JP2019198929A - Square box column manufacturing method - Google Patents
Square box column manufacturing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019198929A JP2019198929A JP2018095119A JP2018095119A JP2019198929A JP 2019198929 A JP2019198929 A JP 2019198929A JP 2018095119 A JP2018095119 A JP 2018095119A JP 2018095119 A JP2018095119 A JP 2018095119A JP 2019198929 A JP2019198929 A JP 2019198929A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hole
- reference hole
- square box
- cutter
- plunge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Drilling And Boring (AREA)
- Rod-Shaped Construction Members (AREA)
- Milling Processes (AREA)
Abstract
Description
本発明は、四角ボックス柱の製造方法に関する。更に詳しくは、四枚の鋼製の厚板を組み合わせて構築され、大型建造物等の柱部材として主に使用される、四角筒状の四角ボックス柱の製造過程で実施され、エレクトロスラグ溶接を行う溶接作業用の長孔を設けるための四角ボックス柱の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a square box column. More specifically, it is constructed by combining four steel planks and is mainly used as a column member for large buildings, etc. The present invention relates to a method of manufacturing a square box column for providing a long hole for welding work to be performed.
従来、高層ビルやスポーツ競技施設等の建築物、高速道路や鉄橋等の橋脚、或いは、タンカー、大型客船、または貨物船等の大型船舶など、種々の大型の建造物や構造物を建築または建造することが行われている。これらの大型の建造物や構造物など(以下、「大型建造物等」と称す。)を建造等する場合において、主骨格となる柱部材として、鋼製の厚板(スキンプレート)を組み合わせて構築された四角ボックス柱と呼ばれる建築構造材料が多く用いられている。四角ボックス柱は、四枚の厚板によって囲まれた空間を内部に有し、四角筒状(或いは四角管状)を呈し、高強度性及び高耐荷重性等に優れた部材として、種々の産業分野において実施されている。 Conventionally, various large buildings and structures such as buildings such as high-rise buildings and sports competition facilities, piers such as highways and iron bridges, large ships such as tankers, large passenger ships, and cargo ships are constructed or constructed. To be done. When building these large buildings and structures (hereinafter referred to as “large buildings, etc.”), a steel plate (skin plate) is combined as a pillar member to be the main skeleton. Many built structural materials called square box pillars are used. The square box column has a space surrounded by four thick plates inside, presents a square tube (or square tube), and has various strengths as a member excellent in high strength and high load resistance. Has been implemented in the field.
以下、四角ボックス柱の構成について具体的に説明する。四角ボックス柱100は、例えば、図8〜図10に示されるように、互いに離間して配された鋼製の一対の縦板101a,101bと、当該縦板101a,101bとそれぞれ接続された鋼製の一対の横板102a,102bとを有し、縦板101a,101bの側辺、及び、横板102a,102bの側辺を連結し、四角筒状に組み合わせて構築されたものである。ここで、縦板101a等が“厚板(フランジ)”に相当し、横板102a等が“厚板(ウェブ)”にそれぞれ相当する。縦板101a,101b及び横板102a,102bのそれぞれの側辺の連結箇所(隅部)は、例えば、「サブマージアーク溶接」によって接合されている。
Hereinafter, the configuration of the square box column will be specifically described. For example, as shown in FIGS. 8 to 10, the
四角筒状を呈する四角ボックス柱100の内部は、縦板101a等及び横板102a等によって囲まれた空間Sが存在している。そのため、四角ボックス柱100に、例えば、横方向(縦板101a等に直交する方向)から強い荷重が加わると、上記空間Sが押し潰され、縦板101a等及び横板102a等の一部が撓んだり、或いは変形したりする可能性があった。そこで、四角ボックス柱100の耐荷重性等の強度を向上させる目的で、上記の空間Sに、四角ボックス柱100の断面方向を略閉塞するように、複数の補強材(ダイヤフラム104)が所定の間隔で挿設されている。これにより、四角ボックス柱100に対し、上記のような強い荷重が加わっても、複数のダイヤフラム104によって縦板101a等の変形などの不具合を防ぐことができる。そのため、四角ボックス柱100の耐荷重性等が更に高められることになり、大型建造物等の柱部材として高い安全性を確保して広く用いることができる。
A space S surrounded by the
ここで、補強材として使用されるダイヤフラム104は、四角ボックス柱100の内部の空間Sの断面形状と略一致し、所定の厚さで形成された略矩形状の板状部材であり、縦板101a等と同様に鋼製の厚板によって構成されている。そして、四角ボックス柱100の内部の空間Sに配設され、縦板101a等及び横板102a等の空間Sに相対する内面103と、ダイヤフラム104の側辺105とを溶接することで、ダイヤフラム104は縦板101a等に接合され、固定される(例えば、特許文献1参照)。
Here, the
なお、補強材として使用されるダイヤフラム104の中には、例えば、中央部分に円形状の刳抜孔109を有するものであっても構わない(図8参照)。係る刳抜孔109を有しても補強材としての機能を十分に発揮することができる。更に、四角ボックス柱100を柱部材として大型建造物の一部に設置した後、当該四角ボックス柱100の内部の空間Sにコンクリート材を流し込み、その後固化させることで、四角ボックス柱100の内部にコンクリートを充填した柱部材が構築されることがある。複数のダイヤフラム104によってそれぞれ区画された四角ボックス柱100の内部の空間Sを、上記刳抜孔109によって連通させることができ、コンクリート材の流し込み作業を容易に行う利点を有している。内部の空間Sに充填されたコンクリート材が完全に固化することで、四角ボックス柱100の耐荷重性等の力学的特性を更に向上させることができる。
Note that the
ここで、四角ボックス柱100にダイヤフラム104を固定する場合、例えば、一対の縦板101a,101b及び一対の横板102a,102bを仮溶接し、四角筒状に仮組みした仮組体110を準備する(図9参照)。そして、縦板101a等及び横板102a等の内面103とダイヤフラム104の側辺105との間を、それぞれ「エレクトロスラグ溶接」によって溶接することが行われる。
Here, when the
エレクトロスラグ溶接を実施するために、縦板101a等(または横板102a等)の内面103及びダイヤフラム104の側辺105の間に所定の空隙106を設け、当該空隙106に溶接用のトーチ(図示しない)を進入させ、溶接を行いながら徐々にトーチを空隙106から引出し、溶接層107を内面103及び側辺105の間に形成する必要がある。そして、最終的には、縦板101a等(または横板102a等)、及び、ダイヤフラム104の間に均一な幅で形成された溶接層107によって、縦板101a等とダイヤフラム104との間が強力に固定されることになる(図10参照)。
In order to perform electroslag welding, a
エレクトロスラグ溶接の実施前のダイヤフラム104は、縦板101a等の内面103に当該ダイヤフラム104の幅と略一致する間隔で互いに離間した一対の当板108の間に取付けられている(例えば、図9参照)。そのため、上記のような仮組みされた仮組体110において、溶接用のトーチの先端を仮組体110の内部に進入させるための溶接作業用の“孔H”を縦板101a等(または横板102a等)にあける孔あけ加工が必要となっている。ここで、孔Hの孔あけ加工のためには、例えば、周知のガントリー型穿孔装置等の設備が主に用いられている。
The
エレクトロスラグ溶接を行うための縦板101a等及びダイヤフラム104の側辺105の間の空隙106は、断面視で一般的に横長形状をしている。すなわち、エレクトロスラグ溶接において、溶接用のトーチの先端を横方向に移動させながら溶接層107を形成する必要があった。そのため、溶接作業用に孔あけする孔Hも空隙106の形状に合わせて横長形状の長孔にする必要があった。
A
しかしながら、上記したガントリー型穿孔装置による孔あけ加工は、ドリル径に相当する円形状の貫通孔しかあけることができなかった。そのため、長孔(孔H)を形成するために、別の工程が実施されていた。例えば、ガントリー型穿孔装置を用いて、縦板101a等に対して、一対の円形状の基準孔を設けた後(基準孔形成工程)、当該基準孔の間の領域をガス溶断によって除去するガス溶断工程が実施されていた。これにより、一対の基準孔が連通した横長形状の長孔を形成することができる。
However, the above-described piercing with the gantry-type drilling device can only make a circular through hole corresponding to the drill diameter. Therefore, another process has been performed in order to form the long hole (hole H). For example, after a pair of circular reference holes are provided in the
上記に示したように、エレクトロスラグ溶接のために設ける孔は、長孔とする必要があり、ガントリー型穿孔装置を用いた一対の基準孔を形成する基準孔形成工程と、基準孔の間をガス溶断するガス溶断工程の二つの工程が必要であった。 As shown above, the hole provided for electroslag welding needs to be a long hole, and there is a gap between the reference hole and the reference hole forming step for forming a pair of reference holes using a gantry type drilling device. Two steps of a gas fusing step for gas fusing were necessary.
基準孔形成工程は、予めデータ入力した値によってプログラミング制御し、自動化することが可能であった。しかしながら、ガス溶断工程は、熟練した技術者によって主に手作業で実施されることが多く、作業時間が多くかかることがあった。特に、一つの四角柱ボックス柱に対しては、複数の箇所に上記長孔を形成する必要があるため、技術者に多くの作業負担を課すとともに、作業時間が更に長くなる傾向があった。 The reference hole forming step can be automated by programming control according to values previously input as data. However, the gas fusing process is often performed manually by a skilled engineer and often takes a long time. In particular, since it is necessary to form the long holes at a plurality of locations for one rectangular column box column, there is a tendency to place a lot of work burden on the engineer and to further increase the work time.
加えて、近年においては、ガス溶断を行うことのできる熟練した技術者の数が不足し、技術者の確保に問題が生じることがあった。特に、ガス溶断の経験が浅い技術者の場合、ガス溶断工程に作業時間が長くなる傾向があった。また、ガス溶断による加工精度が安定しないことがある等の不具合を生じることがあった。そのため、ガス溶断工程を実施することなく、四角ボックス柱に対する横長形状の孔あけ加工作業を実施することができるとともに、作業の省力化、作業時間の短縮化、及び自動化可能な技術であって、安定した加工精度を維持することのできる孔あけ加工技術の開発が期待されていた。 In addition, in recent years, the number of skilled engineers who can perform gas fusing is insufficient, and there has been a problem in securing engineers. In particular, in the case of an engineer who has little experience in gas fusing, the working time tends to be longer in the gas fusing process. In addition, problems such as the case where the processing accuracy due to gas fusing may not be stable may occur. Therefore, without carrying out the gas fusing step, it is possible to carry out a horizontally long drilling work for the square box column, labor saving work, shortening the work time, and automatization technology, The development of drilling technology that can maintain stable machining accuracy was expected.
そこで、本発明は、上記実情に鑑み、四角ボックス柱の製造過程で実施されるエレクトロスラグ溶接のための溶接作業用の長孔を、ガス溶断工程を必要とすることなく、安定した加工精度を維持し、かつ作業時間の短縮化及び自動化の可能な四角ボックス柱の製造方法の提供を課題とするものである。 Therefore, in view of the above circumstances, the present invention provides stable machining accuracy without requiring a gas fusing step for a long hole for welding work for electroslag welding performed in the manufacturing process of a square box column. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a square box column that can be maintained and can be shortened and automated.
本発明によれば、上記課題を解決した四角ボックス柱の製造方法が提供される。 According to this invention, the manufacturing method of the square box pillar which solved the said subject is provided.
[1] 四角ボックス柱を構成する厚板に溶接作業用の長孔を形成するための四角ボックス柱の製造方法であって、前記厚板を貫通する第一基準孔、及び前記第一基準孔から離間した位置に設けられ、前記第一基準孔と同一の孔径の前記厚板を貫通する第二基準孔をそれぞれ形成する基準孔形成工程と、前記第一基準孔及び前記第二基準孔の間をプランジカッターによって除去し、前記第一基準孔及び前記第二基準孔を連通させた長孔を形成するプランジ加工工程とを具備する四角ボックス柱の製造方法。 [1] A square box column manufacturing method for forming a long hole for welding work on a thick plate constituting a square box column, the first reference hole penetrating the thick plate, and the first reference hole A reference hole forming step for forming a second reference hole that is provided at a position apart from the first reference hole and penetrates the thick plate having the same hole diameter as the first reference hole, and the first reference hole and the second reference hole A square box column manufacturing method comprising: a plunge processing step in which a gap is removed by a plunge cutter to form a long hole in which the first reference hole and the second reference hole are communicated.
[2] 前記第一基準孔の第一孔中心及び前記第二基準孔の第二孔中心を結ぶ仮想線に沿って、前記プランジカッターのカッター中心を前記第一孔中心から前記第二孔中心に向けて段階的に近接させるカッター移動工程を更に具備する前記[1]に記載の四角ボックス柱の製造方法。 [2] A cutter center of the plunge cutter is moved from the first hole center to the second hole center along a virtual line connecting the first hole center of the first reference hole and the second hole center of the second reference hole. The manufacturing method of the square box pillar as described in said [1] which further comprises the cutter movement process made to approach stepwise toward.
[3] 四角ボックス柱を構成する厚板に溶接作業用の長孔を形成するための四角ボックス柱の製造方法であって、前記厚板を貫通する基準孔を形成する基準孔形成工程と、
前記基準孔の孔中心から所定方向に沿って、前記基準孔の周囲の前記厚板をプランジカッターによって除去し、前記基準孔を含む長孔を形成するプランジ加工工程とを具備する四角ボックス柱の製造方法。
[3] A method of manufacturing a square box column for forming a long hole for welding work on a thick plate constituting the square box column, a reference hole forming step of forming a reference hole penetrating the thick plate;
A plunge processing step of removing the thick plate around the reference hole by a plunge cutter along a predetermined direction from the hole center of the reference hole to form a long hole including the reference hole; Production method.
[4] 前記基準孔の前記孔中心から所定方向に延びる仮想線に沿って、前記プランジカッターのカッター中心を前記孔中心から段階的に離間させカッター移動工程を更に具備する前記[3]に記載の四角ボックス柱の製造方法。 [4] The method according to [3], further including a cutter moving step in which the cutter center of the plunge cutter is gradually separated from the hole center along a virtual line extending in a predetermined direction from the hole center of the reference hole. Manufacturing method of square box column.
[5] 前記基準孔形成工程は、前記第一基準孔及び前記第二基準孔を穿設する穿孔ドリルを装着したガントリー型穿孔装置が用いられ、前記ガントリー型穿孔装置の前記穿孔ドリルを前記プランジカッターに交換した前記ガントリー型穿孔装置が用いられる前記[1]〜[4]のいずれかに記載の四角ボックス柱の製造方法。 [5] In the reference hole forming step, a gantry type drilling device equipped with a drill for drilling the first reference hole and the second reference hole is used. The manufacturing method of the square box pillar in any one of said [1]-[4] in which the said gantry type | mold drilling apparatus replaced | exchanged for the cutter is used.
[6] エレクトロスラグ溶接後のビードを前記ガントリー型穿孔装置に取り付けられたミーリング工具を用いて除去するビード除去工程を更に具備する前記[5]に記載の四角ボックス柱の製造方法。 [6] The method for manufacturing a square box column according to [5], further including a bead removing step of removing the bead after electroslag welding using a milling tool attached to the gantry type drilling device.
本発明の四角ボックス柱の製造方法によれば、ガス溶断工程を必要とすることなく、四角ボックス柱を構築するためのエレクトロスラグ溶接用の長孔(長孔)を、高い精度で安定的に、かつ低コストで形成することができる。 According to the method for manufacturing a square box column of the present invention, a long hole for electroslag welding (long hole) for constructing a square box column can be stably stably with high accuracy without requiring a gas fusing step. And at a low cost.
以下、図面を参照しつつ本発明の四角ボックス柱の製造方法について詳述する。ここで、本発明の四角ボックス柱の製造方法は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、種々の設計の変更、修正及び改良等を加え得るものである。 Hereinafter, the manufacturing method of the square box pillar of this invention is explained in full detail, referring drawings. Here, the manufacturing method of the square box column of the present invention is not limited to the following embodiments, and various design changes, modifications, improvements, and the like can be added without departing from the scope of the present invention. Is.
1.四角ボックス柱の製造方法
本発明の一実施形態の四角ボックス柱の製造方法1(以下、単に「製造方法1」と称す。)は、四角ボックス柱を構築する製造過程で実施され、四枚の厚板2(縦板及び横板)を組み合わせたワークW(仮組体)の内部に挿設される補強用のダイヤフラムをエレクトロスラグ溶接によって固定するための溶接作業用の長孔LH(図7参照)を形成するものである。なお、四角ボックス柱、仮組体、及びダイヤフラムは、既に示した図8〜図10と基本的に同一の構成を備えているため、ここでは詳細な説明は省略する。
1. Method for Producing Square Box Column A
製造方法1について、更に、具体的に説明すると、当該製造方法1は、厚板2を貫通する第一基準孔3、及び第一基準孔3から離間した位置に設けられ、厚板2を貫通する第二基準孔4をそれぞれ形成する基準孔形成工程S1と、貫通した第一基準孔3及び第二基準孔4の間をプランジカッター20(図4参照)によって除去し、第一基準孔3及び第二基準孔4を連通させた横長形状の孔(長孔LH(図7参照))を形成するプランジ加工工程S2とを具備して主に構成されている。ここで、厚板2は、スキンプレートとも呼称され、一対の縦板(フランジ)及び一対の横板(ウェブ)として構成されるものである。また、第一基準孔3及び第二基準孔4は、同一の孔径で形成されている。
The
ここで、上記基準孔形成工程は、厚板2を貫通する一つ基準孔、換言すれば、上記第一基準孔3のみを形成するものであっても構わない。更に、プランジ加工工程は、上記のような第一基準孔3及び第二基準孔4の間をプランジカッター20によって除去するものでなく、一つの基準孔の孔中心から所定方向に沿って当該基準孔の周囲の厚板を除去し、基準孔を含む長孔を形成するものであっても構わない。
Here, the reference hole forming step may form only one reference hole penetrating the
すなわち、エレクトロスラグ溶接を行うための溶接作業用の長孔の長さが短い場合には、一対の基準孔(第一基準孔3及び第二基準孔4)を形成する必要はなく、一つの基準孔のみを形成するものであってもよい。これにより、基準孔を二つ設ける必要がなく、作業時間の短縮を図ることができる。以下において、特に断りのない限り、厚板2に対して第一基準孔3及び第二基準孔4を設けたものを例として説明を行うものとする。
That is, when the length of the long hole for welding work for performing electroslag welding is short, it is not necessary to form a pair of reference holes (the
更に、本実施形態の製造方法1は、エレクトロスラグ溶接後の溶接ビード112(図10参照)を除去する溶接ビード除去工程を具備するものであっても構わない。すなわち、図9,10に示されるように、縦板101a等の内面103及びダイヤフラム104の側辺105の間に形成された空隙106に、厚板2にあけられた孔Hを介して溶接用のトーチ(図示しない)を進入させ、溶接(エレクトロスラグ溶接)を行いながら徐々にトーチを空隙106から引き出すことにより、当該空隙106に充填された溶接層107が形成される。このとき、溶接層107の一部は、図10に示すように、縦板101a等の外面111から突出(または盛出)した部位である溶接ビード112が残る。
Furthermore, the
そこで、この外面111から突出した溶接層107の一部である溶接ビード112が溶接ビード除去工程によって除去される。ここで、溶接ビード除去工程は、例えば、後述するガントリー型穿孔装置10のドリルユニット14(詳細は後述する)にエンドミル等のミーリング工具を取設したものを用いることができる。これにより、溶接ビード112の除去(ガウジング、或いははつり)作業を自動化することができる。そのため、主に手作業で実施していた溶接ビード112の除去時間の短縮化及び作業工数の削減化によって、作業効率をより良好なものとすることができる。
Therefore, the
2.ガントリー型穿孔装置
上記の製造方法1において、基準孔形成工程S1及びプランジ加工工程S2は、それぞれ周知の穿孔装置であるガントリー型穿孔装置10(以下、単に「穿孔装置10」と称す。)等を用いて実施することができる(図1参照)。ここで穿孔装置10は、載置テーブル11、一対のX軸ガイドレール12a,12b、ガントリーユニット13、及びドリルユニット14等を具備して主に構成されている。
2. Gantry type punching device In the
穿孔装置10について、更に詳しく説明すると、穿孔装置10の載置テーブル11は、X軸(図1における紙面左右方向に相当)及び当該X軸に直交するY軸(図1における紙面上下方向に相当)が規定され、載置テーブル11の上面に、ワークWの長手方向をX軸に沿って、横置きにした状態で載置するためのものである。ワークWのサイズは、特に限定されるものではないが、上述したように最終製品として柱部材となる鋼製の四角ボックス柱であるため、例えば、幅が200mm〜1500mm程度のものが使用されることがあり、長さが数十mを超えるものがある。そのため、かかる長尺体、かつ重量物のワークWを水平方向に一致させた状態で、下方から安定して支持するために、載置テーブル11は堅牢な構造である必要がある。これにより、ワークWは、自重によって撓むことなく、水平方向の長手方向を一致させた状態で載置テーブル11に載置される。
The punching
載置テーブル11に載置された穿孔対象及び加工対象のワークWの任意の位置に、載置テーブル11のX軸(図1参照)及びX軸に直交するY軸(図1参照)に沿ってガントリーユニット13及びドリルユニット14を転動させ、ドリルユニット14に装着された穿孔ドリル(図示しない)を穿孔位置に合わせることができる。その後、穿孔ドリルを回転させた状態でドリルユニット14をX軸及びY軸に直交するZ軸方向(図1における紙面奥行き方向に相当、または図4参照)に移動させることで、穿孔ドリルによって厚板2に第一基準孔3及び第二基準孔4を穿設することができる(図2参照)。なお、ガントリーユニット13及びドリルユニット14の転動及びドリルユニット14の稼働は、周知の各種の駆動モータやギア等の駆動手段(図示しない)を用いることでそれぞれ可能となっている。また、ガントリーユニット13及びドリルユニット14の転動位置、換言すれば、穿孔ドリル等のドリル位置は、プログラミングされた数値制御によって任意の位置まで正確に移動させることができる。更に、ドリルユニット14による穿孔ドリルの回転数や送り速度等は任意に制御することができる。また、第一基準孔3等の孔あけに使用する穿孔ドリルは、周知のものを使用することができる。すなわち、本発明の加工方法は、従来から使用されている設備を流用することが可能であり、新たな設備コストがかかることがない。
Along the X axis (see FIG. 1) of the placement table 11 and the Y axis (see FIG. 1) perpendicular to the X axis at an arbitrary position of the workpiece W to be drilled and processed on the placement table 11. Then, the
図2は、厚板2(ワークW)に穿孔した第一基準孔3及び第二基準孔4を上方から視た拡大断面図である。ここで、図2は第一基準孔3等の周囲の一定の範囲を示したものであり、図2における二点鎖線は厚板2の境界を示すものではない(以下、図3、図4、図5、図6、及び図7において同じ)。
FIG. 2 is an enlarged sectional view of the
更に、穿孔装置10は、ドリルユニット14に装着した穿孔ドリルをプランジカッター20に交換することでプランジ加工工程S2を実施することができる。ここで、プランジ加工工程S2(プランジ加工)は、先端に切れ刃21が設けられたプランジカッター20を、厚板2に対して垂直方向(Z軸方向:図4参照)に沿って移動させることにより、厚板2の切削加工を行うことが可能なものである。ここで、プランジカッター20自体は、周知のものであり、既存のプランジカッターを使用することができる。また、プランジ加工工程S2による、厚板2の切削条件は任意に設定することができる。例えば、本実施形態の製造方法1は、先端に一対の切れ刃21が互いに180°の間隔で離間して配置されたプランジカッター20が用いられている。
Further, the
加えて、穿孔装置10は、X軸方向及びY軸方向に沿って自在に転動可能なガントリーユニット13及びドリルユニット14に係る構成を備えているため、厚板2に既に設けられた第一基準孔3の第一孔中心3cと、第二基準孔4の第二孔中心4cを結ぶ仮想線Lに沿ってプランジカッター20のカッター中心20cをプログラミングされた数値制御によって移動させることできる(カッター移動工程S3)。更に、プランジカッター20の移動は、第一孔中心3cから第二孔中心4cに向けてカッター中心20cを段階的に近接させるようにプログラムされている。
In addition, since the
ここで、カッター移動工程S3におけるプランジカッター20の移動距離は、任意のものとすることができる。例えば、上記仮想線Lに沿って第一孔中心3cから第二孔中心4cに向かって5mmずつ段階的に移動させるような数値制御を行うことができる。これにより、プランジ加工工程S2及びカッター移動工程S3を複数回繰り返すことで、最終的に第一基準孔3及び第二基準孔4の間の領域R(図2等参照)を除去し、第一基準孔3及び第二基準孔4が連通した長孔LHを形成することができる。これにより、孔あけ加工が完了する。ここで、図2において、プランジ加工S2によって削り取られる領域Rにハッチングを施して示している。
Here, the moving distance of the
カッター移動工程S3におけるプランジカッター20の移動距離は、上記示したように、第一孔中心3c及び第二孔中心4cの間を等間隔にしたものに限定されるものではない。例えば、厚板2に第一基準孔3及び第二基準孔4があけられた状態(図2参照)で、第一回目のプランジ加工工程S2を実施する場合、第一孔中心3cからのカッター中心20cの移動距離L1(図5参照)を、第二回目以降のプランジ加工工程S2の移動距離L2等(詳細は後述する)よりも広く設定したものであっても構わない。
The moving distance of the
プランジ加工工程S2による厚板2の切削により、プランジカッター20で削り取られた削り屑(切り屑)等が必然的に発生する。このとき、第一回目のプランジ加工工程S2の場合、プランジカッター20のカッター外周と、第一基準孔3の孔壁(第一孔中心3cよりも外側:図4における紙面左側に相当)との間が狭い可能性がある。そのため、削り取られた切り屑が厚板2の外部に排出されず、プランジカッター20及び第一基準孔3の孔壁の間に挟まってしまう可能性がある。その結果、プランジカッター20の滑らかな回転を損なうことがあり、安定したプランジ加工工程S2が実施できないことがある。
By cutting the
そこで、第一回目のプランジ加工工程S2の移動距離L1をそれ以降のプランジ加工工程S2よりも広くするように設定することで、上記不具合を解消することが可能となる。具体例を示すと、第一回目のプランジ加工工程S2における移動距離L1(第一孔中心3cからのカッター中心20cの距離)を6.5mmと設定し、二回目以降のプランジ加工工程S2の移動距離L2等(移動前後のカッター中心20cの間の距離)を5mmと設定することができる。すなわち、第一回目のプランジ加工工程S2における移動距離L1を、以降のプランジ加工S2における移動距離L2等よりも広く設定することができる。これにより、切り屑が挟まるといった上記不具合が生じる可能性を低く抑えることができる。
Therefore, the above-mentioned problem can be solved by setting the movement distance L1 of the first plunging process S2 to be larger than that of the subsequent plunging process S2. As a specific example, the movement distance L1 (distance of the
3.加工方法の具体例
以下、本実施形態の製造方法1による厚板2(ワークW)に対する長孔LHの加工の詳細について説明を行う。始めに、穿孔装置10を用い、ドリルユニット14に装着された穿孔ドリルによってワークW(厚板2)を貫通する第一基準孔3を所定の穿孔位置に穿設する。ここで、第一基準孔3の穿孔位置は、予め穿孔装置10にデータ入力されており、当該データに基づくプログラミングによる数値制御を実施することで、ガントリーユニット13及びドリルユニット14をX軸方向及びY軸方向に沿って自在に転動させ、穿孔ドリルのドリル中心が当該穿孔位置に到達するように制御される。
3. Specific Example of Processing Method Hereinafter, details of processing of the long hole LH for the thick plate 2 (work W) by the
3.1 基準孔形成工程
ガントリーユニット13及びドリルユニット14の転動によって、予め規定された穿孔位置に穿孔ドリルのドリル中心が位置するように制御がなされた後、ドリルユニット14に装着された穿孔ドリルの駆動を開始する。穿孔ドリルは予め設定された回転数によって、先端のドリル部(図示しない)を回転させながら、Z軸方向(図4参照)に沿って下降するように制御される。
3.1 Reference Hole Forming Step After the
所定の回転数でドリル部が回転した状態で下降した穿孔ドリルは、最終的にドリル部の先端が厚板2に当接し、更に下降を継続することで厚板2の一部が円形状に削り取られる。その結果、当該厚板2を貫通する第一基準孔3が形成される。なお、第一基準孔3を形成した後の穿孔ドリルは、ドリルユニット14の制御によって上昇(逆Z軸方向に相当)し、基準孔形成工程S1の実施前の初期位置まで復帰する。
A drill drill that has been lowered while the drill portion is rotated at a predetermined number of revolutions finally comes into contact with the
次に、再びガントリーユニット13及びドリルユニット14をX軸及びY軸に沿って転動させ、予め指定された第二基準孔4の穿孔位置に穿孔ドリルのドリル中心を移動させる。なお、第二基準孔4の形成の詳細は、上記第一基準孔3の形成と同一であるため、詳細な説明は省略する。このとき、第二基準孔4は、第一基準孔3から予め規定された距離だけ離間した箇所に穿孔位置が設定されている。更に、第一基準孔3及び第二基準孔4は、穿孔装置10を用いて一連の流れで穿孔が行われるため、第一基準孔3及び第二基準孔4は、当然に同一の孔径で形成される。これにより、厚板2に対して所定の間隔をあけて貫通して並設された一対の同一孔径の基準孔3,4の形成が完了する(基準孔形成工程S1)。なお、本実施形態の製造方法1においては、第一基準孔3及び第二基準孔4の孔径は、それぞれ28mmとなるように穿孔ドリルのドリル径が選択されている。
Next, the
基準孔形成工程S1が完了することにより、第一基準孔3及び第二基準孔4の間には、プランジ加工工程S2によって除去される領域R(図2におけるハッチング参照)が存在している。また、図3は、図2を側方から視た断面図を模式的に示している。なお、既に説明したように形成する長孔LHの長さが比較的短い場合は、上記基準孔形成工程S1において、厚板2に対する第二基準孔4の形成を省略することができる。すなわち、基準孔形成工程S1に要する作業時間の短縮化を図り、作業効率を良好なものとすることができる。
When the reference hole forming step S1 is completed, a region R (see hatching in FIG. 2) to be removed by the plunging step S2 exists between the
3.2 プランジ加工工程及びカッター移動工程S3
次に、穿孔装置10のドリルユニット14の先端に設けられた穿孔ドリルをプランジ加工用のプランジカッター20に変更する。なお、プランジカッター20の詳細は既に説明したため、ここでは説明を省略する。また、本実施形態の製造方法1では、プランジカッター20のカッター径は、25mmものが選択されている。すなわち、上述した第一基準孔3及び第二基準孔4の孔径(=28mm)よりも、プランジ加工によって形成する孔径が小さくなるように設定されている。
3.2 Plunge processing step and cutter moving step S3
Next, the drilling drill provided at the tip of the
プランジカッター20に交換後の穿孔装置10を用い、再び、ガントリーユニット13及びドリルユニット14を制御し、第一基準孔3の第一孔中心3c及び第二基準孔4の第二孔中心4cを結んだ仮想線Lの線上に位置し、かつ、第一孔中心3cから所定の間隔だけ離間した位置(第二孔中心4cに近接する位置)にカッター中心20cがくるようにプランジカッター20を移動させる。
Using the exchanged punching
ここで、本実施形態の製造方法1では、第一回目のプランジ加工工程S2を実施するために、第一孔中心3cから6.5mm離間した仮想線Lの線上にカッター中心20cが位置するように設定されている。すなわち、既に説明したように、プランジカッター20の移動距離L1が6.5mmとなるように設定される(図7参照)。なお、これらのプランジカッター20(カッター中心20c)の移動(カッター移動工程S3)は、予め穿孔装置10にデータ入力された値に基づき、ガントリーユニット13及びドリルユニット14をプログラミング制御することで所定の位置まで移動させることができる。すなわち、プランジ加工の加工位置まで自動制御することができる。
Here, in the
プランジカッター20が所定の位置まで移動した後、ドリルユニット14を駆動させ、プランジカッター20を回転させる。そして、プランジカッター20を下方向(Z軸方向)に移動させることで、プランジカッター20の切れ刃21によって、第一基準孔3の孔壁を含む領域Rの一部が削り取られる(切削加工(プランジ加工))。係るプランジ加工工程S2は、例えば、図4に示されるように、プランジカッター20の先端に設けられた切れ刃21が、厚板2に対して垂直に接することで、当該切れ刃21によって、厚板2の一部を深さ方向(Z軸方向)に沿って削り取るものである。ここで、本実施形態の製造方法1では、プランジカッター20のカッター回転数(主軸回転数)を1000rpmに設定し、Z軸方向の送り速度(下降速度)を340mm/minに設定した切削条件でプランジ加工工程S2を実施している。
After the
本実施形態の製造方法1において、前述した通り、先端に一対の切れ刃21が設けられているため、1つの切れ刃21による切削量を0.17mmとして、一分間当たりの送り速度が算出されている。
In the
一回目のプランジ加工工程S2を完了することにより、第一基準孔3及び第二基準孔4の間の領域Rの一部が除去された状態となる(図5及び図6参照)。換言すれば、第一回目のプランジ加工工程S2によって、第一基準孔3よりも僅か等に孔面積が拡がった孔H1が形成されたことになる。
By completing the first plunging step S2, a part of the region R between the
その後、穿孔装置10を制御し、プランジカッター20のカッター中心20cを第一回目のプランジ加工工程S2よりも更に第一孔中心3cから離間した位置(第二孔中心4cに近接する位置)まで段階的にプランジカッター20を移動させる。ここで、本実施形態の製造方法1では、二回目以降のプランジ加工工程S2は、その移動前及び移動後のカッター中心20cの移動距離L2,L3,L4,L5,L6がそれぞれ5mmとなるように設定されている(図7参照)。すなわち、二回目以降のプランジ加工工程S2は、5mmずつ徐々に段階的に第二孔中心4cにカッター中心20cが近づくように設定されている。
Thereafter, the punching
プランジ加工工程S2によるプランジ加工及びカッター移動工程S3によるプランジカッター20の移動によって、第一基準孔3より孔面積が広くなった孔H1が第二基準孔4と連通するまで繰り返す。これにより、第一基準孔3及び第二基準孔4の間を連通する横長形状の孔(長孔LH)が最終的に形成される(図7参照)。なお、図7に示されるように、第一基準孔3及び第二基準孔4の孔径(=28mm)に対し、プランジカッター20のカッター径(=25mm)が小さくなるように設定したため、最終的に得られた長孔LHは、中央付近が僅かに狭くなったものとなる。
The process is repeated until the hole H1 having a larger hole area than the
図7に示すように、第一基準孔3及び第二基準孔4が連通することで、エレクトロスラグ溶接を行うためのトーチの先端が横方向(図4における水平方向)に沿って空隙106(図10参照)内を自在に移動することができ、精度良く溶接層107(図10参照)を形成することができる。なお、既に説明したように、基準孔形成工程S1において第二基準孔4を設けない場合、上記のプランジカッター20による加工は、基準孔(図示しない)の孔中心から所定の方向に沿ってプランジカッター20のカッター中心を移動させることによって行われるものであっても構わない。この場合、基準孔の孔中心に対するプランジカッター20のカッター中心20cの移動距離、或いはプランジカッターのカッター径等は上記と同様任意に設定することができる。
As shown in FIG. 7, the
更に、本実施形態の製造方法1によれば、基準孔形成工程S1及びプランジ加工工程S2で使用した穿孔装置10を、溶接ビード112を除去する溶接ビード除去工程に使用することができる。すなわち、穿孔装置10のドリルユニット14に周知のミーリング工具を取り付け、溶接ビード112の除去を行うことができる。これにより、四角ボックス柱の製造に係る作業効率をより良好なものとすることができる。
Furthermore, according to the
以上示したように、本実施形態の製造方法1によれば、プランジカッター20を用い、プランジ加工工程S2及びカッター移動工程S3を複数回繰り返すことで、第一基準孔3及び第二基準孔4の連通した長孔LHを形成することができる。特に、穿孔装置10に対して予め穿孔位置等に係るデータを入力しておけば、厚板2に対して基準孔形成工程S1、プランジ加工工程S2、及びカッター移動工程S3を自動化して行うことができる。そのため、四角ボックス柱に対する長孔の加工のための作業時間を短縮化することができるとともに、作業コストや安定した加工精度を維持した加工を行うことが可能となる。特に、従来行っていたガス溶断工程が不要となるため、熟練した技術者の不足によって生じる問題を解消することができるとともに、加工精度にバラツキが生じることもない。
As described above, according to the
本発明の四角ボックス柱の製造方法によれば、建築構造部材として使用される四角ボックス柱の製造過程において特に有用に使用することができる。 According to the manufacturing method of the square box column of this invention, it can be used especially useful in the manufacturing process of the square box column used as a building structural member.
1:加工方法(四角ボックス柱の製造方法)、2:厚板、3:第一基準孔、3c:第一孔中心、4:第二基準孔、4c:第二孔中心、10:穿孔装置(ガントリー型穿孔装置)、11:載置テーブル、12a,12b:X軸ガイドレール、13:ガントリーユニット、14:ドリルユニット、20:プランジカッター、20c:カッター中心、21:切れ刃、100:四角ボックス柱、101a,101b:縦板、102a,102b:横板、103:内面、104:ダイヤフラム、105:側辺、106:空隙、107:溶接層、108:当板、109:刳抜孔、110:仮組体、111:外面、112:溶接ビード、H,H1:孔、L:仮想線、L1,L2,L3,L4,L5,L6:移動距離、LH:長孔、R:領域、S:空間、S1:基準孔形成工程、S2:プランジ加工工程、S3:カッター移動工程、W:ワーク。
1: Processing method (square box column manufacturing method) 2: Thick plate 3:
Claims (6)
前記厚板を貫通する第一基準孔、及び前記第一基準孔から離間した位置に設けられ、前記第一基準孔と同一の孔径の前記厚板を貫通する第二基準孔をそれぞれ形成する基準孔形成工程と、
前記第一基準孔及び前記第二基準孔の間をプランジカッターによって除去し、前記第一基準孔及び前記第二基準孔を連通させた長孔を形成するプランジ加工工程と
を具備する四角ボックス柱の製造方法。 A square box column manufacturing method for forming a long hole for welding work on a thick plate constituting a square box column,
A first reference hole that penetrates the thick plate and a reference that is provided at a position spaced from the first reference hole and that forms a second reference hole that penetrates the thick plate having the same hole diameter as the first reference hole. A hole forming step;
A square box column comprising a plunging step of removing a space between the first reference hole and the second reference hole by a plunge cutter to form a long hole in communication with the first reference hole and the second reference hole. Manufacturing method.
前記厚板を貫通する基準孔を形成する基準孔形成工程と、
前記基準孔の孔中心から所定方向に沿って、前記基準孔の周囲の前記厚板をプランジカッターによって除去し、前記基準孔を含む長孔を形成するプランジ加工工程と
を具備する四角ボックス柱の製造方法。 A square box column manufacturing method for forming a long hole for welding work on a thick plate constituting a square box column,
A reference hole forming step of forming a reference hole penetrating the thick plate;
A plunge processing step of removing the thick plate around the reference hole by a plunge cutter along a predetermined direction from the hole center of the reference hole to form a long hole including the reference hole; Production method.
前記第一基準孔及び前記第二基準孔を穿設する穿孔ドリルを装着したガントリー型穿孔装置が用いられ、
前記プランジ加工工程は、
前記ガントリー型穿孔装置の前記穿孔ドリルを前記プランジカッターに交換した前記ガントリー型穿孔装置が用いられる請求項1〜4のいずれか一項に記載の四角ボックス柱の製造方法。 The reference hole forming step includes
A gantry type drilling device equipped with a drill for drilling the first reference hole and the second reference hole is used,
The plunge processing step is
The manufacturing method of the square box pillar as described in any one of Claims 1-4 in which the said gantry type | mold drilling apparatus which replaced | exchanged the said drill drill of the said gantry type | mold drilling apparatus with the said plunge cutter is used.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018095119A JP7075281B2 (en) | 2018-05-17 | 2018-05-17 | Manufacturing method of square box pillar |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018095119A JP7075281B2 (en) | 2018-05-17 | 2018-05-17 | Manufacturing method of square box pillar |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019198929A true JP2019198929A (en) | 2019-11-21 |
JP7075281B2 JP7075281B2 (en) | 2022-05-25 |
Family
ID=68611664
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018095119A Active JP7075281B2 (en) | 2018-05-17 | 2018-05-17 | Manufacturing method of square box pillar |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7075281B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113441851A (en) * | 2020-03-25 | 2021-09-28 | 脉通医疗科技(嘉兴)有限公司 | Method for opening artificial blood vessel |
WO2021201153A1 (en) * | 2020-03-31 | 2021-10-07 | 株式会社牧野フライス製作所 | Cutting tool and method for machining workpiece |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02217164A (en) * | 1989-02-16 | 1990-08-29 | Koike Sanso Kogyo Co Ltd | Method and device for cutting groove of electroslag deposition part of square pillar |
JPH04352487A (en) * | 1991-05-30 | 1992-12-07 | Ibiden Co Ltd | Method of machining ellipse hole in printed-wiring board |
JPH06155122A (en) * | 1992-04-07 | 1994-06-03 | Gustav Wagner Mas Fab Gmbh & Co Kg | Method and device for detecting central web position of i-beam inside beam drilling machine |
JP2001121292A (en) * | 1999-10-21 | 2001-05-08 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Method and device for automatically removing dowel of steel frame box column |
US20130177362A1 (en) * | 2009-12-22 | 2013-07-11 | Emanuele Cigni | Mill and method of use |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103699428A (en) | 2013-12-20 | 2014-04-02 | 华为技术有限公司 | Method and computer device for affinity binding of interrupts of virtual network interface card |
-
2018
- 2018-05-17 JP JP2018095119A patent/JP7075281B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02217164A (en) * | 1989-02-16 | 1990-08-29 | Koike Sanso Kogyo Co Ltd | Method and device for cutting groove of electroslag deposition part of square pillar |
JPH04352487A (en) * | 1991-05-30 | 1992-12-07 | Ibiden Co Ltd | Method of machining ellipse hole in printed-wiring board |
JPH06155122A (en) * | 1992-04-07 | 1994-06-03 | Gustav Wagner Mas Fab Gmbh & Co Kg | Method and device for detecting central web position of i-beam inside beam drilling machine |
JP2001121292A (en) * | 1999-10-21 | 2001-05-08 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Method and device for automatically removing dowel of steel frame box column |
US20130177362A1 (en) * | 2009-12-22 | 2013-07-11 | Emanuele Cigni | Mill and method of use |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113441851A (en) * | 2020-03-25 | 2021-09-28 | 脉通医疗科技(嘉兴)有限公司 | Method for opening artificial blood vessel |
WO2021201153A1 (en) * | 2020-03-31 | 2021-10-07 | 株式会社牧野フライス製作所 | Cutting tool and method for machining workpiece |
JP2021160040A (en) * | 2020-03-31 | 2021-10-11 | 株式会社牧野フライス製作所 | Cutting tool and workpiece processing method |
JP7121770B2 (en) | 2020-03-31 | 2022-08-18 | 株式会社牧野フライス製作所 | Cutting tool and work processing method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7075281B2 (en) | 2022-05-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106217053A (en) | A kind of integrated welding C-type steel forming and punching line and processing technique | |
US7013551B2 (en) | Method or manufacturing thin wall isogrid casings | |
JP2019198929A (en) | Square box column manufacturing method | |
CN109455266A (en) | The production method of the production method and mast pin shaft support of otic placode support | |
CN109531074A (en) | A kind of hydraulic pump valve body processing technology | |
CN102240863A (en) | Method for welding box-shaped column | |
CN107297600A (en) | The preparation method and high-strength bolt hole group's truss of high-strength bolt hole group's truss | |
CN106180359A (en) | A kind of adjustable steel plate rushes louvered die | |
DE10014744B4 (en) | Process for the production of metallic molds | |
KR101711338B1 (en) | Gang-form utilizing laser cutting systems | |
EP3659806B1 (en) | Additive manufacturing method and additive manufacturing apparatus | |
JP2019084619A (en) | Gantry type punching device and punching method using the same | |
JP2018176269A (en) | Method for manufacturing structure and structure | |
JP2006351026A (en) | Steel material working method and steel material identifying method | |
CN205660699U (en) | Processing combination model | |
CN105945652B (en) | Decision method for aerospace component processing cutting parameter | |
US20110011227A1 (en) | Method and apparatus for non-rotary holemaking by means of controlled fracturing | |
US20180071842A1 (en) | Punching device, punch and method | |
JPH05245829A (en) | Countersink drilling device for plate member | |
CN207255521U (en) | Logistics telescopic machine rack welding turnover device | |
CN107283130B (en) | The integrated manufacturing method and system of hangar door or aircraft maintenance depressed place frame structure | |
CN105643301A (en) | Board girder flange face machining equipment | |
KR101557791B1 (en) | Method for joining to main plate with access hole | |
CN105947440B (en) | The processing method and production line of the top plate of container | |
CN219569541U (en) | Composite template net |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210312 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20211215 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220105 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220214 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220510 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220513 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7075281 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |