JPH025526B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、金属管、丸棒等（以下パイプとい
う）の切削加工装置に関するものであり、さらに
詳しくは、切削工具を装着したカートリツジをチ
エーサブロツクに固定する手段を備えた鋼管等の
切削加工装置に関する。

パイプには切断、ねじ切り等の各種の切削加工
が施される。例えば、油井管等に用いるパイプ
は、精整ラインにおいて両端を切断機で切断した
のち両端部にねじを切つているが、このねじは連
結管との接続が確実強固であることは勿論、シー
ルが完全に行なわなければならないので、きわめ
て高精度であることが要求されている。一方、こ
のようなパイプは、高速度で製造されて精整ライ
ンに送り込まれるため、きわめて短時間（１本当
り20〜40秒程度）にねじを切削して次の工程へ搬
出しなければならず、その工作には高精度の技術
を必要としている。

このようなパイプの端部のねじ切りには、工具
を固定し、パイプを回転させてねじを切削するパ
イプ回転型と、パイプを固定し、工具を回転させ
てねじを切削する工具回転型とがあり、本発明
は、両者のいずれの方式にも実施して有効なもの
である。

例えば工具回転型のねじ切り装置は、従来、ス
ピンドルによつて駆動されるダイヘツドに、中心
方向に摺動する３〜４個のマスタスライドを取付
け、このマスタスライドの長さ方向に設けた溝
に、工具が装着されたカートリツジを取付けたチ
エーサブロツクを両者ほゞ同一平面になるように
嵌合して固定し、ダイヘツドを前進させてねじを
切削する。なお、マスタスライドは摺動し得るよ
うに構成したものが実用されている。

ところで、ねじを切削するパイプは、標準品だ
けでもサイズの異なるものが10種類前後あり（例
えば114.3mm〜244.5mm）、このため、パイプのサ
イズに対応して工具（例えば、ターニング、チエ
ーサ）を交換しなければならない。しかしなが
ら、工具が装着されているカートリツジはチエー
サブロツクの側面から取付けられるように構成さ
れており、その取付け及び取外し作業は能率が悪
く、このため多くの時間を要していた。工具の交
換のためには生産ラインをストツプしなければな
らないので、これによるロスタイムはきわめて大
きく、生産性向上の大きな障害になつていた。

本発明は、上記のように工具を変更する場合、
カートリツジの交換が簡単にでき、しかも強固に
固定し得るようにし、従来技術の欠点を一掃した
鋼管等の切断加工装置を提供するものである。

本発明に係る鋼管等の切削加工装置は、チエー
サブロツク、カートリツジ、クランプ機構及びク
ランプ機構固定金具を有する。そして、チエーサ
ブロツクは、ダイヘツドに取り付けられ、下端部
の一方の側にダイヘツドの正面側から見てほぼ四
角形状に切り欠かれ、ダイヘツドの直径方向に対
応した側壁と該側壁に直角な上壁とを備えた切り
欠き部を有する。カートリツジは、一方の側に切
削工具が装着され、その上部に上方にいくに従つ
て幅広となる第１の傾斜部をもち、他方の側及び
上部が前記チエーサブロツクの切り欠き部の側壁
及び上壁に当接する。

クランプ機構は、上部がチエーサブロツクの切
り欠き部の上壁の一部を突き抜けて該チエーサブ
ロツク内に挿入され、上部に上辺及び下辺が傾斜
した第３の傾斜部をもつ貫通孔を有し、下部にカ
ートリツジの第１の傾斜部に対応した第２の傾斜
部をもち、第２の傾斜部が前記第１の傾斜部と接
合する。

クランプ機構固定金具はボルト部材及び案内部
材から構成され、ボルト部材はクランプ機構の貫
通孔に挿入され、チエーサブロツクに軸方向の移
動が規制されるように、且つ頭部がチエーサブロ
ツクの正面側から操作できるように取り付けられ
る。案内部材はクランプ機構の第３の傾斜部と対
応した第４の傾斜部をもち、前記ボルト部材に螺
合して該ボルト部材の回転に伴なつて軸方向に移
動し、第４の傾斜部が第３の傾斜部を押圧して前
記クランプ機構を上下動させる。

本発明においては上記の構成により、ボルト部
材の所定の方向の回転によりクランプ機構を上方
向に移動させて第２の傾斜部により前記カートリ
ツジの第１の傾斜部を押圧してカートリツジをチ
エーサブロツクの切り欠き部の側壁及び上壁に押
圧し、カートリツジをチエーサブロツクに固定す
る。一方、カートリツジを取出す際には、ボルト
部材を上記とは反対方向に回転することによりそ
の固定が解除され、ダイヘツドの正面からカート
リツジを取出すことができる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は本発明を実施したねじ切り装置の要
部、特にダイヘツドの近傍の構成を示す縦断面図
である。図において、１はねじ切り機、２はスピ
ンドルで、テーパ機構３を備えており、電動機
（図示せず）により回転すると共に、軸方向に移
動しうるように構成されている。３０はマスタス
ライドで、後部には軸受を介してテーパ機構３の
傾斜面４に連接される傾斜部材３１が設けられて
いる。５は駆動部材で、サーボモータ等によりね
じ切り機１全体を軸方向に移動させることができ
る。１０はチエーサブロツクで、マスタスライド
３０にボルト３４，３４ａで固定されている。そ
の下端部にはカートリツジ１５が固定され、カー
トリツジ１５にはターニング１６及びチエーサ１
７が装着されている。６はインナサポート、Ｐは
パイプである。

上記のようなねじ切り装置において、前工程か
らウオーキングビーム等で横方向に搬送され、ね
じ切り機１のセンタライン０―０上に送り込まれ
たパイプＰは、チヤツク（図示せず）でクランク
されると共に、ポジシヨニングチヤツク（図示せ
ず）又はインナサポート６で芯出しされる。つい
でスピンドル２を回転して前進させると、テーパ
機構３によりマスタスライド３０は中心方向に摺
動し、チエーサ１７をパイプＰのねじ切り位置に
合わせる。

この状態で駆動部材５を前進させながらテーパ
機構３を徐々にかつ連続的に後退させると、マス
タスライド３０（したがつてチエーサ１７）はテ
ーパに沿つて回転しながら前進し、パイプＰの端
部にテーパねじを切削する。なお、このとき、チ
エーサ１７に先行するターニング１６により、パ
イプの表面をテーパ状に切削する。なお、テーパ
機構３を後退させず、マスタスライド３０を変位
させなければ、平行ねじを切削することができ
る。ねじ切りが終ると、ねじ切り機１全体を後退
させせ、チヤツクのクランプを解放してパイプＰ
を次の工程へ送り出す。

次に、本発明に係る鋼管の切削加工装置につい
て説明する。第２図は本発明実施例の正面図、第
３図はその側面図であり、第４図は第３図のＡ―
Ａ断面図である。

チエーサブロツク１０の後面のほぼ全長にわた
つて突出部１１が設けられ、この突出部１１はマ
スタスライド３０の前面部に設けられた溝３１に
摺動可能に嵌合され、チエーサブロツク１０はマ
スタスライド３０にボルト３４，３４ａにより固
定されている。従つて、チエーサブロツク１０
は、マスタスライド３０に対して直径方向にその
位置調整がなされるように構成されている。

チエーサブロツク１０の下端部にはカートリツ
ジ１５が取付けられている。このカートリツジ１
５には被加工部材の軸方向に沿つてターニング１
６及びチエーサ１７が装着されている。このよう
にターニング及びチエーサをカートリツジに一体
に装着したので、その取付け及び取外しに際して
はこれらの各切削工具を個別に行なう必要がな
く、これらの切削工具を一体として行なえばよ
く、また寸法調整も機外（取付前）で行なうこと
ができるので、その組替時間は短時間ですむ。さ
らに、ターニング及びチエーサの両者の相対位置
の位置決めを高精度に行なうことができ、このた
めこれらの切削工具の耐用度にバラツキがなくな
る。カートリツジの寸法を標準化することによ
り、各種のターニング及びチエーサを同一のチエ
ーサブロツクに取付けることができる、という利
点がある。

次に、カートリツジ１５の固定構造について説
明する。チエーサブロツク１０の下端部の一方の
側に正面から見てほぼ四角形状の切り欠き部１０
ａが設けられ、この切り欠き部１０ａの側壁にカ
ートリツジ１５の一方の側面が当接するように配
置される。このカートリツジ１５の他方の側面に
は傾斜部１５ａが設けられている。一方、チエー
サブロツク１０には、クランプ機構１８が上下方
向に移動可能に取付けらており、その傾斜部１８
ａとカートリツジの傾斜部１５ａとが対向するよ
うにカートリツジ１５の他方の側に配置されてい
る。そして、チエーサブロツク１０の正面にはク
イツクツールチエンジ機構１９が取付けられてい
る。この機構は、チエーサブロツク１０の正面か
ら操作可能になつており、前記クランプ機構１８
を上下動させると共に固定する役割を果たす。す
なわち、この機構は、第４図又は第５図Ａ，Ｂに
示すように、ボルト部材１９ａ、案内部材１９ｂ
及びリング部材１９ｃから構成されている。ま
た、符号１９ｄで示された部材は、ボルト部材１
９ａとは別体の部材であり、ボルト部材１９ａが
挿入された貫通孔に蓋をするための部材である。

このボルト部材１９ａは案内部材１９ｂと螺合
する中央部分にのみねじが切られており、その先
端部にはねじがきられていない。そして、ボルト
部材１９ａの頭部が回転しても、その軸方向の移
動が規制されるように構成されている。即ち、ボ
ルト部材１９ａのa′方向の移動規制は、ボルト部
材１９ａの頭部の軸方向に隣接してチエーサブロ
ツク１０に螺合しているリング部材１９ｃによ
り、ボルト部材１９ａの頭部がa′方向の移動を規
制されることによりなされている。

また、ボルト部材１９ａのb′方向の移動規制
は、チエーサブロツク１０の内部の突起した部分
１０ｂがボルト部材１９ａの頭部の裏側と当接
し、ボルト部材１９ａの頭部がb′方向の移動を規
制されることによりなされている。このように、
ボルト部材１９ａはチエーサブロツク１０に対し
ては回動するが、その軸方向には移動しないよう
に取り付けられているので、ボルト部材１９ａの
頭部を適当な工具で回転させたとしても、ボルト
部材１９ａはa′方向及びb′方向のいずれにも移動
せず、単に回転するだとなる。

また、このボルト部材１９ａの中央部には案内
部材１９ｂが螺合しており、そして、この案内部
材１９ｂにおける、チエーサブロツク１０の上下
方向に対する断面形状の上辺及び下辺は第５図
Ａ，Ｂに示すように、ボルト部材１９ａの軸方向
に傾斜している。この実施例では案内部材１９ｂ
の上辺及び下辺はボルト部材１９ａの頭部にいく
に従つて下方に傾斜している。

クランプ機構１８の上部にはこの案内部材１９
ｃ及びボルト部材１９ａが貫通する孔を有し、こ
の孔は案内部材１９ｂの上辺及び下辺の傾斜に対
応した傾斜面を持つている。

第５図Ａ，Ｂはクイツクツール機構１９の動作
説明図であり、同図Ａはカートリツジ１５をチエ
ーサブロツク１０にクランプするときの動作説明
図で、同図Ｂはカートリツジ１５をチエーサブロ
ツク１０から取り外すときの動作説明図である。

第５図Ａにおいて、ボルト部材１９ａの頭部を
所定の方向に回すと、ボルト部材１９ａは回転す
るがその軸方向には移動しないので、ボルト部材
１９ａに螺合している案内部材１９ｂが実線の位
置から破線の位置へと矢印に示す方向に移動す
る。案内部材１９ｂが矢印の方向に移動すると、
クランプ機構１８を押し上げることになる。

第６図の斜視図において、クランプ機構１８が
押し上げられると、その下部に設けらている傾斜
部１８ａはカートリツジ１５の傾斜部１５ａを矢
印ａに示す方向に押圧する。その結果、カートリ
ツジ１５はチエーサブロツク１０の切り欠き部１
０ａの上面及び側面に押圧されてクランプされる
ことになる。そして、切削時には、チエーサブロ
ツク１０を矢印ｃの方向に回転させることで、そ
の切削抵抗により矢印ａの方向の力が加わり、し
まり勝手に作用してカートリツジ１５の固定が一
層強固になる。

一方、第５図Ｂはチエーサブロツク１５を取り
外すときの動作説明図であるが、ボルト部材１９
ａの頭部を第５図Ａとは反対の方向に回すと、ボ
ルト部材１９ａは第５図Ａとは反対方向に回転
し、ボルト部材１９ａに螺合している案内部材１
９ｂが実線の位置から破線の位置へと矢印に示す
方向に移動する。案内部材１９ｂが矢印の方向に
移動すると、クランプ機構１８を押し下げること
になる。そして、第６図の斜視図において、クラ
ンプ機構１８が押し下げられると、その下部に設
けられている傾斜部１８ａはカートリツジ１５の
傾斜部１５ａを矢印ａに示す方向に押圧する力は
発生せず、その結果、カートリツジ１５はチエー
サブロツク１０の切り欠き部１０ａの面への押圧
から解放され、カートリツジ１５を矢印ｂの方向
に取り出すことができる。

なお、第５図Ａ，Ｂにおけるボルト部材１９ａ
の回転量は極めて少量で足り、その意味でこのク
ランプ機構固定金具はクイツクツールチエンジ機
構と称される。

なお、上記の実施例は本発明を工具回転型のね
じ切り装置に実施した場合であるが本発明はパイ
プ回転型のねじ切り装置にも適用することができ
ることはいうまでもない。

以上の説明から明らかなように、本発明に係る
鋼管等の切削加工装置は、切削工具が装着したカ
ートリツジをチエーサブロツクに取付ける作業を
装置の正面で行なうことができるので、その作業
は簡易なものとなり、従つて、その作業時間も従
来のそれに比べて著しく短くなつている。また、
切削時には、切削抵抗により勝手に作用し、より
強固にカートリツジを固定し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施したねじ切り装置の要部
を示す縦断面図、第２図は本発明実施例の平面
図、第３図はその側面図、第４図は第３図のＡ―
Ａ断面図である。第５図Ａ，Ｂはクイツクツール
チエンジ機構の動作説明図、第６図はクイツクツ
ールチエンジ機構の動作説明のための斜視図であ
る。 １……ねじ切り装置、２……スピンドル、３…
…テーパ機構、５……駆動部材、６……インナー
サポート、１０……チエーサブロツク、１５……
カートリツジ、１６……ターニング、１７……チ
エーサ、１８……クランプ機構、１９……クイツ
クツールチエンジ機構、３０……マスタスライ
ド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 切削工具を装着したカートリツジを備えた鋼
   管等の切削加工装置において、 ダイヘツドに取り付けられ、下端部の一方の側
   にダイヘツドの正面側から見てほぼ四角形状に切
   り欠かれ、ダイヘツドの直径方向に対応した側壁
   と該側壁にほぼ直角な上壁とを備えた切り欠き部
   を有するチエーサブロツクと； 一方の側に切削工具が装着され、上部に上方に
   いくに従つて幅広となる第１の傾斜部をもち、他
   方の側及び上部が前記チエーサブロツクの切り欠
   き部の側壁及び上壁に当接するカートリツジと； 上部がチエーサブロツクの上記上壁の一部を突
   き抜けて該チエーサブロツク内に挿入され、その
   挿入された上部に上辺及び下辺が傾斜した第３の
   傾斜部をもつ貫通孔を有し、下部にカートリツジ
   の第１の傾斜部に対応した第２の傾斜部をもち、
   第２の傾斜部が前記第１の傾斜部と接合するクラ
   ンプ機構と； クランプ機構の貫通孔に挿入され、チエーサブ
   ロツクに軸方向の移動が規制されて支持され、頭
   部がチエーサブロツクの正面側から操作できるよ
   うに取り付けられたボルト部材、及びクランプ機
   構の第３の傾斜部と対応した第４の傾斜部をも
   ち、前記ボルト部材に螺合して該ボルト部材の回
   転に伴なつて軸方向に移動し、第４の傾斜部が第
   ３の傾斜部を押圧して前記クランプ機構を上下動
   させるクランプ機構固定金具とを有し； ボルト部材の所定の方向の回転により案内部材
   を移動させてクランプ機構を上方向に移動させて
   第２の傾斜部により前記カートリツジの第１の傾
   斜部を押圧してカートリツジをチエーサブロツク
   の切り欠き部の側壁及び上壁に押圧してカートリ
   ツジをチエーサブロツクに固定することを特徴と
   する鋼管等の切削加工装置。