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発明の名称 鋼管の切削工具
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−6108
公開日 平成10年(1998)1月13日
出願番号 特願平8−157107
出願日 平成8年(1996)6月18日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】細江 利昭
発明者 小林 信男 / 高嶋 昭 / 安岡 秀憲
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 先端に3つ以上の曲率半径の異なる切削面をもち、最先端の曲率半径R1 と、R1 に隣接する曲率半径R2 およびR2 に隣接する曲率半径R3とが(1)、(2)および(3)式の関係にあることを特徴とする鋼管の切削工具。 11R1 ≦R2 ≦17R1 …………(1)
11R1 ≦R3 ≦17R1 …………(2)
3 <R2 …………(3)
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、鋼管管端にネジを加工するときに、ネジ加工に先立ちネジ加工面を平坦に切削するための切削工具に関する。
【0002】
【従来の技術】鋼管の管端にネジを加工するときには、ネジ切り用のチェイサーでネジを切る前に、ネジ切り予定面が平滑となるように、菱形チップを切削ホルダーに取り付けて、切削している。
【0003】一般的な菱形チップは、図4に示す菱形チップ21の先端のアール部22の曲率半径が0.8〜1.6mm、被切削材23と菱形チップ21とがつくる逃げ角(θ)が3°〜5°である。
【0004】従来の切削工具においては、被切削材23の送り速度v(mm/回転)が、菱形チップ21の先端のアール(R、mm)と期待する被切削材23の切削面の粗さS(mm)とにより、(4)式のように決定される。
v=(8×R×S)1/2 …………(4)
【0005】したがって、満足できる程度の所要の切削面粗さを得ようとすると、菱形チップ21の先端のアール部22の曲率半径が、前述したような曲率半径であると、被切削材23の送り速度vは遅くなってしまう。例えば、先端の曲率半径が1.2mmのチップで、切削面の中心線平均粗さ(Ra)が(6/1000)mmの切削を行おうとすると、被切削材23の送り速度vは、0.24mm/回転となる。
【0006】したがって、所期の表面粗さを得る切削を、より高速の送り速度で実現しようとすると、特別な工夫が必要となってくる。
【0007】特開平5−192803号公報には、先端に2種類以上の曲率半径の切削面を相互に隣接して配置した複数の曲率の切削面をもつチェイサーが開示されている。そして、このように構成することにより、凹部に対して最小曲率の加工ができ、なおかつ一定の速い送り速度で送っても、表面粗さの細かい加工が可能であるというものである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述した特開平5−192803号公報に開示されたチェイサーは、2種類以上の曲率半径の切削面を有しているとはいっても、実施例として示されたものは、2種類の曲率半径の切削面を有するもののみであり、それらのものを使用した切削結果では、表面仕上粗さは1回転当り0.8mm程度の送り速度で0.1mm程度の粗さしか得られていないので、細かい表面仕上粗さが要求される継目無管の管端に設けるネジのシール部の加工には適していないという問題点があった。
【0009】この発明は、従来技術の上述のような問題点を解消するためになされたものであり、継目無管の管端に設けるネジのシール部に要求される表面粗さを速い送り速度で実現することのできる鋼管の切削工具を提供することを目的としている。
【0010】
【問題点を解決するための手段】この発明に係る鋼管の切削工具は、先端に3つ以上の曲率半径の異なる切削面をもち、最先端の曲率半径R1 と、R1 に隣接する曲率半径R2 およびR2 に隣接する曲率半径R3 とが(1)、(2)および(3)式の関係にあるものである。
【0011】11R1 ≦R2 ≦17R1 …………(1)
11R1 ≦R3 ≦17R1 …………(2)
3 <R2 …………(3)
このようにしたのは、次の理由によるものである。すなわち、R2 およびR3を11R1 以上としたのは、11R1 未満であると表面粗さが低下するからである。
【0012】また、R2 およびR3 を17R1 以下としたのは、17R1 を超えるとびびりが発生するからである。
【0013】また、R3 <R2 としたのは、R3 がR2 以上となると同様にびびりが発生するからである。
【0014】また、第4以降の切削面の曲率半径は、切削に大幅な影響を及ぼさないので特に規定しない。
【0015】
【発明の実施の形態】この発明の実施の形態の鋼管の切削工具を、図1により説明する。
【0016】この切削工具は、先端に曲率半径R1 が0.8〜1.6mmの第一の切削面1と、この第一の切削面1に隣接する曲率半径R2 がR1 の11〜17倍である第二の切削面2と、この第二の切削面2隣接し、曲率半径R3 がR1 の11〜17倍でかつR2 よりも小さい第三の切削面3を有している。そして、曲率半径R2の占める円弧部の長さL1 および曲率半径R3 の占める円弧部の長さL2 の長さは、それぞれ送り速度(1回転当りの切削工具の軸方向移動距離)と同じにしている。なお、逃げ角θは3°〜5°である。
【0017】次に、この切削工具で被切削材を切削するときに、被切削材がどのように切削されていくかを説明する。従来の曲率半径R1 が1.2mmの切削面のみを有する切削工具の場合、1回転当りの送り量を0.8mmとすると、図2に示すように、切削後の表面粗さの最大高さ(Rmax )はh1 となる。これに対して、本発明の鋼管の切削工具のように、従来の曲率半径R1 が1.2mmの第一の切削面1に加えて、曲率半径R2 がR1 の17倍弱の20.0mmの第二の切削面2があると、切削後の表面粗さの最大高さ(Rmax )はh2 と非常に小さくなり、表面粗さは向上する。当然のことながら、第二の切削面2に引き続いて曲率半径R3 がR2 よりもやや小さい第三の切削面(図示せず)を持たせると、さらにRmax は低下する。
【0018】
【実施例】切削工具の各部の寸法が、表1に示す値である切削工具を使用し、1回転当りの送り速度が0.8mmで、切削後の表面粗さが最大高さ(Rmax )で6Sを目標にして、APIスペックN80グレードの鋼管の切削を行った。
【0019】
【表1】

【0020】その結果を図3のグラフに示す。図3から明らかなように、Rmax は5S程度であり、従来の3倍以上の送り速度で切削しても、満足のいく表面粗さが得られていることが分かる。
【0021】
【発明の効果】この発明により、速い送り速度で細かい表面粗さが得られる切削を行うことができる。




 

 


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