JP2004017176A - Oil mist injection apparatus and its control method - Google Patents

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oil mist
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oil
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Kenichi Kato
加藤　賢一
Katsumi Kimura
木村　克己
Masaru Takigawa
滝川　勝
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Ebara Corp
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Ebara Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To optimally control injection amount of oil mist in accordance with machining conditions. <P>SOLUTION: An oil mist injection apparatus has an oil mist generation device 22 to generate oil mist 26, an injection nozzle 28 to inject the oil mist 26 generated in the oil mist generation device 22 toward a machining part, a detection sensor 60 to detect physical quantity to show an actual phenomenon occurring in a tool 14 used in machining or a material 12 to be cut, and a controller 58 to control injection amount of the oil mist 26 to be injected from the injection nozzle 28 based on detected values by the detection sensor 60. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、切削あるいは研削加工を行う際に、切削油をミスト状にしたオイルミストを被削材（ワーク）の加工部位に向けて噴射することによって、加工部の潤滑と工具の冷却を行いつつ、使用切削油の量を大幅に削減するようにしたオイルミスト噴射装置及びその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、砥石を高速回転させて金属の表面を研磨加工したり、工作機械を使用して工作物の切削加工を行ったりする際には、加工部位に切削油を供給することが広く行われている。この切削油には、主に潤滑作用、冷却作用及び洗浄作用があり、一般に液状のものを使用して加工部位に直接注ぐようにしていた。この場合、多量の切削油が必要となって、コストアップに繋がってしまうばかりでなく、多量の廃液が発生し、劣悪な環境でこの処理を行う必要がある。
【０００３】
このため、オイルミスト発生装置と噴射ノズルとを備え、切削油をミスト状にしたオイルミストを噴射ノズルから加工部位に向けて噴射して付着させることで、使用切削油の量を大幅に削減するようにしたオイルミスト噴射装置が開発されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のオイルミスト噴射装置にあっては、噴射ノズルから加工部位に向けて噴射されるオイルミストの噴射量を自動で制御する手段が何ら備えられていなかった。このため、加工の際に、必要に応じて加工部の状況を目視しながらオイルミストの噴射量を手作業で調整する必要があり、この作業に熟練を要するばかりでなく、加工品のばらつきや、切削油や研削油の使用量の増大による環境汚染に繋がってしまうといった問題があった。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みて為されたもので、オイルミストの噴射量を加工状況に合わせて最適となるように制御できるようにしたオイルミスト噴射装置及びその制御方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、オイルミストを発生するオイルミスト発生装置と、前記オイルミスト発生装置で発生したオイルミストを加工部位に向けて噴射する噴射ノズルと、加工に使用している工具または被削材に実際に生じる現象を示す物理量を検知する検知センサと、前記検知センサの検出値に基づいて前記噴射ノズルから噴射するオイルミストの噴射量を制御するコントローラを有することを特徴とするオイルミスト噴射装置である。
【０００７】
これにより、切削刃物あるいは研削砥石等の工具表面等で実際に発生している現象を示す物理量、例えば刃物や砥石の刃面で実際に生じる温度上昇を検知して切削あるいは研削状況を把握し、この切削あるいは研削状況に合わせてオイルミスト噴射量（噴霧量）を調整することで、オイルミストの噴射量を加工状況に合わせて最適となるように制御することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記検知センサは、前記工具の刃先温度、被削材の温度または機械加工の際に発生する切り屑の温度を検知する温度センサ、前記工具または被削材の振動加速度を検知する振動センサ、または加工中の被削物に生じるアコースチックエミッションを検知するＡＥセンサのいずれか一つであることを特徴とする請求項１記載のオイルミスト噴射装置である。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、前記コントローラは、前記検出値が予め設定された閾値を超えたときにオイルミストの噴射を開始するように制御することを特徴とする請求項１または２記載のオイルミスト噴射装置である。これにより、噴射ノズルから切削部位に向けたオイルミストの噴射を、必要時に自動的に開始することができる。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、オイルミスト発生装置で発生したオイルミストを、噴射ノズルから加工部位に向けて噴射するにあたり、加工に使用している工具の刃先温度、被削材の温度または機械加工の際に発生する切り屑の温度を検知し、この検出値の絶対値または変化量に対応させて前記噴射ノズルから噴射するオイルミストの噴射量を制御することを特徴とするオイルミスト噴射装置の制御方法である。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、オイルミスト発生装置で発生したオイルミストを、噴射ノズルから加工部位に向けて噴射するにあたり、加工に使用している工具または被削材の振動加速度、または加工中の被削材に生じるアコースチックエミッションを検知し、この検出値の絶対値または変化量に対応させて前記噴射ノズルから噴射するオイルミストの噴射量を制御することを特徴とするオイルミスト噴射装置の制御方法である。
【００１２】
ここで、前記検出値が予め設定した閾値を超えたときに前記噴射ノズルからのオイルミストの噴射を開始するようにしてもよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１及び図２は、本発明の実施の形態のオイルミスト噴射装置及び工作機械による一加工例を示すもので、これは、例えば前後動自在で、バイス１０ａを有する加工テーブル１０を備え、この加工テーブル１０のバイス１０ａで左右から挟持して保持したワーク（被削材）１２に高速回転するフライス（切削工具）１４でフライス削りを行うようにした工作機械（フライス盤）１６に適用した例を示す。切削工具１４は、工具駆動装置１８内に収容した電動機の駆動で回転する駆動軸（主軸）２０の下端に着脱自在に保持されている。
【００１４】
オイルミスト噴射装置は、切削油をミスト状にしたオイルミストを発生するオイルミスト発生装置２２と、このオイルミスト発生装置２２から延びるオイルミスト供給チューブ２４と、このチューブ２４の先端に接続されてオイルミスト２６を切削加工部位、すなわちワーク１２と切削工具１４との接触部に向けて噴射する噴射ノズル２８とを有している。この噴射ノズル２８は、アーム用モータ３０を介して揺動かつ屈曲自在なアーム３２の自由端に着脱自在で、噴射ノズル揺動モータ３４を介して揺動自在に保持されている。更に、制御盤３６が備えられ、この制御盤３６とオイルミスト発生装置２２とは制御ケーブル３８で接続されている。
【００１５】
オイルミスト発生装置２２は、図２に示すように、下部に切削油４０を溜める密閉された油槽４２を有しており、この油槽４２の内部にオイルミスト発生器４４が配置されている。このオイルミスト発生器４４には、圧力空気源４６から延び、途中にオイルミスト生成圧力調整弁４８を介装した圧力空気供給管５０が接続され、オイルミスト発生器４４から下方に延びる切削油吸上管５２が油槽４２に溜められた切削油４０の内部に達するようになっており、この切削油吸上管５２の途中に油量調整弁５４が介装されている。更に、オイルミスト発生器４４の圧力空気供給管５０に対向する位置に油槽４２の内部に向けて開口するオイルミスト噴射口５６が設けられている。
【００１６】
ワーク１２を挟持して保持するバイス１０ａには、加工中のワーク１２に発生してバイス１０ａに伝えられるアコースチックエミッション（超音波振動）を検出するＡＥセンサ６０が取付けられ、この検出信号が制御盤３６（図１参照）内のコントローラ５８に入力され、このコントローラ５８からの制御信号がオイルミスト生成圧力調整弁４８及び油量調整弁５４に入力される。つまり、コントローラ５８に入力され、例えば高周波帯通過用のフィルタを通過することで低周波域が除去された振動の高周波域のみのオーバオール値の絶対値（振動値）または時間変化に伴う増減によって、現在の加工進行状況を直接的に検知し、実際に検知した加工進行状況に応じてオイルミスト生成圧力調整弁４８及び油量調整弁５４をコントローラ５８で制御してオイルミスト噴射量（噴霧量）を調整することで、オイルミスト２６の噴射量を各加工状況に最適となるように制御することができるようになっている。
【００１７】
更に、このコントローラ５８には、振動の高周波域のみのオーバオール値の閾値が設定されている。そして、コントローラ５８は、ＡＥセンサ６０で検出され、低周波域が除去された振動の高周波域のみのオーバオール値の絶対値（振動値）がこの閾値を超えたときにオイルミスト２６の噴射を開始するように、オイルミスト生成圧力調整弁４８及び油量調整弁５４を制御するようになっている。これにより、噴射ノズル２８からワーク１２の切削部位に向けたオイルミスト２６の噴射を、必要時に自動的に開始することができる。
【００１８】
この実施の形態によれば、圧力空気源４６からの圧力空気をオイルミスト発生器４４に供給すると、この供給した空気の流れで切削油４０が切削油吸上管５２から吸い上げられ、空気と混和してオイルミスト２６となり、オイルミスト噴射口５６から噴出して油槽４２内に充満する。そして、油槽４２内に充満したオイルミスト２６が、切削工具１４とワーク１２との接触部等の切削加工部位に向けて噴射ノズル２８から噴射される。この時、ＡＥセンサ６０からの出力信号（検知信号）によって現在の加工進行状況を検知し、例えば加工開始後、ＡＥセンサ６０で検出され、低周波域が除去された振動の高周波域のみのオーバオール値の絶対値（振動値）が予め設定した閾値を超えたときにオイルミスト２６の噴射を開始し、低周波域が除去された振動の高周波域のみのオーバオール値の絶対値（振動値）または時間変化に伴う増加（または減少）に伴って、オイルミスト２６の噴射量を増加（または減少）する等、オイルミスト生成圧力調整弁４８及び油量調整弁５４を制御してオイルミスト噴射量を調整することで、オイルミスト２６の噴射量を各加工状況に最適となるように制御することができる。これによって、最適な量のオイルミスト２６を噴射ノズル２８から切削加工部位に向けて噴射することができる。
【００１９】
なお、この例では、オイルミスト生成圧力調整弁４８と油量調整弁５４とを備え、双方を制御するようにした例を示しているが、どちらか一方を備えて、一方のみを制御するようにしても良い。
【００２０】
図３は、切削工具としてバイト７０を備えてワーク７２の外丸削りを行うようにした旋盤に適用した例を示すもので、この例は、加工部位であるワーク７２と切削工具（バイト）７０との接触部に向けて噴射ノズル２８からオイルミスト２６を噴射するとともに、ワーク７２の切削部位乃至該切削部位近傍の温度を、遠隔に配置した温度センサ７４で計測するようにしたものである。
【００２１】
そして、この温度センサ７４で検知されたワーク７２の切削部位乃至該切削部位近傍の温度の検出信号は、前述と同様に、コントローラ５８に入力され、このコントローラ５８からの制御信号がオイルミスト生成圧力調整弁４８及び油量調整弁５４に入力され（図２参照）、この検出値に基づいて、ワーク７２の切削部位乃至該切削部位近傍の温度の絶対値（計測値）または時間変化に伴う増減によって、現在の加工進行状況を直接的に検知し、オイルミスト噴射量（噴霧量）を調整することで、オイルミスト２６の噴射量を各加工状況に最適となるように制御することができるようになっている。更に、この例にあっては、コントローラ５８には、ワーク７２の切削部位乃至該切削部位近傍の温度の閾値が設定され、温度センサ７４で検出された計測値がこの閾値を超えたときにオイルミスト２６の噴射を開始するようになっている。
【００２２】
なお、この例では、温度センサ７４でワーク７２の切削部位乃至該切削部位近傍の温度を検出するようにしているが、このワーク７２の切削部位乃至該切削部位近傍の温度の代わりに、機械加工の際に発生する切り屑７６の温度を検出し、この検出値を基に、前述と同様にして、コントローラ５８でオイルミスト生成圧力調整弁４８及び油量調整弁５４を制御するようにしてもよい。
【００２３】
図４は、切削工具としてバイト７０を備えてワーク７２の外丸削りを行うようにした旋盤に適用した他の例を示すもので、この例は、加工部位であるワーク７２と切削工具（バイト）７０との接触部に向けて噴射ノズル２８からオイルミスト２６を噴射するとともに、加工に使用している切削工具７０の刃先温度を、切削工具７０の刃部近傍に溶着した、熱電対からなる温度センサ７８で計測するようにしたものである。
【００２４】
この例にあっても、温度センサ７８で検知した切削工具７０の刃先温度の検出信号は、コントローラ５８に入力され、このコントローラ５８からの制御信号がオイルミスト生成圧力調整弁４８及び油量調整弁５４に入力され（図２参照）、これによって、この検出値に基づいて、切削工具７０の刃先温度の絶対値（計測値）または時間変化に伴う増減によって、現在の加工進行状況を直接的に検知し、オイルミスト噴射量（噴霧量）を調整することで、オイルミスト２６の噴射量を各加工状況に最適となるように制御することができる。更に、この例にあっては、コントローラ５８には、切削工具７０の刃先温度の閾値が設定され、温度センサ７８で検出された計測値がこの閾値を超えたときにオイルミスト２６の噴射を開始するようになっている。
【００２５】
図５は、切削工具としてバイト７０を備えてワーク７２の外丸削りを行うようにした旋盤に適用した他の例を示すもので、この例は、加工部位であるワーク７２と切削工具（バイト）７０との接触部に向けて噴射ノズル２８からオイルミスト２６を噴射するとともに、加工に使用している切削工具７０の振動加速度を、切削工具７０の刃部近傍に取付けた振動センサ（小型振動ピックアップ）８０で計測するようにしたものである。
【００２６】
この例にあっても、振動センサ８０で検知した切削工具７０の振動加速度の検出信号は、コントローラ５８に入力され、このコントローラ５８からの制御信号がオイルミスト生成圧力調整弁４８及び油量調整弁５４に入力され（図２参照）、これによって、この検出値に基づいて、切削工具７０の振動加速度の絶対値（計測値）または時間変化に伴う増減によって、現在の加工進行状況を直接的に検知し、オイルミスト噴射量（噴霧量）を調整することで、オイルミスト２６の噴射量を各加工状況に最適となるように制御することができる。更に、この例にあっては、コントローラ５８には、切削工具７０の振動加速度の閾値が設定され、振動センサ８０で検出された計測値がこの閾値を超えたときにオイルミスト２６の噴射を開始するようになっている。
【００２７】
なお、この例では、振動センサ８０で切削工具７０の振動加速度を検出するようにしているが、この切削工具７０の代わりにワーク７２の切削部位乃至該切削部位近傍の振動加速度を検出し、この検出値を基に、前述と同様にして、コントローラ５８でオイルミスト生成圧力調整弁４８及び油量調整弁５４を制御するようにしてもよい。
【００２８】
その他の加工例として、回転する砥石でワークを研削加工する場合もあるが、いずれの場合も、工具（砥石）の刃面温度や被削材の温度等を介して、現在の加工状態を直接的に検知し、この検出値に基づいてオイルミストの噴射量を最適値にすることで、オイルミストの噴射量を加工状況に最適となるように制御することができる。
なお、この実施の形態にあっては、工作機械に適用した例を示しているが、オイルミストを使用して加工を行うものであれば、全て適用可能である。
【００２９】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、オイルミストの噴射量を加工状況に合わせて最適となるように制御することができ、加工部の状況を目視しながらオイルミストの噴射量を調整する必要がなくなり、非熟練者でも加工が容易となる。これにより、加工部の品質のばらつきを減少させるとともに、切削油や研削油の使用量を減少させて環境汚染に繋がることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のオイルミスト噴射装置及び工作機械による一加工例を示す斜視図である。
【図２】同じく、オイルミスト噴射装置のフロー図である。
【図３】本発明の他の実施の形態のオイルミスト噴射装置及び工作機械による他の加工例の要部を示す図である。
【図４】本発明の更に他の実施の形態のオイルミスト噴射装置及び工作機械による更に他の加工例の要部を示す図である。
【図５】本発明の更に他の実施の形態のオイルミスト噴射装置及び工作機械による更に他の加工例の要部を示す図である。
【符号の説明】
１０　加工テーブル
１２，７２　ワーク（被削材）
１４　切削工具（フライス）
２２　オイルミスト発生装置
２４　オイルミスト供給チューブ
２６　オイルミスト
２８　噴射ノズル
３６　制御盤
４０　切削油
４２　油槽
４４　オイルミスト発生器
４６　圧力空気源
４８　オイルミスト生成圧力調整弁
５０　圧力空気供給管
５２　切削油吸上管
５４　油量調整弁
５６　オイルミスト噴射口
５８　コントローラ
６０　ＡＥセンサ
７０　切削工具（バイト）
７４，７８　温度センサ
７６　切り屑
８０　振動センサ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention performs lubrication of a machining part and cooling of a tool by injecting an oil mist, which is a mist of cutting oil, toward a machining portion of a work material (work) when performing cutting or grinding. In addition, the present invention relates to an oil mist injection device and a control method thereof, which greatly reduce the amount of cutting oil used.
[0002]
[Prior art]
For example, when grinding a metal surface by rotating a grindstone at a high speed, or when cutting a workpiece using a machine tool, it is widely used to supply cutting oil to the machining site. I have. This cutting oil mainly has a lubricating action, a cooling action, and a cleaning action, and is generally used in a liquid state and directly poured into a processing portion. In this case, a large amount of cutting oil is required, which not only leads to an increase in cost, but also generates a large amount of waste liquid, and it is necessary to perform this treatment in a poor environment.
[0003]
For this reason, an oil mist generator and an injection nozzle are provided, and the amount of cutting oil used is drastically reduced by injecting and attaching an oil mist, which is a mist of cutting oil, from the injection nozzle toward the processing portion. Such an oil mist injection device has been developed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional oil mist injection device, there is no means for automatically controlling the injection amount of the oil mist injected from the injection nozzle toward the processing portion. For this reason, at the time of processing, it is necessary to adjust the injection amount of the oil mist manually while visually observing the state of the processed part as necessary, and this work requires not only skill but also variations in processed products and However, there has been a problem that an increase in the amount of cutting oil or grinding oil leads to environmental pollution.
[0005]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an oil mist injection device and an oil mist injection device capable of controlling an injection amount of an oil mist so as to be optimal in accordance with a processing situation. I do.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is an oil mist generating device that generates an oil mist, an injection nozzle that injects an oil mist generated by the oil mist generating device toward a processing portion, and a tool used for processing. An oil, comprising: a detection sensor that detects a physical quantity indicating a phenomenon actually occurring in a work material; and a controller that controls an injection amount of an oil mist injected from the injection nozzle based on a detection value of the detection sensor. It is a mist injection device.
[0007]
With this, a physical quantity indicating a phenomenon actually occurring on a tool surface such as a cutting blade or a grinding wheel, for example, a temperature rise actually occurring on the blade surface of the blade or the grinding wheel is detected to grasp the cutting or grinding state, By adjusting the oil mist injection amount (spray amount) according to the cutting or grinding situation, it is possible to control the oil mist injection amount to be optimal according to the machining situation.
[0008]
The invention according to claim 2 is characterized in that the detection sensor is a temperature sensor that detects a temperature of a cutting edge of the tool, a temperature of a work material or a temperature of a chip generated at the time of machining, and a temperature sensor of the tool or the work material. 2. The oil mist injection device according to claim 1, wherein the oil mist injection device is any one of a vibration sensor that detects a vibration acceleration and an AE sensor that detects an acoustic emission generated in a workpiece being processed.
[0009]
The invention according to Claim 3 is characterized in that the controller controls so as to start oil mist injection when the detected value exceeds a preset threshold value. It is an oil mist injection device. Thus, the injection of the oil mist from the injection nozzle toward the cutting portion can be automatically started when necessary.
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, when the oil mist generated by the oil mist generating device is injected from the injection nozzle toward the processing portion, the temperature of the cutting edge of the tool used for processing, the temperature of the work material, or the machine An oil mist injection device which detects a temperature of chips generated at the time of machining and controls an injection amount of oil mist injected from the injection nozzle in accordance with an absolute value or a change amount of the detected value. Is a control method.
[0011]
According to a fifth aspect of the present invention, when the oil mist generated by the oil mist generator is injected from the injection nozzle toward the processing portion, the vibration acceleration of a tool or a workpiece used for processing, or during processing. An oil mist injection device characterized in that an acoustic emission generated in a workpiece is detected, and an injection amount of an oil mist injected from the injection nozzle is controlled in accordance with an absolute value or a change amount of the detected value. It is a control method.
[0012]
Here, the injection of the oil mist from the injection nozzle may be started when the detection value exceeds a preset threshold.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 and FIG. 2 show an example of processing by an oil mist injection device and a machine tool according to an embodiment of the present invention, which includes, for example, a processing table 10 which is movable back and forth and has a vise 10a. An example in which the present invention is applied to a machine tool (milling machine) 16 configured to perform milling by a high-speed rotating mill (cutting tool) 14 on a work (workpiece) 12 held from the left and right by a vice 10a of a processing table 10 is held. Show. The cutting tool 14 is detachably held at the lower end of a drive shaft (spindle) 20 that is rotated by the drive of an electric motor housed in a tool drive device 18.
[0014]
The oil mist injection device includes an oil mist generator 22 that generates an oil mist obtained by converting the cutting oil into a mist, an oil mist supply tube 24 extending from the oil mist generator 22, and an oil mist connected to a tip of the tube 24. It has an injection nozzle 28 that injects the mist 26 toward a cutting portion, that is, a contact portion between the work 12 and the cutting tool 14. The injection nozzle 28 is detachably attached to a free end of a swingable and bendable arm 32 via an arm motor 30, and is swingably held via an injection nozzle swing motor 34. Further, a control panel 36 is provided, and the control panel 36 and the oil mist generator 22 are connected by a control cable 38.
[0015]
As shown in FIG. 2, the oil mist generator 22 has a closed oil tank 42 for storing cutting oil 40 at a lower portion, and an oil mist generator 44 is disposed inside the oil tank 42. The oil mist generator 44 is connected to a pressure air supply pipe 50 which extends from a pressure air source 46 and has an oil mist generation pressure adjusting valve 48 interposed on the way, and a cutting oil suction pipe extending downward from the oil mist generator 44. The upper pipe 52 reaches the inside of the cutting oil 40 stored in the oil tank 42, and an oil amount adjusting valve 54 is interposed in the cutting oil suction pipe 52. Further, an oil mist injection port 56 that opens toward the inside of the oil tank 42 is provided at a position facing the compressed air supply pipe 50 of the oil mist generator 44.
[0016]
An AE sensor 60 for detecting an acoustic emission (ultrasonic vibration) generated in the workpiece 12 being processed and transmitted to the vise 10a is attached to the vise 10a for holding the workpiece 12 therebetween. The control signal is input to the controller 58 in the panel 36 (see FIG. 1), and the control signal from the controller 58 is input to the oil mist generation pressure adjusting valve 48 and the oil amount adjusting valve 54. That is, the absolute value (vibration value) of the overall value of only the high frequency region of the vibration from which the low frequency region has been removed by being input to the controller 58 and passing through the high frequency band filter, or the increase or decrease with time change The current machining progress is directly detected, and the oil mist generation pressure adjusting valve 48 and the oil amount adjusting valve 54 are controlled by the controller 58 in accordance with the actually detected machining progress to control the oil mist injection amount (spray amount). ), The injection amount of the oil mist 26 can be controlled so as to be optimal for each processing situation.
[0017]
Further, in the controller 58, a threshold value of an overall value only in a high frequency range of the vibration is set. Then, the controller 58 injects the oil mist 26 when the absolute value (vibration value) of the overall value of only the high frequency region of the vibration from which the low frequency region has been removed detected by the AE sensor 60 exceeds this threshold value. To start, the oil mist generation pressure adjusting valve 48 and the oil amount adjusting valve 54 are controlled. Thus, the injection of the oil mist 26 from the injection nozzle 28 toward the cut portion of the work 12 can be automatically started when necessary.
[0018]
According to this embodiment, when the pressurized air from the pressurized air source 46 is supplied to the oil mist generator 44, the cutting oil 40 is sucked up from the cutting oil suction pipe 52 by the flow of the supplied air, and is mixed with the air. As a result, the oil mist 26 is ejected from the oil mist injection port 56 to fill the oil tank 42. Then, the oil mist 26 filled in the oil tank 42 is jetted from the jet nozzle 28 toward a cutting portion such as a contact portion between the cutting tool 14 and the work 12. At this time, the current processing progress is detected by an output signal (detection signal) from the AE sensor 60. For example, after the processing is started, the vibration is detected by the AE sensor 60 and only the high frequency range of the vibration from which the low frequency range is removed is over-exposed. When the absolute value (vibration value) of the all value exceeds a preset threshold, the injection of the oil mist 26 is started, and the absolute value (vibration value) of only the high frequency region of the vibration from which the low frequency region has been removed ) Or an increase (or decrease) with time change, the oil mist generation pressure is controlled by controlling the oil mist generation pressure adjusting valve 48 and the oil amount adjusting valve 54, for example, by increasing (or decreasing) the injection amount of the oil mist 26. By adjusting the amount, the injection amount of the oil mist 26 can be controlled to be optimal for each processing situation. Thereby, the optimal amount of the oil mist 26 can be injected from the injection nozzle 28 toward the cutting portion.
[0019]
In this example, an example is shown in which the oil mist generation pressure adjusting valve 48 and the oil amount adjusting valve 54 are provided and both are controlled. However, either one is provided and only one is controlled. You may do it.
[0020]
FIG. 3 shows an example in which the present invention is applied to a lathe in which a cutting tool is provided with a cutting tool 70 to perform external round cutting of a work 72. In this example, a work 72 serving as a processing portion, a cutting tool (biting tool) 70, The oil mist 26 is injected from the injection nozzle 28 toward the contact portion of the workpiece 72, and the temperature of the cut portion of the work 72 or the vicinity of the cut portion is measured by a temperature sensor 74 disposed remotely.
[0021]
Then, a detection signal of the temperature of the cut portion of the work 72 or the vicinity of the cut portion detected by the temperature sensor 74 is input to the controller 58 in the same manner as described above, and the control signal from the controller 58 outputs the oil mist generation pressure. It is input to the adjusting valve 48 and the oil amount adjusting valve 54 (see FIG. 2). By directly detecting the current processing progress and adjusting the oil mist injection amount (spray amount), the injection amount of the oil mist 26 can be controlled to be optimal for each processing state. It has become. Furthermore, in this example, the controller 58 is set with a threshold value of the temperature of the cut portion of the workpiece 72 or the vicinity of the cut portion, and when the measured value detected by the temperature sensor 74 exceeds this threshold value, The injection of the mist 26 is started.
[0022]
In this example, the temperature sensor 74 detects the temperature at or near the cut portion of the work 72, but instead of the temperature at or near the cut portion of the work 72, the temperature The temperature of the chips 76 generated at this time is detected, and based on this detected value, the controller 58 controls the oil mist generation pressure adjusting valve 48 and the oil amount adjusting valve 54 in the same manner as described above. Good.
[0023]
FIG. 4 shows another example in which the present invention is applied to a lathe having a cutting tool provided with a cutting tool 70 for performing external round cutting of a work 72. In this example, a work 72 which is a machining portion and a cutting tool (biting tool) are shown. The oil mist 26 is sprayed from the spray nozzle 28 toward the contact portion with the cutting tool 70, and the temperature of the cutting edge of the cutting tool 70 used for processing is set to a temperature of a thermocouple welded to the vicinity of the cutting tool 70. The measurement is performed by the sensor 78.
[0024]
Also in this example, the detection signal of the cutting edge temperature of the cutting tool 70 detected by the temperature sensor 78 is input to the controller 58, and the control signal from the controller 58 is transmitted to the oil mist generation pressure adjusting valve 48 and the oil amount adjusting valve. 54 (see FIG. 2), whereby the current machining progress status is directly determined by the absolute value (measured value) of the cutting edge temperature of the cutting tool 70 or an increase or decrease with time based on the detected value. By detecting and adjusting the oil mist injection amount (spray amount), the injection amount of the oil mist 26 can be controlled to be optimal for each processing situation. Further, in this example, a threshold value of the cutting edge temperature of the cutting tool 70 is set in the controller 58, and the injection of the oil mist 26 is started when the measured value detected by the temperature sensor 78 exceeds the threshold value. It is supposed to.
[0025]
FIG. 5 shows another example in which the present invention is applied to a lathe in which a cutting tool is provided with a cutting tool 70 to perform outer round cutting of a work 72. In this example, a work 72 which is a processing portion and a cutting tool (biting tool) are shown. The oil mist 26 is sprayed from the spray nozzle 28 toward a contact portion with the cutting tool 70, and the vibration acceleration of the cutting tool 70 used for machining is attached to a vibration sensor (small vibration pickup) ) 80.
[0026]
Also in this example, the detection signal of the vibration acceleration of the cutting tool 70 detected by the vibration sensor 80 is input to the controller 58, and the control signal from the controller 58 is used as the oil mist generation pressure adjusting valve 48 and the oil amount adjusting valve. 54 (see FIG. 2), whereby the current machining progress status is directly determined by the absolute value (measured value) of the vibration acceleration of the cutting tool 70 or an increase or decrease with time based on the detected value. By detecting and adjusting the oil mist injection amount (spray amount), the injection amount of the oil mist 26 can be controlled to be optimal for each processing situation. Further, in this example, a threshold value of the vibration acceleration of the cutting tool 70 is set in the controller 58, and when the measured value detected by the vibration sensor 80 exceeds the threshold value, the injection of the oil mist 26 is started. It is supposed to.
[0027]
In this example, the vibration acceleration of the cutting tool 70 is detected by the vibration sensor 80. However, instead of the cutting tool 70, the vibration acceleration of the cutting part of the work 72 or the vicinity of the cutting part is detected. Based on the detected values, the controller 58 may control the oil mist generation pressure adjusting valve 48 and the oil amount adjusting valve 54 in the same manner as described above.
[0028]
As another processing example, there is a case where the work is ground with a rotating grindstone. In any case, the current machining state is directly changed via the temperature of the blade surface of the tool (grindstone) or the temperature of the work material. The oil mist injection amount can be controlled so as to be optimal for the machining condition by detecting the oil mist optimally based on the detected value.
In this embodiment, an example in which the present invention is applied to a machine tool is shown. However, any embodiment in which processing is performed using an oil mist is applicable.
[0029]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the injection amount of the oil mist can be controlled so as to be optimal according to the processing condition, and the injection amount of the oil mist is adjusted while visually observing the state of the processing portion. There is no need to perform this, and processing becomes easy even for unskilled persons. Thus, it is possible to reduce the variation in the quality of the processed portion and to prevent the amount of the cutting oil and the grinding oil from being reduced, which leads to environmental pollution.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an example of processing by an oil mist injection device and a machine tool according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flow chart of the oil mist injection device.
FIG. 3 is a diagram illustrating a main part of another processing example using an oil mist injection device and a machine tool according to another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a main part of still another working example by an oil mist injection device and a machine tool according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a main part of still another processing example using an oil mist injection device and a machine tool according to still another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Machining table 12, 72 Work (work material)
14 Cutting tools (milling)
22 oil mist generator 24 oil mist supply tube 26 oil mist 28 injection nozzle 36 control panel 40 cutting oil 42 oil tank 44 oil mist generator 46 pressure air source 48 oil mist generation pressure regulating valve 50 pressure air supply pipe 52 cutting oil suction Pipe 54 Oil amount adjustment valve 56 Oil mist injection port 58 Controller 60 AE sensor 70 Cutting tool (bite)
74,78 Temperature sensor 76 Chip 80 Vibration sensor

Claims (5)

オイルミストを発生するオイルミスト発生装置と、
前記オイルミスト発生装置で発生したオイルミストを加工部位に向けて噴射する噴射ノズルと、
加工に使用している工具または被削材に実際に生じる現象を示す物理量を検知する検知センサと、
前記検知センサの検出値に基づいて前記噴射ノズルから噴射するオイルミストの噴射量を制御するコントローラを有することを特徴とするオイルミスト噴射装置。An oil mist generator that generates oil mist,
An injection nozzle that injects oil mist generated by the oil mist generator toward a processing portion,
A detection sensor that detects a physical quantity indicating a phenomenon that actually occurs in a tool or a work material used for processing,
An oil mist injection device comprising: a controller that controls an injection amount of oil mist injected from the injection nozzle based on a detection value of the detection sensor. 前記検知センサは、前記工具の刃先温度、被削材の温度または機械加工の際に発生する切り屑の温度を検知する温度センサ、前記工具または被削材の振動加速度を検知する振動センサ、または加工中の被削材に生じるアコースチックエミッションを検知するＡＥセンサのいずれか一つであることを特徴とする請求項１記載のオイルミスト噴射装置。The detection sensor is a temperature sensor that detects the temperature of the cutting edge of the tool, the temperature of the workpiece or the temperature of the chips generated during machining, a vibration sensor that detects the vibration acceleration of the tool or the workpiece, or 2. The oil mist injection device according to claim 1, wherein the mist sensor is any one of AE sensors for detecting acoustic emission generated in a work material being processed. 前記コントローラは、前記検出値が予め設定された閾値を超えたときにオイルミストの噴射を開始するように制御することを特徴とする請求項１または２記載のオイルミスト噴射装置。The oil mist injection device according to claim 1, wherein the controller performs control to start oil mist injection when the detection value exceeds a preset threshold. オイルミスト発生装置で発生したオイルミストを、噴射ノズルから加工部位に向けて噴射するにあたり、
加工に使用している工具の刃先温度、被削材の温度または機械加工の際に発生する切り屑の温度を検知し、この検出値の絶対値または変化量に対応させて前記噴射ノズルから噴射するオイルミストの噴射量を制御することを特徴とするオイルミスト噴射装置の制御方法。When the oil mist generated by the oil mist generator is sprayed from the spray nozzle toward the processing site,
The temperature of the cutting edge of the tool used for processing, the temperature of the work material, or the temperature of the chips generated during machining is detected, and the injection is performed from the injection nozzle in accordance with the absolute value or the amount of change of the detected value. A method for controlling an oil mist injection device, characterized by controlling the amount of oil mist to be injected. オイルミスト発生装置で発生したオイルミストを、噴射ノズルから加工部位に向けて噴射するにあたり、
加工に使用している工具または被削材の振動加速度、または加工中の被削材に生じるアコースチックエミッションを検知し、この検出値の絶対値または変化量に対応させて前記噴射ノズルから噴射するオイルミストの噴射量を制御することを特徴とするオイルミスト噴射装置の制御方法。When the oil mist generated by the oil mist generator is sprayed from the spray nozzle toward the processing site,
Vibration acceleration of the tool or work material used for processing, or acoustic emission generated in the work material being processed is detected, and the injection is performed from the injection nozzle in accordance with the absolute value or the amount of change of the detected value. A method for controlling an oil mist injection device, comprising controlling an injection amount of an oil mist.
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