JP2008036731A - Cutting tool and cutting method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、切削油をエアーで混合させてミスト状にして吹き付けながら研削を行う切削工具及び切削方法に関する。 The present invention relates to a cutting tool and a cutting method for performing grinding while mixing cutting oil with air and spraying it in a mist form.
シリンダーブロックボアファインボーリング工具(以下、単にボーリング工具と言う)は、シリンダの内壁を切削する装置であり、荒加工用と仕上げ加工用の工具が両端にある。 A cylinder block bore fine boring tool (hereinafter simply referred to as a boring tool) is a device for cutting an inner wall of a cylinder, and has roughing and finishing tools at both ends.
このボーリング工具では、荒加工用工具がワークと接した状態で回転しながら下降して荒加工を行い、シリンダ下端にて仕上げ加工用工具が突出し、ワークと接した状態で回転しながら上昇し仕上げ加工を行う。 With this boring tool, the roughing tool is lowered while rotating in contact with the workpiece to perform roughing, and the finishing tool protrudes at the lower end of the cylinder and is raised while rotating in contact with the workpiece. Processing.
このとき、ボーリング工具内部に形成した配管から加工点にミスト状の極微量の切削油(オイルミスト)を供給しながら加工を行う。オイルミストは、工具の外部で切削油とエアーとをミキシングすることによって生成され、工具内部の配管を通して加工点に供給される。オイルミストを加工点に噴き付けて切削加工する切削工具としては、例えば特許文献1に記載された技術が開示されている。
しかし、前記した切削工具では、ボーリング加工を行う回転数にてミスト吐出スイッチをオンすると、ミスト吐出レスポンスが悪く、スイッチオンから2〜3分後にオイルミストが吐出される。そのため、この切削工具では、量産ラインの実用的なサイクルタイムを前提とした場合、サイクルタイムの短縮を実現することはできない。 However, with the cutting tool described above, when the mist discharge switch is turned on at the number of revolutions for boring, the mist discharge response is poor, and oil mist is discharged 2-3 minutes after the switch is turned on. For this reason, with this cutting tool, if a practical cycle time of a mass production line is assumed, the cycle time cannot be shortened.
その原因は、高回転で工具が回転することと、オイルミストを供給するための配管が円筒形状で壁面はストレートであることにより、回転による遠心力によって壁面にオイルミストが衝突、液化して付着し、ミスト吐出スイッチオンと同時にオイルミストが加工点へ供給されない。 The reason for this is that the tool rotates at a high speed and the piping for supplying oil mist is cylindrical and the wall surface is straight, so that the oil mist collides and liquefies on the wall surface due to the centrifugal force due to rotation. However, oil mist is not supplied to the processing point at the same time as the mist discharge switch is turned on.
そこで、本発明は、ミスト吐出スイッチをオンと同時にオイルミストを加工点に供給でき、切削加工におけるサイクルタイムを短縮できる切削工具及び切削方法を提供する。 Therefore, the present invention provides a cutting tool and a cutting method capable of supplying oil mist to a machining point at the same time as turning on a mist discharge switch and shortening a cycle time in cutting.
本発明は、回転する工具本体の外周面に固定された切れ刃で被削物を研削する加工点に向かってオイルミストを吹き付けながら研削を行う切削工具において、前記工具本体には、前記切れ刃の近傍部を開口とし、この開口までオイルの状態のまま切削油を供給する切削油供給路と、前記切削油供給路の前記開口に連接し且つ前記外周面に噴出口を有するエアー供給路とが設けられ、前記工具本体の回転による遠心力と負圧により、前記切削油供給路と前記エアー供給路の交点で前記切削油と前記エアーとを混合させてオイルミストとすることを特徴とする。 The present invention relates to a cutting tool for performing grinding while spraying oil mist toward a processing point for grinding a workpiece with a cutting edge fixed to an outer peripheral surface of a rotating tool body, the tool body including the cutting edge. A cutting oil supply path for supplying cutting oil in an oil state to the opening, and an air supply path connected to the opening of the cutting oil supply path and having a jet outlet on the outer peripheral surface. The cutting oil and the air are mixed at an intersection of the cutting oil supply path and the air supply path by an centrifugal force and a negative pressure generated by the rotation of the tool body to form an oil mist. .
本発明によれば、切削油供給路の開口を切れ刃の近傍部に設け、その切削油供給路とエアー供給路の交点で、オイル状態のままこの開口まで供給される切削油と前記エアー供給路から供給されるエアーとを混合させてオイルミストとしているので、路内壁に付着することなくレスポンス良く加工点にオイルミストを供給することができる。したがって、本発明によれば、切削加工におけるサイクルタイムを短縮することができる。 According to the present invention, the opening of the cutting oil supply passage is provided in the vicinity of the cutting edge, and the cutting oil supplied to the opening in the oil state at the intersection of the cutting oil supply passage and the air supply passage and the air supply Since oil mist is mixed with the air supplied from the road, the oil mist can be supplied to the processing point with good response without adhering to the inner wall of the road. Therefore, according to the present invention, the cycle time in cutting can be shortened.
以下、本発明を適用した具体的な実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本実施の形態の切削工具を示す正面図、図2は本実施の形態の切削工具の断面図、図3は図2のA−A線位置における要部拡大断面図、図4は切削油供給路とエアー供給路の交点部分における該エアー供給路の傾斜角度を決めるための図、図5は従来構造の切削工具でミスト吐出スイッチをオンしたときの吐出時間とオイルミスト吐出量を示す図、図6は路内壁にオイルミストが付着した状態を示す図である。 1 is a front view showing a cutting tool of the present embodiment, FIG. 2 is a cross-sectional view of the cutting tool of the present embodiment, FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the main part at the position AA in FIG. FIG. 5 is a diagram for determining the inclination angle of the air supply path at the intersection of the cutting oil supply path and the air supply path. FIG. 5 shows the discharge time and oil mist discharge amount when the mist discharge switch is turned on with a conventional cutting tool. FIG. 6 is a view showing a state in which oil mist is attached to the inner wall of the road.
本実施の形態の切削工具1は、例えば被削物であるシリンダーブロック2のシリンダボア内に設けられたシリンダライナ3の内面3aを研削するもので、シリンダボア内に挿入される工具本体4と、この工具本体4を回転機構部にチャッキングさせる装着部5とを有している。
A cutting tool 1 according to the present embodiment is for grinding an inner surface 3a of a
工具本体4は、軸方向の略中央部分に凹み6を有した円柱体として形成され、その外周面4aの下端寄りの位置に2つの切れ刃7、8が設けられている。これら切れ刃7、8のうち、一方が荒加工用で他方が仕上げ用の切れ刃とされる。
The tool
装着部5は、工具本体4よりも大径の高さの低い円柱体として形成されており、当該工具本体4と一体化されている。
The
そして、この工具本体4には、図2に示すように、各切れ刃7、8にそれぞれ切削油を供給するための切削油供給路9、10と、この切削油供給路9、10に供給された切削油にエアーを供給してオイルミストとするエアー供給路11とが設けられている。
As shown in FIG. 2, the
切削油供給路9、10は、装着部5の端面5aから工具本体4の軸芯と平行に下端へと形成される垂直路9A、10Aと、その垂直路9A、10Aの下端より切れ刃7、8に向かって傾斜する傾斜路9B、10Bとからなり、その傾斜路9B、10Bの開口12、13を前記切れ刃7、8の近傍部としている。
The cutting
前記垂直路9A、10Aは、後述するエアー供給路11の垂直路11Aを挟んでその両側にそれぞれ設けられている。傾斜路9B、10Bは、切削油が重力によって自ずと切れ刃7、8の近傍部まで流れるように工具本体4の外周面4a外側へ向かって下方斜めに形成されている。この切削油供給路9、10は、内部に切削油を流通させる円筒形状の流路管を切削工具1に埋め込むことによって構成されている。
The
前記流路管16は、図3に示すように、その先端部が後述するエアー供給路11の分岐管11B、11Cの内部に突出している。そして、この分岐管11B、11Cの内部に突出する前記流路管16の側面に、前記開口12、13に向かって切削油を噴出させるオイル噴出口17が形成されている。かかるオイル噴出口17は、分岐管11B、11Cの流路径に対して極小さな孔径とされ、エアーと混合してミスト化するに最適な寸法とされている。
As shown in FIG. 3, the
エアー供給路11は、装着部5の端面5aから工具本体4の軸中心に沿って下端へと形成される垂直路11Aと、この垂直路11Aから各切れ刃7、8へと分岐する分岐路11B、11Cとからなり、その分岐路11B、11Cの先端である噴出口14、15を前記工具本体4の外周面4aに開口させている。
The
分岐路11B、11Cは、前記切削油供給路9、10の開口12、13と連接し、前記工具本体4の軸中心に対して所定の傾斜角度θを持って傾斜されている。この傾斜角度θは、図4に示すように、工具本体4が回転する際の遠心力F1と、エアーを噴き出すエアー噴き出し力F2と、オイルミストOMに働く重力F3と、工具移動速度によりオイルミストに作用する力F4とにより決定される。
The
すなわち、前記傾斜角度θは、オイルミストOMに作用する遠心力F1とエアー噴き出し力F2との総和力F12と、オイルミストOMに働く重力F3と工具移動速度によりオイルミストOMに作用する力F4との総和F34と、からなる合力Fで決まる。 That is, the inclination angle θ includes the total force F12 of the centrifugal force F1 acting on the oil mist OM and the air blowing force F2, the gravity F3 acting on the oil mist OM, and the force F4 acting on the oil mist OM due to the tool moving speed. The total force F34 and the resultant force F are determined.
そして、この切削工具1では、シリンダライナ3の内面3aと切れ刃7、8とが接触した状態で回転しながら下降して荒加工用の切れ刃で荒加工がなされた後、シリンダボア下端で仕上げ用の切れ刃が突出して今度は上昇しながら仕上げ加工が行われる。切削加工時には、ミスト吐出スイッチがオンされ、切れ刃7、8の近傍に設けられた噴出口14、15からオイルミストが加工点に向かって噴出される。
In this cutting tool 1, the inner surface 3 a of the
この時、切削工具1の外部で切削油とエアーとを混合してミスト化したオイルミストを工具本体内部に設けた流路を通して供給した場合には、図5に示すように、ミスト吐出スイッチがオンとなっても直ちにはオイルミストが噴出されず、しばらく時間が経ってから(2〜3分後に)吐出される状態になる。これは、図6に示すように、流路18の内壁18aにオイルミストOMが衝突して液化し、液化ミストOM1が内壁18aに付着するためである。
At this time, when oil mist mixed with cutting oil and air is supplied to the outside of the cutting tool 1 through a flow path provided inside the tool body, as shown in FIG. Even if it is turned on, the oil mist is not immediately ejected, and after a while (after 2 to 3 minutes), the oil mist is discharged. This is because, as shown in FIG. 6, the oil mist OM collides with the inner wall 18a of the
本実施の形態では、オイルミストの状態で切削工具1に形成された流路に供給するのではなく、切削油とエアーとを別々の経路でそれぞれ供給し、噴出口14、15の近傍部でこれら切削油とエアーとを混合させてミスト化し、そのミスト化したオイルミストOMを加工点に噴出させる。具体的には、切削油は、エアー供給路11とは別経路とした切削油供給路9、10に供給する。この切削油供給路9、10に供給された切削油は、オイルの状態を保ったまま垂直路9A、10Aから傾斜路9B、10Bへとそのオイルの自重によって流れ、加工前の回転停止状態では、オイルの表面張力でその開口12、13部分にオイルが保持された状態とされる。
In the present embodiment, the oil and mist are not supplied to the flow path formed in the cutting tool 1, but the cutting oil and the air are respectively supplied through separate paths, and in the vicinity of the
そして、停止状態から切削工具1が回転してエアー供給路11にエアーが供給されると、その垂直路11Aから分岐管11B、11Cへとエアーが流れる。供給されたエアーと工具本体4の回転による遠心力及び負圧とにより、この分岐管11B、11Cの内部に突出した流路管16に形成されたオイル噴出口17から噴き出された切削油はミスト化し、オイルミストOMとなって噴出口14、15から加工点に向かって噴出せしめられる。
When the cutting tool 1 is rotated from the stopped state and air is supplied to the
このように、本実施の形態によれば、切削油供給路9、10の開口12、13を切れ刃7、8の近傍部に設け、その切削油供給路9、10とエアー供給路11の交点で、オイル状態のままこの開口12、13まで供給される切削油と前記エアー供給路11から供給されるエアーとを混合させてオイルミストOMとしているので、路内壁に付着することなくレスポンス良く加工点にオイルミストOMを供給することができる。したがって、本発明によれば、切削加工におけるサイクルタイムを短縮することができる。
Thus, according to the present embodiment, the
また、本実施の形態によれば、切削油供給路9、10とエアー供給路11の交点における供給路である分岐管11B、11Cを、工具本体4の軸中心に対して傾斜させているので、オイルミストOMを路内壁に衝突することなく加工点に供給することができる。
Further, according to the present embodiment, the
1…切削工具
2…シリンダーブロック
3…シリンダライナ(被削材)
4…工具本体
5…装着部
7、8…切れ刃
9、10…切削油供給路
11…エアー供給路
11B、11C…分岐路
12、13…開口
14、15…噴出口
17…オイル噴出口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cutting
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記工具本体には、前記切れ刃の近傍部を開口とし、この開口までオイルの状態のまま切削油を供給する切削油供給路と、前記切削油供給路の前記開口に連接し且つ前記外周面に噴出口を有するエアー供給路とが設けられ、
前記工具本体の回転による遠心力と負圧により、前記切削油供給路と前記エアー供給路の交点で前記切削油と前記エアーとを混合させてオイルミストとする
ことを特徴とする切削工具。 In a cutting tool that performs grinding while spraying oil mist toward a processing point for grinding a workpiece with a cutting edge fixed to the outer peripheral surface of a rotating tool body,
The tool body has an opening in the vicinity of the cutting edge, a cutting oil supply passage for supplying cutting oil in an oil state to the opening, and an outer peripheral surface connected to the opening of the cutting oil supply passage. And an air supply path having a spout in the
A cutting tool, wherein the cutting oil and the air are mixed at an intersection of the cutting oil supply path and the air supply path by an centrifugal force and a negative pressure generated by the rotation of the tool body to form an oil mist.
前記エアー供給路のうち前記切削油供給路と該エアー供給路の交点における供給路は、前記工具本体の軸中心に対して傾斜されている
ことを特徴とする切削工具。 The cutting tool according to claim 1,
The cutting tool characterized in that the supply path at the intersection of the cutting oil supply path and the air supply path among the air supply paths is inclined with respect to the axial center of the tool body.
前記傾斜の角度は、前記工具本体が回転する際の遠心力と、前記エアーを噴き出すエアー噴き出し力と、前記オイルミストに働く重力と、工具移動速度とにより決定される
ことを特徴とする切削工具。 The cutting tool according to claim 2,
The inclination angle is determined by a centrifugal force when the tool body rotates, an air blowing force for blowing the air, a gravity acting on the oil mist, and a tool moving speed. .
前記切れ刃は、前記工具本体に少なくとも2つ設けられており、そのうち一つは荒加工用の切れ刃であり、もう一つは仕上げ加工用の切れ刃である
ことを特徴とする切削工具。 The cutting tool according to any one of claims 1 to 3,
The cutting tool is characterized in that at least two cutting edges are provided in the tool body, one of which is a roughing cutting edge and the other is a finishing cutting edge.
前記工具本体の回転による遠心力と負圧により、前記加工点近傍部でオイル状態の切削油をエアーと混合させてミスト化し、そのミスト化したオイルミストを前記加工点に噴出させる
ことを特徴とする切削方法。 In a cutting method in which grinding is performed while oil mist is sprayed toward a processing point for grinding a workpiece with a cutting edge fixed to the outer peripheral surface of a rotating tool body,
The cutting force in the oil state is mixed with air in the vicinity of the machining point to be mist by centrifugal force and negative pressure due to the rotation of the tool body, and the mist of the oil mist is jetted to the machining point. Cutting method to do.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006210881A JP2008036731A (en) | 2006-08-02 | 2006-08-02 | Cutting tool and cutting method |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2501511A (en) * | 2012-04-26 | 2013-10-30 | Airbus Uk Ltd | Cutting tool with internal mql supply |
WO2014183742A3 (en) * | 2013-05-15 | 2014-12-31 | Gühring KG | System tool and tool for machining |
JP2015074043A (en) * | 2013-10-08 | 2015-04-20 | 富士重工業株式会社 | Cutting tool and cutting device |
CN110587003A (en) * | 2019-10-08 | 2019-12-20 | 哈尔滨理工大学 | Low-temperature trace lubrication cutting mixed liquid-spraying type disc milling cutter |
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2006
- 2006-08-02 JP JP2006210881A patent/JP2008036731A/en active Pending
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