JP4797242B2 - Semi-dry rolling method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明に関する技術分野】
本発明はねじを加工する平転造におけるセミドライ(微量ミスト)転造加工法に関する。
【0002】
【従来技術】
従来の平転造加工法は、例えば図4のような湿式方式であった。クーラントノズル6は被加工物の上部からクーラント7を被加工物3に直接かけており、クーラント7は平ダイス歯12,13と被加工物3との間に浸透して油膜を形成する。かか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の方向を向いているため、平ダイス1,2の戻し時には平ダイス歯12,13にクーラント7がかかりにくい。当然平ダイス歯面には汚泥状の加工屑(例えば図1(b)20)が残り、次の被加工物3を加工する時に平ダイス歯12,13と被加工物3の間に加工屑が入り込み平ダイス歯12,13の寿命を短くしていた。また、従来の平転造加工法では、使用されるクーラントは油性が大部分であった。従来の湿式加工でも加工屑を除去するため、平ダイス戻し時にエアブローを行うことができるが、平ダイス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こととなった。また、湿式の油性、水溶性クーラントでは、高圧のエア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、湿式の油性、水溶性クーラントでは、油性の場合は後工程にて加工物の洗浄が必要であり、水溶性クーラントの場合はスライドの潤滑油と混ざると変質し腐敗する問題があり、どちらにしても地球環境に悪い影響を及ぼしていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、ねじを加工する平転造加工法においても、小径スプライン、歯車と同様に、湿式の油性、水溶性クーラントを使用しない、油性の場合のような後工程での洗浄を必要としない平転造加工法及び転造加工装置を提供することにある。好ましくは、水溶性クーラントの場合のようなスライド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、地球環境に優しい平転造加工法を提供することにある。
【0004】
【課題を達成するための手段】
本発明は、上下方向に移動する平ダイスによりねじを加工する転造加工法において、ミスト吹き出し口を被加工物の上部と前記被加工物と噛み合う前の上側平ダイスとの間に設け、前記ミスト吹き出し口から、前記上側平ダイスの幅全域にわたって、前記被加工物と噛み合う前の前記上側平ダイスのねじ加工用溝に沿って下から上方に向かってミストが吹き付けられるよう配置したミスト用ノズルを介して、前記上側平ダイスのねじ加工用溝に下から上方に向かって、かつ転造加工方向と逆方向に微量のミストをかけ、かつ、前記ミスト用ノズルに加圧空気を加え、転造で発生する前記転造平ダイスのねじ加工用溝に付着する加工屑を取り去るようにして転造するようにし、前記課題を解決した。
また、請求項2に記載の発明においては、前記ミストに使用する油種は、植物油や合成油で生物分解性が高い油種を使用する。
さらにまた、上下方向に移動する平ダイスによりねじを転造加工する平転造装置において、被加工物の上部と前記被加工物と噛み合う前の上側平ダイスとの間にミスト用ノズルを設け、該ミスト用ノズルは、少なくとも1カ所のミスト取り入れ口と、ミスト吹き出し口を有し、該ミスト吹き出し口は、前記上側平ダイスの幅全域にわたって、前記被加工物と噛み合う前の前記上側平ダイスのねじ加工用溝に沿って下から上方に向かって、かつ転造加工方向と逆方向にミストが吹き付けられるよう配置されたセミドライ転造加工装置とするとよい。
また、前記ミスト用ノズルは、少なくとも1カ所のミスト取り入れ口と、複数のミスト吹き出し口を有し、一部のミスト吹き出し口は、前記上側平ダイスの幅全域にわたって、前記被加工物と噛み合う前の前記上側平ダイスのねじ加工用溝に沿って下から上方に向かってミストが吹き付けられるよう配置され、別のミスト吹き出し口は、下側平ダイスの幅全域にわたって、前記被加工物と噛み合い転造加工した後の前記下側平ダイスのねじ加工用溝に沿ってミストが吹き付けられるよう配置されたセミドライ転造加工装置とするとよい。また、前記ミスト用ノズルは、さらに、別のミスト吹き出し口を有し、該別のミスト吹き出し口は、前記被加工物にミストが吹き付けられるよう配置されたセミドライ転造加工装置とするとよい。
【0005】
かかる構成により、ねじを加工する平転造加工法においても、小径スプライン、歯車と同様に、湿式の油性、水溶性クーラントを使用しない、油性の場合のような後工程での洗浄を必要としない平転造加工法を提供するものとなった。
【0006】
【発明の実施の形態】
[実施例1]
本発明の実施例について図1を参照して説明する。図1(a)は本発明の実施の形態に使用するセミドライ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平ダイス1のねじ加工用溝8の部分拡大図を示す。ねじのセミドライ転造加工を行うため、ねじが加工される被加工物素材3と噛み合う平ダイス1,2に向けて、ミスト用ノズル10,11を各々設置している。左側平ダイス用ミストノズル10のミスト吹き出し口は長穴形状とし、左側平ダイス歯面8の幅全域にわたって、被加工物13のねじ加工用溝に沿ってミストが吹き付けられるよう配置し、同様に右側平ダイス用ミストノズル11のミスト吹き出し口も長穴形状とし、右側平ダイス歯面9の幅全域にわたって、被加工物13のねじ加工用溝に沿ってミストが吹き付けられるよう配置した。
【0007】
転造加工を開始すると、ヘッドストックセンタ5とテールストックセンタ4に支えられた被加工物13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が上方向へ移動し、被加工物13に転造加工によりねじが加工されるが、このとき、ワークである被加工物13と噛み合う前の平ダイス1,2の歯面8,9に、微量ミストがミスト用ノズル10,11を介してかけられる。微量ミストは潤滑剤となり平ダイス歯面8,9と被加工物13の間に浸透して油膜を形成する。図1の例では微量ミストは、1ノズル当たり5〜10cc/h程度とした。転造加工により、ラック歯面8,9には、汚泥状の加工屑20(図1(b))が残るが、次回の加工時に平ダイス1、2が被加工物13を加工する手前位置にミスト用ノズル10、11を配置しているので、ノズルから吹き出される微量ミストのエアー圧により汚泥状の加工屑20は転造前に吹き飛ばされる。これにより、転造加工の際、平ダイス1,2と被加工物13の間に加工屑20は入り込まず、良好な潤滑状態が得られるとともに、ラック歯面に傷を付けることがなく、平ダイス1,2の寿命は良好なもの
となる。
【0008】
本出願人は、小径スプライン、歯車等の転造加工において従来技術の問題点を解決する方法として、出願中で未公開の平成11年特許出願第174823号でセミドライ転造加工法を提案した。この方法によると、平ダイスの歯みぞとほぼ平行に最低1個のミストノズルを配置することで、平ダイス歯面に沿ってミストが平ダイス歯の幅全域に吹き付けられ、平ダイス歯面の転造屑を除去するとともに、油膜を形成することができるというものである。しかし、ねじの被加工物の転造加工においては、平ダイスのねじ加工用溝の方向が小径スプライン、歯車等と異なり、平ダイスの進行方向に対して平行に近い角度となっている。このため、小径スプライン、歯車等と同様のミストのかけ方で平ダイス歯幅全域の転造屑を吹き飛ばすことは難しく、ねじのセミドライ転造加工で平ダイス寿命を短くする原因となっていたが、本発明はこれらの課題を解決したものとなった。
【0009】
[実施例2]
本発明の別の実施例について図2を参照して説明する。実施例1と同様に、ねじのセミドライ転造加工を行うため、ねじが加工される素材である被加工物13と噛み合う平ダイス1,2に向けて、ミスト用ノズル10,11を各々設置している。ミスト用ノズルは、複数のミスト吹き出し口12,13'を有し、ミスト吹き出し口12,13'は、平ダイスの幅全域にわたって、被加工物と噛み合う前の平ダイスのねじ加工用溝に沿ってミストが吹き付けられるようにした。ミスト吹き出し口は、対象の被加工物の幅寸法に合わせて穴径、穴間隔を適切に設定すればよい。このとき、吹き出し口22,23の穴の角度は図3(a)のように平ダイス1,2に吹き付けたミストが被加工物13と逆方向に流れるようにすれば、吹き飛ばされた加工屑が転造加工部位にかみこむことはない。さらに、加工屑が問題となる場合は、吹き出し口32,33の穴の角度は図3(b)のように、転造直前の平ダイス1,2にミストを吹き付けると同時に、反対側の平ダイスの、転造直後の部位にもミストを吹き付けると良い。また、潤滑性をさらに向上したい場合は、吹き出し口42,43の穴の角度は図3(c)のように被加工物13にもミストがかかるようにすると良い。
【0010】
【発明の効果】
このような構成のセミドライ転造加工装置により、上側平ダイスのねじ加工用溝に下から上方に向かって、かつ転造加工方向と逆方向に微量ミストをかけることにより、微量ミストは潤滑剤となり平ダイス被加工物の間に浸透して油膜を形成するとともに、上側平ダイスのねじ加工用溝に付着した汚泥状の加工屑を下から上方へ向かって吹き飛ばすことができ、被加工物と平ダイスの歯面間の摩擦を軽減し、また、加工屑により平ダイス歯面を傷付けることもないので、平ダイスの寿命を、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、かつ、油性の場合のような後工程での被加工物の洗浄を必要とせず、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って変質し腐敗する問題が無く、また、大きいクーラント装置を必要としない、地球環境に優しい平転造加工法及び装置を提供するものとなった。
【0011】
好ましくは、ミスト用ノズルに加圧空気を加え、転造で発生し、歯面に付着する転造屑をよりよく取り去るようにしても良い。また、複数のミスト吹き出し口を、平ダイスの幅全域にわたってミストが吹き付けられるよう配置することで、歯面に付着する転造屑をよりよく取り去るようにしても良い。また、複数のミスト吹き出し口を、平ダイスの幅全域にわたって、転造前の平ダイスと転造後の平ダイスの両方にミストが吹き付けられるよう配置することで、歯面に付着する転造屑をよりよく取り去るようにしても良い。また、それに加え、被加工物にミストが吹き付けられるようミスト吹き出し口を配置し、平ダイスと被加工物の間の油膜形成をより安定したものにしても良い。さらに、ミストに使用する油種は、植物油や合成油で生分解性が高い油種を使用することで、人体に害のないものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (a)は本発明の実施の形態に使用するセミドライ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平ダイス1の歯溝8の部分拡大図を示す。
【図2】 本発明の別の実施の形態に使用するセミドライ転造加工装置の要部概略斜視図である。
【図3】 (a)は平ダイスに吹き付けたミストが被加工物と逆方向に流れるようなミスト吹き出し口22,23の穴の角度を設けたさらに別の実施の形態に使用するセミドライ転造加工装置の要部概略斜視図例、(b)は吹き出し口32,33の穴の角度は反対側の平ダイスの、転造直後の部位にもミストを吹き付けるようにした他の実施の形態に使用するセミドライ転造加工装置の要部概略斜視図例を、(c)は吹き出し口42,43の穴の角度は転造直前の平ダイスにミストを吹き付けるようにした他の実施の形態に使用するセミドライ転造加工装置の要部概略斜視図例を示す。
【図4】 従来の湿式転造加工装置の要部概略斜視図である。
【符号の説明】
1、2・・平ダイス
8、9・・平ダイス歯面
10、11・・ミスト用ノズル
13・・被加工物[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a semi-dry (trace mist) rolling method in flat rolling for machining a screw .
[0002]
[Prior art]
A conventional flat rolling method is a wet method as shown in FIG. The coolant nozzle 6 directly applies coolant 7 to the
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The problem of the present invention is that, even in the flat rolling method for processing a screw , as in the case of small-diameter splines and gears, it does not use wet oil-based or water-soluble coolant, and it is necessary to perform cleaning in a later process as in the case of oil-based An object of the present invention is to provide a flat rolling processing method and a rolling processing apparatus that do not. It is preferable to provide a flat rolling process method that is friendly to the global environment and does not have the problem of deterioration due to deterioration when mixed with slide lubricant as in the case of water-soluble coolant, and does not require a large coolant tank.
[0004]
[Means for achieving the object]
The present invention provides a rolling process method in which a screw is machined by a flat die that moves in the vertical direction, and a mist outlet is provided between the upper part of the workpiece and the upper flat die before meshing with the workpiece, A mist nozzle arranged so that the mist is sprayed from the bottom to the top along the threading groove of the upper flat die before meshing with the workpiece from the mist blowout port over the entire width of the upper flat die. A small amount of mist is applied to the threading groove of the upper flat die from the bottom to the top and in the direction opposite to the rolling process direction , and pressurized air is applied to the mist nozzle for rolling. The above-mentioned problems have been solved by removing the machining waste adhering to the groove for threading of the rolling flat die generated in the manufacturing process .
In the invention according to
Furthermore , in a flat rolling device that rolls a screw with a flat die that moves in the vertical direction, a mist nozzle is provided between the upper portion of the workpiece and the upper flat die before meshing with the workpiece. The mist nozzle has at least one mist inlet and a mist outlet, and the mist outlet extends over the entire width of the upper flat die before the upper flat die is engaged with the workpiece. A semi-dry rolling apparatus arranged so that mist is sprayed along the groove for threading from bottom to top and in the direction opposite to the rolling direction .
Further, the mist nozzle has at least one mist inlet and a plurality of mist outlets, and a part of the mist outlets are engaged with the workpiece over the entire width of the upper flat die. The upper dies are arranged so that mist is sprayed from below to above along the threading grooves of the upper flat die, and another mist outlet is engaged with the work piece over the entire width of the lower flat die. A semi-dry rolling processing device arranged so that mist is sprayed along the threading groove of the lower flat die after the manufacturing process may be used. The mist nozzle may further include another mist blowing port, and the another mist blowing port may be a semi-dry rolling apparatus arranged so that mist is blown to the workpiece .
[0005]
With such a configuration, even in the flat rolling method for processing a screw , as in the case of small-diameter splines and gears, no wet oily or water-soluble coolant is used, and no cleaning in the subsequent process is required as in the case of oily. The flat rolling process was provided.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[Example 1]
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1A is a schematic perspective view of a main part of a semi-dry rolling apparatus used in an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a screw of a left
[0007]
When the rolling process is started, the workpiece 13 supported by the
[0008]
The present applicant has proposed a semi-dry rolling method in the unpublished 1999 patent application No. 174823 as a method for solving the problems of the prior art in rolling processing of small-diameter splines, gears and the like. According to this method, by arranging at least one mist nozzle substantially parallel to the groove of the flat die, the mist is sprayed over the entire width of the flat die tooth along the flat die tooth surface. While removing the rolling scraps, an oil film can be formed. However, in the rolling of the workpiece of the screw, the direction diameter splines of threading groove of the flat die, unlike gears, etc., has become an angle close to parallel to the traveling direction of the flat die. Therefore, small-diameter spline, it is difficult to blow the rolling scraps flat die face width throughout with exertion similar mist and gears, etc., it had been caused to shorten the flat die life semi-dry rolling of the screw The present invention has solved these problems.
[0009]
[Example 2]
Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As in the first embodiment, in order to perform the semi-dry rolling process of the screw , the mist nozzles 10 and 11 are respectively installed toward the flat dies 1 and 2 that mesh with the workpiece 13 that is a material on which the screw is processed. ing. The mist nozzle has a plurality of
[0010]
【The invention's effect】
By using the semi-dry rolling machine with such a configuration, a small amount of mist is applied to the groove for threading of the upper flat die from below to above and in the direction opposite to the rolling direction, so that the minute amount of mist becomes a lubricant. It penetrates between flat die workpieces to form an oil film, and sludge-like machining waste adhering to the screw machining grooves of the upper flat die can be blown away from the bottom to the top. The friction between the tooth surfaces of the die is reduced, and the flat die tooth surface is not damaged by processing waste, so that the life of the flat die is kept equivalent to that when using wet oil-based or water-soluble coolant. In addition, there is no need to clean the work piece in the subsequent process as in the case of oiliness, and there is no problem of deterioration and deterioration due to mixing with the lubricating oil of the slide as in the case of water-soluble coolant. Does not require cement system, it was intended to provide a friendly flat rolling method and apparatus of the global environment.
[0011]
Preferably, pressurized air may be added to the mist nozzle to better remove the rolling waste generated by rolling and adhering to the tooth surface. Moreover, you may make it remove more the rolling waste adhering to a tooth surface by arrange | positioning a several mist blowing outlet so that mist may be sprayed over the whole width | variety of a flat die. In addition, by arranging multiple mist outlets over the entire width of the flat die so that mist is sprayed on both the flat die before rolling and the flat die after rolling, the rolling scraps that adhere to the tooth surface May be better removed. In addition, a mist outlet may be arranged so that mist is sprayed on the workpiece, and the formation of an oil film between the flat die and the workpiece may be made more stable. Furthermore, the oil type used for the mist can be made harmless to the human body by using a vegetable oil or a synthetic oil that is highly biodegradable.
[Brief description of the drawings]
1A is a schematic perspective view of a main part of a semi-dry rolling apparatus used in an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a left side
FIG. 2 is a schematic perspective view of a main part of a semi-dry rolling apparatus used in another embodiment of the present invention.
FIG. 3A is a semi-dry form rolling used in yet another embodiment in which mist blowing ports 22 and 23 are provided with an angle of a hole so that mist blown on a flat die flows in a direction opposite to the workpiece. main part schematic perspective view an example of a processing apparatus, (b) the holes in the outlet 32 and 33 angle on the opposite side of the flat die, in addition to the embodiment described in blown mist to the site immediately after rolling Example of schematic perspective view of main part of semi-dry rolling processing apparatus to be used , (c) is used for another embodiment in which the angle of the holes of the blowout ports 42 and 43 is sprayed on a flat die immediately before rolling. The example of a principal part schematic perspective view of the semi-dry rolling processing apparatus to perform is shown.
FIG. 4 is a schematic perspective view of a main part of a conventional wet rolling apparatus.
[Explanation of symbols]
1, 2 ···
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