JP3202396U

JP3202396U - 冷却装置

Info

Publication number: JP3202396U
Application number: JP2015005638U
Authority: JP
Inventors: 正夫桑山
Original assignee: 大和ダイセット有限会社; 正夫桑山
Priority date: 2015-10-19
Filing date: 2015-10-19
Publication date: 2016-02-04
Anticipated expiration: 2025-10-19

Abstract

【課題】加工時の発熱抑制、切削屑の除去、切削器具の長寿命化等加工時における生産性の向上、品質の安定、経済性にすぐれる冷却装置を提供する。【解決手段】冷却液を吐出する冷却装置において、冷却液用配管１１に冷却液の流量を調節する冷却液用開閉バルブ５を設け、バルブの下流側に三方継手１を用いて、直進する冷却液と交錯する側より、圧縮空気供給管２１を具備した円柱状冷却液分割管２を配し、冷却液用配管からの冷却液に乱流層を生成させ、冷却液の流れ方向に噴出するようにその冷却液に、圧縮空気供給管の先端に設けた圧縮空気ノズル２２より、圧縮空気を送り込み、冷却液と圧縮空気を混合して、吐出口６から刃具８及び加工物７に噴きつける。【選択図】図１

Description

本考案は、物品の切削加工において、刃具及び加工物の発熱抑制と発生する切削屑の除去に使用される冷却液を供給する冷却装置に関する。

従来の加工物及び刃具の冷却は、水又は潤滑油を吐出口より加工物と刃具に噴きつける方法が取られていた。加工物、加工条件によって液の量を調整する方法は一般的であるが、加工物、刃具の回転で生じる風圧のために、細部にまで冷却液が届かないという欠点があった。そこで、冷却液の供給量を多くするという手段を取っていたが、作業者の周辺に冷却液が多量に飛散するために、飛散防止ガードを設置するという対策を取っていた。しかし、それにより作業性を悪化させるという問題も生じていた。

また、工作機械において、切削加工する際、加工物と刃具に冷却液のみを噴き付けるだけでは切削屑の除去が不十分であるがために、刃具の破損を招き、切削器具の寿命が短くなるという問題があった。

本考案者は、冷却装置において、冷却液だけではなく、冷却液に圧縮空気を混合して吐出口から、加工物に吹き付ける冷却装置を提案している。（特許文献１）
この方法では、圧縮空気を混合した冷却液の吐出は、冷却液のみでの吐出よりはよくなったが、吐出される冷却液に空気のかたまりが生じることがあり、この空気のかたまりにより、精密な加工時には、刃具や加工装置の回転軸に影響をもたらすことがあった。

特許第５５４９８４６号特許公報

近年、刃具及び切削器具の性能は著しく向上しているが、冷却装置の重要性は、ものづくりにおいては軽視できないものである。加工時の発熱抑制、切削屑の除去、切削器具の長寿命化等、加工時における生産性の向上、品質の安定、経済性が求められている。また、危険を伴う作業現場においては、作業者の安全、切削器具の操作性を損なうことのないものが求められていた。

本考案は、冷却液を吐出する冷却装置において、冷却液用配管に冷却液の流量を調節する冷却液用開閉バルブを設け、該バルブの下流側に三方継手を用いて、直進する冷却液と交錯する側より、圧縮空気供給管を具備した円柱状冷却液分割管を配し、冷却液用配管からの冷却液に乱流層を生成させた冷却液に、円柱状冷却液分割管に具備した圧縮空気供給管から冷却液の流れ方向に噴出するように設けられた圧縮空気供給管の先端に設けた圧縮空気ノズルより圧縮空気を冷却液中に送り込み、冷却液と圧縮空気を混合して、圧縮空気を混合した冷却液を吐出口から刃具及び加工物に噴きつける冷却装置である。

本考案は、上記のように圧縮空気供給管を具備した円柱状の管を流路途中に配したことで、冷却液を流路中で分割する形態をとっているために、乱流層を生成させ、下流方向の圧力抵抗の低くなった冷却液の中に、冷却液の流れる方向に圧縮空気を噴出するノズルから、圧縮空気を送り込むことで、少量の圧縮空気でも安定・均一な空気泡の混合された冷却液を得ることが可能になり、同時に冷却液は推力が大きく増幅されたものになる。

推力を増幅させた冷却液を三方継手の延長方向に設けた吐出口から吐出することで、刃具及び加工物の細部に噴きつけることが可能となり、切削時における発熱の冷却と同時に発生する切削屑を除去することが可能になった。従来の冷却液のみの噴きつけと比較して、連続的に発生する切削屑の除去が以前より容易に行うことが可能になり、結果として、刃具の長寿命化が可能になった。
また、少量の冷却液吐出での作業が可能となることから、省エネと作業者の安全が担保される。

は、本考案の冷却装置を示す断面図である。は、本考案の冷却液の流れを示す図である。

図１は、本考案の冷却装置を示す断面図であり、図２は、本装置における冷却装置での冷却液の流れを示す図である。
１は三方継手、２は円柱状冷却液分割管、２１は圧縮空気供給管、２２は圧縮空気ノズル、３は圧縮空気用減圧弁、４は圧縮空気用開閉バルブ、５は冷却液用開閉バルブ、６は冷却液の吐出口、７は加工物、８は刃具である。

冷却装置の冷却液用配管に設けた冷却液用開閉バルブ５の下流に、三方継手１を配し、直進する冷却液の流れに交錯する側より、圧搾空気供給管２１を具備した円柱状冷却液分割管２を配し、圧縮空気を噴出する圧縮空気ノズル２２を圧縮空気供管２１の先端部に設け、該圧縮空気を冷却液の流れ方法に噴出するように圧縮空気ノズル２２を流路の中央部に配し、三方継手１からの冷却液を吐出する吐出口６を下流側に設けたもので、冷却液と圧縮空気を混合して、三方継手１の延長方向部に設けた吐出口６から冷却液を吐出口６から刃具８及び加工物７に噴きつけるものである。

円柱状冷却液分割管２１の口径は、冷却液の流路の口径の１／３〜１／４の大きさにするのが好ましい。口径がこれ以上大きい場合、また、小さい場合には冷却液と圧縮空気との混合で均一及び安定したものを得ることが難しい。
円柱状冷却液分割管２は、冷却液用開閉バルブ５の下流部に三方継手１を設置した後に、取り付ける際に、本体の外周に冷却液の流れと同じ方向に目印１０をつけることで、冷却液の流路と圧縮空気ノズル２２の噴口を同方向に組むことができる。

なお、冷却液を分割する円柱状冷却液分割管２であるが、冷却液を分割できるものであれば、可能である。例えば、円柱状以外に三角形状、台形状、半円形状等をあげることができる。
圧縮空気ノズル２２は、減圧弁３、圧縮空気用開閉バルブ５が配された圧縮空気供給管２１に接続され、圧縮空気が供給されている。
冷却液は冷却液用開閉バルブ５、圧縮空気は、減圧弁３、及び圧縮空気用開閉バルブ４により供給量が調整される。

冷却液は、冷却液用配管から供給され、三方継手１に設けた円柱状冷却液分割管２により、図２に示すように冷却液を流路中で分割する形態をとっていることから、円柱状冷却液分割管２の下方に乱流層が形成され、圧縮空気ノズル２２から圧縮空気を送り込むことで、圧縮空気と冷却液を混合して、圧縮空気の混合された冷却液が、吐出口６から噴出される。
冷却液用開閉バブル５の下流に、円柱状冷却液分割管２を備え、冷却液に乱流層を生成させ、圧縮空気ノズル２２より、圧力抵抗の低くなった乱流層へ圧縮空気を送り込むことで、少量の圧縮空気でも均一で安定した圧縮空気の混合した、かつ推力の増幅した冷却液を得ることができる。

吐出口６からの吐出量は、圧縮空気用開閉バルブ４と冷却液用開閉バルブ５の調整により、加工物の形状、加工条件に適したものに調整することができる。また、圧縮空気の供給を自動化するために、減圧弁３の手前に電磁弁を配することで、自動的に圧縮空気の供給量を調節することができる。電磁弁を配する際も前述の圧縮空気用開閉バルブ４を調整用として用いる。
本考案の冷却装置により、冷却液の推力が増幅されるために、刃具８及び加工物７の細部に噴きつけることが可能になり、同時に切削屑も以前より除去することが可能となった。従来の冷却液のみの噴きつけと比較して、連続的に発生する切削屑の除去が可能になったため、刃具の長寿命化を可能にした。

また、本考案の圧縮空気を混合した冷却液は、大粒の空気泡のない均一な圧縮空気の空気泡が得られることから、精密な加工での利用が可能になった。
冷却用開閉バルブ５を圧縮空気用ノズル２２より、配管の上流部に配することで、洗浄用の配水バルブが取付可能になり、機械の停止時に圧縮空気の冷却液上流側への逆流を防ぐことが可能になった。

本考案の冷却装置は、研削盤に限ることなく、ＮＣ旋盤、マシニングセンター、ホーニング盤、フライス盤、穴あけ機、バンドソー、歯切り盤、ブローチ盤、トランスファーマシン、各種専用機の冷却装置で利用することが可能である。

１三方継手
２円柱状冷却液分割管
２１圧縮空気供給管
２２圧縮空気ノズル
３減圧弁
４圧縮空気用開閉バルブ
５冷却液用開閉バルブ
６吐出口
７加工物
８刃具
１０目印
１１冷却用配管

Claims

冷却液を吐出する冷却装置において、冷却液用配管に冷却液の流量を調節する冷却液用開閉バルブを設け、該バルブの下流側に三方継手を用いて、直進する冷却液と交錯する側より、圧縮空気供給管を具備した円柱状冷却液分割管を配し、冷却液用配管からの冷却液に乱流層を生成させた冷却液に、円柱状冷却液分割管に具備した圧縮空気供給管から冷却液の流れ方向に噴出するように設けられた圧縮空気供給管の先端に設けた圧縮空気ノズルより圧縮空気を冷却液中に送り込み、冷却液と圧縮空気を混合して、圧縮空気を混合した冷却液を吐出口から刃具及び加工物に噴きつける冷却装置。