JPH11246881A - 気体潤滑剤とそれを使用するワークの加工方法と気体潤滑剤生成装置 - Google Patents
気体潤滑剤とそれを使用するワークの加工方法と気体潤滑剤生成装置Info
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- JPH11246881A JPH11246881A JP10351693A JP35169398A JPH11246881A JP H11246881 A JPH11246881 A JP H11246881A JP 10351693 A JP10351693 A JP 10351693A JP 35169398 A JP35169398 A JP 35169398A JP H11246881 A JPH11246881 A JP H11246881A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 切削などの機械加工を行う際に、ワークに熱
劣化を与えることなく精密に加工することができ、しか
も公害の発生を防止し、且つ省エネルギー化を図ること
ができる気体潤滑剤と、それを使用して加工する方法を
提供することにある。 【解決手段】 窒素と植物性油のミストとを切換及び
混合可能の制御バルブ６を介して吐出する、窒素を冷却
した気体潤滑剤、窒素と植物性油のミストとを混合した
気体潤滑剤、窒素と植物性油のミストとを混合してから
冷却した気体潤滑剤、又は冷却した窒素と植物性油のミ
ストとを混合した気体潤滑剤を、ノズル９より機械加工
部に向かって噴射することを特徴とする気体潤滑剤によ
るワークの加工方法。
劣化を与えることなく精密に加工することができ、しか
も公害の発生を防止し、且つ省エネルギー化を図ること
ができる気体潤滑剤と、それを使用して加工する方法を
提供することにある。 【解決手段】 窒素と植物性油のミストとを切換及び
混合可能の制御バルブ６を介して吐出する、窒素を冷却
した気体潤滑剤、窒素と植物性油のミストとを混合した
気体潤滑剤、窒素と植物性油のミストとを混合してから
冷却した気体潤滑剤、又は冷却した窒素と植物性油のミ
ストとを混合した気体潤滑剤を、ノズル９より機械加工
部に向かって噴射することを特徴とする気体潤滑剤によ
るワークの加工方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワークを切削、研
削あるいは研摩などの機械加工を行う際に、潤滑作用と
冷却作用を与える気体による潤滑剤と、該気体潤滑剤を
使用してワークを加工する方法と、前記気体潤滑剤を生
成する装置に関する。
削あるいは研摩などの機械加工を行う際に、潤滑作用と
冷却作用を与える気体による潤滑剤と、該気体潤滑剤を
使用してワークを加工する方法と、前記気体潤滑剤を生
成する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の潤滑剤は、一般に切削油剤とも称
され、水溶性と不水溶性のものとがあり、周知のように
ワーク、工具、工作機械の温度変化を減少し、加工精度
を向上し、更に工具や工作機械の耐久性を向上すると共
に、切削屑や切削粉を排除するために必然的に用いられ
るものである。
され、水溶性と不水溶性のものとがあり、周知のように
ワーク、工具、工作機械の温度変化を減少し、加工精度
を向上し、更に工具や工作機械の耐久性を向上すると共
に、切削屑や切削粉を排除するために必然的に用いられ
るものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この潤滑油は
大量に使用され、加工時には潤滑油が周囲に霧状に飛散
し、作業者に降りかかり、工場内にその臭いが充満する
などの作業環境を悪化するものであり、また使用後の潤
滑油は焼却処理されるものであるが、その焼却のための
経費が嵩み、その上有害なダイオキシンや二酸化炭素が
発生して公害を招く問題があった。
大量に使用され、加工時には潤滑油が周囲に霧状に飛散
し、作業者に降りかかり、工場内にその臭いが充満する
などの作業環境を悪化するものであり、また使用後の潤
滑油は焼却処理されるものであるが、その焼却のための
経費が嵩み、その上有害なダイオキシンや二酸化炭素が
発生して公害を招く問題があった。
【０００４】本発明は以上の問題を解決することにあ
り、使用後の廃棄処理が不要乃至殆ど不要となり、ワー
クの機械加工時に発生する熱劣化を防止し、工具の寿命
を更に増大できることを目的として提供することにあ
る。
り、使用後の廃棄処理が不要乃至殆ど不要となり、ワー
クの機械加工時に発生する熱劣化を防止し、工具の寿命
を更に増大できることを目的として提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による解決手段
は、機械加工部に向かって噴射する潤滑剤が、窒素ガス
を冷却してなることを特徴とする。
は、機械加工部に向かって噴射する潤滑剤が、窒素ガス
を冷却してなることを特徴とする。
【０００６】窒素ガスは、液体窒素によるか、あるいは
窒素ガス発生装置によって得る。また冷却手段は、電気
などのエネルギーによって得られる冷気内に窒素ガスを
通過するか、あるいはボルテックスの原理、即ちチュー
ブの供給口から入った高圧ガスが、チューブ内を高速回
転の渦流となって進み、熱風と冷風に分かれる原理を利
用して、窒素ガスを冷却する場合もある。因みに、現時
点での実用範囲は、０〜−６０℃程度であるが、エネル
ギーコスト等を考慮しないのであれば、それ以下でも良
い。
窒素ガス発生装置によって得る。また冷却手段は、電気
などのエネルギーによって得られる冷気内に窒素ガスを
通過するか、あるいはボルテックスの原理、即ちチュー
ブの供給口から入った高圧ガスが、チューブ内を高速回
転の渦流となって進み、熱風と冷風に分かれる原理を利
用して、窒素ガスを冷却する場合もある。因みに、現時
点での実用範囲は、０〜−６０℃程度であるが、エネル
ギーコスト等を考慮しないのであれば、それ以下でも良
い。
【０００７】機械加工部に向かって噴射する潤滑剤が、
窒素と植物性油のミストとを混合してなるものでも良
い。その際、当該植物性ミストと混合する窒素は、前記
のごとく冷却された窒素の他、冷却されていない非冷却
窒素を用いる場合もある。
窒素と植物性油のミストとを混合してなるものでも良
い。その際、当該植物性ミストと混合する窒素は、前記
のごとく冷却された窒素の他、冷却されていない非冷却
窒素を用いる場合もある。
【０００８】窒素を冷却する手段には、機械加工部に向
かって噴射する潤滑剤が、窒素と植物性油のミストとを
混合して冷却してなることを特徴とするものと、機械加
工部に向かって噴射する潤滑剤が、冷却した窒素と植物
性油のミストとを混合してなることを特徴とするものが
ある。
かって噴射する潤滑剤が、窒素と植物性油のミストとを
混合して冷却してなることを特徴とするものと、機械加
工部に向かって噴射する潤滑剤が、冷却した窒素と植物
性油のミストとを混合してなることを特徴とするものが
ある。
【０００９】ノズルから噴射する気体潤滑剤の流量は、
１０〜１０００リットル／ｍｉｎ程度、その吐出圧は、
０．０１〜１．０ＭＰａ程度、流速は、１〜５５００ｍ
／ｓｅｃ程度が適当であるが、ワークの材質や加工内容
その他に応じて適宜調整すればよい。
１０〜１０００リットル／ｍｉｎ程度、その吐出圧は、
０．０１〜１．０ＭＰａ程度、流速は、１〜５５００ｍ
／ｓｅｃ程度が適当であるが、ワークの材質や加工内容
その他に応じて適宜調整すればよい。
【００１０】上記の植物性油のミストは、ワークの材質
によっても異なるが微量混合するもので、例えば１時間
に１〜５０程度の単位内の数ミリリットル加えるもので
あって、タップ加工、リーマー加工、超精密仕上げ加工
などに適し、しかもそれらの工具の摩耗を減少するもの
で、大量に混入しても少量の場合と効果に変わりがな
く、また逆に廃棄処理に困惑するため、ミストは微量で
充分である。
によっても異なるが微量混合するもので、例えば１時間
に１〜５０程度の単位内の数ミリリットル加えるもので
あって、タップ加工、リーマー加工、超精密仕上げ加工
などに適し、しかもそれらの工具の摩耗を減少するもの
で、大量に混入しても少量の場合と効果に変わりがな
く、また逆に廃棄処理に困惑するため、ミストは微量で
充分である。
【００１１】更に上記気体潤滑剤を使用してワークを加
工する方法は、 窒素と植物性油のミストとを切換及び
混合可能の制御バルブを介して吐出する、窒素を冷却し
た気体潤滑剤、窒素と植物性油のミストとを混合した気
体潤滑剤、窒素と植物性油のミストとを混合してから冷
却した気体潤滑剤、または冷却した窒素と植物性油のミ
ストとを混合した気体潤滑剤を、圧力を与えてノズルよ
り機械加工部に向かって噴射することを特徴とする。
工する方法は、 窒素と植物性油のミストとを切換及び
混合可能の制御バルブを介して吐出する、窒素を冷却し
た気体潤滑剤、窒素と植物性油のミストとを混合した気
体潤滑剤、窒素と植物性油のミストとを混合してから冷
却した気体潤滑剤、または冷却した窒素と植物性油のミ
ストとを混合した気体潤滑剤を、圧力を与えてノズルよ
り機械加工部に向かって噴射することを特徴とする。
【００１２】上記のノズルは、一般に知られているパイ
プの先端部を細くしたものの他に、工作機械で従来より
行われているスピンドルスルーあるいはツールスルーの
如くの通孔をも含むものである。
プの先端部を細くしたものの他に、工作機械で従来より
行われているスピンドルスルーあるいはツールスルーの
如くの通孔をも含むものである。
【００１３】そして、上記気体潤滑剤を生成する装置と
しては、窒素発生装置と、植物性油を霧化するミスト発
生装置と、前記窒素発生装置から生じた窒素へ前記植物
性油を霧化して成るミストを混入する制御バルブと、当
該制御バルブで混合されて成るガスを冷却する冷却装置
を具備する気体潤滑剤生成装置や、窒素発生装置と、植
物性油を霧化するミスト発生装置と、前記窒素発生装置
から生じた窒素を冷却する冷却装置と、前記冷却した窒
素へ前記植物性油を霧化して成るミストを混入し得る制
御バルブを具備する気体潤滑剤生成装置が挙げられる。
前記制御バルブは、通常、用途に応じて選択された複数
のバルブから構成されるものであり、必要に応じて前記
窒素発生装置から生じ前記冷却装置を通過していない窒
素へ前記植物性油を霧化して成るミストを混入し得る制
御バルブとして構成することもできる。尚、気体潤滑剤
を噴射するノズルを付設して装置単体で噴射可能な気体
潤滑剤生成装置としても良いし、別個の装置に予め付設
されているノズルを使用する形態、即ち、ノズルを備え
ていない気体潤滑油生成装置として構成しても良い。
又、上記各構成要素を制御するコントローラを適宜付設
し、たとえば工作機械と連動する自動機として構成して
も良い。
しては、窒素発生装置と、植物性油を霧化するミスト発
生装置と、前記窒素発生装置から生じた窒素へ前記植物
性油を霧化して成るミストを混入する制御バルブと、当
該制御バルブで混合されて成るガスを冷却する冷却装置
を具備する気体潤滑剤生成装置や、窒素発生装置と、植
物性油を霧化するミスト発生装置と、前記窒素発生装置
から生じた窒素を冷却する冷却装置と、前記冷却した窒
素へ前記植物性油を霧化して成るミストを混入し得る制
御バルブを具備する気体潤滑剤生成装置が挙げられる。
前記制御バルブは、通常、用途に応じて選択された複数
のバルブから構成されるものであり、必要に応じて前記
窒素発生装置から生じ前記冷却装置を通過していない窒
素へ前記植物性油を霧化して成るミストを混入し得る制
御バルブとして構成することもできる。尚、気体潤滑剤
を噴射するノズルを付設して装置単体で噴射可能な気体
潤滑剤生成装置としても良いし、別個の装置に予め付設
されているノズルを使用する形態、即ち、ノズルを備え
ていない気体潤滑油生成装置として構成しても良い。
又、上記各構成要素を制御するコントローラを適宜付設
し、たとえば工作機械と連動する自動機として構成して
も良い。
【００１４】前記窒素発生装置は、液体窒素を使用した
ものでも良いし、空気から高圧の窒素を得る形態の窒素
ガス発生装置（膜式、吸着式その他現在用いられている
方式のいずれを選択しても良い。）を具備したものでも
良い。これらの気体潤滑剤生成装置は、８０〜５００リ
ットル／ｍｉｎ程度の能力を持っていれば、移動式ユニ
ット化して構成することによって、高い能力を有してい
なくとも、適宜移動させて、複数の加工機に対し付属装
置として用いることができる。又、大流量の窒素発生装
置を用いれば、複数の加工機に対して同時に気体潤滑剤
を供給することもできる。
ものでも良いし、空気から高圧の窒素を得る形態の窒素
ガス発生装置（膜式、吸着式その他現在用いられている
方式のいずれを選択しても良い。）を具備したものでも
良い。これらの気体潤滑剤生成装置は、８０〜５００リ
ットル／ｍｉｎ程度の能力を持っていれば、移動式ユニ
ット化して構成することによって、高い能力を有してい
なくとも、適宜移動させて、複数の加工機に対し付属装
置として用いることができる。又、大流量の窒素発生装
置を用いれば、複数の加工機に対して同時に気体潤滑剤
を供給することもできる。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明を実施形態によって説明す
る。本発明によるワークの加工方法に用いる気体潤滑剤
生成装置は、窒素発生装置２と、植物性油を霧化するミ
スト発生装置３と、前記窒素発生装置２から生じた窒素
へ前記植物性油を霧化して成るミストを混入する制御バ
ルブ６と、当該制御バルブ６で混合されて成るガスを冷
却する冷却装置７と、冷却されたガスを噴射するノズル
９と、制御バルブ６の開閉及びノズル９の噴射方向を制
御するコントローラ１０で構成される。
る。本発明によるワークの加工方法に用いる気体潤滑剤
生成装置は、窒素発生装置２と、植物性油を霧化するミ
スト発生装置３と、前記窒素発生装置２から生じた窒素
へ前記植物性油を霧化して成るミストを混入する制御バ
ルブ６と、当該制御バルブ６で混合されて成るガスを冷
却する冷却装置７と、冷却されたガスを噴射するノズル
９と、制御バルブ６の開閉及びノズル９の噴射方向を制
御するコントローラ１０で構成される。
【００１６】図１にフローによって示しているように、
コンプレッサー１付きの窒素発生装置２によって空気か
ら高圧の窒素を得る一方、植物性油を霧化するミスト発
生装置３によって植物性油のミストを発生し、上記双方
の輸送管４，５を、相互に切換て一方のみ通過でき、し
かも流量を調節することができる共に、双方共に通過し
て双方を混合することができる制御バルブ６に連結し、
該制御バルブ６を通過したガスを冷却装置７内を通過す
ることにより気体潤滑剤が生成され、この気体潤滑剤を
供給管８を通じてノズル９より噴射するものである。
尚、前記制御バルブ６は工作機械の制御系からの指令に
よっても作動するコントローラ１０によって切換及び絞
り作動を行うように成っている。
コンプレッサー１付きの窒素発生装置２によって空気か
ら高圧の窒素を得る一方、植物性油を霧化するミスト発
生装置３によって植物性油のミストを発生し、上記双方
の輸送管４，５を、相互に切換て一方のみ通過でき、し
かも流量を調節することができる共に、双方共に通過し
て双方を混合することができる制御バルブ６に連結し、
該制御バルブ６を通過したガスを冷却装置７内を通過す
ることにより気体潤滑剤が生成され、この気体潤滑剤を
供給管８を通じてノズル９より噴射するものである。
尚、前記制御バルブ６は工作機械の制御系からの指令に
よっても作動するコントローラ１０によって切換及び絞
り作動を行うように成っている。
【００１７】更に別の実施形態としては、窒素発生装置
１２と、植物性油を霧化するミスト発生装置１３と、前
記窒素発生装置１２から生じた窒素を冷却する冷却装置
１４と、前記冷却した窒素へ前記植物性油を霧化して成
るミストを混入し得る制御バルブ１５と、当該制御バル
ブ１５の切換或いは開閉動作によってガスを噴射するノ
ズル１６と、前記制御バルブ１５の開閉、ノズル１６の
噴射方向、冷却装置１４の稼働、窒素発生装置１２の稼
働、及びコンプレッサー１７の稼働を制御するコントロ
ーラ１８で構成された気体潤滑剤生成装置も挙げられ
る。
１２と、植物性油を霧化するミスト発生装置１３と、前
記窒素発生装置１２から生じた窒素を冷却する冷却装置
１４と、前記冷却した窒素へ前記植物性油を霧化して成
るミストを混入し得る制御バルブ１５と、当該制御バル
ブ１５の切換或いは開閉動作によってガスを噴射するノ
ズル１６と、前記制御バルブ１５の開閉、ノズル１６の
噴射方向、冷却装置１４の稼働、窒素発生装置１２の稼
働、及びコンプレッサー１７の稼働を制御するコントロ
ーラ１８で構成された気体潤滑剤生成装置も挙げられ
る。
【００１８】当該気体潤滑剤生成装置では、図４にフロ
ーによって示しているように、コンプレッサー１７付き
の膜式窒素発生装置１２によって空気から純度９７〜９
９％の高圧の窒素を１５０〜１６５リットル／ｍｉｎで
得て冷却装置１４内を通過することにより−３６〜−４
０℃に冷却した窒素から成る気体潤滑剤が生成され、一
方では、植物性油を霧化するミスト発生装置１３によっ
て植物性油のミストが生成される。
ーによって示しているように、コンプレッサー１７付き
の膜式窒素発生装置１２によって空気から純度９７〜９
９％の高圧の窒素を１５０〜１６５リットル／ｍｉｎで
得て冷却装置１４内を通過することにより−３６〜−４
０℃に冷却した窒素から成る気体潤滑剤が生成され、一
方では、植物性油を霧化するミスト発生装置１３によっ
て植物性油のミストが生成される。
【００１９】前記ミスト発生装置１３は、潤滑油たる植
物性油を霧化するものであるが、従来の空気（Ａｉｒ）
を用いるものとは異なって、窒素を用いてミストを生成
するものである。そして、前記制御バルブ１５により、
使用する植物性油の成分に応じたミスト生成用窒素を、
冷却したものとそうでないものから選択して使い分けら
れる様にしてある。
物性油を霧化するものであるが、従来の空気（Ａｉｒ）
を用いるものとは異なって、窒素を用いてミストを生成
するものである。そして、前記制御バルブ１５により、
使用する植物性油の成分に応じたミスト生成用窒素を、
冷却したものとそうでないものから選択して使い分けら
れる様にしてある。
【００２０】この例における制御バルブは、前記冷却窒
素を冷却装置１４からノズル１６へ送る為の輸送管１９
を開閉するバルブ、冷却装置１４を通してない非冷却窒
素を窒素発生装置１２からノズル１６へ送る為の輸送管
２３を開閉するバルブ、前記冷却窒素を冷却装置１４か
らミスト発生装置１３へ送る為の輸送管２２を開閉する
バルブ、及び前記非冷却窒素を窒素発生装置１２からミ
スト発生装置１３へ送る為の輸送管２１を開閉するバル
ブを含んでおり、各バルブの開閉状況を個々に切換て、
生成すべき気体潤滑剤の性状を決定する。
素を冷却装置１４からノズル１６へ送る為の輸送管１９
を開閉するバルブ、冷却装置１４を通してない非冷却窒
素を窒素発生装置１２からノズル１６へ送る為の輸送管
２３を開閉するバルブ、前記冷却窒素を冷却装置１４か
らミスト発生装置１３へ送る為の輸送管２２を開閉する
バルブ、及び前記非冷却窒素を窒素発生装置１２からミ
スト発生装置１３へ送る為の輸送管２１を開閉するバル
ブを含んでおり、各バルブの開閉状況を個々に切換て、
生成すべき気体潤滑剤の性状を決定する。
【００２１】この例では、輸送管２３のみを開くことに
よる非冷却窒素のみから成る気体潤滑剤、輸送管１９の
みを開くことによる冷却窒素のみから成る気体潤滑剤、
輸送管２１のみ又は輸送管２３、２１を開くことによる
非冷却窒素とミストから成る気体潤滑剤、輸送管２２の
み又は輸送管１９、２２を開くことによる冷却窒素とミ
ストから成る気体潤滑剤等、種々の気体潤滑剤がノズル
１６から噴出する際に生成され、各輸送管のバルブとし
て流量調節弁を使用すれば、各々の流量を調節すること
ができる。
よる非冷却窒素のみから成る気体潤滑剤、輸送管１９の
みを開くことによる冷却窒素のみから成る気体潤滑剤、
輸送管２１のみ又は輸送管２３、２１を開くことによる
非冷却窒素とミストから成る気体潤滑剤、輸送管２２の
み又は輸送管１９、２２を開くことによる冷却窒素とミ
ストから成る気体潤滑剤等、種々の気体潤滑剤がノズル
１６から噴出する際に生成され、各輸送管のバルブとし
て流量調節弁を使用すれば、各々の流量を調節すること
ができる。
【００２２】また前記ノズル９，１６は、気体潤滑剤を
加工部位に確実に噴射する必要があるから、噴射方向の
正確さを決定する主要素であるところの、前記気体潤滑
剤の流量や吐出圧や流速を満足する必要がある。この必
要条件を満たした実績のある口径としては１ｍｍ〜１０
ｍｍ程度が挙げられるが、好ましい実例を挙げると、φ
３．３ｍｍの冷却窒素吐出ノズルと、φ２．０ｍｍの植
物性油ミスト吐出ノズルを相互に吐出口を揃えて配設し
一体化したものがその一例となる。この例によって使用
される植物性油は、人体及び環境に優しい生分解性のも
のであれば良く、例えば、脂肪酸アミン（ＲＣＯＯＨ・
ＨＮ（ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ）2）を主体とするものが挙げら
れ、その使用量は１０〜５０ミリリットル／ｈとなる。
加工部位に確実に噴射する必要があるから、噴射方向の
正確さを決定する主要素であるところの、前記気体潤滑
剤の流量や吐出圧や流速を満足する必要がある。この必
要条件を満たした実績のある口径としては１ｍｍ〜１０
ｍｍ程度が挙げられるが、好ましい実例を挙げると、φ
３．３ｍｍの冷却窒素吐出ノズルと、φ２．０ｍｍの植
物性油ミスト吐出ノズルを相互に吐出口を揃えて配設し
一体化したものがその一例となる。この例によって使用
される植物性油は、人体及び環境に優しい生分解性のも
のであれば良く、例えば、脂肪酸アミン（ＲＣＯＯＨ・
ＨＮ（ＣＨ2ＣＨ2ＯＨ）2）を主体とするものが挙げら
れ、その使用量は１０〜５０ミリリットル／ｈとなる。
【００２３】確実に照準し得る構造としては、図２の
（イ）（ロ）に示しているように、上下に３個乃至複数
個のノズル９，１６を配設し、ワークＷの高さや当該ワ
ークＷとツールＴとの接点の高さ違いによって対応し得
る適切な位置に設けたノズル９，１６より気体潤滑剤を
噴射するもので、その選択は、前記コントローラ１０，
１８に選択指示する制御装置を装備して、その指令によ
って行うようになっている。
（イ）（ロ）に示しているように、上下に３個乃至複数
個のノズル９，１６を配設し、ワークＷの高さや当該ワ
ークＷとツールＴとの接点の高さ違いによって対応し得
る適切な位置に設けたノズル９，１６より気体潤滑剤を
噴射するもので、その選択は、前記コントローラ１０，
１８に選択指示する制御装置を装備して、その指令によ
って行うようになっている。
【００２４】更にノズル９，１６を適切な部位に噴射す
る他の例として、図３に示しているように、１本又は複
数のノズル９，１６を支持部材１１に揺動自在に設け、
この場合も前記コントローラ１０，１８によって変向す
るように構成したり、ノズル９，１６を平行移動可能に
設け、同じくコントローラ１０，１８によって噴射位置
を変更するように構成したりする。尚、ノズル９，１６
の姿勢を変更する機構には、種々あるが、例えば図示し
てないが、ノズルよりその長手方向に対して直交して突
設した軸を枢支し、該軸をラックとピニオンによって回
転するか、クランク運動によって変向することができ
る。また、ノズル９，１６の位置を平行移動する機構と
しては、シリンダ機構やラックとピニオンによる機構で
ノズル９，１６を進退させる機構が挙げられる。
る他の例として、図３に示しているように、１本又は複
数のノズル９，１６を支持部材１１に揺動自在に設け、
この場合も前記コントローラ１０，１８によって変向す
るように構成したり、ノズル９，１６を平行移動可能に
設け、同じくコントローラ１０，１８によって噴射位置
を変更するように構成したりする。尚、ノズル９，１６
の姿勢を変更する機構には、種々あるが、例えば図示し
てないが、ノズルよりその長手方向に対して直交して突
設した軸を枢支し、該軸をラックとピニオンによって回
転するか、クランク運動によって変向することができ
る。また、ノズル９，１６の位置を平行移動する機構と
しては、シリンダ機構やラックとピニオンによる機構で
ノズル９，１６を進退させる機構が挙げられる。
【００２５】以上の如く構成された気体潤滑剤生成装置
を縦型マシニングに付設し、加工エリアに気体潤滑剤を
吐出させることとする。被削材としてはＳＳ４００用
い、工具：φ１０一般用二刃ショート・スクエア・エン
ドミル、切削条件として、回転数：１５００ｒｐｍ、送
り：２１０ｍｍ／ｍｉｎ、切削速度：４７．１ｍ／ｍｉ
ｎ、送り量：０．１４ｍｍ／ｒｅｖ、加工方法が、ダウ
ンカットにて径方向に１．０ｍ、軸方向に１０．０ｍｍ
で切り込みを行うという条件で従来の潤滑油による湿式
の加工法と比べた結果、表面粗さ測定器で測定した面粗
度は、従来法と同等以上の精度が得られ、刃物の寿命に
あっても、切削長にして従来法の少なくとも二倍以上に
延びるという結果を得た。
を縦型マシニングに付設し、加工エリアに気体潤滑剤を
吐出させることとする。被削材としてはＳＳ４００用
い、工具：φ１０一般用二刃ショート・スクエア・エン
ドミル、切削条件として、回転数：１５００ｒｐｍ、送
り：２１０ｍｍ／ｍｉｎ、切削速度：４７．１ｍ／ｍｉ
ｎ、送り量：０．１４ｍｍ／ｒｅｖ、加工方法が、ダウ
ンカットにて径方向に１．０ｍ、軸方向に１０．０ｍｍ
で切り込みを行うという条件で従来の潤滑油による湿式
の加工法と比べた結果、表面粗さ測定器で測定した面粗
度は、従来法と同等以上の精度が得られ、刃物の寿命に
あっても、切削長にして従来法の少なくとも二倍以上に
延びるという結果を得た。
【００２６】尚、気体潤滑剤をノズルによって加工部位
に噴射する場合のみに限ることがなく、従来行われてい
るスピンドルスルー方式、あるいはツールスルー方式に
よって供給する場合もある。
に噴射する場合のみに限ることがなく、従来行われてい
るスピンドルスルー方式、あるいはツールスルー方式に
よって供給する場合もある。
【００２７】
【発明の効果】本発明による窒素ガスによる気体潤滑剤
であれば、当該窒素ガスが不活性ガスである為に、機械
の加工部位に噴射することにより、該部位が窒素ガスに
よる雰囲気によって包まれ、空気即ち酸素を遮断した状
態で加工されることから、機械の加工部分は勿論工具及
びワークの酸化を防止することができる。又、窒素が加
工エリアに満たされることによって、加工中に火花が発
生しなくなり、マグネシウム合金などの可燃性ワークの
加工も可能となる。しかも、窒素の噴射力で切粉や切削
屑を加工部位より放出することができ、しかも窒素ガス
であるから、噴射した後の回収処理が不要となるもの
で、省エネルギー化と省資源化を図ることができるよう
になる。
であれば、当該窒素ガスが不活性ガスである為に、機械
の加工部位に噴射することにより、該部位が窒素ガスに
よる雰囲気によって包まれ、空気即ち酸素を遮断した状
態で加工されることから、機械の加工部分は勿論工具及
びワークの酸化を防止することができる。又、窒素が加
工エリアに満たされることによって、加工中に火花が発
生しなくなり、マグネシウム合金などの可燃性ワークの
加工も可能となる。しかも、窒素の噴射力で切粉や切削
屑を加工部位より放出することができ、しかも窒素ガス
であるから、噴射した後の回収処理が不要となるもの
で、省エネルギー化と省資源化を図ることができるよう
になる。
【００２８】その上、窒素ガスが冷却してあるから、ワ
ーク及び工具に発生する熱を取り、熱による酸化及び歪
みを防止し、従来の潤滑油であると、切削屑が紫色に変
色しているが、本発明の気体潤滑剤であると全く変色さ
れず、切り屑の再生時の歩留まりが良好になるものであ
る。
ーク及び工具に発生する熱を取り、熱による酸化及び歪
みを防止し、従来の潤滑油であると、切削屑が紫色に変
色しているが、本発明の気体潤滑剤であると全く変色さ
れず、切り屑の再生時の歩留まりが良好になるものであ
る。
【００２９】本発明の窒素ガスと植物性油のミストとを
混合し且つ冷却した請求項３記載の気体潤滑剤であれ
ば、上記の作用効果に加えて、植物性油のミストが混合
されているので、工具のワークに対する滑りが良好にな
り、特に精密仕上げに最適の効果を発揮すると共に、工
具の耐用期間を延ばすことができるようになる。尚、植
物性油のミストの混合によって窒素ガスが冷却されなく
とも、所定の効果が得られる場合もある。
混合し且つ冷却した請求項３記載の気体潤滑剤であれ
ば、上記の作用効果に加えて、植物性油のミストが混合
されているので、工具のワークに対する滑りが良好にな
り、特に精密仕上げに最適の効果を発揮すると共に、工
具の耐用期間を延ばすことができるようになる。尚、植
物性油のミストの混合によって窒素ガスが冷却されなく
とも、所定の効果が得られる場合もある。
【００３０】又、請求項４記載の気体潤滑剤によれば、
冷却済みの窒素ガスとミストとを混合する手段が採ら
れ、混合した後に冷却するという措置が採られないの
で、ミストの結露を抑制し加工エリアの温度を引き下げ
ることができる。
冷却済みの窒素ガスとミストとを混合する手段が採ら
れ、混合した後に冷却するという措置が採られないの
で、ミストの結露を抑制し加工エリアの温度を引き下げ
ることができる。
【００３１】また、上記気体潤滑剤を使用して加工する
方法によれば、本発明による気体潤滑剤及び気体潤滑剤
生成装置を、既設の工作機械に対して適用することがで
き、しかも機械の制御指令系から派生する信号でコント
ローラを作動することができ、加工の能率を一段と向上
することができるようになる。
方法によれば、本発明による気体潤滑剤及び気体潤滑剤
生成装置を、既設の工作機械に対して適用することがで
き、しかも機械の制御指令系から派生する信号でコント
ローラを作動することができ、加工の能率を一段と向上
することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による気体潤滑剤を使用して加工する際
の気体潤滑剤の供給経路を示すフロー図である。
の気体潤滑剤の供給経路を示すフロー図である。
【図２】（イ）（ロ）ノズルの配置例を示す説明図であ
る。
る。
【図３】ノズルの他の配置例を示す説明図である。
【図４】本発明による気体潤滑剤を使用して加工する際
の気体潤滑剤の供給経路を示すフロー図である。
の気体潤滑剤の供給経路を示すフロー図である。
２，１２ 窒素発生装置 ３，１３ ミスト発生装置 ６，１５ 制御バルブ ７，１４ 冷却装置 ９ ノズル
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ１０Ｎ 50:06
Claims (9)
- 【請求項１】 機械加工部に向かって噴射する潤滑剤
が、窒素を冷却してなることを特徴とする気体潤滑剤。 - 【請求項２】 機械加工部に向かって噴射する潤滑剤
が、窒素と植物性油のミストとを混合してなることを特
徴とする気体潤滑剤。 - 【請求項３】 機械加工部に向かって噴射する潤滑剤
が、窒素と植物性油のミストとを混合して冷却してなる
ことを特徴とする気体潤滑剤。 - 【請求項４】 機械加工部に向かって噴射する潤滑剤
が、冷却した窒素と植物性油のミストとを混合してなる
ことを特徴とする気体潤滑剤。 - 【請求項５】 窒素と植物性油のミストとを切換及び混
合可能の制御バルブ（６）を介して吐出する、窒素を冷
却した請求項１に記載の気体潤滑剤、または窒素と植物
性油のミストとを混合してから冷却した請求項３に記載
の気体潤滑剤をノズル（９）より機械加工部に向かって
噴射することを特徴とする気体潤滑剤によるワークの加
工方法。 - 【請求項６】 窒素と植物性油のミストとを切換及び混
合可能の制御バルブ（１５）を介して吐出する、窒素と
植物性油のミストとを混合した請求項２に記載の気体潤
滑剤、または冷却した窒素と植物性油のミストとを混合
した請求項４に記載の気体潤滑剤をノズル（１６）より
機械加工部に向かって噴射することを特徴とする気体潤
滑剤によるワークの加工方法。 - 【請求項７】 窒素発生装置（２）と、植物性油を霧化
するミスト発生装置（３）と、前記窒素発生装置（２）
から生じた窒素へ前記植物性油を霧化して成るミストを
混入する制御バルブ（６）と、当該制御バルブ（６）で
混合されて成るガスを冷却する冷却装置（７）を具備す
る気体潤滑剤生成装置。 - 【請求項８】 窒素発生装置（１２）と、植物性油を霧
化するミスト発生装置（１３）と、前記窒素発生装置
（１２）から生じた窒素を冷却する冷却装置（１４）
と、前記窒素発生装置（１２）から生じた窒素と前記冷
却装置（１４）を通過して冷却された窒素へ前記植物性
油を霧化して成るミストを混入し得る制御バルブ（１
５）を具備する気体潤滑剤生成装置。 - 【請求項９】 前記窒素発生装置（１２）から生じ前記
冷却装置（１４）を通過していない窒素へ前記植物性油
を霧化して成るミストを混入し得る制御バルブ（１５）
を具備する前記請求項８記載の気体潤滑剤生成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10351693A JP3096282B2 (ja) | 1997-12-12 | 1998-12-10 | 気体潤滑剤生成装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34296297 | 1997-12-12 | ||
| JP9-342962 | 1997-12-12 | ||
| JP10351693A JP3096282B2 (ja) | 1997-12-12 | 1998-12-10 | 気体潤滑剤生成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11246881A true JPH11246881A (ja) | 1999-09-14 |
| JP3096282B2 JP3096282B2 (ja) | 2000-10-10 |
Family
ID=26577391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10351693A Expired - Fee Related JP3096282B2 (ja) | 1997-12-12 | 1998-12-10 | 気体潤滑剤生成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3096282B2 (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001030945A1 (fr) * | 1999-10-25 | 2001-05-03 | Nippon Mitsubishi Oil Corporation | Composition de fluide pour systeme de coupe ou de meulage utilisant une quantite de fluide a peine decelable |
| JP2006052413A (ja) * | 1999-10-25 | 2006-02-23 | Nippon Oil Corp | 極微量油剤供給式切削・研削加工用油剤組成物 |
| JP2006052414A (ja) * | 1999-10-25 | 2006-02-23 | Nippon Oil Corp | 極微量油剤供給式切削・研削加工用油剤組成物 |
| JP2006052415A (ja) * | 1999-10-25 | 2006-02-23 | Nippon Oil Corp | 極微量油剤供給式切削・研削加工用油剤組成物 |
| JP2006083397A (ja) * | 1999-10-25 | 2006-03-30 | Nippon Oil Corp | 極微量油剤供給式切削・研削加工用油剤組成物 |
| US7595286B2 (en) | 2001-04-06 | 2009-09-29 | Nippon Oil Corporation | Oil composition for cutting and grinding by minimal quantity lubrication system |
| US7723276B2 (en) | 2001-04-06 | 2010-05-25 | Nippon Oil Corporation | Oil for cutting and grinding by ultra low volume oil feed system and for sliding surface and method for cutting and grinding by ultra low volume feed system using the oil |
| US20120198671A1 (en) * | 2011-02-07 | 2012-08-09 | Moshe Israel Meidar | Machining device for machining crankshafts and a machining system having such a machining device |
| US8240235B2 (en) | 2006-09-11 | 2012-08-14 | Nippon Oil Corporation | Method of minimal quantity lubrication cutting/grinding processing and oil composition used therefor |
| KR101300691B1 (ko) * | 2011-04-21 | 2013-08-26 | 스마트엔지니어링(주) | 초음파발생기를 적용한 절삭유분사장치 |
| WO2014065443A1 (ko) * | 2012-10-23 | 2014-05-01 | 스마트엔지니어링(주) | 초음파발생기를 적용한 절삭유분사장치 |
| KR20160050462A (ko) * | 2014-10-29 | 2016-05-11 | 서울과학기술대학교 산학협력단 | 연성 피가공물의 동결식 가공장치 |
| JP2021065948A (ja) * | 2019-10-18 | 2021-04-30 | 株式会社タンガロイ | 切削工具 |
| CN113784818A (zh) * | 2019-04-18 | 2021-12-10 | 乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司 | 用于将低温流体供应至机加工机器的方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101760270B1 (ko) | 2015-09-09 | 2017-07-24 | 주식회사 대덕지에스 | 경량재료 및 이를 이용한 입체구조물공법 |
-
1998
- 1998-12-10 JP JP10351693A patent/JP3096282B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006052413A (ja) * | 1999-10-25 | 2006-02-23 | Nippon Oil Corp | 極微量油剤供給式切削・研削加工用油剤組成物 |
| JP2006052414A (ja) * | 1999-10-25 | 2006-02-23 | Nippon Oil Corp | 極微量油剤供給式切削・研削加工用油剤組成物 |
| JP2006052415A (ja) * | 1999-10-25 | 2006-02-23 | Nippon Oil Corp | 極微量油剤供給式切削・研削加工用油剤組成物 |
| JP2006083397A (ja) * | 1999-10-25 | 2006-03-30 | Nippon Oil Corp | 極微量油剤供給式切削・研削加工用油剤組成物 |
| WO2001030945A1 (fr) * | 1999-10-25 | 2001-05-03 | Nippon Mitsubishi Oil Corporation | Composition de fluide pour systeme de coupe ou de meulage utilisant une quantite de fluide a peine decelable |
| US7595286B2 (en) | 2001-04-06 | 2009-09-29 | Nippon Oil Corporation | Oil composition for cutting and grinding by minimal quantity lubrication system |
| US7723276B2 (en) | 2001-04-06 | 2010-05-25 | Nippon Oil Corporation | Oil for cutting and grinding by ultra low volume oil feed system and for sliding surface and method for cutting and grinding by ultra low volume feed system using the oil |
| US7838472B2 (en) | 2001-04-06 | 2010-11-23 | Nippon Oil Corporation | Oil composition for cutting and grinding by minimal quantity lubrication system |
| US8240235B2 (en) | 2006-09-11 | 2012-08-14 | Nippon Oil Corporation | Method of minimal quantity lubrication cutting/grinding processing and oil composition used therefor |
| US20120198671A1 (en) * | 2011-02-07 | 2012-08-09 | Moshe Israel Meidar | Machining device for machining crankshafts and a machining system having such a machining device |
| US8881352B2 (en) * | 2011-02-07 | 2014-11-11 | Moshe Israel Meidar | Machining device for machining crankshafts and a machining system having such a machining device |
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| WO2014065443A1 (ko) * | 2012-10-23 | 2014-05-01 | 스마트엔지니어링(주) | 초음파발생기를 적용한 절삭유분사장치 |
| KR20160050462A (ko) * | 2014-10-29 | 2016-05-11 | 서울과학기술대학교 산학협력단 | 연성 피가공물의 동결식 가공장치 |
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