JP2008221397A - 電解水を利用したニッケル合金の電解水中におけるエンドミル切削加工装置及びその加工方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】図1に示すエンドミル切削加工装置による切削加工において、電解水を入れた容器中に、ニッケル合金1を浸漬し、固定した後、ミスト用ノズル5から霧状になった極微量の油剤をエンドミル切削工具4に噴霧し、冷給電解水用ノズル6から電解水を前述のエンドミル切削工具4に噴射させ、電解水中に浸漬した圧縮空気用ノズル7から、切削加工を行う方向に気泡の大きさが20mm〜30mmの範囲で圧縮空気を送り込み、電解水中の浸漬した噴流電解水用ノズルから電解水を圧縮空気(気泡)と同時に電解水中のエンドミル切削工具4に噴射させながら、ニッケル合金のエンドミル切削加工を行う。
【選択図】図1
Description
100m/min以上では、工具寿命が非常に短く、良好な切削加工面を得るが困難であった。
容器中に電解水を入れ、さらにニッケル合金を浸漬し、固定した後、ミスト用ノズルから圧縮空気によって霧状になった環境に優しい植物油をベースにした極微量の油剤をエンドミル切削工具に噴霧し、もう一つの冷給電解水用ノズルから電解水を40cc/s〜100cc/sの範囲で前述のエンドミル切削工具に噴射させ、電解水中に浸漬した圧縮空気用ノズルから、切削加工を行う方向に圧縮空気量が10L/min、気泡の大きさが20mm〜30mmの範囲で圧縮空気を送り込み、電解水中の浸漬した噴流電解水用ノズルから電解水を40cc/s〜100cc/sの範囲において、圧縮空気(気泡)と同時に電解水中のエンドミル切削工具に噴射させながら切り屑を除去する電解水中におけるニッケル合金のエンドミル切削加工法よりなるものである。
(1)ニッケル合金1を純銅製容器3に固定する。
(2)純銅製容器3に電解水2を入れる。純銅製容器3は、長さ230mmX幅120mmX高さ70mmの容器に長さ210mmX幅100mmX深さ60mmの穴部を作製したものから構成されている。
(3)エンドミル切削工具4を所定の回転数に上げ、所定の回転数になったエンドミル切削工具4に向けて、ミスト用ノズル5からミストを噴霧し、冷給電解水用ノズル6から電解水を噴射する。なお、ミスト用ノズル5及び圧縮空気用ノズル7の形状は、外径7mm、内径3mm、冷給電解水用ノズル6の形状は、外径8mm、内径4mmである。
(4)エンドミル切削工具4に電解水、圧縮空気、ミストを噴射あるいは噴霧を行いながら、ニッケル合金1の側面をエンドミル切削加工を行う。
(5)所定量のエンドミル切削加工が終了すれば、エンドミル切削工具の刃先における摩耗量(逃げ面摩耗幅)を測定し、顕微鏡で工具刃先の摩耗状況を観察した。さらに切削加工を行った加工面の凹凸(加工面の表面粗さ)を測定した。評価については、×は、工具刃先の逃げ面摩耗幅が、20μm以上、チッピング(工具刃先の微小な欠損)が発生した場合、加工面の表面粗さ(最大高さRy)が、3μm以上の場合である。○は、工具刃先の逃げ面摩耗幅が、20μmより小さく、加工面の表面粗さ(最大高さRy)が、3μmより小さい場合である。
TiAlNコーテッド超硬エンドミル切削工具(外径8mm、3枚刃)を使用した。ニッケル合金の形状は、長さ100mmX幅50mmX高さ45mmである。
表1は、超硬エンドミル切削工具における電解水を利用したニッケル合金の電解水中におけるエンドミル切削加工方法による試験結果である。表1の試験結果は、エンドミル切削工具の切削速度は、100m/min、切削距離は、約1mの結果である。なお、比較のために、切削油剤、水中の試験結果を表1に示す。水中の試験結果は、ニッケル合金の水溶液中におけるエンドミル切削加工装置及びその加工方法(特願2006−19927)における水中の試験結果である。表中の水中の試験結果において、ミスト用ノズル、冷給電解水用ノズル、圧縮空気用ノズルの試験条件は、上記の試験条件(ミストの油剤量(4cc/時間)、冷給電解水用ノズルの電解水量(50cc/s)、電解水中の圧縮空気量(10L/min)(泡の大きさ20mm〜30mm))と同一である。表1より、電解水を利用したニッケル合金の電解水中におけるエンドミル切削加工方法は、切削油剤、水中よりも逃げ面摩耗幅、表面粗さが良好な結果が得られた。電解水中にニッケル合金を浸漬せずに、大気中で電解水のみをニッケル合金に噴射させた切削加工方法は、逃げ面摩耗幅、表面粗さが良好な結果が得られなかったが、上記の電解水中に浸漬した場合のエンドミル切削加工方法は、逃げ面摩耗幅、表面粗さが良好な結果が得られた。
2 電解水
3 純銅製容器
4 エンドミル切削工具
5 ミスト用ノズル
6 冷給電解水用ノズル(電解水生成装置に接続)
7 圧縮空気用ノズル
8 噴流電解水用ノズル(電解水生成装置に接続)
Claims (3)
- 電解水を入れた容器中にニッケル合金を電解水に浸漬する容器と、圧縮空気によって霧状になった環境に優しい植物油をベースにした極微量の油剤を回転しているエンドミル切削工具に噴霧するミスト用ノズルと、電解水を前述のエンドミル切削工具に噴射させるもう一つの冷給電解水用ノズルと、切り屑を除去するために電解水中におけるエンドミル切削工具に向けて切削加工を行う方向に気泡で圧縮空気を送り込む圧縮空気用ノズルと、さらに、電解水中のエンドミル切削工具に向けて電解水を噴射させながら切り屑を除去するために電解水中に浸漬した噴流電解水用ノズルとから構成するニッケル合金の電解水中におけるエンドミル切削加工装置。
- 請求項1に記載した切削加工装置による加工において、容器中に電解水を入れ、さらにニッケル合金を浸漬し、固定した後、ミスト用ノズルから圧縮空気によって霧状になった環境に優しい植物油をベースにしたエンドミル切削工具に噴霧し、もう一つの冷給電解水用ノズルから電解水を前述のエンドミル切削工具に噴射させ、電解水中に浸漬した圧縮空気用ノズルから、切削加工を行う方向に気泡で圧縮空気を送り込み、電解水中に浸漬した噴流電解水用ノズルから電解水及び圧縮空気(気泡)と同時に電解水中のエンドミル切削工具に噴射させながら切り屑を除去する電解水中におけるニッケル合金のエンドミル切削加工法。
- 請求項1に記載した切削加工装置による加工において、容器中にpH8〜pH12のアルカリ性電解水を入れ、さらにニッケル合金を浸漬し、固定した後、ミスト用ノズルから圧縮空気によって霧状になった環境に優しい植物油をベースにした極微量の油剤をエンドミル切削工具に噴霧し、もう一つの冷給電解水用ノズルから電解水を40cc/s〜100cc/sの範囲で前述のエンドミル切削工具に噴射させ、電解水中に浸漬した圧縮空気用ノズルから、切削加工を行う方向に圧縮空気量が10L/min、気泡の大きさが20mm〜30mmの範囲で圧縮空気を送り込み、電解水中の浸漬した噴流電解水用ノズルから電解水を40cc/s〜100cc/sの範囲において、圧縮空気(気泡)と同時に電解水中のエンドミル切削工具に噴射させながら切り屑を除去する電解水中におけるニッケル合金のエンドミル切削加工法。
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