JP2011041952A - Ｈ形鋼の開先加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来の回転カッター式の開先加工方法は、深追込み加工がされるとき多工程での切削加工を余儀なくされ加工時間の冗長を生じ、作業能率の著しい低下を招いた。また切削量が多大となるところからカッターの消耗が激しく、加工コストの大幅アップを招いた。
【解決手段】 Ｈ形鋼におけるフランジに開先加工を、ウェブに切欠き加工を行なって、上記Ｈ形鋼の端部に所要の開先加工を施すようにしたものにおいて、前記フランジａの一部とウェブｂの一部または全部を溶断トーチＴによる溶断加工によって行ない、残余の部分の加工を回転カッターによる切削加工によって行なうようにした。溶断トーチＴとしては、プラズマガスを噴射して溶断を行なうプラズマトーチ、レーザービームを照射して溶断を行なうレーザートーチが好適である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、異種の加工ツールを組み合わせることによって開先加工の効率化を図ったＨ形鋼の開先加工方法に関するものである。

Ｈ形鋼におけるフランジに開先加工を、ウェブにスカラップなど切欠き加工を行なう開先加工装置の発明が本出願人の提案によって既に知られている。（例えば、特許文献１参照）。

この加工装置においては、図８のような開先およびスカラップ（切欠き）加工を行なうために、図７に示す回転カッター式の切削加工手段を用いたものである。

すなわち、５１は第１のスピンドル５２に取りつけた円筒状の追込みカッター ５３は第２のスピンドル５４に取りつけたきのこの笠状のスカラップカッター ５５は第３のスピンドル５６に取りつけた截頭円錐形状の開先カッターであり、追込みカッター５１がＨ形鋼Ｗにおけるフランジａの追込み加工を、スカラップカッター５３がウェブｂの切欠き加工を、開先カッター５５がフランジａの開先加工を担ったものである。

なおＨ形鋼Ｗの開先加工形状としては、前記の図８に示したものの他に図５のものが存在する。このものは一般に深追込み形開先と呼ばれているものであり、ウェブｂの先端に長い突き出し部ｄを有している。この深追込み形のものは、特にフランジａの切削加工量が大きく、回転カッターの一工程での切削量を遥かに超えている。従って、このものの開先加工は多工程を要することになる。（図４参照）

またＨ形鋼Ｗの開先形状には、図６のようなものがある。このものの特徴としては、ウェブｂにスカラップ部すなわち大きな切欠きを形成しないことであり、所謂ノンスカラップ溶接工法に適用されるものである。しかして同図のものには、カッター形状を変えることで対応することができるが、前述した深追込み形開先と同様にフランジａの切削量が大きく、多工程加工を余儀なくされる。

特開平９−２６７２１０号

以上に述べた回転カッターによる開先加工方法では、深追込み加工がされるとき多工程での切削加工を余儀なくされるので加工時間の冗長を生じ、作業能率の著しい低下を招いた。また切削量が多大となるところからカッターの消耗が激しく、加工コストの大幅アップを招くという問題点があった。

本発明は、このような従来の方法が有していた問題点を解決しようとするものであり、加工時間を短縮して作業能率の向上を図ると共にカッターの消耗を少なくして加工コストの低減を図ることができるＨ形鋼の開先加工方法を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために、本発明に係るＨ形鋼の開先加工方法は、Ｈ形鋼におけるフランジに開先加工を、ウェブに切欠き加工を行なうものにおいて、前記フランジの一部とウェブの一部または全部を溶断トーチによる溶断加工によって行ない、残余の部分の加工を回転カッターによる切削加工によって行なうようにしたものである。

また第２の課題解決手段は、溶断トーチとして、プラズマガスを噴射して溶断を行なうプラズマトーチを用いたものである。

また第３の課題解決手段は、溶断トーチとして、レーザービームを照射して溶断を行なうレーザートーチを用いたものである。

上記第１の課題解決手段によれば、従来において多工程で切削加工していたフランジの一部およびウェブの一部または全部を溶断トーチによって一過的に削除することができる。そして、回転カッターによる切削加工を残余の部分のみに止めることができる。このため、加工を能率的に行なうことができる。またカッターの消耗を可及的に低減することができる。

また第２および第３の課題解決手段によれば、例えば酸素アセチレンガス切断に比べても飛躍的に切断速度を向上することができ、作業能率の増進に寄与することができる。

本発明に係るＨ形鋼の開先加工方法を実施した溶断加工工程の説明図である。 溶断加工されたＨ形鋼の平面図である。 回転カッターによる切削加工工程の説明図である。 切削加工されたＨ形鋼の平面図である。 深追込み形開先形状の説明図である。 ノンスカラップ深追込み形開先形状の説明図である。 従来の開先加工装置の説明図である。 スカラップを有するＨ形鋼の開先形状の説明図である。

以下、本発明の実施形態を図１〜図５によって説明する。図１はＨ形鋼Ｗに溶断加工を行なう溶断工程の説明図であり、符号Ｔは溶断トーチ この溶断トーチＴは、図示省略の制御駆動手段によって、上下方向、左右方向、前後方向および反転方向の４軸方向に制御移動される。

Ｈ形鋼Ｗに図５に示す深追込み形開先スカラップ加工を行なう場合には、まず溶断トーチＴを下向きにしてウェブｂの先端に合せ、そこから溶断を開始する。溶断加工は矢印ｍのように最初に後方に向けて進行させ、続いて左右方向に進行させ、フランジａの内側端に達するとき停止する。

ウェブｂの溶断加工が終了したならば、溶断トーチＴを引き上げ、続いて９０度換向して水平向きにし、フランジａの上端に合せる。そして、そこから溶断を開始する。溶断加工は矢印ｎのように下方に移動して進行させるものであり、フランジａの下端に達するとき停止する。

しかして上記のウェブｂとフランジａの溶断加工によって、Ｈ形鋼Ｗから図２の斜線部Ｐで示す部分を削除することができる。

このようにして溶断加工が終了したならば、続いてＨ形鋼Ｗに対して回転カッターを作用し、切削加工を行なう。図３に示すように、回転カッターとしては従来同様のカッター、すなわち円筒状の追込みカッター１１、きのこの笠状のスカラップカッター１２および截頭円錐形状の開先カッター１３を用いるもので、これらをＨ形鋼Ｗに対して一過的に作用することで切削加工は終了する。

上記の切削加工によって、Ｈ形鋼Ｗから図４の斜線部Ｑを削除することができるものであり、Ｈ形鋼Ｗのフランジａに所要の開先加工を、またウェブｂに所要のスカラップ加工を行なうことができる。図５は全ての加工が終了したＨ形鋼Ｗの形状を示している。

なお上記の一実施例では、カッターによってカラップ加工を行なったが、この加工を溶断トーチＴの制御移動によって溶断工程中に行なうことも可能である。このように構成した場合、スカラップカッター１２を省略することができる。

また一実施例では、溶断トーチＴを換向して下および横に向けて使用したが、下向きと横向きの溶断トーチを各別に用意し、これらを同時に使用することは設計上容易である。こうすることによって、溶断加工の効率をさらに向上することができる。

また一実施例では、溶断トーチＴを４軸方向に移動制御するようにしたが、Ｈ形鋼側において前後の制御移動を行うなど、何れかの軸方向または全ての軸方向の制御移動を負担して良いことは勿論である。

また一実施例では、スカラップを有する深追込み形の開先加工について説明したが、図６のようにノンスカラップ溶接工法に適用されるＨ形鋼Ｗの開先加工も同様にして行なうことができる。この場合においては、斜線部Ｒを溶断加工によって行ない、同じく斜線部Ｓを切削加工で行なうようにすればよい。

以上のように本発明に係るＨ形鋼の開先加工方法によれば、回転カッターによる負担を著しく軽減し、開先加工の能率増進さらにはカッターの消耗を大幅に軽減することができる。

Ｗ Ｈ形鋼
ａ フランジ
ｂ ウェブ
Ｔ 溶断トーチ
１１ 追込みカッター
１２ スカラップカッター
１３ 開先カッター

Claims (3)

1. Ｈ形鋼におけるフランジに開先加工を、ウェブに切欠き加工を行なうものにおいて、
   前記フランジの一部とウェブの一部または全部を溶断トーチによる溶断加工によって行ない、残余の部分の加工を回転カッターによる切削加工によって行なうようにしたことを特徴とするＨ形鋼の開先加工方法。
2. 溶断トーチとして、プラズマガスを噴射して溶断を行なうプラズマトーチを用いた請求項１のＨ形鋼の開先加工方法。
3. 溶断トーチとして、レーザービームを照射して溶断を行なうレーザートーチを用いた請求項１のＨ形鋼の開先加工方法。