切削工具及彎管的制作方法

切削工具及彎管的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種切削工具及彎管，該彎管無切削殘留，并且精度更高，該彎管包括：軸心在內側以規定曲率彎曲，截面為圓形的內側面；和沿所述內側面，直徑大于所述內側面的外側面，所述內側面中，所述曲率的內側表面與所述曲率的外側表面的平坦度相同。
【專利說明】切削工具及彎管

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種切削工具及彎管。

【背景技術】
[0002]已知有例如對坯料進行切削加工而形成的所謂切削加工彎管。但是，在該切削加工彎管的制造過程中，即使使用能夠進行高精度加工的所謂5軸機床等，在目標彎管的內側面上有時也存在切削殘留。因此，在下述專利文獻1中，公開有例如，對坯料進行粗加工開設預加工孔，然后通過使外周具有圓弧上的切削刃的側銑刀(Side Cutter)沿目標彎管的內側面公轉并螺旋形移動進行切削，制造無切削殘留的切削加工彎管的方法。
[0003]現有技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:特許第4491538號公報實用新型內容
[0006]但是，例如在上述專利文獻1中，由于使側銑刀螺旋形移動進行切削，從而形成目標彎管的內側面，因此加工費時。
[0007]鑒于上述問題，本實用新型的目的是，提供一種彎管以及用于制造該彎管的切削工具，能夠無切削殘留，高速且精度更高。
[0008](1)本實用新型的切削工具，其特征在于，包括:切削部，其形成為大致球形的至少一部分，具有多個切削刃；和軸部，其從所述切削部延伸。
[0009](2)上述(1)中記載的切削工具，其特征在于，所述切削部具有多個脊部，各所述脊部沿所述切削部的表面從所述切削部的一端延伸而形成脊形，并在側面具有所述多個切削刃。
[0010](3)上述(1)中記載的切削工具，其特征在于，所述軸部的直徑為所述大致球形的直徑的1/5?2/5。
[0011](4)上述(1)中記載的切削工具，其特征在于，所述切削部具有，從所述大致球形上切掉位于所述軸部和軸部相反側的部分而成的形狀。
[0012](5)上述(4)中記載的切削工具，其特征在于，所述切削部還具有在大致垂直于所述軸部的方向切掉而成的形狀。
[0013](6)上述(1)中記載的切削工具，其特征在于，還包括:第1錐齒輪，其與所述軸部連接；和第1軸部，其在一端具有與所述第1錐齒輪嚙合的第2錐齒輪，所述軸部和所述第1軸部具有規定的角度。
[0014](7)上述￠)中記載的切削工具，其特征在于，所述第1軸部在另一端具有第3錐齒輪，所述切削工具還包括:第2軸部，其具有與所述第3錐齒輪嚙合的第4錐齒輪，所述第1軸部與所述第2軸部形成規定的角度。
[0015](8)上述(6)中記載的切削工具，其特征在于，所述規定的角度為大致45°。
[0016](9)上述(2)中記載的切削工具，其特征在于，所述多個脊部中，相鄰的多個脊部的切削刃在旋轉方向上互相錯開配置。
[0017](10)上述(2)中記載的切削工具，其特征在于，所述各脊部具有，分別可拆裝地收容所述多個切削刃的多個收容部。
[0018](11)本實用新型的彎管，其特征在于，包括:軸心在內側以規定曲率屈曲，截面為圓形的內側面；和沿所述內側面，直徑大于所述內側面的外側面，所述內側面中，所述曲率的內側表面與所述曲率的外側表面的平坦度相同。
[0019](12)上述(11)記載的彎管，其特征在于，所述內側面整個表面的平坦度相同。
[0020](13)上述(11)記載的彎管，其特征在于，使切削工具上形成為直徑與所述彎管內徑大致相同的大致球形的至少一部分的切削部沿所述彎管的中心線，從粗成形彎管的第1端面開始在朝向第2端面的方向相對移動，對所述粗成形彎管的內側面進行切削，由此形成所述內側面。
[0021](14)上述(11)記載的彎管，其特征在于，使切削工具上形成為大致球形的至少一部分的切削部沿所述彎管的內側面，從坯料的第1端面開始在朝向第2端面的方向相對移動，對所述坯料進行切削，而形成所述內側面。
[0022](15)上述(14)記載的彎管，其特征在于，還使所述切削部從所述坯料的第2端面開始在朝向第1端面的方向相對移動，對所述坯料進行切削，而形成所述內側面。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是表示第1實施方式的旋轉切削工具的一例的圖。
[0024]圖2A是用于說明第1實施方式的彎管的坯料的圖。
[0025]圖2B是用于說明第1實施方式的彎管的坯料的圖。
[0026]圖3A是用于說明第1實施方式的彎管的制造方法的圖。
[0027]圖3B是用于說明第1實施方式的彎管的制造方法的圖。
[0028]圖4是用于說明第1實施方式的彎管的制造方法的圖。
[0029]圖5A是表示第1實施方式的彎管的一例的圖。
[0030]圖5B是表示第1實施方式的彎管的一例的圖。
[0031]圖5C是表示第1實施方式的彎管的一例的圖。
[0032]圖6A是用于說明第2實施方式的彎管的制造方法的圖。
[0033]圖6B是用于說明第2實施方式的彎管的制造方法的圖。
[0034]圖6C是用于說明第2實施方式的彎管的制造方法的圖。
[0035]圖6D是用于說明第2實施方式的彎管的制造方法的圖。
[0036]圖7A是表不第2實施方式的側統刀的一例的圖。
[0037]圖7B是表示第2實施方式的側銑刀的一例的圖。
[0038]圖8A是表示第1或第2實施方式的彎管的另一例的圖。
[0039]圖8B是表示第1或第2實施方式的彎管的另一例的圖。
[0040]圖9是表示第1或第2實施方式的彎管的另一例的圖。
[0041]圖10是表示第1或第2實施方式的彎管的另一例的圖。
[0042]圖11是表示在將內側截面未能確保為正圓形的彎頭或彎管的內側面截面加工成正圓形的情形的圖。
[0043]圖12是表示在將內側截面未能確保為正圓形的彎頭或彎管的內側面截面加工成正圓形的情形的圖。
[0044]圖13A是表不第3實施方式的切削工具的一例的圖。
[0045]圖13B是表示第3實施方式的切削工具的另一例的圖。
[0046]圖14是表示固定彎管的夾具的一例的圖。
[0047]圖15A是用于說明對彎管的工作臺所進行的固定的圖。
[0048]圖15B是用于說明對彎管的工作臺所進行的固定的圖。
[0049]圖16A是用于說明第3實施方式的彎管的制造方法的圖。
[0050]圖16B是用于說明第3實施方式的彎管的制造方法的圖。
[0051]圖16C是用于說明第3實施方式的彎管的制造方法的圖。
[0052]圖17是表示第3實施方式的比較例的圖。
[0053]圖18是用于說明外形加工用工具的圖。
[0054]圖19A是用于說明形成彎管外側面的圖。
[0055]圖19B是用于說明形成彎管外側面的圖。
[0056]圖19C是用于說明形成彎管外側面的圖。
[0057]圖19D是用于說明形成彎管外側面的圖。
[0058]圖20是表示第4實施方式的切削工具的概要的圖。
[0059]圖21A是用于說明第3實施方式的彎管的制造方法的圖。
[0060]圖21B是用于說明第3實施方式的彎管的制造方法的圖。
[0061]圖21C是用于說明第3實施方式的彎管的制造方法的圖。

【具體實施方式】
[0062]以下參照【專利附圖】

【附圖說明】本實用新型的實施方式。對附圖中相同或等同的構成部分使用相同的附圖標記，并省略其重復說明。
[0063][第1實施方式]
[0064]首先，對本實施方式的彎管的制造方法中使用的旋轉切削工具的例子進行說明。如圖1所示，本實施方式的球頭銑刀100具有大致球形的切削部101，和從該切削部101延伸形成的軸部102。
[0065]大致球形的切削部101具有沿大致球形的切削部101表面從切削部101的一端延伸形成的多個脊形的脊部103。具體地，例如，從圖1的上方觀察，多個脊部103被設置成沿著切削部101的表面以放射狀隔開角度而散開的形式。
[0066]在各脊部103的側面設置有多個切削刃104。具體地，例如，在各脊部103的側面，以大致等間隔并排設置多個切削刃104。各脊部103，例如，在側面具有能夠分別可拆裝地安裝多個切削刃104的收容部105，切削刃104安裝于收容部105。并且，舉例來說，例如用螺栓或螺釘，將各切削刃104安裝于收容部105。此外，使用例如碳化鎢作為切削刃104的材料。
[0067]相鄰脊部103的切削刃104相對于旋轉方向106互相錯開設置。即，舉例來說，從平行于軸的方向來看，在相鄰的兩個脊部103中，一個脊部103 (第1脊部)的收容部105的位置，與另一個脊部103 (第2脊部)的收容部105的位置錯開。由此，由于在第1脊部103上大致等間隔地設置有切削刃104，因此雖然安裝于第1脊部103的切削刃104在坯料上形成未切削的部分，但該未切削的部分被安裝于第2脊部103的切削刃104切削。具有多個脊部103和切削刃104的切削部101的尺寸，優選為目標彎管內徑的一半以上，3/4以下。
[0068]軸部102從切削部101伸出。這里，軸部102的直徑小于切削部101的直徑。由此，在如后述沿著目標彎管的內側面移動球頭銑刀100時，能夠抑制軸部102與彎管內側面接觸。
[0069]對于如圖1所示的球頭銑刀100，作為一例，可根據目標彎管的彎曲角和尺寸、使用該球頭銑刀100的機床等，來調整切削部101的直徑、軸部102的直徑及長度等。當然，也可根據需要調整脊部103的數量，脊部103的弧形相對于球形的切削部101的角度等。
[0070]接下來說明本實施方式的彎管的坯料。這里，坯料201具有例如如圖2A和圖2B所示的塊狀形狀。在圖2A和圖2B中，為便于理解，示出將坯料201切開一半的剖面圖，用實線表示目標彎管200，并用點劃線表示該彎管200的中心線。另外，在圖2A和圖2B中，作為一例表示彎曲角為90°的彎管200的坯料201，但在制造不同彎曲角的彎管200時，則使用形狀與該彎曲角相應的坯料201。
[0071]根據圖2A和圖2B可知，從坯料201切削出形成目標彎管200的部分，由此來制造目標彎管200。使用例如不銹鋼、鈦基材料、鎳基高溫合金等的所謂難切削材料作為坯料201的材料。
[0072]接下來說明該彎管200的制造方法。首先，如圖3A和圖3B所示，將坯料201設置于機床的工作臺(未圖示)。然后，設置球頭銑刀100，且使球頭銑刀100的軸部102大致垂直于坯料201的第1端面203。在圖3A和圖3B中，省略對圖1中所示脊部103的圖示。
[0073]接下來，使球頭銑刀100的切削部101沿目標彎管200的內側面204，從坯料201的第1端面203開始，在向著第2端面205的方向上相對移動，對坯料201進行切削(第1切削)。具體地，例如，在圖3A所示的情形下，使切削部朝箭頭301的方向移動，對坯料201進行切削。這里，調整球頭銑刀100的軸部102相對于坯料201的方向，使得軸部102不與坯料201發生接觸。
[0074]這里，例如可以使用3軸來移動球頭銑刀100，以進行上述調整，也可以在該3軸的基礎上，用2軸來移動工作臺。3軸相當于例如三維度上的x、y、z軸，2軸相當于例如二維度上的X軸、y軸。
[0075]接下來，使球頭銑刀100的切削部沿著目標彎管200的內側面204，從第2端面205開始，向第1端面203的方向相對移動，對坯料201進行切削(第2切削)。具體地，例如，在圖3B所示情形下，使切削部101向箭頭302的方向移動，對坯料201進行切削。這里，與第1切削同樣地，調整球頭銑刀100的軸部102相對于坯料201的方向，使得軸部102不與坯料201發生接觸。即，通過使切削部101沿目標彎管200的內側面204來回移動，來進行第1切削和第2切削。
[0076]這里，使球頭銑刀100對著坯料201相對地移動來進行上述第1切削和第2切削，以便沿著目標彎管200的第1端面203或第2端面205的圓周切削坯料201。
[0077]具體地，例如如圖4所示，使球頭銑刀100在沿著由目標彎管200的內側面204表示的第1端面203的圓周401的方向402上，做相對移動，進行第1和第2切削。S卩，在第1切削中，通過使球頭銑刀100在上述圓周401的方向402上移動，在第1端面203附近，相對于與第1端面203垂直的方向傾斜地形成孔。在第2切削中，通過使球頭銑刀100在上述圓周401方向上移動，在第1端面203附近，相對于與第1端面203垂直的方向傾斜地形成孔。換言之，使球頭銑刀100在上述圓周方向402上公轉，進行第1和第2切削。這里，如圖4所示，優選切削部101的自轉方向404和球頭銑刀100的公轉方向402互為逆向。
[0078]在圖4中，為便于理解，用實線403是表示在第1切削中球頭銑刀100對坯料201的切入位置的一個例子，并用虛線405是表示在該第1切削后的第2切削中球頭銑刀100從還料201退刀的位置的一個例子。
[0079]從第1端面203側開始，到形成從第1端面203側開始的目標彎管200的內側面204為止，沿著上述圓周401的方向402重復進行上述第1切削和第2切削。
[0080]在球頭銑刀100中，軸部102大致垂直于第2端面205設置。具體地，例如，使工作臺旋轉，使得球頭銑刀100的軸部102大致垂直于第2端面205。然后，使球頭銑刀100在上述圓周方向公轉并反復進行與上述相同的第1切削和第2切削。由此，例如，可在始于第1端面203側的切削中，對因軸部102與坯料201發生觸碰等而未能切削到的、位于第2端面205側的切削殘留進行切削，而形成整個彎管200的內側面204。
[0081]接下來，形成目標彎管200的外側面206。由此形成目標彎管200。另外，在形成該外側面206，可與上述相同地使用第1切削和第2切削來進行，也可用后述的銑刀或側銑刀來形成。
[0082]以上，對在第1或第2切削兩者中，使球頭銑刀100在上述圓周方向402上公轉的情形進行了說明，但在第1或第2切削中，也可以不進行上述圓周402方向的移動，而是在進行第1切削后，沿圓周方向402移動球頭銑刀100，然后進行第2切削。也可以僅在第1或第2切削一者，進行上述圓周方向402的移動。
[0083]接下來，說明本實施方式的彎管200的一個例子。圖5A、圖5B和圖5C是表示用本實施方式的制造方法制造的彎管200的一例的圖。具體地，作為一例，圖5A表示彎管的立體圖，圖5B表示圖5A中所示彎管的截面，圖5C表示圖5A中所示彎管的平面圖。為簡化說明，圖5C表示將彎管200切開一半的平面圖。
[0084]如圖5A、圖5B和圖5C所示，彎管200具有，軸心以規定曲率屈曲，并且截面為圓形的內側面204 ;和沿著所述內側面204從內側面204到外側具有規定距離的外側面206。對于內側面204，其彎管200曲率內側的表面501與曲率外側的表面502的平坦度沒有區別，內側面204整個表面具有大致相同的平坦度。
[0085]在圖5A、圖5B和圖5C中，作為一例，示出彎曲角為90°，截面為圓形，具有規定管厚的彎管200，但本實施方式的彎管200不限于此，例如可以具有180°的彎曲角，也可以具有不同的管厚。根據本實施方式，最大能夠制造具有約200°彎曲角的彎管200。
[0086]根據本實施方式，能夠提供無切削殘留，并且速度和精度更高的彎管的制造方法、彎管以及用于制造該彎管的球頭銑刀。
[0087]例如，在上述現有技術中，側銑刀沿刀具的側面方向進行切削，因此沿著目標彎管的內側面以螺旋形移動側銑刀，而根據本實施方式，使用球頭銑刀100直接沿彎管200的內側面204進行切削，從而能夠更高速地沿目標內側面204制造彎管200。由于不在坯料201上形成預加工孔就能夠形成彎管200的內側面204，因此在不形成預加工孔的情形下，能夠省去預加工孔的形成時間。
[0088]另外，例如，在上述現有技術中，由于在使側銑刀螺旋形移動來形成目標彎管的內側面204時，螺旋移動的螺距不同，因此在彎管200彎曲角的內側面204的內側與外側，平坦度不同，但根據本實施方式，通過沿目標內側面204進行第1和第2切削，使得彎管200的曲率內側表面與曲率外側表面的平坦度沒有差異，能夠使平坦度在內側面204的整個表面上大致相同。
[0089]本實用新型不限于上述實施方式，可以有各種變形。例如，可以用與上述實施方式所示構成實質上相同的構成、起到相同作用效果的構成，或者能夠達成相同目的構成進行替換。
[0090]例如，在上文中對進行從第2端面205側開始的第1和第2切削的情形進行了說明，但在從第1端面203側開始的切削未產生切削殘留的情形下，即，能夠形成彎管200的整個內側面204的情形下，可以省略從第2端面205側開始的第1和第2切削。具體地，例如，當目標彎管200的彎曲角為15°時等，彎曲角較小時，可以省略從第2端面205側開始的切削。
[0091]在上文中對不形成預加工孔的情形進行了說明，但也可以在目標彎管200的內側面204的大致中央開設預加工孔之后，再進行上述第1切削和第2切削。可以用例如球頭銑刀100來形成此時的預加工孔，也可以用后述的通用銑刀來形成。
[0092]進而，在上文中，對形成了內側面204之后，再形成外側面206的情形進行了說明，但反過來，也可以在形成了外側面206之后，再形成內側面204。另外，也可以在第1切削和第2切削之后使用不同的精加工用切削部101，進行內側面204的精加工。
[0093][第2實施方式]
[0094]在本實施方式中，主要在用側銑刀代替上述球頭銑刀100進行上述第1切削和第2切削這一點上不同于上述第1實施方式。在下文中，對與上述第1實施方式相同之處省略其說明。
[0095]圖6A至圖6D為用于說明本實施方式的彎管200的制造方法的圖。在本實施方式中，如圖6A所示，首先將坯料201設置于機床的工作臺(未圖示)。在銑刀601上設置軸部602使其與第1端面203大致垂直。這里，例如，銑刀601為面銑刀，在圓弧上具有多個切削刃，能夠在垂直于該圓弧的方向上進行切削，由于該銑刀601的詳細結構為公知技術，因此省略其說明。
[0096]接下來，如圖6B所示，用銑刀601，從第1端面203開始形成預加工孔603。具體地，一邊改變銑刀601的位置，一邊使銑刀601向其軸方向移動，來形成預加工孔603。該預加工孔603的外形，大于后述側銑刀的刀具切削部的外形，使得該側銑刀的圓弧上的刀具切削部能夠插入。作為如圖6B所示的預加工孔603的形狀/位置的一例，只要側銑刀的圓弧上的刀具切削部能夠插入，可以為不同的形狀/位置。
[0097]接下來，同樣地，例如如圖6C所示，在銑刀601上設置軸部602使其與第2端面205大致垂直，如圖6D所示，從第2端面205側開始形成預加工孔603。
[0098]然后，與上述第1實施方式相同地，使側銑刀700的切削部101沿目標彎管200的內側面204，從第1端面203開始在向著第2端面205的方向上相對地移動，對坯料201進行切削(第1切削)。
[0099]這里，例如如圖7A所示，該側銑刀700在圓形的刀具切削部701的外周具有多個切削刃702。對該刀具切削部701使用規定長度和直徑的刀桿703，以使安裝有刀具切削部701的刀桿703在切削時不會碰到坯料201。也可使切削刃702為可替換式。
[0100]接下來，使側銑刀700的切削部101沿目標彎管200的內側面204，從第2端面205開始，向第1端面203的方向相對移動，對坯料201進行切削(第2切削)。這里，對于本實施方式，在用側銑刀700代替球頭銑刀100這一點上不同于上述實施方式。其他點與上述實施方式相同，因此省略其說明。
[0101]根據本實施方式，與上述實施方式相同地，能夠提供無切削殘留，并且速度和精度更高的彎管的制造方法及彎管。例如，在上述現有技術中，由于側銑刀沿刀具的側面方向進行切削，因此側銑刀沿著目標彎管的內側面以螺旋形移動，但根據本實施方式，通過沿彎管200的內側端面204進行切削，能夠更高速地沿目標內側面204制造彎管200。
[0102]并且，例如，在上述現有技術中，由于在使側銑刀以螺旋形移動來形成目標彎管的內側面204時，螺旋移動的螺距不同，因此與彎管200彎曲角對應的內側面204的內側與外側中的平坦度不同，但根據本實施方式，通過沿目標內側面204進行第1和第2切削，使得彎管200的曲率內側表面與曲率外側表面的平坦度沒有差異，能夠使在內側面204整個表面上平坦度大致相同。
[0103][第3實施方式]
[0104]在本實施方式中，主要在具有多個脊部103或切削刃104的切削部101的尺寸與目標彎管200的內徑相同這一點上，不同于上述第1實施方式。在下文中，對于與上述第1實施方式相同的點省略其說明。
[0105]首先，對本實施方式的彎管200的制造方法中所使用的旋轉切削工具的一例進行說明。與上述第1實施方式相同地，如圖1所示，本實施方式的球頭銑刀100具有大致球形的切削部101和從該切削部101延伸出的軸部102。但是，本實施方式中，具有多個脊部103或切削刃104的切削部101的尺寸，與目標彎管200的內徑同徑。另外，例如，可以根據該尺寸的不同使脊部103的數量及切削刃104的數量不同。
[0106]接下來說明本實施方式的該彎管200的制造方法。對于本實施方式，與上述第1實施方式相同地，將坯料201設置于機床的工作臺(未圖示)。然后，設置球頭銑刀100，使得球頭銑刀100的軸部102大致垂直于坯料201的第1端面203。
[0107]接下來，使球頭銑刀100的切削部101沿目標彎管200的內側面204，從坯料201的第1端面203開始，向第2端面205的方向相對移動，對坯料201進行切削(第1切削)。然后，使球頭銑刀100的切削部沿著目標彎管200的內側面204，從第2端面205開始，向第1端面203的方向相對移動，對坯料201進行切削(第2切削)。
[0108]這里，在上述第1實施方式中，如上所述地，由于切削部101的尺寸小于目標彎管200的內徑，因此僅能切削內側面204的一部分，但在本實施方式中，如上所述地，切削部101的尺寸，與目標彎管的內徑相同，能夠通過1次的第1切削和第2切削對起自第1端面203側的內側面204截面的整個表面進行切削。即，在第1和第2切削中，能夠對從第1端面203側開始的內側面204進行精加工。
[0109]接下來，與上述第1實施方式相同地，在球頭銑刀100上將軸部102設置成大致垂直于第2端面205。具體地，例如，使工作臺旋轉，使得球頭銑刀100的軸部102大致垂直于第2端面205。然后與上文相同地進行第1切削和第2切削。
[0110]這里，與上文相同地，在本實施方式中，由于切削部101的尺寸與目標彎管的內徑同徑，因此通過1次第1切削和第2切削就能對起自第2端面205側的內側面204截面的整個表面進行切削。即，在第1和第2切削中，能夠對從第2端面205側開始的內側面204進行精加工。
[0111]接下來，形成目標彎管200的外側面206。由此形成目標彎管200。
[0112]根據本實施方式，通過1次第1切削和第2切削就能對起自第1端面203側的內側面204截面的整個表面進行切削，并且同樣地，通過1次第1切削和第2切削就能對起自第2端面205側的內側面204截面的整個表面進行切削。由此，能夠更大幅度地縮減制造目標彎管200的時間。另外，在上文中，說明了進行始于第2端面205側的第1和第2切削的情形，但在例如彎管200的彎曲角較小時等，能夠通過始于第1端面203側開始的切削來形成彎管200的整個內側面204的情形中，能夠省略始于第2端面205側的第1和第2切肖IJ。此時能夠進一步縮短制造時間。
[0113]另外，不同于上述第1實施方式，在第1切削和第2切削中，由于不必使球頭銑刀100沿彎管200的圓形內側面的方向移動，因此能夠避免球頭銑刀100移動控制的復雜化以及機床的復雜化。
[0114]進而，與上述第1和第2實施方式相同，根據本實施方式，能夠提供無切削殘留，并且速度和精度更高的彎管的制造方法和彎管。另外，彎管200的曲率內側表面與曲率外側表面的平坦度沒有差異，能夠使平坦度在內側面204的整個表面上大致相同。
[0115]本實用新型不限于上述第1至第3實施方式，可以有各種變形。例如，可以用與上述第1至第3實施方式所示構成實質上相同的構成、起到相同作用效果的構成或者能夠達成相同目的構成進行替換。
[0116]例如，在上述第1至第3實施方式中，主要說明了彎曲角90°的彎管，但也可以有不同的彎曲角，例如為180°。另外，例如，在上述第1至第3實施方式中，作為一例，說明了管壁厚一定的彎管200的制造方法，但也可以，例如如圖8A和圖8B所示，使彎管200的內側面204的中心801相對于外側面206的中心802偏心。此時，舉例來說，在使彎管200彎曲角的外側的彎管200管壁厚大于內側的管壁厚的情形下，能夠使彎管200的彎曲角外側的強度大于內側的強度。
[0117]對于彎管200的形狀，例如，如圖9A和圖10所示，可以在彎管200的第1和第2端面203、205上，設置形成直線形的直線部901，也可以在第1或第2端面203、205之一處設置該直線部901。如圖10所不，還可以在彎管200的第1和第2端面203、205 —體設置法蘭盤902。
[0118]還能夠為了將內側截面未能保持正圓形的彎管或彎管的內側面加工成正圓形而使用上述第1和第3實施方式。
[0119]例如，如圖11所示，在如上述的彎管200的內側截面未能確保正圓形的彎管或彎管中，與理想的內側面的尺寸(精加工尺寸111)相比，存在切削殘留部分或由于彎折工序導致的變形而產生的加工余量部分(以下稱為“切削殘留部分112”)。
[0120]這里，相對于理想的側面(精加工尺寸111)，當該切削殘留部分112在規定厚度以上時，在使用例如上述圓盤形的切削部701的情形下，由于通常其切削刃702較小，因此可切削范圍受限，無法將該彎管或彎管的截面加工成正圓形。具體地，例如，如圖11所示，當切削殘留部分112較厚時，在從切削殘留部分112的內側開始直徑用小于彎管內側徑的該圓盤形的切削部701進行切削的情形下，能夠切削到由點劃線表示的切削殘留部分112內側的部分，但無法切削到精加工尺寸111。此外，例如，如圖12所示，在使用與彎管內側同徑的圓盤形的切削部701時，由切削刃702的尺寸所能切削到的范圍，限于圖12的點劃線范圍。因此，當切削殘留部分112具有比該點劃線厚的部分時，則無法除去切削殘留部分112。
[0121]但是，如果用具有如上述第1或第3實施方式的球形的切削部101的球頭銑刀101，則能夠切削到精加工尺寸111。
[0122]如上所述，能夠為了如上述地將內側截面未能保持正圓形的彎管或彎管的內側面加工成正圓形而使用第1和第3實施方式。另外，權利要求中的彎管也包含例如上述彎管或彎管。
[0123][第4實施方式]
[0124]接下來說明本實用新型的第4實施方式。在本實施方式中，切削部101的形狀不同于第1實施方式。在本實施方式中，切削部101的大致球形部分的直徑與加工目標彎管的內徑同徑，主要在通過使切削部從粗成形彎管150的第1端面開始、在向著第2端面的方向上的相對移動，來形成加工目標彎管的內側面這一點上有區別。在下文中，對與上述第1至第3實施方式相同的部分省略其說明。在本實施方式中，例如，使用粗成形彎管150作為坯料201。這里，粗成形彎管150相當于，例如，上述彎管的內側截面未能確保正圓形的彎管。
[0125]首先說明本實施方式的彎管的制造方法中使用的切削工具131的一例。
[0126]圖13A和圖13B是用于說明本實施方式的切削工具的一例的圖。具體地，圖13A和圖13B是表示彎曲角為90°，即所謂90°彎管的制造方法中使用的切削工具131概要的一例的圖。
[0127]如圖13A所示，本實施方式的切削工具131包括軸部132和切削部133。并且，切削部133的至少一部分形成大致球形，并具有多個切削刃134。
[0128]具體地，例如，如圖13A所示，切削部133具有將大致球形在與軸部132連接的部分和位于軸部132對側的部分去除一部分后的部分。更具體地，例如，使大致球形的直徑與去除部分的比為大約5:1。即，例如，大致球形的直徑為50時，沿至少一部分形成大致球形的切削部133的軸部132方向的長度為40。在圖13A和圖13B中，為便于理解，用虛線表示上述大致球形。
[0129]如圖13A所示，在一部分切削部133表面，配置切削刃134。具體地，例如，在圖13A的右側與左側，配置例如6片切削刃134。此為該切削刃134的片數和位置的一例，本實施方式不限于此。例如，與第1實施方式相同地，也可以設置脊部103，在該脊部103的側面設置多個切削刃134。
[0130]軸部132，如圖13A所示，與平面部135連接，該平面部135為切削部133的上述大致球形的去除部分。該軸部132的直徑為，例如，大致球形直徑的大約1/5至2/5。具體地，舉例來說，該軸部132的截面為例如大致圓形，當大致球形的直徑為50時，該大致圓形的直徑為20。
[0131]圖13B是表示本實施方式的切削工具131的另一例的圖。如圖13B所示，例如，該切削部工具131的切削部133，在圖13B的右側與左側分別具有兩個切削刃134。這里，例如，配置于右側的兩個切削刃134，和配置于左側的切削刃134，相對于沿軸部132方向互相錯開配置。由此，例如，用配置于左側的兩個切削刃134，來切削未能被配置于右側的兩個切削刃134切削的部分。如圖13B所示，例如，在切削部133的大致球形的直徑為50時，從配置于左側的切削刃134的軸部132側的端部開始，到配置于右側的切削刃134的軸部132相反側的端部的距離為43.3。不同于圖13A，也可以如圖13B所示，在軸部132相反側不具有去除部分。
[0132]在圖13B中，表示在圖13B的右側和左側分別配置兩個切削刃134的情形，但這僅作為該切削刃134的片數和位置的一例。由于其他方面與圖13A所示的切削工具131相同，故省略其說明。
[0133]接下來說明本實施方式的彎曲角為大致90°，即所謂90°彎管的制造方法。首先，作為坯料201，將粗成形彎管150固定于工作臺(未圖示)。這里，例如，如圖14、圖15A和圖15B所示，將粗成形彎管150固定于夾具140。然后，將固定有該粗成形彎管150的夾具140與配置于工作臺的對應夾具140對接。由此將粗成形彎管150固定于工作臺。
[0134]具體地，例如，如圖14所示，夾具140包括本體部141和壓緊部142。如圖14所示，本體部141為例如矩形形狀，具有與該粗成形彎管150的上半部分外形匹配的凹部143。同樣地，壓緊部142具有例如與該粗成形彎管150的下半部分外形匹配的凹部143。舉例來說，將該凹部143的尺寸設置為，如圖15A和圖15B所示，當在將該粗成形彎管150配置于該凹部143時，使該粗成形彎管150的兩端部伸出一部分。另外，該凹部143與粗成形彎管150相同，具有大致90°的彎曲角，將夾具140配置于工作臺，使該彎曲角的內側朝向工作臺的旋轉中心。
[0135]本體部141，例如如圖14所示，在上表面具有多個突起部144，壓緊部142具有分別使該多個突起部144插入的多個插入部(未圖示)。這里，突起部144，如圖14所示，朝著壓緊部142的方向具有逐漸縮窄的錐部。
[0136]夾具140如圖14所示，具有將矩形形狀去除一部分而成的形狀。在圖14中，為便于理解，用斜線表示該去除部分。
[0137]將粗成形彎管150配置在形成于上述本體部141與壓緊部142的凹部143，并壓緊在本體部141與壓緊部142之間，由此將其固定于夾具140。例如，如圖15A和圖15B所示，通過對沿著夾具140相鄰兩個側面的角度所形成的對應夾具151配置該夾具140的相鄰兩個側面，而將固定該粗成形彎管150的夾具140固定于工作臺。圖15A和圖15B表示從工作臺上側觀察的平面圖的一例。
[0138]接下來，如圖16A所示，調整切削部133和/或工作臺的位置，使得切削部133能夠相對于沿著從切削部133延伸的軸部132的方向，以大致20°的角度，開始進入該粗成形彎管150的第1端面161。
[0139]接著，例如，通過使工作臺旋轉，使得該切削部133的大致球形的中心沿著加工目標彎管的中心線相對地移動，對該粗成形彎管150的內側面進行切削，形成加工目標彎管的內側面。
[0140]更具體地，例如，如圖16A所示，切削部133相對于沿著從切削部133延伸的軸部132的方向，以大致20°的角度，開始進入該粗成形彎管150的第1端面161。接下來，通過使工作臺旋轉，而使該切削部133的大致球形的中心，沿著加工目標彎管的中心線相對移動。
[0141]這里，圖16B表示該切削部133的大致球形的中心，移動到粗成形彎管150中心線一半的狀態的例子。然后，進一步通過使工作臺旋轉，來形成加工目標彎管的內側面。這里，圖16C表示已形成加工目標彎管的內側面時，即，當切削部133的大致球形的中心到達第2端面162時，切削部133和粗成形彎管150的位置關系的一例。
[0142]之后，例如，通過使工作臺與上述相反的方向轉動，而使切削部133與上述相反地，即，從第2端面162向第1端面161相對移動，結束切削部133切入內側面經精加工的加工目標彎管。
[0143]可以將切削部133從該第2端面162向第1端面161的移動速度，設為大于從上述第1端面161向第2側面的移動速度。此時，可以將從第2端面162向第1端面161移動時軸部132的旋轉速度，設為大于從第1端面161向第2端面162移動時軸部132的旋轉速度。
[0144]在上文中，主要對使工作臺移動(旋轉)的情形進行了說明，但也可以使切削部133移動，并且也可以使工作臺和切削部133 二者移動。換言之，只要使工作臺與切削部133相對移動即可。
[0145]這里，由圖16A至圖16C可知，在加工目標彎管的內側面的形成過程中，僅有切削部133的一部分對粗成形彎管150的內側面進行切削。更具體地，由位于連結加工目標彎管的彎曲角的中心和切削部133的大致球形的中心的直線上的切削部133及配置在其周邊區域的切削刃134，對粗成形彎管150的側面進行切削。
[0146]因此，如上述圖13A和圖13B所示，能夠使用上述切削部133，該切削部133中，僅在該切削部133的大致球形的一部分設置有切削刃134。如圖11和圖12的說明，對于粗成形彎管150，在制造粗成形有內側面的彎管150的過程中要利用彎曲工序，而因該彎折工序等產生加工余量部分，因此優選在切削部133的位于連結加工目標彎管的彎曲角中心和切削部133的大致球形中心的直線上的周邊區域設置切削刃134。在圖16A至圖16C中，作為一例說明了使用圖13A所示的切削工具131的情形，但也可以使用圖13B所示的切削工具131。
[0147]由圖16A至圖16C可知，根據本實施方式，在加工目標彎管的制造工序中，如上述地通過使用具有形成為大致球形的一部分的切削部133的切削工具131等，使得軸部132不碰到粗成形彎管150的內側面，就能形成加工目標彎管內側面。因此，通過從第1端面131側進行一次切削部133的切入，就能形成加工目標彎管的內側面。
[0148]這里，圖17表示與本實施方式對比的比較例的圖。具體地，圖17表示以下情形，即，在使用與加工目標彎管的內側面同徑的側銑刀時，與圖16A至圖16C相同地，從第1端面161向第2端面162移動該側銑刀的情形。
[0149]由圖17可知，即使側銑刀的軸部132為彎管內徑的1/10，當側銑刀的切削部133進入粗成形彎管150，并與第1端面161成45°角時，側銑刀700的軸部171碰到粗成形彎管150的內側面。即，根據該比較例，無法如本實施方式那樣，不碰到粗成形彎管150的內側面，通過僅使切削部133從一方端面(例如，第1端面161)切入就形成加工目標彎管的內側面。與此不同，根據本實施方式，能夠如上述地通過僅使切削部133從一方端面(例如，第1端面161)切入來形成加工目標彎管的內側面。
[0150]根據本實施方式，能夠以更短時間制造具有正圓形內側截面的90°彎管。在本實施方式中使用如圖13B所示的切削部133時，能夠更節省切削刃134的數量。
[0151]上文所述為一例，本實施方式不限于上文所述，可以有各種變形。例如，在上文中，主要說明了 90°彎管的制造方法，但本實施方式也可以用來制造具有其他彎曲角例如45°或180°等內側面為正圓形的彎管。另外，在制造具有例如90°以上的彎曲角的上述彎管時，也可以進行始于第1端面161側和始于第2端面162側的切削。
[0152]可以在90°彎管的第1端面161、第2端面162或上述兩者上設置例如圖9所示的直線部901。此時，通過例如從第2端面162側開始切削來形成直線部901。另外，此時，若使用具有例如圖13A或圖13B所示的切削部133的切削工具131，則能夠通過使切削部133在軸部132從大致平行于直線部901切入，來形成直線部901。
[0153]進而，在上文中說明了僅將粗成形彎管150的內側面制成正圓形的彎管的制造方法，但也可以進一步將外側面(外形)也制成正圓形。接下來說明此時的外形加工用工具。
[0154]圖18是用于說明外形加工用工具的圖。如圖18所示，外形加工用工具180包括馬達181、第1齒輪182、第2齒輪183和加工用刀片184。
[0155]具體地，例如，馬達181的旋轉通過軸185等傳導至第1齒輪182，該第1齒輪182的旋轉進而傳導至第2齒輪183。這里，從截面觀察，第2齒輪183為，在外周具有齒，在內側形成空隙部的大致圓形。在第2齒輪183內周的一部分具有1個或多個加工用刀片184。
[0156]通過使粗成形彎管150穿過上述空隙部，來形成加工目標彎管的外側面。具體地，例如，使用后述的彎管固定具190將粗成形彎管150固定于工作臺，使該工作臺旋轉，形成加工目標彎管的外側面，并穿過上述空隙部。圖19A至圖19D中表示此時的形態。
[0157]接下來，說明彎管固定具190的一例。彎管固定部190包括例如，彎管插入部191和寬部192，其中，彎管插入部191形成沿粗成形彎管150的內側面的形狀并插入粗成形彎管150 ;寬部192從彎管插入部191延伸，直徑大于彎管插入部191的直徑，并小于粗成形彎管150的外側面直徑。例如，在先形成內側面時，該粗成形彎管150相當于已經形成了加工目標彎管內側面的彎管。
[0158]寬部192如圖19A所示，為大致圓柱形，該寬部192被工作臺固定部193固定于工作臺。彎管插入部191中，在寬部192的對側具有可拆裝的固定部194。
[0159]固定部194，例如，沿彎管插入部191的外周形成其內周，并且直徑小于粗成形彎管150的外側面直徑。在彎管插入部191的外周和固定部194的外周形成相互嚙合的螺紋部(未圖示)。在將彎管插入彎管插入部191之后，將固定部194通過螺紋部固定于彎管插入部191，由此將彎管固定于彎管插入部191。換言之，可以認為例如，固定部194和彎管插入部191相當于螺母和螺栓的關系。
[0160]上述彎管固定部190為一例，彎管固定部190的形狀等，不限于上述內容，也可以為其他形狀等，只要在形成該粗成形彎管150的外側面時，加工用刀片184不受阻礙即可。在圖19A至圖19D中，表示將圖18中的第1齒輪182、第2齒輪183等收容于殼體的形態。
[0161][第5實施方式]
[0162]接下來說明本實用新型的第5實施方式。在本實施方式中，主要在切削工具220的軸部221的形狀上不同于第4實施方式。另外，主要在加工目標彎管的彎曲角為大致180°這一點上不同于第4實施方式。在下文中，對于與第4實施方式等相同的點省略其說明。
[0163]首先說明本實施方式的彎管的制造方法中使用的切削工具220的一例。圖20是用于說明本實施方式的切削工具的圖。如圖20所示，例如，切削工具220主要包括:切削部133 ;從切削部133延伸的軸部221 ;第1軸部222 ?’第2軸部223 ;覆蓋該軸部221、第1軸部222、以及第2軸部223的管狀部230。切削工具220還具有固定軸部221的卡盤(chuck)部 224。
[0164]切削部133中，大致球形部分的直徑與加工目標180°彎管的內徑相同。切削部133的詳情與上述第4實施方式相同，因此省略其說明。
[0165]軸部221，在其一端具有該切削部133，在其另一端具有第1錐齒輪。第1軸部222，在其一端具有與該第1錐齒輪225嚙合的第2錐齒輪226，在其另一端具有第3錐齒輪227。第2軸部223，在其一端具有與該第3錐齒輪227嚙合的第4錐齒輪228。
[0166]由馬達181經例如多個齒輪(未圖示)等驅動該第2軸部223旋轉。理所當然地，該旋轉經上述第2軸部223等傳遞到切削部133，由此使切削部133旋轉。
[0167]如圖20所示，在軸部221、第1軸部222和第2軸部223的外周分別設置1個或多個軸承229。由此將軸部221、第1軸部222和第2軸部223可旋轉地固定在管狀部230內部的規定位置。
[0168]軸部221和第1軸部222例如具有大致45°的角度，第2軸部223和第3軸部具有大致45°的角度。此外，將管狀部230的直徑設定為例如切削部133的大致球形的直徑的2/5以下。在圖20中，作為一例，表示當切削部133的大致球形的直徑為50時，管狀部230的直徑為20的情形。
[0169]接下來說明本實施方式的彎曲角為180°，即所謂180°彎管的制造方法。在下文中，對與上述第4實施方式等相同之處省略其說明。
[0170]首先，如圖21A所示，使軸部221朝著與粗成形180°彎管的第1端面161垂直的方向開始使切削部133切入。這里，在使切削部133開始切入時，使切削部133的大致球形的中心通過加工目標180°彎管的中心線。
[0171]然后，使切削部133相對移動，使切削部133的大致球形的中心經過加工目標的180°彎管的中心線。圖21B表示該移動過程中的形態，圖21C表示切削部133移動到達第2端面162，形成加工目標的180°彎管內側面的形態。之后，通過進行與上述相反的移動，結束切削部133對180°彎管的切入。
[0172]由圖21A至圖21C可知，當切削部133相對于粗成形彎管150移動時，管狀部230不碰到粗成形彎管150的內側面。因此，通過使切削部133從粗成形彎管150的一個端面偵儀第1端面211)切入，能夠形成加工目標的180°彎管。由此，與使切削部133從兩端面(第1端面211和第2端面212)切入，從兩側形成粗成形彎管150的內側面的情形相比，能夠大幅縮短180°彎管的制造時間。
[0173]在上文中，說明了由粗成形180°彎管形成具有正圓形內側面的180°彎管的情形，但本實施方式也可用于將具有其他彎曲角的粗成形彎管150的內側面加工成正圓形。此時，當然需要例如根據粗成形彎管150的彎曲角，來適當調整上述切削工具200的軸部數量、軸部間的角度、管狀部230的形狀和尺寸等。
[0174]與上述第4實施方式相同，本實施方式不限于上文所述，可以有各種變形。例如，可以與上述第4實施方式相同地，將外側面(外形)也加工成正圓形。
[0175]本實用新型不限于上述第1至第5實施方式，可以有各種變形。例如，可以用與上述第1至第5實施方式所示構成實質上相同的構成、起到相同作用效果的構成或者能夠達成相同目的構成進行替換。例如，圖13A、圖13B，圖16A?圖16C等圖中所示各部分的尺寸為一例，本實用新型并不限于上述尺寸。
【權利要求】
1.一種彎管，其特征在于，包括: 軸心在內側以規定曲率彎曲，截面為圓形的內側面；和 沿所述內側面，直徑大于所述內側面的外側面， 所述內側面中，所述曲率的內側表面與所述曲率的外側表面的平坦度相同。
2.如權利要求1所述的彎管，其特征在于， 所述內側面整個表面的平坦度相同。
3.如權利要求1所述的彎管，其特征在于， 使切削工具上形成為直徑與所述彎管內徑大致相同的大致球形的至少一部分的切削部沿所述彎管的中心線，從粗成形彎管的第1端面開始在朝向第2端面的方向相對移動，對所述粗成形彎管的內側面進行切削，由此形成所述內側面。
4.如權利要求1所述的彎管，其特征在于， 使切削工具上形成為大致球形的至少一部分的切削部沿所述彎管的內側面，從坯料的第1端面開始在朝向第2端面的方向相對移動，對所述坯料進行切削，而形成所述內側面。
5.如權利要求4所述的彎管，其特征在于， 還使所述切削部從所述坯料的第2端面開始在朝向第1端面的方向相對移動，對所述坯料進行切削，而形成所述內側面。
【文檔編號】F16L43/00GK204122825SQ201420037843
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年1月21日 優先權日:2013年7月31日
【發明者】堀口展男 申請人:野田金型有限會社