JPS59205254A

JPS59205254A - 切削液供給装置

Info

Publication number: JPS59205254A
Application number: JP58079959A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kanebako; 金箱　弘; Yasuhiro Hisatomi; 久富　靖弘
Original assignee: Kuroda Precision Industries Ltd
Current assignee: Kuroda Precision Industries Ltd
Priority date: 1983-05-07
Filing date: 1983-05-07
Publication date: 1984-11-20
Also published as: IT1159630B; DE3338739A1; JPH0317616B2; IT8368207A0; US4514149A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明はドリル、その他の切削工具に高圧脈動ジェット
状切削液を供給する切削液供給装置に関し、ピストンポ
ンプを利用して高圧脈動ジェット流を生じさせるように
した切削液供給装置に関するものである。

ドリルによる穴明は加工にあっては、その刃先を効果的
に冷却すると共に切粉を強制的に噴出排除させ、深穴加
工時などにおける加工時間の短縮。

工具寿命の延長及び加工面精度の向上を図るために、ク
ーラント供給システムから高圧の脈動ジェット状切削液
をドリルに形成した油穴を通して刃先に直接供給するよ
うになっている。

従来このような高圧脈動ジェット状の切削液を供給する
ためのクーラント供給システムとしては第１図に示すも
のがある。この第１図において、１は切削液を供給する
ポンプシリンダ２と、これを往復駆動するエアーシリン
ダ３とからなるピストンポンプであり、このポンプシリ
ンダ２の切削液吸入口１ａはポンプシリンダ２の吸込み
動作に対して開く逆止弁４及びストレーナ５を介してタ
ンク６に連通され、かつその吐出口１ｂはポンプシリン
ダ２の吐出動作に対し開く逆止弁７を介して図示しない
工作機械の主軸に接続され、その主軸に取りイ１けたド
リル等の工具の油入にポンプシリンダ２から吐出される
脈動ジェット状の切削液を供給するようになっている。

８は上記ポンプシリンダ２の駆動用エアーシリンダ３を
往復動作させるパイロット操作の方向切換弁であり、こ
の方向切換弁８のＰボートには工場内の圧縮空気源９が
接続され、この圧縮空気源９と方向切換弁８の通路には
、エアーフィルタ１０ａ、空気圧調整弁ｉｏｂ、圧力計
１０ｃ及びルブリケータＩＯｄからなるエアークリーン
ユニット１０と、スピード制御用の逆止弁付流量調整弁
１１が直列に接続されている。１２はエアーシリンダ３
の前進端を検出するりミントバルブ、１３はエアーシリ
ンダ３の後退端を検出するリミットバルブで、これらリ
ミットバルブ１２．１３はエアーシリンダ３のストロー
クを設定するものであり、そしてエアーシリンダ３のピ
ストンロッド３ａに設けたドッグ１４によってそれぞれ
各別に切換操作されるようになっているとともに、各リ
ミットバルブ１２．１３のＰボートにはソレノイド操作
ばねオフセット形の電磁弁１５を介してエアークリーン
ユニット１０からの圧縮空気が供給されるようになって
おり、さらに上記リミットバルブ１２及び１３のＡ。

Ｂボートは上記方向切換弁８の両端のパイロットポー）
８ａ、８ｂに接続されている。また、１６は方向切換弁
８の排気ボートに接続したマフラである。

上記のように構成された切削液供給装置において、高圧
脈動ジェット状の切削液を発生させてドリルの油入に供
給する場合は、電磁弁１５のソレノイドを励府して第１
図に示すノーマル位置から右側の動作位置に切り換える
。すると、エアーシリンユニソＩ−１０からの圧縮空気
は電磁弁１５を通してリミットバルブ１２．１３のＰポ
ートに供給される。このとき、エアーシリンダ３が第１
図に示す如く後退端にあるものとすると、ドッグ１４は
リミットバルブ１３に係合してリミットバルブを、その
Ａボートが方向切換弁８のパイロットボート８ｂと連通
ずるように切り換えているため、電磁弁１５を通過した
圧縮空気はパイロ７）圧としてリミットバルブ】３を通
して方向切換弁８のパイロットボート８ｂに加わり、方
向切換弁８を第１図の右側の状態に切り換える。これに
より流量調整弁１１を通過したエアーシリンユニツ）１
０からの圧縮空気は方向切換弁８を介してエアーシリン
ダ３の室３Ａに供給され、そのピストン３ｂを矢印Ｘ１
の方向に前進させる。ピストン３ｂが前進動すると、こ
れに一体化されたポンプシリンダ２のピストン２ａも前
進して、その室２Ａ内に吸入充填されている切削液を逆
止弁７を通して噴出させ、ドリル油穴に供給する。

また、エアーシリンダ３が前進端に達してドッグＩ４が
リミットバルブ１２と係合し、リミットバルブ１２を第
１図のノーマル位置から上側の動作位置に切り換えると
、リミットバルブ１２のＡボートが方向切換弁８のパイ
ロットポート８ａに接続される（なお、リミットバルブ
１３はドッグ１４が離れた瞬間に下側のノーマル状態に
復帰し、方向切換弁８のパイロットボート８ｂへ加わっ
ていたパイロット圧はボートＥから排気されている）。

これにより電磁弁１５を通過した圧縮空気はパイロット
圧としてリミットバルブ１２から方向切換弁８のパイロ
ットボー）８ａに供給され、これにより方向切換弁８を
第１図の状態に切り換える。このため、流量調整弁１１
を通過した圧縮空気はエアーシリンダ３の室３Ｂに供給
され、そのピストン３ｂを後退勤作させると同時に、ポ
ンプシリンダ２のピストン２ａをも後退勤作させ、これ
によりタンク６内の切削液を逆止弁４を通して室２人内
に吸入する。

以下同様にしてエアーシリンダ３の後退行程と前進行程
の端で、リミットバルブ１３．１２をたたくことにより
、方向切換弁８が切り換わり、エアーシリンダ３を往復
動させると同時に、ポンプシリンダ２を往復動させ、こ
れにより吐出口１ｂから高圧の切削液をパルス状に吐出
するのである。

しかし、上記のような従来の切削液供給装置では、切削
液の吐出側通路に、その通路抵抗を増大させるような絞
り部分、例えば工具の油穴径が小さくなって高パルス状
切削液の流れを制限するようになっていなければ、高パ
ルスの切削液を確保できるのであるが、上述するような
絞り部分が存在する、つまり工具の直径が小さくなると
、油穴径は必然的に小さくなるので、ピストンポンプ１
の動き（吐出方向）が制限され、その往復回数が減少す
るとともに、ポンプシリンダ２から吐出するパルス状切
削液の噴出回数も低下し、最悪の場合には、パルス状の
吐出流が消滅して連続流に近いものとなってしまう。こ
れはポンプのピストンポンプにより、リミットパルプを
たたいてポンプを一定のストロークで往復させるためで
ある。

したがって、切削液のパルス状の脈動回数が減少するこ
とは、工具の刃先に対する冷却効果が低下し、工具の寿
命を低下させるとともに、切削部分からの切粉の排出能
力が低下し、ひいては加工時間、加工面精度に悪影響を
及ぼす欠点があった。

本発明は上記のような従来の問題を解決したもので、そ
の目的とするところは、吐出切削液の脈動回数を吐出側
の通路抵抗に関係なく予め設定された値に確保できるよ
うにした切削液供給装置を提供するにある。

上記目的を達成するため本発明の切削液供給装置は、切
削液供給用のピストンシリンダ及びこれを駆動するエア
ーシリンダとからなるピストンポンプと、」二記エアー
シリンダを往復動作させる方向切換弁と、この方向切換
弁を通して上記エアーシリンダに圧縮空気を供給するた
めの圧縮空気源と、上記方向切換弁を時限により切換制
御し、かつ吐出切削液の脈動数を決める自励発振機能を
有する脈動数設定部とから構成したものである。

以下、本発明の実施例を図面について説明する。

第２図は本発明にかかる切削液供給装置の一例を示す回
路図であって、第１図と同一符号は同一部分を表わして
いる。また、１７はばね復帰式パイロット操作形の方向
切換弁で、該方向切換弁１７はピストンポンプ１のエア
ーシリンダ３を往復動作させるためのものであり、その
Ａ及びＢボートはエアーシリンダ３の室３Ａ及び３Ｂに
それぞれ接続され、かつＰポートには流量調整弁１１及
びエアークリーンユニット１０を介して圧縮空気源９が
接続されているとともに、排気ボートにしよマフラ１６
が接続されている。

】８は上記方向切換弁１７の切換用パイロ・ノド圧を制
御する自助発振機能を備えた脈動数設定部で、ＮＯＴ素
子１８ａと２つの逆止弁付流Ｎ調整弁１８ｂ、１８Ｃと
から構成され、このＮＯＴ素子１８ａの供給ボートＮｐ
は、上記エアークリーンユニット１０のうちフィルタ１
０ａと空気圧調整弁１０ｂ間へばね復帰式の２万電磁弁
１９を介して接続されている。

更に、このＮＯＴ素子１８ａの出力ボートＮｂは上記方
向切換弁１７のパイロ・ノド通口１７ｂへ接続されてお
り、この出カポ−１−Ｎｂは前記２つの逆止弁付流量調
整弁１８ｂ、１８ｃを介してＮＯＴ素子１８ａの入カポ
−）Ｎａへ接続されてし）る。第３図に示すように弁■
は通常ばね力により上方へ押圧され、供給ボートＮｐと
出力ボートＮｂが連通し、排気ボートＮｅは弁Ｖにより
閉止されており、入カポ−１−Ｎａは弁Ｖの上側室と接
続しており、入力ボートＮａからの空気圧によって弁Ｖ
を下方へ作動させるように構成している。

次に上記のように構成された本発明装置の動作について
説明する。

工具油入への脈動切削液の供給に際しては、まず、電磁
弁１９のソレノイドを励磁して第２図のノーマル位置か
ら右側の動作位置に切り換える。

すると、フィルタ１０ａを通った圧縮空気は電磁弁１９
を通して脈動数設定部１ＢのＮＯＴ素子１８ａに供給さ
れるとともに、該ＮＯＴ素子１８ａの供給ボートＮｐか
ら、出力ボートＮｂを通って方向切換弁Ｉ７のパイロッ
トボート１７ｂに加わり、方向切換弁１７を第２図のノ
ーマル位置から右側の動作位置に切り換える。このため
、流Ｍ調整弁１１を通過したエアークリーンユニット１
０からの圧縮空気は方向切換弁１７を通してエアーシリ
ンダ３の室３Ａに供給され、そのピストン３ｂを矢印Ｘ
ｌの方向に前進させる。ピストン３ｂが前進すると、こ
れと一体のポンプシリンダ２のピストン２ａも前進して
、その室ｚＡ内に吸入充填されている切削液を逆止弁７
を通して噴出させ、ドリル油入に供給する。

一方、ＮＯＴ素子１８ａを通して方向切換弁１７に供給
されたパイロット操作のための圧縮空気は、方向切換弁
１７を動作位置に切換動作させるとともに、脈動数設定
部１８を構成する一方の逆止弁イ」流量調整＃１８ｂの
逆止弁１８ｂ、及び他方の逆止弁付流量調整弁１８Ｃの
絞り弁１８ｃ２を通してＮＯＴ素子１８ａの入カポ−）
　Ｎ　ａに流入し、その流入圧が絞り弁１８Ｃ２の調整
により一定時間経過して所定圧に達すると動作して弁■
を下方へ押圧して電磁弁１９から方向切換弁１７へのパ
イロット圧の供給を遮断すると同時に、方向切換弁１７
のパイロットボートをＮＯＴ素子１８ａの排気ボートＮ
ｅから大気に開放する。このため方向切換弁１７は内蔵
のばね１７ａによって直ちに第２図に示すノーマル位置
に切り換えられる。方向切換弁１７がノーマル位置に復
帰すれば、流量調整弁１１を通過した圧縮空気はエアー
シリンダ３の室３Ｂに供給され、そのピストン３ｂを後
退勤作させると同時に、ポンプシリンダ２のピストン２
ａをも後退勤作させ、これによりタンク６内の切削液を
逆止弁４を通して室２Ａ内に吸入する。一方、ＮＯＴ素
子において入力ポートＮａから弁Ｖを押圧していた空気
圧は、他方の逆止弁付流量調整弁１８ｃの逆止弁１８ｃ
１、及び一方の逆止弁付流量調整弁１８ｂの絞り弁１８
ｂ２を通してＮＯＴ素子の排気ボー）Ｎｅより大気に開
放される。そして、弁Ｖを押圧していた空気圧がなくな
ると弁Ｖは第３図の位置に復帰し、又、前述したように
方向切換弁１７のパイロットボート１７ｂヘバイロソト
圧が加わり前述の動作を繰り返す。このように脈動数設
定部１日はＮＯＴ素子と２つの逆止弁付流量調整弁によ
って自励発振機能を有するものである。

以下同様にして脈動数設定部１８の自励発振動作に伴い
生じるパイロット圧により方向切換弁１１７が切り換えられると、エアーシリンダ３及びポンプシ
リンダ２が往復動作し、これにより吐出口１ｂから高圧
の脈動切削液を噴出することになる。

第４図はピストンポンプ１の往復動作による脈動切削液
の吸入および吐出波形を示すもので、切削液の吐出時間
Ｔ１は上記脈動数設定部１日の絞り弁１８ｃ２により設
定され、また、切削液の吸入時間Ｔ２は絞り弁１８ｂ２
により設定されるものである。第４図に示すようにＨは
突出側の通路抵抗が小さい場合の波形、またＳは逆に通
路抵抗が大きい場合の波形を示している。即ち吐出時間
Ｔ１及び吸入時間Ｔ２はピストンポンプ１のストローク
に関係なく一定に設定できることを意味する。

したがって、脈動切削液が吐出される側の通路が、例え
ば工具油入の径が小さくなることにより吐出側通路抵抗
が大きくなっても、従来のように連続流となることがな
く、確実に第４図に示す如きパルス状の脈動流とするこ
とができるのである。

なお、ピストンポンプ１がそのストローク一杯】　２に往復しないときは、ストロークの減少によってポンプ
の吐出流量が少なくなるが、その流量は工具に形成した
油穴の大きさに相当したものであるため、その工具に対
する刃先の冷却、切粉排除等には何ら問題が生じること
がない。換言すれば、単一の切削液供給ポンプを種々異
なる工具に共用できることを意味する。

・なお、上記実施例では、脈動数設定部１８をＮＯＴ素
子と逆止弁付流量調整弁により構成した場合について述
べたが、これに限らず、例えば電気的タイマ回路等を用
いても同様に行なうことができる。

以上のように本発明によれば、ピストンポンプの往復動
作を自励発振機能を有する脈動数設定部により制御する
方式を採用したので、吐出切削液の脈動回数を吐出側の
通路抵抗に関係なく予め設定された値に確保できるとと
もに、脈動切削液の吐出が可能となり、これに伴い工具
の油入径が小さくなっても、工具刃先の冷却、切粉の噴
出排除及び工具寿命、加工面精度を損なうおそれがない
などの効果がある。

【図面の簡単な説明】第１図は従来における切削液供給装置の回路図、第２図
は本発明における切削液供給装置の一例を示す回路図、
第３図はＮＯＴ素子の構造断面図、第４図は本発明にお
ける脈動切削液の吸入および吐出波形図である。１・・・ピストンポンプ、２・・・ポンプシリンダ、３
・・・ポンプシリンダ、４．７・・・逆止弁、６・・・
タンク、９・・・圧縮空気源、１０・・・エアークリー
ンユニット、１１・・・流量調整弁、１６・・・マフラ
、１７・・・方向切換弁、１８・・・脈動数設定部、１
８ａ・・・ＮＯＴ素子、１８ｂ、１８ｃ・・・逆止弁付
流量調整弁、１９・・・電磁弁。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　　切削液供給用のピストンシリンダ及びこれを
駆動するエアーシリンダとからなるピストンポンプと、
上記エアーシリンダを往復動作させる方向切換弁と、こ
の方向切換弁を通して上記エアーシリンダに圧縮空気を
供給するための圧縮空気源と、上記方向切換弁を時限に
より切換制御し、かつ吐出切削液の脈動数を決める自励
発振機能を有する脈動数設定部とからなる切削液供給装
置。
（２）方向制御弁が、ばね復帰式パイロット操作形の方
向制御弁であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の切削液供給装置。
（３）脈動数設定部が、否定（ＮＯＴ）膨突気圧素子と
、この空気圧素子の出力ボートと入力ボート間へ接続さ
れた２つの逆止弁付流量調整弁とから構成したことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の切削液供給装置。