軸線を含む水平面上に位置される。即ち、次に形成される縮径部１０の軸線が管材料４の軸線と同じ高さに位置される。次に、クランプ部１６で管材料４をクランプした後、クランプ部１６を＋Ｘ方向へ移動させて管材料４の軸線がスピニング成形機７の成形軸（主軸１４の軸線）と同一直線上に位置するように当該管材料４を位置決めする。そして、クランプ部１６でクランプされた管材料４の他端をスピニング成形機７で縮径成形し、管材料４の他端に当該管材料４の軸線に対して偏芯量Ｈで偏芯させた縮径部１０を形成する。この偏芯させた縮径部１０は成形軸（主軸１４の軸線）の回りを回転する成形ローラ１２のピッチ円を徐々に縮径させつつ、クランプ部１６の動作を制御して管材料４を＋Ｙ方向へ移動させるのに同期させて−Ｘ方向へ移動させることにより形成することができる。
【００３６】
次に、クランプ部１６を−Ｘ方向へ移動させて管材料の他端に形成された縮径部１０の軸線が管切断機１の切断軸２（主軸２１の軸線）と同一直線上に位置されるように管材料４を位置決めさせる。そして、クランプ部１６を−Ｙ方向へ移動させて管材料４を切断位置に位置決めし、位置決め後、主軸２１を回転させて回転ヘッド２０を主軸２１の軸線回りに回転させ、各ディスクカッター３を切断軸２の回りに回転させる。次に、各カッターアーム１９をピッチ円Ｐの中心に向けて移動させてピッチ円Ｐを縮径させ、各ディスクカッター３を管材料４の外周面に当接させる。そして、上記ピッチ円Ｐをさらに縮径させて各ディスクカッター３を管材料４に徐々に食い込ませることにより、管材料４の一端に形成された縮径部１０が切断軸２と直交する平面で切断される。
【００３７】
そして、管材料４の一端に形成された縮径部１０を切断する時と同様に、各ディスクカッター３の刃部２３が管材料４に食い込むにつれて、各ディスクカッター３は製品側の刃面３０が管材料４の製品側の切断部６に沿うようにしてスクラップ側へ移動する。これにより、各ディスクカッター３の刃面３０と管材料４の製品側の切断部６（切断面）に作用する切断抵抗を軽減させて管材料４の製品側の切断部６に生じる引っ張り応力が生じるのを抑制し、管材料４の製品側の切断部６にバリが発生するのを防ぐことができる。
【００３８】
この実施の形態では以下の効果を奏する。
ディスクカッター３が支持軸５に切断軸方向へ摺動変位可能に設けられたので、管材料４の切断時、ディスクカッター３の刃部２３が管材料４に食い込むにつれて、ディスクカッター３の製品側の刃面３０が管材料４の製品側の切断部６に沿うようにしてディスクカッター３が管材料４のスクラップ側の切断部６に向けて摺動変位される。従って、ディスクカッター３の刃面３０と管材料４の製品側の切断部６との間に作用する切断抵抗が軽減され、管材料４の製品側の切断部６に引っ張り応力が生じるのが抑制され、管材料４の製品側の切断部６にバリが発生するのを防いで、クリーンカットを行うことができる。これにより、バリ取りの工程を廃止することが可能となり、管材料４の加工を合理化することができる。また、管材料４の切断時に、ディスクカッター３を支持軸５に対して切断軸方向へ摺動変位させることで、ディスクカッター３が支持軸５に対して切断軸方向へ固定されている場合と比較してディスクカッター３の傾斜角度を大きく設定することが可能となり、ディスクカッター３の耐久性が大幅に向上し、設備コストを削減することができると共にメンテナンスを容易にすることができる。
各支持軸５の先端に形成された当接部９を管材料４の内周面４ａに当接させることで管材料４を把持し、この状態で各支持軸５を切断軸２（管切断機１の主軸２１の軸線）の回りに回転させて管材料４を当該管材料４の軸線回りに位置決めすることで、管材料４の位相替えを行うことができる。そして、管切断機１に管材料４の位相替えの機能を兼備させたので、当該管切断機１を管材料４の端部を縮径成形するスピニング成形機７に並設させた場合、従来管切断機１及びスピニング成形機７とは別個に配設されていた位相替え装置を廃止することが可能となる。これにより、設備コスト、設備設置スペースを削減することができる。また、位相替え時に、管材料４を位相替え装置の位置に移動させる動作が省かれるため、加工サイクルタイムを削減して生産性を大幅に向上させることができる。
位相替え時に管材料４の内周面４ａに当接させる各当接部９が各ディスクカッター３の内部に収容され、各ディスクカッター３の端面を管材料４の端部（端面）で押圧して各ディスクカッター３を各支持軸５に対して各支持軸５の基端へ向けて摺動変位させることで、各支持軸５の先端に形成された各当接部９が現出される。従って、切断時、ディスクカッター３の端面上に突出物がなく、ディスクカッター３を管材料１に対して＋Ｙ方向へ送ることが可能となり、例えば、管材料４の軸線に対して偏角させた縮径部８のクランプ部１６の近傍を切断する場合であっても、支持軸５とクランプ部１６とが干渉するような事態を回避することができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、バリの発生が極力抑制されると共に管材料の加工を合理化することができる管切断機を提供するができる。また、バリの発生が極力抑制されると共に管材料の加工を合理化することができる管材料の加工方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態の説明図で、ディスクカッターの取付け構造を示す断面図である。
【図２】本実施の形態の説明図で、管切断機、スピニング成形機及びクランプ装置のレイアウトを示す図である。
【図３】製品の正面図及び側面図である。
【図４】本実施の形態の説明図で、各支持軸の先端に形成された当接部を管材料の内周面に当接させて管材料が把持された状態を示す図である。
【図５】スピニング成形機の回転ヘッド部分を示す斜視図である。
【図６】本実施の形態の説明図である。
【図７】本実施の形態の説明図で、切断時にディスクカッターの刃部が管材料に食い込むにつれて、ディスクカッターが管材料のスクラップ側へ変位する状態を示す図である。
【符号の説明】
１          管切断機
２          切断軸
３          ディスクカッター
４          管材料
５          支持軸
７          スピニング成形機
９          当接部
２７        圧縮コイルばね（付勢手段）
【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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