JPH0724542U - 工作機械の噴射ノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 噴射ノズル内を流れるクーラントを効果的に
整流することにより噴射口から噴射されるクーラントの
噴射角を小さくし、被加工物と工具との加工部位に集中
的にクーラントを噴射することのできる工作機械の噴射
ノズルを提供する。 【構成】 噴射ノズル１内に、噴射ノズル１の軸線と平
行に、かつ、穴径ｄに対する穴の長さｌが所定比以上に
なるように小径の流通穴４ａ，４ｂ・・を複数形成し、
工作機械本体側の流通路から供給された流体を前記流通
穴を通して噴射口から噴射するようにしたことを特徴と
する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、切削剤や研削剤などの流体（クーラント）を、被加工物と工具との 加工部位に集中的に噴射することのできる工作機械の噴射ノズルに関する。

【０００２】

【従来の技術】

切削加工あるいは研削加工においては、被加工物の加工部位に発生する熱や切 粉等を除去するために、加工部位に切削剤や研削剤などのクーラントを噴射する のが一般的である。 ところで、前記クーラントを被加工物と工具との加工部位に噴射する噴射ノズ ル（以下ノズルと記載）として、主軸を回転自在に支持している主軸ヘッドの前 端部に、Ｕ字状通路が形成されたフロントカバーが取り付けられている。このフ ロントカバーに所定間隔で放射状に、かつ、前記Ｕ字状通路に連通するようにノ ズルが複数本突出して設けられている。そして、このノズルは、フロントカバー に揺動自在に取り付けられていて、噴射口の方向を調整することにより被加工物 と工具との加工部位に正確にクーラントを噴射できるようになっている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、上述したようなノズルにおいては、Ｕ字状通路を流れるクーラントが Ｕ字状通路に対して軸線が直交するノズルに流れ込むためノズル内のクーラント の流れが乱流となる。乱流となったクーラントは、ノズルの長さがノズルの穴径 に対して十分に長ければノズルで整流され噴射口から噴射される。しかしながら 、自動工具交換機能を有する工作機械等においては、ノズルの長さを長くすると 工具または交換アームとの干渉を生じることがあり、ノズル長さを長くすること ができない。そのため、長さの短いノズルを使用することになり乱流状態のまま でクーラントが噴射されるため、クーラントの噴射角が大きくなる。すなわち、 クーラントを被加工物と工具との加工部位に集中的に噴射することができず、効 率が悪いという問題がある。

【０００４】 本考案は上述の問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、噴 射ノズル内を流れるクーラントを効果的に整流することにより、噴射口から噴射 されるクーラントの噴射角を小さくし、被加工物と工具との加工部位に集中的に クーラントを噴射することのできる工作機械の噴射ノズルを提供するものである 。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記問題点を解決するために、本考案の工作機械の噴射ノズルは、工作機械本 体側に設けられた流通路から供給された切削剤などの流体を、被加工物と工具と の加工部位に向けて噴射する工作機械の噴射ノズルであって、この噴射ノズル内 に、噴射ノズルの軸線と平行に、かつ、流体が流通する小径の流通穴を所定の長 さで複数形成し、前記流通路から供給された流体を前記流体流通穴を通して前記 噴射口から噴射するようにしたことを特徴とする。

【０００６】

【作用】

本考案は上述のように構成されているので以下のように作用する。 工作機械本体側の流通路から噴射ノズルに流れ込んだ流体は、噴射ノズル内に 形成された複数の小径の流体流通穴を通って噴射口から被加工物と工具との加工 部位に向けて噴射される。このとき、前記流体流通穴内で流体の流れが効果的に 整流されるので、噴射口から噴射される流体の噴射角が小さくなり、前記加工部 位に集中的に噴射することができる。

【０００７】

【実施例】

本考案の好適な一実施例を図面に従って詳細に説明する。 図１は本考案のノズルにかかり、（イ）は内部に複数本の細管を束ねてなる多 重パイプ部を設けたノズルの断面平面図、（ロ）は（イ）のノズルのＸ−Ｘ断面 図である。 ノズル１は、球形の取付部材３を介して基体２に揺動自在に取り付けられてい る。クーラントが流通する流通穴を形成する多重パイプ部４は、ノズル１の中心 軸線上に配置され、ノズル１の穴径に対して十分に小さい穴径を有する一本の細 管４ａと、この細管４ａの周りに細管４ａと同一長さで平行に配置された６本の 細管４ｂ，４ｂ・・とからなっている。細管４ａ，４ｂは穴径に対して数倍以上 の長さを有していることが望ましく、できれば１０倍以上とすることが好ましい 。

【０００８】 ノズル１を上述のように構成することにより、クーラントの流れは細管４ａ， ４ｂ，４ｂ・・内で整流され、噴射口から噴射されるクーラントの噴射角が小さ くなる。すなわち、図３に示すように、乱流状態でノズル１内に流入したクーラ ントは、細管内４ａ，４ｂ，４ｂ・・内で整流される。従って、噴射口から噴射 されるクーラントの噴射角αも小さくすることができる。

【０００９】 上記のように構成されたノズル１を使って図２に示す試験装置でクーラントの 噴射試験を行い、噴射口から噴射されるクーラントの噴射角αの変化を調べた。 なお、図２の試験装置では、ノズル１を取り付けた固定ブロック５内に流通路５ ａを形成し、この流通路５ａに、クーラント供給管６を介して定格出力１．５ｋ ｗ，吐出圧力１５ＭＰａ（メガパスカル）の能力を有するトロコイドポンプ７を 接続している。

【００１０】 試験に使用したノズル１は従来より公知のノズル（全長Ｌ＝２０mm，穴径Ｄ＝ φ４mm）に、ｌ／ｄ＝５（全長ｌ，穴径ｄ）の細管よりなる多重パイプ部、ｌ／ ｄ＝１０の細管よりなる多重パイプ部を設けたものである。 トロコイドポンプ７を作動させ、第１の条件：吐出圧力０．１ＭＰａ，流量３ ｌ／min （低圧，低容量）でクーラントを噴射した場合と、この第１の条件より 高圧，高容量の第２の条件：吐出圧力１．５ＭＰａ，流量１５ｌ／min でクーラ ントを噴射した場合について、それぞれのノズル１のクーラントの噴射角αを測 定した。また、従来より公知のノズルについて同様の試験を行い、効果を比較し た。その結果を、以下の表に示す。

【００１１】

【表１】

【００１２】 この表の結果より明らかなように、多重パイプ部４を設けたノズル１は、トロ コイドポンプ７の吐出圧力の高低にかかわらず、クーラントの噴射角度αが小さ くなることが確認できた。また、多重パイプ部４のｌ／ｄ比が大きいものほど効 果が大となる。すなわち、クーラントの整流効果は、多重パイプ部４のｌ／ｄ比 が大きいほど大きいことを示している。なお、この試験結果はｌ／ｄ＝５の細管 の噴射ノズルと、従来公知のｌ′／ｄ′＝４のノズルとに大きな効果の差を生じ ているが、ｌ／ｄ＝５のノズルは、多重パイプ部の整流効果と従来公知のノズル の整流効果が相乗的に作用しているためである。

【００１３】 本考案の一実施例について説明してきたが、本考案のこの実施例により何ら限 定されるものでない。例えば、上記の実施例ではノズル内に多数の細管を束ねて なる多重パイプ部を設けるものとして説明したが、ノズル内に所定長さにわたっ て隔壁を設け、この隔壁に小径の流通穴をノズルの軸線と平行方向に多数穿設す るものとしてもよい。

【００１４】

【考案の効果】

本考案のノズルによれば、噴射口から噴射されるクーラントの噴射角を小さく することができるので、被加工物と工具の加工部位にクーラントを集中的に噴射 することができ、被加工物や工具の冷却を効率良く行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のノズルにかかり、（イ）は長さの異な
る細管を多数本束ねてなる多重パイプ部を設けたノズル
の断面平面図、（ロ）は（イ）のノズルのＸ−Ｘ断面図
である。

【図２】本考案のノズルの試験装置の概略説明図であ
る。

【図３】本考案のノズルの作用を説明する断面図であ
る。

【符号の説明】

１ ノズル ２ 基体 ３ 取付部材 ４ 多重パイプ部 ４ａ，４ｂ 細管（流通穴） ５ 固定ブロック ５ａ 流通路 ６ クーラント供給管 ７ トロコイドポンプ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 工作機械本体側に設けられた流通路から
   供給された切削剤などの流体を、被加工物と工具との加
   工部位に向けて噴射する工作機械の噴射ノズルであっ
   て、 この噴射ノズル内に、噴射ノズルの軸線と平行に、か
   つ、穴径に対する穴の長さが所定比以上になるように小
   径の流通穴を複数形成し、前記流通路から供給された流
   体を前記流通穴を通して前記噴射口から噴射するように
   したことを特徴とする工作機械の噴射ノズル。