JP2011173239A - Machine tool - Google Patents
Machine tool Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011173239A JP2011173239A JP2011108499A JP2011108499A JP2011173239A JP 2011173239 A JP2011173239 A JP 2011173239A JP 2011108499 A JP2011108499 A JP 2011108499A JP 2011108499 A JP2011108499 A JP 2011108499A JP 2011173239 A JP2011173239 A JP 2011173239A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- machining
- water
- oil
- liquid
- homogenizer
- 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.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)
Abstract
Description
本発明は、加工液を供給しながらワークを切削、研削、ホーニング等機械加工する工作機械及び加工液供給装置、並びに加工液に関する。 The present invention relates to a machine tool, a machining fluid supply device, and a machining fluid that perform machining such as cutting, grinding, and honing while supplying a machining fluid.
ワークを機械加工する際に供給される加工液には、次のような作用がある。ワークと工具との間や工具と加工切屑との間に浸透して境界面の摩擦を減少させる潤滑作用と、構成刃先の生成や加工切屑の工具への溶着を防止する反溶着作用と、ワークと工具との間や工具と加工切屑との間で発生する摩擦熱や金属のせん断熱を吸収したり、ワークや工具を冷却したりする冷却作用である。加工液のこれらの作用は、加工液の種類によって変化する。油のみを使用する油性加工液は、潤滑作用や反溶着作用が強く、工具すくい面のクレータ摩耗や工具逃げ面のフランク摩耗の減少に効果的である。油を水に希釈して使用する水溶性加工液は、冷却作用が強く、工具摩耗の低減や仕上げ面品位の向上に効果的である。一般に、油性加工液は、加工温度が高くなる加工条件では発火の危険性があるため使用できず、発火の危険性がない低速での加工や、加工温度が高くならないワークの加工に使用される。水溶性加工液は、油性加工液に比べて潤滑作用及び反溶着作用が劣るものの、発火の危険性がないため、汎用的に使用されている。このため、高速での加工や、加工温度が高くなる難削材の加工には、水溶性加工液が用いられる。 The machining fluid supplied when machining a workpiece has the following effects. Lubricating action that penetrates between the workpiece and the tool or between the tool and the machining chip to reduce the friction at the boundary surface, an anti-welding action that prevents the formation of the cutting edge and welding of the machining chip to the tool, It is a cooling action that absorbs frictional heat generated between the tool and the tool or between the tool and the machining chip and shearing heat of the metal, and cools the work and the tool. These actions of the machining fluid vary depending on the type of machining fluid. An oil-based machining fluid that uses only oil has a strong lubricating action and anti-welding action, and is effective in reducing crater wear on the tool rake face and flank wear on the tool flank face. A water-soluble machining fluid used by diluting oil in water has a strong cooling action and is effective in reducing tool wear and improving the quality of the finished surface. In general, oil-based machining fluid cannot be used because there is a risk of ignition under processing conditions where the processing temperature is high, and it is used for processing at low speeds where there is no risk of ignition, or for processing a workpiece where the processing temperature does not increase. . Water-soluble processing fluids are used for general purposes because they have a lower lubricating effect and anti-welding effect than oil-based processing fluids, but have no risk of ignition. For this reason, a water-soluble working fluid is used for high-speed processing and processing of difficult-to-cut materials that have high processing temperatures.
切削加工に使用される加工液の従来の例が特許文献1で開示されている。特許文献1に記載された発明は、水溶性金属加工油剤を開示する。水溶性金属加工油剤は、基油、窒化硼素微粉末及び乳化剤を含み、窒化硼素微粉末は、平均粒径が0.5μm以下の一次粒子を含むことが記載され、乳化剤には、陰イオン性界面活性剤や、非イオン性界面活性剤や、これらの混合物を用いることが記載されている。
A conventional example of a machining fluid used for cutting is disclosed in
ホモジナイザは、液中に粒子を細かく粉砕して均一に分散させる装置であり、粒子を含む加圧された混合液を高速でインパクトリングに衝突させることにより粒子を微細に粉砕して液中に分散させる圧力型と、ロータとステータとの微小間隙に粒子を含む混合液を供給した状態でロータを高速回転させることにより、粒子を微細にして液中に分散させるロータ・ステータ型とが知られている。圧力型のホモジナイザの従来の例が特許文献2で開示されている。特許文献2では、耐エロージョン性に優れたバルブ部品を使用して、硬質セラミックス粉末を液中に分散処理する圧力型のホモジナイザが示されている。
A homogenizer is a device that finely pulverizes particles in a liquid and uniformly disperses them, and finely pulverizes and disperses particles in a liquid by colliding a pressurized mixed liquid containing particles with an impact ring at high speed. And a rotor / stator type that makes particles finer and disperses in the liquid by rotating the rotor at a high speed while supplying a mixed liquid containing particles in a minute gap between the rotor and the stator. Yes. A conventional example of a pressure type homogenizer is disclosed in
加工液は、予め機外で作成されたものを工作機械に付属するタンクに貯蔵して使用されるのが一般的である。そして、タンク内の加工液が減少した場合は、作業者が加工液を補給する。長時間にわたり自動運転する工作機械の中には、加工液補給装置により自動で加工液を補給するものがある。工作機械の付属装置である加工液補給装置の従来の例が特許文献3で開示されている。加工液補給装置は、混合機のジェットポンプ内でタンクから供給される原液と機外から供給される加圧水とを混合して加工液を作ることが開示されている。また、原液は、ジェットポンプの内筒内に設けた旋回羽根を旋回させることにより旋回流となり、均一に分散されると記載されている。 In general, the machining fluid is prepared in advance outside the machine and stored in a tank attached to the machine tool. When the machining fluid in the tank decreases, the worker replenishes the machining fluid. Some machine tools that automatically operate for a long time automatically replenish the machining fluid by a machining fluid replenishing device. A conventional example of a machining fluid supply device that is an accessory device of a machine tool is disclosed in Patent Document 3. It is disclosed that the machining liquid supply device mixes a raw liquid supplied from a tank and pressurized water supplied from outside the machine in a jet pump of the mixer to make a machining liquid. Further, it is described that the stock solution becomes a swirl flow by swirling swirl vanes provided in the inner cylinder of the jet pump and is uniformly dispersed.
加工温度が高くなりやすいニッケル合金などの耐熱鋼やステンレス鋼、また、工具の刃先に溶着を生じやすいアルミニウム合金やチタン合金は、工具の寿命を短くするワークのグループに属している。アルミニウム合金やチタン合金の加工では、加工屑が工具の切れ刃に溶着し、チッピングを誘発することにより工具寿命が短くなる。これらの金属加工では、加工温度を低下させると共に、溶着を抑制して工具寿命を延長させるために、水と油を所定の比率で混合した水溶性加工液が用いられている。水溶性加工液には、相溶性を有しない水と油を用い、水に油粒子を分散させて均一化するために、乳化剤が添加されている。乳化剤を含んだ水溶性加工液は、エマルジョンタイプの水溶性加工液と言われている。乳化剤は、特許文献1に記載されているように、陰イオン性界面活性剤や、非イオン性界面活性剤や、これらの混合物である。乳化剤は、表面張力を抑制する効果があるため、水に油を分散させて均一な加工液を作ることができる利点がある一方、チタン合金やニッケル合金やアルミニウム合金などの金属加工に使用すると工具寿命が短くなる問題があった。また、加工液の水には水酸化物イオンを含む水道水が使用されていたため、水酸化物イオンがワークの加工直後の金属表面に結合して、油の粒子を金属表面に付着しづらくするという問題があった。
Heat-resistant steel and stainless steel such as nickel alloys that tend to increase the processing temperature, and aluminum alloys and titanium alloys that tend to cause welding at the cutting edge of the tool belong to the workpiece group that shortens the tool life. In the machining of aluminum alloys and titanium alloys, tool scrap is welded to the cutting edge of the tool and induces chipping, thereby shortening the tool life. In these metal workings, a water-soluble working fluid in which water and oil are mixed at a predetermined ratio is used in order to lower the working temperature and suppress welding and extend the tool life. In the water-soluble processing liquid, water and oil that are not compatible are used, and an emulsifier is added in order to disperse and uniformize the oil particles in water. A water-soluble processing liquid containing an emulsifier is said to be an emulsion-type water-soluble processing liquid. As described in
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、水性加工液を使用してチタン合金やニッケル合金やアルミニウム合金など、金属を加工した際に工具寿命を延ばすことができる工作機械及び加工液供給装置、並びに加工液を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a tool capable of extending the tool life when machining a metal such as a titanium alloy, a nickel alloy, or an aluminum alloy using an aqueous working fluid. It is an object to provide a machine, a machining fluid supply device, and a machining fluid.
上記目的を達成するために、本発明によれば、工具とワークとを相対移動させてワークを加工する工作機械において、水と油を取り込んで、前記水に前記油を分散させるホモジナイザを具備し、前記ホモジナイザで生成した加工液を加工領域に供給してワークを加工する工作機械が提供される。
また、本発明によれば、前記ホモジナイザは、加工液供給装置から加工領域へ向かう加工液供給管路の途中に設けられている工作機械が提供される。
この構成による工作機械は、乳化剤を含まなくても水に油を均一に分散させ、かつ、水と油が分離しにくい加工液を自身で加工の前に生成し、その加工液を加工領域に供給して加工する。
In order to achieve the above object, according to the present invention, in a machine tool for processing a workpiece by moving a tool and a workpiece relative to each other, a homogenizer that takes in water and oil and disperses the oil in the water is provided. A machine tool for processing a workpiece by supplying a machining fluid generated by the homogenizer to a machining area is provided.
Further, according to the present invention, there is provided a machine tool in which the homogenizer is provided in the middle of a machining fluid supply conduit from a machining fluid supply device to a machining area.
A machine tool with this configuration uniformly disperses oil in water without containing an emulsifier, and generates a processing fluid that is difficult for water and oil to separate before processing, and that processing fluid is processed in the processing region. Supply and process.
また、本発明によれば、工作機械に加工液を供給する加工液供給装置において、水と油を取り込んで、前記水に前記油を分散させるホモジナイザを具備する加工液供給装置が提供される。 In addition, according to the present invention, there is provided a machining fluid supply apparatus that includes a homogenizer that takes in water and oil and disperses the oil in the machining fluid supply apparatus that supplies machining fluid to a machine tool.
また、本発明によれば、前記水に脱イオン水を用いる加工液供給装置が提供される。また、脱イオン水を生成するためのイオン交換器を更に具備する加工液供給装置が提供される。 Moreover, according to this invention, the processing liquid supply apparatus which uses deionized water for the said water is provided. Also provided is a working fluid supply apparatus further comprising an ion exchanger for producing deionized water.
また、本発明によれば、前記ホモジナイザで生成した加工液を貯留する加工液タンクと、前記加工液タンクに貯留している加工液を吐出するポンプと、を更に具備する加工液供給装置が提供される。 In addition, according to the present invention, there is provided a machining fluid supply apparatus further comprising: a machining fluid tank that stores the machining fluid generated by the homogenizer; and a pump that discharges the machining fluid stored in the machining fluid tank. Is done.
また、本発明によれば、工作機械から回収され貯留された加工液、又は貯留された水と油の混合液の上部の層と下部の層からそれぞれ液を汲み上げ、前記上部の層の液と前記下部の層の液とを混合状態で前記ホモジナイザに導入するポンプを更に具備する加工液供給装置が提供される。 Further, according to the present invention, the processing liquid collected from the machine tool and stored, or the upper layer and the lower layer of the stored water and oil mixed liquid are pumped up respectively, and the upper layer liquid and There is provided a machining liquid supply apparatus further comprising a pump for introducing the lower layer liquid into the homogenizer in a mixed state.
また、本発明によれば、前記ホモジナイザは、前記水と前記油の加圧された混合液を導入する間隙と、前記間隙を通過して増速された混合液を壁面に衝突させるとともに減圧し、前記水に前記油を分散させる処理室と、を有した圧力型のホモジナイザである加工液供給装置が提供される。
この構成による加工液供給装置は、乳化剤を含まなくても水に油を均一に分散させ、かつ、水と油が分離しにくい加工液を生成し、その加工液を工作機械に供給する。
Further, according to the present invention, the homogenizer collides the gap between the pressurized liquid mixture of the water and the oil and the liquid mixture accelerated through the gap against the wall surface and depressurizes. There is provided a processing liquid supply apparatus which is a pressure type homogenizer having a processing chamber for dispersing the oil in the water.
The machining fluid supply device having this configuration generates a machining fluid in which oil is evenly dispersed in water without containing an emulsifier and water and oil are difficult to separate, and the machining fluid is supplied to a machine tool.
また、本発明によれば、工作機械の加工領域に供給する加工液であって、所定の割合で水と油をホモジナイザに導入し、乳化剤を用いずに前記水に前記油を分散させて生成される加工液が提供される。 Further, according to the present invention, a working fluid supplied to a machining area of a machine tool is produced by introducing water and oil into a homogenizer at a predetermined ratio and dispersing the oil in the water without using an emulsifier. Is provided.
以上の如く、本発明の工作機械によれば、ホモジナイザにより、乳化剤を用いずに相溶性を有しない水と油粒子とが均一に分散した水性加工液を生成することができる。生成された加工液は、水と油とが分離しづらいため、長期間にわたり加工液による作用及び効果を得ることができる。この加工液を加工領域に供給することにより、チッピングや摩耗により工具寿命が短くなるチタン合金やニッケル合金やアルミニウム合金を始めあらゆる金属加工において、工具寿命を格段に延長することができる。このため、生産性が向上し、工具費を含めた加工コストを低減することができる。ホモジナイザの構造は特に限定されず、圧力型やロータ・ステータ型のホモジナイザを用いることができる。
また、ホモジナイザが加工液供給装置から加工領域へ向かう加工液供給管路の途中に設けられているから、加工液供給装置のタンク内に貯留されていた加工液が時間の経過により水と油に分離している場合であっても、ホモジナイザにより水に油が均一に分散した加工液を作ることができる。
As described above, according to the machine tool of the present invention, an aqueous working fluid in which water and oil particles having no compatibility are uniformly dispersed without using an emulsifier can be generated by a homogenizer. Since the generated machining fluid is difficult to separate water and oil, the action and effect of the machining fluid can be obtained over a long period of time. By supplying this machining fluid to the machining area, the tool life can be significantly extended in all metal machining, including titanium alloys, nickel alloys, and aluminum alloys, whose tool life is shortened by chipping and wear. For this reason, productivity can be improved and processing costs including tool costs can be reduced. The structure of the homogenizer is not particularly limited, and a pressure type or rotor / stator type homogenizer can be used.
In addition, since the homogenizer is provided in the middle of the machining fluid supply line from the machining fluid supply device to the machining area, the machining fluid stored in the tank of the machining fluid supply device is converted into water and oil over time. Even in the case of separation, a processing liquid in which oil is uniformly dispersed in water can be produced by a homogenizer.
本発明の加工液供給装置によれば、乳化剤を用いずに、水に油が均一に分散し、水と油とが分離しにくい水性加工液を生成することができる。この加工液を使用することによって、チタン合金やニッケル合金やアルミニウム合金を始めあらゆる金属加工における工具の寿命を延長することができる。また、脱イオン水を用いて、水酸化物イオンを含まない加工液を生成することができるため、ワークの金属表面に油の粒子が付着しやすくなり、工具に加工屑が溶着しにくくなる。また、タンクに貯留された加工液又は水と油の混合液の上部の層と下部の層から別々に液が汲み上げられるため、水と油の混合比率が所定の割合の加工液を作ることができる。また、圧力型のホモジナイザを用いた場合は、比較的簡単な構成で水と油の混合液をインパクトリングに衝突させるとともにキャビテーションを発生させて、水に油を均一に分散させた加工液を生成することができる。ホモジナイジングされた加工液がタンクに貯留されることにより、加工に必要な十分な量の加工液を供給することができ、工作機械を長時間運転することができる。 According to the processing liquid supply apparatus of the present invention, it is possible to produce an aqueous processing liquid in which oil is uniformly dispersed in water and water and oil are difficult to separate without using an emulsifier. By using this machining fluid, it is possible to extend the tool life in all metal machining including titanium alloy, nickel alloy and aluminum alloy. Moreover, since the working fluid which does not contain hydroxide ions can be generated using deionized water, oil particles are likely to adhere to the metal surface of the workpiece, and the machining waste is less likely to adhere to the tool. Also, since the liquid is pumped separately from the upper layer and the lower layer of the processing liquid stored in the tank or the mixed liquid of water and oil, it is possible to make a processing liquid with a predetermined ratio of water and oil. it can. In addition, when a pressure-type homogenizer is used, a mixed liquid of water and oil collides with the impact ring and cavitation is generated with a relatively simple configuration to generate a machining liquid in which oil is uniformly dispersed in water. can do. By storing the homogenized machining fluid in the tank, a sufficient amount of machining fluid necessary for machining can be supplied, and the machine tool can be operated for a long time.
本発明の加工液によれば、生成した加工液には、工具寿命を短くする乳化剤が使用されていないため、チタン合金やニッケル合金やアルミニウム合金を始めあらゆる金属加工において、工具寿命を延長することができる。また、水性加工液のため、火災の危険性がない。 According to the machining fluid of the present invention, since the generated machining fluid does not use an emulsifier that shortens the tool life, the tool life can be extended in all metal machining including titanium alloy, nickel alloy and aluminum alloy. Can do. In addition, there is no risk of fire due to the aqueous processing fluid.
以下において、本発明の工作機械の一実施形態について詳細に説明する。図1には、本実施形態の工作機械が示されている。本発明の工作機械は、図1に示される立形マシニングセンタに限定されるものではなく、横形マシニングセンタや、ターニングセンタや、他の工作機械も本発明の工作機械に含まれる。 Hereinafter, an embodiment of a machine tool of the present invention will be described in detail. FIG. 1 shows a machine tool of the present embodiment. The machine tool of the present invention is not limited to the vertical machining center shown in FIG. 1, and a horizontal machining center, a turning center, and other machine tools are also included in the machine tool of the present invention.
図1に示すように、本実施形態の工作機械1は、ベース3上に固定されるテーブル4と、ベース3上の直動ガイドに沿ってスライドするスライド台(図示しない)と、スライド台上の直動ガイドに沿ってスライドするコラム(図示しない)と、コラムに上下方向に移動可能に支持された主軸頭5と、主軸頭5に回転自在に保持された主軸6とを備え、主軸6とテーブル4とは互いに直交する3軸方向に相対移動する。主軸6には、エンドミル8が装着され、テーブル4にはワーク2が取り付けられている。さらに、工作機械1は、機外の加工液供給装置10から所定の圧力に加圧された乳化剤を含まない水と油の混合した加工液を導入し、油を微粒子にして水に均一に分散させるホモジナイザ15を備えている。ホモジナイジングされた加工液は、加工液供給管路12に接続するクーラントノズル13を介して加工領域に供給される。クーラントノズル13を用いずに、ホモジナイジングされた加工液を主軸6の後部から主軸6の内部に導入し、主軸6及びエンドミル8の内部を通してエンドミル8の先端から加工領域に供給してもよい。ホモジナイザ15は、図4に示されているような圧力型のホモジナイザに制限されるものではなく、ロータとステータとの微小間隙に水と油を導入し、ロータを高速で回転させて水に油を均一に分散させるロータ・ステータ型のホモジナイザを用いることも可能である。
As shown in FIG. 1, the
加工に使用される水性加工液の種類や成分は、乳化剤を含まないことを除き、制限されるものではない。油には、オレイン酸、ステアリン酸等の脂肪酸、動植物油、鉱油、合成油、これらの混合油を使用することができる。水には、水道水や、水酸化物イオンを含まない脱イオン水を使用することができる。油分の水に対する混合割合は、5重量%〜50重量%、好ましくは10重量%〜30重量%とすることができる。水性加工液の潤滑作用を高めるために、シリカ、窒化硼素等の固体潤滑剤の微粉末を含むこともできる。脱イオン水は、イオン交換水、蒸留水又は純水を用いることができる。 The type and components of the aqueous working fluid used for processing are not limited except that it does not contain an emulsifier. As the oil, fatty acids such as oleic acid and stearic acid, animal and vegetable oils, mineral oils, synthetic oils, and mixed oils thereof can be used. As the water, tap water or deionized water not containing hydroxide ions can be used. The mixing ratio of oil to water can be 5% to 50% by weight, preferably 10% to 30% by weight. In order to enhance the lubricating action of the aqueous working fluid, a fine powder of a solid lubricant such as silica or boron nitride may be included. As the deionized water, ion-exchanged water, distilled water or pure water can be used.
図4に示すように、圧力型のホモジナイザ15は、内部に処理室20を有するハウジング19と、高圧で導入される加工液の導入口26を有し、バルブシート面25aを処理室20に向けた状態でハウジング19の前側端面21aに装着されるバルブシート25とを備えている。バルブシート面25aとバルブ先端面31aとの間には狭い間隙35が形成される。バルブ先端面31aは、例えば直径30mmの円形をしている。間隙35の外周のハウジングの内壁面には、間隙35を通過した水と油の混合液が高速で衝突するインパクトリング34とを備えている。インパクトリング34は、高圧の混合液が衝突して摩耗した際に交換される消耗部品であり、セラミックスや超硬合金などの耐摩耗性を有する材料で作られている。本実施形態では、インパクトリング34の交換を容易にするため、ハウジング19とインパクトリング34とが別体として形成されている。水と油の混合液は、間隙35を通過して増速され、インパクトリング34に衝突したときの衝撃力と処理室20で減圧されて起きるキャビテーションとによって、油のミクロンオーダの微粒子が水に均一に分散された加工液が生成される。
As shown in FIG. 4, the
ハウジング19は、処理室20に連通する前端開口22a及び後端開口22bと、ホモジナイジングされた加工液を排出する排出口22cとを有している。前側端面21aにはバルブシート25が装着され、前端開口22aに連通する導入口26から混合液が処理室20に導入される。後端開口22bには、隙間を有しないようにバルブ31が嵌入され、バルブ先端面31aがバルブシート面25aに所定の間隙35を有して対向する。バルブ先端面31aとバルブシート面25aとの間隙35は、導入される混合液の油の粒子径や粘度、加工液の圧力に応じて間隔を調整可能に設定される。粒子径が大きく、高粘度の油の場合には、間隙35が広く設定される。粒子径が小さく、低粘度の油の場合には、間隙35が狭く設定される。オレイン酸と水を含む加工液が使用され、11MPaの圧力で、数μmの油粒子を作成する際には、バルブ先端面31aとバルブシート面25aの間隔35が約0.1mmに設定される。バルブ先端面31aとバルブシート面25aの間隙35が狭い場合には、ホモジナイジングされる加工液の生成能力が小さくなり、加工領域に十分な量の加工液を供給することができないが、このような場合には、工作機械1がホモジナイジングされた加工液を貯留するタンクを備えることで、十分な量の加工液を供給することが可能となる。水と油の混合液は、インパクトリング34に高速で衝突し、処理室20で減圧され、衝撃力とキャビテーションにより水に油粒子が均一に分散する。ホモジナイジングされた加工液は、排出口22cから排出され、加工液供給管路12を介して加工領域に供給される。
The
バルブシート25は、ハウジング19と同一材料で形成される。所定の圧力に加圧された混合液が導入される導入口26は、加工液の出口側が入口側よりも狭く形成されている。混合液は、導入口26から間隙35を流れることにより、増速されてインパクトリング34に衝突する。
The
バルブ31は、バルブシート25と同様にハウジング19と同一材料で形成される。バルブ31は、ハウジング19の後側端面21bに固定される基部33と、ハウジング19の後端開口22bに嵌入され、処理室20内に突出する突部32とを有している。突部32の先端面は、バルブ面31aとして形成され、対向するバルブシート面25aとの間に間隙35を形成する。
The
以上のように、本実施形態の工作機械1は、水に油が均一に分散した加工液を生成するホモジナイザ15を備えているから、乳化剤を使用することなく、相溶性を有しない水と油粒子とを長時間にわたって分離しにくい状態に保つことができる。この加工液を加工領域に供給することにより、チッピングや摩耗により工具寿命が短くなるチタン合金やニッケル合金やアルミニウム合金などの金属加工において、工具寿命を格段に延長することができる。乳化剤を含む市販のエマルジョンタイプの水溶性加工液を使用して、超硬エンドミルでチタン合金を加工した場合に比べて、約4倍の工具寿命を達成することができる。本実施形態では、ホモジナイザ15が加工液供給装置10から加工領域へ向かう加工液供給管路12の途中に設けられているから、加工液供給装置10のタンク内で加工液が時間の経過により水と油に分離している場合であっても、ホモジナイザ15により水に油が均一に分散した加工液を再生することができ、安定した加工を行うことができる。
As described above, since the
次に、図2を参照して、本発明の加工液供給装置の第1の実施形態について説明する。本実施形態の加工液供給装置40は、図1に示す加工液供給装置10とは異なり、ホモジナイザ15と、ホモジナイジングされた加工液を貯留するタンク42とを備えている。ホモジナイザ15には、上記と同様に、図4に示す圧力型のホモジナイザを使用することができる。本実施形態のホモジナイザ15には、イオン交換器44によりイオン交換された脱イオン水と油とが導入される。水酸化物イオンを含む水道水に代えて、水酸化物イオンを含まない脱イオン水が使用されることで、加工直後のワークの金属表面に水酸化物イオンが結合することが防止され、油分がワーク表面に直接的に付着し、加工液の潤滑作用が高められる。これにより、工具に加工屑が溶着しにくくなり、チッピングが起きなくなる。ホモジナイジングされた加工液はタンク42からポンプ46により汲み上げられ、加工領域に供給されるので、加工領域に十分な量の加工液を供給することができる。
Next, a first embodiment of the machining fluid supply device of the present invention will be described with reference to FIG. Unlike the machining
図3は、本発明の加工液供給装置の第2の実施形態を示す。本実施形態の加工液供給装置50は、加工に使用された加工液を回収する一次タンク52を備えており、長時間にわたり自動運転される工作機械に適する形態である。加工液は、工作機械から加工屑とともに運ばれ、リフトアップチップコンベヤ56により加工屑と加工液とに分離される。分離された加工液は、イオン交換器57によりイオン交換された補給用の脱イオン水と、補給される新しい油と共に一次タンク52に貯留される。脱イオン水には、市販されているものや、他の方法で既に生成されたものを使用することができる。一次タンク52内の水と油の混合液の上部の層52aと下部の層52bからは、それぞれ液がポンプ58により汲み上げられ、フィルタ59に供給される。フィルタ59には、回転式のサイクロンフィルタを用いることができ、ここで細かな加工屑が除去されるとともにある程度攪拌される。上部の層52aは主として油分が多い層であり、下部の層52bは主として水分の多い層であり、上下の層52a、52bからそれぞれ液がポンプ58により汲み上げられるとき、各流量計60を見ながら各絞り弁61を開閉することにより調節して、水と油を所定の混合割合にする。なお、上部の層52aから液を吸入する吸入管は、フロートとともに上下動するように形成され、常に液面付近から液を吸入できるように構成されている。
FIG. 3 shows a second embodiment of the machining fluid supply apparatus of the present invention. The machining
水と油の混合液はフィルタ59を経由して二次タンク53に一旦貯留される。二次タンク53からポンプ63により汲み上げた加圧された加工液は、ホモジナイザ64に導入され、水に油が均一に分散された加工液が生成される。生成された加工液は、紫外線照射装置65により滅菌処理された後、三次タンク54に貯留される。紫外線照射装置65は加工液の腐食防止に有効である。加工領域には、三次タンク54からポンプ66により汲み上げられた加工液が供給される。本実施形態の加工液供給装置50は、生産ラインに配置され、長時間運転される工作機械に適する形態であり、加工液の水と油を分離させずに、連続して安定した加工を行うことができる。
The mixed liquid of water and oil is temporarily stored in the
以上のように、ホモジナイザにより、乳化剤を用いずに水に油を均一に分散させた水性加工液を生成することができ、この加工液を使用することによって、チタン合金やニッケル合金やアルミニウム合金を始めあらゆる金属加工における工具の耐摩耗性、耐チッピング性が高まり、工具寿命を延長することができる。これにより、加工の生産性が高まり、工具費を含めた加工コストを低減することができる。 As described above, a homogenizer can produce an aqueous working fluid in which oil is uniformly dispersed in water without using an emulsifier. By using this working fluid, a titanium alloy, a nickel alloy, or an aluminum alloy can be produced. In the beginning, the wear resistance and chipping resistance of the tool in every metal processing are increased, and the tool life can be extended. Thereby, the productivity of processing can be increased and the processing cost including the tool cost can be reduced.
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the main point of this invention, it can deform | transform and implement variously.
1 工作機械
10,40,50 加工液供給装置
15 ホモジナイザ
19 ハウジング
25 バルブシート
31 バルブ
34 インパクトリング
35 間隙
DESCRIPTION OF
Claims (9)
水と油を取り込んで、前記水に前記油を分散させるホモジナイザを具備し、前記ホモジナイザで生成した加工液を加工領域に供給してワークを加工することを特徴とした工作機械。 In machine tools that work by moving the tool and the workpiece relative to each other,
A machine tool comprising a homogenizer that takes in water and oil and disperses the oil in the water, and supplies a machining fluid generated by the homogenizer to a machining area to process a workpiece.
水と油を取り込んで、前記水に前記油を分散させるホモジナイザを具備することを特徴とした加工液供給装置。 In the machining fluid supply device that supplies the machining fluid to the machine tool,
A working fluid supply apparatus comprising a homogenizer that takes in water and oil and disperses the oil in the water.
所定の割合で水と油をホモジナイザに導入し、乳化剤を用いずに前記水に前記油を分散させて生成されることを特徴とした加工液。 A machining fluid supplied to the machining area of a machine tool,
A processing liquid produced by introducing water and oil into a homogenizer at a predetermined ratio, and dispersing the oil in the water without using an emulsifier.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011108499A JP5208245B2 (en) | 2011-05-13 | 2011-05-13 | Machine Tools |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011108499A JP5208245B2 (en) | 2011-05-13 | 2011-05-13 | Machine Tools |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010038316A Division JP2011173199A (en) | 2010-02-24 | 2010-02-24 | Machine tool, working fluid feeder, and working fluid |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011173239A true JP2011173239A (en) | 2011-09-08 |
JP5208245B2 JP5208245B2 (en) | 2013-06-12 |
Family
ID=44686595
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011108499A Active JP5208245B2 (en) | 2011-05-13 | 2011-05-13 | Machine Tools |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5208245B2 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0478932U (en) * | 1990-11-16 | 1992-07-09 | ||
JP2003094283A (en) * | 2002-08-06 | 2003-04-03 | Taiyu Kk | Cutting method and cutting oil |
JP2005097454A (en) * | 2003-09-26 | 2005-04-14 | Enomoto Bea Co Ltd | Cutting fluid and cutting fluid supply apparatus |
JP2007229894A (en) * | 2006-03-03 | 2007-09-13 | Enomoto Bea Co Ltd | Mist supply device and mist supply method |
-
2011
- 2011-05-13 JP JP2011108499A patent/JP5208245B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0478932U (en) * | 1990-11-16 | 1992-07-09 | ||
JP2003094283A (en) * | 2002-08-06 | 2003-04-03 | Taiyu Kk | Cutting method and cutting oil |
JP2005097454A (en) * | 2003-09-26 | 2005-04-14 | Enomoto Bea Co Ltd | Cutting fluid and cutting fluid supply apparatus |
JP2007229894A (en) * | 2006-03-03 | 2007-09-13 | Enomoto Bea Co Ltd | Mist supply device and mist supply method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5208245B2 (en) | 2013-06-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3354156B2 (en) | Method and apparatus for supplying coolant liquid in cutting machine and grinding machine | |
Akkurt | The effect of cutting process on surface microstructure and hardness of pure and Al 6061 aluminium alloy | |
US20030148709A1 (en) | Porous, lubricated nozzle for abrasive fluid suspension jet | |
WO2011105199A1 (en) | Machine tool, machining fluid supply device, and machining fluid | |
Roy et al. | High speed turning of AISI 4140 steel using nanofluid through twin jet SQL system | |
JPWO2018168912A1 (en) | Grinding fluid generating device, grinding fluid generating method, grinding device and grinding fluid | |
JP5208245B2 (en) | Machine Tools | |
MXPA04005520A (en) | Porous, lubricated mixing tube for abrasive, fluid jet. | |
Wang et al. | State-of-the-art on minimum quantity lubrication in green machining | |
CN108436607A (en) | A kind of processing method of bulk metal ceramics milling cutter | |
Uysal | An experimental study on cutting temperature and burr in milling of ferritic stainless steel under MQL using nano graphene reinforced cutting fluid | |
JP2008000665A (en) | Foam inhibition type hydrocyclone | |
CN109175421A (en) | A kind of superhard combined cut cutter | |
Shingarwade et al. | A review on MQL in reaming | |
JP7428674B2 (en) | How to supply coolant for cutting | |
Salmon | Using Metalworking Fluids in Grinding Processes | |
JP3202396U (en) | Cooling system | |
Salmon | 4 Using Metalworking Fluids | |
Sahare et al. | Experimental Investigation of machining operation under minimum quantity lubrication | |
JP2020104230A (en) | Work-piece cutting method | |
CN209867928U (en) | Tool shank conical surface cleaning device of numerical control machining center drilling and tapping machine tool | |
CN217394472U (en) | Oil-water-gas mixed type internal cooling tool machining system | |
RU2288088C2 (en) | Cutting fluids supply method | |
Pal et al. | A method to reduce milling time for Ti-6Al-4V alloy for controlled depth milling using abrasive water jet machining | |
Prashanth et al. | Fabrication of Abrasive Jet Machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130117 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130122 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130219 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160301 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5208245 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |