JPH07501989A - 機械加工領域を冷却する方法及び装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明に基づく方法に基づいて作動する、機械加工領域を冷却する装置の概略を 示す。

日を−る　の 機械加工領域を冷却するための装置は、たとえば陰電極であるコロナ放電電極（ ２）を備えるなどの任意の構成のイオナイザ（１）、ガス質切削流体の供給源（ ３）、コロナ放電電極（２）に接続された電源（４）、ガス質切削流体の流量制 御弁（５）、及び電流供給回路中の出力電流値を制御する安定器（６）を備えて いる。

イオナイザ（１）は、たとえば陽電極としてはたらき、機械加工領域に向けた出 力ノズル（８）を有する中空のハウジング（７）を備えている。ハウジング（７ ）は、長軸に沿って配置され、電源（４）に接続されたコロナ放電電極（２）に 適合している。電源（４）としては、交流電源、陰極電源又は陽極電源のいずれ かを使用でき、加工材料、切削工具、切削送り量切削速度、及びガス質切削流体 の組成に応じて、電源は選択される。

ハウジング（７）は、管路（９）を介して、たとえば圧縮空気であるガス質切削 流体の供給源（３）に接続され、圧縮空気は、ハウジング（７）を通過する間に 、コロナ放電電極（２）とハウジング（７）との間のコロナ放電の電界と相互に 作用し、次いで圧縮空気は、出口ノズル（８）を通って機械加工領域に送られる 。

管路（９）に設置されたガス質切削流体流量制御弁（５）は、流体の流量を切削 速度より低くない所定の制限値内に保持する公知の装置、たとえば、閉止装置ま たはアクチュエータである閉止弁を、切削速度測定装置の読取り値に対して手で 制御するか、あるいは、加工される素材（１１）に取付けた点線で示す回転型測 定センサ（１０）から、同じく点線で示すセンサ（１０）から制御弁（５）の閉 止装置への接続線を通して送られる信号に応じて自動的に制御する。

電源（４）とイオナイザ（１）との間に接続された出力電流値を制御するスタビ ライザ（６）は、公知の電流値安定器でなり、たとえば、陰極電流帰還型の電気 増幅器を使用するか、あるいは、図面に示すように、固定抵抗（１２）と可変抵 抗（１３）との２個の抵抗を直列接続した形式で、合計の抵抗値がコロナ放電の 抵抗値より大きい抵抗を使用して、ガス質切削流体の流量の変化に応じて電流値 を制御する。

可変抵抗（１３）のアクチュエータ（１４）の調節は、制御弁（５）の閉止装置 の位置の変化を保持するように手動で行うか、あるいは、あるいは可変抵抗（１ ３）のアクチュエータ（１４）と制御弁（５）の閉止装置の出力部とに接続され た点線で示す導通線（１５）を介して自動的に行う。

電源（４）及びイオナイザ（１）は、ゼロ電位の母線（１６）に接続しである。

本発明の方法を遂行する上述の装置は、次のように作動する。

加工される素材（１１）を、所定の速度（Ｖ）で回転させ、切削工具（１７）を 素材の表面に当接して、工具と素材とを相対的に移動させることにより、機械加 工が始まる。切削速度は、あらかじめ選定した加工条件に従って設定され、素材 の材質、使用する工具、適用する装置の形式、などにより変化させられる。

機械加工と同時に、ガス質切削流体が機械加工領域に送られる。この流体は、イ オナイザのコロナ放電の電界中で、公知の技法によりイオン化されオゾン化され た空気流であり、ハウジング（７）のノズル（８）を通して指向する流れとなっ て送られる。イオン化された空気流は、切削工具（１７）と機械加工される素材 （１１）の材質とを冷却し、さらに、イオン化された空気流は、加工される素材 の表面と切削工具の表面とに、微細な酸化皮膜の形成を促進し、この酸化皮膜は 、潤滑剤としてはたらき、かつ、機械加工領域の発熱量を減少させる。

ガス質切削流体の流１（Ｖ）は、あらかじめ設定した値に保持するか、あるいは 、切削速度の変化に応じて制御弁（５）を使用し、切削流体の流れにより、機械 加工領域に生じる空気流の対流及び移動流を解消するに足る、切削速度と等しい か、又はそれより大きい値に保持する。

イオン化された空気流の変数を、あらかじめ設定された値、又は切削速度の変化 に応じた設定レベルに保持するために、イオナイザ中のコロナ放電を励起させる 安定電流が作られる。この電流の値は、初期値が１アンペアに設定さね、ガス質 切削流体の流量（Ｖ　）に応じて変化する。

このために、制御信号が、制御弁（５）の出力端子から制御されたスタビライザ （６）、すなわち可変抵抗（１３）の入力端子に供給されて、電流値を、機械加 工、素材の材質及び切削工具の形式によって変化するガス質切削流体の流量に対 して、比例的に又は直接的に変化させる。

安定電流の初期値を１アンペアとする理由は、１アンペアより少ない電流値では 、イオナイザ中でコロナ放電が励起されないがらである。

！雌よ ２０級の鋼材で作られた素材を、旋盤により、ＮＣ−１４６０の切削工具を使用 し、切削速度を１６０ｍ／毎分とし、ガス質切削流体の流量を毎分６００ｍに設 定して、機械加工をした。コロナ放電を励起するための電流値は、６０アンペア であった。切削速度を２３０ｍ／毎分に増加させるにつれて、ガス質切削流体の 流量を９００ｍ／毎分に増加させ、がっ、スタビライザにより制御される電流値 を、比例的に８０アンペアまで変化させた。

その結果、従来の方法では、３４分と１９分であった工具の耐久度が、本発明の 方法では、それぞれ６１分と３１分に増加した。

事例λ ４５級の鋼材で作られた素材を、ミリング盤により、Ｐ６Ｍ５合金で作ったミ５ ０アンペアの電流値を与えた。切削速度を２５ｍ／毎分に増加させながら、ガス 質切削流体の流量を２００ｍ／毎分に増加させ、一方、スタビライザにより制御 される電流値を、比例的に８３アンペアまで変化させた。

とちらの場合にも、ミリングカッターの耐久度は、原型の１４５倍に増加した。

匡栗上９週ｍ性 本発明の方法は、各種の材料の機械加工、すなわち、旋盤、ミリング盤、歯車ホ ブ盤などによる加工に適用することかできる。本発明の機械加工領域を冷却する 装置は、自動化されたロータリートランスファマシンやロボット式加工ユニット など、数値制御式のものを含む公知の加工機械に適用することができる。

フロントページの続き （７２）発明者　アフメツィアノフ、イツィアスラフ　ドミトリエヴイッチ ロシア連邦　４２８０１７　チェポクサリー　モスコツスキー　ペーエル　デー ５２　カーヴエー５７ （７２）発明者　ザマン、アティック ロシア連邦　１２１１５７　モスクワ　クツシフスキー　ペーエル　デー２７１ 　カーヴエ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．コロナ放電の電界中で処理されたガス質切削流体を、機械加工領域に送るよ うにした機械加工領域を冷却する方法において、ガス質切削流体を、切削速度よ りも低くない流量で機械加工領域に送りこみ、かつ、コロナ放電を励起させるた めの電流値を、ガス質切削流体の流量の変化に応じて変化させるように制御する ことを特徴とする機械加工領域を冷却する方法。 ２．制御された安定した電流値を、コロナ放電を励起させるために使用すること を特徴とする請求項１に記載の方法。 ３．電流値を、ガス質切削流体の流量の変化に、比例的に変化させることを特徴 とする請求項１に記載の方法。 ４．電流値を、ガス質切削流体の流量の変化に、直接に比例させて変化させるこ とを特徴とする請求項１に記載の方法。 ５．機械加工領域を冷却する装置であって、切削領域に向けた出力ノズル（８） を備え、管路（９）によりガス質切削流体の供給源（３）に連通したハウジング （７）を有するイオナイザ（１）と、ハウジングに内臓したコロナ放電電極（２ ）と、及び、コロナ放電電極（２）に電気的に接続された電源（４）とを備え、 かつガス質切削流体の流量を制御する制御器（５）を、切削流体を送りこむ管路 （９）内に設けたことを特徴とする機械加工領域を冷却する装置。