JP4692350B2 - 鋼板の端面機械加工方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、鋼板製造工程において、鋼板の両端部を切断して規定幅にするサイドトリマなどの切断装置によって切断された切断面を切削する、鋼板の端面機械加工方法及び装置に関する。

従来、鋼板の端面機械加工方法として、冷間圧延材の切断エッジ部を、酸洗槽と冷間圧延工程間に設置した押圧ローラ装置により板幅方向に圧潰加工して、破断面の微少クラックを除去する方法が開示されている（例えば特許文献１）。
また、他の方法として、鋼板の両側に刃先のすくい角αが20〜60°のバイトを、その刃先が鋼板端面に切り込むように保持して、鋼板とバイトを相対移動させ、鋼板の両端面を同時に切削する方法が開示されている（例えば特許文献２）。

特開昭５６−９１９１１号公報 特許第３６９１１３０号公報

従来の方法、例えば上記圧潰方法では、サイドトリマによる鋼板の切断面が平滑とは限らず、また微少クラックが含まれる破断面側の切断面が、剪断面に対して凹状になっていることもあるため、ローラにて所要の押圧力を付与するだけで、破断面の微少クラックやバリなどを完全に除去することは困難である。
また、例えば上記鋼板の両側に刃先のすくい角αが20〜60°のバイトを保持して行う切削方法では、バイトの刃先が磨耗していくと、すくい角20〜60°を維持することができず、所望の効果を発揮することは困難である。

本発明は上記のような課題に対応するためになされたものであり、サイドトリマなどの切断装置によって切断された鋼板端面を平滑にして、切断端面の微少クラックやエッジ部のバリなどを除去するとともに、バイトの長寿命化も可能な鋼板の端面機械加工方法及び装置を提案することを目的とする。

本発明に係る鋼板の端面機械加工方法は、鋼板の両端部を切断して規定幅にする切断装置によって切断された切断端面を切削する鋼板の端面機械加工方法であって、回転自在の円形バイトをその刃先が前記端面に切り込むように押し当てて保持し、前記鋼板を移動させ、前記円形バイトを回転させながら、前記鋼板の両端面を切削するようにしたものである。
なお、前記鋼板の各端面の板厚方向に異なる角度で配置された２つ以上の前記円形バイトを利用して、各端面を切削することが好ましい。
また、前記円形バイトを前記鋼板の移動力及び前記端面の切削反力により従動回転させることが好ましい。

本発明に係る鋼板の端面機械加工装置は、鋼板の両端部を切断して規定幅にする切断装置によって切断された切断端面を切削する鋼板の端面機械加工装置であって、刃先が前記端面に切り込めるように可動配置された回転自在の円形バイトと、前記円形バイトを前記鋼板に対して位置決めする位置決め手段と、を備えたものである。
なお、前記円形バイトを、前記鋼板の各端面の板厚方向に異なる角度で２つ以上配置していることが好ましい。
また、前記円形バイトが前記鋼板の移動力及び前記端面板の切削反力により従動回転させられることが好ましい。

本発明の鋼板の端面機械加工方法によれば、回転自在の円形バイトをその刃先が前記端面に切り込むように押し当てて保持し、前記鋼板を移動させ、前記円形バイトを回転させながら、前記鋼板の両端面を切削することにより、鋼板端面を平滑化して微少クラックなどを除去できるとともに、円形バイトの発熱を防止してその長寿命化も可能となる。
また、前記鋼板の各端面の板厚方向に異なる角度で配置された２つ以上の前記円形バイトを利用して、各端面を切削することにより、端面エッジ部にバリを発生させない機械加工が実現できる。
さらに、従動回転構造の円形バイトとすることにより、駆動装置を別途備える必要がないため、安価な設備化が可能となる。

また、本発明の鋼板の端面機械加工は、上記方法に使用することで、上記方法で説明した各効果の達成に貢献する。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。本発明に係る鋼板の端面機械加工装置は、例えば酸洗冷間圧延連続ラインに適用できる。図１は本発明に係る端面機械加工装置を備えた鋼板の酸洗冷間圧延連続ラインの一例を示す図である。図１の酸洗冷間圧延連続ラインは、前製造工程で板厚約２００ｍｍの厚板スラブを熱間圧延機によって板厚約４ｍｍ程度に熱間圧延し製造されたコイル状の熱間圧延鋼板１ａを繰出し端２とし、この繰出し端２から繰出される熱間圧延鋼板１ａを、熱間圧延工程で生じたスケールを除去するための酸洗処理工程である酸洗槽３を通して酸洗処理した後、サイドトリマ４によって規定幅に切断する。その後、サイドトリマ４によって切断された切断端面を切削する端面機械加工装置５により鋼板１ａの切断端面を平滑化し、さらに冷間圧延機群６により冷間圧延することで、鋼板１ａを板厚１ｍｍ程度の冷間圧延鋼板１ｂとした後、巻取り端７に巻き取って、冷間圧延コイルを製造する工程である。
なお、冷間圧延コイルは、出荷品種に応じて次工程に移され、連続焼鈍処理や鍍金処理が行われる。

図２は上記酸洗冷間圧延連続ラインに組み込まれた本発明の実施形態に係る端面機械加工装置５の詳細構成を示す平面図、図３は本発明の実施形態に係る端面機械加工装置５の詳細構成を示す側面図である。図２及び図３に示すように、端面機械加工装置５は、例えば片側にそれぞれ２つの回転自在な円形バイト１５ａ，１５ｂ及び１６ａ，１６ｂを備え、その刃先を、サイドトリマ４などの切断装置によって切断された鋼板１ａの切断端面に切り込むように押し当てて保持し、該切断端面を切削するようにしたものである。

端面機械加工装置５は、サイドトリマ４の後段に設置されており、サイドローラ１１ａ，１１ｂと、サイドローラ１１ａ，１１ｂを鋼板端面に押付けるシリンダ１２ａ，１２ｂと、鋼板１ａの上下面を拘束するピンチロール１３，１４と、鋼板１ａの端面を切削加工する円形バイト１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂ（１５ａ〜１６ｂ）と、これらの円形バイトを板幅方向に進退駆動させる進退駆動装置１７ａ，１７ｂと、進退駆動装置１７ａ，１７ｂが設置され、サイドローラ１１ａ，１１ｂと連動して板方向にリニアガイド１９に沿って可動する工具台１８ａ，１８ｂとから構成されている。

この端面機械加工装置５は、サイドローラ１１ａ，１１ｂを鋼板１ａ端面に接触させながら、進退駆動装置１７ａ，１７ｂを制御して、円形バイト１５ａ〜１６ｂの鋼板端面への切込み量の調整を行う。従って、サイドローラ１１ａ，１１ｂは、円形バイトを鋼板１ａに対して位置決めする際、進退駆動装置１７ａ，１７ｂと共に位置決め手段として作用する。このように、円形バイト１５ａ〜１６ｂの刃先が、鋼板端面に切り込むように押し当てて保持し、鋼板１ａを移動させ、円形バイト１５ａ〜１６ｂを回転させながら、鋼板１ａの両端面を切削する。なお、その切削量は、端面が平滑化でき、端面からクラックなどを除去できる量であり、例えば低炭素径の鋼板の場合で、０．３ｍｍ程度である。

この端面機械加工装置５を利用した鋼板１ａの端面加工は、例えば、鋼板１ａの両端面の一方の端面側に直径１０ｍｍ程度の小径の円形バイト１５ａと１６ａを、他方の端面側に同じく小径の円形バイト１５ｂと１６ｂを鋼板１ａの板厚方向に対称配置し、それぞれの刃先が鋼板１ａ端面の上下エッジに接触するようにして行う。これにより、エッジ部にバリやかえりを発生させずに、鋼板１ａのサイドトリマ切断面の破断面内を平滑化して、破断面内に発生した微小クラックなどを除去することできる。

なお、鋼板１ａの板厚は例えば４ｍｍ程度であり、加工効率を上げるために円形バイト１５ａ〜１５ｂ，１６ａ〜１６ｂの径を大きくする（例えば直径１００ｍｍ）場合は、上下の円形バイトを図３のように対称に配置するのは困難となる。そこで、径の大きな円形バイトを設置する場合は、図４に示すように、鋼板１ａの長手方向（＝搬送方向）にオフセットした位置に配置することで対応すればよい。

図３及び図４では、片側端面に２つの円形バイトを設置した例を示したが、大きな径（例えば直径１００ｍｍ程度）の円形バイトを、鋼板の片側端面に１つ配置する態様としても良い。
図５は鋼板の片側端面に１個の円形バイトを設置した場合のバイトと鋼板との位置関係を示した説明図である。この場合、図示するように、鋼板の搬送方向に対する円形バイトの傾きは、４５度程度とする。また、円形バイトの刃先のすくい角は０〜１５度の範囲とするのが好ましい。
なお、円形バイトの鋼板に対する傾斜角、鋼板長手方向への複数配置（多段化）等については必要に応じて適宜設計変更が可能である。

ところで、各円形バイトは、電動機などを利用して回転させても良いが、鋼板の移動力（搬送力）及び端面の切削反力を受けて従動回転させるようにしておくと、端面機械加工装置の設備が簡素化できるので好ましい。図６は片側端面に設置した１個の円形バイトが、鋼板の移動力及び切削反力を受けて従動回転することを説明する斜視図である。この図６の場合には、鋼板の移動力及び切削反力を受けて、円形バイトが反時計回りに従動回転している。このように円形バイトを回転させながら端面の切削を行うことで、円形バイトと鋼板端面の接触部が逐次変わり、バイトの発熱、摩耗を防止することができる。

図７は鋼板１ａの片側端面に２個の円形バイトを設置した場合に、該円形バイトが端面を切削する状況を示す鋼板搬送方向の下流側から見た側面図、図８は図７の鋼板端面と円形バイトの接触態様を説明する模式図である。この例の場合、厚さ４ｍｍの鋼板端面の下端部が下側に配置された円形バイトにより切削され、鋼板端面の上端部が上側に配置された円形バイトにより切削される。鋼板端部への円形バイト外周部の当たり角θは、９０度以下の鋭角となる。そして、鋼板端面が図中の円弧状に切削される。なお、図中の点線は切削前の鋼板端部の輪郭を表している。
図７、８に示したように、鋼板端面の片側に円形バイトを板厚方向に対して２つ以上配置することで、鋼板端面のエッジ部にバリを発生させない機械加工が確実に実現できる。

本発明に係る端面機械加工装置を備えた鋼板の酸洗冷間圧延連続ラインの一例を示す図。 本発明の実施形態に係る端面機械加工装置の詳細構成を示す平面図。 本発明の実施形態に係る端面機械加工装置の詳細構成を示す側面図。 円形バイトの径を大きくした場合の本発明の実施形態に係る端面機械加工装置の詳細構成を示す側面図。 片側端面に１個の円形バイトを設置した場合のバイトと鋼板との位置関係を示した説明図。 片側端面に１個の円形バイトを設置する場合のバイトが鋼板切削反力を受けて従動回転することを説明する斜視図。 片側端面に２個の円形バイトを設置する場合のバイトが端面を切削する状況を示す鋼板搬送方向の下流側から見た側面図。 図７の鋼板端面と円形バイトの接触態様を説明する模式図。

符号の説明

１ａ 鋼板（熱延）
１ｂ 鋼板（冷延）
２ 繰出し端
３ 酸洗槽
４ サイドトリマ
５ 端面機械加工装置
６ 冷間圧延群
７ 巻取り端
１１ａ，１１ｂ サイドローラ
１２ａ，１２ｂ 押付シリンダ
１３，１４ ピンチローラ
１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂ 円形バイト
１７ａ，１７ｂ 進退駆動装置
１８ａ，１８ｂ 工具台
１９ リニアガイド

Claims (4)

1. 鋼板の両端部を切断して規定幅にする切断装置によって切断された切断端面を切削する鋼板の端面機械加工方法であって、
   回転自在の円形バイトをその刃先が前記端面に切り込むように押し当てて保持し、前記鋼板を移動させ、前記円形バイトを回転させながら、前記鋼板の両端面を切削する方法において、
   前記鋼板の各端面の板厚方向に異なる角度で配置された２つ以上の前記円形バイトを利用して、各端面を切削することを特徴とする鋼板の端面機械加工方法。
2. 前記円形バイトを前記鋼板の移動力及び前記端面の切削反力により従動回転させることを特徴とする請求項１記載の鋼板の端面機械加工方法。
3. 鋼板の両端部を切断して規定幅にする切断装置によって切断された切断端面を切削する鋼板の端面機械加工装置であって、
   刃先が前記端面に切り込めるように可動配置された回転自在の円形バイトと、前記円形バイトを前記鋼板に対して位置決めする位置決め手段と、を備え、
   前記円形バイトを、前記鋼板の各端面の板厚方向に異なる角度で２つ以上配置していることを特徴とする鋼板の端面機械加工装置。
4. 前記円形バイトが前記鋼板の移動力及び前記端面板の切削反力により従動回転させられることを特徴とする請求項３記載の鋼板の端面機械加工装置。

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