JPH0751980A - 旋盤装置 - Google Patents
旋盤装置Info
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- JPH0751980A JPH0751980A JP19622293A JP19622293A JPH0751980A JP H0751980 A JPH0751980 A JP H0751980A JP 19622293 A JP19622293 A JP 19622293A JP 19622293 A JP19622293 A JP 19622293A JP H0751980 A JPH0751980 A JP H0751980A
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- liquid
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- lathe
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 切削条件に応じて適度な冷却を行い、良好な
切削を維持することのできる旋盤装置を提供する。 【構成】 工作物３を回転させながら切削工具１１に圧
接して切削を行う旋盤装置であって、上記切削工具１１
の切削刃１１ａすくい面側から切削点に向かって液体
を、空気供給を受けることなく霧状に噴射しうる噴霧ノ
ズル１４を設けた。
切削を維持することのできる旋盤装置を提供する。 【構成】 工作物３を回転させながら切削工具１１に圧
接して切削を行う旋盤装置であって、上記切削工具１１
の切削刃１１ａすくい面側から切削点に向かって液体
を、空気供給を受けることなく霧状に噴射しうる噴霧ノ
ズル１４を設けた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、工作物を回転させな
がらその外周面に切削工具を圧接して旋削を行う旋盤装
置に関するものである。
がらその外周面に切削工具を圧接して旋削を行う旋盤装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、旋盤装置としては、図７に示
すようなものが一般的で、左右に脚１を備えたベッド２
上に、鎖線で示すように工作物３の一端を把持して固定
する把持部４ａを備えた主軸４と、上記主軸４に高速回
転を与える回転駆動手段が内蔵された主軸台５と、上記
主軸台５に対設され上記工作物３の他端を支持する心押
し台６とが組み立てられている。そして、上記主軸台５
と心押し台６の間に、上記ベッド２上を左右方向（いわ
ゆる縦方向）に移動する往復台７が取り付けられてお
り、その上に、前後方向（いわゆる横方向）に移動する
横送り台８が取り付けられている。さらに、この横送り
台８の上には、刃物送り台９を介して刃物台１０が取り
付けられており、この部分に、図８（図７のＡ−Ａ′拡
大断面図）に示すように、切削工具１１（いわゆるバイ
ト）がねじ固定される。また、１２（図７に戻る）は注
水ノズルで、刃物送り台９から延び、切削液を低圧
（０．１〜１ｋｇ／ｃｍ2 程度）で切削部に向かってか
けることができるようになっている。なお、上記切削液
の液かけは、一般に、図９に示すように、切削刃１１ａ
のすくい面側と切り屑３ａとの間に生じる隙間を狙う方
向（矢印Ａ）か、上記矢印Ａの方向に対して直角方向
（矢印Ｂ）か、あるいは切り屑３ａの上側から下向きの
方向（矢印Ｃ）のいずれかの方向から行われている。
すようなものが一般的で、左右に脚１を備えたベッド２
上に、鎖線で示すように工作物３の一端を把持して固定
する把持部４ａを備えた主軸４と、上記主軸４に高速回
転を与える回転駆動手段が内蔵された主軸台５と、上記
主軸台５に対設され上記工作物３の他端を支持する心押
し台６とが組み立てられている。そして、上記主軸台５
と心押し台６の間に、上記ベッド２上を左右方向（いわ
ゆる縦方向）に移動する往復台７が取り付けられてお
り、その上に、前後方向（いわゆる横方向）に移動する
横送り台８が取り付けられている。さらに、この横送り
台８の上には、刃物送り台９を介して刃物台１０が取り
付けられており、この部分に、図８（図７のＡ−Ａ′拡
大断面図）に示すように、切削工具１１（いわゆるバイ
ト）がねじ固定される。また、１２（図７に戻る）は注
水ノズルで、刃物送り台９から延び、切削液を低圧
（０．１〜１ｋｇ／ｃｍ2 程度）で切削部に向かってか
けることができるようになっている。なお、上記切削液
の液かけは、一般に、図９に示すように、切削刃１１ａ
のすくい面側と切り屑３ａとの間に生じる隙間を狙う方
向（矢印Ａ）か、上記矢印Ａの方向に対して直角方向
（矢印Ｂ）か、あるいは切り屑３ａの上側から下向きの
方向（矢印Ｃ）のいずれかの方向から行われている。
【０００３】したがって、この装置によれば、主軸台５
と心押し台６との間に支持される工作物３の外周面に、
切削工具１１の刃先を圧接し、適宜の方向から切削液を
かけながら工作物３に高速回転を与えることによって旋
削を行うことができる。
と心押し台６との間に支持される工作物３の外周面に、
切削工具１１の刃先を圧接し、適宜の方向から切削液を
かけながら工作物３に高速回転を与えることによって旋
削を行うことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記旋
盤装置を用いて切削加工を行う場合、切削速度を速くす
ればするほど、Ｓ４５Ｃのような炭素鋼の切削では、
切削熱によって工作物表面が焼入れしたように硬くな
る、切削熱を持った切り屑が旋盤のスライド部等を被
うので、被われた部分が熱せられて膨張し、その状態で
切削すると加工寸法に狂いが生じる、切削熱によって
工作物表面が溶け、切削工具の切削刃に溶けた金属が付
着していわゆる「構成刃先」が形成され切削できなくな
る、等の問題が生じることがわかった。
盤装置を用いて切削加工を行う場合、切削速度を速くす
ればするほど、Ｓ４５Ｃのような炭素鋼の切削では、
切削熱によって工作物表面が焼入れしたように硬くな
る、切削熱を持った切り屑が旋盤のスライド部等を被
うので、被われた部分が熱せられて膨張し、その状態で
切削すると加工寸法に狂いが生じる、切削熱によって
工作物表面が溶け、切削工具の切削刃に溶けた金属が付
着していわゆる「構成刃先」が形成され切削できなくな
る、等の問題が生じることがわかった。
【０００５】このため、従来の旋盤装置では、高速切削
を行うことは難しかった。そこで、この発明者は、上記
課題に応えるべく、図１０に示すような旋盤装置を開発
してすでに出願している（特願平２−２０５４９８号、
平成２年８月１日出願）。すなわち、この旋盤装置は、
切削工具１１の切削刃１１ａすくい面側から切削点に向
かって高圧液体を吐出する第１の高圧液体ノズル１５
と、切削工具の切削刃逃げ面側から切削点に向かって高
圧液体を吐出する第２の高圧液体ノズル１５′とを備え
ており、上記第１の高圧液体ノズル１５によって、切削
刃１１ａがこれから入っていこうとする工作物３の部
分、すなわち最も熱衝撃を受ける部分を瞬時に冷却する
ようにしている。また、上記第２の高圧液体ノズル１
５′によって、切削点のごく近傍まで充分に液かけする
ようにして、より一層の冷却効果が得られるようにして
いる。
を行うことは難しかった。そこで、この発明者は、上記
課題に応えるべく、図１０に示すような旋盤装置を開発
してすでに出願している（特願平２−２０５４９８号、
平成２年８月１日出願）。すなわち、この旋盤装置は、
切削工具１１の切削刃１１ａすくい面側から切削点に向
かって高圧液体を吐出する第１の高圧液体ノズル１５
と、切削工具の切削刃逃げ面側から切削点に向かって高
圧液体を吐出する第２の高圧液体ノズル１５′とを備え
ており、上記第１の高圧液体ノズル１５によって、切削
刃１１ａがこれから入っていこうとする工作物３の部
分、すなわち最も熱衝撃を受ける部分を瞬時に冷却する
ようにしている。また、上記第２の高圧液体ノズル１
５′によって、切削点のごく近傍まで充分に液かけする
ようにして、より一層の冷却効果が得られるようにして
いる。
【０００６】しかし、旋盤装置における切削では、切削
熱の発生が前記のような問題を引き起こす反面、切削熱
により工作物が軟化して切削抵抗が低下するという有利
な点があることも事実であり、切削条件によっては、図
１０に示す旋盤装置では工作物が過度に冷却されて切削
抵抗が低下せず切削性能が悪くなる場合がある。また、
工作物と切削刃が断続的に衝突して切削を行う断続切削
の場合には、切削刃が切削時に急激に発熱し、その直後
に高圧液体で急激に冷却されるという急激な熱変化を繰
り返すため、切削刃に亀裂を生じやすいという問題もあ
る。
熱の発生が前記のような問題を引き起こす反面、切削熱
により工作物が軟化して切削抵抗が低下するという有利
な点があることも事実であり、切削条件によっては、図
１０に示す旋盤装置では工作物が過度に冷却されて切削
抵抗が低下せず切削性能が悪くなる場合がある。また、
工作物と切削刃が断続的に衝突して切削を行う断続切削
の場合には、切削刃が切削時に急激に発熱し、その直後
に高圧液体で急激に冷却されるという急激な熱変化を繰
り返すため、切削刃に亀裂を生じやすいという問題もあ
る。
【０００７】この発明は、このような事情に鑑みなされ
たもので、切削条件に応じて適度な冷却を行い、良好な
切削を維持することのできる旋盤装置の提供をその目的
とする。
たもので、切削条件に応じて適度な冷却を行い、良好な
切削を維持することのできる旋盤装置の提供をその目的
とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明の旋盤装置は、工作物を回転させながら切
削工具に圧接して切削を行う旋盤装置であって、上記切
削工具の切削刃すくい面側から切削点に向かって液体
を、空気供給を受けることなく霧状に高圧噴射しうる噴
霧ノズルが設けられているという構成をとる。
め、この発明の旋盤装置は、工作物を回転させながら切
削工具に圧接して切削を行う旋盤装置であって、上記切
削工具の切削刃すくい面側から切削点に向かって液体
を、空気供給を受けることなく霧状に高圧噴射しうる噴
霧ノズルが設けられているという構成をとる。
【０００９】
【作用】すなわち、この発明者は、切削点における発熱
および切り屑の発熱を抑制するために高圧液体を用いる
と、切削条件によっては、冷却が急激かつ過度に行われ
てデメリットが生じることから、冷却効果をある程度落
として、上記デメリットが生じず、かつ一定の冷却効果
は得られるような冷却手段について一連の研究を行っ
た。そしてその過程で、液体を霧状に噴射する噴霧ノズ
ルを使用することを検討したが、通常の噴霧ノズルは、
空気源から空気を供給し（通常１〜１０ｋｇ／ｃｍ2 程
度の供給圧）、空気流による霧吹き現象で液体を吸引噴
射するため、噴射される霧状体の推力が低く、充分に切
削部に入っていくことができないことがわかった。そこ
で、さらに研究を進めた結果、液体を霧状に噴射する
際、空気供給を受けることなく高圧で霧状体噴射を行う
ことのできる特殊な噴霧ノズルを用い、切削工具の切削
刃すくい面側から霧状体を高圧噴射するようにすると、
高圧液体による急激な冷却効果に比べ、やや冷却効果の
低い、しかし充分に発熱に伴うトラブルを防止しうる冷
却を行うことを見いだしこの発明に到達した。
および切り屑の発熱を抑制するために高圧液体を用いる
と、切削条件によっては、冷却が急激かつ過度に行われ
てデメリットが生じることから、冷却効果をある程度落
として、上記デメリットが生じず、かつ一定の冷却効果
は得られるような冷却手段について一連の研究を行っ
た。そしてその過程で、液体を霧状に噴射する噴霧ノズ
ルを使用することを検討したが、通常の噴霧ノズルは、
空気源から空気を供給し（通常１〜１０ｋｇ／ｃｍ2 程
度の供給圧）、空気流による霧吹き現象で液体を吸引噴
射するため、噴射される霧状体の推力が低く、充分に切
削部に入っていくことができないことがわかった。そこ
で、さらに研究を進めた結果、液体を霧状に噴射する
際、空気供給を受けることなく高圧で霧状体噴射を行う
ことのできる特殊な噴霧ノズルを用い、切削工具の切削
刃すくい面側から霧状体を高圧噴射するようにすると、
高圧液体による急激な冷却効果に比べ、やや冷却効果の
低い、しかし充分に発熱に伴うトラブルを防止しうる冷
却を行うことを見いだしこの発明に到達した。
【００１０】つぎに、この発明を実施例にもとづいて詳
細に説明する。
細に説明する。
【００１１】
【実施例】図１は、この発明の一実施例を示している。
この旋盤装置は、基本的な構成は通常の旋盤装置（図７
参照）と同様であり、全体図は省略している。この装置
において、１４は、切削工具１１の切削刃１１ａすくい
面側から液体を霧状に高圧噴射しうる噴霧ノズルであ
り、１５は、上記切削刃１１ａ逃げ面側から高圧液体を
吐出する高圧液体ノズルである。なお、この装置では、
切削工具１１として、図２に示すような、切削刃１１ａ
と工具ホルダー１１ｂとからなる植刃タイプのものが用
いられている。
この旋盤装置は、基本的な構成は通常の旋盤装置（図７
参照）と同様であり、全体図は省略している。この装置
において、１４は、切削工具１１の切削刃１１ａすくい
面側から液体を霧状に高圧噴射しうる噴霧ノズルであ
り、１５は、上記切削刃１１ａ逃げ面側から高圧液体を
吐出する高圧液体ノズルである。なお、この装置では、
切削工具１１として、図２に示すような、切削刃１１ａ
と工具ホルダー１１ｂとからなる植刃タイプのものが用
いられている。
【００１２】上記噴霧ノズル１４は、通常の噴霧ノズル
と異なり、空気源からの空気供給を受けることなく、液
体のみを、霧状に高圧で噴射することができるもので、
例えば図３（ａ）に示す構造のものが用いられる。この
噴霧ノズル１４は、液体供給配管１３にフランジ部１４
ｂを介して取り付けられるようになっており、ノズル本
体１４ａ内の液体通路となる空間に、Ｘ形ワーラー１６
が嵌入されている。このワーラー１６は、図３（ｂ）に
示すように、液体通路の半分を横切る半円部１６ａが斜
めに形成され、他の半分を横切る半円部１６ｂが反対方
向に斜めに形成され、全体としてＸ形になっている。し
たがって、この噴霧ノズル１４に導入された液体は、上
記ワーラー１６の間を通過する際に、矢印Ａで示すよう
に旋回する液流と、矢印Ｂで示すように旋回する液流に
分かれ、この分かれた２液流がノズル噴射口で互いに衝
突しながら出てくるようになっており、これによって、
均等な流量分布の高圧噴霧がなされる。なお、上記噴霧
ノズル１４への液体供給は、通常３ｋｇ／ｃｍ2 以上、
特に５ｋｇ／ｃｍ2 以上に設定することが好適である。
と異なり、空気源からの空気供給を受けることなく、液
体のみを、霧状に高圧で噴射することができるもので、
例えば図３（ａ）に示す構造のものが用いられる。この
噴霧ノズル１４は、液体供給配管１３にフランジ部１４
ｂを介して取り付けられるようになっており、ノズル本
体１４ａ内の液体通路となる空間に、Ｘ形ワーラー１６
が嵌入されている。このワーラー１６は、図３（ｂ）に
示すように、液体通路の半分を横切る半円部１６ａが斜
めに形成され、他の半分を横切る半円部１６ｂが反対方
向に斜めに形成され、全体としてＸ形になっている。し
たがって、この噴霧ノズル１４に導入された液体は、上
記ワーラー１６の間を通過する際に、矢印Ａで示すよう
に旋回する液流と、矢印Ｂで示すように旋回する液流に
分かれ、この分かれた２液流がノズル噴射口で互いに衝
突しながら出てくるようになっており、これによって、
均等な流量分布の高圧噴霧がなされる。なお、上記噴霧
ノズル１４への液体供給は、通常３ｋｇ／ｃｍ2 以上、
特に５ｋｇ／ｃｍ2 以上に設定することが好適である。
【００１３】上記噴霧ノズル１４は、発生する切り屑を
はじきとばす作用を果たすと同時に、切削刃１１ａの刃
先がこれから入っていこうとする工作物３の部分を冷却
して発熱を穏やかに抑制する作用を果たすため、工作物
３および切削刃１１ａに対する熱影響の発生を抑える。
そして、工作物３がＳ４５Ｃ等の炭素綱であっても焼入
れしたように硬くなることがなく、また、切削熱によっ
て工作物３表面が溶けて「構成刃先」が形成されるよう
なこともない。そして、旋盤のスライド部等が高温の切
り屑に被われ熱膨張して加工寸法に狂いを生じたりする
こともない。さらに、従来損傷しやすかった、いわゆる
「２番」の刃先（工作物３表面に衝突して食い込む刃が
「１番」であり、「２番」はこの１番刃と切削刃先端角
を形成する他辺側の辺をいう）の損傷も生じにくくな
る。
はじきとばす作用を果たすと同時に、切削刃１１ａの刃
先がこれから入っていこうとする工作物３の部分を冷却
して発熱を穏やかに抑制する作用を果たすため、工作物
３および切削刃１１ａに対する熱影響の発生を抑える。
そして、工作物３がＳ４５Ｃ等の炭素綱であっても焼入
れしたように硬くなることがなく、また、切削熱によっ
て工作物３表面が溶けて「構成刃先」が形成されるよう
なこともない。そして、旋盤のスライド部等が高温の切
り屑に被われ熱膨張して加工寸法に狂いを生じたりする
こともない。さらに、従来損傷しやすかった、いわゆる
「２番」の刃先（工作物３表面に衝突して食い込む刃が
「１番」であり、「２番」はこの１番刃と切削刃先端角
を形成する他辺側の辺をいう）の損傷も生じにくくな
る。
【００１４】一方、上記噴霧ノズル１４とともに設けら
れる高圧液体ノズル１５は、切削点および切削工具１１
の切削先端を、ごく近傍から同時に冷却するために用い
られるもので、上記噴霧ノズル１４による冷却効果をさ
らに補強する。ただし、切削条件によっては、上記高圧
液体ノズル１５を使用しなくてよいし、また液体吐出圧
を調整するようにしてもよい。
れる高圧液体ノズル１５は、切削点および切削工具１１
の切削先端を、ごく近傍から同時に冷却するために用い
られるもので、上記噴霧ノズル１４による冷却効果をさ
らに補強する。ただし、切削条件によっては、上記高圧
液体ノズル１５を使用しなくてよいし、また液体吐出圧
を調整するようにしてもよい。
【００１５】なお、上記切削工具１１の切削刃１１ａ
は、どのような材質であっても差し支えないが、例えば
タングステンカーバイド粒子とコバルト粒子を焼結した
超微粒子超硬合金（平均粒子径が０．３〜１．０μ，タ
ングステンカーバイド粒子とコバルト粒子の配合割合が
タングステンカーバイド８５〜９０重量％，コバルト１
５〜１０重量％）を用いることが好適である。すなわ
ち、従来から上記超微粒子超硬合金は、硬く、じん性が
高いという利点を有する反面、熱に弱いため、従来から
低温（低速切削）にしか用いることができなかったが、
上記噴霧ノズル１４からの高圧噴霧と、上記高圧液体ノ
ズル１５からの高圧液体吐出とを併用すると、工作物３
および切削刃１１ａが過度に冷却されすぎることがな
く、適度な冷却効果が得られ、高速で切削を行っても切
削刃１１ａの刃先を損傷することなく長期にわたって良
好な切削を維持することができる。
は、どのような材質であっても差し支えないが、例えば
タングステンカーバイド粒子とコバルト粒子を焼結した
超微粒子超硬合金（平均粒子径が０．３〜１．０μ，タ
ングステンカーバイド粒子とコバルト粒子の配合割合が
タングステンカーバイド８５〜９０重量％，コバルト１
５〜１０重量％）を用いることが好適である。すなわ
ち、従来から上記超微粒子超硬合金は、硬く、じん性が
高いという利点を有する反面、熱に弱いため、従来から
低温（低速切削）にしか用いることができなかったが、
上記噴霧ノズル１４からの高圧噴霧と、上記高圧液体ノ
ズル１５からの高圧液体吐出とを併用すると、工作物３
および切削刃１１ａが過度に冷却されすぎることがな
く、適度な冷却効果が得られ、高速で切削を行っても切
削刃１１ａの刃先を損傷することなく長期にわたって良
好な切削を維持することができる。
【００１６】ただし、この発明において、使用する切削
工具１１は、上記実施例のように植刃タイプのものに限
らず、どのようなものであっても差し支えはない。
工具１１は、上記実施例のように植刃タイプのものに限
らず、どのようなものであっても差し支えはない。
【００１７】また、上記噴霧ノズル１４は、必ずしも図
３に示すものでなくても差し支えはない。例えばフラン
ジ部１４ｂがなく取り付け部がねじ込み式になっている
ものでもよい。
３に示すものでなくても差し支えはない。例えばフラン
ジ部１４ｂがなく取り付け部がねじ込み式になっている
ものでもよい。
【００１８】さらに、高圧液体ノズル１５は、物送り台
９から延ばすようにしてもよいし、図４に示すように、
切削工具１１の工具ホルダー１１に給水路２０を形成し
て工具ホルダー１１ｂの端面から吐出させるようにして
もよい。あるいは図５に示すように、刃物台１０に給水
路２０を形成して刃物台１０の端面から吐出させるよう
にしてもよい。
９から延ばすようにしてもよいし、図４に示すように、
切削工具１１の工具ホルダー１１に給水路２０を形成し
て工具ホルダー１１ｂの端面から吐出させるようにして
もよい。あるいは図５に示すように、刃物台１０に給水
路２０を形成して刃物台１０の端面から吐出させるよう
にしてもよい。
【００１９】なお、上記のように、切削工具１１の切削
刃１１ａすくい面側からの高圧噴霧と併せて、反対側
（逃げ面側）から高圧液体吐出を行うことは、発熱量が
経時的に増大する連続切削を行う場合に好適であるが、
断続切削を行う場合には、温度変化が急激にならないよ
う、より冷却効果を緩慢にすることが望まれる。そこ
で、図６に示すように、切削刃１１ａすくい面側のノズ
ルも、反対側のノズルも、ともに上記特殊な噴霧ノズル
１４を用いて、冷却効果よりも潤滑効果を重視するよう
にすることが好適である。
刃１１ａすくい面側からの高圧噴霧と併せて、反対側
（逃げ面側）から高圧液体吐出を行うことは、発熱量が
経時的に増大する連続切削を行う場合に好適であるが、
断続切削を行う場合には、温度変化が急激にならないよ
う、より冷却効果を緩慢にすることが望まれる。そこ
で、図６に示すように、切削刃１１ａすくい面側のノズ
ルも、反対側のノズルも、ともに上記特殊な噴霧ノズル
１４を用いて、冷却効果よりも潤滑効果を重視するよう
にすることが好適である。
【００２０】
【発明の効果】以上のように、この発明の旋盤装置は、
切削工具の切削刃すくい面側から切削点に向かって液体
を、空気供給を受けることなく高圧で霧状体噴射を行う
ことのできる特殊な噴霧ノズルが設けられている。した
がって、この旋盤装置によれば、高圧液体による急激な
冷却効果に比べ、やや冷却効果の低い、しかし充分に発
熱に伴うトラブルを防止しうる冷却を行うことができ、
連続切削においては、ある程度の発熱を意図的に許容し
て工作物を軟化させて切削抵抗を低下させることがで
き、断続切削においては、穏やかな冷却によって切削刃
が急激な温度変化を繰り返すことを防ぎ、工具寿命を延
ばすことができるようになる。
切削工具の切削刃すくい面側から切削点に向かって液体
を、空気供給を受けることなく高圧で霧状体噴射を行う
ことのできる特殊な噴霧ノズルが設けられている。した
がって、この旋盤装置によれば、高圧液体による急激な
冷却効果に比べ、やや冷却効果の低い、しかし充分に発
熱に伴うトラブルを防止しうる冷却を行うことができ、
連続切削においては、ある程度の発熱を意図的に許容し
て工作物を軟化させて切削抵抗を低下させることがで
き、断続切削においては、穏やかな冷却によって切削刃
が急激な温度変化を繰り返すことを防ぎ、工具寿命を延
ばすことができるようになる。
【図１】この発明の一実施例の要部の説明図である。
【図２】上記実施例に用いる切削工具の説明図である。
【図３】（ａ）は上記実施例に用いる噴霧ノズルの構成
の説明図、（ｂ）は上記噴霧ノズル内に嵌入されている
ワーラーの説明図である。
の説明図、（ｂ）は上記噴霧ノズル内に嵌入されている
ワーラーの説明図である。
【図４】この発明の他の実施例の説明図である。
【図５】この発明のさらに他の実施例の説明図である。
【図６】この発明の他の実施例の説明図である。
【図７】従来の旋盤装置の説明図である。
【図８】上記図７のＡ−Ａ′断面図である。
【図９】上記従来の旋盤装置における切削液のかけ方の
説明図である。
説明図である。
【図１０】改良された既出願の旋盤装置の説明図であ
る。
る。
３ 工作物 １１ 切削工具 １１ａ 切削刃 １４ 噴霧ノズル １５ 高圧液体ノズル
【手続補正書】
【提出日】平成５年９月３日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明の旋盤装置は、工作物を回転させながら切
削工具に圧接して切削を行う旋盤装置であって、上記切
削工具の切削刃すくい面側から切削点に向かって液体
を、空気供給を受けることなく霧状に噴射しうる噴霧ノ
ズルが設けられているという構成をとる。
め、この発明の旋盤装置は、工作物を回転させながら切
削工具に圧接して切削を行う旋盤装置であって、上記切
削工具の切削刃すくい面側から切削点に向かって液体
を、空気供給を受けることなく霧状に噴射しうる噴霧ノ
ズルが設けられているという構成をとる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】
【作用】すなわち、この発明者は、切削点における発熱
および切り屑の発熱を抑制するために高圧液体を用いる
と、切削条件によっては、冷却が急激かつ過度に行われ
てデメリットが生じることから、冷却効果をある程度落
として、上記デメリットが生じず、かつ一定の冷却効果
は得られるような冷却手段について一連の研究を行っ
た。そしてその過程で、液体を霧状に噴射する噴霧ノズ
ルを使用することを検討したが、通常の噴霧ノズルは、
空気源から空気を供給し（通常１〜１０ｋｇ／ｃｍ2 程
度の供給圧）、空気流による霧吹き現象で液体を吸引噴
射するため、噴射される霧状体の推力が低く、充分に切
削部に入っていくことができないことがわかった。そこ
で、さらに研究を進めた結果、液体を霧状に噴射する
際、空気供給を受けることなく高圧で供給された液体の
みを霧状化することのできる特殊な噴霧ノズルを用い、
切削工具の切削刃すくい面側から霧状体を噴射するよう
にすると、高圧液体による急激な冷却効果に比べ、やや
冷却効果の低い、しかし充分に発熱に伴うトラブルを防
止しうる冷却を行うことを見いだしこの発明に到達し
た。
および切り屑の発熱を抑制するために高圧液体を用いる
と、切削条件によっては、冷却が急激かつ過度に行われ
てデメリットが生じることから、冷却効果をある程度落
として、上記デメリットが生じず、かつ一定の冷却効果
は得られるような冷却手段について一連の研究を行っ
た。そしてその過程で、液体を霧状に噴射する噴霧ノズ
ルを使用することを検討したが、通常の噴霧ノズルは、
空気源から空気を供給し（通常１〜１０ｋｇ／ｃｍ2 程
度の供給圧）、空気流による霧吹き現象で液体を吸引噴
射するため、噴射される霧状体の推力が低く、充分に切
削部に入っていくことができないことがわかった。そこ
で、さらに研究を進めた結果、液体を霧状に噴射する
際、空気供給を受けることなく高圧で供給された液体の
みを霧状化することのできる特殊な噴霧ノズルを用い、
切削工具の切削刃すくい面側から霧状体を噴射するよう
にすると、高圧液体による急激な冷却効果に比べ、やや
冷却効果の低い、しかし充分に発熱に伴うトラブルを防
止しうる冷却を行うことを見いだしこの発明に到達し
た。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】
【実施例】図１は、この発明の一実施例を示している。
この旋盤装置は、基本的な構成は通常の旋盤装置（図７
参照）と同様であり、全体図は省略している。この装置
において、１４は、切削工具１１の切削刃１１ａすくい
面側から液体を霧状に噴射しうる噴霧ノズルであり、１
５は、上記切削刃１１ａ逃げ面側から高圧液体を吐出す
る高圧液体ノズルである。なお、この装置では、切削工
具１１として、図２に示すような、切削刃１１ａと工具
ホルダー１１ｂとからなる植刃タイプのものが用いられ
ている。
この旋盤装置は、基本的な構成は通常の旋盤装置（図７
参照）と同様であり、全体図は省略している。この装置
において、１４は、切削工具１１の切削刃１１ａすくい
面側から液体を霧状に噴射しうる噴霧ノズルであり、１
５は、上記切削刃１１ａ逃げ面側から高圧液体を吐出す
る高圧液体ノズルである。なお、この装置では、切削工
具１１として、図２に示すような、切削刃１１ａと工具
ホルダー１１ｂとからなる植刃タイプのものが用いられ
ている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】上記噴霧ノズル１４は、通常の噴霧ノズル
と異なり、空気源からの空気供給を受けることなく、液
体のみを、霧状に噴射することができるもので、例えば
図３（ａ）に示す構造のものが用いられる。この噴霧ノ
ズル１４は、液体供給配管１３にフランジ部１４ｂを介
して取り付けられるようになっており、ノズル本体１４
ａ内の液体通路となる空間に、Ｘ形ワーラー１６が嵌入
されている。このワーラー１６は、図３（ｂ）に示すよ
うに、液体通路の半分を横切る半円部１６ａが斜めに形
成され、他の半分を横切る半円部１６ｂが反対方向に斜
めに形成され、全体としてＸ形になっている。したがっ
て、この噴霧ノズル１４に導入された液体は、上記ワー
ラー１６の間を通過する際に、矢印Ａで示すように旋回
する液流と、矢印Ｂで示すように旋回する液流に分か
れ、この分かれた２液流がノズル噴射口で互いに衝突し
ながら出てくるようになっており、これによって、均等
な流量分布の噴霧がなされる。なお、上記噴霧ノズル１
４への液体供給は、通常３ｋｇ／ｃｍ2 以上、特に５ｋ
ｇ／ｃｍ2 以上の高圧に設定することが好適である。
と異なり、空気源からの空気供給を受けることなく、液
体のみを、霧状に噴射することができるもので、例えば
図３（ａ）に示す構造のものが用いられる。この噴霧ノ
ズル１４は、液体供給配管１３にフランジ部１４ｂを介
して取り付けられるようになっており、ノズル本体１４
ａ内の液体通路となる空間に、Ｘ形ワーラー１６が嵌入
されている。このワーラー１６は、図３（ｂ）に示すよ
うに、液体通路の半分を横切る半円部１６ａが斜めに形
成され、他の半分を横切る半円部１６ｂが反対方向に斜
めに形成され、全体としてＸ形になっている。したがっ
て、この噴霧ノズル１４に導入された液体は、上記ワー
ラー１６の間を通過する際に、矢印Ａで示すように旋回
する液流と、矢印Ｂで示すように旋回する液流に分か
れ、この分かれた２液流がノズル噴射口で互いに衝突し
ながら出てくるようになっており、これによって、均等
な流量分布の噴霧がなされる。なお、上記噴霧ノズル１
４への液体供給は、通常３ｋｇ／ｃｍ2 以上、特に５ｋ
ｇ／ｃｍ2 以上の高圧に設定することが好適である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】なお、上記切削工具１１の切削刃１１ａ
は、どのような材質であっても差し支えないが、例えば
タングステンカーバイド粒子とコバルト粒子を焼結した
超微粒子超硬合金（平均粒子径が０．３〜１．０μ，タ
ングステンカーバイド粒子とコバルト粒子の配合割合が
タングステンカーバイド８５〜９０重量％，コバルト１
５〜１０重量％）を用いることが好適である。すなわ
ち、従来から上記超微粒子超硬合金は、硬く、じん性が
高いという利点を有する反面、熱に弱いため、従来から
低温（低速切削）にしか用いることができなかったが、
上記噴霧ノズル１４からの噴霧と、上記高圧液体ノズル
１５からの高圧液体吐出とを併用すると、工作物３およ
び切削刃１１ａが過度に冷却されすぎることがなく、適
度な冷却効果が得られ、高速で切削を行っても切削刃１
１ａの刃先を損傷することなく長期にわたって良好な切
削を維持することができる。
は、どのような材質であっても差し支えないが、例えば
タングステンカーバイド粒子とコバルト粒子を焼結した
超微粒子超硬合金（平均粒子径が０．３〜１．０μ，タ
ングステンカーバイド粒子とコバルト粒子の配合割合が
タングステンカーバイド８５〜９０重量％，コバルト１
５〜１０重量％）を用いることが好適である。すなわ
ち、従来から上記超微粒子超硬合金は、硬く、じん性が
高いという利点を有する反面、熱に弱いため、従来から
低温（低速切削）にしか用いることができなかったが、
上記噴霧ノズル１４からの噴霧と、上記高圧液体ノズル
１５からの高圧液体吐出とを併用すると、工作物３およ
び切削刃１１ａが過度に冷却されすぎることがなく、適
度な冷却効果が得られ、高速で切削を行っても切削刃１
１ａの刃先を損傷することなく長期にわたって良好な切
削を維持することができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】さらに、高圧液体ノズル１５は、刃物送り
台９から延ばすようにしてもよいし、図４に示すよう
に、切削工具１１の工具ホルダー１１に給水路２０を形
成して工具ホルダー１１ｂの端面から吐出させるように
してもよい。あるいは図５に示すように、刃物台１０に
給水路２０を形成して刃物台１０の端面から吐出させる
ようにしてもよい。
台９から延ばすようにしてもよいし、図４に示すよう
に、切削工具１１の工具ホルダー１１に給水路２０を形
成して工具ホルダー１１ｂの端面から吐出させるように
してもよい。あるいは図５に示すように、刃物台１０に
給水路２０を形成して刃物台１０の端面から吐出させる
ようにしてもよい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１９】なお、上記のように、切削工具１１の切削
刃１１ａすくい面側からの噴霧と併せて、反対側（逃げ
面側）から高圧液体吐出を行うことは、発熱量が経時的
に増大する連続切削を行う場合に好適であるが、断続切
削を行う場合には、温度変化が急激にならないよう、よ
り冷却効果を緩慢にすることが望まれる。そこで、図６
に示すように、切削刃１１ａすくい面側のノズルも、反
対側のノズルも、ともに上記特殊な噴霧ノズル１４を用
いて、冷却効果よりも潤滑効果を重視するようにするこ
とが好適である。
刃１１ａすくい面側からの噴霧と併せて、反対側（逃げ
面側）から高圧液体吐出を行うことは、発熱量が経時的
に増大する連続切削を行う場合に好適であるが、断続切
削を行う場合には、温度変化が急激にならないよう、よ
り冷却効果を緩慢にすることが望まれる。そこで、図６
に示すように、切削刃１１ａすくい面側のノズルも、反
対側のノズルも、ともに上記特殊な噴霧ノズル１４を用
いて、冷却効果よりも潤滑効果を重視するようにするこ
とが好適である。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】
【発明の効果】以上のように、この発明の旋盤装置は、
切削工具の切削刃すくい面側から切削点に向かって液体
を、空気供給を受けることなく霧状体噴射を行うことの
できる特殊な噴霧ノズルが設けられている。したがっ
て、この旋盤装置によれば、高圧液体による急激な冷却
効果に比べ、やや冷却効果の低い、しかし充分に発熱に
伴うトラブルを防止しうる冷却を行うことができ、連続
切削においては、ある程度の発熱を意図的に許容して工
作物を軟化させて切削抵抗を低下させることができ、断
続切削においては、穏やかな冷却によって切削刃が急激
な温度変化を繰り返すことを防ぎ、工具寿命を延ばすこ
とができるようになる。
切削工具の切削刃すくい面側から切削点に向かって液体
を、空気供給を受けることなく霧状体噴射を行うことの
できる特殊な噴霧ノズルが設けられている。したがっ
て、この旋盤装置によれば、高圧液体による急激な冷却
効果に比べ、やや冷却効果の低い、しかし充分に発熱に
伴うトラブルを防止しうる冷却を行うことができ、連続
切削においては、ある程度の発熱を意図的に許容して工
作物を軟化させて切削抵抗を低下させることができ、断
続切削においては、穏やかな冷却によって切削刃が急激
な温度変化を繰り返すことを防ぎ、工具寿命を延ばすこ
とができるようになる。
Claims (4)
- 【請求項１】 工作物を回転させながら切削工具に圧接
して切削を行う旋盤装置であって、上記切削工具の切削
刃すくい面側から切削点に向かって液体を、空気供給を
受けることなく霧状に高圧噴射しうる噴霧ノズルが設け
られていることを特徴とする旋盤装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の旋盤装置において、切削
工具の切削刃逃げ面側から切削点に向かって高圧液体を
吐出する高圧液体ノズルが設けられている請求項１記載
の旋盤装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の旋盤装置において、切削
工具の切削刃逃げ面側から切削点に向かって液体を、空
気供給を受けることなく霧状に高圧噴射しうる噴霧ノズ
ルが設けられている請求項１記載の旋盤装置。 - 【請求項４】 噴霧ノズルへの液体供給圧が３ｋｇ／ｃ
ｍ2 以上に設定されている請求項１〜３のいずれか一項
に記載の旋盤装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19622293A JPH0751980A (ja) | 1993-08-06 | 1993-08-06 | 旋盤装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19622293A JPH0751980A (ja) | 1993-08-06 | 1993-08-06 | 旋盤装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0751980A true JPH0751980A (ja) | 1995-02-28 |
Family
ID=16354236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19622293A Pending JPH0751980A (ja) | 1993-08-06 | 1993-08-06 | 旋盤装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0751980A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000009280A1 (fr) * | 1998-08-13 | 2000-02-24 | Fuji Koeki Co., Ltd. | Dispositif de coupe et coupe de piece |
| EP0988926A2 (en) * | 1998-09-08 | 2000-03-29 | Ecoreg Ltd. | A machining method |
| KR20000022012A (ko) * | 1998-09-08 | 2000-04-25 | 미츠구 하라 | 공작가공방법 및 그것에 이용하는 안개형상체 공급장치 |
| JP2006150561A (ja) * | 2004-12-01 | 2006-06-15 | Nomura Seiki Kk | 面粗さ改善切削法そして切削機 |
| JP2008086637A (ja) * | 2006-10-04 | 2008-04-17 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | 消火用ノズル |
| JP2008183710A (ja) * | 2008-04-14 | 2008-08-14 | Fujitsu Ltd | 微細パターン加工装置及び光学部品の製造方法 |
| US20150298216A1 (en) * | 2012-10-25 | 2015-10-22 | Utilis Ag | Clamping device with coolant channel, method of producing the clamping device and tool holding plate for a lathe with such a clamping device |
| WO2016084835A1 (ja) * | 2014-11-27 | 2016-06-02 | 三菱電機株式会社 | 切削加工装置 |
| EP3524376A1 (de) * | 2018-02-13 | 2019-08-14 | KARL-HEINZ ARNOLD GmbH | Schneidvorrichtung zur spanabhebenden bearbeitung von werkstücken |
-
1993
- 1993-08-06 JP JP19622293A patent/JPH0751980A/ja active Pending
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3338430B2 (ja) * | 1998-08-13 | 2002-10-28 | フジビーシー技研株式会社 | 切削装置及び切削加工方法 |
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| EP0988926A3 (en) * | 1998-09-08 | 2002-01-02 | Ecoreg Ltd. | A machining method |
| JP4624769B2 (ja) * | 2004-12-01 | 2011-02-02 | 野村Ｖｔｃ株式会社 | 面粗さ改善切削法そして切削機 |
| JP2006150561A (ja) * | 2004-12-01 | 2006-06-15 | Nomura Seiki Kk | 面粗さ改善切削法そして切削機 |
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| US20150298216A1 (en) * | 2012-10-25 | 2015-10-22 | Utilis Ag | Clamping device with coolant channel, method of producing the clamping device and tool holding plate for a lathe with such a clamping device |
| US10022804B2 (en) * | 2012-10-25 | 2018-07-17 | Utilis Ag | Clamping device with coolant channel, method of producing the clamping device and tool holding plate for a lathe with such a clamping device |
| WO2016084835A1 (ja) * | 2014-11-27 | 2016-06-02 | 三菱電機株式会社 | 切削加工装置 |
| JPWO2016084835A1 (ja) * | 2014-11-27 | 2017-06-29 | 三菱電機株式会社 | 切削加工装置 |
| CN107000149A (zh) * | 2014-11-27 | 2017-08-01 | 三菱电机株式会社 | 切削加工装置 |
| CN107000149B (zh) * | 2014-11-27 | 2019-01-25 | 三菱电机株式会社 | 切削加工装置 |
| EP3524376A1 (de) * | 2018-02-13 | 2019-08-14 | KARL-HEINZ ARNOLD GmbH | Schneidvorrichtung zur spanabhebenden bearbeitung von werkstücken |
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