JP2002126974A - 切削オイル塗布装置 - Google Patents
切削オイル塗布装置Info
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Abstract
形成し、それぞれの配置位置の調整を可能とすることに
より、搬送中のオイルスプレーの液状化防止と、オイル
の補充等の作業性向上とを両立させた切削オイル塗布装
置を提供する。 【解決手段】 スプレー供給部1と、オイル貯留部9
と、オイルをスプレー供給部1へ供給するオイル供給手
段6と、スプレー供給部1のオイルスプレーをスプレー
供給部1の外へ搬送するスプレー搬送通路4とを備え、
スプレー供給部1とオイル貯留部9とは分離して形成さ
れ、それぞれ別の位置に配置可能であり、かつ配置位置
の調整が可能である。このことにより、スプレー供給部
1を切削加工部近傍に取り付け、オイル貯留部9をオイ
ル補充作業の行い易い場所に配置することができ、搬送
中のオイルスプレーの液状化防止と、オイルの補充等の
作業性向上とを両立できる。
Description
て、加工対象物や工具に切削オイルを塗布する切削オイ
ル塗布装置に関する。
度を向上させたり、工具の寿命を延長させたりするため
に被加工物や工具等にオイルを塗布しながら加工を行な
っていた。オイル塗布においてオイルを油滴状にして塗
布すれば、必要最小限の微量なオイルで切削加工が行な
われるので加工精度や生産性を向上出来るだけでなく、
作業環境の向上、工場設備の簡素化等にもつながること
になる。
の構成図を示している。50は、オイルスプレー(オイ
ルの液体微粒子)を供給するスプレー供給装置を示して
おり、本体を形成する容器51に、スプレー吐出ノズル
52、エア吐出ノズル53、スプレー搬送パイプ54及
びオイル供給口55が取り付けられている。エア吐出ノ
ズル53は、容器51内に空気を供給するためのもので
あり、エア源56に接続され、エア流量調整バルブ58
bによって、吐出流量を調整できる。
オイルスプレーを容器51の外部に搬送するためのもの
である。容器51内へは、スプレー吐出ノズル52のノ
ズル先端部52cからオイルスプレーが吐出される。ス
プレー吐出ノズル52は、ガスチューブ52aとこの中
を挿通するオイルチューブ52bとで二重に形成されて
いる。ガスチューブ52aはガス源56に接続され、ガ
ス流量調整バルブ58aによって、吐出流量を調整でき
る。オイルチューブ52はオイルポンプ57に接続され
ており、ポンプ57からのオイル流量は、オイル流量調
整バルブ59により調整できる。
プ57から供給されたオイルと、エア源57から供給さ
れたガスとが混合し、オイルスプレーとなって容器51
内に吐出される。容器51内は、スプレー吐出ノズル5
2からのエア圧によって加圧されるので、容器51内に
滞留している細かいオイルスプレーは、この加圧の影響
を受けスプレー搬送パイプ54内へ運ばれて行く。ま
た、エア吐出ノズル4からの吐出ガスにより、容器1の
内圧を上げることができる。
は、最終的には口径を絞った先端63から吐出されるこ
になる。このことにより、オイルスプレーは流速が増大
し、対象物に付着できる程度に油滴状に液状化して吐出
されることになる。この吐出流を、切削加工の潤滑油と
して用いることができる。
経てポンプ57ヘ流入し、オイルスプレー発生用として
用いられる。オイル62には、容器51内で落下し、搬
送通路54内に流入しなかったオイルも含まれる。容器
51は、オイル貯留部を兼ねており、オイルの補充は、
給油キャップ60を取り外し、給油口61から注入する
ことにより行うことができる。
ような従来の切削オイル塗布装置では、以下のような問
題があった。前記のように容器51は、オイル貯留部を
兼ねており、オイルポンプ57や各調整バルブも容器5
1と一体に配置されている。このような装置を工作機械
に取り付ける場合、オイル補充や流量調整の利便性を考
慮して、装置本体を例えば工作機械のうち通路に面した
位置に取り付けられる。このようにすると、通常、オイ
ル塗布装置本体と切削加工位置との間の距離が長くな
り、搬送通路54の全長が長くなる。
形状に合わせて配設することになり、搬送通路54は容
器51から吐出部63までの間において、多数の折れ曲
がり部を有することになる。このような折れ曲がり部が
あると、搬送中のオイルスプレーに乱流が生じ、細かく
選別されたオイルスプレーの一部が液状に変化してしま
う。このようなオイルスプレーの液状化は、搬送通路5
4の目詰まりの原因となり、オイルスプレーの搬送を妨
げるという問題があった。
仕様で対応し、搬送通路54の折れ曲がり部を減らすこ
とも考えられるが、この場合は工作機械の仕様に制限が
加わるとともに、工作機械が大型化し、設置スペースも
広くなり現実的ではなかった。
置すれば、前記のような問題は解消されるが、この場合
は、給油作業が不便になるとともに、装置の調整や動作
確認も不便になってしまう。例えば、大型の工作機械に
おいて塗布装置を高所に設置した場合は、これら給油作
業等は極めて困難な作業となる。
るものであり、スプレー供給部とオイル貯留部とを分離
して形成し、それぞれの配置位置の調整を可能とするこ
とにより、搬送中におけるオイルスプレーの液状化防止
と、オイルの補充等の作業性向上とを両立させた切削オ
イル塗布装置を提供することを目的とする。
に、本発明の切削オイル塗布装置は、スプレー供給部
と、スプレー発生用のオイルを貯留するオイル貯留部
と、前記オイル貯留部内のオイルを前記スプレー供給部
に供給するオイル供給手段と、前記スプレー供給部内の
オイルスプレーを前記スプレー供給部の外へ搬送するス
プレー搬送通路とを備えた切削オイル塗布装置であっ
て、前記スプレー供給部と前記オイル貯留部とは分離し
て形成され、それぞれ別の位置に配置可能であり、かつ
配置位置の調整が可能であることを特徴とする。前記の
ような切削オイル塗布装置によれば、スプレー供給部を
切削加工部の近傍に取り付け、オイル貯留部をオイル補
充作業の行い易い場所に配置することができるので、搬
送中におけるオイルスプレーの液状化防止と、オイルの
補充等の作業性向上とを両立させることができる。
スプレー供給部内のオイルを前記オイル貯留部へ還流す
る還流通路を有しており、前記スプレー供給部内の圧力
は、前記オイル貯留部内の圧力よりも高く、前記スプレ
ー供給部内の圧力と前記オイル貯留部内の圧力との圧力
差より、前記還流通路内のオイルは、前記オイル貯留部
へ搬送されることが好ましい。前記のような切削オイル
塗布装置によれば、還流オイルの搬送にオイルポンプ等
を用いる必要がなく、またオイルの重力落下を特に利用
する必要もないので、還流通路の配設の自由度も大きく
なる。
還流通路の入口部は、前記還流通路の径に対して径の絞
られたオリフィス形状であることが好ましい。前記のよ
うな切削オイル塗布装置によれば、オイルをオイル貯留
部に搬送しつつ、スプレー供給部内のガス流量の減少を
図ることができる。
0.05〜0.15mm2の範囲内である径の絞られた
部分を有することが好ましい。前記のような切削オイル
塗布装置によれば、オイルをオイル貯留部に搬送しつ
つ、スプレー供給部内のガスの還流通路への流入防止を
図ることができる。
可変可能であることが好ましい。前記のような切削オイ
ル塗布装置によれば、スプレー供給部の内圧に応じて前
記還流通路の入口部の断面積を調整することができるの
で、例えば、スプレー供給部の内圧が高くなった場合
は、入口部の断面積を小さくして、入口部へのガスの流
入を抑えることができる。
一実施形態について、図面を参照しながら説明する。図
1は、本発明の実施形態1に係る切削オイル塗布装置の
構成図であり、図2は、図1に示したスプレー供給部1
の詳細を示す断面図である。
ルスプレーには、細かいものから大粒径のものまでばら
つきがある。容器2内においては、大粒径のオイルスプ
レーや、液滴状のオイルの大半は、下方に重力落下し、
容器2の内壁に付着した後、下方に移動して行くものも
ある。以下、細かいオイルスプレーとは、煙り状で空気
中を漂える程度のもののことをいう。
ガス圧によって加圧されるので、容器2内に滞留してい
る細かいオイルスプレーは、この加圧の影響を受けスプ
レー搬送通路4内へ運ばれて行く。
最終的には口径を絞った先端4aから大気中に吐出され
るこになる。先端4aにおいて、オイルスプレーは流速
が増大し、対象物に付着できる程度に油滴状に変化して
吐出されることになる。この吐出流は、切削加工用の潤
滑油として用いることができる。
る。工具の交換により、先端4aの口径が大きくなる
と、先端4a部において、油滴化に必要な流速が確保で
きない場合がある。このような場合、容器2内の内圧を
ガス吐出パイプ5からのガスにより上昇させることによ
り、先端4a部におけるオイルスプレーの油滴化に必要
な流速を確保できる。
ルスプレーは、オイルと空気等のガスとの混合により発
生する。図2では、二重パイプ構造によりオイルスプレ
ーを発生させる例を示しており、オイルチューブ3bか
らのオイルとガスチューブ3aからのガスとが先端部3
cで混合してオイルスプレーが発生する。
はオイル供給手段である給油ポンプ6に接続されてい
る。ガスチューブ3aは、ガス源7に接続されている。
オイル供給量、ガス供給量は、それぞれ流量調整手段で
あるオイル量調整バルブ8a、ガス量調整バルブ8bに
よって調整することができる。また、ガス吐出パイプ5
はガス源7に接続されており、流量調整手段であるガス
量調整バルブ8cにより、ガス供給量を調整できる。
イルタンク9が接続されており、オイルタンク9から給
油ポンプ6へとオイルが流入する。また、オイルタンク
9と容器2とはオイル還流通路10を介して接続されて
いる。このため、容器2内で選別されスプレー搬送通路
4に流入しなかったオイルは、オイルタンク9を経て給
油ポンプ6へ搬送され、再びオイルスプレー発生用のオ
イルとして利用されることになる。また、オイルタンク
9へのオイルの補給は、補給キャップ9aを取り外し
て、開口にオイルを注入することにより行うことができ
る。
ンプ6、及びエア源7を含む流体供給ユニット11は、
スプレー供給部1とは分離して形成されている。したが
って、流体供給ユニット11は、スプレー供給部1とは
別の位置に設置することができる。スプレー供給部1と
流体供給ユニット11との間の距離が長くなっても、双
方を接続する各通路の長さを長くすることにより対応で
きる。このため、本実施形態によれば、各部の配置位置
の調整が可能であり、例えばスプレー供給部1を工作機
械の切削加工位置の近傍に配置し、流体供給ユニット1
1を工作機械の通路側に配置して用いることができる。
1と切削加工位置との間の距離が短いので、スプレー搬
送通路4をほぼ直線状に配設することも可能になり、細
かいオイルスプレーの状態を保ったままで、オイルスプ
レーを切削加工位置まで搬送することができる。
することができない場合でも、スプレー供給部1と切削
加工位置との間の距離が短いので、スプレー搬送通路4
の折れ曲がり部分を少なくすることができ、オイルスプ
レーの液滴化の原因となる乱流の発生を抑えることがで
きる。
工作機械の通路側に配置しているので、作業者はオイル
の補充やオイル、ガス供給量の調整のために、スプレー
供給部1まで行く必要がなく、これらオイルの補充等の
作業を容易に行なうことができる。
ー供給部1と切削加工位置との間の距離は短くなるが、
逆にスプレー供給部1と、流体供給ユニット11との間
の距離は長くなり、オイル流路3b、10や、ガス流路
3a、5は長くなり、工作機械の各部形状に応じて折れ
曲がり部分も必要となる。しかしながら、これら通路
は、オイルやガスを単体で運ぶ通路であり、距離が長く
なったり、折れ曲がり部分があってもオイル供給や、ガ
ス供給には特に支障はなく、スプレー搬送通路4内にお
けるオイルスプレーの粒径変化には、何ら影響はない。
に装着した状態を示す斜視図である。本図に示した工作
機械12はマシニングセンタを用いたものである。ヘッ
ド13内にはスピンドルが内蔵されている。切削加工時
においてはスピンドルが高速回転し、スピンドル先端に
取付けられたドリル等の工具14が、テーブル15上に
配置された対象物(図示せず)を加工する。
おり、X方向に移動可能である。支持部17は、垂直部
17aと水平部17bとを有しており、水平部17bに
はヘッド支持部18が取付けられている。垂直部17a
のX方向の移動、ヘッド支持部18の水平部17b上に
おけるY方向の移動、水平部17bのZ方向の移動に伴
い、ヘッド13はX、Y、Z方向に移動可能である。
上部に取付けられており、スプレー供給部1からのスプ
レー搬送通路4は、ヘッド支持部18内を通ってヘッド
13内のスピンドルに接続されている。このため、スプ
レー搬送通路4からのオイルスプレーは、スピンドル内
の貫通孔を通過する。スピンドルには、例えばスピンド
ルの貫通孔より径を絞った貫通孔を有するドリル(工具
14)を取付ける。このようにすると、スピンドルの貫
通孔を通過したオイルスプレーは、ドリルの貫通孔に流
入する。この径を絞った貫通孔を通過することによっ
て、オイルスプレーは流速が増し、加工対象物、及び工
具に付着できる程度に油滴状に変化して吐出されること
になる。
給部1は、ヘッド支持部18の上部に取付けられている
ので、スプレー供給部1とスピンドルとの間は、近距離
である。このため、流路の途中におけるオイルスプレー
の液状化を防止することができ、スプレー供給部1から
の細かいオイルスプレーは、この状態をほぼ保ったまま
スピンドル内に流入することになる。したがって、高速
回転するスピンドル内の貫通孔壁面に液が付着すること
を防止でき、貫通孔の目詰まりを防止できる。
を含む流体供給ユニット11は、支持部17の垂直部1
7aの側面に取付けられている。スプレー供給部1と流
体供給ユニット11とを結ぶ流路は、支持部17内、及
びじゃ腹部19内を通って配設されている。じゃ腹部1
7内には、電気配線が配設され、じゃ腹部17は、この
電気配線の保護を兼ねている。
部分は、通路側に相当する。このため、オイルの補給、
各流量の調整は容易に行うことができ、作業者はスプレ
ー供給部1の取付けられたヘッド支持部の上部まで行く
必要はない。このように、本実施形態に係る装置を用い
たことにより、搬送中のオイルスプレーの液状化の防止
と、オイルの補充等の作業性向上とを両立させることが
できる。
プレー供給部1とオイルタンク9とがオイル再利用のた
めのオイル還流通路10で接続されている(図1、
2)。
ル還流通路10への流入口10aが配置されている。こ
の流入口10aは、還流通路10の内径に比べて径が絞
られており、オリフィス形状となっている。このよう
に、流入口10aの径を絞っているのは、オイルを搬送
しつつ、容器1内のガス流量の減少を図るためである。
図2では、流入口10aは、還流通路10と一体の部分
に形成した例で示しているが、貫通孔を有する円柱状部
材を還流通路10内に嵌め込んで、この貫通孔を流入口
として用いてもよい。
ク9には開口(図示せず)が形成されており、オイルタ
ンク9内の圧力は大気圧に等しい。また、前記のよう
に、オイルスプレーは最終的には、先端4aから大気中
に吐出させるため、容器2内の圧力は、大気圧より高い
値に設定されている。このため、還流通路10内のオイ
ルは、容器1とオイルタンク9との間の圧力差により、
オイルタンク9へ搬送される。したがって、オイルポン
プ等を用いる必要がなく、またオイルの重力落下を特に
利用する必要もないので、還流通路10の配設の自由度
も大きくなる。
0.4MPaの範囲内で使用することが好ましい。この
ような範囲内であれば、オイルスプレーを油滴化させて
大気中に吐出させることができる。この場合、容器1底
部の流入口10aの断面積は、0.15mm2以内に抑
えた部分を含むことが好ましい。また、オイルの流動性
を考慮すると、この断面積は0.05mm2以上とする
ことが好ましい。このような範囲内であれば、オイルを
搬送しつつ、容器1内のガス流量の減少を防止でき、容
器1の内圧低下も防止できる。なお、ここでいう断面積
とは、流体を通過させるのに有効な部分の面積のことで
ある。
0内に流入すると、容器1の内圧が低下するのみなら
ず、オイル還流通路10内でオイルがオイルスプレーに
変化し、このオイルスプレーがオイルタンク9の開口か
ら吹き出し、作業環境面からも好ましくない。
形態1のオイル還流通路10の流入口10aに相当する
部分の断面積を可変可能としたものである。本実施形態
では、容器2底部に可変絞りを取付けており、図4に要
部を示している。
れており、流入口42から、容器2内のオイルが流入す
る。可変絞り41内に流入したオイルは、オイル還流通
路44を経て、オイルタンク内へ至ることになる。流入
口42内には、ニードル43のテーパ部43aが位置し
ており、流入口42の口径を絞っている。
り、ニードル43は上下方向(矢印a方向)に変位し、
テーパ部43aの位置も変位する。このことにより、テ
ーパ部43aによる流入口42の絞り状態も変化し、テ
ーパ部43a部において、流入口42は、流体が通過で
きる部分の断面積が変化することになる。
より、容器2の内圧に応じて流入口42の断面積を調整
することができる。例えば、容器2の内圧が高くなった
場合は、流入口42の断面積を小さくして、容器2内の
ガス流量の減少を抑えることができる。
1に係るスプレー供給部に別の実施形態を用いた場合の
切削オイル塗布装置の構成図を示している。図5(b)
は、図5(a)に示したスプレー供給部本体21の流路
22近傍における拡大断面図である。スプレー供給部2
0のスプレー供給部本体21内には流路22が形成され
ている。流路22内には、スプレー発生用ガスパイプ2
3、ガスパイプ24からの空気等のガス、及びオイルパ
イプ25からのオイルが流入する。図5(b)に示した
ように、スプレー発生部26は、流路22aに比べ内径
が絞られており、オイル及びガスの流速が増大する。こ
のスプレー発生部26において、スプレー発生用ガスパ
イプ23からのガスと、オイルパイプ25からのオイル
とが混合し、オイルスプレーが発生する。
パイプ24内のガスは、エア源27から供給され、それ
ぞれ、空気調整手段である調整バルブ28a、28bに
より、各パイプ内の搬送流量を調節することができる。
オイルパイプ25内のオイルは、オイルポンプ36によ
って供給され、オイルポンプ36にはオイルタンク37
からのオイルが流入する。オイルパイプ25内のオイル
流量は、オイル調整手段である調整バルブ28cにより
調整することができる。
節、及びオイルパイプ25内のオイル流量調節により、
オイルスプレー量やオイルスプレー粒径を調節できる。
また、エアパイプ24内の流量調節によりオイルスプレ
ーの最終出口部における圧力を調節できる。38は、オ
イルスプレーの圧力を検出する圧力計である。
形態1のような粒径選別機能は有していないが、容器や
オイル還流通路を必要としないので、小型、低コストと
いう利点がある。スプレー供給部20で発生するオイル
スプレーは、実施形態1のオイルスプレーと比べると、
粒径のばらつきが大きくなる。しかしながら、本実施形
態の場合も、オイルスプレーの搬送過程でオイルスプレ
ーの液状化を防止することが好ましく、スプレー供給部
20で発生した状態をできるだけ保ったまま最終出口ま
で搬送することが好ましい。
0と二点鎖線で囲まれた流体供給ユニット39とは別個
独立に形成されているので、スプレー供給部20を切削
加工部の近傍に取り付け、流体供給ユニット39を給油
作業、調整作業の行ない易い通路側等に取り付けること
ができる。このため実施形態1と同様に、スプレー供給
部と切削加工位置との間の距離を短くすることができる
ので、搬送中におけるオイルスプレーの液状化によるス
プレー搬送通路40の目詰まりを防止できる。
部を工作機械の通路側に配置しているので、作業者はオ
イルの補充やオイル、ガス供給量の調整のために、スプ
レー供給部20まで行く必要がなく、これらオイルの補
充等の作業を容易に行なうことができる。すなわち、本
実施形態においても、搬送中におけるオイルスプレーの
液状化防止と、オイルの補充等の作業性向上とを両立さ
せることができる。
もスプレー供給部が独立して切削加工部の近傍に配置で
きればよく、必ずしも流体供給ユニットの各構成部をす
べて同じ場所に配置する必要はない。例えば、スプレー
供給部とオイル貯留部とが別個に配置できれば、搬送中
におけるオイルスプレーの液状化防止と、オイルの補充
等の作業性向上とを両立させることができる。したがっ
て、流体供給ユニットの各構成部の配置位置は各部の操
作、作業性が良くなるように適宜決定すればよく、例え
ばオイル供給部と調整バルブとを別の場所に配置できる
ようにしてもよい。
ー供給部とオイル貯留部とを分離して形成し、それぞれ
の配置位置の調整を可能とすることにより、スプレー供
給部を切削加工部の近傍に取り付け、オイル貯留部をオ
イル補充作業の行い易い場所に配置することができるの
で、搬送中におけるオイルスプレーの液状化防止と、オ
イルの補充等の作業性向上とを両立させることができ
る。
の構成図
細を示す断面図
着した状態を示す斜視図
置の可変絞り部を示す図
置の構成図
Claims (5)
- 【請求項1】 スプレー供給部と、スプレー発生用のオ
イルを貯留するオイル貯留部と、前記オイル貯留部内の
オイルを前記スプレー供給部に供給するオイル供給手段
と、前記スプレー供給部内のオイルスプレーを前記スプ
レー供給部の外へ搬送するスプレー搬送通路とを備えた
切削オイル塗布装置であって、 前記スプレー供給部と前記オイル貯留部とは分離して形
成され、それぞれ別の位置に配置可能であり、かつ配置
位置の調整が可能であることを特徴とする切削オイル塗
布装置。 - 【請求項2】 前記スプレー供給部内のオイルを前記オ
イル貯留部へ還流する還流通路を有しており、前記スプ
レー供給部内の圧力は、前記オイル貯留部内の圧力より
も高く、前記スプレー供給部内の圧力と前記オイル貯留
部内の圧力との圧力差より、前記還流通路内のオイル
は、前記オイル貯留部へ搬送される請求項1に記載の切
削オイル塗布装置。 - 【請求項3】 前記スプレー供給部内における前記還流
通路の入口部は、前記還流通路の径に対して径の絞られ
たオリフィス形状である請求項2に記載の切削オイル塗
布装置。 - 【請求項4】 前記還流通路の入口部は、断面積が0.
05〜0.15mm2の範囲内である径の絞られた部分
を有する請求項2に記載の切削オイル塗布装置。 - 【請求項5】 前記還流通路の入口部の断面積は、可変
可能である請求項2に記載の切削オイル塗布装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
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