JPH04261747A - 機械加工方法とその装置 - Google Patents
機械加工方法とその装置Info
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- JPH04261747A JPH04261747A JP3311564A JP31156491A JPH04261747A JP H04261747 A JPH04261747 A JP H04261747A JP 3311564 A JP3311564 A JP 3311564A JP 31156491 A JP31156491 A JP 31156491A JP H04261747 A JPH04261747 A JP H04261747A
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- B24D7/10—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting otherwise than only by their periphery, e.g. by the front face; Bushings or mountings therefor with cooling provisions
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- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10S82/90—Lathe thermal regulation
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般に、高速で加工物を
機械加工する一方、機械加工工程中に発生する摩擦熱を
最小にする方法及び装置に関し、特に、膨張する加圧流
体により冷却された温度応答性の潤滑剤を利用して、前
記潤滑剤の物理的潤滑性が温度の低下に伴い漸次、機械
加工工程中に発生する摩擦熱を減じるに有効な粘稠度ま
で増加して、加工工具中への熱伝導を向上させる方法及
び装置に関する。
機械加工する一方、機械加工工程中に発生する摩擦熱を
最小にする方法及び装置に関し、特に、膨張する加圧流
体により冷却された温度応答性の潤滑剤を利用して、前
記潤滑剤の物理的潤滑性が温度の低下に伴い漸次、機械
加工工程中に発生する摩擦熱を減じるに有効な粘稠度ま
で増加して、加工工具中への熱伝導を向上させる方法及
び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】機械加工工程中、特に金属の高速機械加
工中の摩擦熱の発生は、長年の間問題となっており、今
日の自由競争市場におけるより高い機械加工速度への要
望に鑑みてますます問題となっている。
工中の摩擦熱の発生は、長年の間問題となっており、今
日の自由競争市場におけるより高い機械加工速度への要
望に鑑みてますます問題となっている。
【０００３】機械加工工程中の摩擦熱の蓄積のため、工
具の寿命が非常に短くなり、そのため特定の部分の機械
加工に関するコストが実質的に増大するばかりでなく、
加工物及び加工工具のいずれかまたは両方に歪み及び劣
化（燃焼を含む）を含む多くの問題を生ずる。
具の寿命が非常に短くなり、そのため特定の部分の機械
加工に関するコストが実質的に増大するばかりでなく、
加工物及び加工工具のいずれかまたは両方に歪み及び劣
化（燃焼を含む）を含む多くの問題を生ずる。
【０００４】特に熱発生を起こし易い機械加工工程の１
つは、車両の差動歯車の研削であり、以下説明例として
この研削を用いて詳細に記載する。
つは、車両の差動歯車の研削であり、以下説明例として
この研削を用いて詳細に記載する。
【０００５】機械加工中の蓄熱のある程度の制御は、当
該分野の技術者には良く知られている、以下、潤滑剤と
呼ばれる石油系及び非石油系の金属加工用流体の使用に
より可能であるが、そのような潤滑剤は今までは通常周
囲温度またはその近傍で使用されており、冷却される時
は、再使用のために周囲温度近傍まで冷却されていた。
該分野の技術者には良く知られている、以下、潤滑剤と
呼ばれる石油系及び非石油系の金属加工用流体の使用に
より可能であるが、そのような潤滑剤は今までは通常周
囲温度またはその近傍で使用されており、冷却される時
は、再使用のために周囲温度近傍まで冷却されていた。
【０００６】加工物を実質的に周囲温度以下に冷却する
試みの例としては、その開示内容が引用例として本明細
書に含まれる米国特許第４，８０９，８５９号に開示の
ような、加圧された液相の二酸化炭素が水流中に注入さ
れ水と氷粒子の混合物が生成し、それは機械加工される
加工物に注がれるもののみが公知である。そのような試
みは、場合によっては有利に使われるが、氷と水の混合
物は、興味ある潤滑特性を持っていない。すなわち、温
度の低下に伴い漸次増加するような潤滑特性を持たず、
機械加工される加工物、特に鉄合金の腐食を起こすと考
えられる。
試みの例としては、その開示内容が引用例として本明細
書に含まれる米国特許第４，８０９，８５９号に開示の
ような、加圧された液相の二酸化炭素が水流中に注入さ
れ水と氷粒子の混合物が生成し、それは機械加工される
加工物に注がれるもののみが公知である。そのような試
みは、場合によっては有利に使われるが、氷と水の混合
物は、興味ある潤滑特性を持っていない。すなわち、温
度の低下に伴い漸次増加するような潤滑特性を持たず、
機械加工される加工物、特に鉄合金の腐食を起こすと考
えられる。
【０００７】他の例としては、米国特許第４，６２１，
５４７号及び第４，６９５，２０８号に開示のように、
冷却効率を向上させるために、加工工具が加工物と係合
する位置の近くに潤滑剤を注入する試みがある。前者で
は、潤滑剤は機械加工される加工物の領域で高速で注入
されており、後者では、加工工具は、それと加工物との
係合点まで冷却剤を運ぶための流路を有する。両特許の
開示内容は参考としてここに含まれている。
５４７号及び第４，６９５，２０８号に開示のように、
冷却効率を向上させるために、加工工具が加工物と係合
する位置の近くに潤滑剤を注入する試みがある。前者で
は、潤滑剤は機械加工される加工物の領域で高速で注入
されており、後者では、加工工具は、それと加工物との
係合点まで冷却剤を運ぶための流路を有する。両特許の
開示内容は参考としてここに含まれている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】多くの場合、好ましい
潤滑剤の粘稠性は、高速加工動作中の摩擦熱の発生を最
小にするのに望まれる潤滑度を与える実質的に固体状の
膜である。ペースト潤滑剤は過去、或る種の加工作業に
使用されてきたが、そのようなペーストは一般に適用が
難しく、機械加工操作中に堆積した加工された粒子や他
の破片を分離することが不可能なため、再使用すること
ができないのがその特色であり、繰り返して均一な方法
で使用することは困難である。
潤滑剤の粘稠性は、高速加工動作中の摩擦熱の発生を最
小にするのに望まれる潤滑度を与える実質的に固体状の
膜である。ペースト潤滑剤は過去、或る種の加工作業に
使用されてきたが、そのようなペーストは一般に適用が
難しく、機械加工操作中に堆積した加工された粒子や他
の破片を分離することが不可能なため、再使用すること
ができないのがその特色であり、繰り返して均一な方法
で使用することは困難である。
【０００９】従って、本発明の目的は、高速機械加工を
可能にする一方、機械加工中の摩擦熱の蓄熱を最小にす
る方法とその装置を提供することである。
可能にする一方、機械加工中の摩擦熱の蓄熱を最小にす
る方法とその装置を提供することである。
【００１０】本発明の他の目的は、温度応答性潤滑剤を
周囲温度以下に冷却するのに有効であり、その潤滑性を
向上させ、それにより機械加工中の摩擦熱の蓄熱を実質
的に減少させる加工物の機械加工方法及び装置を提供す
ることである。
周囲温度以下に冷却するのに有効であり、その潤滑性を
向上させ、それにより機械加工中の摩擦熱の蓄熱を実質
的に減少させる加工物の機械加工方法及び装置を提供す
ることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】これとは対照的に本発明
は、温度応答性の潤滑剤を周囲温度以下に冷却すること
により、実質的により高い機械加工速度を可能にする潤
滑能力を大幅に向上させる粘稠性を与える一方、機械加
工工程中の摩擦熱の蓄熱を最小にし、加工工具への熱伝
導を向上させることにより、上述した水と氷の混合物に
伴う問題を排除している。
は、温度応答性の潤滑剤を周囲温度以下に冷却すること
により、実質的により高い機械加工速度を可能にする潤
滑能力を大幅に向上させる粘稠性を与える一方、機械加
工工程中の摩擦熱の蓄熱を最小にし、加工工具への熱伝
導を向上させることにより、上述した水と氷の混合物に
伴う問題を排除している。
【００１２】また、本発明の冷却された潤滑剤は、共通
に周囲温度において、流体／液体または気体／液体とし
て別々にまたは一緒に適用されるものであり、そのまま
で高い程度の均一な繰り返し性をもって適用でき、周囲
温度に復帰すると、再使用のために（濾過等により）清
浄され得る。
に周囲温度において、流体／液体または気体／液体とし
て別々にまたは一緒に適用されるものであり、そのまま
で高い程度の均一な繰り返し性をもって適用でき、周囲
温度に復帰すると、再使用のために（濾過等により）清
浄され得る。
【００１３】
【実施例】本発明の機械加工方法及び装置とともに使用
の加工物の一例は、図１の車両の差動歯車２であり、こ
れは車両の車輪のアクスルにトルクを与えるビニオンギ
ア４により回転駆動さえる。
の加工物の一例は、図１の車両の差動歯車２であり、こ
れは車両の車輪のアクスルにトルクを与えるビニオンギ
ア４により回転駆動さえる。
【００１４】差動歯車２がさらされる摩擦熱の蓄熱に影
響されやすい機械加工工程の１つは、例えば本発明の譲
受人に譲渡され、その開示内容は引例として本明細書に
含まれる米国特許第４，９４９，４５６号中に記載され
たような公知のグレアソンイクイップメントを使用する
標準のフレアカップ型の研削歯車５０によって通例行わ
れる歯３の仕上げ研削である。
響されやすい機械加工工程の１つは、例えば本発明の譲
受人に譲渡され、その開示内容は引例として本明細書に
含まれる米国特許第４，９４９，４５６号中に記載され
たような公知のグレアソンイクイップメントを使用する
標準のフレアカップ型の研削歯車５０によって通例行わ
れる歯３の仕上げ研削である。
【００１５】差動歯車２の歯３の仕上げ研削に利用され
うる他の研削歯車は、図４を参照して以下詳細に説明さ
れるプランジ型研削歯車１００である。
うる他の研削歯車は、図４を参照して以下詳細に説明さ
れるプランジ型研削歯車１００である。
【００１６】米国特許第４，９４９，４５６号中に記載
されたように、差動歯車は、特徴的にその外周に歯車の
回転軸を中心とした等間隔でかつ中心から離れる方向に
向いた、スパイラルベベル型またはハイポイド型のいず
れかの複数の歯を有する。差動歯車２の歯３はピニオン
ギア４が歯車２の中心回転軸から距離「ｄ］だけオフセ
ットされるように曲がっているハイポイド型の歯である
。この距離「ｄ」は差動歯車２の歯３がスパイラルベベ
ル型の場合にはゼロとなる。
されたように、差動歯車は、特徴的にその外周に歯車の
回転軸を中心とした等間隔でかつ中心から離れる方向に
向いた、スパイラルベベル型またはハイポイド型のいず
れかの複数の歯を有する。差動歯車２の歯３はピニオン
ギア４が歯車２の中心回転軸から距離「ｄ］だけオフセ
ットされるように曲がっているハイポイド型の歯である
。この距離「ｄ」は差動歯車２の歯３がスパイラルベベ
ル型の場合にはゼロとなる。
【００１７】本発明の機械加工方法及び装置は、温度低
下に伴い漸次潤滑性が増す潤滑剤を加工物に注ぎ、この
潤滑剤を加圧流体と接触させることよりなり、前記加圧
流体は、その膨張時に前記潤滑剤を十分に冷却し、潤滑
剤の物理的潤滑性を、潤滑剤の潤滑能力を向上させ摩擦
熱を所望の量減少させるのに有効な粘稠度まで増加させ
るものである。多くの機械加工、特には研削加工におい
て、潤滑剤はペースト状の粘稠度まで、あるいは、上記
説明したような実質的には固体状潤滑膜にまでも冷却さ
れることが好ましい。
下に伴い漸次潤滑性が増す潤滑剤を加工物に注ぎ、この
潤滑剤を加圧流体と接触させることよりなり、前記加圧
流体は、その膨張時に前記潤滑剤を十分に冷却し、潤滑
剤の物理的潤滑性を、潤滑剤の潤滑能力を向上させ摩擦
熱を所望の量減少させるのに有効な粘稠度まで増加させ
るものである。多くの機械加工、特には研削加工におい
て、潤滑剤はペースト状の粘稠度まで、あるいは、上記
説明したような実質的には固体状潤滑膜にまでも冷却さ
れることが好ましい。
【００１８】「物理的潤滑性」（以下、潤滑性と称する
）は、潤滑性の膜を生成する物質の能力であるが、化学
的潤滑性は温度活性潤滑剤である硫黄、塩素またはリン
を含む物質に特徴的に結びついて言葉である。本発明の
方法及び装置に関連して使われるこの言葉「潤滑剤」は
、温度の低下に伴い漸次その物理的潤滑性が増す石油系
及び非石油系の潤滑剤を含む。本発明の方法及び装置と
関連して使用されるこの言葉「潤滑剤」は、上記の米国
特許第４，８２９，８５９号に開示の一部が氷粒子に入
れ替わった水だけを含むものではない。何故なら、特に
は水は標準大気圧において華氏３２°で固体であるため
、温度低下に伴い漸次潤滑性が増加する性質を有してい
ない。
）は、潤滑性の膜を生成する物質の能力であるが、化学
的潤滑性は温度活性潤滑剤である硫黄、塩素またはリン
を含む物質に特徴的に結びついて言葉である。本発明の
方法及び装置に関連して使われるこの言葉「潤滑剤」は
、温度の低下に伴い漸次その物理的潤滑性が増す石油系
及び非石油系の潤滑剤を含む。本発明の方法及び装置と
関連して使用されるこの言葉「潤滑剤」は、上記の米国
特許第４，８２９，８５９号に開示の一部が氷粒子に入
れ替わった水だけを含むものではない。何故なら、特に
は水は標準大気圧において華氏３２°で固体であるため
、温度低下に伴い漸次潤滑性が増加する性質を有してい
ない。
【００１９】さらに詳細には、本発明に関連した使用に
好適な石油系の潤滑剤はオイル及びオイルエマルジョン
を含み、非石油系の潤滑剤は機械加工に関連して使用さ
れる潤滑剤の分野の当業者に公知のポリオールエステル
、ポリ（アルファオレフィン）、トリグリセライド等の
水混和性ではない安定相潤滑剤だけではなく、水混和性
の合成潤滑剤を含む。
好適な石油系の潤滑剤はオイル及びオイルエマルジョン
を含み、非石油系の潤滑剤は機械加工に関連して使用さ
れる潤滑剤の分野の当業者に公知のポリオールエステル
、ポリ（アルファオレフィン）、トリグリセライド等の
水混和性ではない安定相潤滑剤だけではなく、水混和性
の合成潤滑剤を含む。
【００２０】本発明の他の利点は、例えば潤滑剤が華氏
−３５°以下の流動点を有し、華氏約−６０°でペース
ト状になりやすいオイル等の石油系冷却剤の場合、また
は冷却剤がその特徴として華氏−６０°以下、場合によ
っては華氏−８０°以下でも液状態を保つことができる
ポリオールエステルまたはポリ（アルファオレフィン）
である場合等に、水の氷点以下に潤滑剤を冷却できる能
力である。温度の低下は潤滑剤の温度粘度指数の特性と
対数的に一致して粘度を増加させる。粘度の増加は使用
された潤滑剤の物理的潤滑性の増加に寄与する膜強度の
増加に一致している。
−３５°以下の流動点を有し、華氏約−６０°でペース
ト状になりやすいオイル等の石油系冷却剤の場合、また
は冷却剤がその特徴として華氏−６０°以下、場合によ
っては華氏−８０°以下でも液状態を保つことができる
ポリオールエステルまたはポリ（アルファオレフィン）
である場合等に、水の氷点以下に潤滑剤を冷却できる能
力である。温度の低下は潤滑剤の温度粘度指数の特性と
対数的に一致して粘度を増加させる。粘度の増加は使用
された潤滑剤の物理的潤滑性の増加に寄与する膜強度の
増加に一致している。
【００２１】水の氷点以下で潤滑性能を示す本発明の潤
滑剤の能力は、加工物の内部と表面間に実質的により大
きな温度勾配（ΔＴ）を起こし、機械加工される加工物
の領域からの熱伝導を向上させて、より速い機械加工を
可能にすることができる点が大きな利点である。
滑剤の能力は、加工物の内部と表面間に実質的により大
きな温度勾配（ΔＴ）を起こし、機械加工される加工物
の領域からの熱伝導を向上させて、より速い機械加工を
可能にすることができる点が大きな利点である。
【００２２】本発明の機械加工方法及び装置と関連して
使用される「加圧流体」という言葉は、膨張時に圧力の
低下を起こす一方、それらの蒸発特性の各潜熱に従い熱
を吸収するような加圧液体及び気体を含む。好ましい加
圧液体は液相の二酸化炭素である。
使用される「加圧流体」という言葉は、膨張時に圧力の
低下を起こす一方、それらの蒸発特性の各潜熱に従い熱
を吸収するような加圧液体及び気体を含む。好ましい加
圧液体は液相の二酸化炭素である。
【００２３】本発明は、機械加工工程中に、前記潤滑剤
及び加圧流体が加工物上に別々に注がれる場合、または
最初に予め混合され次に加工物上に注がれる場合を含む
。潤滑剤及び加圧流体のいずれか又は両者は、加工物を
できるだけ機械加工点の近くに係合できるよう、加工工
具中の流体の通路または流路を通って輸送することが好
ましい。例えば図２の研削歯車５０の歯８の溝１０がそ
の中に、潤滑剤、加圧流体及びそれらの混合物から選ば
れた１つ（番号１６で図示）を図３に示すように出口１
４から加工物まで輸送する少なくとも１つの流路１３（
図３）を有する場合である。そのような場合には、研削
歯車５０は、潤滑剤、加圧流体及びそれらの混合物のう
ちから選ばれた１つを、流路１３等の流体の通路又は流
路を有する研削歯車５０内の他の溝に分配するのに有効
な環状の溝１２をその内周縁のまわりに有することが好
ましい。
及び加圧流体が加工物上に別々に注がれる場合、または
最初に予め混合され次に加工物上に注がれる場合を含む
。潤滑剤及び加圧流体のいずれか又は両者は、加工物を
できるだけ機械加工点の近くに係合できるよう、加工工
具中の流体の通路または流路を通って輸送することが好
ましい。例えば図２の研削歯車５０の歯８の溝１０がそ
の中に、潤滑剤、加圧流体及びそれらの混合物から選ば
れた１つ（番号１６で図示）を図３に示すように出口１
４から加工物まで輸送する少なくとも１つの流路１３（
図３）を有する場合である。そのような場合には、研削
歯車５０は、潤滑剤、加圧流体及びそれらの混合物のう
ちから選ばれた１つを、流路１３等の流体の通路又は流
路を有する研削歯車５０内の他の溝に分配するのに有効
な環状の溝１２をその内周縁のまわりに有することが好
ましい。
【００２４】流路１３が潤滑剤又は加圧流体のいずれか
を加工物上に輸送することに使われる場合には、他方が
他の配送手段、例えば加工物上に適切な導菅等を通して
流れを向けることにより搬送される。
を加工物上に輸送することに使われる場合には、他方が
他の配送手段、例えば加工物上に適切な導菅等を通して
流れを向けることにより搬送される。
【００２５】図３及び図５に示されるものは、潤滑剤及
び加圧流体のいずれか又は両者を、高効率で歯８間の流
路１３を通して機械加工される加工物に分配するための
溝１２中に導入するのに特に有利なインデユーサーシュ
ー４６の一実施態様である。
び加圧流体のいずれか又は両者を、高効率で歯８間の流
路１３を通して機械加工される加工物に分配するための
溝１２中に導入するのに特に有利なインデユーサーシュ
ー４６の一実施態様である。
【００２６】インデユーサーシュー４６は、適切な方法
により研削歯車５０の内側周縁内に固定据付されている
装置であり、溝１２の湾曲に合わせるようにされた弓上
の面５を有し、また溝１２に正確に重なった孔又は窓７
を有しており、前記インデユーサーシュー４６は、潤滑
剤及び加圧流体のいずれか又は両者が番号９で示される
適切な導管連結部を通ってインデユーサーシュー４６に
入った後分配のためにそこから出て溝１２に直接入るこ
とができるよう、研削歯車５０の内側の周縁内に設けら
れる。
により研削歯車５０の内側周縁内に固定据付されている
装置であり、溝１２の湾曲に合わせるようにされた弓上
の面５を有し、また溝１２に正確に重なった孔又は窓７
を有しており、前記インデユーサーシュー４６は、潤滑
剤及び加圧流体のいずれか又は両者が番号９で示される
適切な導管連結部を通ってインデユーサーシュー４６に
入った後分配のためにそこから出て溝１２に直接入るこ
とができるよう、研削歯車５０の内側の周縁内に設けら
れる。
【００２７】インデユーサーシュー４９の他の実施態様
は図４に示される。この場合、環状の溝４５は頂上側（
歯車１００内の歯２０の側の反対側）に配置され、イン
デユーサーシュー４９は対応する研削歯車５０の動きに
対して固定され、潤滑剤及び加圧流体のいずれかまたは
両者の輸送用の溝４５に正確に重なった孔（図示せず）
を有する。この場合、インデユーサーシュー４９の面は
、溝４５の曲率に合わせて曲げられている。
は図４に示される。この場合、環状の溝４５は頂上側（
歯車１００内の歯２０の側の反対側）に配置され、イン
デユーサーシュー４９は対応する研削歯車５０の動きに
対して固定され、潤滑剤及び加圧流体のいずれかまたは
両者の輸送用の溝４５に正確に重なった孔（図示せず）
を有する。この場合、インデユーサーシュー４９の面は
、溝４５の曲率に合わせて曲げられている。
【００２８】図４のプランジ型研削歯車１００は、カッ
プ型歯車であり、潤滑剤及び加圧流体の混合物がどのよ
うに加工物に配送されるかを例示している。研削歯車１
００はまた、付可的要素が研削歯車の回転速度を増加さ
せるためにどのように利用されるのかを例示している。 例えば、番号２８で図示されるような中心のハブ領域を
厚くすることに加え、歯車本体を歯２０を除いてチタニ
ウム等の軽量高強度材料で作成し、高速回転に対する強
度を向上させている。歯２０は、優秀な表面研磨特性（
特には約６０−１８０グリットの間）を与えることに加
え、銅の約８０倍の熱拡散率と銅の約５倍の熱伝導性と
を有し、そのため機械加工位置からの熱の伝導性を非常
に向上させることができる立方晶系の窒化ボロン材料の
薄膜２３に覆われた標準的なスティールの挿入物として
本体に固定されることが好ましい。
プ型歯車であり、潤滑剤及び加圧流体の混合物がどのよ
うに加工物に配送されるかを例示している。研削歯車１
００はまた、付可的要素が研削歯車の回転速度を増加さ
せるためにどのように利用されるのかを例示している。 例えば、番号２８で図示されるような中心のハブ領域を
厚くすることに加え、歯車本体を歯２０を除いてチタニ
ウム等の軽量高強度材料で作成し、高速回転に対する強
度を向上させている。歯２０は、優秀な表面研磨特性（
特には約６０−１８０グリットの間）を与えることに加
え、銅の約８０倍の熱拡散率と銅の約５倍の熱伝導性と
を有し、そのため機械加工位置からの熱の伝導性を非常
に向上させることができる立方晶系の窒化ボロン材料の
薄膜２３に覆われた標準的なスティールの挿入物として
本体に固定されることが好ましい。
【００２９】被覆物すなわち薄膜２３に、現在、効果的
に使用されうる他の材料はダイヤモンドであるが、この
場合加工物に含まれる鉄に関連して発生する摩擦熱がダ
イヤモンドの酸化と黒鉛化を触媒作用し、脆化と早めの
故障を招くため、低速操作が要求される。ダイヤモンド
が本発明に関連して切削又は研磨被覆として使用される
場合、それは立方晶系窒化ボロンより硬くより大きな熱
伝導率を有するためたいへん有利である。
に使用されうる他の材料はダイヤモンドであるが、この
場合加工物に含まれる鉄に関連して発生する摩擦熱がダ
イヤモンドの酸化と黒鉛化を触媒作用し、脆化と早めの
故障を招くため、低速操作が要求される。ダイヤモンド
が本発明に関連して切削又は研磨被覆として使用される
場合、それは立方晶系窒化ボロンより硬くより大きな熱
伝導率を有するためたいへん有利である。
【００３０】図４のプランジ型研削歯車１００は、溝を
有しその溝部分に出口２５が位置する歯２０間の領域２
２を通って延びる流体の流路又は通路２６を有する。流
路２６は、圧力容器「Ｒ２ 」から加圧流体３０を受け
取るのに有効であり、該容器は、例えば、液相状態の二
酸化炭素の加圧タンクであってもよい。
有しその溝部分に出口２５が位置する歯２０間の領域２
２を通って延びる流体の流路又は通路２６を有する。流
路２６は、圧力容器「Ｒ２ 」から加圧流体３０を受け
取るのに有効であり、該容器は、例えば、液相状態の二
酸化炭素の加圧タンクであってもよい。
【００３１】研削歯車１００はまた、図４に示されるよ
うな孔２９から延びる流体の流路又は通路３２と交差流
路２６とを有する。流路２４は、番号３２で図示される
潤滑剤を輸送するのに有効であり、該潤滑剤は好ましく
は容器「Ｒ１ 」からポンプ「Ｐ１ 」により送られ、
研削歯車１００内で加圧流体３０と合流し、出口２５で
番号３４で図示される潤滑剤３２と加圧流体３０との混
合物として出る。もちろん逆の場合、すなわち潤滑剤が
流路２６を通って入り、加圧流体が流路２４を通って入
る場合も利用できる。
うな孔２９から延びる流体の流路又は通路３２と交差流
路２６とを有する。流路２４は、番号３２で図示される
潤滑剤を輸送するのに有効であり、該潤滑剤は好ましく
は容器「Ｒ１ 」からポンプ「Ｐ１ 」により送られ、
研削歯車１００内で加圧流体３０と合流し、出口２５で
番号３４で図示される潤滑剤３２と加圧流体３０との混
合物として出る。もちろん逆の場合、すなわち潤滑剤が
流路２６を通って入り、加圧流体が流路２４を通って入
る場合も利用できる。
【００３２】図６は歯３を研削するため図２の研削歯車
１００の中心回転軸が図１の差動歯車２の中心回転軸か
ら角度αで特徴的に位置していることを例示している。 何故なら研削される歯の並びに湾曲のため、上記歯車は
研削される歯に対して正反対の対角位置にある歯をかわ
さなくてはならない。
１００の中心回転軸が図１の差動歯車２の中心回転軸か
ら角度αで特徴的に位置していることを例示している。 何故なら研削される歯の並びに湾曲のため、上記歯車は
研削される歯に対して正反対の対角位置にある歯をかわ
さなくてはならない。
【００３３】図７は、シュラウド部材３６は研削歯車５
０を内包するのにどのように利用されるのかを例示して
いる。シュラウド部材３６は、加工物上の膨張する加圧
流体により潤滑剤が冷却される領域を覆う閉鎖容器、好
ましくは熱絶縁された閉鎖容器である。シュラウド３６
は、加工物の研削用に露出する研削歯車５０の歯８の部
分を露出させる窓３８を好ましくは有する。この場合シ
ュラウド３６は、潤滑剤４２及び加圧流体４４又はそれ
らの混合物を加工物の冷却のためシュラウド３６内にお
いて歯８上に輸送するための複数の導管４０を有する。
０を内包するのにどのように利用されるのかを例示して
いる。シュラウド部材３６は、加工物上の膨張する加圧
流体により潤滑剤が冷却される領域を覆う閉鎖容器、好
ましくは熱絶縁された閉鎖容器である。シュラウド３６
は、加工物の研削用に露出する研削歯車５０の歯８の部
分を露出させる窓３８を好ましくは有する。この場合シ
ュラウド３６は、潤滑剤４２及び加圧流体４４又はそれ
らの混合物を加工物の冷却のためシュラウド３６内にお
いて歯８上に輸送するための複数の導管４０を有する。
【００３４】そこで本発明は、ここに規定した潤滑剤及
び液相の二酸化炭素等の加圧流体、及び／又はそれらの
混合物を加工物上へ配送し、圧力を減少させながら膨張
させて冷却し、潤滑剤の潤滑性を機械加工中の摩擦熱の
蓄熱を減少させるに有効な粘稠度まで漸次増加させる。
び液相の二酸化炭素等の加圧流体、及び／又はそれらの
混合物を加工物上へ配送し、圧力を減少させながら膨張
させて冷却し、潤滑剤の潤滑性を機械加工中の摩擦熱の
蓄熱を減少させるに有効な粘稠度まで漸次増加させる。
【図１】ピニオンギア４により駆動される車両の差動歯
車２の平面図である。
車２の平面図である。
【図２】本発明に従って変形され、図１の差動歯車の歯
を研削するのに有効なフレアカップ型研削歯車５０の斜
視図を示す。
を研削するのに有効なフレアカップ型研削歯車５０の斜
視図を示す。
【図３】図２の線３−３に沿った断面図である。
【図４】プランジ型研削歯車１００の実施態様の中央断
面図である。
面図である。
【図５】本発明での使用に特に好適なインデユーサーシ
ューの実施態様の斜視図である。
ューの実施態様の斜視図である。
【図６】図４の研削歯車１００と図１の差動歯車２との
間の位置関係を示す概略部分側面図である。
間の位置関係を示す概略部分側面図である。
【図７】図６の線６−６に沿ったシュラウド３６の上面
図である。
図である。
３０ 潤滑剤
３１ 加圧流体
３６ シュラウド
５０ 差動歯車
１００ 研削工具
Claims (15)
- 【請求項１】 加工物を加工工具を用いて機械加工す
る際に発生した摩擦熱を減少させる機械加工方法であっ
て、 （ａ）温度の低下に伴いその潤滑性が漸次増加する潤滑
剤（３０）を前記加工物に注ぐ工程と （ｂ）圧力を減少させながら膨張させると熱を吸収し、
機械加工工程中に発生した摩擦熱を減少させる前記潤滑
剤（３０）の能力を向上させるのに有効な粘稠度まで前
記潤滑剤（３０）の潤滑性を増加させるため前記潤滑剤
（３０）を十分に冷却する加圧流体３２と前記工程（ａ
）の潤滑剤（３０）とを接触させる工程と、からなる機
械加工方法。 - 【請求項２】 前記加圧流体は二酸化炭素である請求
項１に記載の機械加工方法。 - 【請求項３】 前記加工工具は研削工具（１００）で
ある請求項１に記載の機械加工方法。 - 【請求項４】 前記工程（ｂ）の潤滑剤の粘稠度はペ
ースト状の粘稠度である請求項１に記載の機械加工方法
。 - 【請求項５】 前記加工物は車両の差動歯車（５０）
であり前記加工工具は研削工具（１００）である請求項
１に記載の機械加工方法。 - 【請求項６】 前記潤滑剤（３０）はシュラウド（３
６）に囲まれた領域中において膨張する流体により冷却
される請求項１に記載の機械加工方法。 - 【請求項７】 前記加工物は、前記潤滑剤（３０）、
加圧流体（３２）及びそれらの混合物のうち選ばれた１
つを加工物上に輸送するのに有効な少なくとも１つの流
路（２４）をその中に有する加工工具（５０）により機
械加工される請求項１に記載の機械加工方法。 - 【請求項８】 前記加工物は車両の差動歯車（５０）
であって、前記加工工具は実質的に等間隔の複数の歯２
２を周縁上に有する研削工具（１００）であり、各歯は
溝２３により互いに間隔を置いており、少なくとも１つ
の溝は前記潤滑剤、加圧流体及びそれらの混合物のうち
選ばれた１つを前記加工物上に輸送するのに有効な流路
２６の出口２５を有する請求項１に記載の機械加工方法
。 - 【請求項９】 前記加工物は立方晶系窒化ボロン被覆
を有する加工工具を用いて機械加工される請求項１に記
載の機械加工方法。 - 【請求項１０】 前記加工物はダイヤモンド被覆を有
する加工工具を用いて機械加工される請求項１に記載の
機械加工方法。 - 【請求項１１】 加工物を加工工具を用いて機械加工
する際に摩擦熱を減少させる加工装置であって、温度の
低下に伴いその潤滑性が漸次増加する潤滑剤を前記加工
物上に輸送する潤滑剤送出手段と、圧力を減少させなが
ら膨張させると熱を吸収し、機械加工工程中に発生した
摩擦熱を減少させる前記潤滑剤の能力を向上させるのに
有効な粘稠度まで前記潤滑剤の潤滑性を増加させるため
前記潤滑剤を十分に冷却する加圧流体と前記潤滑剤とを
接触させる加圧流体配送手段と、からなる機械加工装置
。 - 【請求項１２】 前記潤滑剤が前記膨張する流体によ
り冷却される領域を囲むのに有効な囲み手段を有するこ
とを特徴とする請求項１１の機械加工装置。 - 【請求項１３】 前記研削工具が更にそのまわりに延
伸する環状の溝を有し、前記溝は前記流路と液体を連通
させ、前記溝と正確に重なって、相対する加工工具に関
する運動に対して固定されたインデユーサーシューがあ
り、該インデユーサーシューは前記潤滑剤、加圧流体及
びそれらの混合物のうちから選ばれた１つを前記環状の
溝中に輸送するに有効な窓を有し、前記溝に合わせた弓
状の表面を有する請求項８の機械加工方法。 - 【請求項１４】 前記加工工具は研削工具であって、
周縁方向に実質的に等間隔の複数の歯を有しており、各
歯は溝により互いに分けられていて、少なくとも１つの
溝は前記潤滑剤、加圧流体及びそれらの混合物を前記加
工物中に輸送するのに有効な流路の出口を有する請求項
１１の機械加工装置。 - 【請求項１５】 前記研削工具が更に環状の溝を有し
、前記溝は前記流路と液体を連通させ、前記溝と正確に
重なって、相対する研削工具に関する運動に対して固定
されたインデユーサーシューがあり、該インデユーサー
シューは前記潤滑剤、加圧流体及びそれらの混合物のう
ちから選ばれた１つを前記環状の溝中に輸送するのに有
効な窓を有し、前記溝に合わせた弓状の表面を有する請
求項１４の機械加工装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US606,979 | 1990-10-31 | ||
| US07/606,979 US5129190A (en) | 1990-10-31 | 1990-10-31 | Machining and apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04261747A true JPH04261747A (ja) | 1992-09-17 |
Family
ID=24430305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3311564A Pending JPH04261747A (ja) | 1990-10-31 | 1991-10-31 | 機械加工方法とその装置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5129190A (ja) |
| EP (1) | EP0483561B1 (ja) |
| JP (1) | JPH04261747A (ja) |
| KR (1) | KR960010554B1 (ja) |
| BR (1) | BR9104733A (ja) |
| DE (1) | DE69130914D1 (ja) |
| MX (1) | MX174230B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008539096A (ja) * | 2005-04-29 | 2008-11-13 | ザ・リージェンツ・オブ・ザ・ユニバーシティ・オブ・ミシガン | 超臨界二酸化炭素をベースとする金属加工潤滑剤組成物 |
Families Citing this family (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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