JP2017205861A

JP2017205861A - 切削液導水装置

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Publication number: JP2017205861A
Application number: JP2017038295A
Authority: JP
Inventors: 建輔頼; jian-fu Lai
Original assignee: ZHONG HE YA CO Ltd
Current assignee: ZHONG HE YA CO Ltd
Priority date: 2016-05-20
Filing date: 2017-03-01
Publication date: 2017-11-24
Anticipated expiration: 2037-03-01
Also published as: US20170157728A1; TWI623372B; JP6391075B2; TW201741068A; US10150193B2

Abstract

【課題】密封環の使用寿命を延長することができる切削液導水装置を提供する。
【解決手段】
切削液導水装置は、導水器を有する。導水器は、導水筒及び密封環を含み、導水筒は、組み立て溝孔内に組み立てる筒本体、及び組み立て溝孔外面に延伸する放水ヘッド部を有し、筒本体内部に切削液流路と連通する通水孔を形成し、放水ヘッド部内に環置きスロットを設け、環置きスロット及び通水孔の間に間隔部を形成し、間隔部の中心に主貫通孔を設け、主貫通孔の外周に１つ以上のサブ貫通孔を囲い、且つ環置きスロット及び通水孔は、主貫通孔及びサブ貫通孔を介して連通し、密封環は、密封性があり、且つ軸方向に変位可能に環置きスロット内に取り付けられ、一端外部に密封貼合面を有し、中心に主貫通孔を位置合わせし、水道孔を設け、且つ放水導孔の外周は、サブ貫通孔に対応して押圧面部を形成する。
【選択図】図１０

Description

本発明は、高圧切削液を使用する切削液導水装置に関する。

工作機械技術及び材料科学技術の急速な発展に伴い、多くの新しい装置及び新しい材料が現在の製造業に用いられるようになっている。絶えず出現する新しい材料は、工作機械の工具の発展に寄与している。競争が益々激化する現代の製造業において、全ての企業は、競争力及び生産効率の向上を望んでいる。しかしながら、硬質合金等の工具の使用に伴って、生産効率を向上させる方法も多くなっており、切削パラメータを向上させる主点は、熱制御になっている。切削の熱は、切り屑の形成及び排出に影響を及ぼし、従来の方式で温度が１０００℃に達する切削領域に対して切削液を注ぐ場合、切削液がすぐに蒸発する。それにより、蒸発した切削液が１つの高圧蒸気領域を形成し、低圧冷却液の流動を阻止し、切削液を切削刃に到達できなくさせる。この問題を解決する為、現代の工作機械では、高圧切削液を導水する高圧切削液導水装置が開発されている。この高圧切削液導水装置は、例えば、高圧ポンプから出された高圧切削液がタレットに導入され、小孔のノズルによって切り屑及び工具（ツール）の前面の間の切削領域に噴射され、切削領域の切削熱を有効に低減する。これにより、高圧切削液導水装置は、ツールの寿命を延長する以外に、更に、切り屑の脆性を増大させ、破壊し易くし、短小な切り屑を得て長く絡まり機器を停止させて清掃しなければならない困難を回避する。

従来の切削液導水装置は、図１、図２、図３、図４に示すように、固定ソケット１１と、バネ１２と、導水部材１３と、シールリング１４を含む。固定ソケット１１は、タレット２０のシャーシ本体２１上に固定設置される。その固定ソケット１１には、導水通孔１１０が設けられ、導水通孔１１０の一端に切削液を入れさせる液供給口１１１が設けられる。導水通孔１１０の他端には、該タレット２０のツール盤２２上に複数の吸水孔２２０の同中心の交換軌跡に対し、組み立て孔１１２が設けられる。バネ１２は、組み立て孔１１２の最内端に設ける。導水部材１３は、管筒形体であり、一端は組み立て孔１１２内に設けられ、バネ１２により押され、他端は、組み立て孔１１２外面に延伸し、前端部内に固定環溝１３０を有する。さらに、導水部材１３は、組み立て孔１１２内に組み立てられる筒体部表面に組み立て孔１１２の孔壁と接触して漏れ防止を形成するＯ形漏れ防止環１３１を設け、内部中心の該導水通孔１１０と連通する通液孔を形成する。シールリング１４は、弾性プラスチック環体であり、固定環溝１３０上に固定設置され、一端にシール貼合面１４０を有し、中心に通液孔１３２を位置合わせし、送水導水部１４１を形成する。これにより、図３、図５に示すように、切削液が固定ソケット１１内の導水通孔１１０内に進入する時、バネ１２が導水部材１３のシールリング１４を押し、タレット２０のツール盤２２上に接触する。即ち、シールリング１４のシール貼合面１４０によりツール盤２２の給水口２２０の入口周囲面に強固に貼合し、密封効果をもたらす。これにより、導水部材１３の通液孔１３２を通過した切削液がシールリング１４の送水導孔１４１からツール盤２２の給水口２２０内に送られて使用される。これに対して、タレット２０のシャーシ本体２１上のモータ組（図示せず）は、ツール盤２２を制御してツール交換し、回転動作を発生する時、その他の給水口２２０が導水器端の切削液の送入を交換可能に受け、ツール交換後のツール盤２２に給水口２２０の出力端かツール切削領域の位置に切削液を送出することを継続することができる。

従来の切削液導水装置は、切削液をツール盤２２の給水孔２２０端に導入することに用いられ、一般は、切削液は低圧状態においてのみ使用される。切削液導水装置に高圧切削液を用いる場合（注：高圧切削液の標準は、ノズルΦ１ｍｍの噴出孔、切削液の水圧力が７０ｂａｒより大きい必要がある）、図６に示すように、シールリング１４が高圧切削液の高圧に耐えることができず、高圧切削液が給水口２２０の入口周囲面とシール貼合面１４０の間のスリット箇所から噴出及び漏洩する状況を発生し易い。さらに、切削液導水装置に高圧切削液を用いる場合、シールリング１４のシール貼合面１４０が長時間ツール盤２２と接触して摩擦した後に発生する摩損により長期的に良好な密封効果を備えることができなくなり、メンテナンス作業上の困難を招く。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、密封環の使用寿命を延長することができる切削液導水装置を提供することを目的とする。

本発明の切削液導水装置は、タレットのシャーシ本体に設けられた切削液流路と、前記切削液流路の出力端であって、前記タレットのツール盤上の複数の給水孔の位置交換軌跡に相対して、設けられた組み立て溝孔と、前記組み立て溝孔に設けられた導水器と、を有し、前記導水器は、導水筒及び密封環を含み、前記導水筒は、前記組み立て溝孔内に組み立てる筒本体、及び前記組み立て溝孔外面に延伸する放水ヘッド部を有し、前記筒本体内部に前記切削液流路と連通する通水孔を形成し、前記放水ヘッド部内に環置きスロットを設け、前記環置きスロット及び前記通水孔の間に間隔部を形成し、前記間隔部の中心に主貫通孔を設け、前記主貫通孔の外周に１つ以上のサブ貫通孔を囲い、且つ前記環置きスロット及び前記通水孔は、前記主貫通孔及び前記サブ貫通孔を介して連通し、前記密封環は、相対する前記環置きスロット形状の弾性耐摩耗プラスチック環体であり、密封性があり、且つ軸方向に変位可能に前記環置きスロット内に取り付けられ、一端外部に密封貼合面を有し、中心に前記主貫通孔を位置合わせし、水道孔を設け、且つ前記放水導孔の外周は、前記サブ貫通孔に対応して押圧面部を形成する。

本発明の切削液導水装置は、密封環の使用寿命を延長することができる。

従来の導水器をタレットに使用した外観立体図である。従来の導水器の構造分解図である。従来の導水器の断面構造図である。図３のＡ部の構造の拡大説明図である。従来の導水器が導水する時の状態説明図である。従来の導水器が高圧切削液の漏れ減圧の状態説明図である。本発明の導水器をタレットに使用した外観立体図である。本発明の導水器の分解立体図である。本発明の導水器の構造図である。図９Ｂの構造拡大説明図である。本発明の導水器の高圧切削液の噴水時の状態説明図である。本発明のポンプ接続時のシステム構造説明図である。本発明の導水器の高圧切削液の供給停止時の状態説明図である。本発明の導水器の密封環の押圧面部放圧時の状態説明図である。本発明の導水器の入口に合わせてマッチング部材を使用した立体構造分解図である。本発明の導水器の入口に合わせてマッチング部材を使用した構造図である。図１６のＣ部の構造拡大説明図である。本発明の導水器の入口に合わせてマッチング部材を使用した導水時の状態説明図である。本発明の入口マッチング部材を使用した給水停止時の状態説明図である。

切削液導水装置は、図７、図８、図９、図１０に示すように、タレット２０のシャーシ本体２１において、導水ソケット３０が設けられている。導水ソケット３０は切削液流路３１を備える。切削液流路３１の出力端には、タレット２０のツール盤２２上の複数の給水孔２２０の同心位置交換軌跡に相対して、組み立て溝孔３２が設けられ、組み立て溝孔３２上に導水器４０が設けられている。導水器４０は、導水筒４１及び密封環４２を含む。導水筒４１は、組み立て溝孔３２内に組み立てる筒本体４１０、及び組み立て溝孔３２外面に延伸する放水ヘッド部４１１を有する。筒本体４１０内部には切削液流路３１と連通する通水孔４１２が形成されている。放水ヘッド部４１１内には環置きスロット４１３が設けられ、環置きスロット４１３及び通水孔４１２の間には間隔部４１４が形成されている。間隔部４１４の中心に主貫通孔４１５が設けられ、主貫通孔４１５の外周に１つ以上のサブ貫通孔４１６が設けられている。環置きスロット４１３及び通水孔４１２は、主貫通孔４１５及びサブ貫通孔４１６を介して連通する。密封環４２は、相対する環置きスロット４１３形状の弾性耐摩耗プラスチック環体であり、密封性があり、且つ軸方向に変位可能に環置きスロット４１３内に取り付けられる。密封環４２の一端の外部は密封貼合面４２０を有し、中心に主貫通孔４１５を位置合わせし、給水孔２２０の孔径の大きさを合わせる。密封環４２の一端には放水道孔４２１が設けられ、且つ放水導孔４２１の外周は、サブ貫通孔４１６に対応して押圧面部４２２が形成される。これにより、図９、図１０に示すように、切削液の流路３１に高圧切削液を入れる時、高圧切削液は、導水筒４１内に通水孔４１２に沿って、間隔部４１４の主貫通孔４１６を通過し、密封環４２の放水導孔４２１に至る。この結果、ツール盤２２の給水孔２２０に導入する過程で、図１１のように、間隔部４１４のサブ貫通孔４１６が通水孔４１２内に高圧切削液を誘導し、密封環４２の押圧面部４２２に到達させ、密封環４２の環置きスロット４１３内において、大きな受力面積の押圧面部４２２が高圧切削液の押圧を受けて軸方向に変位する押圧エネルギー（即ち、高圧切削液が高いほど、押圧力が大きいエネルギー）を発生する。このように、密封環４２の密封貼合面４２０をツール盤２２の給水孔２２０の入口周囲面に強力に貼合させ、高圧切削液がツール盤２２の給水孔２２０入口箇所から漏出又は漏圧することを密封貼合し、且つ密封環４２の密封貼合面４２０がツール盤２２に接触して回転時にもたらされる摩擦は、密封環４２の環置きスロット４１３内の軸方向の変位により形成される摩損により自動補償作用をなすことができ、密封環４２の使用寿命延長の効果を得ることができる。

上記実施例に基づき、図９、図１０に示すように、導水筒４１の内部の通水孔４１２は、ホーン孔状を形成するように設けられ、孔径が間隔部４１４のサブ貫通孔４１６まで拡大するホーン孔部４１２Ａを有する。図１１に示すように、密封環４２の押圧面部４２２に間隔部４１４上のサブ貫通孔４１６が利用され、孔径を拡大したホーン孔部４１２Ａから直接高圧切削液の液体圧力又は推進力を得て、密封環４２が環置きスロット４１３内で外向き軸方向に変位する押圧力エネルギーを生成することができる。

上記実施例に基づき、図１０のように、密封環４２の押圧面部４２２上に断面がＶ形を呈する押圧凹溝４２３を設け、図１１のように、押圧凹溝４２３により液圧受力面積を増大し、密封環４２の密封貼合面４２０のツール盤２２の給水孔２２０入口周囲面上における緊密（密閉）効果を増加することができる。さらに、押圧凹溝４２３のスロット形状は、進入する液体圧力が大きいほど、膨張変形するエネルギーも大きくなる作用をなし、密封環４２に高圧切削液の通過の過程において、全過程に亘り環置きスロット４１３と良好な漏れ防止効果を維持させることができる。これにより、図１０に示すように、上記押圧凹溝４２３において、溝形内凹を制限するバネ部材４２４を取り付け、押圧凹溝４２３に長時間安定してＶ形溝孔形状を維持させる。

上記実施例に基づき、図８、図９、図１０に示すように、間隔部４１４の主貫通孔４１５一端は、密封環４２の環内孔径に対してスリーブ部４１７を形成し、密封環４１２の環内孔径をスリーブ部４１７上に被せて設ける。これにより、図１１に示すように、スリーブ部４１７により密封環４２の環内孔径に対して支持及び変位ガイド作用を発生し、密封環４２の押圧面部４２２に液体圧力又は推進力を受ける時、押圧エネルギーを密封貼合面４２０に安定して誘導する。

上記実施例に基づき、図９、図１０に示すように、密封環４２の放水導孔４２１が内から外へ孔径を縮小する錐形放水導孔である。図１１に示すように、高圧切削液が放水導孔４２１内部からツール盤２２の給水孔２２０端へ送出する時、放水導孔４２１の錐形孔壁により高圧切削液の液体圧力の押圧に耐えることができ、密封環４２の密封貼合面４２０及びツール盤２２の給水孔２２０周囲面を接触により密封効果を増加させる、切削液導水装置を提供することにある。

上記実施例に基づき、図８、図９に示すように、導水筒４１の筒本体４０表面に少なくとも１つの凹環溝４１８を設け、凹環溝４１８上にＯ形環４３及び環形であって径方向に伸縮するバネクリップ４４を設ける。筒本体４１０が組み立て溝孔３２に組み立てられる時、Ｏ形環により組み立て溝孔３２の孔壁と接触して漏れ防止を形成することができる。さらに、バネの挟持の径方向の弾性力作用により組み立て溝孔３２の孔壁上に位置決めを形成し、導水筒に簡易に組み立て溝孔３２上で取り付け又は取り外しを完成させることができる、切削液導水装置を提供することにある。

上記実施例に基づき、図９、図１２に示すように、タレット２０のシャーシ本体２１上の導水ソケット３０の切削液流路３１が給水管路５０を通過してポンプ６０に接続し、給水管路５０上に水路制御弁７０を設ける。水路制御弁７０の一端は、水源８０と連通する減圧排水端７１を有し、水路制御弁７０を開放することで給水管路５０とポンプ６０を連通させ、切削液流路３１内にポンプ６０端から高圧切削液を入れることができる。また、図９、図１３に示すように、水路制御弁７０の切り換え動作により、切削液流路３１及び給水管路５０内の高圧切削液を減圧的に減圧排水端７１から水源８０に減圧放出する。このとき、図１４に示すように、密封環４２の押圧面部４２２に高圧推進力の解除作用は、密封環４２を利用して環置きスロット４１３内に軸方向に内向きに変位させ、ツール盤２２を回転させ、ツール位置交換過程を行わせ、密封環４２の密封貼合面４２０とツール盤２２の間の接触が摩擦損耗を減少又は回避することができる、切削液導水装置を提供することにある。

上記実施例に基づき、図１５、図１６、図１７に示すように、タレット２０のツール盤２２上の給水口２２０の入口において、入口マッチング部材４５を螺合し、入口マッチング部材４５の外端は、密封環４２の放水導孔４２１の孔径の大きさに相対して給水口２２０内部と連通するマッチング通孔４５０を設ける。市場の既存のツール盤２２の多種の異なる口径の給水口２２０を有しているが、入口マッチング部材４５の取り付けによって、密封環４２とマッチング使用できる予期機能発揮の効果を簡単に得ることができる。また、上記入口マッチング部材４５のマッチング通孔４５０内部は、弁孔４５１を設け、弁孔４５１の孔出口に支持部材４５２を設け、支持部材４５２上に複数の該弁孔４５１を該給水口２２０内部と連通させる通孔４５３を設ける。圧縮バネ４５４は、支持部材４５２の支持を受けてボール４５５を押し上げ、マッチング通孔４５０の内端を閉鎖し、図１８に示すように、導水器４０端の内部の高圧切削液の液体圧力が給水口２２０端の高圧切削液の液体圧力より大きい時、ボール４５５によりマッチング通孔４５０を開く動作をなすことができ、高圧切削液を弁孔４５１に通過させて給水口２２０内部に進入させ、液体補充を行う。これに対して、図１９に示すように、マッチング通孔４５０が高圧切削液の送入を停止する時（例えば、ツール盤２２の回転時）、圧縮バネ４５４の弾性反発力によりボール４５５を押し戻し、マッチング通孔４５０を閉鎖し、給水口２２０内部端の高圧切削液が導水器４０端へ回流するよう制限し、ツール盤２２のツール回転の過程で、給水口２２０に高圧切削液が噴出する状況を回避する。

なお、本発明では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本発明に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない均等の範囲内で各種の変動や潤色を加えることができることは勿論である。

１１固定ソケット
１１０導水通孔
１１１液供給口
１１２組み立て孔
１２バネ
１３導水部材
１３０固定環溝
１３１Ｏ形漏れ防止環
１３２通液孔
１４シールリング
１４０シール貼合面
１４１送水ガイド孔
２０タレット
２１シャーシ本体
２２ツール盤
２２０給水孔
３０導水ソケット
３１切削液流路
３２組み立て溝孔
４０導水器
４１導水筒
４１０筒本体
４１１放水ヘッド部
４１２通水孔
４１２Ａホーン孔部
４１３環置きスロット
４１４間隔部
４１５主貫通孔
４１６サブ貫通孔
４１７スリーブ部
４１８凹環溝
４２密封環
４２０密封当接面
４２１放水導孔
４２２押圧面部
４２３押圧凹溝
４２４バネ部材
４３Ｏ形環
４４バネクリップ
４５入口マッチング部材
４５０マッチング通孔
４５１弁孔
４５２支持部材
４５３圧縮バネ
４５５ボール
５０給水管路
６０ポンプ
７０水路制御弁
７１減圧排水端
８０水源

Claims

タレットのシャーシ本体に設けられた切削液流路と、
前記切削液流路の出力端であって、前記タレットのツール盤上の複数の給水孔の位置交換軌跡に相対して、設けられた組み立て溝孔と、
前記組み立て溝孔に設けられた導水器と、
を有し、
前記導水器は、導水筒及び密封環を含み、
前記導水筒は、前記組み立て溝孔内に組み立てる筒本体、及び前記組み立て溝孔外面に延伸する放水ヘッド部を有し、前記筒本体内部に前記切削液流路と連通する通水孔を形成し、前記放水ヘッド部内に環置きスロットを設け、前記環置きスロット及び前記通水孔の間に間隔部を形成し、前記間隔部の中心に主貫通孔を設け、前記主貫通孔の外周に１つ以上のサブ貫通孔を囲い、且つ前記環置きスロット及び前記通水孔は、前記主貫通孔及び前記サブ貫通孔を介して連通し、
前記密封環は、相対する前記環置きスロット形状の弾性耐摩耗プラスチック環体であり、密封性があり、且つ軸方向に変位可能に前記環置きスロット内に取り付けられ、一端外部に密封貼合面を有し、中心に前記主貫通孔を位置合わせし、水道孔を設け、且つ前記放水導孔の外周は、前記サブ貫通孔に対応して押圧面部を形成することを特徴とする切削液導水装置。
前記導水筒の内部通水孔は、ホーン孔状を形成するように設けられ、孔径が前記間隔部のサブ貫通孔まで拡大するホーン孔部を有することを特徴とする請求項１に記載の切削液導水装置。
前記密封環の押圧面部上に断面がＶ形を呈する押圧凹溝を設けることを特徴とする請求項１に記載の切削液導水装置。
前記押圧凹溝は、溝形内凹を制限するバネ部材を備えることを特徴とする請求項３に記載の切削液導水装置。
前記間隔部の主貫通孔の一端は、前記密封環の環内孔径に対してスリーブ部を形成し、前記密封環の環内孔径を前記スリーブ部上に被せ設けることを特徴とする請求項１に記載の切削液導水装置。
前記密封環の放水導孔が内から外へ孔径を縮小する錐形放水導孔であることを特徴とする請求項１に記載の切削液導水装置。
前記導水筒の筒本体表面に少なくとも１つの凹環溝を設け、前記凹環溝上にＯ形環及び環形であって径方向に伸縮するバネクリップを設けることを特徴とする請求項１に記載の切削液導水装置。
前記タレットのシャーシ本体上の切削液流路が給水管路を通過してポンプに接続し、前記給水管路上に水路制御弁を設け、前記水路制御弁の一端は、水源と連通する減圧排水端を有することを特徴とする請求項１に記載の切削液導水装置。
前記タレットのツール盤上の給水口に入口マッチング部材を取り付け、前記入口マッチング部材の外端は、前記密封環の放水導孔の孔径の大きさに相対して前記給水口内部と連通するマッチング通孔を設けることを特徴とする請求項１に記載の切削液導水装置。
前記入口マッチング部材のマッチング通孔内部は、弁孔を設け、前記弁孔の孔出口に支持部材を設け、前記支持部材上に複数の前記弁孔を前記給水口内部と連通させる通孔を設け、且つ、前記支持部材の支持を受けてボールを押し上げ、前記マッチング通孔の内端を閉鎖する圧縮バネを設けたことを特徴とする請求項９に記載の切削液導水装置。