JP2017209749A - Coolant supply device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クーラント供給装置に関する。 The present invention relates to a coolant supply device.
旋盤加工機等により切削加工を行う際には、切削面に対してクーラントを供給することにより、工具の刃先を効果的に冷却すると共に切粉を排出除去していた。切粉の排出除去により、加工時間の短縮、工具寿命の延長及び加工精度の向上が図られる。下記特許文献1では、クーラントの適正量供給を目的として、ソレノイドコイルにより開閉するバルブを備えたインジェクタを用いている。
When cutting with a lathe machine or the like, the cutting edge of the tool is effectively cooled and the chips are discharged and removed by supplying coolant to the cutting surface. By removing and removing chips, machining time can be shortened, tool life can be extended, and machining accuracy can be improved. In the following
上記従来の技術では、切削箇所に適正量のクーラントを供給することが可能になっているものの、切削箇所に対するクーラントの供給圧については考慮されていない。切削箇所にクーラントを適正な供給圧で供給するためには、切削箇所に対するクーラントの衝撃圧を極力継続して維持する必要がある。しかしながら、切削箇所にクーラントが残留した状態であると、残留クーラントの緩衝効果によって衝撃圧が低減されてしまう。従って、クーラントを適正な供給圧で切削箇所に供給することと、切削箇所における緩衝効果を発揮するクーラントの除去とを交互に行う必要がある。 In the above conventional technique, although it is possible to supply an appropriate amount of coolant to the cutting location, the supply pressure of the coolant to the cutting location is not taken into consideration. In order to supply the coolant to the cutting location with an appropriate supply pressure, it is necessary to continuously maintain the impact pressure of the coolant on the cutting location as much as possible. However, if the coolant remains in the cutting location, the impact pressure is reduced due to the buffering effect of the remaining coolant. Therefore, it is necessary to alternately supply the coolant to the cutting location with an appropriate supply pressure and to remove the coolant that exhibits a buffering effect at the cutting location.
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、切削箇所へのクーラントの供給圧を確保しつつ、連続的にクーラントを供給可能なクーラント供給装置を提供することにある。 This invention is made | formed in view of such a subject, The objective is to provide the coolant supply apparatus which can supply a coolant continuously, ensuring the supply pressure of the coolant to a cutting location. .
上記課題を解決するために、本発明に係るクーラント供給装置は、クーラントを加工対象物に向けて連続して噴射するインジェクタ(41)と、前記インジェクタから連続して噴射されるクーラントの噴射先に配置され、前記クーラントを断続的に噴射する状態に変更する噴射状態変更部(44)と、前記噴射状態変更部を通過して断続的に噴射されるクーラントの噴射先に配置される突起部(32)と、を備える。 In order to solve the above-described problems, a coolant supply device according to the present invention includes an injector (41) that continuously injects coolant toward a workpiece, and an injection destination of coolant that is continuously injected from the injector. An injection state changing part (44) that is arranged and changes to a state in which the coolant is intermittently injected, and a protrusion part that is arranged at the injection destination of the coolant that is intermittently injected through the injection state changing part ( 32).
本発明では、噴射状態変更部を設けているので、インジェクタが連続的にクーラントを噴射しても、断続的に噴射するクーラントとして加工対象物に向かわせることができる。クーラントの噴射先に突起部を設けることで、クーラントが衝突した際の衝撃圧を高めると共に、衝突後のクーラントの排出を促進させることができる。 In this invention, since the injection state change part is provided, even if an injector injects a coolant continuously, it can be made to go to a workpiece as a coolant sprayed intermittently. By providing the protrusion at the coolant injection destination, it is possible to increase the impact pressure when the coolant collides and promote the discharge of the coolant after the collision.
尚、「課題を解決するための手段」及び「特許請求の範囲」に記載した括弧内の符号は、後述する「発明を実施するための形態」との対応関係を示すものであって、「課題を解決するための手段」及び「特許請求の範囲」に記載の発明が、後述する「発明を実施するための形態」に限定されることを示すものではない。 Reference numerals in parentheses described in “Means for Solving the Problems” and “Claims” indicate a correspondence relationship with “Mode for Carrying Out the Invention” described later, It does not indicate that the invention described in “Means for Solving the Problems” and “Claims” is limited to “Mode for Carrying Out the Invention” described later.
本発明によれば、切削箇所へのクーラントの供給圧を確保しつつ、連続的にクーラントを供給可能なクーラント供給装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the coolant supply apparatus which can supply a coolant continuously can be provided, ensuring the supply pressure of the coolant to a cutting location.
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate the understanding of the description, the same constituent elements in the drawings will be denoted by the same reference numerals as much as possible, and redundant description will be omitted.
図1に示されるように、本実施形態に係るクーラント供給装置2は、切削部3と、クーラント噴射部4と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the
切削部3は、チップ31と、突起部32とを有している。チップ31は、回転する加工対象物Wに対して当接部分311を押し当てることで加工対象物Wを切削する。加工対象物Wを切削すると、切削屑Waが発生する。
The
突起部32は、チップ31の先端部分に設けられている突起である。突起部32は、当接部分311から立ち上がるように設けられている。切削屑Waは、突起部32に沿って加工対象物Wから離れる。
The
クーラント噴射部4は、インジェクタ41と、ポンプ42と、タンク43と、噴射状態変更部44と、回転軸45と、モータ46と、制御装置47と、を有している。
The coolant injection unit 4 includes an
インジェクタ41は、クーラントCLを噴射孔から噴射するノズルである。ポンプ42は、インジェクタ41に向けて、クーラントCLを加圧して送り込んでいる。タンク43は、クーラントCLを貯蔵するタンクである。
The
ポンプ42を駆動すると、タンク43に貯蔵されているクーラントCLがインジェクタ41に向けて送り出され、インジェクタ41の噴射孔から噴射される。
When the
インジェクタ41の噴射孔から噴射されたクーラントCLは、噴射状態変更部44に向かって進む。噴射状態変更部44は、本体部441を有している。
The coolant CL injected from the injection hole of the
図7に示されるように、本体部441には、4つの通過穴442が形成されている。通過穴442が形成されていない部分は、遮断部分443として機能する。
As shown in FIG. 7, four
本体部441は、回転軸45によってモータ46に繋がれている。モータ46が回転すると、回転軸45も回転するので、本体部441が回転軸45を中心として回転する。
The
インジェクタ41から噴射されたクーラントCLは、通過穴442及び遮断部分443に相当する位置に至る。モータ46の駆動により本体部441が回転されると、クーラントCLの進行線上には通過穴442と遮断部分443とが交互に配置される。
The coolant CL injected from the
クーラントCLは、通過穴442がその進行線上に配置された時のみ加工対象物Wへ向かって噴射される。従って、クーラントCLは、加工対象物Wに断続的に供給される。
The coolant CL is injected toward the workpiece W only when the
制御装置47は、ポンプ42及びモータ46の挙動を制御する装置である。制御装置47から出力されるポンプ駆動信号に応じて、ポンプ42の駆動及び停止が制御される。制御装置47から出力されるモータ駆動信号に応じて、モータ46の駆動・駆動速度及び停止が制御される。
The
本実施形態では、図2に示されるように、クーラントCLが加工対象物Wに衝突する衝突点圧力を脈動させている。具体的には、クーラントCLの加工対象物Wに対する衝突点圧力が40MPa程度の高圧セクションAと、クーラントCLの加工対象物Wに対する衝突点圧力がほぼゼロの低圧セクションBとが交互に出現するようにしている。 In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the collision point pressure at which the coolant CL collides with the workpiece W is pulsated. Specifically, the high pressure section A having a collision point pressure of about 40 MPa with respect to the workpiece W of the coolant CL and the low pressure section B having substantially zero collision point pressure with respect to the workpiece W of the coolant CL appear alternately. I have to.
図3の(A)に示されるように、高圧セクションAでは、加工対象物Wの固体面にクーラントCLの液滴を衝突させることで、衝撃圧を発生させクーラントCLを加工対象物Wに密着させている。 As shown in FIG. 3A, in the high pressure section A, a droplet of the coolant CL is caused to collide with the solid surface of the workpiece W to generate an impact pressure so that the coolant CL adheres to the workpiece W. I am letting.
図3の(B)に示されるように、低圧セクションBでは、加工対象物Wの固体面からクーラントCLを除去している。これは、クーラントCLが残存していると、固体面とクーラントCLの液滴との間に液体が残ってしまうため衝撃圧が十分に高まらないためである。 As shown in FIG. 3B, in the low pressure section B, the coolant CL is removed from the solid surface of the workpiece W. This is because if the coolant CL remains, the liquid remains between the solid surface and the droplets of the coolant CL, so that the impact pressure is not sufficiently increased.
本実施形態では、図3の(B)に示されるような低圧セクションBにおける残存するクーラントCL除去のために、突起部32を一対設けている。一対の突起部32は、図4及び図5に示されるように、所定間隔をおいて設けられている。
In the present embodiment, a pair of
クーラントCLは、一対の突起部32の間に向けて噴射される。一対の突起部32によってクーラントCLが広がることが抑制され、加工対象物Wの衝突部分での衝撃圧を十分に高めることができる。衝撃圧が十分に上昇した後、残存するクーラントCLは、一対の突起部32の間から排出される。
The coolant CL is injected between the pair of
図6に示されるように、突起部32は、チップ31の当接部分311から立ち上がるように設けられている。突起部32は、チップ31のすくい面側に設けられている。突起部32は、当接部分311においてチップ31と滑らかに繋がり、当接部分311から離れるに従ってチップ31から立ち上がっている。
As shown in FIG. 6, the
突起部32の立ち上がり面321は、湾曲形状になっている。立ち上がり面321の湾曲半径Rは、切削屑Waのカール半径に相当するように設定される。一対の突起部32相互の間隔は、切削屑Waの幅よりも狭くなるように設定されている。突起部32は、チップ31の硬度と同等以上になるように材料が選択される。
The rising
上記したように本実施形態に係るクーラント供給装置2は、クーラントCLを加工対象物Wに向けて連続して噴射するインジェクタ41と、インジェクタ41から連続して噴射されるクーラントCLの噴射先に配置され、クーラントCLを断続的に噴射する状態に変更する噴射状態変更部44と、噴射状態変更部44を通過して断続的に噴射されるクーラントCLの噴射先に配置される突起部32と、を備えている。
As described above, the
本実施形態では、噴射状態変更部44を設けているので、インジェクタ41が連続的にクーラントCLを噴射しても、断続的に噴射するクーラントCLとして加工対象物Wに向かわせることができる。クーラントCLの噴射先に突起部32を設けることで、クーラントCLが衝突した際の衝撃圧を高めると共に、衝突後のクーラントCLの排出を促進させることができる。
In the present embodiment, since the injection
また本実施形態では、噴射状態変更部44は、クーラントCLを通過させる通過穴442と、クーラントCLを遮断する遮断部分443とが交互に形成されており、通過穴442と遮断部分443とが、インジェクタ41から連続して噴射されるクーラントCLの噴射先に交互に配置されるように構成されている。通過穴442と遮断部分443と交互に噴射先に配置するという簡便な構成で、クーラントCLの間欠供給を実現することができる。
In the present embodiment, the injection
また本実施形態では、噴射状態変更部44は、円板状の本体部441を有しており、本体部441に、通過穴442が1つの配置円上に位置するように複数設けられ、本体部441は配置円の中心を回転中心として回転駆動されている。このように構成することで、本体部441の回転速度を変えると、クーラントCLの間欠供給状態を変更することができる。
Moreover, in this embodiment, the injection
また本実施形態では、インジェクタ41の噴射孔の開口直径よりも、通過穴442の開口直径が長くなるように形成されている。インジェクタ41の噴射孔よりも通過穴442を大きくすることで、クーラントCLの噴射状態を乱さずに間欠供給することができる。
Further, in the present embodiment, the opening diameter of the
また本実施形態では、突起部32は、互いに離隔して一対設けられており、噴射状態変更部44を通過して断続的に噴射されるクーラントCLの噴射先が、一対設けられた突起部32の間になるように構成されている。突起部32を一対設け、その間にクーラントCLを噴射することで、クーラントCLの衝撃圧の上昇と速やかな除去とを両立させることができる。
In the present embodiment, a pair of
また本実施形態では、突起部32は、加工対象物Wを加工するチップ31が加工対象物Wに当接する当接部分311に至るように設けられている。加工対象物Wにチップ31が当接するとその箇所から切削屑Waが発生するので、突起部32によって切削屑Waを円滑に除去することができる。
In the present embodiment, the
また本実施形態では、突起部32は、当接部分311から、チップ31に対する立ち上がり量が増えるように設けられている。このように構成することで、切削屑Waの除去を円滑に行うことができる。
In the present embodiment, the
また本実施形態では、突起部32は、当接部分311から湾曲するように立ち上がって設けられている。このように構成することで、切削屑Waの除去をより円滑に行うことができる。
In the present embodiment, the
また本実施形態では、一対設けられた突起部32間の距離よりも、インジェクタ41の噴射孔の開口直径が長くなるように形成されている。
Moreover, in this embodiment, it forms so that the opening diameter of the injection hole of the
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。 The embodiments of the present invention have been described above with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to these specific examples. Those in which those skilled in the art appropriately modify the design of these specific examples are also included in the scope of the present invention as long as they have the features of the present invention. Each element included in each of the specific examples described above and their arrangement, conditions, shape, and the like are not limited to those illustrated, and can be changed as appropriate. Each element included in each of the specific examples described above can be appropriately combined as long as no technical contradiction occurs.
2:クーラント供給装置
31:チップ
32:突起部
41:インジェクタ
44:噴射状態変更部
2: Coolant supply device 31: Tip 32: Protruding part 41: Injector 44: Injection state changing part
Claims (9)
クーラントを加工対象物に向けて連続して噴射するインジェクタ(41)と、
前記インジェクタから連続して噴射されるクーラントの噴射先に配置され、前記クーラントを断続的に噴射する状態に変更する噴射状態変更部(44)と、
前記噴射状態変更部を通過して断続的に噴射されるクーラントの噴射先に配置される突起部(32)と、を備えるクーラント供給装置。 A coolant supply device,
An injector (41) for continuously injecting coolant toward the workpiece;
An injection state changing unit (44) that is arranged at an injection destination of the coolant that is continuously injected from the injector, and changes the state to intermittently inject the coolant;
A coolant supply device comprising: a protrusion (32) disposed at a spray destination of coolant that is intermittently sprayed after passing through the spray state changing section.
前記噴射状態変更部は、前記クーラントを通過させる通過穴(442)と、前記クーラントを遮断する遮断部分(443)とが交互に形成されており、
前記通過穴と前記遮断部分とが、前記インジェクタから連続して噴射されるクーラントの噴射先に交互に配置されるように構成されている、クーラント供給装置。 The coolant supply device according to claim 1,
In the injection state changing portion, passage holes (442) for allowing the coolant to pass therethrough and blocking portions (443) for blocking the coolant are alternately formed,
A coolant supply device configured to alternately arrange the passage hole and the blocking portion at an injection destination of coolant continuously injected from the injector.
前記噴射状態変更部は、円板状の本体部(441)を有しており、
前記本体部に、前記通過穴が1つの配置円上に位置するように複数設けられ、
前記本体部は前記配置円の中心を回転中心として回転駆動される、クーラント供給装置。 The coolant supply device according to claim 2,
The injection state changing unit has a disk-shaped main body (441),
A plurality of the through holes are provided in the main body portion so as to be positioned on one arrangement circle,
The said main-body part is a coolant supply apparatus rotationally driven centering | focusing on the center of the said arrangement | positioning circle.
前記インジェクタの噴射孔の開口直径よりも、前記通過穴の開口直径が長くなるように形成されている、クーラント供給装置。 The coolant supply device according to claim 2,
The coolant supply apparatus formed so that the opening diameter of the said passage hole may become longer than the opening diameter of the injection hole of the said injector.
前記突起部は、互いに離隔して一対設けられており、
前記噴射状態変更部を通過して断続的に噴射されるクーラントの噴射先が、一対設けられた前記突起部の間になるように構成されている、クーラント供給装置。 The coolant supply device according to any one of claims 1 to 4,
The protrusions are provided as a pair spaced apart from each other,
A coolant supply apparatus configured such that an injection destination of coolant intermittently injected through the injection state changing portion is between the pair of protrusions provided.
前記突起部は、前記加工対象物を加工するチップ(31)が前記加工対象物に当接する当接部分(311)に至るように設けられている、クーラント供給装置。 The coolant supply device according to claim 5,
The coolant supply device, wherein the protrusion is provided so that a tip (31) for processing the workpiece reaches a contact portion (311) that contacts the workpiece.
前記突起部は、前記当接部分から、前記チップに対する立ち上がり量が増えるように設けられている、クーラント供給装置。 The coolant supply device according to claim 6,
The coolant supply device, wherein the protrusion is provided so that a rising amount with respect to the chip increases from the contact portion.
前記突起部は、前記当接部分から湾曲するように立ち上がって設けられている、クーラント供給装置。 The coolant supply device according to claim 7,
The coolant supply device, wherein the protrusion is provided so as to bend from the contact portion.
一対設けられた前記突起部間の距離よりも、前記インジェクタの噴射孔の開口直径が長くなるように形成されている、クーラント供給装置。 The coolant supply device according to any one of claims 5 to 8,
The coolant supply apparatus formed so that the opening diameter of the injection hole of the injector may become longer than the distance between the pair of protrusions provided.
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