JPH0957537A - Metal working fluid and supplying method therefor - Google Patents
Metal working fluid and supplying method thereforInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、金属加工液及びそ
の供給方法に関し、特に、切削、研磨、圧延、鍛造、切
断、絞りその他の加工に際し加工具と被加工物との接触
部に供給される減摩冷却剤とその供給方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal working fluid and a method for supplying the same, and more particularly to a metal working fluid, which is supplied to a contact portion between a working tool and a workpiece during cutting, polishing, rolling, forging, cutting, drawing and other processing. Antifriction coolant and its supply method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】金属の切削においては、通常、石油系又
はエマルジョンタイプの切削液が用いられている。それ
らの切削加工液の効果は、切削抵抗、切削工具の摩耗
量、仕上げ面粗さ、切削屑の形状等々により評価されて
いるが、従来公知のものはその効力が不充分であり、そ
のため、使用に際しては、必要以上に大量の加工液を循
環させながら供給していた。また、従来の切削液は変質
したり、悪臭がしたりするため、長期にわたり使用する
ことができなかった。2. Description of the Related Art In cutting metal, petroleum-based or emulsion-type cutting fluid is usually used. The effects of these cutting fluids are evaluated by cutting resistance, the amount of wear of the cutting tool, the finished surface roughness, the shape of cutting chips, etc., but the conventionally known ones have insufficient effect, and therefore, At the time of use, an excessively large amount of working fluid was circulated and supplied. Further, the conventional cutting fluid is deteriorated or has a bad odor, so that it cannot be used for a long period of time.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題点
を解決するためなされたものであり、その目的とすると
ころは、加工具と被加工物との接触部の減摩及び冷却効
果に優れた金属加工液と、これを必要且つ充分な量だけ
効率よく供給する方法を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to reduce the friction and cooling effect of a contact portion between a processing tool and a workpiece. An object of the present invention is to provide an excellent metal working fluid and a method for efficiently supplying a necessary and sufficient amount of the metal working fluid.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】上記の目的は、分子量３
００以上、２０００以下の低重合有機物を主剤とする溶
液から成る金属加工液で、充分に疎水基を内部に向けた
形で立体構造となる水溶液中で低電気電導度を１０００
μｓとした金属加工液によって達成できる。主剤の分子
量を３００以上、２０００以下とする理由は、分子量が
３００未満であると減摩の効果がなく、２０００を超え
ると粘稠度が高くなり過ぎ、作業性を阻害するためであ
る。[Means for Solving the Problems] The above-mentioned object has a molecular weight of 3
It is a metalworking fluid consisting of a solution containing a low-polymerization organic substance of 00 or more and 2000 or less as a main component, and has a low electric conductivity of 1000 in an aqueous solution having a three-dimensional structure with a hydrophobic group facing inside.
This can be achieved with a metalworking fluid of μs. The reason for setting the molecular weight of the main agent to 300 or more and 2000 or less is that when the molecular weight is less than 300, there is no effect of lubrication, and when it exceeds 2000, the viscosity becomes too high and the workability is impaired.
【０００５】上記主剤としては、ノニルフェニルエーテ
ル系、オクチルフェニル系、ポリオキシエチレン系、多
価アルコール系、アルキルアミド系、等々が好適に用い
られる。また、上記主剤に、トレハロース系、ホスファ
チジルコリン系、トリグリセリド系を添加すること、更
には、アニオン系とか、ｐＨ制御剤を混合して利用する
ことが推奨される。As the main agent, nonylphenyl ether type, octylphenyl type, polyoxyethylene type, polyhydric alcohol type, alkylamide type and the like are preferably used. Further, it is recommended to add a trehalose type, a phosphatidylcholine type, or a triglyceride type to the above-mentioned main ingredient, and further to mix and use an anion type or a pH controlling agent.
【０００６】また、本発明の前記目的は、金属加工装置
の消費動力に比例して上記の金属加工液を供給すること
によって達成できる。その場合、加工条件に応じて上記
金属加工液を霧化して供給するようにすることも推奨さ
れる。Further, the above object of the present invention can be achieved by supplying the above-mentioned metal working liquid in proportion to the power consumption of the metal working apparatus. In that case, it is also recommended to atomize and supply the metal working fluid according to the working conditions.
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】而して、溶液中で立体構造形で存
在する高分子剤（主として非イオン界面活性剤）は、そ
の濃度が0.１％程度低下していったとき表面活性度（ｄ
ｙｎｅ／ｃｍ）は３０〜４０ｄｙｎｅ／ｃｍとなり、水
溶液中では界面活性剤分子が数十〜数百個程度集まって
互いに疎水基を内部に向けた形で立体的な集合体を形成
する。換言すれば、このような極性を持った単分子膜を
形成することになるものである。更に、他の不純物イオ
ンを含ませない状態が有利となる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A polymer agent (mainly a nonionic surfactant) which exists in a three-dimensional structure in a solution has a surface activity when the concentration thereof decreases by about 0.1%. (D
Yene / cm) is 30 to 40 dyne / cm, and several tens to several hundreds of surfactant molecules gather in an aqueous solution to form a three-dimensional aggregate with the hydrophobic groups facing each other inside. In other words, a monomolecular film having such a polarity is formed. Furthermore, it is advantageous that no other impurity ions are contained.
【０００８】高分子剤の１分子が水に溶けているときに
は、１個の分子は廻りの水に包まれているので、その負
極面は水に反撥している状態となり、２つ３つと複数の
分子が集まれば、それらは立体的な集合体になって水中
に存在することになるわけである。When one molecule of the polymer agent is dissolved in water, one molecule is surrounded by surrounding water, so that the negative electrode surface becomes repulsive to water, and two, three, and a plurality. If the molecules of are collected, they will be present as three-dimensional aggregates in water.
【０００９】高分子剤水溶液は、発泡が少なく、洗浄力
が大きく、極めて低濃度で効果を発揮することができ、
摩擦係数が低く、且つ、水を主体としているので相転位
するまでのエネルギー消費が多く、低摩擦で切削エネル
ギーを容易に発散するようにすることができる。An aqueous solution of a polymer agent has a small amount of foaming, has a large detergency, and can exert an effect at an extremely low concentration.
Since the friction coefficient is low and water is the main component, a large amount of energy is consumed until the phase transition occurs, and cutting energy can be easily diffused with low friction.
【００１０】即ち、高分子剤は、摩擦係数を低下させ、
その溶液水は蒸発熱により熱拡散を促進する。また、高
分子剤は、その洗浄力による錆防止とか、発泡を少なく
するとか、発黴を抑制するとかの各種作用をそれぞれ個
別に有している。また、発火点が少なくとも１２０℃以
上のものを選定して用いることにより、発火防止作用を
持たせることもできる。That is, the polymer agent lowers the friction coefficient,
The solution water promotes heat diffusion due to the heat of evaporation. Further, the polymer agent individually has various actions such as prevention of rust due to its detergency, reduction of foaming, and suppression of mold development. Also, by selecting and using a material having an ignition point of at least 120 ° C. or more, it is possible to provide an ignition preventing effect.
【００１１】鉄材の加工において除去すべき金属が全部
溶融によって除去されたものとすると、When all the metals to be removed in the processing of iron materials are removed by melting,
【数１】 （ここで、Ｔ0 ：室温、Ｔm ：融点、Ｃ：比熱、ｍ：質
量、ｍＱ：融解潜熱）となり、鉄については、１ｇ当り
Ｑm ≒１５００Ｊｏｕｌｅのエネルギーにより加工でき
ることとなる。一方、水の蒸発に要するエネルギーは、
上式と同様にして計算すれば、１ｇ当り１２８Ｊｏｕｌ
ｅとなる。[Equation 1] (Here, T 0 : room temperature, T m : melting point, C: specific heat, m: mass, mQ: latent heat of fusion), and iron can be processed with energy of Q m ≈1500 Joule per gram. On the other hand, the energy required to evaporate water is
If calculated in the same manner as the above formula, 128Joul per 1g
e.
【００１２】一般的に、切削時に発生する熱は、その約
５０％がチップ、４０％が被加工体の温度上昇で放散さ
れるので、１０％が加液により冷却を要するエネルギー
とされている。従って、実質的な冷却エネルギーは１５
０Ｊｏｕｌｅで足りることになる。Generally, about 50% of the heat generated during cutting is dissipated by chips and 40% is dissipated by the temperature rise of the workpiece, so 10% is considered to be energy that requires cooling by adding liquid. . Therefore, the effective cooling energy is 15
0 Joule will be enough.
【００１３】然しながら、実際の切削に要するエネルギ
ーは、約３００００Ｊｏｕｌｅであり、上記の計算値の
約２０倍となっている。従って、４ｋＷのモータを用い
た切断装置は、２００Ｊｏｕｌｅが実際の加工に利用さ
れることになり、加工量としては８〜１０ｇ／ｍｉｎと
なり、純粋に切削液は９５ｃｃ／ｍｉｎで、ほぼ１００
℃の温度になるはずである。上記の計算は、切削による
除去を１００％溶融によるものとした場合の例である。
実際は切削刃と被加工体の間の摩擦に要したエネルギー
が増加要因となり、切込みに相当する部分が溶融せずに
除かれることによる減少要因が考えられる。即ち、全体
を融解しないで、切取り部分の境のみを融解すればよい
ということである。従って、切込み量ａと結晶サイズｂ
の比に相当するエネルギーの低減が考えられるので、４
ｋＷ程度の動力の切削機（実エネルギーＥ＝α・ｂ／ａ
となる。）を用いて切込み量１ｍｍの切削加工を行なう
場合には、加工液の供給量は１〜２ｃｃ／ｍｉｎ程度で
充分であり、８時間稼働で0.５リットル程度の加工液の
消費となる。冷却液を大量に供給しても、切削部分が高
温度となることを防止することは不可能であるので、そ
の部分に接する液体は蒸発若しくは脱水素化し、その部
分での液体との接触を妨げることになるので、大量供給
は意味のないことになる。However, the energy required for actual cutting is about 30,000 Joules, which is about 20 times the calculated value. Therefore, in the cutting device using a 4 kW motor, 200 Joules will be used for actual processing, the processing amount will be 8 to 10 g / min, and the cutting fluid will be 95 cc / min, which is almost 100
The temperature should be ℃. The above calculation is an example when the removal by cutting is performed by 100% melting.
Actually, the energy required for friction between the cutting blade and the work piece becomes an increase factor, and a reduction factor can be considered because the portion corresponding to the cut is removed without melting. That is, it suffices to melt only the boundary of the cut portion without melting the whole. Therefore, the cut amount a and the crystal size b
Since it is possible to reduce the energy equivalent to the ratio of
A cutting machine with a power of about kW (actual energy E = α ・ b / a
Becomes In the case of performing a cutting process with a cutting depth of 1 mm using), it is sufficient to supply a working fluid of about 1 to 2 cc / min, and a working fluid of about 0.5 liter is consumed by operating for 8 hours. Even if a large amount of cooling liquid is supplied, it is impossible to prevent the cutting part from reaching a high temperature, so the liquid in contact with that part is vaporized or dehydrogenated, and the contact with the liquid in that part is prevented. Large supply would be meaningless, as it would hinder it.
【００１４】別に発生する加工具と被加工物の摩擦係数
を低減することも有効である。この場合の摩擦エネルギ
ーは下記式で表される。 Ｅ＝ｋμｍｇｖ・Ｊ-1 （ここで、μ：摩擦係数、ｍ：
荷重、ｇ：重力加速度、ｖ：切削速度、Ｊ：熱の仕事当
量、ｋ：常数＝４.2） これにより摩擦エネルギーを計算すると、最大約１０Ｊ
ｏｕｌｅ程度となり、全エネルギーに比べれば小さな値
となることが判る。It is also effective to reduce the coefficient of friction between the work tool and the work piece, which occurs separately. The friction energy in this case is represented by the following formula. E = k μmgv · J −1 (where, μ: friction coefficient, m:
Load, g: gravitational acceleration, v: cutting speed, J: work equivalent of heat, k: constant number = 4.2).
It can be seen that the value is about the same as that of the total energy, which is smaller than the total energy.
【００１５】分子量と摩擦係数の関数は、分子量が約３
００〜３５０以上では摩擦係数は略一定値となるので、
分子量Ｍ＝３００〜１０００程度で利用することができ
る。分子鎖の長さにより摩擦係数μは変化する。The function of molecular weight and coefficient of friction is that the molecular weight is about 3
Since the coefficient of friction has a substantially constant value in the range of 00 to 350 or more,
It can be used with a molecular weight M of about 300 to 1,000. The friction coefficient μ changes depending on the length of the molecular chain.
【００１６】[0016]
実施例１ ６ｍｍφのドリルを用い、１５００ｒｐｍでＮＡＫ５５
に対し深さ８ｍｍの穴加工をしたとき、レシプロ運動さ
せ、引上げ時のみ加工液を供給した。電力２００Ｗにた
いして１２ｃｃ／ｍｉｎの注液を行なった。その結果を
下記表１に示す。ここで、Ａ〜Ｅは溶液の主剤としてノ
ニルフェニルエーテル系でアルキル基１０個が結合した
もの（分子量Ｍ＝７７０）を用い、これに１％のＮａ2
（ＰＯ4 ）12と、１％のトレハロース（下記「化学式
２」参照）を添加したものを水に溶解して用いた。Example 1 NAK55 at 1500 rpm using a 6 mmφ drill
On the other hand, when a hole having a depth of 8 mm was drilled, the reciprocating motion was performed, and the working liquid was supplied only when pulling. Liquid injection of 12 cc / min was performed for an electric power of 200 W. The results are shown in Table 1 below. Here, as A to E, a nonyl phenyl ether type in which 10 alkyl groups were bonded (molecular weight M = 770) was used as the main agent of the solution, and 1% Na 2
(PO 4 ) 12 and 1% trehalose (see “Chemical Formula 2” below) were added and dissolved in water.
【００１７】〔表１〕 溶液 濃度 穿孔数 μＲｍａｘ Ａ ５％ ３８ ８.8 Ｂ １０％ ５８ ３.5 Ｃ ８％ ２８ ６.4 Ｄ ５％ １６ ８.5 Ｅ １０％ ４４ ９.3 鉱物油 ２０ ６.2[Table 1] Solution concentration Perforation number μRmax A 5% 38 8.8 B 10% 58 3.5 C 8% 28 6.4 D 5% 16 8.5 E 10% 44 9.3 Mineral oil 20 6.2
【００１８】なお、加工装置の消費動力に比例して本発
明の金属加工液を供給することにより、常時一定の注液
を行なう場合に比べて約１／１０の液量で済んだ。その
場合、これらの金属加工液を霧化して供給することによ
り一層効率を向上させることができる。By supplying the metalworking liquid of the present invention in proportion to the power consumption of the working apparatus, the amount of liquid required is about 1/10 of the case where a constant pouring is performed. In that case, the efficiency can be further improved by atomizing and supplying these metal working fluids.
【００１９】実施例２ ＳＣＭ４材に対し、８０メッシュのＡｌ2 Ｏ3 を含む研
削液によりドレッシング２０μの加工を行なった。送り
は0.２ｍｍ／ｒｅｖとした。この場合、研削時にのみ下
記ａ〜ｃの加工液を１５ｃｃ／ｈで注液した。ａ〜ｃは
溶液の主剤としてオクチルフェニル系でアルキル基２０
個が結合したもの（分子量Ｍ＝１７８３）を用い、これ
に0.５％のＣＨ3 （ＨＯＨＣＯＯＮａ）と、３％のトレ
ハロース（下記「化学式２」参照）を添加したものを水
に溶解して用いた。その結果を下記表２に示す。Example 2 An SCM4 material was processed with a dressing of 20 μ using a grinding fluid containing 80 mesh Al 2 O 3 . The feed was 0.2 mm / rev. In this case, the working liquids a to c described below were injected at 15 cc / h only during grinding. a to c are octylphenyl-based alkyl group 20 as the main ingredient of the solution.
A mixture of individual compounds (molecular weight M = 1783) was used, to which 0.5% CH 3 (HOHCOONa) and 3% trehalose (see “Chemical Formula 2” below) were added and dissolved in water. Using. The results are shown in Table 2 below.
【００２０】 〔表２〕 溶液 濃度 研削力（Ｎ） 加工面粗さ（μＲｍａｘ） ａ ５％ ８５ 0.８３ ｂ ８％ ７０.7 0.８１ ｃ １０％ ７１.9 0.７２ 鉱物油２種 １１６ 6.２５[Table 2] Solution concentration Grinding force (N) Surface roughness (μRmax) a 5% 85 0.83 b 8% 70.7 0.81 c 10% 71.9 0.72 Mineral oil 2 types 116 6.25
【００２１】本発明は、特に公害防止を考慮し、主剤と
して使用する物質に漸崩壊性を持たせるようにしたもの
であり、且つ、人体に対しても無毒化したものである。
添加物として、Ｃ6 Ｈ7 ＮａＯ6 、Ｎａ3 Ｃ6 Ｈ5 Ｏ7
・２Ｈ2 Ｏ、ＮａＨ2 ＰＯ4、ＮａＨＣＯ3 、ＣＨ3 Ｃ
Ｈ2 ＣＯＯＮａ、ＨＯＯＣＣＨ2 ＣＨ2 ＣＯＯＨ、ＣＨ
3 ＣＨ：ＣＨＣＨ：ＣＨＣＯＯＫ、カルボキシメチルセ
ルロースナトリウム、等々を１〜５％以下の割合で混入
し、ｐＨを調節することもある。In view of pollution prevention, the present invention provides a substance used as a main agent with gradual disintegration property, and is also non-toxic to human body.
As additives, C 6 H 7 NaO 6 , Na 3 C 6 H 5 O 7
・ 2H 2 O, NaH 2 PO 4 , NaHCO 3 , CH 3 C
H 2 COONa, HOOCCH 2 CH 2 COOH, CH
3 CH: CHCH: CHCOOK, sodium carboxymethylcellulose, etc. may be mixed at a ratio of 1 to 5% or less to adjust the pH.
【００２２】更にまた、主剤として、ポリオキシエチレ
ン系、多価アルコール系、アルキルアミド系、等々も利
用される。更に、Ｂｉｏｓｕｒｆａｃｔａｎｔｓによる
バイオポリマーとして、Ｃ85Ｈ11Ｎ0.5 Ｏ0.9 Ｓ
0.3 （Ｈ2 Ｏ）n とか、結晶としてのＣ12Ｈ22Ｏ11（Ｈ
2 Ｏ）n：Ｃ5 Ｈ10Ｏ5 等を利用できる。Furthermore, polyoxyethylene-based, polyhydric alcohol-based, alkylamide-based, etc. are used as the main agent. Furthermore, as a biopolymer by Biosurfactants, C 85 H 11 N 0.5 O 0.9 S
0.3 (H 2 O) n or C 12 H 22 O 11 (H
2 O) n : C 5 H 10 O 5 or the like can be used.
【００２３】添加剤としては、下記化学式〔１〕に大体
の構造を示すトレハロース脂質系や、化学式〔２〕に示
すトレハロースのほか、化学式〔３〕に示すホスファチ
ジルコリン系、化学式〔４〕に示すトリグリセリド系、
等々、多くの高分子物質を利用することができる。Examples of the additives include trehalose lipids having a general structure represented by the following chemical formula [1], trehalose represented by the chemical formula [2], phosphatidylcholine compounds represented by the chemical formula [3], and triglycerides represented by the chemical formula [4]. system,
Many polymeric materials can be used, and so on.
【００２４】[0024]
【化１】 Embedded image
【化２】 Embedded image
【化３】 Embedded image
【化４】 Embedded image
【００２５】[0025]
【発明の効果】本発明は、上記の如く構成されるから、
本発明によるときは、加工具と被加工物との接触部の減
摩及び冷却効果に優れた金属加工液と、これを必要且つ
充分な量だけ効率よく供給する方法を提供し得るもので
ある。なお、本発明は叙上の実施例に限定されるもので
なく、本発明の目的の範囲内において上記の説明から当
業者が容易に想到し得るすべての変更実施例を包摂する
ものである。Since the present invention is constructed as described above,
According to the present invention, it is possible to provide a metal working fluid which is excellent in the effect of reducing the friction and cooling of the contact portion between the working tool and the workpiece, and a method for efficiently supplying the necessary and sufficient amount of the metal working fluid. . It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes all modified embodiments that can be easily conceived by those skilled in the art from the above description within the scope of the object of the present invention.
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【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成８年４月１６日[Submission date] April 16, 1996
【手続補正１】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】０００５[Correction target item name] 0005
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【０００５】上記主剤としては、ノニルフェニルエーテ
ル系、オクチルフェニル系、ポリオキシエチレン系、多
価アルコール系、アルキルアミド系、等々、特に、 Ｃ12Ｈ25（ＯＣ2 Ｈ4 ）n ＯＨ などが好適に用いられる。また、上記主剤に、トレハロ
ース系、ホスファチジルコリン系、トリグリセリド系を
添加すること、更には、アニオン系とか、ｐＨ制御剤を
混合して利用することが推奨される。As the main agent, nonylphenyl ether type, octylphenyl type, polyoxyethylene type, polyhydric alcohol type, alkylamide type, etc., particularly C 12 H 25 (OC 2 H 4 ) n OH and the like are preferable. Used for. Further, it is recommended to add a trehalose type, a phosphatidylcholine type, or a triglyceride type to the above-mentioned main ingredient, and further to mix and use an anion type or a pH controlling agent.
【手続補正２】[Procedure amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１１[Correction target item name] 0011
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【００１１】鉄材の加工において除去すべき金属が全部
溶融によって除去されたものとすると、When all the metals to be removed in the processing of iron materials are removed by melting,
【数１】 （ここで、Ｔ0 ：室温、Ｔm ：融点、Ｃ：比熱、ｍ：質
量、ｍＱ：融解潜熱）となり、鉄については、１ｇ当り
Ｑm ≒１５００Ｊｏｕｌｅのエネルギーにより加工でき
ることとなる。一方、水の蒸発に要するエネルギーは、
上式と同様にして計算すれば、１ｇ当り２２４８Ｊｏｕ
ｌｅとなる。[Equation 1] (Here, T 0 : room temperature, T m : melting point, C: specific heat, m: mass, mQ: latent heat of fusion), and iron can be processed with energy of Q m ≈1500 Joule per gram. On the other hand, the energy required to evaporate water is
If calculated in the same manner as the above equation, 2248 Jou per 1 g
It becomes le.
【手続補正３】[Procedure 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１２[Correction target item name] 0012
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【００１２】一般的に、切削時に発生する熱は、切削に
供給されたエネルギーの約５０％がチップ、４０％が被
加工体の温度上昇で放散されるので、１０％が加液によ
り冷却を要するエネルギーとされている。従って、鉄を
１ｇ加工するとき実質的な冷却エネルギーは１５０Ｊｏ
ｕｌｅで足りることになる。Generally, in the heat generated during cutting, about 50% of the energy supplied to cutting is dissipated by the tip and 40% by the temperature rise of the workpiece, so 10% is cooled by the liquid. It is said to require energy. Therefore, when processing 1g of iron, the effective cooling energy is 150Jo.
ule will be enough.
【手続補正４】[Procedure amendment 4]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１３[Correction target item name] 0013
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【００１３】然しながら、実際の切削に要する全入力エ
ネルギーは、約３００００Ｊｏｕｌｅであり、上記の計
算値の約２０倍となっている。これは機械装置その他の
効率が悪い上、鉄の一部が蒸発することもありそのとき
多大のエネルギ損失を生じるからである。従って、４ｋ
Ｗのモータを用いた切断装置で、２０Ｊｏｕｌｅが加工
に利用されることになり、０．００８８ｃｃ／ｓｅｃで
冷却できることになる。又、加工量を計算すれば加工量
としては８〜１０ｇ／ｍｉｎとなり、１分間１０ｇの鉄
を加工するときは、純粋に切削液は０．１１ｃｃ／ｍｉ
ｎで、ほぼ１００℃の温度になるはずである。上記の計
算は、切削による除去を１００％溶融によるものとした
場合の例である。実際は切削刃と被加工体の間の摩擦に
要したエネルギーが増加要因となり、切込みに相当する
部分が溶融せずに除かれることによる減少要因が考えら
れる。即ち、全体を融解しないで、切取り部分の境のみ
を融解すればよいということである。従って、切込み量
ａと結晶サイズｂの比に相当するエネルギーの低減が考
えられるので、４ｋＷ程度の動力の切削機（実エネルギ
ーＥ＝α・ｂ／ａとなる。）を用いて切込み量１０ｍｍ
の切削加工を行なう場合には、加工液の供給量は３０％
より少なくて充分のはずである。摩擦熱等も考慮して３
ｃｃ／ｍｉｎ程度で充分であり、１日８時間実働で１日
当たり１．５リットル程度の加工液の消費となる。冷却
液を大量に供給して切削部分が高温度となることを防止
しようとすると、却って大量に供給される冷却液が加工
部を包み込み蒸発を妨げる上、切削部分と冷却液との接
触が妨げられるので、結局、冷却液の大量供給は意味の
ないことになる。However, the total input energy required for actual cutting is about 30,000 Joules, which is about 20 times the calculated value. This is because the efficiency of mechanical devices and the like is low, and a part of iron may evaporate, which causes a great energy loss. Therefore, 4k
With a cutting device using a W motor, 20 Joules will be used for processing, and can be cooled at 0.0088 cc / sec. Further, when the machining amount is calculated, the machining amount is 8 to 10 g / min, and when machining 10 g of iron for 1 minute, the cutting fluid is purely 0.11 cc / mi.
At n, the temperature should be approximately 100 ° C. The above calculation is an example when the removal by cutting is performed by 100% melting. Actually, the energy required for friction between the cutting blade and the work piece becomes an increase factor, and a reduction factor can be considered because the portion corresponding to the cut is removed without melting. That is, it suffices to melt only the boundary of the cut portion without melting the whole. Therefore, it is conceivable to reduce the energy corresponding to the ratio of the cut amount a to the crystal size b, so that a cut amount of 10 mm is obtained by using a cutting machine with a power of about 4 kW (actual energy E = α · b / a).
When performing cutting of, the supply amount of working fluid is 30%
Less should be sufficient. 3 considering friction heat
About cc / min is sufficient, and working fluid for 8 hours a day consumes about 1.5 liters of working fluid per day. If you try to prevent the cutting part from reaching a high temperature by supplying a large amount of cooling liquid, rather a large amount of cooling liquid will wrap around the processing part to prevent evaporation and prevent the cutting part from contacting the cooling liquid. As a result, a large supply of cooling liquid is meaningless in the end.
【手続補正５】[Procedure Amendment 5]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１４[Correction target item name] 0014
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【００１４】別に発生する加工具と被加工物の摩擦係数
を低減することも有効である。この場合の摩擦エネルギ
ーは下記式で表される。 Ｅ＝ｋμｍｇｖ・Ｊ-1 （ここで、μ：摩擦係数、ｍ：
荷重、ｇ：重力加速度、ｖ：切削速度、Ｊ：熱の仕事当
量、ｋ：常数＝４.2） これにより摩擦エネルギーを計算すると、最大約１０Ｊ
ｏｕｌｅ程度となる。It is also effective to reduce the coefficient of friction between the work tool and the work piece, which occurs separately. The friction energy in this case is represented by the following formula. E = k μmgv · J −1 (where, μ: friction coefficient, m:
Load, g: gravitational acceleration, v: cutting speed, J: work equivalent of heat, k: constant number = 4.2).
about
【手続補正６】[Procedure correction 6]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００２３[Correction target item name] 0023
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【００２３】添加剤としては、下記化学式〔１〕に大体
の構造を示すトレハロース脂質系や、化学式〔２〕に示
すトレハロースのほか、化学式〔３〕に示すホスファチ
ジルコリン系、グリセリン脂肪酸エステル系、等々、多
くの高分子物質を利用することができる。Examples of the additives include trehalose lipids having a general structure represented by the following chemical formula [1], trehalose represented by the chemical formula [2], phosphatidylcholine compounds represented by the chemical formula [3], glycerin fatty acid ester, and the like. Many polymeric materials are available.
【手続補正７】[Procedure amendment 7]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００２４[Name of item to be corrected] 0024
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【００２４】[0024]
【化１】 Embedded image
【化２】 Embedded image
【化３】 Ｒ Ｒ’：脂肪酸基 Ｒ＝Ｒ’もある ─────────────────────────────────────────────────────
Embedded image RR ': Fatty acid group R = R' is also present ─────────────────────────────────────── ───────────────
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成８年４月２２日[Submission date] April 22, 1996
【手続補正１】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１２[Correction target item name] 0012
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【００１２】一般的に、切削時に発生する熱は、切削に
供給されたエネルギーの約５０％がチップ、４０％が被
加工体の温度上昇で放散されるので、１０％が加液によ
り冷却を要するエネルギーとされている。Generally, in the heat generated during cutting, about 50% of the energy supplied to cutting is dissipated by the tip and 40% by the temperature rise of the workpiece, so 10% is cooled by the liquid. It is said to require energy.
Claims (11)
有機物を主剤とする溶液から成る金属加工液で、充分に
疎水基を内部に向けた形で立体構造となる水溶液中で低
電気電導度を１０００μｓとした金属加工液。1. A metalworking liquid comprising a solution of a low-polymerization organic substance having a molecular weight of 300 or more and 2000 or less as a main component, which has a low electric conductivity in an aqueous solution having a three-dimensional structure with a hydrophobic group facing inside. Metal working fluid with 1000 μs.
求項１に記載の金属加工液。2. The metalworking fluid according to claim 1, wherein the main ingredient is a nonylphenyl ether type.
に記載の金属加工液。3. The main ingredient is an octylphenyl type.
The metalworking fluid according to.
１に記載の金属加工液。4. The metal working fluid according to claim 1, wherein the main component is a polyoxyethylene type.
記載の金属加工液。5. The metalworking fluid according to claim 1, wherein the main ingredient is a polyhydric alcohol.
記載の金属加工液。6. The metalworking fluid according to claim 1, wherein the main component is an alkylamide-based material.
までのいずれか１項に記載の金属加工液。7. The method according to claim 1, wherein a trehalose system is added.
The metalworking fluid according to any one of items 1 to 7.
１から６までのいずれか１項に記載の金属加工液。8. The metalworking fluid according to claim 1, wherein a phosphatidylcholine system is added.
６までのいずれか１項に記載の金属加工液。9. The metalworking fluid according to claim 1, wherein a triglyceride system is added.
項１に記載の金属加工液を供給することを特徴とする金
属加工液供給方法。10. A method for supplying a metal working liquid according to claim 1, wherein the metal working liquid is supplied in proportion to the power consumption of the metal working device.
供給する請求項１０に記載の金属加液供給方法。11. The method of supplying a metal-adding liquid according to claim 10, wherein the metal-working liquid according to claim 1 is atomized and supplied.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21747595A JPH0957537A (en) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | Metal working fluid and supplying method therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21747595A JPH0957537A (en) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | Metal working fluid and supplying method therefor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0957537A true JPH0957537A (en) | 1997-03-04 |
Family
ID=16704824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21747595A Pending JPH0957537A (en) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | Metal working fluid and supplying method therefor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0957537A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007114136A1 (en) | 2006-03-30 | 2007-10-11 | Kyodo Yushi Co., Ltd. | Oil composition for metal working, method for metal working, and metal work |
| WO2008001933A1 (en) | 2006-06-30 | 2008-01-03 | Kyodo Yushi Co., Ltd. | Metal working oil composition, method of metal working, and product of metal working |
| CN106938359A (en) * | 2017-03-29 | 2017-07-11 | 武汉理工大学 | A kind of controllable method for preparing of metal bionic micro-nano structure |
-
1995
- 1995-08-25 JP JP21747595A patent/JPH0957537A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2007114136A1 (en) | 2006-03-30 | 2007-10-11 | Kyodo Yushi Co., Ltd. | Oil composition for metal working, method for metal working, and metal work |
| US8236742B2 (en) | 2006-03-30 | 2012-08-07 | Kyodo Yushi Co., Ltd. | Metal working oil composition, metal working method and metal work |
| WO2008001933A1 (en) | 2006-06-30 | 2008-01-03 | Kyodo Yushi Co., Ltd. | Metal working oil composition, method of metal working, and product of metal working |
| US8044004B2 (en) | 2006-06-30 | 2011-10-25 | Kyodo Yushi Co., Ltd. | Metalworking oil composition, metalworking method and metalwork |
| CN106938359A (en) * | 2017-03-29 | 2017-07-11 | 武汉理工大学 | A kind of controllable method for preparing of metal bionic micro-nano structure |
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