以下、本発明に至るまでの過程と、本発� ��の最良の形態例を、非フローティング方式� ��通常のチャックについて説明する図1と、フ ローティングチャックについて説明する図2� �基づいて説明する。

 発明者は、長尺管材、具体的には油井管� ��端部にねじを切削加工する場合に、フロー� ��ィングチャック装置を使用して芯出し精度� ��良くしても、完全ねじ部に黒皮が残る場合� ��あることの原因について考察を行った。

 完全ねじ部に黒皮が残る原因は、長尺管� ��の端部側の曲がりに起因する振れ回りと、� ��じを切削する際に、チャック装置による保� ��部分の管材が保持圧力によって楕円形状に� ��形することである。端部側の曲がりによっ� ��発生する黒皮部分は完全ねじ部の管端面側� ��発生する。一方、チャックの保持圧力によ� ��変形によって発生する黒皮部分は、図3に示 すように完全ねじ部の保持部側(管中央部側)� ��発生する。

 このうち、長尺管材の管端部の振れ回り� ��、管材の端面から管材を保持するチャック� ��置の端面までの距離(突き出し長さ)Lを小さ� ��することによって抑制することができる。� ��方、チャック装置による保持圧力は、低す� ��ると保持力が低下して、加工時にビビリが� ��生するので、保持圧力による保持部近傍の� ��材の変形はある程度避けられない。この管� ��の変形は、管径が大きくなるほど、また肉� ��が薄くなるほど大きくなり、その変形が加� ��部に及ぼす影響が大きくなる。

 発明者は、このような観点から、加工条� ��を種々変更して実験を行なった結果、非フ� ��ーティング方式の通常のチャック装置を使� ��する場合には、長尺管材の加工端部の端面� ��らチャック装置の加工端部に最も近いチャ� ��クの端面までの距離L(加工時の管材のチャ� �ク保持部からの突き出し長さ)と長尺管材の� ��径Dとの比L/Dに最適の範囲があることを見出 した。

 また、発明者は、フローティングチャッ� ��装置を使用する場合においても、長尺管材� ��端面からフローティングチャックの端面ま� ��の距離L及び長尺管材の端面からポジショニ ングチャックまでの距離L’と長尺管材の外� �Dとの比L/D及びL’/Dに最適の範囲があること� ��見出した。

 図1は、非フローティング方式の通常のチ ャック装置を使用する場合における本発明の 長尺管材の端部加工方法の一例について説明 する図であり、ねじ切り機によって、長尺管 材1の一方の側端部に所定のねじを切削する� �合を示している。

 3はねじ切り機に設けられた通常のチャッ ク装置である。このチャック装置3は、長尺� �材1の端部に所定のねじを切削加工する際に� ��その加工される端部の手前側の位置におい� ��、所定の間隔、例えば2000~2500mmの間隔で、� �ロントチャック3aとリアチャック(図示せず)� ��により長尺管材1を保持するものである。ど ちらのチャックもリジッド型、即ち、その軸 方向位置を上下左右に調整することができな い種類のチャックである。ただし、チャック 装置または各チャックを軸方向に移動させる ことにより、各チャックの軸方向位置は調整 可能にしてもよい。フロントチャック3aが加� ��される管材端部に最も近いチャックである� ��なお、「軸方向」とは長尺管材の軸方向の� ��味である。

 チャック装置3よって保持された長尺管材 1の一方の端部(即ち、フロントチャック3aか� �突き出た端部)の側面には、所定のねじ加工� ��施すべく、長尺管材1に対する相対位置の制 御が可能なバイト(図示せず)が配置されてい� ��ことは言うまでもない。

 このような通常のチャック装置3で端部近傍 を保持して長尺管材1の端部にねじを切削す� �に際し、本発明では、長尺管材1の外径Dおよ び肉厚tと外径Dとの比t/Dに応じて、前記突き� ��し長さLと外径Dの比L/Dを下記の範囲となる� �置に長尺管材1をチャック装置3で保持してね じ切削を行う。
(1)外径Dが88.9mm未満の長尺管材1では、
 (1-1)t/D(肉厚/外径比)が0.07以下の場合:L/Dは3.0 以上、4.5以下;
 (1-2)t/Dが0.07を超える場合:L/Dは2.5以上、3.5以 下;
(2)外径Dが88.9mm以上、139.7mm以下の長尺管材1で は、
 (2-1)t/Dが0.07以下の場合:L/Dは2.0以上、3.5以下 ;
 (2-2)t/Dが0.07を超える場合:L/Dは1.5以上、3.5以 下;
(3)外径Dが139.7mmを超える長尺管材1では:
 (3-1)t/Dが0.07以下の場合:L/Dは1.5以上、2.5以下 ;
 (3-2)t/Dが0.07を超える場合:L/Dは1.0以上、2.5以 下。

 長尺管材1の突き出し長さLは、長尺管材� �チャック装置3に装着してフロントチャク3a� �図示しないリアチャックとで保持する時に� �管材のフロントチャック3aからの突き出し長 さを調節することにより、L/Dが上記範囲内と なるように調整できる。それに加えて、また は代えて、チャック装置3またはフロントチ� �ック3aが軸方向に移動可能である場合には、 その移動により管材1の突き出し長さLをL/Dが� ��記範囲内となるように調整してもよい。

 図2はフローティングチャック装置2を使� �する場合の例を示す。フローティングチャ� �ク装置2は、加工前の芯合わせに使用される� ��ジショニングチャック2aと、加工中に長尺� �材を保持する保持位置(チャックの軸方向位� ��)を上下左右に調整可能なフローティングチ ャック2bとを備える。フローティングチャッ� ��2bは、チャック装置2の移動またはフローテ� ��ングチャック2bそれ自体を軸方向に移動可� �にすることにより、軸方向に移動可能にし� �もよい。図示しないが、通常はフローティ� �グチャック2bの後方(管材の中央側)にリジッ� ��型のリアチャックが配置される。図示のフ� ��ーティングチャック装置では、図4に示すフ ローティングチャック装置2とは異なり、ポ� �ショニングチャック2aの芯合わせ位置を管材 軸方向に調節可能である。これは、ポジショ ニングチャック2aの軸方向アーム2a’を例え� �油圧によりチャック装置2の本体から伸縮さ� ��ることにより行われる。

 フローティングチャック装置2を使用する場 合には、長尺管材1の加工側の端面からフロ� �ティングチャック2bの端面までの距離L(加工� ��の管材の突き出し長さ)と、長尺管材1の端� �からポジショニングチャック2aの芯合わせ位 置(ポジショニングチャックの中央地点)まで� ��距離L’(芯合わせ時の管材の突き出し長さ)� ��それぞれと長尺管材1の外径Dとの比L/D及びL� ��/Dが以下の範囲となる位置で保持する。
(1')外径Dが88.9mm未満の長尺管材1では、
 (1'-1)t/D(肉厚/外径比)が0.07以下の場合:L/Dが3. 0以上で、L’/Dが3.0以下;
 (1'-2)t/Dが0.07を超える場合:L/Dが2.5以上で、L� ��/Dが3.0以下;
(2')外径Dが88.9mm以上、139.7mm以下の長尺管材1� �は、
 (2'-1)t/Dが0.07以下の場合:L/Dが2.0以上で、L’/ Dが2.0以下
 (2'-2)t/Dが0.07を超える場合:L/Dは1.5以上で、L� ��/Dが2.0以下;
(3')外径Dが139.7mmを超える長尺管材1では:
 (3'-1)t/Dが0.07以下の場合:L/Dは1.5以上で、L’/ Dが1.5以下;
 (3'-2)t/Dが0.07を超える場合:L/Dは1.0以上で、L� ��/Dが1.5以下。

 フローティングチャックの場合、管材1の突 き出し長さの上限はL’/Dにより規定されるの で、L/Dの上限は特に制限されない。
 フローティングチャック2bからの管材1の突� ��出し長さLは、通常のチャック装置に関して 上述したのと同様にして調整することができ る。ポジショニングチャック2aからの突き出� ��長さ(即ち、該チャックによる芯合わせ位置 )L’は、ポジショニングチャック2aの軸方向� �置を変化させることにより調整できる。

 本発明において、長尺管材1の外径Dや肉� �tに応じて、管材の突き出し長さL,L’とその� ��径Dとの比L/D,L’/Dの最適範囲を変えている� �は、外径Dが大きくなるほど、また肉厚tが薄 くなるほど、チャック装置2,3の保持圧力によ る変形量が大きくなり、変形部が加工範囲に 及ぶようになるからである。

 また、本発明において管材の突き出し長さL ,L’と外径Dの比L/D,L’/Dを前記範囲内として� �るのは、以下の理由によるものである。
 すなわち、L/Dが下限値より小さいと、長尺� ��材1の突き出し長さが不十分で、フロントチ ャック3aやフローティングチャック2bで保持� �た際に、保持圧力による変形がねじ切削す� �完全ねじ部まで及んでしまい、完全ねじ部� �一部、特に管中央部側に黒皮が残る。一方� �L/Dが上限値を超えると、長尺管材1の突き出� ��長さが長すぎ、その端部曲がりの影響によ� ��、切削した完全ねじ部の一部、特に管端側� ��黒皮が残る。

 フローティングチャック装置2を使用する 場合、ポジショニングチャック2aの芯合せ位� ��が、フローティングチャック2bから200mm以下 の位置に存在するフローティングチャック装 置2を使用することが望ましい。即ち、図2に� ��いて、ポジショニングチャック2bの芯合わ� �位置(該チャックの中央位置)とフローティン グチャック2a端面との距離Aが200mm以下となる� ��うにすることが望ましい。

 本発明により、ポジショニングチャック2 aによる芯合せ位置が、フローティングチャ� �ク2bから200mm以下の位置となるフローティン� ��チャック装置2もまた提供される。フローテ ィングチャック2aによる芯合わせ位置がフロ� ��ティングチャック2bから200mmを超えると、長 尺管材1の先端曲がりが大きい場合に、フロ� �ティングチャック2bの振れ回りが大きくなっ て、フローティングチャック装置2の振動が� �きくなり、最大回転数を低下させなければ� �らなくなる。

 フローティングチャック装置2は、図4に� �すような、ポジショニングチャッック2aの位 置を軸方向に移動できない(従って、芯合わ� �位置が固定されている)種類の装置であって� ��よい。その場合でも、望ましくは、ポジシ� ��ニングチャック2aによる芯合わせ位置がフ� �ーティングチャック2bから200mm以下となるよ� ��に装置を設計し、長尺管材1の突き出し長さ Lを調整することにより、L/DおよびL’/Dが本� �明の範囲内となる条件で長尺管材1をチャッ� ��装置2に保持することが可能となりうる。た だし、芯合わせ位置が固定されていると、長 尺管材の外径Dと肉厚tによっては、本発明の� ��法を実施できない場合がある。従って、図2 に示すようなポジショニングチャック2aの軸� ��向位置が移動可能で、長尺管材1の芯合わせ 位置を変更できる種類のフローティングチャ ック装置を使用することが好ましい。

 フローティングチャック装置2による長尺 管材1の保持方法(チャック装置の操作方法)は 従来技術に関して説明したように実施できる 。長尺管材1の加工側の管端をチャック装置� �挿入する。この時にポジショニングチャッ� �2aの位置は、管材端部に加工すべきねじの完 全ねじ部と不完全ねじ部との境界位置(図3の1 d)になり、かつフローティングチャック2bか� �の管材1の突き出し長さLとポジショニングチ ャック2aからの管材1の突き出し長さL’が、� �発明で規定するL/DおよびL’/Dを満たすよう� �行う。必要であれば、ポジショニングチャ� �ク2a、チャック装置2及び/又はフローティン� ��チャック2bの軸方向位置を移動させる。

 管材1を、図示しないリジッド型のリアチ ャックとポジショニングチャック2aとにより� ��持し、ポジショニングチャック2aを上下左� �方向に移動させて、完全ねじ部と不完全ね� �部との境界位置で管材1の芯合わせを行う。� ��の後、フローティングチャック2bを必要に� �じて上下左右に動かして管材1を保持し、ポ� ��ショニングチャック2aを開放すると管材1の� ��出しが達成される。こうして、所定の突き� ��し長さLおよびL’を与えるようにリアチャ� �クとフローティングチャック2bにより保持さ れた管材1の端部の側面にねじの切削加工を� �す。