JP4356910B2 - Semi-dry flat rolling process - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は小径スプライン・歯車などを加工する平転造に於けるセミドライ(微量潤滑油ミスト)平転造加工法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の平転造加工法は、例えば図2のような湿式方式で加工していた。クーラントノズル6は被加工物の真上からクーラント7をワークである被加工物3に直接かけており、クーラント7はフオーミングラック歯12、13と被加工物3との間に浸透して油膜を形成する。従来の平転造加工法では、クーラントノズル6は、被加工物3に直接かけているゆえ、フオーミングラック(以下ラックという)1、2戻し時にはラック歯12、13にクーラント7がかりにくい。当然ラック歯面には汚泥状の加工屑(例えば図1(b)70)が残り、次の被加工物3を加工する時にラック歯12、13と被加工物3の間に針状の加工屑が入り込みラック歯12、13の食い付き歯(例えば図1(a)15)の寿命を短くしていた。
【0003】
従来の平転造加工法としては、塑性加工でありクーラントは油性の使用が大部分であった。従来の湿式加工でも加工屑を除去するため、ラック戻し時にエアーブローを行う事ができるが、ラック歯面に付着したクーラントがミストとなり、作業環境を悪化させる事となった。又、湿式の油性・水溶性クーラントでは、高圧のエアーブローにしないと、加工屑を除去できないし、高圧にするとクーラントの飛散を防ぐカバーやダスト吸引装置を必要とし、コスト高となった。最近は油性クーラントに代わり、水溶性クーラントを使用する例もある。しかしながら、湿式の油性・水溶性クーラントでは、スライドの潤滑油と混ざると変質し腐敗する問題が有った。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の第1の課題は、湿式の油性・水溶性クーラントを使用しない、クーラント使用量を最小にしたセミドライ平転造加工法を提供することにある。
本発明の第2の課題は、湿式の油性・水溶性クーラントの場合のようなスライドの潤滑油と混ざると変質し腐敗する問題がなく、大きいクーラントタンクを必要としない、地球環境に優しいセミドライ平転造加工法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1発明は、小径スプライン・歯車などを加工する平転造加工法において、ワークと噛み合うフオーミングラックと、対抗してワークと噛み合う前のフオーミングラックの歯みぞの一方又は双方に向けて該歯みぞとほぼ平行に配置された少なくとも1個の加圧空気を加えたミスト用ノズルを介して該歯みぞの一方又は双方に微量潤滑油ミストをかけて転造し、かつ前記フオーミングラックの戻し時に前記加圧空気を加えたミスト用ノズルで前記フオーミングラックの歯みぞ歯面に転造で発生し付着した加工屑を取り去るようにしたことを特徴とするセミドライ平転造加工法を提供するするものとなった。
【0006】
本発明の第2発明は、小径スプライン・歯車などを加工する平転造加工法において、ワークと噛み合うフオーミングラックと、対抗してワークと噛み合う前のフオーミングラックの歯みぞの一方又は双方に向けて該歯みぞとほぼ平行に配置された少なくとも1個の微量潤滑油ミスト用ノズルと、前記微量潤滑油ミスト用ノズルに加圧空気を送る給気装置と、を含み、
前記微量潤滑油ミストは、植物油及び合成油を含む生物分解性が高い油種を使用することを特徴とするセミドライ平転造加工法によって、湿式の油性・水溶性クーラントの場合のようなスライドの潤滑油と混ざると変質し腐敗する問題がなく、大きいクーラントタンクを必要としない、地球環境に優しいセミドライ平転造加工法を提供するものとなった。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態について図1を参照して設明する。図1(a)は本発明の第1発明の実施の形態のセミドライ平転造加工法に使用するセミドライ平転造加工装置の要部概略斜視図であり、(b)は図1(a)のワークと噛み合う前の左側フオーミングラック1の歯みぞ8の部分拡大図を示す。本発明の第1発明の実施の形態のセミドライ平転造加工法に使用するセミドライ転造加工装置は、小径スプライン・歯車等が加工されるワーク3と噛み合うフオーミングラック(以下ラックという)1、2と、対抗してワーク3と噛み合う前のラック1、2の歯みぞ8、9の双方(一方のみでもよい)に向けて該歯みぞ8、9とほぼ平行に配置された図示しない給気装置を使用したミスト用ノズル10、11とを含む。左側ラック用ミスト用ノズル11ノズルは被加工物3より上側のワーク3と噛み合う前の歯みぞ8に向け、右側ラック用ミスト用ノズル10は被加工物より下側のワーク3と噛み合う前の歯みぞ9に向け、それぞれ手前に(それぞれ奥側でもよい)配置される。
【0008】
作動において、ヘッドストックセンター5とテールストックセンター4に支えられた被加工物3は、図示しない転造盤駆動装置により、左側ラック1が下方向へ右側ラック2が上方向へ移動する事により被加工物3に転造加工により歯が刻まれてゆくが、このとき、ワーク3と噛み合う前のフオーミングラック1、2の歯みぞ8、9に、微量ミストがミスト用ノズル10、11を介してかけられて、小径スプライン・歯車等の転造が行なわれる。微量ミストは潤滑剤となりラック歯面12、13と被加工物3の間に浸透して油膜を形成する。図1の例では、微量潤滑油ミストは、1ミスト用ノズル当たり 5〜10 cc /h といった微量でよい。ラック歯みぞ8、9の歯面には、汚泥状の加工屑70(図1(b))が残り、次の被加工物3を加工する時にラック歯12、13と被加工物3の間に付着した汚泥状の加工屑70が残るが、微量潤滑油ミストはエアーと微量潤滑油の混合ゆえ、又歯みぞ8、9に向けかつ歯みぞ8、9とほぼ平行に配置されているので、エアー圧で汚泥状の加工屑70を、ラック1、2戻し時に吹き飛ばす事ができる。ラック歯みぞの歯面の加工屑70が無くなれば、次の被加工物を加工する時にラックと被加工物の間に加工屑70が入り込まず、被加工物とラック歯みぞの歯面間の摩擦を軽減し、ラック歯面を痛める事が無く、ラック歯12、13の食い付き歯15(図1(a))の寿命、当然ラックの寿命を延ばすものとなった。
【0009】
本発明の第2発明のセミドライ平転造加工法に使用する実施の形態の小径スプライン・歯車などを加工する平転造装置において、ワークと噛み合うフオーミングラックと、対抗してワークと噛み合う前のフオーミングラックの歯みぞの一方又は双方に向けて該歯みぞとほぼ平行に配置された少なくとも1個の微量潤滑油ミスト用ノズルと、前記ミスト用ノズルに加圧空気を送る給気装置と、を含み、
前記微量潤滑油ミストは、植物油や合成油で生物分解性が高い油種を使用すると、湿式の油性・水溶性クーラントの場合のようなスライドの潤滑油と混ざると変質し腐敗する問題がなく、大きいクーラントタンクを必要としない、人間には害にはならないものとすることができる地球環境に優しいセミドライ平転造加工法を提供するものとなった。
【0010】
【実施例】
本発明の図1の装置を使用して、ワーク材質として、S45C、硬度HB240の被加工物を用意し、
加工諸元として、m=1.058、 圧力角=30°、 歯数=20、
歯幅=30mm とし、
フオーミングラックの一歯の勾配を7μmとして、24,000個のワークの転造加工を行い、2000個毎に加工精度を測定したところ、
(a) 歯形誤差のばらつき :20μm
(b) 歯すじ誤差のばらつき :10μm
(c) 累積ピッチ誤差 :30μm
の測定値を得た。この測定値に基づく加工精度は湿式(油性・水溶性)加工と大差はなく、またラック歯の損傷(磨耗)具合も湿式(油性・水溶性)加工の場合と同等であった。
【0011】
【発明の効果】
本発明の第1発明のセミドライ平転造加工法に使用する実施の形態の小径スプライン・歯車などを加工する平転造装置では、該歯みぞとほぼ平行に配置された加圧空気を加えたミスト用ノズルの微量潤滑油ミストは、フォーミングラックの歯みぞに十分ゆきわたり、微量潤滑油ミストは潤滑剤となりラック歯面と被加工物の間に浸透して油膜を形成するとともに、次の被加工物を加工する時にラック歯と被加工物の間に付着した汚泥状の加工屑をラック戻し時に吹き飛ばす事ができ、被加工物とラック歯みぞの歯面間の摩擦を軽減し、ラック歯面を痛める事が無く、ラック歯の食い付き歯の寿命、当然ラックの寿命を延ばすものとなったので、フォーミングラックの寿命を、湿式の油性・水溶性クーラントを使用する場合と同等に保つものとなり、水溶性クーラントの場合のようなスライドの潤滑油と混ざると変質し腐敗する問題がなく、又大きいクーラントタンクを必要としない、湿式の油性・水溶性クーラントを使用しない、クーラント使用量を最小にしたセミドライ平転造加工法を提供するものとなった。
本発明の第2発明のセミドライ平転造加工法に使用する実施の形態の小径スプライン・歯車などを加工する平転造装置においては、
前記微量潤滑油ミストは、植物油や合成油で生物分解性が高い油種を使用すると、湿式の油性・水溶性クーラントの場合のようなスライドの潤滑油と混ざると変質し腐敗する問題がなく、大きいクーラントタンクを必要としない、人間には害にはならないものとすることができる地球環境に優しいセミドライ平転造加工法を提供するものとなった。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明の第1発明の実施の形態のセミドライ平転造加工法に使用するセミドライ平転造加工装置の要部概略斜視図であり、(b)は図1(a)のワークと噛み合う前の左側フオーミングラック1の歯みぞ8の部分拡大図を示す。
【図2】従来の平転造加工法に使用する平転造加工装置の要部概略斜視図を示す。
【符号の説明】
1、2・・フオーミングラック(ラック) 3・・ワーク
8、9・・(ワークと噛み合う前の)歯みぞ 10、11・・ミスト用ノズル
12、13・・フオーミングラックの歯 70・・加工屑[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a semi-dry (trace amount of lubricating oil mist) flat rolling process in flat rolling for processing small-diameter splines, gears, and the like.
[0002]
[Prior art]
A conventional flat rolling method has been processed by a wet method as shown in FIG. The coolant nozzle 6 directly applies the
[0003]
The conventional flat rolling method is plastic processing, and most of the coolant is oily. In order to remove the machining waste even in the conventional wet processing, air blow can be performed when the rack is returned, but the coolant adhering to the rack tooth surface becomes mist, which deteriorates the working environment. In addition, with wet oil-based and water-soluble coolant, machining waste cannot be removed unless high-pressure air blow is used, and when high pressure is used, a cover and a dust suction device that prevent the coolant from scattering are required, resulting in high costs. Recently, there is an example of using a water-soluble coolant instead of an oil-based coolant. However, the wet oily-water soluble coolant, there is a problem that altered the mix with the lubricating oil of the slide corruption.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The first object of the present invention is to provide a semi-dry flat rolling method that does not use wet oil-based or water-soluble coolant and minimizes the amount of coolant used .
A second object of the present invention, lubricating oil and alteration without the problem of corruption and mixed slide as in the case of wet oil-soluble coolant, does not require a large coolant tank, friendly semi-dry flat environmentally It is to provide a rolling method .
[0005]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention , in a flat rolling process method for machining a small-diameter spline, gear, etc., one or both of a forming rack that meshes with a work and a groove of a forming rack before meshing with the work. over trace lubricating oil mist rolling in one or both of tooth grooves through the mist nozzle plus at least one pressurized air substantially parallel to the tooth groove toward, and wherein Fuo A semi-dry flat rolling process characterized in that, when the ming rack is returned, the mist nozzle to which the pressurized air is added removes the machining waste generated and adhered to the tooth surface of the forming rack by rolling. It became to provide the law .
[0006]
According to a second aspect of the present invention, in the flat rolling process method for machining a small-diameter spline, gear, etc., one or both of the forming rack that meshes with the work and the tooth groove of the forming rack before meshing with the work. And at least one minute lubricating oil mist nozzle arranged substantially parallel to the tooth groove, and an air supply device for sending pressurized air to the minute lubricating oil mist nozzle ,
The micro-lubricating oil mist uses a semi-dry flat rolling process characterized by using highly biodegradable oil types including vegetable oils and synthetic oils, as in the case of wet oil-based and water-soluble coolants. It has become a globally friendly semi-dry flat rolling process that does not have the problem of deterioration and decay when mixed with lubricating oil and does not require a large coolant tank.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 1A is a schematic perspective view of a main part of a semi-dry flat roll forming apparatus used in the semi-dry flat roll forming method according to the first embodiment of the present invention, and FIG. The partial enlarged view of the
[0008]
In operation, the workpiece 3 supported by the
[0009]
In the flat rolling device for processing small-diameter splines, gears, etc. of the embodiment used in the semi-dry flat rolling method of the second invention of the present invention, the forming rack that meshes with the workpiece, and before the meshing with the workpiece against the workpiece At least one minute lubricating oil mist nozzle disposed substantially parallel to one or both of the teeth of the forming rack, and an air supply device for sending pressurized air to the mist nozzle; Including
The above-mentioned trace amount of lubricating oil mist has no problem of deterioration and decay when mixed with slide lubricating oil as in the case of wet oil-based or water - soluble coolant, using vegetable oil or synthetic oil with high biodegradability. does not require a large coolant tank, the man has become as providing a friendly Semido lie flat rolling method to the global environment, which may be a thing that should not be in harm.
[0010]
【Example】
Using the apparatus of FIG. 1 of the present invention, a workpiece having S45C and hardness HB240 is prepared as a workpiece material,
As processing parameters, m = 1.058, pressure angle = 30 °, number of teeth = 20,
Tooth width = 30 mm
When the gradient of one tooth of the forming rack was 7 μm, 24,000 workpieces were rolled and the machining accuracy was measured every 2000 pieces.
(a) Tooth profile error variation: 20μm
(b) Tooth line error variation: 10 μm
(c) Cumulative pitch error: 30 μm
The measured value was obtained. The processing accuracy based on this measured value was not much different from wet (oil-based / water-soluble) processing, and the rack teeth were damaged (weared) in the same manner as in wet (oil-based / water-soluble) processing.
[0011]
【The invention's effect】
In the flat rolling apparatus for processing small-diameter splines and gears of the embodiment used in the semi-dry flat rolling process method of the first invention of the present invention, pressurized air arranged substantially parallel to the tooth groove is added. The minute amount of lubricating oil mist from the nozzle for mist is sufficiently dispersed in the teeth of the forming rack , and the minute amount of lubricating oil mist becomes a lubricant and penetrates between the rack tooth surface and the work piece to form an oil film. Sludge-like processing waste adhering between the rack teeth and the work piece when machining the work piece can be blown off when the rack is returned, reducing the friction between the tooth surface of the work piece and the rack teeth and reducing the rack tooth. No damage to the surface, and the life of the rack tooth bite, which naturally extends the life of the rack, so that the life of the forming rack is kept the same as when using wet oil-based or water-soluble coolant. and Ri, minimal lubricant and alteration without the problem of corruption and mixed slide as in the case of water-soluble coolant, also does not require a large coolant tank, without using the oil-soluble coolant wet, the coolant usage A semi-dry flat rolling process was provided.
In the flat rolling apparatus for processing small-diameter splines, gears and the like of the embodiment used in the semi-dry flat rolling process method of the second invention of the present invention,
The above-mentioned trace amount of lubricating oil mist does not have the problem of deterioration and spoilage when mixed with slide lubricating oil as in the case of wet oil-based or water - soluble coolant when using a highly biodegradable oil such as vegetable oil or synthetic oil. does not require a large coolant tank, the man has become as providing a friendly Semido lie flat rolling method to the global environment, which may be a thing that should not be in harm.
[Brief description of the drawings]
1A is a schematic perspective view of a main part of a semi-dry flat roll forming apparatus used in a semi-dry flat roll forming method according to an embodiment of the first invention of the present invention, and FIG. The partial enlarged view of the
FIG. 2 is a schematic perspective view of a main part of a flat rolling processing apparatus used in a conventional flat rolling processing method .
[Explanation of symbols]
1, 2 ··· Forming rack (rack) 3 · ·
12, 13, ... Foaming rack teeth 70 ...
Claims (2)
前記微量潤滑油ミストは、植物油及び合成油を含む生物分解性が高い油種を使用することを特徴とするセミドライ平転造加工法。In the flat rolling process for machining small-diameter splines and gears, the forming rack that meshes with the work and the tooth groove of the forming rack before the meshing work is counteracted with one or both of them. And at least one nozzle for a minute amount of lubricating oil mist, and an air supply device for sending pressurized air to the minute amount of lubricating oil mist nozzle ,
A semi-dry flat rolling method characterized in that the trace amount of lubricating oil mist uses a highly biodegradable oil species including vegetable oil and synthetic oil.
Priority Applications (1)
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JP2001001098A JP2001001098A (en) | 2001-01-09 |
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JP7489519B2 (en) | 2017-12-21 | 2024-05-23 | ゼネラル・アトミックス | Glass dielectric capacitor and manufacturing process for glass dielectric capacitor |
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1999
- 1999-06-22 JP JP17482399A patent/JP4356910B2/en not_active Expired - Lifetime
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