JPH09141537A - 油剤供給装置及び油剤供給方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】切削、研削、研磨等の加工を行う加工機械の加
工部位に使用し、加工性能を向上できる油剤供給装置及
び油剤供給方法を提供する。 【解決手段】油剤供給装置１は、油剤を噴射供給する噴
霧ノズル２と、噴霧ノズル２に油剤を間欠供給する電磁
ポンプ３と、電磁ポンプ３に供給する油剤を貯蔵する油
剤タンク４と、噴霧ノズル２に高圧空気を供給するエア
コンプレッサ５と、高圧空気の圧力を調整するエアレギ
ュレータ６と、を備えている。また、油剤供給方法は、
高圧空気と油剤微粒子の混合体Ｍまたは高圧空気Ｎのみ
を、交互に、噴霧供給または噴射供給する。 【効果】加工箇所へ油剤を間欠的に噴霧供給すること
で、薄膜（油膜）形成により温度上昇を抑制し、常温以
下の温度で安定的に効率的加工できる。また、切削抵抗
が低下し、加工スピードが大幅上昇し、加工効率が向上
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油剤供給装置及び
油剤供給方法に関し、特に切削、研削、研磨等の加工を
行う旋盤、研削盤、研磨盤、マシニングセンタ等の工作
機械や加工機械の加工部位に対して使用することで加工
性能を向上し得るできるようにした油剤供給装置及び油
剤供給方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般に工作機械や加工機械の工具
刃先へは、加工性能の向上と工具刃先の耐久性の向上の
観点から、油剤の供給が行われている。

【０００３】しかし、該油剤の供給は、垂流し的な連続
供給によって行われていたため、被削材と工具刃先の夫
々が、常に油剤によって、必要以上の厚い被膜（油膜）
が形成されていることになり、過剰潤滑となっていた。

【０００４】この為、工具の食付きが悪くなって、過剰
潤滑による上滑り現象を生じ、切削抵抗が増加し、撓み
を生じて、被削材に悪影響を与えて、工作精度や加工精
度の低下を生じるばかりでなく、工具にも悪影響を与
え、工具寿命が短命化するという問題点があった。

【０００５】さらに、従来の潤滑方法にあっては、油剤
を循環させて連続使用する為、油剤成分が劣化して、腐
敗を生ずる虞もあり、本来の潤滑作用が損なわれ、さら
にスラッジ等もそのまま工具刃先へ供給される為、油膜
形成も不充分となるばかりでなく、廃液処理も困難であ
り、さらに切削、研削、研磨等の加工の際に不具合を生
ずる等の問題点があった。

【０００６】そこで、従来、このような従来技術の問題
点を解消する為、特殊な添加剤を添加することで油性
（油活性）のある特殊な油剤とすることが提案された
が、該油剤にあっては、コストが高くなるばかりでな
く、高温、高圧時にあっては、油剤浸透が不充分であ
り、油膜形成も不充分となる虞があるという問題点があ
った。

【０００７】この為、このような問題点を解消するた
め、油剤を噴霧供給することが提案されたが、該噴霧供
給方法にあっては、噴霧の維持力不足等によって、切屑
の吹飛しが困難であるため、刃先が切屑を食込み磨耗、
チッピング、破損等の不具合を生じて、工具寿命が極端
に短縮化されるという問題点があった。

【０００８】また、上記何れの潤滑方法にあっても、切
削、研削、研磨等の加工仕事が、熱に変換されること
で、被削材と工具刃先の夫々が高温（約８００度Ｃ〜１
０００度Ｃ）になり、加工効率を低下させるばかりでな
く、加工精度が低下し、工具寿命を短縮化するという問
題点があった。

【０００９】これは、被削材と工具刃先の夫々に常時付
着される厚い被膜（油膜）と周囲の切屑とが、「強制冷
却作用」である「エアブロー冷却」や「噴霧冷却（気化
熱冷却）」を阻害して、被削材と工具刃先の夫々の温度
を上昇させるからであり、ステンレススチール等にあっ
て、特にこの傾向が高くなる。

【００１０】また、この結果、加工スピードを低下さ
せ、加工効率を低下させるという問題点があった。

【００１１】さらに、これによって、加工箇所も高温と
なり、オイルミストを発生させ、作業環境も劣悪となる
という問題点があった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明の主な目的は、
冷却効率を高めることで、温度上昇を抑制し、加工効率
を向上させると共に、工具寿命の延命化を図り、さらに
作業環境の改善を図り、これらの相乗効果によって、従
来の不都合な点を解消することで、長期間に渡って安定
的に効率的加工を行うことができる油剤供給装置及び油
剤供給方法を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】このような目的は、本発
明によれば、切削、研削、研磨等の加工時に、該加工箇
所へ油剤を間欠的に噴霧して供給する、ことを特徴とす
る油剤供給装置、及び切削、研削、研磨等の加工時に、
該加工箇所へ油剤を間欠的に噴霧して供給する、ことを
特徴とする油剤供給方法、を提供することにより達成さ
れる。

【００１４】

【作用】このように、本発明の油剤供給装置及び油剤供
給方法によれば、切削、研削、研磨等の加工時に、該加
工箇所へ油剤を間欠的に噴霧して供給することによっ
て、安定的に効率的加工を行うことができるようにな
る。

【００１５】すなわち、油剤を連続循環使用することな
く、常に新しい油剤を最適タイミングで供給すること
で、潤滑作用を必要且つ充分なものとしようとするもの
であり、油剤を間欠的に噴霧して供給することによっ
て、間欠的に、被削材と工具刃先とに薄い被膜（油膜）
が形成され、しかも潤滑が必要最小限に適正かつ確実に
行われること、及び「気化熱冷却（噴霧冷却）」が行わ
れることや、「エアブロー冷却（高推力空気による強制
空冷）」が行われること等によって、「強制冷却作用」
が効率的に行われ、被削材と工具刃先の温度上昇が抑制
され常温以下となる。

【００１６】これによって、常時、加工が常温以下で行
われると共に、摩擦係数が著しく低下することとなるた
め、工具の食付きが良くなり、上滑り現象が阻止され、
切削抵抗が低下し、加工スピードが大幅に上昇し、加工
効率が向上すると共に、工作精度や加工精度が向上し、
製品品質が向上すると共に、工具寿命が延命化する。

【００１７】また、油剤の供給が、高推力エアで行われ
るため、切削加工時に発生する切屑が常に排除された状
態で加工が進行すると共に、油剤が間欠的に噴霧供給さ
れるため、湿潤浸透作用が適切かつ充分となる。 これ
によって、被削材と工具刃先との潤滑が必要最小限で適
正かつ確実に行われ、しかも効果的に作用して、工具刃
先の摩耗を阻止して、さらに切屑の流れがスムースとな
り、加工速度を高速化でき、加工効率が向上すると共
に、常温以下で加工が行われる為、工作精度や加工精度
が向上する。

【００１８】さらに、供給される油剤が、従来一般に使
用されているものに比べて水分の多い水溶性油剤で充分
であって、清水に近いものである為、火災の虞が著しく
低下すると共に、乾式切削等の乾式加工に近付く為、加
工時のオイルミストの発生が抑制されることで、作業環
境が改善されると共に、被削材のベト付きが阻止され、
作業性が向上する。

【００１９】また、被削材や加工状況に応じて、油剤量
や高圧空気量や間欠頻度等を調節変化させることがで
き、油剤の役割である冷却、潤滑、湿潤浸透作用を効果
的かつ相乗的に行うことで、難削材や高硬度の切削が容
易になる等、切削、研削、研磨等の加工に応じた適切か
つ効率的な油剤供給を行うことが出来る。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明は、油剤供給装置及び油剤
供給方法である。

【００２１】次に、本発明を添付の図面を参照して特定
の実施例について詳述する。

【００２２】図１〜図５は、本発明の第１実施例を示し
ている。

【００２３】本実施例の油剤供給装置１は、油剤を噴射
供給する噴霧ノズル２と、該噴霧ノズル２に油剤を間欠
供給する間欠供給機である電磁ポンプ３と、該電磁ポン
プ３にて供給される油剤が貯蔵されている油剤タンク４
と、上記噴霧ノズル２に高圧空気を供給するエアコンプ
レッサ（空気圧縮機）５と、該供給する高圧空気の圧力
を調整するエアレギュレータ（空気圧調整器）６と、を
備えている。

【００２４】該電磁ポンプ３と油剤タンク４、及び噴霧
ノズル２と電磁ポンプ３とは、油剤パイプ７、８によ
り、夫々連結されている。

【００２５】また、上記エアレギュレータ６とエアコン
プレッサ５、及び上記噴霧ノズル２とエアレギュレータ
６とは、空気パイプ９、１０により、夫々連結されてい
る。

【００２６】該空気パイプ１０の先端は、上記噴霧ノズ
ル２の周面開口２ａに、連通可能に連結されている。

【００２７】さらに、上記噴霧ノズル２の後端と油剤パ
イプ８の先端との間には、油剤粒径調整器である油剤粒
径調整ノズル１１が設けられている。

【００２８】該油剤粒径調整ノズル１１は、上記空気パ
イプ９に対して所定間隔をおいてブラケット１２に取付
けられている。

【００２９】また、上記油剤パイプ８（すなわち電磁ポ
ンプ３と油剤粒径調整ノズル１１との間）には、背圧を
防止すると共に、油剤の高精度吐出を達成し、さらに間
欠吐出時のタイミング遅れを阻止して追従性を向上する
目的から、逆止弁（チェックバルブ）１３が設けられて
いる。

【００３０】上記噴霧ノズル２は、後方の油剤粒径調整
ノズル１１により粒径の大きさを調整して後端開口２ｂ
へ導入される油剤微粒子と、周面開口２ａへ流入してリ
ップによって先端開口２ｃに向かって吐出する高圧空気
とが、内部で混合されて油剤微粒子と高圧空気との混合
体Ｍとなって先端開口２ｃから前方外部へ間欠的に噴霧
供給する。 また、間欠供給機である電磁ポンプ３は、
油剤タンク４に貯蔵されている油剤を吸引し、該油剤を
ダイヤフラムの往復運動によって制御された吐出量を間
欠的に吐出し、油剤パイプ８を介して、該油剤パイプ８
に設けられている逆止弁（チェックバルブ）１３を経
て、油剤パイプ８の先端に連結された油剤粒径調整ノズ
ル（油剤粒径調整器）１１へ供給する。

【００３１】該電磁ポンプ３は、油剤の吐出量を複数段
に制御して、ダイヤフラムの往復運動によって間欠的に
吐出することができ、例えば一回当たりの間欠吐出量が
０．３ｃｃ〜０．６ｃｃ程度、一分間当たりの間欠吐出
量が３ｃｃ〜６ｃｃ程度を高圧力かつ高精度で吐出す
る。

【００３２】さらに、上記油剤タンク４は、内部に油剤
が貯蔵されていると共に、上記油剤パイプ７が内部下端
まで略垂直に配設されている。

【００３３】該油剤は、乾式切削等の乾式加工に近付け
ることで加工効率を上げる為、及び作業環境を改善する
為、従来一般に使用されているものに比べて水分の多い
清水に近いものである水溶性油剤（例えば、ユシロ化学
工業株式会社製のシンセティック＃８７０Ｃ）が使用さ
れる。

【００３４】また、エアコンプレッサ５は、空気を圧縮
して上記連結形成された空気パイプ９を介して上記エア
レギュレータ６へ調節された吐出量の高圧空気を供給す
る。

【００３５】該エアレギュレータ６は、該供給された高
圧空気の圧力を調整して、上記連結形成された空気パイ
プ１０を介して上記噴霧ノズル２の周面開口２ａへ高圧
空気を供給する。

【００３６】さらに、油剤粒径調整器である油剤粒径調
整ノズル１１は、ネジで微調整することにより、上記噴
霧ノズル２から噴霧供給する微細化した油剤微粒子の粒
径の大きさを調整して制御することができる。

【００３７】このようにして、上記噴霧ノズル２は、上
記エアコンプレッサ５より吐出されてエアレギュレータ
６によって圧力調整された高圧空気と、油剤タンク４に
貯蔵されている油剤を電磁ポンプ３によって吐出して油
剤粒径調整器である油剤粒径調整ノズル１１によって油
剤の粒径の大きさを調整した油剤と、を混合して、図２
と図５に示すように、高圧空気と油剤微粒子の混合体Ｍ
として先端開口２ｃから外部前方の工具刃先Ｔへ間欠的
に噴霧供給する。

【００３８】この場合、上記電磁ポンプ３が作動して油
剤を吐出する際には、噴霧ノズル２からは、該油剤の微
粒子と高圧空気との混合体Ｍが先端開口２ｃから外部前
方の工具刃先Ｔへ噴霧供給されるが、上記電磁ポンプ３
が間欠作動して油剤を吐出しない際には、噴霧ノズル２
からは、該油剤の微粒子が噴出せずに、図３と図５に示
すように、高圧空気Ｎのみが先端開口２ｃから外部前方
の工具刃先Ｔへ噴霧供給される。 このように、高圧空
気と油剤微粒子の混合体Ｍは、噴霧ノズル２の先端開口
２ｃから外部前方の工具刃先Ｔへ調整されたタイミング
で間欠的に噴霧供給されるのである。

【００３９】すなわち、図２と図３と図５に示すよう
に、高圧空気と油剤微粒子の混合体Ｍまたは高圧空気Ｎ
のみが、交互に、噴霧ノズル２の先端開口２ｃから外部
前方の工具刃先Ｔへ調整されたタイミングで噴霧供給ま
たは噴射供給されるのである。

【００４０】この際、高圧空気Ｎは、エアコンプレッサ
５より吐出されてエアレギュレータ６によって圧力調整
され、常時、噴霧ノズル２の先端開口２ｃから外部前方
の工具刃先Ｔへ噴射供給されるのである。

【００４１】次に、本発明の異なる実施例を添付の図面
を参照して詳述する。

【００４２】図６は、本発明の第２実施例を示してい
る。

【００４３】本実施例の油剤供給装置１は、上記第１実
施例と異なり、上記空気パイプ１０（すなわちエアレギ
ュレータ６と噴霧ノズル２との間）には、噴霧ノズル２
から所定のタイミングで高圧空気Ｎを吐出するための電
磁弁１４が設けられており、該電磁弁１４には、高圧空
気Ｎの吐出タイミングを調整するシーケンサ１５が、連
結されている。

【００４４】この為、上記第１実施例のように、高圧空
気が、常時、噴霧ノズル２の先端開口２ｃから外部前方
の工具刃先Ｔへ噴射供給されることなく、調整されたタ
イミングで、間欠的に、噴霧ノズル２の先端開口２ｃか
ら外部前方の工具刃先Ｔへ噴射供給する。

【００４５】これにより、上記電磁ポンプ３が間欠作動
して油剤を吐出しない際には、噴霧ノズル２からは、該
油剤の微粒子が噴出せずに、図３と図５に示すように、
上記シーケンサ１５により吐出タイミングを調整した電
磁弁１４が間欠作動して、高圧空気Ｎのみを先端開口２
ｃから外部前方の工具刃先Ｔへ、間欠的に、噴射供給す
るのである。

【００４６】この場合、上記電磁ポンプ３が作動して油
剤を吐出する際に、噴霧ノズル２から油剤の微粒子と高
圧空気との混合体Ｍを先端開口２ｃから外部前方の工具
刃先Ｔへ噴霧供給する際にも、上記シーケンサ１５によ
り吐出タイミングを調整して電磁弁１４を間欠作動さ
せ、高圧空気Ｎを先端開口２ｃから外部前方の工具刃先
Ｔへ、間欠的に、噴射供給することができる。

【００４７】換言すれば、図３と図５に示すように、高
圧空気Ｎも、間欠的に、噴霧ノズル２の先端開口２ｃか
ら外部前方の工具刃先Ｔへ噴射供給するのである。

【００４８】尚、本発明の第２実施例は、これに限られ
ることなく、電磁弁１４の作動と、電磁ポンプ３の作動
とを同期させることなく、異なるタイミングで作動させ
ることが出来るのは勿論である。

【００４９】例えば、電磁弁１４の作動を電磁ポンプ３
の作動よりも多くさせることや、少なくさせることがで
き、油剤を供給しない場合にも、高圧空気Ｎのみを間欠
的に噴霧ノズル２から噴霧供給することや、油剤を供給
する場合にも、高圧空気Ｎを間欠的に噴霧ノズル２から
噴霧供給して、該高圧空気Ｎを噴霧ノズル２から噴射し
たりしなかったりすることができる。

【００５０】尚、本発明は、上記各実施例に限られるこ
となく、異なる実施例とすることができ、例えば、電磁
ポンプ３が間欠作動して油剤を吐出しない際には、噴霧
ノズル２から、油剤の微粒子と高圧空気との混合体Ｍ及
び高圧空気Ｎの何れも、先端開口２ｃから外部前方の工
具刃先Ｔへ、噴射供給しないように形成することもでき
る。 すなわち、電磁ポンプ３が間欠作動して油剤を吐
出しない際には、噴霧ノズル２から何も噴射供給しない
ようにすることが出来るのである。

【００５１】尚、本発明の油剤供給装置は、上記実施例
に限られることなく、多くの変形例が考えられる。

【００５２】すなわち、本発明の油剤供給装置は、上記
実施例のものに限られることなく、上記実施例とは異な
る形状等に形成することができるのは勿論である。

【００５３】例えば、本発明の油剤供給装置は、上記実
施例の油剤タンク４や油剤パイプ７、８や空気パイプ
９、１０やブラケット１２の形状に限られることなく、
切削、研削、研磨等の加工状況に応じて、適切な形状と
することができる。

【００５４】さらに、本発明の油剤供給装置は、上記実
施例の噴霧ノズル２や電磁ポンプ（間欠供給機）３やエ
アコンプレッサ（空気圧縮機）５、エアレギュレータ
（空気圧調整器）６、油剤粒径調整ノズル（油剤粒径調
整器）１１、逆止弁（チェックバルブ）１３、電磁弁１
４やシーケンサ１５等の機能のものに限られることな
く、切削、研削、研磨等の加工状況に応じて、適切な機
能のものとすることができる。

【００５５】また、本発明の油剤供給装置は、上記実施
例の噴霧ノズル２や電磁ポンプ（間欠供給機）３やエア
コンプレッサ（空気圧縮機）５、エアレギュレータ（空
気圧調整器）６、油剤粒径調整ノズル（油剤粒径調整
器）１１、逆止弁（チェックバルブ）１３、電磁弁１４
やシーケンサ１５に限られることなく、切削、研削、研
磨等の加工状況に応じて、それと同等又は類似の機能を
発揮することができる他のものと置き換えることができ
る。

【００５６】このように、本発明の油剤供給装置は、上
記実施例のものに限られることなく、切削、研削、研磨
等の加工状況に応じて、上記実施例とは異なる形状や機
能等にすることで、該加工に適応した油剤供給を行うこ
とが出来るため、効率的な加工を実現することができる
ようになる。

【００５７】次に、本発明の油剤供給方法を添付の図面
を参照して特定の実施例について詳述する。

【００５８】図１〜図５は、本発明の第１実施例を示し
ている。

【００５９】本発明の第１実施例の油剤供給方法は、次
のようにして行う。

【００６０】すなわち、まず、切削、研削、研磨等の加
工状況に応じて、電磁ポンプ３の吐出量と噴霧ノズル２
の噴射量とを調節し、該加工に適応した油剤供給を行う
ことが出来るように調節する。

【００６１】次に、切削、研削、研磨等の加工状況に応
じて、エアコンプレッサ５によるエア供給量とエアレギ
ュレータ６による空気圧を調節し、該加工に適応したエ
ア供給を行うことが出来るように調節する。

【００６２】つづいて、加工機械の作動と共に、これら
噴霧ノズル２、電磁ポンプ３、エアコンプレッサ５、エ
アレギュレータ６を作動させて、調節された油剤とエア
とを油剤パイプ７、８と油剤粒径調整ノズル（油剤粒径
調整器）１１、及び空気パイプ９、１０を介して、噴霧
ノズル２へ供給する。

【００６３】この際、電磁ポンプ３は、油剤タンク４に
貯蔵されている油剤を吸引して、該油剤をダイヤフラム
の往復運動によって制御された吐出量を間欠的に吐出
し、油剤パイプ７、８を介して、油剤粒径調整器である
油剤粒径調整ノズル１１へ供給する。 この油剤タンク
４には、内部に油剤が貯蔵されていると共に、油剤パイ
プ７が内部下端まで略垂直に配設されている。

【００６４】この電磁ポンプ３により、油剤の吐出量を
複数段に制御し、ダイヤフラムの往復運動によって間欠
的に吐出することができ、例えば、一回当たりの間欠吐
出量が０．３ｃｃ〜０．６ｃｃ程度、一分間当たりの間
欠吐出量が３ｃｃ〜６ｃｃ程度を高圧力かつ高精度で吐
出する。

【００６５】つづいて、電磁ポンプ３により、間欠的に
吐出する油剤は、電磁ポンプ３に連結された油剤パイプ
８の内部を流過し、該油剤パイプ８（すなわち該電磁ポ
ンプ３と油剤粒径調整ノズル１１との間）に設けられて
いる逆止弁（チェックバルブ）１３を経て、油剤パイプ
８の先端に連結された油剤粒径調整ノズル（油剤粒径調
整器）１１へ供給される。

【００６６】この際、該逆止弁（チェックバルブ）１３
は、背圧を防止すると共に、油剤の高精度吐出を達成
し、さらに間欠吐出時のタイミング遅れを阻止して追従
性を向上することに役立つ。

【００６７】また、エアコンプレッサ５は、空気を圧縮
して上記連結形成された空気パイプ９を介して調節され
た供給量の高圧空気を上記エアレギュレータ６へ供給す
る。

【００６８】該エアレギュレータ６は、該供給された高
圧空気の圧力を調整して、上記連結形成された空気パイ
プ１０を介して上記噴霧ノズル２の周面開口２ａへ高圧
空気を供給する。

【００６９】さらに、油剤粒径調整ノズル（油剤粒径調
整器）１１は、ネジで微調整することにより、上記噴霧
ノズル２から噴霧供給する微細化した油剤微粒子の粒径
の大きさを調整して制御する。

【００７０】このようにして、上記噴霧ノズル２は、エ
アコンプレッサ５より吐出されてエアレギュレータ６に
よって圧力調整されたた高圧空気と、油剤タンク４に貯
蔵されている油剤を電磁ポンプ３によって吐出して油剤
粒径調整ノズル（油剤粒径調整器）１１によって油剤の
粒径の大きさを調整した油剤と、を混合して高圧空気と
油剤微粒子の混合体Ｍとし、図２に良く示されているよ
うに、先端開口２ｃから外部前方の工具刃先Ｔへ調整さ
れたタイミングで間欠的に噴霧供給する。

【００７１】この場合、上記電磁ポンプ３が作動して油
剤を吐出する際には、噴霧ノズル２からは、該油剤の微
粒子と高圧空気との混合体Ｍが先端開口２ｃから前方外
部へ噴霧供給される。 そして、上記電磁ポンプ３が間
欠作動して油剤を吐出しない際には、噴霧ノズル２から
は、該油剤の微粒子が噴出せずに、高圧空気Ｎのみが先
端開口２ｃから外部前方の工具刃先Ｔへ調整されたタイ
ミングで間欠的に噴射供給される。

【００７２】このようにして、図２と図３と図５に示す
ように、高圧空気と油剤微粒子の混合体Ｍ又は高圧空気
Ｎのみが、調整されたタイミングで、間欠的に、噴霧ノ
ズル２の先端開口２ｃから外部前方の工具刃先Ｔへ噴霧
供給または噴射供給されるのである。

【００７３】すなわち、図２と図３と図５に示すよう
に、高圧空気と油剤微粒子の混合体Ｍまたは高圧空気Ｎ
のみが、交互に、噴霧ノズル２の先端開口２ｃから外部
前方の工具刃先Ｔへ調整されたタイミングで噴霧供給ま
たは噴射供給されるのである。

【００７４】換言すれば、図３と図５に示すように、高
圧空気は、常時、噴霧ノズル２の先端開口２ｃから外部
前方の工具刃先Ｔへ噴射供給されるのである。

【００７５】この噴霧ノズル２は、後方の油剤粒径調整
ノズル（油剤粒径調整器）１１により粒径の大きさを調
整して後端開口２ｂへ導入される油剤微粒子と、周面開
口２ａへ導入されてリップによって先端開口２ｃに向か
って流出する高圧空気とを、内部で混合して油剤微粒子
と高圧空気との混合体Ｍとして、間欠的に、先端開口２
ｃから外部前方の工具刃先Ｔへ噴射供給するのである。

【００７６】この際、該噴霧ノズル２は、図示は省略す
るが、周面開口２ａに連続して縮径されたノズル孔が設
けられ、かつノズル孔に連通する高圧室が連設されてい
るので、周面開口２ａへ流入する高圧空気が、ノズル孔
で空気圧が絞られる（例えば、大気圧迄絞られる）と共
に、流速が急上昇し（例えば、音速迄急上昇し）、噴霧
ノズル２の内面に沿って流過する。 さらに、該噴霧ノ
ズル２の内部へ高圧空気が流入する際に、該噴霧ノズル
２の後端から流入する油剤を吸引する為、該流入油剤に
速度を加えて油剤の流速を増幅すると共に、油剤の霧化
を促進する。

【００７７】この為、該噴霧ノズル２から噴出する油剤
は、充分に霧化された高速の油剤微粒子となり、間欠的
に、加工箇所へ噴霧供給されるのである。

【００７８】このようにして、噴霧ノズル２から、間欠
的に、油剤を噴霧して加工箇所へ供給することによっ
て、間欠的に、被削材と工具刃先とに薄い被膜（油膜）
が形成され、過剰潤滑することなく、潤滑が必要最小限
に適正かつ確実に行われることで、「気化熱冷却（噴霧
冷却）」が行われることや、「エアブロー冷却（高推力
空気による強制空冷）」が行われること等によって、
「強制冷却作用」が効率的に行われ、被削材と工具刃先
の温度上昇が抑制され常温以下となる。

【００７９】従って、従来方法による被削材と工具刃先
の夫々が高温になり加工効率を低下させる現象を阻止す
ることができ、加工効率が向上する。

【００８０】次に、本発明の異なる実施例を添付の図面
を参照して詳述する。

【００８１】図６は、本発明の第２実施例を示してい
る。

【００８２】本実施例の油剤供給方法は、上記第１実施
例と異なり、上記空気パイプ１０（すなわちエアレギュ
レータ６と噴霧ノズル２との間）には、噴霧ノズル２か
ら所定のタイミングで高圧空気Ｎを吐出するための電磁
弁１４が設けられており、該電磁弁１４には、高圧空気
Ｎの吐出タイミングを調整するシーケンサ１５が、連結
されており、上記第１実施例のように、高圧空気が、常
時、噴霧ノズル２の先端開口２ｃから外部前方の工具刃
先Ｔへ噴射供給されることなく、調整されたタイミング
で、間欠的に、噴霧ノズル２の先端開口２ｃから外部前
方の工具刃先Ｔへ噴射供給されるのである。

【００８３】これにより、上記電磁ポンプ３が間欠作動
して油剤を吐出しない際には、噴霧ノズル２からは、該
油剤の微粒子が噴出せずに、図３と図５に示すように、
上記シーケンサ１５により吐出タイミングを調整した電
磁弁１４が間欠作動して、高圧空気Ｎのみを先端開口２
ｃから外部前方の工具刃先Ｔへ、間欠的に、噴射供給す
るのである。

【００８４】この場合、上記電磁ポンプ３が作動して油
剤を吐出する際に、噴霧ノズル２から油剤の微粒子と高
圧空気との混合体Ｍを先端開口２ｃから外部前方の工具
刃先Ｔへ噴霧供給する際にも、上記シーケンサ１５によ
り吐出タイミングを調整して電磁弁１４を間欠作動さ
せ、高圧空気Ｎを先端開口２ｃから外部前方の工具刃先
Ｔへ、間欠的に、噴射供給することができる。

【００８５】換言すれば、図３と図５に示すように、高
圧空気Ｎも、間欠的に、噴霧ノズル２の先端開口２ｃか
ら外部前方の工具刃先Ｔへ噴射供給するのである。

【００８６】尚、本発明の第２実施例は、これに限られ
ることなく、電磁弁１４の作動と、電磁ポンプ３の作動
とを同期させることなく、異なるタイミングで作動させ
ることが出来るのは勿論である。

【００８７】例えば、電磁弁１４の作動を電磁ポンプ３
の作動よりも多くさせることや、少なくさせることがで
き、油剤を供給しない場合にも、間欠的に、高圧空気Ｎ
のみを噴霧ノズル２から噴霧供給することや、油剤を供
給する場合にも、間欠的に、高圧空気Ｎを噴霧ノズル２
から噴霧供給して、該高圧空気Ｎを噴霧ノズル２から噴
射したりしなかったりすることができる。

【００８８】尚、本発明は、上記各実施例に限られるこ
となく、異なる実施例とすることができ、例えば、電磁
ポンプ３が間欠作動して油剤を吐出しない際には、電磁
弁１４も作動せず、噴霧ノズル２から、油剤の微粒子と
高圧空気との混合体Ｍ及び高圧空気Ｎの何れも、先端開
口２ｃから外部前方の工具刃先Ｔへ、噴射供給しないよ
うに形成することもできる。 すなわち、電磁ポンプ３
が間欠作動して油剤を吐出しない際には、噴霧ノズル２
から何も噴射供給しないようにすることが出来るのであ
る。

【００８９】次に、上記実施例の作用について説明す
る。

【００９０】このように、本実施例の油剤供給装置及び
油剤供給方法によれば、切削、研削、研磨等の加工時
に、該加工箇所へ油剤を間欠的に噴霧して供給すること
によって、安定的に効率的加工を行うことができるよう
になる。

【００９１】すなわち、油剤を連続循環使用することな
く、常に新しい油剤を最適タイミングで供給すること
で、潤滑作用を必要且つ充分なものとしようとするもの
であり、油剤を間欠的に噴霧して供給することによっ
て、間欠的に、被削材と工具刃先とに薄い被膜（油膜）
が形成され、しかも潤滑が必要最小限に適正かつ確実に
行われること、及び「気化熱冷却（噴霧冷却）」が行わ
れることや、「エアブロー冷却（高推力空気による強制
空冷）」が行われること等によって、「強制冷却作用」
が効率的に行われ、被削材と工具刃先の温度上昇が抑制
され常温以下となる。

【００９２】これによって、常時、加工が常温以下で行
われると共に、摩擦係数が著しく低下することとなるた
め、工具の食付きが良くなり、上滑り現象が阻止され、
切削抵抗が低下し、加工スピードが大幅に上昇し、加工
効率が向上すると共に、常温以下で加工が行われるた
め、工作精度や加工精度が向上し、製品品質が向上する
と共に、工具寿命が延命化する。

【００９３】この際、従来例の潤滑のように、垂流し的
な連続供給による油剤によって、被削材と工具刃先とを
「どぶ漬け状態」とすることなく、油剤の微粒子と高圧
空気との混合体Ｍ又は高圧空気Ｎを間欠的に噴霧又は噴
射するようにしたので、薄膜の油膜のみが形成され、潤
滑が必要最小限で適正かつ確実となる為、摩擦係数が著
しく低下（例えば、従来例の摩擦係数が０．５位であっ
たのに対して、本実施例の摩擦係数が０．００１〜０．
０１位となる）し、構成刃先を発生することなく、工具
の切れ味が向上すると共に、冷却作用も充分である為、
加工物が熱膨張せずに加工精度が向上する。

【００９４】また、薄膜（油膜）形成により、摩擦係数
が著しく減少し、切削等の加工が円滑に行われ、さらに
高圧空気Ｎによる冷却を促進できる為、切削等の加工速
度を著しく上昇させることができ、加工効率を向上させ
ることができる。

【００９５】また、油剤の供給が、高推力エアで行われ
るため、切削加工時に発生する切屑が常に排除された状
態で加工が進行すると共に、油剤が間欠的に噴霧供給さ
れるため、湿潤浸透作用が適切かつ充分となる。 これ
によって、被削材と工具刃先との潤滑が必要最小限で適
正かつ確実に行われ、しかも効果的に作用して、工具刃
先の摩耗を阻止して、さらに切屑の流れがスムースとな
り、加工速度を高速化でき、加工効率が向上すると共
に、常温以下で加工が行われるため、工作精度や加工精
度が向上する。

【００９６】さらに、供給される油剤が、従来一般に使
用されているものに比べて水分の多い水溶性油剤で充分
であって、清水に近いものである為、火災の虞が著しく
低下すると共に、乾式切削等の乾式加工に近付く為、加
工時のオイルミストの発生が抑制されることで、作業環
境が改善されると共に、被削材のベト付きが阻止され、
作業性が向上する。

【００９７】また、供給される油剤が、連続循環使用す
るものでなく、常に新しい油剤を最適タイミングで供給
するものである為、油剤の劣化や腐敗を防止できるばか
りでなく、不純物の混入も阻止でき、潤滑が適正かつ確
実に行われ、加工効率が向上すると共に、常温以下で加
工が行われるため、工作精度や加工精度が向上する。

【００９８】さらに、被削材や加工状況に応じて、油剤
量や高圧空気量や間欠頻度等を調節変化させることがで
き、油剤の役割である冷却、潤滑、湿潤浸透作用を効果
的かつ相乗的に行うことで、難削材や高硬度の切削が容
易になる等、切削、研削、研磨等の加工に応じた適切か
つ効率的な油剤供給を行うことが出来る。

【００９９】尚、本発明の油剤供給装置は、本実施例の
構成に限られることなく、使用状況に応じて、構成部材
を上記実施例とは異なるものとすることができる。

【０１００】すなわち、切削、研削、研磨等の加工状況
に応じて、油剤の配合成分や配合割合、該油剤の噴出量
や間欠回数（間欠頻度）、供給空気圧や供給油剤圧力等
を変化させることができ、油剤の役割である冷却、潤
滑、湿潤浸透作用を相乗効果的に働かせ、種々の加工に
適応した油剤供給を行うことで、より優れた効率的な加
工を実現することができるようになる。

【０１０１】例えば、難削材や高硬度材を加工する場合
においては、油剤の噴出量や間欠回数（間欠頻度）、供
給空気圧や供給油剤圧力を上昇させ、油剤の役割である
冷却、潤滑、湿潤浸透作用を相乗効果的に働かせ、該加
工に適応した油剤供給を行うことで、効率的な加工を実
現することができるようになる。

【０１０２】一方、本発明の油剤供給方法は、本実施例
に限られることなく、使用状況に応じて、上記実施例と
は異なるものとすることができる。

【０１０３】例えば、高圧空気Ｎの供給タイミングを油
剤の供給タイミングよりも多くさせることや、少なくさ
せることができ、油剤を供給しない場合にも、間欠的
に、高圧空気Ｎのみを噴霧ノズル２から噴霧供給するこ
とや、油剤を供給する場合にも、間欠的に、高圧空気Ｎ
を噴霧ノズル２から噴霧供給して、該高圧空気Ｎを噴霧
ノズル２から噴射したりしなかったりすることができ
る。

【０１０４】

【発明の効果】このように、本発明の油剤供給装置及び
油剤供給方法によれば、切削、研削、研磨等の加工時
に、該加工箇所へ油剤を間欠的に噴霧して供給すること
によって、安定的に効率的加工を行うことができるよう
になる。

【０１０５】すなわち、油剤を連続循環使用することな
く、常に新しい油剤を最適タイミングで供給すること
で、潤滑作用を必要且つ充分なものとするものであり、 （１）油剤を間欠的に噴霧して供給することによって、
間欠的に、被削材と工具刃先とに薄い被膜（油膜）が形
成され、しかも潤滑が必要最小限に適正かつ確実に行わ
れること、及び「気化熱冷却（噴霧冷却）」が行われる
ことや、「エアブロー冷却（高推力空気による強制空
冷）」が行われること等によって、「強制冷却作用」が
効率的に行われ、被削材と工具刃先の温度上昇が抑制さ
れ常温以下となる。 これによって、常時、加工が常温
以下で行われると共に、摩擦係数が著しく低下すること
となるため、工具の食付きが良くなり、上滑り現象が阻
止され、切削抵抗が低下し、加工スピードが大幅に上昇
し、加工効率が向上すると共に、工作精度や加工精度が
向上し、製品品質が向上すると共に、工具寿命が延命化
する利点がある。 （２）油剤の供給が、高推力エアで行われるため、切削
加工時に発生する切屑が常に排除された状態で加工が進
行すると共に、油剤が間欠的に噴霧供給されるため、湿
潤浸透作用が適切かつ充分となる。 これによって、被
削材と工具刃先との潤滑が必要最小限で適正かつ確実に
行われ、しかも効果的に作用して、工具刃先の摩耗を阻
止して、さらに切屑の流れがスムースとなり、加工速度
を高速化でき、加工効率が向上すると共に、常温以下で
加工が行われるため、工作精度や加工精度が向上する利
点がある。 （３）供給される油剤が、従来一般に使用されているも
のに比べて水分の多い水溶性油剤で充分であって、清水
に近いものである為、火災の虞が著しく低下すると共
に、乾式切削等の乾式加工に近付く為、加工時のオイル
ミストの発生が抑制されることで、作業環境が改善され
ると共に、被削材のベト付きが阻止され、作業性が向上
する利点がある。 （４）被削材や加工状況に応じて、油剤量や高圧空気量
や間欠頻度等を調節変化させることができ、油剤の役割
である冷却、潤滑、湿潤浸透作用を効果的かつ相乗的に
行うことで、難削材や高硬度の切削が容易になる等、切
削、研削、研磨等の加工に応じた適切かつ効率的な油剤
供給を行うことで、加工効率が向上すると共に、工作精
度や加工精度が向上する利点がある。 （５）強制冷却作用により、被削材と工具刃先の温度上
昇が抑制され常温以下の温度で、安定的に効率的加工を
行うことができると共に、切屑が常に排除された状態で
加工が進行し、さらに油剤が間欠的に噴霧供給され、湿
潤浸透作用が適切かつ充分となり、しかも水分の多い水
溶性油剤で充分で、清水に近く、火災の虞がなく、乾式
加工に近付く、オイルミスト発生が抑制され、作業環境
が改善される為、自動加工することができ、休日や夜間
の無人運転が可能となり、管理費や人件費を削減できる
等、製品コストを削減できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づく油剤供給装置及び油剤供給方法
の実施の形態の第１実施例を示す構成の配置図である。

【図２】同第１実施例の噴霧ノズルの噴霧状態を示す図
である。

【図３】同第１実施例の噴霧ノズルの噴射状態を示す図
である。

【図４】同第１実施例の要部を示す一部断面拡大図であ
る。

【図５】同第１実施例の使用状態を示す概略斜視図であ
る。

【図６】本発明に基づく油剤供給装置及び油剤供給方法
の実施の形態の第２実施例を示す構成の配置図である。

【符号の説明】

１ 油剤供給装置 ２ 噴霧ノズル ２ａ 噴霧ノズルの周面開口 ２ｂ 噴霧ノズルの後端開口 ２ｃ 噴霧ノズルの先端開口 ３ 電磁ポンプ（間欠供給機） ４ 油剤タンク ５ エアコンプレッサ（空気圧縮機） ６ エアレギュレータ（空気圧調整器） ７、８ 油剤パイプ ９、１０ 空気パイプ １１ 油剤粒径調整ノズル（油剤粒径調整器） １２ ブラケット １３ 逆止弁（チェックバルブ） １４ 電磁弁 １５ シーケンサ Ｍ 高圧空気と油剤微粒子の混合体 Ｎ 高圧空気 Ｔ 工具刃先

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】切削、研削、研磨等の加工時に、該加工箇
   所へ油剤を間欠的に噴霧して供給する、ことを特徴とす
   る油剤供給装置。
2. 【請求項２】該油剤は、圧縮空気と共に供給する、こと
   を特徴とする請求項１記載の油剤供給装置。
3. 【請求項３】該油剤は、該油剤を微細化する噴霧ノズル
   によって噴霧供給する、ことを特徴とする請求項１また
   は請求項２記載の油剤供給装置。
4. 【請求項４】該油剤は、微細化して噴霧供給するよう
   に、噴霧ノズルの後部開口に供給する、ことを特徴とす
   る請求項１〜請求項３の何れかに記載の油剤供給装置。
5. 【請求項５】該油剤は、間欠作動によって供給動作する
   電磁ポンプ等の間欠供給機により供給する、ことを特徴
   とする請求項１〜請求項４の何れかに記載の油剤供給装
   置。
6. 【請求項６】電磁ポンプ等の間欠供給機と噴霧ノズルと
   の間には、油剤の粒径の大きさを調整する油剤粒径調整
   器を備えている、ことを特徴とする請求項１〜請求項５
   の何れかに記載の油剤供給装置。
7. 【請求項７】上記圧縮空気は、上記油剤と効率的に混合
   することによって噴霧供給されるように、上記噴霧ノズ
   ルの周面開口に供給する、ことを特徴とする請求項２ま
   たは請求項３記載の油剤供給装置。
8. 【請求項８】上記圧縮空気は、エアコンプレッサ（空気
   圧縮機）によって供給する、ことを特徴とする請求項２
   または請求項７記載の油剤供給装置。
9. 【請求項９】上記圧縮空気は、エアレギュレータ（空気
   圧調整器）によって圧力調整して供給する、ことを特徴
   とする請求項２、請求項７または請求項８記載の油剤供
   給装置。
10. 【請求項１０】切削、研削、研磨等の加工時に、該加工
    箇所へ油剤を間欠的に噴霧して供給する、ことを特徴と
    する油剤供給方法。
11. 【請求項１１】油剤を供給する際には、油剤微粒子と高
    圧空気との混合体を噴霧供給する、ことを特徴とする請
    求項１０記載の油剤供給方法。
12. 【請求項１２】油剤を供給しない際には、高圧空気のみ
    を噴射供給する、ことを特徴とする請求項１０記載の油
    剤供給方法。
13. 【請求項１３】油剤を供給しない際には、間欠的に、高
    圧空気のみを噴射供給する、ことを特徴とする請求項１
    ０記載の油剤供給方法。
14. 【請求項１４】高圧空気と油剤微粒子の混合体または高
    圧空気のみを、交互に、噴霧供給または噴射供給する、
    ことを特徴とする請求項１０記載の油剤供給方法。
15. 【請求項１５】高圧空気は、常時、噴射供給する、こと
    を特徴とする請求項１０記載の油剤供給方法。
16. 【請求項１６】高圧空気は、間欠的に、噴射供給する、
    ことを特徴とする請求項１０記載の油剤供給方法。
17. 【請求項１７】油剤を供給しない際には、何も噴射供給
    しない、ことを特徴とする請求項１０記載の油剤供給方
    法。
18. 【請求項１８】油剤は、水分が多く清水に近い性質の水
    溶性油剤である、ことを特徴とする請求項１〜請求項７
    の何れかに記載の油剤供給装置、または請求項１０、請
    求項１１、もしくは請求項１４記載の油剤供給方法。
19. 【請求項１９】油剤は、連続循環使用するものでなく、
    新しいものである、ことを特徴とする請求項１〜請求項
    ７の何れかに記載の油剤供給装置、または請求項１０、
    請求項１１、もしくは請求項１４記載の油剤供給方法。