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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Werkzeughaltevorrichtung, welche
an einer Spindel eines Maschinenwerkzeugs angebracht ist, um ein
Werkzeug zum Bearbeiten eines Werkstücks zu halten.
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Beschreibung
des betroffenen Stands der Technik
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Wenn
ein Bearbeiten wie z.B. Schneiden und Schleifen eines Werkstücks durchgeführt wird,
werden eine Schmierung des Werkstücks und eines Bearbeitungswerkzeugs
und ein Kühlen
einer durch die Bearbeitung erzeugten Wärme durch Sprühen einer
Arbeitsflüssigkeit
wie z.B. Öl
und eine Emulsion in einem flüssigen Zustand
oder Zerstäuben
der Flüssigkeit,
um sie auf einer Fläche
des zu bearbeitenden Werkstücks
von einer Düse,
welche in Richtung einer Umgebung einer Bearbeitungsstelle vorgesehen
ist, durchgeführt,
um eine Herstellungsgenauigkeit zu verbessern und eine Lebensdauer
des Bearbeitungswerkzeugs zu erhöhen.
Im Fall eines Zerstäubens
der Arbeitsflüssigkeit,
um sie zu sprühen,
wurde ein Verfahren eines Mischens der Arbeitsflüssigkeiten von unterschiedlichen
Arten wie z.B. Öl
und Wasser und eines darauffolgenden Sprühens der Arbeitsflüssigkeiten
auf die bearbeitete Fläche
des Werkstücks
oder ein Verfahren eines Bereitstellens mehrerer Düsen zum
Sprühen
der Arbeitsflüssigkeiten
von unterschiedlichen Arten auf die bearbeitete Fläche des
Werkstücks
von den entsprechenden Düsen
vorgeschlagen.
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Da
jedoch die Arbeitsflüssigkeit
kontinuierlich während
einer Bearbeitungszeit des Werkstücks zugeführt wird, um ausreichende Schmierungs-
und Kühlungswirkungen
während
der Bearbeitung zu erreichen, besteht das Problem, dass eine große Menge
von Arbeitsflüssigkeit
benötigt
wird, wenn die Arbeitsflüssigkeit
in dem flüssigen
Zustand gesprüht
wird. Insbesondere, da eine nicht verbrennbare Emulsion als Industrieabfall behandelt
werden muss, wenn sie unbrauchbar geworden ist, gibt es das Problem,
dass hohe Kosten zum Verarbeiten einer großen Menge von gebrauchter oder
alter Emulsionen entstehen. Andererseits gibt es das Problem, dass,
im Fall eines Sprühens
der Arbeitsflüssigkeit,
nachdem sie zerstäubt
wurde, um die Benutzungsmenge der Arbeitsflüssigkeit zu reduzieren, zu
viel Öl
auf Grund der geringen Masse des Öls in der Luft verstreut wird,
wenn das Öl
zerstäubt
und versprüht
wird, und deshalb keine ausreichende Menge des Öls an der bearbeiteten Fläche des
Werkstücks
anhaftet, wodurch die Schmierung des Werkstücks und des Bearbeitungswerkzeugs
und die Kühlung
der Wärme
nicht ausreichend durchgeführt
werden. Zusätzlich
gibt es ferner das Problem, dass es absehbar ist, dass das Verstreuen
des zerstäubten Öls im Bezug
auf eine Fabrikumgebung das Risiko eines Feuers bedingt, menschliche
Körper
beeinflusst und dergleichen. Ferner wird bei dem Verfahren eines
Sprühens
der Mischlösung
aus Wasser und Öl
oder eines Sprühens
dieser von den getrennten Düsen,
wie zuvor beschrieben, auf die bearbeitete Fläche auch zu viel Öl in der
Luft verteilt und deshalb ergibt sich das gleiche Problem.
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Um
die zuvor beschriebenen Probleme zu lösen, wurde deshalb in den vergangenen
Jahren ein Verfahren zum Erzeugen eines Wassertropfens mit einem Ölfilm durch
Formen von Wasser, welches von einer Außenseite zugeführt wird,
zu einem Wassertropfen und Ausbilden des Ölfilms auf einer Fläche des
Was sertropfens zu einer Arbeitsflüssigkeit und Bearbeiten des
Werkstücks,
während
diese Arbeitsflüssigkeit
auf das Werkstück
gesprüht
wird, vorgeschlagen (siehe z.B. JP-A-2001-150294).
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Kurzzusammenfassung
der Erfindung
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Im
Falle des Verfahrens eines Erzeugens des Wassertropfens mit Ölfilm als
eine Arbeitsflüssigkeit
und einem nachfolgenden Zuführen
der Arbeitsflüssigkeit
zu dem Werkstück
wie zuvor beschrieben, gibt es jedoch, da eine Vorrichtung zum Erzeugen
des Wassertropfens mit Ölfilm
herkömmlicherweise
an der Außenseite
der Werkzeughaltevorrichtung eingerichtet wurde, Probleme, dass
eine Ansprechempfindlichkeit gering ist, wenn der Wassertropfen
mit Ölfilm
zu dem Werkstück
zugeführt
wird, und die freigesetzte Menge des Wassertropfens mit Ölfilm zu
dem Werkstück
unzureichend ist. Insbesondere ist, da der Wassertropfen mit Ölfilm an
einer Position entfernt von der Werkzeughaltevorrichtung erzeugt
wird, die Zeit, nachdem ein Ventil zum Zuführen von benötigter Luft
zum Erzeugen des Wassertropfens mit Ölfilm geöffnet wird, um die Luft zuzuführen, bis
der erzeugte Wassertropfen mit Ölfilm über die
Werkzeughaltevorrichtung und das Werkzeug zu dem Werkstück zugeführt wird,
lang und ferner tritt in dem Verfahren ein Verlust auf, bis der
erzeugte Wassertropfen mit Ölfilm zu
dem Werkstück
zugeführt
ist, was es unmöglich
macht, eine ausreichende Menge der Wassertropfen mit Ölfilm zu
dem Werkstück
zuzuführen.
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Die
vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der zuvor beschriebenen
Umstände
erstellt, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine
Werkzeughaltevorrichtung bereitzustellen, welche eine hohe Ansprechempfindlichkeit
aufweist, wenn ein erzeugter Wassertropfen mit Ölfilm einem Werkstück zugeführt wird,
und welche geeignet ist, eine ausreichende Menge der Wassertropfen
mit Ölfilm
zu dem Werkstück
zuzuführen.
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Um
die zuvor beschriebene Aufgabe zu lösen, ist bei der Erfindung
nach Anspruch 1 in einer Werkzeughaltevorrichtung, welche an einem
Maschinenwerkzeug angebracht ist und ein Werkzeug zum Bearbeiten eines
Werkstücks
hält, die
Werkzeughaltevorrichtung aus einem Werkzeugbefestigungsteil, welches
mit einer Spindel des Maschinenwerkzeugs verbunden ist, wobei an
dem Teil das Werkzeug angebracht ist, und einem Halteteil, welches
an einer Körperseite
des Maschinenwerkzeugs befestigt ist und das Werkzeugbefestigungsteil
in einer drehbaren Art und Weise über ein Lager hält, gebildet
und ist dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeugbefestigungsteil
in seiner Innenseite eine Nebel erzeugende Düse, welche in einer zylindrischen Form
ausgebildet ist, in welcher ein Zerstäubungsraum in ihrer Mitte ausgebildet
ist, um sich nach vorne zu öffnen,
und ein Öleinführungsdurchgang,
welcher mit einem Rückseitenabschnitt
des Zerstäubungsraums
verbunden ist, und ein Wassereinführungsdurchgang, welcher mit
einem Vorderseitenabschnitt des Zerstäubungsraums in Verbindung steht,
ausgebildet sind, und eine vordere Düse, welche in einem Vorderseitenabschnitt
der Nebel erzeugenden Düse
angeordnet ist und an einen Rückendenabschnitt
des Werkzeugs stößt, um mit
einem Durchgang in dem Werkzeug, welcher innerhalb des Werkzeugs
ausgebildet ist, in Verbindung zu stehen, enthält, dass ein Ölzuführungsdurchgang
zum Zuführen
von Öl
zu dem Öleinführungsdurchgang durch
ein Trägergas,
welches aus komprimierter Luft besteht, und ein Wasserzuführungsdurchgang
zum Zuführen
von Wasser zu dem Wassereinführungsdurchgang
in dem Halteteil ausgebildet sind, und dass, wenn das Öl, welches über den Öl zuführungsdurchgang
und den Öleinführungsdurchgang
den Zerstäubungsraum erreicht,
das Öl
durch einen Luftstrom des Trägergases,
welches aus komprimierter Luft besteht, zerstäubt wird, das Wasser, welches
von dem Wasserzuführungsdurchgang
und dem Wassereinführungsdurchgang
zugeführt
wird, in dem Zerstäubungsraum
durch einen Luftstrom von Öl
enthaltender komprimierter Luft, die das zerstäubte Öl enthält, zu einem Wassertropfen
ausgebildet wird, um einen Wassertropfen mit Ölfilm zu erzeugen, in welchem
der Ölfilm
an einer Fläche
des Wassertropfens ausgebildet ist, und der Wassertropfen mit Ölfilm durch
die vordere Düse
und den Durchgang im Werkzeug zu dem Werkstück zugeführt wird.
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Ferner
ist in der Erfindung nach Anspruch 2 die Werkzeughaltevorrichtung
nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass Einfallswinkel des Öleinführungsdurchgangs
und des Wassereinführungsdurchgangs bezogen
auf den Zerstäubungsraum
in der Nebel erzeugenden Düse
ausgebildet sind, um spitze Winkel zu sein.
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Ferner
ist in der Erfindung nach Anspruch 3 die Werkzeughaltevorrichtung
nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Zerstäubungsraum
der Nebel erzeugenden Düse
ausgebildet ist, um hindurch bis zu einer hinteren Endfläche der
Nebel erzeugenden Düse
zu verlaufen, dass ein Lufteinführungsdurchgang
in dem Werkzeugbefestigungsteil ausgebildet ist, um mit dem Zerstäubungsraum,
welcher hindurch bis zu der hinteren Endfläche verläuft, in Verbindung zu stehen,
und dass das Zerstäuben
des Öls
und das Erzeugen des Wassertropfens mit Ölfilm in dem Zerstäubungsraum
durch ein Zuführen
komprimierter Luft von der Außenseite
zu dem Lufteinführungsdurchgang
gefördert
wird.
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In
der Werkzeughaltevorrichtung der Erfindung nach Anspruch 1 wird,
wenn das Öl,
welches über
den Ölzuführungsdurchgang
und den Öleinführungsdurchgang
zugeführt
wird, den Zerstäubungsraum
erreicht, das Öl
durch den Luftstrom des Trägergases,
welches aus komprimierter Luft besteht, zerstäubt und dann das Wasser, welches
von dem Wasserzuführungsdurchgang
und dem Wassereinführungsdurchgang
zugeführt wird,
in dem Zerstäubungsraum
durch den Luftstrom Öl
enthaltender komprimierter Luft, die das zerstäubte Öl enthält, zu dem Wassertropfen ausgebildet,
um den Wassertropfen mit Ölfilm
zu erzeugen, in welchem der Ölfilm
an der Fläche
des Wassertropfens ausgebildet ist, und der Wassertropfen mit Ölfilm durch
die vordere Düse
und den Durchgang in dem Werkzeug zu dem Werkstück zugeführt. Da eine Position, in welcher
der Wassertropfen mit Ölfilm
erzeugt wird, an einer Position äußerst dicht
bei dem Werkzeug ausgebildet ist, kann daher die Ansprechempfindlichkeit,
wenn der Wassertropfen mit Ölfilm
dem Werkstück
zugeführt
wird, verbessert werden. Das heißt, da der Verlauf, bevor der
erzeugte Wassertropfen mit Ölfilm
dem Werkstück
zugeführt wird,
kurz ist, kann die Antwortzeit bis der Wassertropfen mit dem angebrachten Ölfilm, nachdem
das Ventil, welches die notwendige komprimierte Luft zum Erzeugen
des Wassertropfens mit dem Ölfilm
zuführt,
geöffnet wurde,
und die Öl
enthaltende komprimierte Luft herausgeführt wird, um den Wassertropfen
mit Ölfilm
zu erzeugen, durch den Durchgang in dem Werkzeug zu dem Werkstück zugeführt wird,
verkürzt
werden.
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Da
die Einfallswinkel des Öleinführungsdurchgangs
und des Wassereinführungsdurchgangs
bezogen auf den Zerstäubungsraum
in der Nebel erzeugenden Düse
als spitze Winkel ausgebildet sind, können in der Erfindung nach
Anspruch 2 das Öl
und das Wasser gleichmäßig in die
Nebel erzeugende Düse,
welche sich mit hoher Geschwindigkeit dreht, zugeführt werden.
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In
der Erfindung nach Anspruch 3 ist der Zerstäubungsraum in der Nebel erzeugenden
Düse ausgebildet,
um kontinuierlich bis zu der hinteren Endfläche zu verlaufen, wobei der
Luftzuführungsdurchgang,
welcher kontinuierlich bis zu der hinteren Endfläche verläuft und mit dem Zerstäubungsraum
in Verbindung steht, in dem Werkzeugbefestigungsteil ausgebildet
ist, wobei die komprimierte Luft von der Außenseite zu dem Lufteinführungsdurchgang
zugeführt
wird und das Zerstäuben
des Öls
und das Erzeugen des Wassertropfens mit Ölfilm in dem Zerstäubungsraum
gefördert
werden, wodurch es möglich
ist, in einer Werkzeughaltevorrichtung verwendet zu werden, welche
ein Zuführungssystem
mit drei Systemen bestehend aus Wasser, Öl und komprimierter Luft, und
komprimierter Luft verwendet.
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Kurzbeschreibung
der verschiedenen Ansichten der Zeichnungen
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1 ist
eine Seitenansicht eines Spindelteils eines Maschinenwerkzeugs,
an welchem eine Werkzeughaltevorrichtung gemäß einer Ausführungsform
angebracht ist;
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2 ist
eine Schnittansicht, welche die Innenseite der Werkzeughaltevorrichtung
gemäß der Ausführungsform
zeigt;
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3A und 3B sind
eine Vorderseitenansicht (3a) und
einer Schnittansicht (3b) einer Nebel erzeugenden
Düse;
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4 ist
eine schematische Darstellung eines Zuführungssystems gemäß der Ausführungsform;
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5 ist
eine Schnittansicht, welche die Innenseite einer Werkzeughaltevorrichtung
gemäß einer
weiteren Ausführungsform
zeigt;
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6 ist
eine schematische Ansicht, welche die Struktur einer herkömmlichen
Werkzeughaltevorrichtung zeigt; und
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7 ist
eine konzeptionelle Ansicht von Wassertropfen mit Ölfilmen
und einer Fläche
eines Werkstücks,
auf welches die Wassertropfen mit Ölfilmen angebracht sind.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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Nachfolgend
wird eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
beschrieben werden. Zuerst wird die Kurzdarstellung eines Maschinenwerkzeugs 2,
an welchem eine Werkzeughaltevorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform
angebracht ist, unter Bezugnahme auf 1 beschrieben
werden. 1 ist eine Seitenansicht eines
Spindelteils 3 des Maschinenwerkzeugs 2, an welchem die
Werkzeughaltevorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform angebracht ist.
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Wie
in 1 gezeigt, weist das Maschinenwerkzeug 2,
z.B. ein Bearbeitungszentrum, im Allgemeinen das Spindelteil 3 von
einer zylindrischen Form auf, an welchem die Werkzeughaltevorrichtung 1 angebracht ist,
welche ein Werkzeug 6 zum Bearbeiten eines Werkstücks hält. Eine
Spindel 4, welche von einer Antriebsquelle des Maschinenwerkzeugs 2 drehend
angetrieben ist, ist im Wesentlichen in einer Mitte des Spindelteils 3 angeordnet
und die Werkzeughaltevorrichtung 1 ist an einem vorderen
Ende der Spindel 4 angebracht, wodurch sich das Werkzeug 6 dreht,
um das Werkstück
zu bearbeiten.
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Die
Werkzeughaltevorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform ist aus einem Werkzeugbefestigungsteil 10,
an welchem das Werkzeug 6 befestigt ist, und einem Halteteil 20,
welches das Werkzeugbefestigungsteil 10 in einer drehbaren
Art und Weise hält,
gebildet, wie nachfolgend im Detail beschrieben. Das Werkzeugbefestigungsteil 10 ist
mit der zuvor beschriebenen Spindel 4 verbunden und das
Halteteil 20 ist mit einer vorderen Fläche des Spindelteils 3,
welches an der Körperseite
des Maschinenwerkzeugs 2 befestigt ist, befestigt. Wenn
das Werkzeugbefestigungsteil 10 mit der Spindel 4 verbunden
ist, wird die Verbindung durch Einpassen eines Einpassvorsprungsabschnitts 13 des
Werkzeugbefestigungsteils 10, welcher später beschrieben
werden wird, in einen Einpassaussparungsabschnitt 5 der
Spindel 4 erreicht.
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Ein
Durchgangsteil 22 (siehe 2), welches
später
beschrieben werden wird, zum Zuführen
von Öl und
komprimierter Luft und Wasser zu der Werkzeughaltevorrichtung 1 ist
an dem Halteteil 20 angebracht und, wenn die Werkzeughaltevorrichtung 1 an
dem Maschinenwerkzeug 2 wie in 2 gezeigt
angebracht ist, ist ein hinteres Ende des Durchgangsteils 22 in
ein Befestigungsteil 23, welches mit dem Spindelteil 3 verbunden ist,
eingepasst und damit verbunden. Dadurch werden Öl und Wasser von einem Zuführungssystem,
welches später
beschrieben werden wird (siehe 6) durch
einen Ölzuführungsdurchgang 24 und
einen Wasserzuführungsdurchgang 25 zu
der Werkzeughaltevorrichtung 1 zugeführt.
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Die
Kurzdarstellung des Maschinenwerkzeugs 2, an welches die
Werkzeughaltevorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform befestigt ist, wurde
zuvor beschrieben. Als nächstes
wird die Konstruktion der Werkzeughaltevorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform
unter Bezugnahme auf 2 und 3A und 3B beschrieben
werden. 2 ist eine Schnittansicht, welche
die Innenseite einer Werkzeughaltevorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform
zeigt, und 3A und 3B sind
eine Vorderseitenansicht (3A) und
eine Schnittansicht (3B) einer Nebel erzeugenden
Düse 40,
welche in die Werkzeughaltevorrichtung 1 eingebaut ist.
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In 2 ist
die Werkzeughaltevorrichtung 1 aus einem Werkzeugbefestigungsteil 10,
welches mit der Spindel 4 des Maschinenwerkzeugs 2 verbunden
ist, und dem Halteteil 20, welches mit der Körperseite
des Maschinenwerkzeugs 2 verbunden ist, um das Werkzeugbefestigungsteil 10 in
einer drehbaren Art und Weise zu halten, gebildet, wie zuvor beschrieben.
Ferner ist in dem Werkzeugbefestigungsteil 10 die Nebel
erzeugende Düse 40,
welche einen Hauptbestandteil der vorliegenden Erfindung bildet,
eingebaut, wie nachfolgend beschrieben werden wird.
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Zunächst ist
das Werkzeugbefestigungsteil 10 aus einem Drehteil 11,
in welchem die Nebel erzeugende Düse 40 eingebaut ist,
und einem Aufspannvorrichtungsteil 12 zum Befestigen des
Werkzeugs 6 an dem Werkzeugbefestigungsteil 10 gebildet.
Das Drehteil 11 ist aus einem Metallmaterial ausgebildet.
An einer Seite davon, wo das Werkzeug 6 befestigt ist (nachfolgend
eine vordere Endseite genannt), ist die Nebel erzeugende Düse 40 an
seiner Innenseite eingebaut und sein äußerer Umfang ist in einer zylindrischen
Form als ein eingebauter Abschnitt 14, was ein von einem
Halteteil 20 gehaltener Abschnitt ist, ausgebildet. Ferner
ist eine Seite des Drehteils 11, an welcher das Maschinenwerkzeug 2 angeordnet
ist (nachfolgend die hintere Endseite genannt), in einer abgeschnittenen
konischen Form als ein Einpassvorsprungsabschnitt 13 ausgebildet,
welcher in den Einpassaussparungsabschnitt 5 der Spindel 4,
die zuvor beschrieben wurde, eingepasst ist. Weiterhin ist ein Abschnitt
zwischen dem Einpassvorsprungsabschnitt 13 und dem eingebauten
Abschnitt 14 als ein Flanschabschnitt 15 ausgebildet
und das Halteteil 20 (genauer gesagt eine hintere Endfläche eines
Haltezylinderteils 21 des Halteteils 20, welches
später
beschrieben werden wird) stößt an einer
vorderen Endseite des Flanschabschnitts 15, während eine
vordere Endfläche
der Spindel 4 an eine hintere Endseite des Flanschabschnitts 15 stößt.
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In
dem eingebauten Abschnitt 14 des Drehteils 11 ist
ein Düseneinpassaussparungsabschnitt 18 in seiner
Mitte ausgebildet, um sich nach vorne zu öffnen, und die Nebel erzeugende
Düse 40 und
eine vordere Düse 50 sind
in den Düseneinpassaussparungsabschnitt 18 eingesetzt.
In dem eingebauten Abschnitt 14 sind durch Bohren mehrere Ölverbindungsdurchgänge 16 und
Wasserverbindungsdurchgänge 17 (im
Falle dieser Ausführungsform
vier von jedem), welche den Düseneinpassaussparungsabschnitt 18 und
die äußere Umfangsfläche des
eingebauten Abschnitts 14 durchdringen, vorgesehen. Der Ölverbindungsdurchgang 16 ist
an einer hinteren Seite des Düseneinpassaussparungsabschnitts 18 ausgebildet
und der Wasserverbindungsdurchgang 17 ist an einer vorderen
Seite des Düseneinpassaussparungsabschnitts 18 ausgebildet.
An den äußeren Umfängen der Ölverbindungsdurchgänge 16 und
der Wasserverbindungsdurchgänge 17 sind
Nuten in Umfangsrichtung derart vorgesehen, dass obere Endöffnungen
der mehreren Ölverbindungsdurchgänge 16 und
Wasserverbindungsdurchgänge 17 miteinander
in Verbindung stehen.
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Die
Nebel erzeugende Düse 40 erzeugt
einen mit einem Ölfilm 110 versehenen
Wassertropfen (siehe 7) aus Öl enthaltender komprimierter
Luft, die Öl
enthält,
welches durch Zu führen
von Öl
und komprimierter Luft über
den Ölzuführungsdurchgang 24,
welcher später
beschrieben werden wird, in einem Zerstäubungsraum 41 zerstäubt wird,
und Wasser, welches durch den Wasserzuführungsdurchgang 25,
welcher später
beschrieben werden wird, zugeführt
wird, und die vordere Düse 50 stößt den von
der Nebel erzeugenden Düse 40 erzeugten
Wassertropfen mit Ölfilm 110 aus.
Die Nebel erzeugende Düse 40 wird
später
im Detail beschrieben werden.
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Das
Aufspannvorrichtungsteil 12, welches das Werkzeugbefestigungsteil 10 bildet,
ist an dem vorderen Endabschnitt des Werkzeugbefestigungsteils 10 angeordnet
und durch Einsetzen des Werkzeugs 6 in einen Einsetzabschnitt,
welcher in der Mitte des Werkzeugbefestigungsteils 10 ausgebildet
ist, und durch Drehen in der rechtsdrehenden Richtung aus Sicht
der vorderen Endseite wird das Werkzeug 6 an dem Werkzeugbefestigungsteil 10 festgemacht
und befestigt. Wenn das Werkzeug 6 auf diese Art und Weise
an dem Werkzeugbefestigungsteil 10 befestigt ist, stößt die zuvor
beschriebene vordere Düse 50 an
den hinteren Endabschnitt des Werkzeugs 6, wie in 2 gezeigt.
In dem Werkzeug 6 ist ein Durchgang 7 in dem Werkzeug zum
Zuführen
des Wassertropfens mit Ölfilm 110 zu
dem Werkstück
ausgebildet, um entlang seiner Drehachse dadurch zu verlaufen.
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Das
Halteteil 20, welches das zuvor beschriebene Werkzeughalteteil 10 schwenkbar
und drehbar hält, ist
aus dem Haltezylinderteil 21, welches in einer im Wesentlichen
zylindrischen Form ausgebildet ist, um an dem äußeren Umfang des eingebauten
Abschnitts 14 des Drehteils 11 vorgesehen zu sein,
dem Durchgangsteil 22, welches über ein Verbindungsteil 26 mit
einer Seite des Haltezylinderteils 21 verbunden ist, und
dem Befestigungsteil 23, welches an dem hinteren Ende des
Durch gangsteils 22 eingepasst ist und an dem Spindelteil 3 des
zuvor beschriebenen Maschinenwerkzeugs 2 befestigt ist,
gebildet. In dem Befestigungsteil 23 sind das Verbindungsteil 26,
das Durchgangsteil 22 und das Haltezylinderteil 21 der Ölzuführungsdurchgang 24 und
der Wasserzuführungsdurchgang 25,
welche jeweils mit den Ölverbindungsdurchgängen 16 und
den Wasserverbindungsdurchgängen 17 des
zuvor beschriebenen Drehteils 11 in Verbindung stehen,
ausgebildet. O-Ringe 27 sind an den äußeren Umfängen der oberen und unteren
Enden des Verbindungsteils 26, welches das Haltezylinderteil 21 und
das Durchgangsteil 22 verbindet, vorgesehen, um zu verhindern,
dass Öl
und Wasser aus Verbindungsabschnitten des Haltezylinderteils 21 und
der entsprechenden Zuführungsdurchgänge 24 und 25 des
Verbindungsteils 26 und Verbindungsabschnitte des Verbindungsteils 26 und
der entsprechenden Versorgungsdurchgänge 24 und 25 des
Durchgangsteils 22 entweichen.
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Ein
Lagereinpassungsaussparungsabschnitt 32 einer Aussparungsform
ist an einer inneren Umfangsfläche
einer hinteren Endseite des zuvor beschriebenen Haltezylinderteils 21 ausgebildet
und ein Dichtungseinpassungsaussparungsabschnitt 28 einer
Aussparungsform ist an einer vorderen Seite des Lagereinpassungsaussparungsabschnitts 32 ausgebildet.
Zwei Lager 33 sind in den Lagereinpassungsaussparungsabschnitt 32 parallel
in der axialen Richtung eingepasst. Bei dem Lager 33 ist
sein Außenring
in die Lagereinpassungsaussparungsabschnittseite 32 eingepasst
und das Drehteil 11 des Werkzeugbefestigungsteils 10 ist
in seinen Innenring eingepasst. Deshalb wird das Werkzeugbefestigungsteil 10 gehalten,
um sich an dem Halteteil 20, welches das Haltezylinderteil 21 aufweist,
drehen zu können.
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Vier
Dichtungen 29 werden an dem Dichtungseinpassungsaussparungsabschnitt 28 parallel
in der axialen Richtung über
ein Dichtungsbefestigungsteil 30 befestigt. Die Dichtung 29 ist
vorgesehen, um zu verhindern, dass Öl oder Wasser, welche zu der
Nebel erzeugenden Düse 40 zugeführt werden,
nach außen
zwischen dem Drehteil 11 des Werkzeugbefestigungsteils 10 und
dem Haltezylinderteil 21 des Halteteils 20 entweichen.
Die Dichtung 29 ist in dem Dichtungseinpassungsaussparungsabschnitt 28 durch
das Dichtungsbefestigungsteil 30 befestigt und das Dichtungsabdichtungs-
und Befestigungsteil 31 ist mit einem Gewinde von der vorderen
Endseite des Dichtungseinpassungsaussparungsabschnitts 28 befestigt,
wodurch die Dichtung 29 an dem Haltezylinderteil 21 befestigt
wird. In dem Dichtungsbefestigungsteil 30 sind die vorderen
Endabschnitte des Ölzuführungsdurchgangs 24 und
des Wasserzuführungsdurchgangs 25,
mit welchen der zuvor beschriebene Ölverbindungsdurchgang 16 und
der Wasserverbindungsdurchgang 17 in Verbindung stehen,
ausgebildet.
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Als
nächstes
wird die Konstruktion der Nebel erzeugenden Düse 40, welche in das
Drehteil 11 der Werkzeughaltevorrichtung 1 eingebaut
ist, unter Bezugnahme auf 3A und 3B beschrieben
werden. In 3A und 3B ist
die Nebel erzeugende Düse 40 in
einer zylindrischen Form aus rostfreiem Stahl oder dergleichen ausgebildet,
wobei der Zerstäubungsraum 41,
welcher durch Ausbilden eines Auslassanschlusses 48 an
einer Vorderseite geöffnet
ist, in ihrer Mitte ausgebildet ist, und wobei ein Öleinführungsdurchgang 42, welcher
mit einem hinteren Abschnitt des Zerstäubungsraums 41 in
Verbindung steht, und ein Wassereinführungsdurchgang 43,
welcher mit einem vorderen Abschnitt des Zerstäubungsraums 41 in
Verbindung steht, ausgebildet sind. Sie sind derart ausgebildet,
dass ein Einfallswinkel A des Öleinführungsdurchgangs 42 und des Wassereinführungsdurchgangs 43 bezogen
auf den Zerstäubungsraum 41 in
der Nebel erzeugenden Düse 40 ein
spitzer Winkel wird. Obwohl im Falle der dargestellten Ausführungsform
der Einfallswinkel A 60° beträgt (A=60°), kann der
Winkel unter Berücksichtigung
des Durchmessers oder dergleichen der Nebel erzeugenden Düse 40 ausgebildet
werden und ist vorzugsweise kleiner als 70° ausgestaltet. Indem der Einfallswinkel
A des Öleinführungsdurchgangs 42 und
des Wassereinführungsdurchgangs 43 bezogen
auf den Zerstäubungsraum 41 als
ein spitzer Winkel ausgebildet wird, können Öl und Wasser gleichmäßig zu dem
Zerstäubungsraum 41 der
Nebel erzeugenden Düse 40,
welche sich mit einer hohen Geschwindigkeit dreht, zugeführt werden.
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Wenn Öl und komprimierte
Luft zu dem Zerstäubungsraum 41 von
dem Öleinführungsdurchgang 42 geführt werden,
wird Öl
von einem Luftstrom eines Trägergases,
welches aus komprimierter Luft gebildet wird, zerstäubt, wenn
es den Zerstäubungsraum 41 erreicht,
und Wasser, welches von dem Wassereinführungsdurchgang 43 zugeführt wird,
wird in Wassertropfen an einer stromabwärtigen Seite des Zerstäubungsraums 41 durch
einen Luftstrom der Öl
enthaltenden komprimierten Luft, welche das zerstäubte Öl enthält, geformt, um
einen Wassertropfen mit Ölfilm 110 zu
erzeugen, in welchem der Ölfilm 111 auf
einer Fläche
des Wassertropfens 112 ausgebildet ist. Der Wassertropfen
mit Ölfilm 110 wird
von einem Ausgabeanschluss 48 durch die vordere Düse 50 und
den Durchgang 7 im Werkzeug zu dem Werkstück zugeführt.
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An
dem Außenumfang
nahe der Rückseite
der Nebel erzeugenden Düse 40 ist
eine Ölvorratsnut 44, wo
das Öl,
welches von dem Ölverbindungsdurchgang 16,
der in dem Drehteil 11 ausgebildet ist, zugeführt wird,
verweilt, entlang dem gesamten Umfang der Nebel erzeugenden Düse 40 ausgebildet.
Mehrere (vier im Falle der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsform)
der zuvor beschriebenen Öleinführungsdurchgänge 42 sind
in der Bodenfläche
der Ölvorratsnut 44 in
einer durchdringenden Art und Weise in der Durchmesserrichtung ausgebildet.
Da die Ölvorratsnut 44 auf
diese Art und Weise ausgebildet ist, kann das Öl, welches von dem Ölverbindungsdurchgang 16 zugeführt wird,
dazu bewegt werden, durch die Ölvorratsnut 44 in
den Öleinführungsdurchgang 42 zu
fließen.
Wenn die Nebel erzeugende Düse
in das Werkzeugbefestigungsteil 10 eingebaut ist, braucht
dadurch der Öleinführungsdurchgang 42 darin
nicht entsprechend der Position des Ölverbindungsdurchgangs 16 eingebaut
werden und deshalb kann der Zusammenbauvorgang vereinfacht werden.
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Vergleichbar
ist an dem Außenumfang
nahe der vorderen Seite der Nebel erzeugenden Düse 40 eine Wasservorratsnut 45,
wo das Wasser, welches von dem Wasserverbindungsdurchgang 17,
der in dem Drehteil ausgebildet ist, zugeführt wird, verweilt, entlang
dem gesamten Umfang der Nebel erzeugenden Düse 40 ausgebildet.
Mehrere (vier im Falle der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsform)
der zuvor beschriebenen Wassereinführungsdurchgänge 43 sind
in der Bodenfläche
der Wasservorratsnut 45 in einer durchdringenden Art und
Weise in der Durchmesserrichtung ausgebildet. Da die Wasservorratsnut 45 auf
diese Art und Weise ausgebildet ist, kann das Wasser, welches von
dem Wasserverbindungsdurchgang 17 zugeführt wird, dazu bewegt werden,
durch die Wasservorratsnut 45 in den Wassereinführungsdurchgang 43 zu
fließen.
Wenn die Nebel erzeugende Düse 40 in
das Werkzeugbefestigungsteil 10 eingebaut ist, braucht
daher der Wassereinführungsdurchgang 43 darin
nicht entsprechend zu der Position des Wasserverbindungsdurchgangs 17 eingebaut
zu werden und deshalb kann der Zusammenbauvorgang vereinfacht werden.
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Ferner
sind O-Ringnuten 46 zum Anbringen von O-Ringen 47 zum
Verhindern, dass Öl
entweicht, an beiden Seiten der Ölvorratsnut 44 der
Nebel erzeugenden Düse 40 ausgebildet
und O-ringnuten 46 zum
Anbringen von O-Ringen 47 zum Verhindern, dass Wasser entweicht,
sind an beiden Seiten der Wasservorratsnut 45 ausgebildet.
Verglichen mit der Struktur, in welcher die Sprühdüse innerhalb vorgesehen ist,
wie in der Vorrichtung zum Erzeugen und Mischen des Wassertropfens
mit einem Ölfilm,
die in der JP-A-2001-150294 offenbart ist, kann die Nebel erzeugende
Düse 40 gemäß dieser
Ausführungsform
mit der einfachen Struktur, in welcher der Zerstäubungsraum 41 und
die Einführungsdurchgänge 42 und 43 nur
in dem zylindrischen Zylinderteil vorgesehen sind, einfach Öl und Wasser
zerstäuben,
um den Wassertropfen mit Ölfilm
zu erzeugen.
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Die
Nebel erzeugende Düse 40 gemäß der Ausführungsform
ist zuvor beschrieben und ein Zuführungssystem, welches Öl und komprimierte
Luft und Wasser zu der Nebel erzeugenden Düse zuführt, wird unter Bezugnahme
auf 4 beschrieben werden. 4 ist eine
schematische Darstellung des Zuführungssystems
gemäß der Ausführungsform.
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In
dem Zuführungssystem
in 4 ist ein Mischventil 65, welches Öl und Luft
mischt, mit dem Ölzuführungsdurchgang 24 der
Werkzeughaltevorrichtung 1 verbunden. Das Mischventil 65 ist
mit einer Ölpumpe 65 zum
Zuführen
von Öl
durch eine Ölzuführungsleitung 66 verbunden
und ist von der Ölpumpe 64 zu
einem Öltank 63 über eine Ölversorgungsleitung 66 verbunden.
Eine Luftzuführungsleitung 62 ist
auch mit dem Mischventil 65 verbunden und die Luftzuführungsleitung 62 ist
mit einem Luftdruckregulierungsmechanismus 61 zum Regulieren
des Luftdrucks verbunden. Der Luftdruckregulierungsmechanismus 61 ist mit
einem Kompressor 60 zum Zuführen von Luft durch die Luftzuführungsleitung 62 verbunden.
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Ein
Wasserfilter 69 zum Filtern von Wasser ist mit dem Wasserzuführungsdurchgang 25 der
Werkzeughaltevorrichtung 1 verbunden. Der Wasserfilter 69 ist
mit einer Wasserpumpe 68 zum Zuführen von Wasser durch eine
Wasserzuführungsleitung 70 verbunden
und ist von der Wasserpumpe 68 über eine Wasserzuführungsleitung 70 mit
einem Wassertank 67, wo Wasser gelagert wird, verbunden.
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Als
nächstes
wird das Verfahren zum Erzeugen des Wassertropfens mit Ölfilm 110 in
der Nebel erzeugenden Düse 40 der
Werkzeughaltevorrichtung 1 aus Öl und komprimierter Luft und
Wasser, das/die zu der Werkzeughaltevorrichtung 1 zugeführt wird,
unter Bezugnahme auf 2–4 und 7 beschrieben
werden.
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Zuerst
wird die komprimierte Luft, welche von dem Kompressor 60 zugeführt wird,
von dem Luftdruckregulierungsmechanismus 61 reguliert,
um einen vorbestimmten Druck (welcher ein beliebiger Druck in dem Bereich
von 0,2 MPa bis 0,8 MPa ist) aufzuweisen, und dem Mischventil 65 zugeführt. Öl wird dem
Mischventil 65 von dem Öltank 63 durch
die Ölpumpe 64 zugeführt und
das Öl
und die komprimierte Luft, welche das Öl und die Luft sind, die von
dem Mischventil 65 gemischt werden, strömen von dem Ölverbindungsdurchgang 16 durch
den Ölzuführungsdurchgang 24 in
den Öleinführungsdurchgang 42 der
Nebel erzeugenden Düse 40. Wenn
sie von dem Öleinführungsdurchgang 42 den
Zerstäubungsraum 41 der
Nebel erzeugenden Düse 40 erreichen,
wird das Öl
in dem Zerstäubungsraum 41 durch
den Luftstrom des aus komprimierter Luft gebildeten Trägergases
zerstäubt
und ein Luftstrom der Öl
enthaltenden komprimierten Luft, welche das zerstäubte Öl enthält, wird
zu der stromabwärtigen
Seite des Zerstäubungsraums 41 gesprüht.
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Unterdessen
fließt
das Wasser, welches von dem Wassertank 67 durch die Wasserpumpe 68 zugeführt wird,
von dem Wasserverbindungsdurchgang 17 durch den Wasserzuführungsdurchgang 25 in
den Wassereinführungsdurchgang 43 der
Nebel erzeugenden Düse 40.
Wenn es von dem Wassereinführungsdurchgang 43 der
Nebel erzeugenden Düse 40 den
Zerstäubungsraum 41 erreicht,
wird das Wasser, welches von dem Wasserzuführungsdurchgang 43 zugeführt wird,
durch den Luftstrom der Öl
enthaltenden komprimierten Luft, welcher von der stromaufwärtigen Seite
des Zerstäubungsraums 41 strömt, an der
stromabwärtigen
Seite des Zerstäubungsraums 41 in
Wassertropfen ausgebildet, um den Wassertropfen mit Ölfilm 110 zu
erzeugen, bei welchem der Ölfilm 111 an
der Fläche
des Wassertropfens 112 ausgebildet ist. Die Wassertropfen
mit Ölfilm 110,
welche auf diese Art und Weise erzeugt sind, verlaufen durch die
vordere Düse 50 und
werden durch den Durchgang 7 in dem Werkzeug des Werkzeugs 6 zu
dem Werkstück 113 zugeführt. Die
Größe des Wassertropfens
mit Ölfilm 110,
welcher in der Nebel erzeugenden Düse 40 gemäß dieser
Ausführungsform
erzeugt wurde, beträgt
100 μm bis
200 μm.
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Bei
dieser Ausführungsform
wird jedoch, wenn der Wassertropfen mit Ölfilm 110 der bearbeiteten
Fläche
des Werkstücks 113 zugeführt wird,
eine Maschinenbearbeitung durchgeführt, während die Wassertropfen mit Ölfilm 110,
die von der Nebel erzeugenden Düse 40 wie
zuvor beschrieben erzeugt wurden, zu der bearbeiteten Fläche des
Werkstücks 113 zugeführt werden,
wobei der Ölfilm 111 auf
der Fläche
des Werkstücks 113 wie
in 7 gezeigt erzeugt wird und der Wassertropfen mit Ölfilm 110 an
dem Ölfilm 111 anhaftet. 7 ist
eine schematische Ansicht des Ölfilms 111 und
der Fläche
des Werkstücks 113,
an welcher der Wassertropfen mit Ölfilm 110 anhaftet.
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Die
zuvor beschriebene Nebel erzeugende Düse 40 weist zwei Systeme
von Zuführungswegen
auf, welche Öl
und komprimierte Luft durch den Ölzuführungsdurchgang 24 zuführen und
Wasser durch den Wasserzuführungsdurchgang 25 zuführen, aber
es kann, wie in 5 gezeigt, eine Nebel erzeugende
Düse 40a eingesetzt
werden, welche drei Systeme von Zuführungswegen aufweist, wobei
ein Weg zum Zuführen
komprimierter Luft zu den zuvor beschriebenen zwei Wegen hinzugefügt wird.
In diesem Fall ist die Rückseite
des Zerstäubungsraums 41 der
Nebel erzeugenden Düse 40a durchdrungen
ausgebildet und ein Lufteinführungsdurchgang 80 ist
in der Mitte des Drehteils 11 ausgebildet, um mit dem durchdrungenen
Zerstäubungsraum 41 in
Verbindung zu stehen, und die in 4 gezeigte
Luftzuführungsleitung 62 ist
mit dem Lufteinführungsdurchgang 80 verbunden.
Das Verhältnis
zwischen dem Luftdruck, welcher von dem Luftregulierungsmechanismus 61 zu
dem Lufteinführungsdurchgang 80 zugeführt wird,
und dem Luftdruck, welcher von dem Luftregulierungsmechanismus 61 zu
dem Mischventil 65 zugeführt wird, wird derart reguliert,
dass der erstgenannte hoch wird und die Druckdifferenz von beiden
wird auf einen vorbestimmten Druck oder weniger eingestellt (welcher gemäß der Versuchsdurchführung 0,05
MPa oder weniger beträgt),
wodurch der Wassertropfen mit Ölfilm 110 in
der Nebel erzeugenden Düse 40a ausgebildet
wird und gleichmäßig zu dem
Durchgang 7 in dem Werkzeug des Werkzeugs 6 zugeführt wird.
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Die
Konstruktion der Werkzeughaltevorrichtung 1 gemäß der Ausführungsform
und das Verfahren des Erzeugens des Wassertropfens mit Ölfilm 110 wurden
zuvor beschrieben. Als nächstes
werden Messtests der Antwortzeit, wenn der Wassertropfen mit Ölfilm 110 erzeugt
wird, und die Ausstoßmenge
der Wassertropfen mit Ölfilm 110,
welche für
die Werkzeughaltevorrichtung 1 gemäß dieser Ausführungsform
und die (in 6 gezeigte) herkömmliche
Werkzeughaltevorrichtung 100 erzielt werden, beschrieben
werden. Die herkömmliche
Werkzeughaltevorrichtung 100 weist die Nebel erzeugende
Vorrichtung 90 auf, welche Wassertropfen mit Ölfilm außerhalb
der Werkzeughaltevorrichtung 100 erzeugt, und welche die
Wassertropfen mit Ölfilm,
die in der Nebel erzeugenden Vorrichtung 90 erzeugt wurden,
zu der Werkzeughaltevorrichtung 100 durch den Nebelzuführungsdurchgang 91 zuführt, um
sie von dem Durchgang 7 in dem Werkzeug des Werkzeugs 6 zu
sprühen.
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Besondere
Beachtung wurde den Punkten geschenkt, dass, wenn der Wassertropfen
mit Ölfilm 110 zu
dem Werkstück 113 zugeführt wird,
wenn der Luftdruck der komprimierten Luft, die von einem Kompressor 60 zugeführt wird,
auf einen vorbestimmten Druck eingestellt ist, die Zeit (Antwortzeit),
von einem Erzeugen der Wassertropfen mit Ölfilm 110, bis eine
vorgegebene Menge von Wassertropfen mit Ölfilm 110 zu dem Werkstück 113 zugeführt ist,
nachdem eine Antriebsquelle gemäß der Drehfrequenz
der Werkzeughaltevorrichtung 1 eingeschaltet wurde, und
die Ausstoßmenge
der Wassertropfen mit Ölfilm 110 zu
dem Werkstück 113 unterschiedlich
sind, wobei die Zusammenhänge
zwischen der Drehfrequenz und der Antwortzeit, und der Drehfrequenz
und der Ausstoßmenge
bezüglich
der Werkzeughaltevorrichtung 1 gemäß dieser Ausführungsform
und der herkömmlichen
Werkzeughaltevorrichtung 100 gemessen werden. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 1 bzw. Tabelle 2 gezeigt. Die Ausstoßmenge der
Tabelle 2 ist die Ausstoßmenge
in dem Fall, dass die Zuführungsmenge
von dem von der Wasserpumpe 68 zugeführten Wasser 1 Liter pro Stunde
beträgt.
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Zunächst verringert
sich, wie in Tabelle 1 gezeigt, bei der Werkzeughaltevorrichtung 1 gemäß dieser Ausführungsform,
sogar wenn die Drehfrequenz von 0 auf 1000, 3000 und 5000 erhöht wird,
die Antwortzeit nur von 5 Sekunden auf 5 Sekunden, 7 Sekunden bzw.
10 Sekunden. Demgegenüber
waren in der herkömmlichen
Werkzeughaltevorrichtung 100 die Antwortzeiten bei den
entsprechenden Drehfrequenzen 21 Sekunden, 29 Sekunden, 53 Sekunden
und 102 Sekunden.
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Auf
diese Art und Weise neigt bei der herkömmlichen Werkzeughaltevorrichtung 100 die
Antwortzeit dazu, länger
zu werden, wenn die Drehfrequenz der Spindel 4 höher wird.
Dies ist so, da bei der herkömmlichen
Werkzeughaltevorrichtung 100 die Nebel erzeugende Vorrichtung 90,
welche den Wassertropfen mit Ölfilm 110 erzeugt,
außerhalb
der Werkzeughaltevorrichtung 100 vorgesehen ist, der Weg
von dem Ort, wo der Wassertropfen mit Ölfilm 110 erzeugt
wird, zu dem Ort, wo er zu dem Werkstück 113 zugeführt wird,
lang ist und, da die Zentrifugalkraft größer wird, wenn die Drehfrequenz
der Spindel 4 höher
ist, die Zeit bis der Wassertropfen mit Ölfilm 110 von dem
Werkzeug 6 ausgestoßen
wird, lang wird.
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Demgegenüber sind
in der Werkzeughaltevorrichtung 1 gemäß dieser Ausführungsform,
wie in 2 gezeigt, die Nebel erzeugende Düse 40 und
die vordere Düse 50 benachbart
zu dem hinteren Endabschnitt des Werkzeugs 6 vorgesehen
und der Weg von dem Ort des Erzeugens des Wassertropfens mit Ölfilm 110 zu dem
Ort des Zuführens
von diesem zu dem Werkstück 113 äußerst kurz,
wobei die Druckdifferenz durch adiabatische Expansion innerhalb
des Zerstäubungsraums 41 begünstigt wird,
indem der radiale Schnittbereich des Zerstäubungsraums 41 groß bezüglich dem Öleinführungsdurchgang 42 und
dem Wassereinführungsdurchgang 43 gestaltet
wird, um einen negativen Druck einzurichten, und wobei die Einfallswinkel
des Öleinführungsdurchgangs 42 und
des Wassereinführungdurchgangs 43 bezogen
auf den Zerstäubungsraum 41 ausgebildet
sind, um spitze Winkel auszubilden, wodurch Öl und Wasser durch die Zentrifugalkraft
und einen negativen Druck reguliert werden, um gleichmäßig zugeführt werden
zu können.
Deshalb wird eine Zufuhr von Öl
und Wasser unabhängig
von der Drehfrequenz der Spindel 4 gleichmäßig und
die Antwortzeit wird kurz, wodurch erreicht wird, dass der erzeugte
Wassertropfen mit Ölfilm 110 das
Werkstück 113 in
einer ausreichend kurzen Zeit erreicht.
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Als
nächstes ändert sich,
wie in Tabelle 2 gezeigt, die Ausstoßmenge bei der Werkzeughaltevorrichtung 1 gemäß dieser
Ausführungsform
kaum und ändert
sich somit von 0,95 l/h zu 0,9 l/h, 0,92 l/h und 0,90 l/h, wenn
sich die Drehfrequenz der Spindel 4 von 0 auf 1000, 3000
und 5000 ändert,
während
sich die Ausstoßmenge
bei der herkömmlichen
Werkzeughaltevorrichtung 100 sehr stark von 0, 72 l/h auf
0, 69 l/h, 0, 55 l/h und 0,21 l/h ändert, wenn sich die Drehfrequenz
der Spindel 4 von 0 auf 1000, 3000 und 5000 ändert.
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Bei
der herkömmlichen
Werkzeughaltevorrichtung 100 verringert sich die Ausstoßmenge,
wenn sich die Drehfrequenz der Spindel 4 erhöht, wie
zuvor beschrieben. Dies ist so, da in der herkömmlichen Werkzeughaltevorrichtung 100 der
Weg von dem Erzeugen des Ölfilms,
welcher an Wassertropfen 110 angebracht ist, zu der Zuführung von
diesem zu dem Werkstück 113,
wie zuvor beschrieben, lang ist und deshalb die Menge der Wassertropfen
mit dem Ölfilm 110,
welche an einem Durchgangsweg des Weges anhaften, erhöht wird, wenn
die Drehfrequenz der Spindel 4 höher wird, insbesondere erhöht sich
ein Verlust bei dem Verfahren des Übertragens des Wassertropfens
mit Ölfilm 110,
wodurch sich die Ausstoßmenge
der Wassertropfen mit Ölfilm 110 zu
dem Werkstück 113 verringert.
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Andererseits
ist in der Werkzeughaltevorrichtung 1 gemäß dieser
Ausführungsform
der Weg von dem Ort, wo der Wassertropfen mit Ölfilm 110 erzeugt
wird, zu dem Ort, wo sie dem Werkstück 113 zugeführt werden, äußerst kurz
und, da der radiale Schnittbereich des Zerstäubungsraums 41 größer als
der Öleinführungsdurchgang 42 und
der Wassereinführungsdurchgang 43 ist,
der Zerstäubungsbereich 41 wird
unter negativem Druck auf Grund einer diabatischen Expansion gesetzt,
wobei der Verlust bei dem Verfahren des Übertragens des Wassertropfens
mit Ölfilm 110 unabhängig von
der Drehfrequenz der Spindel 4 gering ist und die Ausstoßmenge der
Wassertropfen mit Ölfilm 110 zu
dem Werkstück 113 nicht
verringert wird.
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Wie
zuvor beschrieben ist in der Werkzeughaltevorrichtung 1 gemäß dieser
Ausführungsform
der radiale Querschnittsbereich des Zerstäubungsraumes 41 größer als
der Öleinführungsdurchgang 42 und
der Wassereinführungsdurchgang 43 gefertigt,
wobei der Zerstäubungsraum 41 durch
eine adiabatische Expansion unter negativen Druck gesetzt wird und
die Nebel erzeugende Düse 40 und
die vordere Düse 50 benachbart zu
dem hinteren Endabschnitt des Werkzeugs 6 vorgesehen werden.
Deshalb kann eine Ansprechempfindlichkeit, wenn der Wassertropfen
mit Ölfilm 110 zu
dem Werkstück 113 zugeführt wird,
verbessert werden. Insbesondere, da der Verlauf, bevor der erzeugte
Wassertropfen mit Ölfilm 110 zu
dem Werkstück 113 zugeführt wird,
kurz ist und der Zerstäubungsraum 41 unter
dem negativen Druck steht, kann die Zeit von einem Erzeugen der
Wassertropfen mit Ölfilm 110 nach
dem Zeitpunkt des Einschaltens einer Antriebsquelle bis sie durch den
Durchgang 7 in dem Werkzeug des Werkzeugs 6 zu
dem Werkstück 113 zugeführt werden,
kurz sein.
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In
dieser Ausführungsform
können Öl und Wasser
gleichmäßig zu dem
Zerstäubungsraum 41 zugeführt werden,
indem ein Verringern der Wirkung des zuvor beschriebenen negativen
Drucks durch Verringern des Einflusses der Zentrifugalkraft, welche
durch die Drehung bewirkt wird, vermieden wird, indem die Einfallswinkel
des Öleinführungsdurchgangs 42 und
des Wassereinführungsdurchgangs 43 bezogen
auf den Zerstäubungsraum 41 als
spitze Winkel ausgebildet werden, und deshalb kann eine ausreichende
Menge von Wassertropfen mit Ölfilm 110 mit
weniger Verlust zu dem Werkstück 113 zugeführt werden.
