JP2001121382A - 切削工具の冷却装置 - Google Patents
切削工具の冷却装置Info
- Publication number
- JP2001121382A JP2001121382A JP30599999A JP30599999A JP2001121382A JP 2001121382 A JP2001121382 A JP 2001121382A JP 30599999 A JP30599999 A JP 30599999A JP 30599999 A JP30599999 A JP 30599999A JP 2001121382 A JP2001121382 A JP 2001121382A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cutting
- refrigerant
- cutting tool
- cutting edge
- flow rate
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 旋盤などの切削機械において使用される切削
工具の刃先付近を効果的且つ経済的に冷却することので
きる冷却装置を提供すること。 【解決手段】 入力手段と、演算手段と、切削工具２の
刃先３ａ付近に冷媒を供給する冷媒供給手段４と、制御
手段とを備え、入力手段は、工作物Ｗに対する切削条件
や工作物の比切削抵抗など、切削工具の刃先付近で発生
する熱量の演算に必要な値を入力するものであり、演算
手段は、入力手段による入力値に基づいて切削工具２の
刃先３ａ付近で発生する熱量を演算するとともに、この
演算された発生熱量による切削工具の刃先付近の温度上
昇を前記冷媒供給手段４で刃先３ａ付近に供給された冷
媒の気化熱で抑制するのに必要な冷媒の供給流量を演算
するものであり、制御手段は、演算された流量で冷媒を
供給するように冷媒供給手段４を制御する構成。
工具の刃先付近を効果的且つ経済的に冷却することので
きる冷却装置を提供すること。 【解決手段】 入力手段と、演算手段と、切削工具２の
刃先３ａ付近に冷媒を供給する冷媒供給手段４と、制御
手段とを備え、入力手段は、工作物Ｗに対する切削条件
や工作物の比切削抵抗など、切削工具の刃先付近で発生
する熱量の演算に必要な値を入力するものであり、演算
手段は、入力手段による入力値に基づいて切削工具２の
刃先３ａ付近で発生する熱量を演算するとともに、この
演算された発生熱量による切削工具の刃先付近の温度上
昇を前記冷媒供給手段４で刃先３ａ付近に供給された冷
媒の気化熱で抑制するのに必要な冷媒の供給流量を演算
するものであり、制御手段は、演算された流量で冷媒を
供給するように冷媒供給手段４を制御する構成。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、旋盤などの切削機
械において使用される切削工具の冷却装置に関するもの
である。
械において使用される切削工具の冷却装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術及びその問題点】旋盤などの切削機械にお
いては、高速加工などにみられるように、生産性を上げ
るために切削条件は益々厳しい状況になるばかりでな
く、製品の性能アップのために、難削材を加工する頻度
も増加している。この結果、加工時に切削工具は非常な
高温となり、これに起因して、加工精度の低下、工作物
表面性状の悪化、工具寿命の短命化などが生じている。
いては、高速加工などにみられるように、生産性を上げ
るために切削条件は益々厳しい状況になるばかりでな
く、製品の性能アップのために、難削材を加工する頻度
も増加している。この結果、加工時に切削工具は非常な
高温となり、これに起因して、加工精度の低下、工作物
表面性状の悪化、工具寿命の短命化などが生じている。
【０００３】その対策として、切削油を切削工具の刃先
部分に供給して当該切削工具の刃先部分を冷却する方法
が従来から採られてきたが、近年、地球環境に配慮した
加工が提案され、切削油を使用しない工具冷却方法、例
えば、冷風による工具冷却方法なども開発されている
が、未だ実用的な対策とはなっていない。
部分に供給して当該切削工具の刃先部分を冷却する方法
が従来から採られてきたが、近年、地球環境に配慮した
加工が提案され、切削油を使用しない工具冷却方法、例
えば、冷風による工具冷却方法なども開発されている
が、未だ実用的な対策とはなっていない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記のような従
来の問題点を解消し得る切削工具の冷却装置を提供する
ことを目的とするものであって、その手段を後述する実
施形態の参照符号を付して示すと、入力手段２７と、演
算手段２８と、切削工具２の刃先３ａ付近に冷媒を供給
する冷媒供給手段４と、制御手段２６とを備え、入力手
段２７は、工作物Ｗに対する切削条件や工作物の比切削
抵抗など、切削工具の刃先付近で発生する熱量の演算に
必要な値Ｄを入力するものであり、演算手段２８は、入
力手段２７による入力値Ｄに基づいて切削工具２の刃先
３ａ付近で発生する熱量を演算するとともに、この演算
された発生熱量による切削工具の刃先付近の温度上昇を
前記冷媒供給手段４で刃先３ａ付近に供給された冷媒の
気化熱で抑制するのに必要な冷媒の供給流量を演算する
ものであり、制御手段２８は、演算された流量で冷媒を
供給するように冷媒供給手段４を制御する構成となって
いる。
来の問題点を解消し得る切削工具の冷却装置を提供する
ことを目的とするものであって、その手段を後述する実
施形態の参照符号を付して示すと、入力手段２７と、演
算手段２８と、切削工具２の刃先３ａ付近に冷媒を供給
する冷媒供給手段４と、制御手段２６とを備え、入力手
段２７は、工作物Ｗに対する切削条件や工作物の比切削
抵抗など、切削工具の刃先付近で発生する熱量の演算に
必要な値Ｄを入力するものであり、演算手段２８は、入
力手段２７による入力値Ｄに基づいて切削工具２の刃先
３ａ付近で発生する熱量を演算するとともに、この演算
された発生熱量による切削工具の刃先付近の温度上昇を
前記冷媒供給手段４で刃先３ａ付近に供給された冷媒の
気化熱で抑制するのに必要な冷媒の供給流量を演算する
ものであり、制御手段２８は、演算された流量で冷媒を
供給するように冷媒供給手段４を制御する構成となって
いる。
【０００５】なお、前記冷媒として水を使用するのが望
ましい。また、前記制御手段２６に、前記冷媒供給手段
４の冷媒供給量を演算流量より少なくするための流量絞
り手段（低減率設定器３１）を具備させることができ
る。
ましい。また、前記制御手段２６に、前記冷媒供給手段
４の冷媒供給量を演算流量より少なくするための流量絞
り手段（低減率設定器３１）を具備させることができ
る。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下に本発明の好適実施形態を添
付図に基づいて説明すると、図１において、１は旋盤な
どの切削機械における刃物台であって、これに着脱自在
にセットされる切削工具２は、切削刃先３ａを構成する
交換可能なスローアウエイチップ３を備えている。４は
冷媒供給手段であって、切削工具３の切削刃先３ａ付近
に水を噴霧する水噴霧用ノズル５と、このノズル５に冷
媒としての水を圧送するプランジャーポンプ６とから構
成されている。
付図に基づいて説明すると、図１において、１は旋盤な
どの切削機械における刃物台であって、これに着脱自在
にセットされる切削工具２は、切削刃先３ａを構成する
交換可能なスローアウエイチップ３を備えている。４は
冷媒供給手段であって、切削工具３の切削刃先３ａ付近
に水を噴霧する水噴霧用ノズル５と、このノズル５に冷
媒としての水を圧送するプランジャーポンプ６とから構
成されている。
【０００７】プランジャーポンプ６は、スプリング７の
付勢力により後退方向に付勢されたエアー駆動のピスト
ン８と、このピストン８に連設されたプランジャー９
と、このプランジャー９が出退移動するポンプ室１０
と、このポンプ室１０と水吐出口１１との間に介装され
た逆止弁１２と、ピストン８の後退原位置を変えてプラ
ンジャー９のストローク（単位吐出量）を調整する吐出
量調整用ねじ１３とを備え、水吐出口１１と前記水噴霧
用ノズル５とが配管１４により接続され、ポンプ室１０
の水吸入口１５に水タンク１６が配管１７により接続さ
れている。
付勢力により後退方向に付勢されたエアー駆動のピスト
ン８と、このピストン８に連設されたプランジャー９
と、このプランジャー９が出退移動するポンプ室１０
と、このポンプ室１０と水吐出口１１との間に介装され
た逆止弁１２と、ピストン８の後退原位置を変えてプラ
ンジャー９のストローク（単位吐出量）を調整する吐出
量調整用ねじ１３とを備え、水吐出口１１と前記水噴霧
用ノズル５とが配管１４により接続され、ポンプ室１０
の水吸入口１５に水タンク１６が配管１７により接続さ
れている。
【０００８】プランジャーポンプ６のピストン８を駆動
するシリンダー室１８のエアー配管接続口１９は、電磁
開閉弁２０及びエアー流路２１を介して圧力エアー源２
２に接続されている。電磁開閉弁２０は、スプリング２
３によってエアー流路２１を常時遮断しているもので、
ソレノイド２４が通電励磁されている間のみ、エアー流
路２１を開通させるものである。従って、ソレノイド２
４を一定時間間隔で一定時間だけ通電励磁させる駆動パ
ルス電圧２５をソレノイド２４に印荷することにより、
プランジャー９のシリンダー室１８に一定時間間隔で一
定時間だけ圧力エアー源２２から圧力エアーが供給さ
れ、この圧力エアーによりプランジャー９が一定時間間
隔で往復移動してポンプ室１０内に流入した一定量の水
を間欠的に水噴霧用ノズル５に圧送することになる。
するシリンダー室１８のエアー配管接続口１９は、電磁
開閉弁２０及びエアー流路２１を介して圧力エアー源２
２に接続されている。電磁開閉弁２０は、スプリング２
３によってエアー流路２１を常時遮断しているもので、
ソレノイド２４が通電励磁されている間のみ、エアー流
路２１を開通させるものである。従って、ソレノイド２
４を一定時間間隔で一定時間だけ通電励磁させる駆動パ
ルス電圧２５をソレノイド２４に印荷することにより、
プランジャー９のシリンダー室１８に一定時間間隔で一
定時間だけ圧力エアー源２２から圧力エアーが供給さ
れ、この圧力エアーによりプランジャー９が一定時間間
隔で往復移動してポンプ室１０内に流入した一定量の水
を間欠的に水噴霧用ノズル５に圧送することになる。
【０００９】図２において、２６は前記電磁開閉弁２０
のソレノイド２４を駆動する駆動パルス電圧２５を生成
させるための制御手段であり、２７はキーボードやタッ
チパネルなどの入力手段、２８は演算手段である。制御
手段２６は、前記駆動パルス電圧２５を出力するデジタ
ルタイマー２９と、このデジタルタイマー２９の作動時
間間隔Ｔを設定するタイマーコントローラー３０と、こ
のタイマーコントローラー３０の設定時間間隔Ｔを任意
の比率で短くするための手動の低減率設定器３１とから
構成されている。入力手段２７は、工作物Ｗに対する切
削条件や工作物の比切削抵抗など、切削工具２の刃先３
ａ付近で発生する熱量の演算に必要な値を入力するもの
であって、キーボードやタッチパネルなどから成り、演
算手段２８は、入力手段２７による入力値Ｄに基づいて
切削工具２の刃先３ａ付近で発生する熱量を演算すると
ともに、この演算された発生熱量による切削工具２の刃
先３ａ付近の温度上昇を前記冷媒供給手段４の水噴霧用
ノズル５で刃先３ａ付近に供給された水の気化熱で抑制
するのに必要な水の供給流量を演算するものであって、
これら入力手段２７と演算手段２８として、パーソナル
コンピューターなどの各種コンピューター３２を利用す
ることができる。
のソレノイド２４を駆動する駆動パルス電圧２５を生成
させるための制御手段であり、２７はキーボードやタッ
チパネルなどの入力手段、２８は演算手段である。制御
手段２６は、前記駆動パルス電圧２５を出力するデジタ
ルタイマー２９と、このデジタルタイマー２９の作動時
間間隔Ｔを設定するタイマーコントローラー３０と、こ
のタイマーコントローラー３０の設定時間間隔Ｔを任意
の比率で短くするための手動の低減率設定器３１とから
構成されている。入力手段２７は、工作物Ｗに対する切
削条件や工作物の比切削抵抗など、切削工具２の刃先３
ａ付近で発生する熱量の演算に必要な値を入力するもの
であって、キーボードやタッチパネルなどから成り、演
算手段２８は、入力手段２７による入力値Ｄに基づいて
切削工具２の刃先３ａ付近で発生する熱量を演算すると
ともに、この演算された発生熱量による切削工具２の刃
先３ａ付近の温度上昇を前記冷媒供給手段４の水噴霧用
ノズル５で刃先３ａ付近に供給された水の気化熱で抑制
するのに必要な水の供給流量を演算するものであって、
これら入力手段２７と演算手段２８として、パーソナル
コンピューターなどの各種コンピューター３２を利用す
ることができる。
【００１０】具体的に説明すると、旋盤による切削加工
を行う場合、前記入力値Ｄは、切削速度Ｖ［ｍ／ｓ］，
送り速度ｆ［ｍｍ／ｒｅｖ］，切り込み量ｄ［ｍｍ］な
どの切削条件、及び工作物Ｗの比切削抵抗Ｋ［Ｎ／ｍｍ
2 ］となり、これらの入力値Ｄが入力手段２７から入力
されると、演算手段２８は、 切削で生じる主分力Ｆ［Ｎ］＝Ｋｆｄ 切削工具２の刃先３ａ付近で消費される全エネルギ
ーＵ［Ｎｍ／ｓ］＝ＦＶ＝ＫｆｄＶ 切削工具２の刃先３ａ付近で発生する熱量Ｈ［Ｊ
ｓ］＝Ｕ、及び 水（冷媒）の気化熱量＝２２５０×１０3 ［Ｊ／ｋ
ｇｆ］ などの、予め設定記憶されている演算条件に基づいて、
入力値Ｄから、切削工具２の刃先３ａ付近で発生する熱
量Ｈ［Ｊｓ］と等しい水の気化熱量を得るための水の供
給流量Ｑ［ｋｇｆ／ｓ］を、演算式Ｑ＝Ｈ［Ｊｓ］÷２
２５０×１０3 ［Ｊ／ｋｇｆ］から演算する。
を行う場合、前記入力値Ｄは、切削速度Ｖ［ｍ／ｓ］，
送り速度ｆ［ｍｍ／ｒｅｖ］，切り込み量ｄ［ｍｍ］な
どの切削条件、及び工作物Ｗの比切削抵抗Ｋ［Ｎ／ｍｍ
2 ］となり、これらの入力値Ｄが入力手段２７から入力
されると、演算手段２８は、 切削で生じる主分力Ｆ［Ｎ］＝Ｋｆｄ 切削工具２の刃先３ａ付近で消費される全エネルギ
ーＵ［Ｎｍ／ｓ］＝ＦＶ＝ＫｆｄＶ 切削工具２の刃先３ａ付近で発生する熱量Ｈ［Ｊ
ｓ］＝Ｕ、及び 水（冷媒）の気化熱量＝２２５０×１０3 ［Ｊ／ｋ
ｇｆ］ などの、予め設定記憶されている演算条件に基づいて、
入力値Ｄから、切削工具２の刃先３ａ付近で発生する熱
量Ｈ［Ｊｓ］と等しい水の気化熱量を得るための水の供
給流量Ｑ［ｋｇｆ／ｓ］を、演算式Ｑ＝Ｈ［Ｊｓ］÷２
２５０×１０3 ［Ｊ／ｋｇｆ］から演算する。
【００１１】一方、デジタルタイマー２９（電磁開閉弁
２０のソレノイド２４）の１回の通電（通電時間ｔ）に
よって電磁開閉弁２０が１回の開路動作を行うが、この
電磁開閉弁２０の１回の開路動作によって駆動されるプ
ランジャーポンプ６のワンショット吐出流量ｑは、予め
演算手段２８に記憶設定されており、このワンショット
吐出流量ｑと演算された水の供給流量Ｑ［ｋｇｆ／ｓ］
とに基づいて、必要な水の供給流量Ｑ［ｋｇｆ／ｓ］を
得るための単位時間（例えば１分間）当たりのプランジ
ャーポンプ６の動作回数Ｎが演算され、プランジャーポ
ンプ６を単位時間当たり動作回数Ｎで動作させるための
デジタルタイマー２９（電磁開閉弁２０のソレノイド２
４）の作動時間間隔Ｔが演算される。そして、この演算
された作動時間間隔Ｔがタイマーコントローラー３０に
設定される。
２０のソレノイド２４）の１回の通電（通電時間ｔ）に
よって電磁開閉弁２０が１回の開路動作を行うが、この
電磁開閉弁２０の１回の開路動作によって駆動されるプ
ランジャーポンプ６のワンショット吐出流量ｑは、予め
演算手段２８に記憶設定されており、このワンショット
吐出流量ｑと演算された水の供給流量Ｑ［ｋｇｆ／ｓ］
とに基づいて、必要な水の供給流量Ｑ［ｋｇｆ／ｓ］を
得るための単位時間（例えば１分間）当たりのプランジ
ャーポンプ６の動作回数Ｎが演算され、プランジャーポ
ンプ６を単位時間当たり動作回数Ｎで動作させるための
デジタルタイマー２９（電磁開閉弁２０のソレノイド２
４）の作動時間間隔Ｔが演算される。そして、この演算
された作動時間間隔Ｔがタイマーコントローラー３０に
設定される。
【００１２】しかして、タイマーコントローラー３０
は、デジタルタイマー２９が設定時間間隔Ｔごとに一定
時間ｔだけ立ち上がる駆動パルス電圧２５を出力するよ
うに、当該デジタルタイマー２９を制御することにな
り、この結果、当該駆動パルス電圧２５で制御される電
磁開閉弁２０の間欠的開路動作により、プランジャーポ
ンプ６が、演算された通りの単位時間当たり動作回数Ｎ
で動作し、水タンク１６内の水（冷媒）が、演算された
通りの供給流量Ｑ［ｋｇｆ／ｓ］で水噴霧用ノズル５か
ら切削工具２の刃先３ａ付近に間欠的に噴霧される。噴
霧された水は、切削工具２の刃先３ａ部分や工作物Ｗの
切削加工部分の表面上で気化し、その気化熱でこれら切
削工具２の刃先３ａ部分や工作物Ｗの切削加工部分の発
生熱量を奪い、これら部分の温度上昇を抑制する。
は、デジタルタイマー２９が設定時間間隔Ｔごとに一定
時間ｔだけ立ち上がる駆動パルス電圧２５を出力するよ
うに、当該デジタルタイマー２９を制御することにな
り、この結果、当該駆動パルス電圧２５で制御される電
磁開閉弁２０の間欠的開路動作により、プランジャーポ
ンプ６が、演算された通りの単位時間当たり動作回数Ｎ
で動作し、水タンク１６内の水（冷媒）が、演算された
通りの供給流量Ｑ［ｋｇｆ／ｓ］で水噴霧用ノズル５か
ら切削工具２の刃先３ａ付近に間欠的に噴霧される。噴
霧された水は、切削工具２の刃先３ａ部分や工作物Ｗの
切削加工部分の表面上で気化し、その気化熱でこれら切
削工具２の刃先３ａ部分や工作物Ｗの切削加工部分の発
生熱量を奪い、これら部分の温度上昇を抑制する。
【００１３】ここで、切削工具２の刃先３ａ付近で消費
される全エネルギーＵ［Ｎｍ／ｓ］＝発生熱量Ｈ［Ｊ
ｓ］とは、切削工具２の刃先３ａ部分、工作物Ｗの切削
加工部分、切削工具２の刃先３ａ部分から発生する切り
屑、及び切削工具２の刃先３ａ周辺の雰囲気で消費され
るエネルギー（熱量）の総和であって、実際に水（冷
媒）の気化熱量で除去しなければならない熱量は、切削
工具２の刃先３ａ部分と工作物Ｗの切削加工部分で発生
する熱量であるから、前記演算式Ｑ＝Ｈ［Ｊｓ］÷２２
５０×１０3 ［Ｊ／ｋｇｆ］で演算されて得られた水の
供給流量Ｑ［ｋｇｆ／ｓ］で水を切削工具２の刃先３ａ
付近に噴霧したのでは、水量が多すぎて全て気化するこ
とができず、一部が水滴または濡れの状態で切削工具２
の刃先３ａ付近、即ち、切削工具２の刃先３ａ部分や工
作物Ｗの切削加工部分に残ることになり、発錆の原因な
どになる。
される全エネルギーＵ［Ｎｍ／ｓ］＝発生熱量Ｈ［Ｊ
ｓ］とは、切削工具２の刃先３ａ部分、工作物Ｗの切削
加工部分、切削工具２の刃先３ａ部分から発生する切り
屑、及び切削工具２の刃先３ａ周辺の雰囲気で消費され
るエネルギー（熱量）の総和であって、実際に水（冷
媒）の気化熱量で除去しなければならない熱量は、切削
工具２の刃先３ａ部分と工作物Ｗの切削加工部分で発生
する熱量であるから、前記演算式Ｑ＝Ｈ［Ｊｓ］÷２２
５０×１０3 ［Ｊ／ｋｇｆ］で演算されて得られた水の
供給流量Ｑ［ｋｇｆ／ｓ］で水を切削工具２の刃先３ａ
付近に噴霧したのでは、水量が多すぎて全て気化するこ
とができず、一部が水滴または濡れの状態で切削工具２
の刃先３ａ付近、即ち、切削工具２の刃先３ａ部分や工
作物Ｗの切削加工部分に残ることになり、発錆の原因な
どになる。
【００１４】従って、前記演算式Ｑ＝Ｈ［Ｊｓ］÷２２
５０×１０3 ［Ｊ／ｋｇｆ］により得られた水の供給流
量Ｑ［ｋｇｆ／ｓ］に対し、切削条件などに応じて適当
な低減率（例えば７０％）を掛けて、切削工具２の刃先
３ａ付近に噴霧した水の全てが瞬時に気化してしまう程
度の供給流量Ｑ’を求め、この調整供給流量Ｑ’に基づ
いて電磁開閉弁２０（プランジャーポンプ６）を駆動す
る必要がある。
５０×１０3 ［Ｊ／ｋｇｆ］により得られた水の供給流
量Ｑ［ｋｇｆ／ｓ］に対し、切削条件などに応じて適当
な低減率（例えば７０％）を掛けて、切削工具２の刃先
３ａ付近に噴霧した水の全てが瞬時に気化してしまう程
度の供給流量Ｑ’を求め、この調整供給流量Ｑ’に基づ
いて電磁開閉弁２０（プランジャーポンプ６）を駆動す
る必要がある。
【００１５】そこで、演算手段２８において、予め設定
記憶させた一定の低減率（例えば７０％）を、演算式Ｑ
＝Ｈ［Ｊｓ］÷２２５０×１０3 ［Ｊ／ｋｇｆ］により
得られた水の供給流量Ｑ［ｋｇｆ／ｓ］に掛けて調整供
給流量Ｑ’を求め、この調整供給流量Ｑ’に基づいてデ
ジタルタイマー２９（電磁開閉弁２０のソレノイド２
４）の作動時間間隔Ｔ’を演算させるかまたは、演算式
Ｑ＝Ｈ［Ｊｓ］÷２２５０×１０3 ［Ｊ／ｋｇｆ］によ
り得られた水の供給流量Ｑ［ｋｇｆ／ｓ］に基づいてデ
ジタルタイマー２９（電磁開閉弁２０のソレノイド２
４）の作動時間間隔Ｔを演算し、この作動時間間隔Ｔに
予め設定記憶させた一定の低減率（例えば７０％）を掛
けてデジタルタイマー２９（電磁開閉弁２０のソレノイ
ド２４）の作動時間間隔Ｔ’を演算し、この調整後の作
動時間間隔Ｔ’をタイマーコントローラー３０に設定す
るように構成することができるが、図２に示すように、
タイマーコントローラー３０に設定された作動時間間隔
Ｔに任意の低減率を掛けて調整された作動時間間隔Ｔ’
を得るための手動のデジタル式またはアナログ式の低減
率設定器３１を設けておく場合は、演算手段２８で一定
の低減率を掛けて調整された作動時間間隔Ｔ’を演算さ
せる場合よりも、低減率を状況に応じて任意且つ容易に
変化させて、より好適な供給流量で水を噴霧させること
が可能になる。勿論、演算手段２８で一定の低減率を掛
けて調整された作動時間間隔Ｔ’を求め、さらに前記低
減率設定器３１により作動時間間隔Ｔ’を調整できるよ
うに構成することもできる。
記憶させた一定の低減率（例えば７０％）を、演算式Ｑ
＝Ｈ［Ｊｓ］÷２２５０×１０3 ［Ｊ／ｋｇｆ］により
得られた水の供給流量Ｑ［ｋｇｆ／ｓ］に掛けて調整供
給流量Ｑ’を求め、この調整供給流量Ｑ’に基づいてデ
ジタルタイマー２９（電磁開閉弁２０のソレノイド２
４）の作動時間間隔Ｔ’を演算させるかまたは、演算式
Ｑ＝Ｈ［Ｊｓ］÷２２５０×１０3 ［Ｊ／ｋｇｆ］によ
り得られた水の供給流量Ｑ［ｋｇｆ／ｓ］に基づいてデ
ジタルタイマー２９（電磁開閉弁２０のソレノイド２
４）の作動時間間隔Ｔを演算し、この作動時間間隔Ｔに
予め設定記憶させた一定の低減率（例えば７０％）を掛
けてデジタルタイマー２９（電磁開閉弁２０のソレノイ
ド２４）の作動時間間隔Ｔ’を演算し、この調整後の作
動時間間隔Ｔ’をタイマーコントローラー３０に設定す
るように構成することができるが、図２に示すように、
タイマーコントローラー３０に設定された作動時間間隔
Ｔに任意の低減率を掛けて調整された作動時間間隔Ｔ’
を得るための手動のデジタル式またはアナログ式の低減
率設定器３１を設けておく場合は、演算手段２８で一定
の低減率を掛けて調整された作動時間間隔Ｔ’を演算さ
せる場合よりも、低減率を状況に応じて任意且つ容易に
変化させて、より好適な供給流量で水を噴霧させること
が可能になる。勿論、演算手段２８で一定の低減率を掛
けて調整された作動時間間隔Ｔ’を求め、さらに前記低
減率設定器３１により作動時間間隔Ｔ’を調整できるよ
うに構成することもできる。
【００１６】なお、切削工具２の刃先３ａ付近に水（冷
媒）を供給する冷媒供給手段４の構成は、上記実施形態
のものに限定されない。例えば水噴霧用ノズル５を使用
しないで、刃先３ａの近傍位置でスローアウエイチップ
３の表面に吸水層を形成し、この吸水層に水滴下ノズル
より水を所定の供給流量で滴下供給することも可能であ
る。また、冷媒として水を使用したが、より気化熱量の
大きなエタノールなどの気化冷媒を利用することも可能
である。
媒）を供給する冷媒供給手段４の構成は、上記実施形態
のものに限定されない。例えば水噴霧用ノズル５を使用
しないで、刃先３ａの近傍位置でスローアウエイチップ
３の表面に吸水層を形成し、この吸水層に水滴下ノズル
より水を所定の供給流量で滴下供給することも可能であ
る。また、冷媒として水を使用したが、より気化熱量の
大きなエタノールなどの気化冷媒を利用することも可能
である。
【００１７】
【発明の効果】以上のように実施し得る本発明の切削工
具の冷却装置によれば、切削工具の刃先付近に冷媒を供
給し、この冷媒の気化熱により当該切削工具の刃先部分
や工作物の切削加工部分の温度上昇を抑制し、以て、切
削工具の刃先付近の温度を低く保つことによる効果、即
ち、 切削工具の刃先部分の幾何学的形状とサイズを安定
させて加工精度を高めることができる。 工作物の切削加工表面の性状を改善できる。 工具の硬度と強度の低下を抑制し、工具寿命を伸長
できる。 などの効果を、工具冷却のための切削油を使用しない、
地球環境に優しいクリーンな気化熱利用の冷却方法を以
て得ることができる。
具の冷却装置によれば、切削工具の刃先付近に冷媒を供
給し、この冷媒の気化熱により当該切削工具の刃先部分
や工作物の切削加工部分の温度上昇を抑制し、以て、切
削工具の刃先付近の温度を低く保つことによる効果、即
ち、 切削工具の刃先部分の幾何学的形状とサイズを安定
させて加工精度を高めることができる。 工作物の切削加工表面の性状を改善できる。 工具の硬度と強度の低下を抑制し、工具寿命を伸長
できる。 などの効果を、工具冷却のための切削油を使用しない、
地球環境に優しいクリーンな気化熱利用の冷却方法を以
て得ることができる。
【００１８】しかも、入力手段により、工作物に対する
切削条件や工作物の比切削抵抗など、切削工具の刃先付
近で発生する熱量の演算に必要な値を入力するだけで、
切削工具の刃先付近の温度上昇を冷媒供給手段で刃先付
近に供給された冷媒の気化熱で抑制するのに必要な冷媒
の供給流量を演算手段で自動的に演算させ、制御手段に
より、演算された流量で冷媒を供給するように冷媒供給
手段を制御するのであるから、作業者が経験や目視観測
に基づいて冷媒供給流量をリアルタイムに調整しながら
最適な冷媒供給流量を得なければならない場合と比較し
て、切削工具の加工時の熱で丁度気化する程度に冷媒を
供給することが容易且つ確実に行える。この結果、冷媒
の消費量も僅かであり、冷風冷却法に比べて冷却システ
ムの設備コストやランニングコストを大幅に低減するこ
とができ、その経済的効果は甚大である。
切削条件や工作物の比切削抵抗など、切削工具の刃先付
近で発生する熱量の演算に必要な値を入力するだけで、
切削工具の刃先付近の温度上昇を冷媒供給手段で刃先付
近に供給された冷媒の気化熱で抑制するのに必要な冷媒
の供給流量を演算手段で自動的に演算させ、制御手段に
より、演算された流量で冷媒を供給するように冷媒供給
手段を制御するのであるから、作業者が経験や目視観測
に基づいて冷媒供給流量をリアルタイムに調整しながら
最適な冷媒供給流量を得なければならない場合と比較し
て、切削工具の加工時の熱で丁度気化する程度に冷媒を
供給することが容易且つ確実に行える。この結果、冷媒
の消費量も僅かであり、冷風冷却法に比べて冷却システ
ムの設備コストやランニングコストを大幅に低減するこ
とができ、その経済的効果は甚大である。
【００１９】なお、請求項２に記載のように、安価で取
り扱いが容易であるばかりでなく、環境に対して極めて
優しい水を使用して所期の目的を達成できる。また、請
求項３に記載の構成によれば、切削条件の変化などに対
応して常に最適な流量で冷媒を供給することができ、冷
媒が多すぎて気化せずに刃先付近の表面に残ることによ
る悪影響を解消することが容易になる。
り扱いが容易であるばかりでなく、環境に対して極めて
優しい水を使用して所期の目的を達成できる。また、請
求項３に記載の構成によれば、切削条件の変化などに対
応して常に最適な流量で冷媒を供給することができ、冷
媒が多すぎて気化せずに刃先付近の表面に残ることによ
る悪影響を解消することが容易になる。
【図１】 本発明装置のハード構成を説明する図であ
る。
る。
【図２】 本発明装置の制御系の構成を説明する図であ
る。
る。
１ 切削機械における刃物台 ２ 切削工具 ３ａ 切削刃先 ４ 冷媒供給手段 ５ 水噴霧用ノズル ６ プランジャーポンプ １６ 水タンク ２０ 電磁開閉弁 ２２ 圧力エアー源 ２５ 駆動パルス電圧 ２６ 駆動パルス電圧を生成させるための制御手段 ２７ キーボードやタッチパネルなどの入力手段 ２８ 演算手段 ２９ デジタルタイマー ３０ タイマーコントローラー ３１ 手動の低減率設定器
Claims (3)
- 【請求項１】入力手段と、演算手段と、切削工具の刃先
付近に冷媒を供給する冷媒供給手段と、制御手段とを備
え、入力手段は、工作物に対する切削条件や工作物の比
切削抵抗など、切削工具の刃先付近で発生する熱量の演
算に必要な値を入力するものであり、演算手段は、入力
手段による入力値に基づいて切削工具の刃先付近で発生
する熱量を演算するとともに、この演算された発生熱量
による切削工具の刃先付近の温度上昇を前記冷媒供給手
段で刃先付近に供給された冷媒の気化熱で抑制するのに
必要な冷媒の供給流量を演算するものであり、制御手段
は、演算された流量で冷媒を供給するように冷媒供給手
段を制御するものである、切削工具の冷却装置。 - 【請求項２】前記冷媒が水である、請求項１に記載の切
削工具の冷却装置。 - 【請求項３】前記制御手段が、前記冷媒供給手段の冷媒
供給量を演算流量より少なくするための流量絞り手段を
備えている、請求項１または２に記載の切削工具の冷却
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30599999A JP2001121382A (ja) | 1999-10-27 | 1999-10-27 | 切削工具の冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30599999A JP2001121382A (ja) | 1999-10-27 | 1999-10-27 | 切削工具の冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001121382A true JP2001121382A (ja) | 2001-05-08 |
Family
ID=17951863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30599999A Pending JP2001121382A (ja) | 1999-10-27 | 1999-10-27 | 切削工具の冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001121382A (ja) |
-
1999
- 1999-10-27 JP JP30599999A patent/JP2001121382A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10428809B2 (en) | Pumping system | |
| US9689120B2 (en) | Method for optimizing a cutting process in road milling machines, as well as milling machine for machining road coverings | |
| JP4151796B1 (ja) | バリ取り洗浄装置およびバリ取り洗浄方法 | |
| EP1291129B1 (en) | Automatic cutting liquid supply apparatus | |
| CN104308648B (zh) | 一种用于切削加工过程冷却的超音速低温气流发生装置 | |
| US3605551A (en) | Method of sub-zero cooling while machining space-age materials | |
| JP2001121382A (ja) | 切削工具の冷却装置 | |
| JP2002066871A (ja) | 加工方法と極微小ミスト生成装置、ワークの冷却方法、主軸の冷却方法 | |
| JP6044910B1 (ja) | Ｎｃ制御によるチョッピング加工制御装置 | |
| JP2006015478A (ja) | ワイヤ放電加工機の制御装置 | |
| JP5607105B2 (ja) | Ｎｃ旋盤における旋削用工具の冷却方法並びに旋削工具の冷却機構を備えたｎｃ旋盤 | |
| WO2002064299A1 (fr) | Procede et appareil d'usinage par action d'une decharge electrique a l'aide d'un fil-electrode | |
| CN114260826A (zh) | 一种提高三轴低压磨料射流切割质量的方法 | |
| JP2010221371A (ja) | ワイヤ放電加工装置およびワイヤ放電加工方法 | |
| US20150202704A1 (en) | Working fluid supply control apparatus for wire electric discharge machine | |
| JPH10128642A (ja) | クーラント供給装置とその運転方法 | |
| JPH09141537A (ja) | 油剤供給装置及び油剤供給方法 | |
| Henning et al. | Efficient operation of abrasive waterjet cutting in industrial applications | |
| JP2008137152A (ja) | 機械加工方法及び装置 | |
| JP4678703B2 (ja) | ワイヤ放電加工方法 | |
| JP2002224932A (ja) | オイルミスト噴射装置 | |
| KR101622975B1 (ko) | 저온 절삭유 미스트 공급장치 | |
| CN115570432A (zh) | 一种低温油膜附水滴冷却装置及不锈钢切削冷却方法 | |
| JP2022154378A (ja) | パルスウォータージェット加工装置および加工方法 | |
| Catherine | Darulihshan Bin Abdul Hamid, 2020. Experimental analysis of adjustable nozzle system in Machining of titanium grade-2 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20021213 |