JP3692731B2 - 切削・研削加工方法及び工作機械 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、切削・研削加工方法及び工作機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術の研削加工において、研削箇所に研削油液を供給して研削箇所を冷却して研削焼けを防止したり、研削箇所から切屑を除去しているが、回転する砥石車に連れ回りされる研削油液により研削箇所において動圧が発生する。従って、径の細い工作物のように曲げ応力に弱い工作物や研削部分にキー溝、油孔等の凹部が形成されている工作物の場合、工作物の仕上げ形状が彎曲したり、凹部の形状が歪んだりする。そこで、その問題を避けるために、動圧を減小するように研削油液の供給量を制限する方策がとられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
径の細い工作物の仕上げ形状の彎曲や凹部が形成されている工作物の凹部の形状の歪みの原因となる切削・研削油液による動圧発生を避けるために、切削・研削油液の供給量を制限すると、仕上げ時には切削・研削焼けが生じ易く、又、切削・研削油液を供給する限り動圧発生を全くなくすことは不可能であり、安定した精度を要求することができない。
この発明は、切削・研削加工において切削・研削焼けを避け、且つ安定した精度を得る加工方法及び工作機械の提供を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明の工作機械は、加工箇所に向けて開口した冷媒供給ノズル、冷媒供給ノズルを介して加工箇所に研削・切削油液供給する研削・切削油液供給装置、冷媒供給ノズルを介して加工箇所に冷却空気を供給する冷却空気供給装置、並びに冷媒供給ノズルと研削・切削油液供給装置及び冷却空気供給装置との接続流路に介在して、研削・切削油液及び冷却空気の冷媒供給ノズルに対し供給・停止を選択的に行い得る弁手段を具備している。
【０００５】
そして、冷媒供給ノズルは、第１ノズル及び第２ノズルから構成され、第１ノズルと研削・切削油液供給装置とが接続され、第２ノズルと冷却空気供給装置とが接続されていてもよい。
上記の工作機械において、発熱量が大きい重加工時には加工箇所に研削・切削油液を、発熱量が小さな仕上げ加工時には加工箇所に冷却空気を弁手段により選択切替え供給する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の一形態における研削方法及びそれを実施する研削装置を図面に従って説明する。
図１に示すように、工作主軸（図示しない）により回転駆動される工作物Ｗに対し砥石台（図示しない）において回転駆動される砥石車１により研削される研削箇所に向けて上方から研削油液を噴出供給する第１ノズル２及び同じく研削箇所に向けて上方から冷却空気を噴出供給するが第２ノズル３が砥石台側に設けられている。
【０００７】
又、第１ノズル２に研削油液を供給する研削油液供給装置Ｂは、研削油液タンク４とポンプ５とを具備え、研削油液タンク４と第１ノズル２とを連通する管路６には、ポンプ５及び第１電磁開閉弁７が介装され、研削箇所から流出した研削油液は、研削油液受け８で回収され、管路９を介して研削油液貯槽４に戻されるようになっている。
【０００８】
他方、第２ノズル３に冷却空気を供給する冷却空気供給装置Ａは、圧縮機１０、空気タンク１１及びエアドライヤー１２ａと冷却器１２ｂとを備えた空気冷却装置１２から構成され、圧縮機１０、空気タンク１１、ドライヤー１２ａ、冷却器１２ｂ、第２電磁開閉弁１３及び第２ノズル３，３の順で順次管路１４で接続されている。
【０００９】
圧縮機１０は第２電磁開閉弁１３の開閉に応じて起動・停止し、空気タンク１１は圧縮機１０により圧縮された空気を貯め、圧縮機１０の脈動を抑制して一定流量を維持し、エアドライヤー１２ａは空気の露点を下げて空気を冷却し易くし、冷却器１２ｂは例えば−３０度位にまで空気を冷却する。
【００１０】
なお、研削油液の第１ノズル２と冷却空気の第２ノズル３とを単一の共用ノズルとしてもよい。又、第１電磁開閉弁７と第２電磁開閉弁１３とを単一の３位置電磁切換弁にして、第１流入ポートに管路６が、第２流入ポートに管路１４が夫々接続され、流出ポートに共用ノズルが接続されていてもよい。即ち、３位置電磁切換弁の第１位置では、第１流入ポート及び第２流入ポートが共に閉じられ、第２位置では第１流入ポートのみが開かれ、第３位置では第２流入ポートのみが開かれる。
そして、第１電磁開閉弁７及び第２電磁開閉弁１３（３位置電磁切換弁）の作動は、図示しない研削装置の定寸装置の検出信号に制御されるようになっている（図３参照）。
【００１１】
又、第１ノズル２と第２ノズル３との設置位置は、研削箇所に向いていれば特に限定されるものではないが、例えば図２に示すように、砥石車１の幅寸法の開口を持つ第１ノズル２を研削箇所近接した上方に設け、第２ノズル３を第１ノズル２の開口部の両側で砥石車１の側面から研削箇所に向けて開口するように設けてもよい。
【００１２】
そして、第１ノズル２からは研削油液を、第２ノズル３からは冷却空気を夫々噴出するようにするか、又はその逆に第１ノズル２からは冷却空気を、第２ノズル３からは研削油液を噴出するようにするか、更には第１ノズル２と第２ノズル３とを共に研削油液噴出用と冷却空気噴出用との共用化にするかして、電磁開閉弁７，１３（又は３位置電磁切換弁）の切換により研削油液及び冷却空気が研削箇所に適宜供給されるようにする。
【００１３】
上記の研削油液及び冷却空気の供給装置、即ち冷媒供給装置は、研削装置の制御と共に、図３に示すような研削加工工程におけるプロセスで作動するように制御装置により制御されるようになっている。
研削装置の起動前は、ポンプ５及び圧縮機１０は停止しており（空気タンク１１には一応圧縮空気が貯溜されている）、第１電磁開閉弁７及び第２電磁開閉弁１３は閉じた（３位置電磁切換弁は第１位置にある）状態である。
【００１４】
研削装置が起動されると、砥石台の前進早送りが開始されると共に第１電磁開閉弁７の開弁（３位置電磁切換弁の第２位置への切換）及びそれに応じたポンプ５の起動が行われる。即ち、研削油液の供給が開始される。（ステップ１）
定寸装置が検出位置に前進する。（ステップ２）
【００１５】
そして、粗研削が開始される。（ステップ３）
粗研削は、定寸装置が粗研削目標値ｄ１を検出するまで続けられる。（ステップ４）
定寸装置が粗研削目標値ｄ１を検出すると、切込み送りが減速され、精研削が開始される。（ステップ５）
精研削は、定寸装置が精研削目標値ｄ２を検出するまで続けられる。（ステップ６）
【００１６】
定寸装置が精研削目標値ｄ２を検出すると、精研削切込み送りが停止され、砥石台の微小戻しが行われる。この砥石台の微小戻しは、次のステップ８において研削油液が停止された時に研削油液の動圧が排除されることにより、工作物Ｗが砥石台側に戻り切込みが行われるのを防止するためである。（ステップ７）
【００１７】
次いで、第１電磁開閉弁７の閉弁及び第２電磁開閉弁１３の開弁（位置電磁切換弁の第３位置への切換）と共にポンプ５の停止及び圧縮機１０の起動が行われる。即ち、研削油液の供給が冷却空気の供給に切り換えられる。（ステップ８）
そして、微研削が開始される。（ステップ９）
微研削は、定寸装置が微研削目標値ｄ３を検出するまで続けられる。（ステップ１０）
【００１８】
定寸装置が微研削目標値ｄ３を検出すると、第２電磁開閉弁１３の閉弁（位置電磁切換弁の第１位置への切換）と共に圧縮機１０の停止が行われ、即ち、冷却空気の供給が停止されると共に、砥石台の早戻りが開始される。（ステップ１１）
砥石台の早戻りにおいて、定寸装置は検出位置から後退する。（ステップ１２） 砥石台は待機位置に戻り、研削加工が終了する。
【００１９】
上記のプロセスでは、研削油液の供給から冷却空気の供給への切換えが、精研削から微研削への切換えにおいて行われているが、研削条件によっては、又は必要に応じて、粗研削から精研削への切換え、更には適宜の定寸装置の検出寸法時において行われるようにしてもよい。
上記の実施の態様における加工方法は研削加工であり、工作機械は研削装置であるが、この発明は、切削加工及び切削装置にも適用され得る。
【００２０】
【発明の効果】
この発明の加工方法及び工作機械によれば、切削・研削方式や切削・研削条件（例えば、切込速度、切削・研削量、工作物寸法・形状等）に応じて、切削・研削箇所に対する冷却媒体を研削・切削油液と冷却空気とに選択切換えて使用するので、発熱量の大きな加工工程では冷却効果が大きな研削・切削油液の使用により高能率な加工を行うことができると共に、発熱量の小さな加工工程では動圧発生が研削・切削油液より遥かに低い冷却空気の使用により、強度的に弱い工作物やキー溝、油孔等の凹部がある工作物に対する加工における動圧による工作物の歪みを防止して高精度の加工が望める。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態における研削装置の冷却媒体供給装置の構成図である。
【図２】図１に示す冷却媒体供給装置の冷却媒体噴出ノズルの構成図である。
【図３】この発明の実施の形態における研削装置の研削工程を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 砥石車
２ 第１ノズル
３ 第２ノズル
Ｂ 研削油液供給装置
４ 研削油液タンク
５ ポンプ
６，９，１４ 管路
７ 第１電磁開閉弁
８ 研削油液受け
Ａ 冷却空気供給装置
１０ 圧縮機
１１ 空気タンク
１２ 空気冷却装置
１２ａ エアドライヤー
１２ｂ 冷却器
１３ 第２電磁開閉弁
Ｗ 工作物
【発明の属する技術分野】
この発明は、切削・研削加工方法及び工作機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術の研削加工において、研削箇所に研削油液を供給して研削箇所を冷却して研削焼けを防止したり、研削箇所から切屑を除去しているが、回転する砥石車に連れ回りされる研削油液により研削箇所において動圧が発生する。従って、径の細い工作物のように曲げ応力に弱い工作物や研削部分にキー溝、油孔等の凹部が形成されている工作物の場合、工作物の仕上げ形状が彎曲したり、凹部の形状が歪んだりする。そこで、その問題を避けるために、動圧を減小するように研削油液の供給量を制限する方策がとられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
径の細い工作物の仕上げ形状の彎曲や凹部が形成されている工作物の凹部の形状の歪みの原因となる切削・研削油液による動圧発生を避けるために、切削・研削油液の供給量を制限すると、仕上げ時には切削・研削焼けが生じ易く、又、切削・研削油液を供給する限り動圧発生を全くなくすことは不可能であり、安定した精度を要求することができない。
この発明は、切削・研削加工において切削・研削焼けを避け、且つ安定した精度を得る加工方法及び工作機械の提供を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この発明の工作機械は、加工箇所に向けて開口した冷媒供給ノズル、冷媒供給ノズルを介して加工箇所に研削・切削油液供給する研削・切削油液供給装置、冷媒供給ノズルを介して加工箇所に冷却空気を供給する冷却空気供給装置、並びに冷媒供給ノズルと研削・切削油液供給装置及び冷却空気供給装置との接続流路に介在して、研削・切削油液及び冷却空気の冷媒供給ノズルに対し供給・停止を選択的に行い得る弁手段を具備している。
【０００５】
そして、冷媒供給ノズルは、第１ノズル及び第２ノズルから構成され、第１ノズルと研削・切削油液供給装置とが接続され、第２ノズルと冷却空気供給装置とが接続されていてもよい。
上記の工作機械において、発熱量が大きい重加工時には加工箇所に研削・切削油液を、発熱量が小さな仕上げ加工時には加工箇所に冷却空気を弁手段により選択切替え供給する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の一形態における研削方法及びそれを実施する研削装置を図面に従って説明する。
図１に示すように、工作主軸（図示しない）により回転駆動される工作物Ｗに対し砥石台（図示しない）において回転駆動される砥石車１により研削される研削箇所に向けて上方から研削油液を噴出供給する第１ノズル２及び同じく研削箇所に向けて上方から冷却空気を噴出供給するが第２ノズル３が砥石台側に設けられている。
【０００７】
又、第１ノズル２に研削油液を供給する研削油液供給装置Ｂは、研削油液タンク４とポンプ５とを具備え、研削油液タンク４と第１ノズル２とを連通する管路６には、ポンプ５及び第１電磁開閉弁７が介装され、研削箇所から流出した研削油液は、研削油液受け８で回収され、管路９を介して研削油液貯槽４に戻されるようになっている。
【０００８】
他方、第２ノズル３に冷却空気を供給する冷却空気供給装置Ａは、圧縮機１０、空気タンク１１及びエアドライヤー１２ａと冷却器１２ｂとを備えた空気冷却装置１２から構成され、圧縮機１０、空気タンク１１、ドライヤー１２ａ、冷却器１２ｂ、第２電磁開閉弁１３及び第２ノズル３，３の順で順次管路１４で接続されている。
【０００９】
圧縮機１０は第２電磁開閉弁１３の開閉に応じて起動・停止し、空気タンク１１は圧縮機１０により圧縮された空気を貯め、圧縮機１０の脈動を抑制して一定流量を維持し、エアドライヤー１２ａは空気の露点を下げて空気を冷却し易くし、冷却器１２ｂは例えば−３０度位にまで空気を冷却する。
【００１０】
なお、研削油液の第１ノズル２と冷却空気の第２ノズル３とを単一の共用ノズルとしてもよい。又、第１電磁開閉弁７と第２電磁開閉弁１３とを単一の３位置電磁切換弁にして、第１流入ポートに管路６が、第２流入ポートに管路１４が夫々接続され、流出ポートに共用ノズルが接続されていてもよい。即ち、３位置電磁切換弁の第１位置では、第１流入ポート及び第２流入ポートが共に閉じられ、第２位置では第１流入ポートのみが開かれ、第３位置では第２流入ポートのみが開かれる。
そして、第１電磁開閉弁７及び第２電磁開閉弁１３（３位置電磁切換弁）の作動は、図示しない研削装置の定寸装置の検出信号に制御されるようになっている（図３参照）。
【００１１】
又、第１ノズル２と第２ノズル３との設置位置は、研削箇所に向いていれば特に限定されるものではないが、例えば図２に示すように、砥石車１の幅寸法の開口を持つ第１ノズル２を研削箇所近接した上方に設け、第２ノズル３を第１ノズル２の開口部の両側で砥石車１の側面から研削箇所に向けて開口するように設けてもよい。
【００１２】
そして、第１ノズル２からは研削油液を、第２ノズル３からは冷却空気を夫々噴出するようにするか、又はその逆に第１ノズル２からは冷却空気を、第２ノズル３からは研削油液を噴出するようにするか、更には第１ノズル２と第２ノズル３とを共に研削油液噴出用と冷却空気噴出用との共用化にするかして、電磁開閉弁７，１３（又は３位置電磁切換弁）の切換により研削油液及び冷却空気が研削箇所に適宜供給されるようにする。
【００１３】
上記の研削油液及び冷却空気の供給装置、即ち冷媒供給装置は、研削装置の制御と共に、図３に示すような研削加工工程におけるプロセスで作動するように制御装置により制御されるようになっている。
研削装置の起動前は、ポンプ５及び圧縮機１０は停止しており（空気タンク１１には一応圧縮空気が貯溜されている）、第１電磁開閉弁７及び第２電磁開閉弁１３は閉じた（３位置電磁切換弁は第１位置にある）状態である。
【００１４】
研削装置が起動されると、砥石台の前進早送りが開始されると共に第１電磁開閉弁７の開弁（３位置電磁切換弁の第２位置への切換）及びそれに応じたポンプ５の起動が行われる。即ち、研削油液の供給が開始される。（ステップ１）
定寸装置が検出位置に前進する。（ステップ２）
【００１５】
そして、粗研削が開始される。（ステップ３）
粗研削は、定寸装置が粗研削目標値ｄ１を検出するまで続けられる。（ステップ４）
定寸装置が粗研削目標値ｄ１を検出すると、切込み送りが減速され、精研削が開始される。（ステップ５）
精研削は、定寸装置が精研削目標値ｄ２を検出するまで続けられる。（ステップ６）
【００１６】
定寸装置が精研削目標値ｄ２を検出すると、精研削切込み送りが停止され、砥石台の微小戻しが行われる。この砥石台の微小戻しは、次のステップ８において研削油液が停止された時に研削油液の動圧が排除されることにより、工作物Ｗが砥石台側に戻り切込みが行われるのを防止するためである。（ステップ７）
【００１７】
次いで、第１電磁開閉弁７の閉弁及び第２電磁開閉弁１３の開弁（位置電磁切換弁の第３位置への切換）と共にポンプ５の停止及び圧縮機１０の起動が行われる。即ち、研削油液の供給が冷却空気の供給に切り換えられる。（ステップ８）
そして、微研削が開始される。（ステップ９）
微研削は、定寸装置が微研削目標値ｄ３を検出するまで続けられる。（ステップ１０）
【００１８】
定寸装置が微研削目標値ｄ３を検出すると、第２電磁開閉弁１３の閉弁（位置電磁切換弁の第１位置への切換）と共に圧縮機１０の停止が行われ、即ち、冷却空気の供給が停止されると共に、砥石台の早戻りが開始される。（ステップ１１）
砥石台の早戻りにおいて、定寸装置は検出位置から後退する。（ステップ１２） 砥石台は待機位置に戻り、研削加工が終了する。
【００１９】
上記のプロセスでは、研削油液の供給から冷却空気の供給への切換えが、精研削から微研削への切換えにおいて行われているが、研削条件によっては、又は必要に応じて、粗研削から精研削への切換え、更には適宜の定寸装置の検出寸法時において行われるようにしてもよい。
上記の実施の態様における加工方法は研削加工であり、工作機械は研削装置であるが、この発明は、切削加工及び切削装置にも適用され得る。
【００２０】
【発明の効果】
この発明の加工方法及び工作機械によれば、切削・研削方式や切削・研削条件（例えば、切込速度、切削・研削量、工作物寸法・形状等）に応じて、切削・研削箇所に対する冷却媒体を研削・切削油液と冷却空気とに選択切換えて使用するので、発熱量の大きな加工工程では冷却効果が大きな研削・切削油液の使用により高能率な加工を行うことができると共に、発熱量の小さな加工工程では動圧発生が研削・切削油液より遥かに低い冷却空気の使用により、強度的に弱い工作物やキー溝、油孔等の凹部がある工作物に対する加工における動圧による工作物の歪みを防止して高精度の加工が望める。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態における研削装置の冷却媒体供給装置の構成図である。
【図２】図１に示す冷却媒体供給装置の冷却媒体噴出ノズルの構成図である。
【図３】この発明の実施の形態における研削装置の研削工程を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 砥石車
２ 第１ノズル
３ 第２ノズル
Ｂ 研削油液供給装置
４ 研削油液タンク
５ ポンプ
６，９，１４ 管路
７ 第１電磁開閉弁
８ 研削油液受け
Ａ 冷却空気供給装置
１０ 圧縮機
１１ 空気タンク
１２ 空気冷却装置
１２ａ エアドライヤー
１２ｂ 冷却器
１３ 第２電磁開閉弁
Ｗ 工作物
Claims (3)
- 工作機械において、発熱量が大きい重加工時には加工箇所に冷却油液を、発熱量が小さな仕上げ加工時には加工箇所に冷却空気を選択切替え供給する加工方法。
- 加工箇所に向けて開口した冷媒供給ノズル、
冷媒供給ノズルを介して加工箇所に冷却油液を供給する冷却油液供給装置、
冷媒供給ノズルを介して加工箇所に冷却空気を供給する冷却空気供給装置、
並びに冷媒供給ノズルと冷却油液供給装置及び冷却空気供給装置との接続流路に介在して、研削・切削油液及び冷却空気の冷媒供給ノズルに対し供給・停止を選択的に行い得る弁手段
を具備した工作機械。 - 冷媒供給ノズルは、第１ノズル及び第２ノズルから構成され、 第１ノズルと研削・切削油液供給装置とが接続され、第２ノズルと冷却空気供給装置とが接続された請求項２に記載の工作機械。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27195597A JP3692731B2 (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | 切削・研削加工方法及び工作機械 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27195597A JP3692731B2 (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | 切削・研削加工方法及び工作機械 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1190766A JPH1190766A (ja) | 1999-04-06 |
| JP3692731B2 true JP3692731B2 (ja) | 2005-09-07 |
Family
ID=17507149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27195597A Expired - Fee Related JP3692731B2 (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | 切削・研削加工方法及び工作機械 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3692731B2 (ja) |
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| JP5023635B2 (ja) * | 2006-09-27 | 2012-09-12 | 株式会社ジェイテクト | 研削盤のクーラント供給装置 |
| JP5010753B2 (ja) * | 2011-11-07 | 2012-08-29 | Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社 | 投写型表示装置 |
| KR101594816B1 (ko) * | 2015-07-31 | 2016-02-17 | (주)동양알루미늄 | 압축공기를 이용한 공작기계용 절삭유 공급라인의 동파방지장치 |
| KR101594814B1 (ko) * | 2015-07-31 | 2016-02-17 | (주)동양알루미늄 | 관비움을 이용한 공작기계용 절삭유 공급라인의 동파방지장치 |
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1997
- 1997-09-19 JP JP27195597A patent/JP3692731B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1190766A (ja) | 1999-04-06 |
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Legal Events
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| A977 | Report on retrieval |
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