WO2023135751A1 - 切削液供給装置 - Google Patents

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    • Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Definitions

  • the present invention relates to a cutting fluid supply device.
  • a cutting oil supply device disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 58-51941 supplies cutting oil to a cutting tool from a nozzle using a pump, and discharges chips with the cutting oil.
  • the pump is a heat source, the pump changes the temperature of the cutting fluid. Therefore, in the cutting oil supply device disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 58-51941, the temperature change of the cutting fluid supplied from the nozzle changes the shape of the cutting tool or the object to be machined, resulting in a decrease in machining accuracy. I have a problem.
  • An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems.
  • An aspect of the present invention is a cutting fluid supply device that discharges cutting fluid from a nozzle provided within a temperature-controlled machining area of a machine tool, comprising a tank that is provided within the machining area and stores the cutting fluid. a receiver provided in the machining area for collecting the discharged cutting fluid and flowing it to the tank; and a pump for supplying the cutting fluid stored in the tank to the nozzle.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a cutting fluid supply device and a machine tool according to one embodiment.
  • 2A, 2B, 2C and 2D are diagrams illustrating how a portion of the second pipe arranged in the storage space of the tank is bent at a plurality of positions.
  • FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a cutting fluid supply device 10 and a machine tool 20 according to one embodiment.
  • Machine tool 20 has a body 22 and a cutting tool 24 attached to body 22 .
  • the machine tool 20 uses a cutting tool 24 to cut a workpiece (not shown). During cutting, chips are generated from the workpiece. This chip is generated from the location machined by the cutting tool 24 .
  • a cutting fluid L is supplied from the cutting fluid supply device 10 to the machine tool 20 in order to remove chips.
  • the cutting fluid supply device 10 has a tank 100 , a nozzle 110 , a pump 120 , a first pipe 130 , a second pipe 132 , a tray 140 and a filter 150 .
  • the tank 100 stores the cutting fluid L in the storage space 100S of the tank 100 .
  • the nozzle 110 discharges the cutting fluid L toward the cutting tool 24 and the workpiece.
  • the pump 120 supplies the cutting fluid L stored in the tank 100 to the nozzle 110 .
  • a first pipe 130 connects the tank 100 and the pump 120 .
  • a second pipe 132 connects the pump 120 and the nozzle 110 .
  • the pump 120 sucks the cutting fluid L from the tank 100 through the first pipe 130 .
  • the pump 120 supplies the cutting fluid L to the nozzle 110 via the second pipe 132 .
  • a receiving pan (oil pan) 140 collects the cutting fluid L discharged from the nozzle 110 .
  • the receiving tray 140 allows the recovered cutting fluid L to flow into the tank 100 .
  • the filter 150 filters the cutting fluid L collected by the receiving tray 140 .
  • the filter 150 is provided in a channel 154 through which the cutting fluid L flows from the tray 140 to the tank 100 . Therefore, the tank 100 stores the cutting fluid L filtered by the filter 150 in the storage space 100S.
  • the air conditioner 160 adjusts the temperature within the processing area 200, which will be described later.
  • the air conditioner 160 keeps the temperature in the processing area 200 constant.
  • Air conditioner 160 is installed in a room where machine tool 20 is installed. Note that the air conditioner 160 may be installed within the processing area 200 .
  • the air conditioner 160 may be included in the cutting fluid supply device 10 .
  • a machining area 200 of the machine tool 20 is a space in which the machine tool 20 performs cutting.
  • the machining area 200 includes the cutting tool 24 of the machine tool 20 and a table (not shown) in which an object to be machined is set.
  • the tank 100 , the nozzle 110 , the tray 140 and the filter 150 of the cutting fluid supply device 10 are arranged within the machining area 200 .
  • part of the second pipe 132 is also included in the processing area 200.
  • pump 120 is positioned outside of processing area 200 .
  • the pump 120 may be arranged within the processing area 200 .
  • the entire second pipe 132 is arranged within the processing area 200 .
  • the pump 120 generates heat during operation.
  • the temperature of the cutting fluid L is increased.
  • the heat of the cutting fluid L discharged from the nozzle 110 may change the shape of the cutting tool 24 or the workpiece. A change in the shape of the cutting tool 24 or the workpiece reduces the machining accuracy.
  • the tank 100 is arranged within the processing area 200 .
  • the cutting fluid L stored in the storage space 100S of the tank 100 is temperature-controlled by the air conditioner 160 and kept at a constant temperature. Therefore, the temperature rise of the cutting fluid L by the pump 120 is suppressed.
  • a portion of the second pipe 132 is arranged inside the storage space 100S of the tank 100 .
  • an opening through which the second pipe 132 is passed is provided in the side wall 100E of the tank 100 .
  • the second pipe 132 connected to the pump 120 extends through the opening to the storage space 100S of the tank 100 and then to the nozzle 110 .
  • the opening may not be provided. In that case, the second pipe 132 extends from above the tank 100 to the storage space 100S, for example.
  • a portion of the second pipe 132 disposed within the storage space 100S is called a partial pipe 132A.
  • This partial pipe 132A is immersed in the cutting fluid L that is stored up to the liquid level H in the storage space 100S of the tank 100 .
  • the cutting fluid L supplied from the pump 120 is temperature-controlled by the air conditioner 160 and the cutting fluid L stored in the storage space 100S of the tank 100 while flowing through the partial pipe 132A in the machining area 200 . Therefore, the temperature of the cutting fluid L discharged from the nozzle 110 becomes substantially the same as the temperature of the cutting fluid L stored in the storage space 100S of the tank 100. FIG. In this way, it is possible to prevent the machining accuracy of the machine tool 20 from being lowered.
  • the partial pipe 132A may bend at multiple locations.
  • 2A, 2B, 2C and 2D are diagrams illustrating how a portion of the second pipe 132 arranged in the storage space 100S of the tank 100 is bent at multiple positions.
  • 2A, 2B and 2C show the shape of the partial pipe 132A when the tank 100 in which the cutting fluid L is stored in the storage space 100S is viewed from above.
  • the partial pipe 132A is arranged to meander on the bottom surface of the tank 100 while bending at a plurality of positions.
  • the length of the partial pipe 132A can be increased by arranging it in a meandering manner rather than arranging it in a straight line. Therefore, it is highly effective to regulate the temperature of the cutting fluid L that flows through the partial pipe 132A and is discharged from the nozzle 110 to a constant temperature.
  • the partial pipe 132A is arranged in a spiral on the bottom surface of the tank 100 while bending at a plurality of positions.
  • the length of the partial pipe 132A can be increased by arranging it in a spiral rather than arranging it in a straight line. Therefore, it is highly effective to regulate the temperature of the cutting fluid L that flows through the partial pipe 132A and is discharged from the nozzle 110 to a constant temperature.
  • the partial pipe 132A is arranged to reciprocate multiple times from end to end of the bottom surface of the tank 100 while bending at multiple positions.
  • the length of the partial pipe 132A can be increased by arranging it so as to reciprocate a plurality of times rather than arranging it in a straight line. Therefore, it is highly effective to regulate the temperature of the cutting fluid L that flows through the partial pipe 132A and is discharged from the nozzle 110 to a constant temperature.
  • FIG. 2D shows the shape of the partial pipe 132A when viewed from the front toward the side wall 100E of the tank 100.
  • the partial pipe 132A is bent at a plurality of positions so as to be stacked from the bottom surface of the tank 100 to a height equal to or lower than the liquid level height H of the cutting fluid L stored in the storage space 100S. are placed.
  • the length of the partial pipe 132A can be increased by arranging it in a layered manner rather than arranging it in a straight line. Therefore, it is highly effective to regulate the temperature of the cutting fluid L that flows through the partial pipe 132A and is discharged from the nozzle 110 to a constant temperature.
  • a cutting fluid supply device (10) for discharging a cutting fluid (L) from a nozzle (110) provided in a temperature-controlled machining area (200) of a machine tool (20) is provided in the machining area.
  • the cutting fluid supply device includes a pipe (132) connecting the pump and the nozzle, and part of the pipe (132A) is inside a storage space (100S) of the tank for storing the cutting fluid. may be placed in As a result, the temperature of the cutting fluid discharged from the nozzle can be more easily adjusted, and it is possible to prevent the machining accuracy of the machine tool from deteriorating.
  • a portion of the pipe arranged in the storage space may be bent at a plurality of positions.
  • the cutting fluid supply device may include an air conditioner (160) that adjusts the temperature in the machining area.
  • an air conditioner 160
  • the temperature of the machining area can be more easily adjusted, and a decrease in machining accuracy by the machine tool can be prevented.
  • the pump may be arranged outside the processing area. This places the pump away from the tank. Therefore, the temperature of the cutting fluid stored in the storage space of the tank can be more easily adjusted, and a decrease in machining accuracy by the machine tool can be prevented.
  • the cutting fluid supply device may include a filter (150) for filtering the cutting fluid collected by the receiving pan, and the tank may store the cutting fluid filtered by the filter.
  • a filter 150
  • the tank may store the cutting fluid filtered by the filter.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

工作機械（２０）の温度調節された加工領域（２００）内に設けられたノズル（１１０）から切削液（Ｌ）を吐出する切削液供給装置（１０）は、前記加工領域内に設けられ、前記切削液を貯留するタンク（１００）と、前記加工領域内に設けられ、吐出された前記切削液を回収して前記タンクに流す受け皿（１４０）と、前記タンクに貯留された前記切削液を前記ノズルに供給するためのポンプ（１２０）と、を備える。

Description

切削液供給装置
　本発明は、切削液供給装置に関する。
　実開昭５８－５１９４１号公報に開示された切削油供給装置は、ポンプを用いてノズルから切削工具に切削油を供給し、切粉を切削油で排出する。
　ポンプは発熱源であるため、このポンプにより切削液の温度が変化する。そのため、実開昭５８－５１９４１号公報に開示された切削油供給装置には、ノズルから供給される切削液の温度変化により切削工具または加工対象物の形状が変化し、加工精度が低下するという課題がある。
　本発明は、上述した課題を解決することを目的とする。
　本発明の態様は、工作機械の温度調節された加工領域内に設けられたノズルから切削液を吐出する切削液供給装置であって、前記加工領域内に設けられ、前記切削液を貯留するタンクと、前記加工領域内に設けられ、吐出された前記切削液を回収して前記タンクに流す受け皿と、前記タンクに貯留された前記切削液を前記ノズルに供給するためのポンプと、を備える。
　本発明によれば、工作機械による加工精度の低下を防止することができる。
図１は、一実施の形態における切削液供給装置および工作機械の構成を示す図である。 図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃおよび図２Ｄは、タンクの貯留空間内に配置される第２配管の一部が、複数の位置で屈曲している様子を例示する図である。
　図１は、一実施の形態における切削液供給装置１０および工作機械２０の構成を示す図である。工作機械２０は、本体２２と、本体２２に取り付けられた切削工具２４とを有する。工作機械２０は、切削工具２４を用いて、不図示の加工対象物を切削加工する。切削加工の際、加工対象物から切粉が発生する。この切粉は、切削工具２４によって加工された箇所から発生する。切粉を除去するため、切削液供給装置１０から工作機械２０へ切削液Ｌが供給される。
　切削液供給装置１０は、タンク１００、ノズル１１０、ポンプ１２０、第１配管１３０、第２配管１３２、受け皿１４０、および、フィルタ１５０を有する。タンク１００は、タンク１００の貯留空間１００Ｓ内に切削液Ｌを貯留する。ノズル１１０は、切削工具２４および加工対象物に向けて切削液Ｌを吐出する。ポンプ１２０は、タンク１００に貯留された切削液Ｌをノズル１１０に供給する。
　第１配管１３０は、タンク１００とポンプ１２０とを繋ぐ。第２配管１３２は、ポンプ１２０とノズル１１０とを繋ぐ。ポンプ１２０は、第１配管１３０を介して切削液Ｌをタンク１００から吸込む。ポンプ１２０は、第２配管１３２を介して、切削液Ｌをノズル１１０に供給する。
　受け皿（オイルパン）１４０は、ノズル１１０から吐出された切削液Ｌを回収する。受け皿１４０は、回収した切削液Ｌをタンク１００に流す。フィルタ１５０は、受け皿１４０により回収された切削液Ｌを濾過する。フィルタ１５０は、受け皿１４０からタンク１００に流れる切削液Ｌを流す流路１５４に設けられている。したがって、タンク１００は、フィルタ１５０により濾過された切削液Ｌを、貯留空間１００Ｓ内に貯留する。
　空調装置１６０は、後述する加工領域２００内の温度を調節する。この空調装置１６０により、加工領域２００内の温度は一定に保たれる。空調装置１６０は、工作機械２０が設置される室内に取り付けられる。なお、空調装置１６０は、加工領域２００内に設置されてもよい。空調装置１６０は、切削液供給装置１０に含まれてもよい。
　工作機械２０の加工領域２００は、工作機械２０が切削加工を行う空間である。加工領域２００には、工作機械２０の切削工具２４と、加工対象物が設定される不図示のテーブルとが含まれる。切削液供給装置１０のタンク１００、ノズル１１０、受け皿１４０、および、フィルタ１５０は、加工領域２００内に配置される。
　後述するように、第２配管１３２の一部も加工領域２００に含まれる。図１に示すように、ポンプ１２０は、加工領域２００の外に配置される。なお、ポンプ１２０は、加工領域２００内に配置されてもよい。この場合は、第２配管１３２の全部が加工領域２００内に配置される。
　ポンプ１２０は作動時に発熱する。タンク１００に貯留された切削液Ｌがポンプ１２０により吸込まれると、切削液Ｌは昇温される。ポンプ１２０により昇温された切削液Ｌがノズル１１０に供給されると、ノズル１１０から吐出された切削液Ｌの熱により、切削工具２４または加工対象物の形状が変化する可能性がある。切削工具２４または加工対象物の形状が変化すると、加工精度が低下する。
　本実施の形態においては、タンク１００が加工領域２００内に配置される。タンク１００の貯留空間１００Ｓに貯留された切削液Ｌは、空調装置１６０により温度調節されており、一定の温度に保たれている。したがって、ポンプ１２０による切削液Ｌの昇温が抑えられる。
　さらに、本実施の形態においては、第２配管１３２の一部が、タンク１００の貯留空間１００Ｓ内に配置される。図１に示す例では、第２配管１３２を通す開口がタンク１００の側壁１００Ｅに設けられている。これにより、ポンプ１２０に接続された第２配管１３２は、上記開口を通ってタンク１００の貯留空間１００Ｓにまで延び、その後ノズル１１０に至る。なお、上記開口は設けられなくてもよい。その場合、第２配管１３２は、例えばタンク１００の上方から貯留空間１００Ｓへ延びる。
　第２配管１３２のうち、貯留空間１００Ｓ内に配置される部分を部分配管１３２Ａと呼ぶ。この部分配管１３２Ａは、タンク１００の貯留空間１００Ｓに液面高さＨまで貯留された切削液Ｌに浸漬する。ポンプ１２０から供給された切削液Ｌは、加工領域２００内の部分配管１３２Ａを流通する間に、空調装置１６０と、タンク１００の貯留空間１００Ｓに貯留された切削液Ｌとにより温度調節される。したがって、ノズル１１０から吐出される切削液Ｌの温度は、タンク１００の貯留空間１００Ｓに貯留された切削液Ｌの温度と略同じになる。こうして、工作機械２０による加工精度の低下を防止することができる。
　貯留空間１００Ｓ内に配置される部分配管１３２Ａは長いほど好ましい。部分配管１３２Ａを長くするために、部分配管１３２Ａは複数の位置で屈曲してもよい。
　図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃおよび図２Ｄは、タンク１００の貯留空間１００Ｓ内に配置される第２配管１３２の一部が、複数の位置で屈曲している様子を例示する図である。図２Ａ、図２Ｂおよび図２Ｃは、貯留空間１００Ｓ内に切削液Ｌが貯留されたタンク１００を上方から眺めた場合における、部分配管１３２Ａの形状を示している。
　図２Ａに示す例において、部分配管１３２Ａは、複数の位置で屈曲しながら、タンク１００の底面上で蛇行するように配置されている。直線状に配置されるよりも蛇行するように配置される方が、部分配管１３２Ａを長くすることができる。したがって、部分配管１３２Ａを流通してノズル１１０から吐出される切削液Ｌを一定の温度に調節する効果が高い。
　図２Ｂに示す例において、部分配管１３２Ａは、複数の位置で屈曲しながら、タンク１００の底面上で渦を巻くように配置されている。直線状に配置されるよりも渦を巻くように配置される方が、部分配管１３２Ａを長くすることができる。したがって、部分配管１３２Ａを流通してノズル１１０から吐出される切削液Ｌを一定の温度に調節する効果が高い。
　図２Ｃに示す例において、部分配管１３２Ａは、複数の位置で屈曲しながら、タンク１００の底面の端から端まで複数回往復するように配置されている。直線状に配置されるよりも複数回往復するように配置される方が、部分配管１３２Ａを長くすることができる。したがって、部分配管１３２Ａを流通してノズル１１０から吐出される切削液Ｌを一定の温度に調節する効果が高い。
　図２Ｄは、タンク１００の側壁１００Ｅに向かって正面から眺めた場合における、部分配管１３２Ａの形状を示している。図２Ｄに示す例において、部分配管１３２Ａは、複数の位置で屈曲しながら、タンク１００の底面から、貯留空間１００Ｓに貯留された切削液Ｌの液面高さＨ以下の高さまで積層するように配置されている。直線状に配置されるよりも積層するように配置される方が、部分配管１３２Ａを長くすることができる。したがって、部分配管１３２Ａを流通してノズル１１０から吐出される切削液Ｌを一定の温度に調節する効果が高い。
［実施の形態から得られる発明］
　上記実施の形態から把握しうる発明について、以下に記載する。
（１）工作機械（２０）の温度調節された加工領域（２００）内に設けられたノズル（１１０）から切削液（Ｌ）を吐出する切削液供給装置（１０）は、前記加工領域内に設けられ、前記切削液を貯留するタンク（１００）と、前記加工領域内に設けられ、吐出された前記切削液を回収して前記タンクに流す受け皿（１４０）と、前記タンクに貯留された前記切削液を前記ノズルに供給するためのポンプ（１２０）と、を備える。これにより、ノズルから吐出される切削液の昇温が抑えられ、工作機械による加工精度の低下を防止することができる。
（２）前記切削液供給装置は、前記ポンプと前記ノズルとを繋ぐ配管（１３２）を備え、前記配管の一部（１３２Ａ）は、前記タンクの前記切削液を貯留する貯留空間（１００Ｓ）内に配置されてもよい。これにより、ノズルから吐出される切削液の温度が、より調節されやすく、工作機械による加工精度の低下を防止することができる。
（３）前記貯留空間内に配置される前記配管の一部は、複数の位置で屈曲してもよい。これにより、ノズルから吐出される切削液の温度が、より調節されやすく、工作機械による加工精度の低下を防止することができる。
（４）前記切削液供給装置は、前記加工領域内の温度を調節する空調装置（１６０）を備えてもよい。これにより、加工領域の温度が、より調節されやすく、工作機械による加工精度の低下を防止することができる。
（５）前記ポンプは、前記加工領域の外に配置されてもよい。これにより、ポンプがタンクから離れて配置される。そのため、タンクの貯留空間に貯留された切削液の温度が、より調節されやすく、工作機械による加工精度の低下を防止することができる。
（６）前記切削液供給装置は、前記受け皿により回収された前記切削液を濾過するフィルタ（１５０）を備え、前記タンクは、前記フィルタにより濾過された前記切削液を貯留してもよい。これにより、切削加工による切粉がフィルタ上に残留するため、切粉を除去しやすい。切粉が除去されることにより、ノズルから吐出される切削液の温度が、より調節されやすく、工作機械による加工精度の低下を防止することができる。
１０…切削液供給装置　　　　　　　　　　２０…工作機械
２２…本体　　　　　　　　　　　　　　　２４…切削工具
１００…タンク　　　　　　　　　　　　　１１０…ノズル
１２０…ポンプ　　　　　　　　　　　　　１３０…第１配管
１３２…第２配管　　　　　　　　　　　　１４０…受け皿
１５０…フィルタ　　　　　　　　　　　　１５４…流路
１６０…空調装置　　　　　　　　　　　　２００…加工領域

Claims (6)

  1. 　工作機械（２０）の温度調節された加工領域（２００）内に設けられたノズル（１１０）から切削液（Ｌ）を吐出する切削液供給装置（１０）であって、
    　前記加工領域内に設けられ、前記切削液を貯留するタンク（１００）と、
    　前記加工領域内に設けられ、吐出された前記切削液を回収して前記タンクに流す受け皿（１４０）と、
    　前記タンクに貯留された前記切削液を前記ノズルに供給するためのポンプ（１２０）と、
    　を備える、切削液供給装置。
  2. 　請求項１に記載の切削液供給装置であって、
    　前記ポンプと前記ノズルとを繋ぐ配管（１３２）を備え、
    　前記配管の一部（１３２Ａ）は、前記タンクの前記切削液を貯留する貯留空間（１００Ｓ）内に配置される、切削液供給装置。
  3. 　請求項２に記載の切削液供給装置であって、
    　前記貯留空間内に配置される前記配管の一部は、複数の位置で屈曲している、切削液供給装置。
  4. 　請求項１～３のいずれか１項に記載の切削液供給装置であって、
    　前記加工領域内の温度を調節する空調装置（１６０）を備える、切削液供給装置。
  5. 　請求項１～４のいずれか１項に記載の切削液供給装置であって、
    　前記ポンプは、前記加工領域の外に配置される、切削液供給装置。
  6. 　請求項１～５のいずれか１項に記載の切削液供給装置であって、
    　前記受け皿により回収された前記切削液を濾過するフィルタ（１５０）を備え、
    　前記タンクは、前記フィルタにより濾過された前記切削液を貯留する、切削液供給装置。
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