KR100628346B1 - Method of supplying process liquid in a machine tool and apparatus therefor - Google Patents
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Abstract
종래의 처리액의 효용을 유지한 채 펌프(21)의 소비동력 및 소비동력량을 종래에 비교해서 대폭 저감시키는 처리액 공급 방법과 그 장치를 제공하는 것으로서, 공작기계에 있어서 작업물 고정대(2)나 이것에 고정된 작업물(w) 등의 필요개소에 처리액 또는 세정액 등의 처리액(s)을 간헐적으로 공급할 때, 공작기계 상의 적당한 높이에 설치된 서브 탱크(20)에 축적된 처리액(s)을 중력작용에 의해 흘러내보내고 상기 필요개소에 공급하도록 하고, 한편으로는 이와 같이 공급된 처리액(s)을 메인 탱크(19) 내에 회수하고, 이 탱크(19) 내의 처리액을 펌프(21)로 서브 탱크(20)에 이송하도록 실시한다.The present invention provides a processing liquid supplying method and apparatus for greatly reducing the power consumption and power consumption of the pump 21 while maintaining the utility of the conventional processing liquid. ) And the processing liquid accumulated in the sub tank 20 provided at an appropriate height on the machine tool when intermittently supplying the processing liquid or the processing liquid s, such as the cleaning liquid, to a required location such as the workpiece w fixed thereto. (s) is flowed out by the gravity action and supplied to the required place, and on the other hand, the processing liquid s thus supplied is recovered in the main tank 19, and the processing liquid in the tank 19 is pumped. It carries out so that it may transfer to the sub tank 20 by (21).
Description
도 1은 본 발명에 관한 공작기계에 있어서의 처리액 공급장치의 일부를 생략한 정면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The front view which abbreviate | omitted a part of process liquid supply apparatus in the machine tool which concerns on this invention.
도 2는 상기 공작기계에 있어서의 처리액 공급장치의 측면도.2 is a side view of a processing liquid supply device in the machine tool.
도 3은 상기 공작기계의 처리액 공급계통을 나타내는 도면.3 is a view showing a processing liquid supply system of the machine tool.
도 4은 종래의 공작기계의 처리액 공급계통을 나타내는 도면.4 is a view showing a processing liquid supply system of a conventional machine tool.
본발명은, 공작기계에 있어서의 처리액 공급 방법과, 그 장치에 관한 것이다. 여기서, 처리액이란 처리액 또는 세정액을 말한다.This invention relates to the processing liquid supply method in a machine tool, and its apparatus. Here, the treatment liquid means a treatment liquid or a washing liquid.
도 4는 종래의 공작기계에 있어서의 처리액 공급장치의 일례를 나타내고 있고, 작업물 고정대나 이것에 고정된 작업물(w) 등의 처리액 공급 필요개소에 공급된 처리액(s)을 회수하기 위한 탱크(19)와, 이 탱크(19) 내의 처리액(s)을 이송하기 위한 펌프(21)와, 이 펌프(21)로부터 이송된 처리액(s)을 상기 처리액 공급 필요개소에 임의시에 공급하기 위한 통액로 수단(22a)을 구비하고 있다.Fig. 4 shows an example of the processing liquid supply apparatus in the conventional machine tool, and recovers the processing liquid s supplied to the processing liquid supply necessary points such as the workpiece holder and the workpiece w fixed thereto. The
공작기계에 의한 기계가공에서 생긴 잘라낸 부스러기는 작업물(w)이나 작업물 고정대 등에 부착되거나 퇴적하거나 하지만, 이들 잘라낸 부스러기는 다음 작업물(w)을 작업물 고정대 상에 정확하게 고정하기 위해서, 작업물(w)의 가공이 종료됐을 때에 작업물 고정대 상에 잔존시키지 않을 필요가 있으며, 이 필요에 응하기 위해서, 작업물(w)의 가공 중이나 가공 종료시에, 기계가공에 의해 생긴 잘라낸 부스러기를 탱크(19)의 유입부를 향해서 씻어 흘려버리기 위해, 적당한 압력의 처리액(s)을 필요한 순간최대유량 이상의 유량으로, 펌프(21) 및 통액로수단(22a)을 거침으로써 연속적으로 공급하는 것이며, 이와 같이 공급된 처리액(s)은 필요에 따라, 작업물(w)과 커팅도구의 마찰 개소에도 공급되는 것이다.Cut scraps generated during machining by a machine tool are attached to or deposited on the workpiece (w) or the work holder, but the cut scraps are used to accurately fix the next work (w) on the work holder. When the processing of (w) is finished, it is not necessary to remain on the workpiece holder, and in order to meet this need, the debris generated by machining during the processing of the workpiece (w) or at the end of the processing is carried out in the tank (19). In order to wash away the inflow portion of the c), the processing liquid s of a suitable pressure is continuously supplied through the
상기한 종래의 펌프(21) 및 통액로수단(22a)에 의한 처리액(s)의 공급에 있어서는, 펌프(21)의 토출능력은 적어도 잘라낸 부스러기를 씻어 흘려버리는 데에 있어서 필요로 되는 순간최대유량 이상의 유량으로 연속적으로 공급할 수 있는 크기인 것이 요청되는 것이다.In the supply of the processing liquid s by the above-described
지금, 상기 순간최대유량이 Q1이고, 처리액 통로수단(22a)의 선단으로부터 유출할 때의 압력이 P0이며, 펌프(21)의 출구로부터 통액로수단(22a)의 말단까지의 압력손실이 P1이라고 하면, 펌프(21)의 소비동력(W1)은 다음 수식, 즉,Now, the instantaneous maximum flow rate is Q1, the pressure at the time of outflow from the tip of the processing liquid passage means 22a is P0, and the pressure loss from the outlet of the
W1=k·Ql·(P0+P1)W1 = kQl (P0 + P1)
으로 나타난다. 여기서, k는 정수이며, (P0+P1)은 펌프(21)의 토출압력이다.Appears. Here, k is an integer and (P0 + P1) is the discharge pressure of the
실제의 공작기계예에 있어서는, 상기 Q1은 대략 200L/min정도이고, 상기 (P0+P1)은 대략 0.3MPa정도이며, 따라서 상기 펌프의 소비동력은 비교적 큰 것이 되고, 1대의 공작기계 전체의 소비동력의 대략 25%를 넘는 것도 적지 않은 것이다.In an actual machine tool example, Q1 is about 200 L / min, and (P0 + P1) is about 0.3 MPa, so the power consumption of the pump is relatively large, and the consumption of the entire machine tool is consumed. More than about 25% of the power is not many.
본 발명은, 이러한 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 기계가공에 의해 생기는 잘라낸 부스러기를 씻어 흘려버리는 능력이나 가공시의 윤활 필요개소에 대한 윤활능력을 유지한 채, 처리액(처리액 또는 세정액)의 공급에 필요로 하는 동력을 저감시키는 것을 목적으로 하는 것이다.This invention is made | formed in view of such a situation, and supplying process liquid (processing liquid or washing liquid), maintaining the ability to wash off the crumbs which arises from a machining process, and the lubrication ability to the lubrication required point at the time of processing. The purpose is to reduce the power required for the purpose.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 처리액 공급 방법에서는, 공작기계에 있어서 작업물 고정대나 이것에 고정된 작업물 등의 필요개소에 처리액 또는 세정액 등의 처리액을 간헐적으로 공급할 때, 적당한 높이에 설치한 서브 탱크에 축적된 처리액을 중력작용에 의해 흘러내보내어 상기 필요개소에 공급하도록 하고, 한편에서는 이와 같이 공급된 처리액을 메인 탱크 내에 회수하고, 이 메인 탱크 내의 처리액을 펌프로 서브 탱크에 이송하도록 실시한다.In order to achieve the above object, in the processing liquid supplying method of the present invention, when a processing liquid such as a processing liquid or a cleaning liquid is intermittently supplied to a necessary part such as a workpiece holder or a workpiece fixed thereto, The processing liquid accumulated in the sub tank installed at the height flows out by gravity action to be supplied to the required place, and on the other hand, the processing liquid thus supplied is collected in the main tank, and the processing liquid in the main tank is pumped. To the sub-tank.
이 발명에 있어서, 서브 탱크에는 일회마다 처리액 공급의 개시시에 그 일회 공급량에 대강 일치한 양의 처리액이 축적된다. 그리고, 이 축적된 처리액이 중력작용에 의해, 작업물 고정대나 이것에 고정된 작업물 등에, 필요 토출압력에 상당하는 전양정(全揚程)(예를 들면 0.5∼10m정도)을 보유한 상태 하에서 또한 필요한 순간최대유량 이상으로 유동하는 상태를 유지하면서 공급된다. 이러한 공급은 작업물 고정대나 작업물에 부착된 잘라낸 부스러기를 씻어 흘려버리기에 특히 효과적으로 작용한다.In this invention, the processing liquid of the quantity which roughly corresponded to the said one time supply amount is accumulate | stored in the sub tank at the start of processing liquid supply every time. Then, under the condition that the accumulated treatment liquid has a total head (for example, about 0.5 to 10 m) corresponding to the required discharge pressure, by the gravitational action, the workpiece holder or the workpiece fixed thereto. It is also supplied while maintaining flow above the maximum flow rate required. This supply works particularly effectively to wash away any work debris or cut debris attached to the work.
또 서브 탱크로부터 작업물 고정대나 작업물에의 처리액의 공급이 정지된 상태라도, 펌프에 의한 서브 탱크에의 처리액의 이송이 가능해지고, 따라서 비교적 작은 토출능력의 펌프라도, 필요량의 처리액이 필요할 때까지 서브 탱크 내에 이송되게 된다.In addition, even when the supply of the processing liquid from the sub tank to the workpiece holder or the workpiece is stopped, the processing liquid can be transferred to the sub tank by the pump, and therefore, even a pump having a relatively small discharge capacity, the processing liquid of the required amount Is transported into the sub tank until it is needed.
따라서, 이 발명에서는, 펌프가 비교적 작은 토출능력밖에 갖지 않고, 또한 서브 탱크 내의 임의점의 처리액의 전양정이 비교적 작아도, 잘라낸 부스러기를 씻어 흘려버리기가 종래와 마찬가지로 정확하게 행해지고, 또 처리액에 의한 윤활 필요개소의 윤활도 종래와 마찬가지로 정확하게 행해진다. 이로 인해, 종래의 처리액의 효용이 유지된 채, 펌프의 소비 동력이 종래에 비교해서 대폭 저감되는 것이다.Therefore, in the present invention, even if the pump has only a relatively small discharge capacity and the total head of the treatment liquid at any point in the sub tank is relatively small, washing and flowing out of the debris is performed exactly as in the prior art, and Lubrication of the required lubrication point is also performed exactly as in the prior art. For this reason, while the utility of the conventional process liquid is maintained, the power consumption of a pump will be drastically reduced compared with the past.
이 때, 본 발명에서는 서브 탱크 내에 필요량의 처리액이 축적되었을 때에, 펌프에 의한 처리액의 이송을 정지시키도록 하는 것이 좋다. 이렇게 하면, 여분의 처리액이 서브 탱크 내에 이송되는 일이 없어지고, 한층 더, 펌프의 소비 동력량은 적어진다.At this time, in the present invention, when the required amount of the processing liquid is accumulated in the sub tank, it is preferable to stop the transfer of the processing liquid by the pump. In this way, excess processing liquid is not transferred to the sub tank, and further, the power consumption of the pump is reduced.
상기에 관한 본 발명의 장치에서는, 작업물 고정대나 이것에 고정된 작업물의 처리액 공급 필요개소에 공급된 처리액이나 세정액 등의 처리액이 흘러드는 것으로 한 메인 탱크와, 상기 작업물 고정대로부터 특정 거리만큼 높은 위치에 설치되어 상기 처리액 공급 필요개소에의 일회 공급량에 대강 일치한 양의 처리액을 축적하는 것으로 한 서브 탱크와, 상기 메인 탱크 내의 처리액을 상기 서브 탱크에 보내기 위한 펌프와, 서브 탱크 내의 처리액을 상기 처리액 공급 필요개소를 향해 임의시에 중력작용에 의해 유출시키는 것으로 한 통액로수단을 구비한 구성으로 한 다.In the apparatus of this invention which concerns on the above, the main tank which the process liquid, such as a process liquid and a washing | cleaning liquid supplied to the process liquid supply required part of the workpiece | work fixed stand and this fixed, flows into, and is identified from the said workpiece holder. A sub tank provided at a position as high as a distance to accumulate a processing liquid of an amount substantially matched to a one-time supply amount to the processing liquid supply necessary point, a pump for sending the processing liquid in the main tank to the sub tank; A liquid passage means for letting the processing liquid in the sub tank out by gravity action at any time toward the processing liquid supplying required portion is provided.
이 발명에 있어서는, 서브 탱크 내에 축적된 일회 공급량에 대강 일치한 양의 처리액이 통액로수단을 거침으로써, 비교적 작은 전양정을 갖는 상태 하에서 또한 필요한 순간최대유량 이상으로 유출하는 상태로 처리액 공급 필요개소에 공급된다. 이러한 공급은 이미 설명한 바와 같이, 작업물 고정대나 작업물에 부착된 잘라낸 부스러기를 씻어 흘려버리기에 특히 효과적으로 작용한다.In the present invention, the processing liquid is supplied in such a manner that the processing liquid of the amount substantially coinciding with the one-time supply accumulated in the sub tank passes through the liquid passage means and flows out under the state having a relatively small total head and above the maximum flow rate at the required moment. It is supplied to the required place. This supply acts particularly effectively to wash away the workpiece holder or the cut debris attached to the workpiece, as already described.
서브 탱크 내의 일회 공급량의 처리액이 유출된 뒤에는, 서브 탱크 내로부터의 처리액의 공급은 일시 정지되지만, 이러한 간헐적인 처리액 공급의 한편으로, 펌프는 메인 탱크 내의 처리액을 서브 탱크 내에 연속적 또는 비연속적으로 이송한다. 이 때, 펌프에 의한 서브 탱크 내로의 이송은 서브 탱크로부터의 처리액 공급이 정지되어 있을 때에도 행할 수 있기 때문에, 비교적 작은 토출능력의 펌프라도, 서브 탱크는 이 펌프에 의해 일회 공급량 이상의 처리액을 그 공급 개시시까지 이송되게 된다.After the one-time supply of the processing liquid in the sub tank flows out, the supply of the processing liquid from the sub tank is paused, but on the other hand, the pump continuously or continuously processes the processing liquid in the main tank into the sub tank. Transfer discontinuously. At this time, the transfer into the sub tank by the pump can be carried out even when the supply of the processing liquid from the sub tank is stopped. Therefore, even if the pump has a relatively small discharge capacity, the sub tank is capable of supplying the processing liquid more than once by the pump. It is conveyed until the supply start.
따라서, 펌프가 비교적 작은 토출능력밖에 갖지 않고, 또한 서브 탱크 내의 처리액의 전양정이 비교적 작아도, 잘라낸 부스러기를 씻어 흘려버리기나 윤활 필요개소의 윤활이 종래와 마찬가지로 정확하게 행해지는 것이며, 이 결과, 종래의 처리액의 효용이 유지된 채, 펌프의 소비 동력이 종래에 비교해서 대폭 저감되는 것이다.Therefore, even if the pump has only a relatively small discharge capacity, and the total head of the processing liquid in the sub tank is relatively small, the pumped wastes are washed off and lubricated as necessary. While the utility of the treatment liquid is maintained, the power consumption of the pump is significantly reduced as compared with the prior art.
상기의 발명은 다음과 같이 구체화할 수 있다.The above invention can be embodied as follows.
즉, 이 장치는 처리액 공급 필요개소에의 간헐적인 처리액 공급이 행해질 때의 처리액의 일회 공급량을 Q1, 이 일회 공급량의 처리액이 서브 탱크로부터 작업물을 향해 유출하기 위한 유출 시간을 T1, 그리고 상기 일회 공급량의 처리액의 유출로부터 다음 일회 공급량의 처리액의 유출까지의 시간을 T2라고 했을 때, 펌프의 토출유량(Q)이, 수식 Qmin=Q1×T1/T2으로 산출되는 값 이상이며, 또한 상기 일회 공급량의 처리액의 최대유량보다 작게 되어 있는 구성으로 한다.In other words, the device is T1 for the one-time supply amount of the processing liquid when the intermittent processing liquid supply to the processing liquid supply necessary point is performed, and the outflow time for the processing liquid with the one-time supply amount to flow out from the sub tank toward the workpiece. And when the time from the outflow of the process liquid of the said one time supply amount to the outflow of the process liquid of the next one time supply amount is T2, the discharge flow volume Q of a pump is more than the value computed by the formula Qmin = Q1 * T1 / T2. In addition, it is set as the structure smaller than the maximum flow volume of the process liquid of the said one time supply amount.
이것에 의하면, 펌프는 일회 공급량의 처리액의 유출 후, 메인 탱크 내의 처리액을 다음 그 공급 개시시까지 서브 탱크에 이송하게 된다. 이 때, 펌프의 토출유량(Q)이 일회 공급량의 처리액의 최대유량보다 작은 것은, 펌프의 쓸데 없는 동력소비를 저감시키는 데에 기여한다.According to this, the pump transfers the processing liquid in the main tank to the sub tank until the start of supply thereof after the outflow of the processing liquid of the one-time supply amount. At this time, the discharge flow rate Q of the pump being smaller than the maximum flow rate of the processing liquid of the one-time supply amount contributes to reducing the unnecessary power consumption of the pump.
또한, 서브 탱크를, 이것의 저면이 작업물 고정대의 상면으로부터 대략 0.5m에서 10m정도 높아지도록 설치한 구성으로 한다. 이와 같이 하면, 펌프가 메인 탱크로부터 서브 탱크로 처리액을 이송할 때의 그 토출압력이 종래의 예를 들면 1/1O정도로까지 감소되게 되고, 이 경우에도, 처리액 공급 필요개소에의 처리액 공급은 지장없이 행해진다. 그리고, 이 때의 펌프의 토출압력의 저감화는 펌프의 소비 동력의 저감에 크게 기여하게 된다.In addition, the sub tank is set so that the bottom surface thereof may be raised about 0.5 m to about 10 m from the upper surface of the workpiece holder. In this case, the discharge pressure when the pump transfers the processing liquid from the main tank to the sub tank is reduced to about 1/10, for example, and in this case, the processing liquid to the processing liquid supply necessary point Supply is performed without any trouble. In addition, the reduction of the discharge pressure of the pump at this time contributes greatly to the reduction of the power consumption of the pump.
(실시예)(Example)
본 발명을 보다 상세히 설명하기 위해서, 도면을 참조하여 설명한다.In order to explain this invention in more detail, it demonstrates with reference to drawings.
도 1∼도 3은 본 발명에 관한 공작기계에 있어서의 처리액 공급장치를 나타내고, 도 1은 일부를 생략한 정면도, 도 2는 측면도, 도 3은 처리액 공급계통을 나타낸 도면이다.1 to 3 show a processing liquid supply apparatus in a machine tool according to the present invention, FIG. 1 is a front view with a part omitted, FIG. 2 is a side view, and FIG. 3 shows a processing liquid supply system.
이들의 도면에 있어서, 1은 기초대, 2는 기초대(1) 상에 고정된 작업물 고정대, 3은 작업물(w)을 작업물 고정대(2) 상에 고정하기 위한 지그(jig), 그리고 4는 기초대(1) 상에 형성된 작업물 가공수단이다.In these drawings, 1 is a base stand, 2 is a work fixture fixed on the
상기 작업물 고정대(2)는 상면에 작업물(w)을 지지하기 위한 받침부재(5, 5)를 고정하는 것, 그리고 작업물(w)이나 고정대(2) 상면에 흘러내린 처리액(s)을 중력작용에 의해 모아서 다른 곳으로 유출시키는 구조로 이루어져 있다.The workpiece holder (2) is to fix the supporting members (5, 5) for supporting the workpiece (w) on the upper surface, and the processing liquid (s) flowing down the upper surface of the workpiece (w) or the holder (2) ) Is composed of a structure that collects by gravity and flows to another place.
지그(3)는 좌우의 기립부재(6, 6)와 이들 부재(6, 6)의 상단 간에 축(7) 및 체결수단(8)을 개재시켜 가설된 수평부재(9)로 문형(門型)의 누름구조를 형성함과 아울러, 수평부재(9)의 길이 중앙의 하면에 전후방향의 누름 들보부재(10)를 결합부착하고, 이 누름 들보부재(10)의 전후단부에 작업물 접촉부재(11, 11)를 부착하고, 작업물(w)을 작업물 고정대(2) 상에 고정시킬 때는 상기 체결수단(8)을 체결조작하여 작업물 접촉부재(11, 11)를 작업물(w) 상면에 눌러 접착시키고, 한편, 작업물(w)을 작업물 고정대(2) 상에 반입하고 또는 반출할 때는 수평부재(9)를 축(7) 주변으로 요동시켜서 작업물(w)을 매달아 이동가능하게 하는 구성으로 이루어져 있다.The
그리고 상기 작업물 가공수단(4)은 기초대(1) 상에 고정된 전후방향의 안내 궤도(12)와, 이 안내 궤도(12)에 안내되어 전후로 이동되는 갱헤드(gang head)(13)를 구비하고 있고, 갱헤드(13)는 다수의 전후방향 스핀들(14)을 회전가능하게 장착하고, 이들 스핀들(14)을 동시에 회전구동하기 위한 모터(15)를 구비함과 아울러, 각 스핀들(14)에 커팅도구(16)를 고정한 것으로 이루어져 있다.And the workpiece processing means 4 is a
17은 상기 작업물 고정대(2)의 상면이나 상기 작업물 고정대(2) 상에 고정된 작업물(w)의 처리액 공급 필요개소에 처리액을 공급하는 것으로 한 처리액 공급장치이며, 작업물 가공에 의해 생긴 잘라낸 부스러기를 씻어 흘려버리기나, 작업물(w)과 커팅도구(16)의 마찰개소의 윤활을 행하기 위한 것이다.17 is a processing liquid supply device in which the processing liquid is supplied to the upper surface of the
이 처리액 공급장치(17)는 작업물 고정대(2)에 고정된 작업물(w)에 공급된 처리액(s) 및 잘라낸 부스러기가 흘러드는 필터 박스(18)와, 이 필터 박스(18)에서 잘라낸 부스러기가 제거된 처리액(s)이 흘러드는 것으로 한 메인 탱크(19)와, 작업물 고정대(2)로부터 특정 거리만큼 높은 위치에 설치되어 작업물(w)에의 처리액(s)의 일회 공급량에 대강 일치한 양의 처리액(s)을 축적하는 것으로 한 서브 탱크(20)와, 상기 메인 탱크(19) 내의 처리액(s)을 상기 서브 탱크(20)에 보내주기 위한 펌프(21)와, 서브 탱크(20) 내의 처리액(s)을 중력작용에 의해 상기 처리액 공급 필요개소를 향해서 임의시에 유출시키는 것으로 한 통액로수단(22)을 구비하고 있다.The processing
그리고, 23은 필터 박스(18)와 메인 탱크(19)를 연통시킨 관로이며, 필터 박스(18) 내의 처리액(s)을 중력작용으로 메인 탱크(19) 내에 유입시키는 것으로 이루어져 있다. 그리고 24는 펌프(21)의 흡인관이며, 25는 흡인관(24)의 하단에 고정된 벨마우스이다.23 is a pipeline in which the
상기 펌프(21)의 토출유량(Q)은 다음과 같이 결정되는 것이며, 즉, 처리액 공급필요개소에의 간헐적인 처리액 공급이 행해질 때의 처리액(s)의 일회 공급량을 Q1, 이 일회 공급량의 처리액(s)이 서브 탱크(20)로부터 작업물(w)을 향해서 유출 하기 위한 유출 시간을 T1, 그리고 상기 일회 공급량의 처리액(s)의 유출로부터 다음의 상기 일회 공급량의 처리액(s)의 유출까지의 시간을 T2라고 했을 때, 수식 Qmin=Q1×T1/T2으로 산출되는 Qmin값보다 크고, 또한 상기 일회 공급량의 처리액의 공급 유량보다 작게 하는 것이며, 바람직하게는, Qmin값에 거의 일치한 크기로 한다.The discharge flow rate Q of the
26은 펌프(21)의 토출구로부터 서브 탱크(20)까지 안내된 관로이며, 이 관로(26)의 종단에는 플로트 개폐밸브(27)가 장착되어 있다. 이 플로트 개폐밸브(27)는 서브 탱크(20) 내의 처리액(s)의 양이 대강 상기 일회 공급량에 달했을 때에 펌프(21)로부터 서브 탱크(20) 내에의 처리액 유입을 정지시키기 위한 것이다. 28은 서브 탱크(20) 내에 처리액(s)이 과도하게 공급되었을 때에 여분의 처리액(s)을 탱크(19)에 오버플로시키기 위한 바이패스(by-pass)관로이다. 상기 바이패스관로는 도시예(도 1, 도 3)에 나타내는 바와 같이, 고정대(2) 상의 지그 주변(작업물대 주변부)에 쏟아지도록 하고, 상기 주변부에 산란하는 잘라낸 부스러기 등의 유출 배제에 기여하는 것으로 하고 있다.
상기 서브 탱크(20)는, 상면이 대기에 개방됨과 아울러, 그 저면(20a)이 작업물 고정대(2) 상면으로부터 대략 0.5m∼10m정도의 거리(h)만큼 높은 위치가 되도록 좌우 한쌍의 지주(29, 29)을 개재시켜 설치되는 것이며, 실제상은 이 거리(h)는 펌프(21)의 소비동력의 저감을 위해 대략 2.5m∼3m정도로 이루어지고, 또한 그 용량은 대략 1OL∼1OOL정도로 이루어진다.The
상기 통액로수단(22)은 서브 탱크(20)의 저면(20a)에 형성된 통액로 개폐 수단(30)과, 이 통액로 개폐 수단(30)의 유출구멍(a)으로부터 아랫쪽으로 연장되어 나온 관로(31)와, 이 관로(31)를 두 갈래로 분기시켜 형성한 한 쌍의 분기 관로(32, 32)와, 각 분기 관로(32)의 말단에 형성된 노즐(33)을 구비하고, 상기 통액로 개폐수단(30)이 열린 상태일 때, 서브 탱크(20) 내의 일회 공급량의 처리액(s)이 중력작용에 의해 관로(31) 및 분기 관로(32, 32) 내를 흘러내보내 각 노즐(33)로부터 수십초간에 걸쳐서 분출되고, 또 통액로 개폐수단(30)이 닫힌 상태일 때 서브 탱크(20) 내의 처리액(s)이 관로(31)에 유출되는 것을 저지하는 것으로 하고 있다.The
이 때, 통액로 개폐수단(30)은 서브 탱크(20)의 저면(20a)에 형성된 유출구멍(a)을 폐쇄하기 위한 밸브체(34)와, 이 밸브체(34)를 고정된 로드(35)와, 이 로드(35)를 상하 구동하기 위한 공기압 실린더 장치(36)를 구비하고, 공기압 실린더 장치(36)의 단축 작동에 의해 밸브체(34)가 상승 변위되고, 유출구멍(a)이 개방된 열린 상태가 되며, 또 공기압 실린더 장치(36)의 신장 작동에 의해 밸브체(34)가 하강 변위되어, 유출구멍(a)이 폐쇄된 닫힌 상태로 되는 것으로 이루어져 있다.At this time, the fluid passage opening and closing means 30 includes a
상기 공기압 실린더 장치(36)는 도시하지 않은 공기공급 변환밸브를 통해서 압축 공기를 공급하는 것이며, 이 공기공급 변환벨브를 기초대(1) 후단부에 설치된 제어장치(37)의 제어작동에 의해 변환작동되어 신축작동하는 것이다.The
그리고 각 노즐(33)은 지름 6∼8mm의 원형 분구를 갖는 둥근 노즐이나, 세로 4mm 가로 80mm 등으로 이루어진 직사각형 분구를 갖는 평 노즐 등으로 이루어진다.Each nozzle 33 is a round nozzle having a circular splitter having a diameter of 6 to 8 mm, a flat nozzle having a rectangular splitter composed of 4 mm long and 80 mm long and the like.
다음에 상기한 본 발명 장치의 사용예 및 작동에 관해서 설명한다.Next, the use example and operation | movement of above-mentioned apparatus of this invention are demonstrated.
이 예에서는, 복수의 작업물(w)을 순차 가공하는 것으로 한다. 또 각 작동부의 작동은 제어장치(37)의 제어작동에 의해 자동적으로 행하게 하든 또는 인위적으로 행하게 하든 임의이다.In this example, it is assumed that the plurality of workpieces w are sequentially processed. Incidentally, the operation of each operating portion is arbitrary whether to be performed automatically or artificially by the control operation of the
최초의 작업물(w)을 지그(3)를 통해 작업물 고정대(2)에 고정시킨 후, 펌프를 상시 회전시킴과 아울러, 작업물 가공을 위한 작동을 개시시킨다. 이것에 의해, 각 스핀들(14)이 회전되고, 갱헤드(13)가 도 2 중, 왼쪽방향으로 변위되게 되고, 각 스핀들(14)에 고정된 커팅도구(16)가 작업물(w)의 절삭을 시작한다.After fixing the first workpiece w to the
커팅도구(16)가 작업물(w)의 절삭을 시작하기 직전에, 통액로 수단(22)의 통액로 개폐수단(30)이 열림작동된다. 이로 인해, 서브 탱크(20) 내에 미리 축적되어 있는 처리액(s)이 중력작용에 의해 유출구멍(a), 관로(31) 및 분기관로(32, 32)를 통해서 각 노즐(33)로부터 유출되어 작업물 고정대(2)나 이것에 고정된 작업물(w)의 처리액 공급 필요개소를 향해 연속적으로 공급된다. 여기서, 처리액 공급 필요개소란 커팅도구(16)에 의한 작업물(w)의 절삭에 의해 생긴 잘라낸 부스러기를 씻어 흘려버리기 위해서 처리액(s)의 공급이 필요로 되는 개소, 및, 작업물(w)과 커팅도구(16)의 마찰개소를 윤활하기 위해서 처리액(s)의 공급이 필요로 되는 개소를 말한다. 이 처리액(s)의 공급 중의 그 유량은 항상, 종래의 처리액 공급 필요개소에의 처리액(s)의 공급에 있어서 필요로 되는 순간최대유량에 대강 일치한 것으로 이루어지는 것이며, 이 처리액(s)의 공급은 커팅도구(16)에 의한 작업물(w)의 절삭 중, 연속해서 행해진다.Immediately before the
이 공급된 처리액(s)은 작업물 고정대(2)나 이것에 고정된 작업물(w) 등에 부착된 잘라낸 부스러기를 필터 박스(18) 내로 씻어 흘려버림과 동시에, 작업물이나 커팅도구의 마찰개소인 윤활필요개소를 윤활하게 된다. 필터 박스(18) 내에 유입된 잘라낸 부스러기 및 처리액(s)은 여기에서 잘라낸 부스러기를 분리제거하는 것이며, 잘라낸 부스러기를 제거한 후의 처리액(s)은 메인 탱크(19) 내에 유입되고, 다시, 펌프(21)에 의해 서브 탱크(20) 내에 이송된다.The supplied processing liquid s washes away the debris adhering to the
그리고 커팅도구(16)에 의한 작업물(w)의 절삭이 종료했을 때, 통액로 개폐수단(30)이 닫힘작동되어, 서브 탱크(20) 내의 처리액(s)의 공급은 정지된다. 이리하여, 앞의 통액로 개폐수단(30)의 열림작동으로부터 그 닫힘작동까지의 사이, 서브 탱크(20) 내의 처리액(s)은 연속해서 유출되지만, 이 연속한 일회의 유출량이 상기 일회 공급량을 의미하는 것이다.And when cutting of the workpiece | work w by the cutting
그러나, 처리액(s)의 공급이 정지되었을 때, 지그(3)에 의한 작업물(w)의 고정을 해제하고 가공이 끝난 작업물(w)을 다음 과정으로 반출시키고, 그 후, 다음 작업물(w)을 작업물 고정대(2) 상에 반입하고, 지그(3)를 통해, 앞의 작업물(w)과 마찬가지로, 이 작업물(w)을 고정시킨다. 이후는 같은 처리가 반복된다.However, when the supply of the processing liquid s is stopped, the fixing of the workpiece w by the
상기 실시예에 있어서, 서브 탱크(20)로부터 유출되는 처리액(s)의 필요로 되는 순간최대유량(Q1)이 200L/min이고, 서브 탱크(20)로부터 유출되는 처리액(s)의 일회 공급량이 서브 탱크(20)로부터 유출하는 데에 요하는 시간(T1)은 20초, 그리고 상기 일회 공급량의 처리액의 유출로부터 다음의 상기 일회 공급량의 처리액의 유출까지의 시간(T2)은 100초였다고 한다. 그리고 펌프(21)의 토출능력(Q)은 수식 Qmin=Q1×T1/T2으로 산출되는 Qmin값, 즉, 40L/min에 일치한 것이며, 또 펌프(21)의 토출압력(관로의 저항을 포함시킨 것)은 0.06MPa이다.In the above embodiment, the required instantaneous maximum flow rate Q1 of the processing liquid s flowing out of the
상기 실시예에 대응한 도 4에 나타내는 종래의 처리액 공급장치에 있어서는, 처리액 공급 필요개소에 처리액(s)을 공급할 때의 유량은 항상, 순간최대유량(Q1)인 200L/min로 이루어지고, 또 펌프(21)의 토출압력은 0.3MPa정도로 이루어진다.In the conventional processing liquid supply device shown in FIG. 4 corresponding to the above embodiment, the flow rate at the time of supplying the processing liquid s to the processing liquid supply required portion is always 200 L / min, which is the instantaneous maximum flow rate Q1. In addition, the discharge pressure of the
이러한 조건 하에서, 펌프(21)의 소비동력을 상기 실시예의 경우와 종래의 경우로 비교해 보면, 다음과 같다.Under these conditions, the power consumption of the
펌프(21)의 소비동력(W)(kw)은 펌프(21)의 토출압력을 Pt(MPa)로 하고, 그 유량을 Qt(L/min)으로 하면, 수식 W=k·Pt·Qt로 나타난다.The power consumption (W) (kw) of the
따라서, 종래의 펌프의 소비동력(W1)과, 상기 실시예의 펌프의 소비동력(W2)의 비는,Therefore, the ratio of the power consumption W1 of the conventional pump and the power consumption W2 of the pump of the said embodiment is
W1:W2=(k×0.3×200):(k×0.06×40)W1: W2 = (k × 0.3 × 200): (k × 0.06 × 40)
=60:2.4 = 60: 2.4
가 된다.Becomes
이 결과로부터 명확해진 바와 같이, 상기 실시예의 펌프의 소비동력(W2)은 종래의 펌프의 소비동력(W1)의 4%로 마치게 된다.As is clear from this result, the power consumption W2 of the pump of the above embodiment ends at 4% of the power consumption W1 of the conventional pump.
다음에, 본 발명에 있어서의 실시예의 변형예에 대해서 설명한다.Next, the modification of the Example in this invention is demonstrated.
상기 실시예에서는 작업물(w)과 커팅도구(16)의 마찰개소에도 서브 탱크(20)로부터 처리액(s)을 공급했지만, 작업물(w)과 커팅도구(16)의 마찰개소의 윤활이 주축(14) 내부로부터 공급되는 처리액에 의해 행해질 경우에는, 서브 탱크(20)로부터 유출시킨 처리액(s)은 작업물(w)과 커팅도구(16)의 마찰개소에는 공급하지 않 고, 오로지 잘라낸 부스러기를 씻어 흘려버리기 위해서만 공급하도록 한다.In the above embodiment, the processing liquid s is supplied from the
또 작업물(w)과 커팅도구(16)의 마찰개소의 윤활을 전혀 행하지 않는 드라이 절삭 등에서는, 잘라낸 부스러기를 씻어 흘려버리는 데에 반드시 윤활성이 중시되는 처리액(s)을 사용할 필요는 없는 것이며, 이 경우는 처리액으로서 세정성이 중시되는 공지의 세정액을 사용할 수도 있다.Moreover, in dry cutting which does not lubricate the friction point of the workpiece | work and the
또 펌프(21)의 토출유량이 상기 Qmin보다 클 때는, 공작기계 사용 중에 있어서의 펌프(21)의 상시 회전의 필요는 없어지는 것이며, 이 경우는, 서브 탱크(20) 내에 축적된 처리액(s)이 서브 탱크(20)로부터의 처리액 공급의 일회 공급량보다 적당한 양만큼 많은 양에 달했을 때 자동적으로 그 회전 작동을 정지시키고, 또한 그 일회 공급량보다 적어졌을 때 자동적으로 그 회전 작동을 시작하도록 할 수도 있다. 또한, 이와 같이 할 때는 플로트 개폐밸브(27)는 불필요하게 된다. 또한, 비교적 작은 토출능력의 펌프를 연속운전시키고, 이 운전으로 상시 서브 탱크(20) 내에는, 작업물 공작에 필요한 일회 공급량보다 조금 많은 양의 처리액이 공급되도록 하고, 이 조금 많은 만큼의 처리액은 바이패스관로를 통해, 메인 탱크 내로 환류시키도록 실시하는 것도 지장없으며, 본 발명의 실시의 범위내로 한다.When the discharge flow rate of the
이상과 같이 구성한 본 발명에 의하면, 펌프가 비교적 작은 토출능력밖에 갖지 않고, 또한, 서브 탱크 내의 처리액의 임의점의 전양정이 비교적 작아도, 잘라낸 부스러기를 씻어 흘려버리기가 정확하게 행해지고, 또 처리액의 윤활 필요개소에 대한 윤활도 정확하게 행해지는 것이며, 따라서, 처리액을 씻어 흘려버리는 작 용이나 윤활작용을 종래와 마찬가지로 유지한 채, 펌프의 정격 출력이나 그 소비 동력 및 소비 동력량을 종래에 비교해서 대폭 저감시킬 수 있다.According to the present invention configured as described above, even if the pump has only a relatively small discharge capacity, and the total head of any point of the processing liquid in the sub tank is relatively small, it is precisely performed to wash away the debris that has been cut out. Lubrication to the required lubrication point is also performed accurately. Therefore, the rated output of the pump, its power consumption, and power consumption amount are compared with the conventional one, while maintaining the rinsing operation and the lubrication action in the same manner as before. It can greatly reduce.
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