JPS5858175B2 - ロ−ルオシアゲスルホウホウ オヨビ ソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属薄板を圧延するために使用するロールの仕
上方法及び装置に係り、特に薄鋼板の最終の冷間圧延用
の圧延装置に使用される鋼ロールの仕上方法及び装置に
関する。

金属薄板の最終の冷間圧延用の装置に用いられるロール
は粗研磨時には依然として真円ではなく高領域部分と低
領域部分とが存在している。

従ってロールはロール長と実質的に等しい電極工具によ
り仕上加工される。

本発明によればロールの高領域部分により電極工具の加
工面を形成させる構成をとることによって電極工具表面
は所望の輪郭を有することになる。

この電極工具によって、ロールに好ましくは均一な艶消
面を与えると共に、断面が実質的に完全な円形を持つよ
うに、低領域部分まで放電加工（ＥＤＭ）される。

この場合分割された電極工具を用い旦夕くとも放電加工
の最終段階において、ロールの軸線方向に電極工具を僅
かづつ移動せしめる。

上述の構成により本発明においては圧延用のロール面を
短時間且良好に仕上げ得、延いては金属薄板に対し最適
の加工面を与えるロールを提供できる。

特に薄鋼板ないしは薄アルミ板はその表面加工に格別の
留意を払う必要がある。

薄板の表面に光沢のある滑らかな外観を持たせる場合少
くとも圧延装置の最終ロールに光沢面を具備させる。

一方薄板の積重ね時に相互に接着することを防ぐ場合、
あるいは良好なペンキ塗装面を持たせる場合、薄板の表
面を艶消面になす要があり、このとき少くとも圧延装置
の最終段のロールにはこれに対応する艶消面を具備させ
る必要がある。

いずれの場合においても従来のロールによっては薄板に
極めて小さいが、僅かづつ変化するような不均一領域を
生じ、全体として大きな領域に亘り外観を損ねていた。

この場合薄板に生じた小さな不均一は測定器によっては
容易に検出され得す、外観の欠点のある大きな薄板に対
し広い領域に亘って光を当てることによってのみ観察で
きる。

上記の不均一により、薄板で自動車のボディ部分又は他
の製品を作る際にダイの型内において加圧した時薄板の
厚く成形された部分の光沢又は外観が変わることになる
。

圧延した薄板の表面の不均一を防止することは近時に生
じた問題でなく、多年懸案となっていた。

例えば、ロールの駆動はスムーズに行なう必要があり、
ロールの軸受は圧延される薄板の振動ないしは揺動を避
けるように高精度に配設せしめる要がある。

更に圧延力を充分に算出する必要があり、仮に薄板に対
しロールの中心部においてロールの圧延力を変えるよう
な場合、ロールをロールの両端部から中心に向って直径
を徐々に増加させて山型に加工することにより、圧延中
に生ずる反力に対抗させることができ、圧延表面を平坦
に維持し得る。

一方硬化後のロールは通常寸法誤差を除去するため、機
械的な旋盤型の移動ヘッド又は移動台式精密研磨機で研
磨仕上される。

しかしながら小さな不均一は精密研磨仕上後も残ってお
り、この問題は従来依然として解決されていなかった。

微視的には僅少であるが著しく外観を損ねる薄板表面の
不均一は仕上ロールの円周面に低領域部分が点在してロ
ールが歪み真円となってないことによる。

このようなロールの歪はロールの加工中、工具とロール
との間に生ずる強い反力に起因するものと考えられる。

例えば旋盤型の精密研磨機において、研磨量がロールに
沿って横移動する間輪縁がロールに喰い込み勝ちになり
、ロールの全長に亘って螺旋状の低領域を残し易くなる
。

従って、本発明の別の目的はロールを真円仕上するにあ
って、ロールにより生産される薄板に外観上の欠点を生
ずる危惧の大きな、軸線方向に離間して生ずる歪み、換
言すれば所定の半径より小さな半径部の発生を防ぎ均一
な面を提供することにある。

加工機構における研磨体は、研磨時に生ずる強い反力に
より僅かな変位を生じてロールに低領域部分を形成する
ことになる。

従って仕上げられたロールは加工中の反力の変化により
研磨量にバラツキを生じて、間欠的に低領域部分を生ず
る。

喰込度を減少させること、即ち架台の移動速度の低下に
よって反力を減少させることは好適ではあるが、歪を僅
かに減少せしめるにも加工時間が著しく増大する。

本発明の更に別の目的はロールの正確な仕上加工に放電
加工を低コストで適用できる方法を提供するにある。

放電加工において、電極工具を機械的な研磨体の如く移
動する要がなく、この放電加工時に生ずる反力、即ち加
工体と電極工具との間の放電加工による反力は、電極を
電気的に最大の除去を行なうように設定したときでさえ
全く無視できる程度のものである。

一方、放電加工のみによる加工は鋼製ロールのような大
円筒工作物の加工に適用する場合経済的でなかった。

従って高速の加工は機械研磨のような別途の方法で遠戚
されているが、上述の欠点を持つため、放電加工による
利点を持つと共に、コストの問題を解決することが希求
されていた。

本発明によれば研磨作業のようにロールに対し加工具を
横移動することなく、ロールの長手方向に沿って同時に
加工できるように構成した複数個のセグメントより成る
長手の電極工具を備える。

ロールに近接する電極工具面は、ロールの所望の輪郭に
相応した形状が持たせられる。

この場合、非常に精密な加工を行なう際、細長い電極の
位置決めが問題となる。

従って本発明の別の目的は先ず研磨すべきロールを用い
て電極工具の加工面を成形し、次いで加工面が形成され
た電極工具によりロールが放電加工され得る方法および
装置を提供するにある。

分割された電極工具を用いることにより、ロールの加工
時間は大巾に低減される。

一方この場合も若干ではあるが電極セグメントの各角隅
部と整合してロールの円周面に帯状の不均一部分を生ず
る傾向があった。

このために仕上ロールを実質的に完全に真円になすこと
ができずかつ当該ロールによって圧延された薄板にはそ
の長手方向に沿って線状の不均一部分が生じていた。

従って本発明にあってはロール仕上げの最終段階におい
て例えば数秒間電極工具をロールの軸線方向に移動又は
振動させることによってこの欠点を除去する。

一方特にロールが山型の形状に形成される場合、電極工
具を過度に移動すると、ロールの形状が変わることにな
るから、必然的に電極工具の移動量には制限が加わる。

電極工具の効果的な移動量は隣接する２つの電極セグメ
ントの端部間のロールの軸線に平行な線に沿った間隔に
実質的に等しくなすことが好適であることが判明してい
る。

電極工具の移動量を上記の如く制限しても、ロールに帯
状の不均一部分が生ずることを防ぐことができる。

本発明の更に別の目的は放電加工時に電極の摩耗を極力
抑止できるロールの仕上方法および装置を提供するにあ
る。

また従来、ロールは金属薄板に艶消面を生じるように艶
消面を具備させている。

薄板に艶消面を与えれば最終圧延工程前、例えば焼純後
薄板を積重ねても薄板を容易に分離できる。

また薄板に艶消面を持たせることは平坦面に比しペンキ
の保持能力が高い。

ロールに艶消面を与える場合通常ショット吹付して形成
されているが、ロールの直径のバラツキが顕著となる。

この欠点を除去するため細粒の形と大きさとを選定して
、均一な艶消面を形成するように細粒を吹付けているが
、依然として良好なロールを供することはできなかった
。

また例えば圧延した薄板の厚さが不均一である場合ダイ
の構内に加圧される際に薄板の厚い部分の艶消面が破損
される。

これに対し、ロールを放電加工するとき、金属板の厚味
の不均一を防いで、実質的に完全な真円になすのみなら
ず、ロールに極めて均一な艶消面を付与することができ
る。

放電のエネルギー量は非常に微細な艶消面から非常に粗
い艶消面を与えるように調節され得るが、度エネルギー
量を設定すれは、連続放電によりロールから放出される
粒子の大きさを実質的に一定にできる。

よって本発明の他の目的はロールに最適の艶消面を与え
るロール仕上方法およびその装置を提供し、延いては良
好な金属薄板を供するにある。

本発明の更に他の目的並びに特徴は添附図面に沿う以下
の好適な実施例から明らかになろう。

第１図には薄鋼板製造において冷間圧延の最終工程に使
用される単一スタンド型２重テンパーミル２０が図示さ
れている。

一組のロール２１，２２が駆動されてロール間で薄鋼板
２３を冷間圧延する。

装置の大きさは幅広の薄板の圧延に用いられるものであ
り、図示されているロールの加工面の直径は約２フイー
ト（約０．６ｍ）で、ロールの軸線方向の長さは約８フ
イート（約２．４ｍ）である。

チンバーミルでは特異なことではないがロールの中央部
は好適な膨みを持たせて形成されており、この実施例に
おいては加工面の中央部の直径を端部に比し、０．００
３フイート（約０．００７６２ＣｒｒＬ）犬にとっであ
る。

この中央部の膨みにより圧延時の応力でロールが撓んで
もこれを相殺し得るように設けられており、従ってロー
ルの接触面と薄板加工面とは正確に平行となる。

ロールの膨出度はロールの大きさ、圧力、その他の条件
に応じて選定される。

本発明はロールに膨らみのあるもの、あるいはロールに
膨らみのないもののいずれにも適用できるが、ロールの
輪郭は直線に極めて近いことが望ましく、膨らみを持た
せたものも圧延時には直線的になるから、本発明をロー
ルに膨らみを持たせないもののみに限定しない。

理論上ミルのロールは真円であることが望ましいが、通
常のロール仕上工程に於て生じた僅かの歪みは圧延の最
終工程又は最終の二工程以外では問題とはならない。

従ってこの歪みは冷間圧延の最終工程又は最終の二工程
で行なわれる作業中に除去すればよい。

現在の技術では、熱間圧延中に歪みが生ずるので、充分
に滑らかな外観を得たいときは後続の冷間圧延中に使用
するロールを完全な円形にし、歪みを除去することが好
ましい。

ロール２１，２２を完全な円形になす装置又はロール上
に特殊な粗面を構成する装置を除けば、ロールとスタン
ドとは通常の構成を有する。

金属を加工する各ロールの加工面２４が良好に仕上げ加
工されることになる。

実際上、加工面の外端において２インチ（約５ ｃｒｎ
）程度はロールの長さが通常少なくとも数インチ薄板
等の幅より犬であるからこの部分をも必ずしも完全に円
形にする必要はない。

加工面両端部の首部２５は通常バビット軸受２６に軸支
されており、一段又は二段の段部が設けられている。

ロールには駆動系と充分に連結し得るように平坦部２７
が形成されている。

各ロールの一端は通常連結箱２８を介してスピンドル２
９に連結され、別の連結箱３０を介してミル駆動用モー
タ３１のシャフトに連結される。

第２図は硬化して鋼ロールを仕上げ又は再仕上げする従
来の装置を例示するものであり、この装置は主軸台３５
と心押し台３６の中心において軸線方向に位置させたロ
ール３４を具備した旋盤型の基台を有する移動型の精密
研磨盤３３である。

主軸台３５はロール３４を回転する１駆動軸と、主軸台
の端部においてロール３４の平坦部に連結するように好
適に設けられた駆動ローラ３７とを有する。

３８はロールの首部を支持する軸受支台である。

この支台３８は調節可能な３点軸受型を用いることが好
適である。

端部を支持してロールを保持せしめるように構成した装
置によって研磨する時は支台３８が不要となる。

ロールの一側に配設された案内路３９は移動可能に往復
台４０を支持する。

往復台４０上に配設されたモータで駆動するスピンドル
４１には回転研磨輪４２が装着される。

更に往復台は加工物に向って研磨軸４２を移動するため
の横送り台（図示せず）を有する。

動作中、ロールは主軸台によって一方向に回転され、研
磨軸は通常反対方向に異なった速度で回転せしめられ、
且往復台はある設定速度でロールの全長に亘って移動し
た後に復動する。

この往復動時に研磨軸は通常引き続き僅かな研磨を行な
うようにロールに向って送り込まれる。

ロールの直径のみを正確に維持する以上に、有効なロー
ル表面を維持することがロール仕上げ工程においては重
要であるから、各ロール表面が不充分な仕上りであれば
ロールを再仕上げする必要がある。

圧延作業中にロールの表面は摩耗で凹凸が生じ、くせの
付いた薄板で損傷を受ける。

即ち不均一に摩耗する更に圧延品に艶消面を具備させる
ローラを有した装置においては艶消面が腐蝕するため艶
消面を再仕上する必要がある。

第２図の研磨盤はロールが偏心して装着されること、あ
るいはロールが不完全に回転支持されること等研磨の不
正確さを生ずる明らかな原因を除去して作動せしめられ
ても、依然として僅かな仕上の不正確さが残る。

これらはロール外形にバラツキを生ずる、即ち最大半径
と最小半径との差として現われる。

ロールに接触せしめる検出針を有したダイヤルゲージは
ロールが一回転したときの半径の変化を記録する。

精密な研磨機によって仕上げられた種々の焼入鋼ロール
において、ロールの長手方向に沿ってバラツキのあるこ
とが測定により判明しているが、最大のバラツキは既知
の最新装置により研磨した口ｒルにおいて１万分の１乃
至２インチ（約１万分の２，５４乃至５．０８ＣｒＩＬ
）程度で、これはロールの直径約２フイート（約６０．
９６ｃｒｒＬ）に比すれば僅少の偏差であるけれども、
圧延薄板に波状の外観を生じさせる虞れが充分にある。

旧式の装置において研磨されたロールにおいては約１万
分の５０インチ（約１万分の１２．７ｃｒｒＬ）までの
バラツキが往々にして生じていた。

上述の如く、ロールを偏心して装着したときはバラツキ
を生ずるが、所定の半径より小さい部分と大きい部分と
はロールの長手方向に離間し且つ円周上にある角度ずれ
ているから偏心が修正された後にもバラツキは残る。

所定半径より小さい部分は実際には円周方向にも長手方
向にも点在することが認められた。

換言すれば、ロールの長手方向のある点における円周上
に、あるいはロールの円周上のある点からロールの長手
方向に沿って、所定半径の領域が、所定半径より小さい
部分により部分的に中断される。

この円周上且つロールの長手方向に間隔を置いて生ずる
不良部分は、研磨輪でロールの表面が凹凸即ち不均一に
研磨されることにより起因するものと考えられる。

第３図に示す如く、ロールの表面と移動する研磨輪４２
との間の大きな反力は研磨輪４２を僅かに傾けるように
作用し、研磨輪の前縁はロールに溝４４を連続的に刻設
することになる。

研磨輪の前縁の傾倒角度と鋭さとにより前記溝を形成す
ると誇張して述べたが、通常所定半径より小さい部分の
輪郭は所定半径の領域に連って、急峻ではなく徐々に彎
曲したものとなることが予期される。

研磨輪軸が軸受を介して緩装されること、および研磨系
統に生じる別の要素により円周面に対する研磨輪の均一
な研磨が不可能となる。

研磨輪による研磨動作中、ロールの円周方向、且つ長手
方向に沿って生ずる溝は連続した螺旋溝となる。

また逆向きの螺旋溝が研磨往復台の復動時に形成される
。

交互の螺旋溝即ち十文字に交叉した溝のパターンはロー
ルの表面上にダイヤモンド型の高領域を形成する。

この高領域は研磨輪で継続して研磨することにより細分
されるが、完全に除去されることは殆んどない。

第４図に示すような交叉した十字型螺旋状の溝のパター
ンは研磨輪の１回目の往復動によって生ずるものである
。

この図面は又、仕上りのバラツキ等をも表わしている。

ロールの螺旋パターンの角度即ちピッチは送り速度が通
常後続する仕上げ工程で減少せしめられるから、後続す
る工程において減少する。

例えば第１図に示した大きさのロールを研磨する際、異
った工程において生じた異った螺旋溝は多少ともランダ
ムに形成され、完全に且つ均一に交叉した螺旋パターン
とはならない。

通常螺旋パターンで極めて目立つ部分は頂部即ち螺旋溝
が交叉する個所に生じる円周方向に並んだＶ字状の高領
域である。

これは特に、高領域と溝とが長手方向に沿って少なくと
も約２インチ（約５ ｃｍ、 ）以下毎に形成される。

このパターンは、ローラ表面の硬度が部分的に異ってい
る場合、研磨輪により溝あるいは溝と連続する彎曲面を
形成する度合が高いような装置でローラが研磨される場
合等々においては、幾分複雑化する。

第５図にはロールの長手方向にとった最大半径点の軌跡
であるバラツキの外郭線が示されている。

仮りにロールが正確に円筒形として形成されるならは、
外郭線は区部となる。

ロールが脹らみを持たされるよう構成されるならば、外
郭線は山型になる。

この場合、′十字螺旋溝が形成されるにも拘らずロール
の長手方向のいずれの点においても、所定の半径より、
最大半径が小となることはない。

ロールの回転に応じて高領域、即ち最大半径部を除去し
、低領域を拡大せしめ得る。

これはロールの外形の所望の直線あるいは山形に形成し
得る工具用電極からの放電によりロール回転時に工具用
電極に近接したロールを加工するような放電加工により
極めて容易に行なわれる。

このスパーク装置として旧知の方法においては、電極と
しての加工体ロールと工具用電極との間の狭い誘電液を
充填した間隙を経て過電圧により放電が繰返し行なわれ
る。

間隙は通常の加工限界内にとられているとすれば、電圧
パルスの供給に応じて、放電は間隙の最も狭い領域に発
生ず・る。

放電により加工体と工具との両者から粒子が除去され、
加工状態は工具に比し高い割合で加工体の除去を行ない
得るように構成される。

加工体内の微視的な極めて小さな穴を形成するように、
放電により非常に小さい加工体の粒子が除去されて間隙
が広げられ、次いで放電は間隙の最も狭い部分に移動す
る。

従って、工具用電極とロールとの間に反力を生ずること
なく、工具用電極に対し回転するロールから高領域部分
が除去せしめられる。

電気火花装置即ち火花放電加工によって加工された表面
には溝とは明らかに異なる凹面を有するから、両者を可
視的に対比でき、バラツキもより観察し易い。

熱論、放電加工を進めた場合、加工した部分は未加工の
部分より犬となる。

ロールの全表面が放電加工されたことが判明した時、ロ
ールは完全な真円に充分に加工されており、ロールによ
って圧延される薄板に対しその外緩に影響を与えるよう
な歪みが除去される。

一方仕上完了前のロールはその表面を観察することによ
り、バラツキが確認され、適切な処理を行なうことがで
きる。

例えば極めて粗い加工部分が確認され、あるピッチの螺
旋溝が存在する場合には研磨の仕方を変更する必要があ
る。

研磨輪により不均一に研磨された状態は確認が容易であ
る。

仕上の最終工程として適用するロールの放電加工仕上は
ロールを完全に真円になすのみならずロール面に最適な
均一度を持つ艶消面を与える。

ロールの表層が放電加工され除去されるとき、ロールの
表面には放電加工に伴い艶消面が形成される。

従ってショット吹付により形成した面と異なり、放電加
工により形成された艶消面は凹所が均一の大きさを持ち
且均−に分布する。

このように形成されたロールにより圧延される薄板は例
えばペンキの保持特性が極めて良好で塗装後の表面の外
観も均一で満足できるものである。

個々の凹所の大きさは約２，５４ｘｌＯ−６ｍ（マイク
ロインチ）程度であるから、ロールの艶消面はロールに
より圧延された薄板の平坦な外観を損うものにはならな
い。

圧延製品上の凹所の大きさは加工時の放電エネルギー量
を加減することによって調整できる。

またロールの放電加工はロールの最終仕上工程における
ばかりでなく、ロールの中間加工工程にも有用である。

放電加工工程によって真円に近づける加工作業は金属の
僅かな量の除去並びにロールと電極の相対的な横移動、
即ちロールの軸線方向に沿った電極の移動が行なわれ、
高度に研磨仕上される。

研磨輪が斜めになって明瞭に溝を形成するような傾向は
放電加工を加えた後には実質的に見覚けられない。

粗い研磨加工時に生じたバラツキを放電加工により除去
するから最終加工中にバラツキは消滅せしめられる。

ある場合においては、粗研磨−放電加工−精密研磨の工
程よりも寧ろ放電加工工程のみを粗研磨工程に続行させ
て放電加工の艶消面を所望の程度に充分滑らかにし得る
。

通常放電加工により大量の金属を除去することは時間が
かかり、コスト高になるが主として高領域のみの小量の
金属を放電加工により除去するから大型ロールによる粗
仕上後、放電加工を行なうことは経済的である。

更に放電加工はロールを前研磨することなく直接行なっ
てもよい。

実際上、前処置の機械的研磨工程は、仕上又は再仕上工
程中に金属の除去量を最小にしロールの有効寿命を増大
する必要がある場合は避けることが好ましい。

即ぢ前処理に機械的研磨を行なわなければ、ロールに過
度の不均一を与えることがない。

第６図は精密研磨と放電加工とを組合せた一態様を例示
するものであり、ロール４５が装置の基台上の主軸台４
６と心押し台４γの中心間に回転可能に配設され、基台
の一側の通路４９上に摺動可能に回転式研磨輪の架台４
８が装着されている。

放電加工装置の電極と誘電液の槽とのユニット５０をロ
ールの下に配設し、装置の基台の反対側のキャビネット
５１内に取付けた放電加工電力供給装置に連結せしめる
。

装置からロールを取外すことなくロールの研磨加工と放
電加工とを容易に行ない得る。

この構成は粗研磨と仕上研磨の間におけるロールの表面
に対し放電加工を行なう場合特に好適である。

第７図は精密研磨と放電加工とを組合せた別の態様を示
しており、同一軸線上の２個のロール５２を研磨する。

２個のロールは夫々別々の主軸台５３および調節可能な
心押し台５４により端部が支持される。

この例において、一個の研磨荷台５５は両ロールの軸線
に対して平行に延びる通路５６上に摺動可能に設けられ
、一方のロールを加工する。

放電加工の電力源５７は電極工具と槽とを結合し且夫々
のロールの下に配設した同一の２組のユニット５８に連
結される。

通常の作動状態では、一方のロールが研磨され、他方の
ロールは放電加工され、各ロールは両加工のため中心軸
線が整合せしめられて保持される。

この例による加工は、研磨−放電の２工程の加工又は研
磨−放電研磨の３工程の加工の何れかで行なわれる。

方のロールに対し研磨加工を進め、他方のロールに放電
加工を進める。

各ロールの個々の駆動装置５３はロールを停止すること
なく加工の進展状態を観察し得るように極めて低速度で
運転される。

本発明の顕著な特徴によれば、次工程で逆に加工せしめ
られる加工前のロールを用いて、電極工具自体を簡単に
研削することにより、電極工具をロールの所定の外形に
相応するよう成形することができる。

これは工具を研磨されたロールの高領域部分に合わせて
成形することにより行なわれる。

第５図について説明したように、ロールの回転中、高領
域部分の半径点の軌跡はロールが直線か山型であるか倒
れにおいても所望の輪郭になる。

従って回転するロールにより、電極が研削されるとき、
ロールの最大半径部の大きさにより、ロールに対向する
電極の表面の摩耗の程度が決まる。

電極工具をロール外形に相応させる場合、電気的方法を
有効に用い得る。

この方法をとる場合、電極は小部片を端部から端部まで
配列した電極群でなっていても、ロールの軸線に平行に
配設せしめたホルダー内に保持され、電極に対して放電
加工が行なねれる。

これは電極工具の全体がロールに相応して成形されるま
で続けられる。

この方法を実施する前に電極を例えば機械的にローラの
形状に近い形に設けておき、電極を研削してより確実に
ロール外形に相応させることもできる。

電極は周知の方法により、ロールの所定の輪郭に対応し
て数百分の一インチ又は十分の一インチ以内の誤差で容
易に且つ安価に形成できる。

従ってここで解決する必要のあることは精密な加工を行
なうこと、および電極集団を好適に成形することにある
。

尚、詳述するに電気的に電極をロール外形に応じて成形
する方法においては、ロールの高領域部分を加工する放
電加工が電極の高領域部分を除去する放電加工の後に行
なわれる。

この方法は機械的に電極を切削成形する方法より概して
好適であり、通常放電加工の電極として使用される銅等
の金属の電極工具をロール外形に応じて成形するのに特
に望ましい。

放電加工において一電極をなすロール金属と、前記ロー
ルと逆極性の電極をなす成形用工具との放電加工時の金
属の除去比、および電極をロール外形に応じて成形する
間ロールと工具の夫々の加工面からの全除去金属量によ
って略成形あるいは仕上げの精度が決まる。

放電開始時には、ロールの高領域部分と電極工具の高領
域部分とを対峙させるように、ロールに対し電極工具を
相対移動することによりロール上の高点（バラツキの最
大領域）と電極工具の高点（ロールに対応する所定の外
郭線から突出した部分）との間に放電が起きる。

電極は巾の狭い円弧状に形成されており、円弧角は如何
なる場合もロールの高領域部分の合成角に比較して極め
て小である。

これにより、仮りにロールからの除去量と電極からの除
去量とが放電時に同一ならば、電極の高領域部分はロー
ルの高領域部分より以上に削減されることになる。

従って、工具とロールの差を平均したものが電極工具の
輪郭とならず、回転するロールの最大のバラツキの輪郭
自体は略変形することなく、電極の成形に寄与する。

例えば、約１／２インチ（約１．２７ＣｒｆＬ）以下の
厚みを持つ電極と直径約２フイート（約０．６ ｍ ）
のロールとではロールの円周と電極の円周との比率が１
５対１より犬である。

ロールの全表面は倒れの個所においても設定半径にない
から（低領域部分が点在しているから）ロールは電極工
具に比べ凹凸を有する。

電極による放電は点在した高領域部分に対して優先的に
生ずるから、低領域部分に対して放電は起らない。

従ってロールの低領域部分は電極工具をロール外形に合
わせて成形する間に削減されない。

電極工具がロールの最大の輪郭に適合せしめられた後に
、放電加工によりロールの高領域部分が選択的に除去さ
れる。

電極工具自体削減されるが、一度、ロール外形に相応し
て成形されており、回動するロール表面の高領域と低領
域とに充分に対応するものであれば、工具表面は均一に
摩耗する。

通常の放電加工時の如く、電極工具は加工が進められる
時数十分の一インチの間隙を維持するようにロールに対
して位置せしめられる。

間隙内の金属屑等を介して短絡することを防ぐため工具
移送送を自動装置（即ちサーボ制御装置）を用いて行な
うことが望ましい。

衝撃電圧は放電間隙の伺れかで放電が確実に行なわれる
ような十分な高さに設定され、間隙の最狭部に放電が生
ずるように選定される。

ある放電加工時、電極の極性は除去量と仕上状態とに関
連が深い。

例えば、鋼の放電加工に銅電極を使用する場合、鋼ロー
ルは放電中鍋工具に対し負の極性を持たせることが好ま
しい。

この極性状態は放電加工において通常逆極性と云われ、
通常の極性は電極工具に対し工作物が正である。

従って、電極工具に対しロールを仕上げる極性と逆極性
を適用することにより工具から高い金属除去を行なうこ
とができるから、電極工具をロール外形に相応して成形
する間道極性にされ、次のロール加工時に極性を逆転す
る。

上述の工程を進め且つ危険のない時にロール上を単に観
察することによって切換を最適に行ない得る。

ロール上の精粗部分の帯領域の総計幅が電極（仮りに分
割されていれば切片群の軸線方向の幅）の幅にほぼ等し
い時、電極はロール外形に相応して成形されたものとみ
なし得る。

電極工具を分割することは急速加工ができるから好まし
い。

電極工具全体の幅はロール表面の幅を有するが、仮りに
放電パルスが長さ約８フイート（約２．４ ｍ ）の単
一の電極片に対し現在の技術で供給できる範囲内に制限
されれば、約８フイート（約２．４ｍ）のロールの放電
加工は非常に時間が掛る。

一方、仮りに電極工具がその長手方向に分割され、各切
片が相互に電気的に絶縁されかつ夫々独立して電源に接
続されるように構成されＮば、複数個所において放電が
同時に行なわれるから加工能率を数倍に増大できる。

このとき各切片は一体に且ロールから離間して配列され
るように相互に適確に保持する必要がある。

また電極工具の各切片は好ましくは同一の長さに構成す
ることがよく、個々の切片毎にロールの各部が加工され
ることになる。

電極工具の切片は電源の設置容易な数に応じてその数を
選択することが好ましく、且ロールの軸線方向の長さに
実質的に等しい長さをもって配列される。

電極工具の各切片が０．８インチ（２０間）程度に短か
く形成されていても、各切片の加工面は良好な放電加工
を実現するように構成されることが判明した。

放電加工用のロールと電極工具の機械的配列は第８図に
示されており、ロール６０は中心回転するように水平に
配設させる。

駆動モーター６１はロールの一端に連結され、欠点パタ
ーンと加工が進行に伴い不均一が生ずるとき、これの除
去程度とを観察できるように極く低い速度を含む速度で
ローラを回転する。

放電加工を行なうには１分間に約１５０フイート（約４
５ｍ）の周速度（第１図の直径約２フィート−約６０Ｃ
ｒｒＬ−のロールに対し一分間に約２５回転）が好適で
ある。

図示した如く、３点支持の支柱６２はロールの首部にお
いてロールを支持する。

然しなから放電加工によって除去される粒子は軸受に達
して軸受を汚す可能性が僅かにあるので圧延ミルのチョ
ックを使用することもできる。

電極工具の切片６３は強固に配設して支持ビーム６４に
固設される。

支持ビーム６４はロールの下に位置され、ロールの軸線
に平行に整合される。

垂直運動以外の運動は機械の基台又は基礎に固着した垂
直摺動路６５により制限される。

ビームから垂下った舌片又は摺動片６６は摺動路６５に
接合してビーム６４の傾動を防止できる。

液圧シリンダ６７がビーム６４の垂直位置を設定するよ
うに使用される。

電極とロールとの間隙を放電間隙に近づけた後に僅かの
垂直移動が要求されるから、装置に対応させる異ったロ
ールの直径により垂直摺動路の長さとシリンダの長さと
が略決定される。

シリンダ本体は摺動路６５に固設され、ピストン杆は圧
液流による昇降を制御するようにビーム６４上の突出片
６８に固設される。

また支持ビーム６４をロール６０の軸方向に移動すべく
別の液圧機構も適用でき、必要に応じ機械的又は電気的
機構に置換してもよい。

第８図の電極切片の構成は第９，１０図に詳示されてい
る。

各切片６３は相互に電気的に絶縁されると共に各々パル
ス電源に接続されている。

これは各切片６３をビーム６４に設けられた上清７１と
絶縁帯材７０とに絶縁ネジ７２を介して保持することに
より行なわれる。

前記ネジ７２の頭部は切片６３の電気端子として機能し
更に切片６３は狭い間隙（十分の５インチ（約０．１３
ｍｍ）程度の小さい間隙により充分な絶縁は得られる）
を区画するように相互に離間される。

各切片下の絶縁スペーサ７３は各切片の水平下面を着座
させる支持肩を有し、切片がスペーサから外れて傾斜す
ることを防止する。

スペーサ７３は切片６３より短かく設けられ、切片の間
隙内に移動する加工屑が容易に除去されるように切片間
の間隙全体には延長されていない。

各電極切片に近接したロールの高領域部分を除去でき、
′従って加工速度は電極の大きさによって定まる。

一方、同時に電極切片は切片間の間隙から加工時に生ず
る破片が流出することを阻止するような大きさにはなら
ないように選定される。

電極切片が大き過ぎれば加工時に生ずる破片が切片間の
間隙に詰まり、ロールに損傷を生ずる危惧がある。

また電極工具に実質的に同じ速度でロールを加工し得る
ようにロールの長さ方向に沿って均一に分割される。

分割された電極の厚さを均一にするように、切片６３の
端部は斜めに延長され、その斜角は−の切片の後隅が隣
の切片の前隅とロールの回転方向において整合するよう
に設けられている。

従って電極工具の厚さは実質的に−の切片の一部と別の
切片の一部とを和した厚さといえよう。

電極工具が約３／１６〜３／８インチ（約ｏ、４７〜Ｑ
、９４ｃｒＩＬ）の厚さを持つとき良好な放電加工が行
なわれることが判明している。

短絡を防ぐため電極工具をロールから相当に離間させる
ことは、逆にロールに対し円滑な加工を施せなくなるか
ら、電極工具とロールとの間隙は最少限にする必要があ
る。

図示の実施例において、加工間隙を最少限にすると共に
、加工時に放出する加工屑はロールの回転によるポンプ
作用により発生せしめられる誘電波の循還を利用し加工
間隙から流出される。

加工間隙内に誘電液を貯えるために、液槽７４ａが電極
切片６３群を囲繞するように設けられる。

好ましくは、液槽の側壁と端壁とは電極の支持ビーム６
４に固設される。

槽壁は加工するロールの底より上方に液面を維持するに
十分な高さに設けられ、放電間隙に一定に誘電液を送り
込む。

押圧板７５はロール面が槽に出入する時ロール面から余
剰液と加工屑とを除去し、他の物質の侵入を防ぐように
槽の側壁の頂部に延設される。

周知の種種の技術においては液を濾過循環させるか又は
間隙に入るロールの表面に清浄液を噴出して加工屑を間
隙から流出し続けるように構成される。

加工を不規則な状態にしないように、電極工具をロール
に対し後退せしめることなく間隙短絡の危惧を払拭する
ことが特に望ましい。

更に、仮に装置が間隙に液体を供給保持するように構成
されていれば電極工具はロールの直下に位置するより好
適位置にさせ得る。

分割電極が好適に配列されている場合、内方の切片間の
間隙においても誘電液は円滑に流動し得、加工屑は有効
に排出されることになる。

第９図に示す如く、電極工具の各切片６３はパルス電源
８０の一端子に接続され、各々別の端子は接地され、ブ
ラシ６９に接続される。

従って、所望の極性の同期された電圧パルスがロールと
各切片との間の間隙に周期的に印加される。

電力供給に際して絶縁も好適に行なわれる。

仮に別々の電極のスイッチ回路又は接続回路に相当の絶
縁抵抗があって別の電極で別の放電を開始する際の電源
電圧の降下により一電極からの放電を阻止しても、別々
の電力供給は単一の低内部抵抗の電源から効果的に与え
られる。

液圧シリンダ６７の作動は感知回路網７７を介し平均し
た間隙電圧に応じて電気液圧サーボ自動制御装置７６に
より実行することが望ましい。

多くの電源が周知のサーボと共に使用されることは公知
であり、測定される平均電圧は平均間隙電圧（即ち間隙
）が最小である切片に対する電圧である。

電源とサーボ系の構成自体は本発明の要部ではぼいから
、種々の好適な放電加工構成を採用できる。

サーボ機構はロールに相応して電極を形成する当初の段
階およびロールの加工の当初の段階に役立つ。

所望するならば手動調整送り機構を用いることもでき、
加工速度は間隙の加工屑を介し短絡又は伝導の危惧を防
ぐように適宜減少する必要がある。

同一の電源ホルダ内の電極の多列構成を第１１図に示す
ように分割した２列の電極７８，７９のようになして使
用できる。

これは各電極切片の軸線方向の幅を減少することなく、
電源の数を増加して加工速度を増大し得る。

上述したロール仕上の方法と装置は完全な真円にロール
を仕上し、ロールの表面に良好な艶消面を形成するに最
適であることが判明している。

方分割した電極を用いてロールを仕上げた場合各切片の
隅部と略一致する口；ルの周面に極めて僅かに帯状の不
均一個所が残ることが判明した。

この円周方向に生じる帯状の不均一を第１２図に幾分誇
張して示しである。

従ってこの帯状の不均一さによりロールの輪郭は極めて
僅かではあるが均質ではなくなる。

特に光を当てた場合視認でき、外観を損うものになって
いた。

本発明においては特にロールに生ずる帯状の不均一さを
除去するために加工作業の終期に少なくとも数分間ロー
ル軸線に対し平行方向に分割した電極工具を移動する構
成をとる。

電極工具をロールの軸線方向に移動する際電極切片の加
工面を変更する必要も考えられるが、この場合ロールに
生ずる帯状の不均一さを除去するに必要な運動は極めて
小さくて済むので、仮にロールが山型をなすものであっ
ても実質的な影響はない。

特に、帯状の不均一を除去する際の分割した電極工具の
移動量は一切片の一端（例えば右端）の前隅と隣の切片
の端部（右端）の後隅との間のロールの軸線方向の距離
より小さくとも充分である。

仮りに電極切片群が有効な厚さを持つならば、上述の移
動量は単に一切片の軸線方向の長さに相応する距離で充
分である。

第８図の電極工具をロールの軸線方向に移動できるよう
に第１２，１３図に示す構成に設計変更することは容易
である。

このとき支持ビーム６４を取付ける装置およびロールの
軸線方向に移動可能になす構成が具備される。

且図示の平行な軸線方向に延びる水平路１０１，１０２
に沿って電極工具が支持ビーム６４と堅牢な支持台１０
３との間に連結された例えばターンバックルを操作して
手動で作動可能となる。

一方、仮りに所定のモードで自動的に電極工具を作動す
る好適な駆動機構が備えられる場合、作業者の作業は軽
減され、作業能率も上がる。

この場合図示の実施例においては支持ビーム６４に固設
されたピストンを有しかつ強固な支台１０３に固設され
た本体を有する減圧シリンダ１０４が具備される。

液圧シリンダ１０４は支持ビーム６４を変位して偏心カ
ム１０５に連結するよう押圧可能に設けられ、偏心カム
１０５自体は適切な減速継手１０γを介しモーター１０
６の駆動力を受けて回転する。

支持ビームと電極工具とは偏心カム１０５の最大半径と
最小半径の差に相ｋ１．する距離と偏心カムの回転速度
に相応する速度でロールの軸線方向に振動される。

この場合電極工具はその一切片の長さに相応する距離、
移動されることが最適である。

切片が２インチ（約５ｃｒｒＬ）以下である場合、特に
満足できる結果が得られる。

長手の切片により電極工具を構成した場合、圧延作業中
に薄板に圧接合するロールの作業面（片側の最後の２〜
３インチ（約５〜７、５ ｃｆＩＬ）以外の部分）は電
極工具の加工面が均一であることが必要である。

また、長さ８インチ（約２０ｃＴＬ）の切片群で電極工
具を形成した場合、ロールの軸方向において３７ｓイン
チ（約０．９４ｃｍ）以内で３〜５分毎に電極工具を変
位して仕上の放電加工を施したとき、帯状の不均一を除
去できた。

電極工具の軸線方向の移動は連続して行なう必要はなく
、また平均移動速度が一分間に約０．０１５インチ（約
０．０３８ＣＴＬ）のように遅くとも帯状の不均一を除
去できることが判明した。

第１３図、第１４図に示した実施例に沿って更に詳述す
るに、モータ１０６と偏心カム１０５用の減速継手１０
γとは手動の締付具１１１，１１２を介して、水平路１
０１，１０２上の適所に着脱可能に装着された荷台１０
８上に取付けられる。

強固な支台１０３に対し反対側のロールの端部の軸受支
柱１１３はロールの軸線方向に再位置決め可能に取付け
られる（取付装置は図示せず）。

従って本装置は種々の異なった長さのロールに適合させ
得る。

また組立時には、軸受支柱１１３と支持ビーム６４の位
置を所定のロールの長さに応じて調節できる。

且つ荷台１０８により偏心カム１０５は支持ビーム６４
に連結するまで前進される。

次いで締付具１１Ｌ１１２が締付られ、次に支持ビーム
を偏心カムくこ向って変位すべく圧液が液圧シリンダ１
０４に供給される。

ロールの長さに相応した長さを有する電極工具と液槽と
が配設され、ロールを適所に設置することにより組立が
完了され放電加工が開始される。

上述から明らかなように本発明によれば、薄鋼板を圧延
する際に用いられる極めて効果的なロールの仕上方法お
よび装置が提供されることは理解されよう。

この場合表面の硬度が変化しているようなロールに対し
ても、仕上ロールは完全に真円にされ、且極めて均一な
艶消面を与えることができる。

所望するならば、ロール面を研磨することにより艶消面
を除去できる。

このロールはロールの長さに相応する電極工具を用いて
ロールを放電加工することにより得られ、また不完全な
外形を持つロールを所望の外形を持つロールに形成し得
る。

且加工能率を向上するため電極工具は分割せしめられ、
かつ分割された電極工具は仕上ロールの外形に合わせつ
Ｓロールの軸線方向に移動される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用する装置の部分斜面図、第２図は
従来例の平面図、第３図乃至第５図は部分説明図、第６
図は本発明の一実施例の部分平面図、第１図は他の実施
例の部分平面図、第８図は本発明の他の実施例の部分平
面図、第９図は同部分簡略斜面図、第１０図は同部分平
面図、第１１図は同地の実施例の部分平面図、第１２図
は本発明の説明図、第１３図は本発明の他の実施例の平
面図、第１４図は第１３図１４−１４線で切断した部分
断面図である。 ２１．２２・・・・・・ロール、２３・・・・・・薄板
、４２・・・・・・研磨輪、６１・・・・・・モータ、
６３・・・・・・切片、６４・・・・・・支持ビーム、
６５・・・・・・摺動路、６９・・・・・・ブラシ、７
０・・・・・・絶縁布、７３・・・・・・絶縁材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高領域部分と低領域部分とが点在する被加工面を持
   ったロールを回転する工程と、巾の狭い端縁面を有し多
   数に分割され互いに電気的に絶縁された切片でなる電極
   工具を前記ロールと対峙する工程と、前記高領域部分が
   なす外形に対応した外形を前記電極工具の端縁面に持た
   せるように前記ロールを電極として前記電極工具に対し
   放電加工する工程と、前記低領域部分を基準として前記
   高領域部分を除去するように前記ロールに対して前記電
   極工具により放電加工する工程と、前記放電加工する工
   程の少なくとも一部において前記ロールに対して前記電
   極工具を前記ロールの軸線方向に往復動させる工程とを
   包有してなるロールの仕上げ方法。 ２ ロールを回転する装置と、前記ロールの被加工面の
   長さと実質的に同一の長さを持ち前記ロールの被加工面
   の外形に対応して成形される巾の狭い端縁面を有し且多
   数個に分割され互いに電気的に絶縁された切片でなる電
   極工具と、前記電極工具を前記ロールの被加工面から僅
   かに離間して近接せしめ前記ロールの軸線に対して平行
   に位置させる装置と、前記電極工具の各切片および前記
   ロール間に過電圧により発生する放電を連続的に加え、
   前記ロールの高領域部分がなす外形に対応した外形を前
   記電極工具の端縁面に持たせしめるように電極工具を放
   電加工し、次いで前記低領域部分を基準として前記ロー
   ルの被加工面外形に対応して成形された電極工具によっ
   て前記ロールの高領域部分を除去するように放電加工す
   る装置と、前記電極工具に接続され、前記ロールに向っ
   て電極工具を移動し、ロールの被加工面から粒子を除去
   するとき前記成形された電極工具の端縁面とロールの被
   加工面との間隙を実質的に一定に維持する装置と、前記
   電極工具に連結され、前記電極工具を前記ロールの軸線
   方向に往復動可能な装置とを備えてなることを特徴とす
   る、長手方向と円周方向に点在する高領域部分と低領域
   部分を有した長手方向に延びるロールの被加工面を終局
   的に断面が完全に円形のロールに仕上げるロール仕上げ
   装置。