KR100301634B1 - 절삭날및/또는가공물을윤활및냉각시키는장치및그방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 재료 절삭 가공 공정시 절삭 공구와 가공물을 윤활 냉각하는 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 적어도 2가지의 섞이지 않는 유체가 절삭 공구 또는 가공물에 공급되며, 유체 기질(a)은 절삭 공구, 가공물 또는 칩 사이의 마찰을 감소시키는데 사용되며, 유체 기질(b)은 공구, 가공물, 공구 홀더 및 칩을 냉각하는데 사용되며, 2 가지 유체(a, b)가 상이한 용기(1,2)에 각각 저장되어 연관된 용기(1,2)에서 별개의 공급관(10,11)을 통해 분사 요소(3,4)로 보내지고 연관된 분사 요소(3,4)에서 가공될 가공물(15) 또는 사용중인 공구에 분사되는데, 공구와 가공물(15)이 상대 이동하는 동안에 윤활제(a)가 먼저 천공 구역 또는 재료 절삭 구역에 분사되어 접착성 윤활막을 형성하고 그 후에 냉각제(b)가 확산된 윤활막에 분사되므로 윤활 및 냉각 효과를 놀라울 만큼 향상시킬 수 있다.

Description

절삭날 및/또는 가공물을 윤활 및 냉각시키는 장치 및 그 방법

제1도는 기계톱(sawing machine) 테이블의 상면이 부분적으로 나타나 있는 장치의 블록 선도이다.

제2도는 제1도에 따른 장치의 측면도이다.

제3도는 제1도에 따른 장치의 정면도이다.

제4도는 가스 없이 가압하여 분사하는 분사 헤드를 나타낸 도면이다.

제5도는 압축 공기로 가압하여 분사하는 분사 헤드를 나타낸 도면이다.

제6도는 윤활제와 냉각제 공급 지점을 지닌 원형 톱날의 측면도이다.

제1도에 블록 선도로 도시된 장치는 무한 톱날(27, 상부만 도시됨)을 냉각하는 유체 기질(b)을 포함하고 있는 회수 용기(2)와, 무한 톱날(27)의 절삭날과 가공물(15) 사이의 마찰을 감소시키는 유체 기질(a)을 포함하고 있는 제 2 회수 용기(1)를 구비한다.

적어도 하나의 분사 요소(3,4)는 각각 이들 유체 (a, b)의 각각에 할당된다. 예시한 실시예에서는 분사 요소(3) 하나만이 유체(a)에 할당된 반면에 2개의 분사 요소(4a, 4b)가 유체(b)에 제공된다. 그러나, 이 장치는 한정되지 않으며, 하나 또는 2 개 이상의 분사 수단이 각각의 유체(a, b)에 할당될 수 있다. 게다가, 각각의 유체(a, b)는 별도의 공급관(10, 11)을 구비한다. 공급관(10)은 유체(a)용 배출 용기(1)를 분사 요소(3)에 연결시키는 반면에 공급관(11)은 유체(b)용 배출 용기(2)의 액체 내용물을 분사 요소(4a, 4b)에 연결시킨다. 이송 수단으로서 사용된 측정 펌프(7,8)는 각각의 공급관(10,11)에 배치된다.

분사요소(3, 4a, 4b)는 조절 가능한 힌지 브레이스(33, 34a, 34b)에 의해 윤활 냉각될 무한 톱날(27)의 절삭날 장치에 대하여 적절히 위치되고, 선택한 지점에서 자기 슈(35, 36a, 36b)에 의해 기계 프레임(37)에 고정된다. 톱날(27)과 가공물(15) 사이의 절삭 구역에 분사 요소를 할당하여 금속 절삭 위치 앞에서 윤활제(a)를 분사하는 분사 요소(3)가 톱니에 직각으로 배치되도록 하는 반면에, 냉각제(b)를 분사하는 2 개의 분사 요소(4a, 4b)는 톱니 플랭크에 대해 측면으로 경사진 금속 절삭 위치 뒤에 배치된다.

제1도에 도시한 바와 같이, 장치는 가공 공정 중에 공작 기계의 동력 소비에 부합하는 신호선(47)을 가진 수단(48)을 구비할 수 있다. 이것은 셋-포인트 조정부(44)와 디지탈 디스플레이(43)를 갖는 제어 유닛(42)에 작용한다. 금속 절삭 구역에서 이동 탐지기(40)는 신호선(41)에 연결된다. 이것은 톱날이 이동을 멈추자마자 윤활 및 냉각 장치의 작동을 멈추게 한다. 예시한 제어 장치(40 내지 48)는 제공된 셋-포인트 값(set-point value)(44)에 대응하여 관(45,46)을 통해 공작 기계의 성능에 따라 측정 펌프의 용량을 조절한다. 이 조절 유닛은 부과된 양의 하나 또는 두 개의 유체(a, b)를 기계 성능에 맞게 조절한다.

제2도는 제1도에 따른 장치의 측면도이며, 제3도는 제2도의 화살표 “A” 방향으로 나타낸 도면이다. 윤활제(a)를 분사하는. 분사 요소(3)는 톱날(27)의 진행 방향 또는 기공 이동 방향(28)에서 보았을 때 가공물(15) 앞의 분사 구역(16)에 위치된다. 이에 비해, 냉각 유체(b)는 톱날(27)과 가공물(15)이 맞물리는 구역에서 이미 확산된 윤활막에 분사된다. 제4도에 더하여, 제2도 및 제3도는 다른 유체(a, b)가 별도의 분사 요소(3,4)에 의해 배출 용기(1,2)에서 별도의 공급관(10,11)을 통해 분사된다는 것을 명확하게 나타낸다. 게다가, 분사 요소(3)의 분사 제트(30)는 대각선 방향으로 상방으로 배향되는 반면에, 분사 요소(4a, 4b)의 분사 제트(31a, 31b)는 대각선 방향으로 하방으로 배향된다는 것이 제3도에 예시되어 있다. 이런 방식으로, 특히 윤활제(a)와 냉각제(b)를 별도로 분사함으로써, 이들 상이한 유체는 각각 공구(27)의 절삭날과 가공물(15)의 협조에 따라 특별한 기능을 수행해야 하는 지점에서 최적의 효과를 나타낸다. 어떤 경우든, 윤활제가 먼저 공구에 분사되어 윤활막을 형성한 후에 그 막에 냉각제를 분사한다.

제4도 및 제5도에는 에너지는 풍부하고 미스트(mist)는 적은 분사 제트(30, 31)를 형성하는 수단을 구비하고 또한 추진 가스를 구비하거나 그렇지 않은 분사 헤드(20, 21)인 각각의 분사 요소가 도시되어 있다. 분사 제트(30,31)의 방향은 공지된 방법 또는 수단으로 조절할 수 있다.

또한, 분사 밸브는 다른 분사량 또는 분사 조건(예컨대, 제트 압력)으로 변경될 수 있다. 제5도에는 유체(a, b)중 적어도 하나가 압축 가스, 압축 공기 또는 불활성 가스에 의해 비교적 협소한 흐름(31) 형태로 공지된 분사기에 분사될 수 있음이 나타나 있다. 이 때문에 분사 장치는 압축기(18)와 압축 공기 저장 용기(19)를 구비한다. 필요하다면, 균일한 방식으로 비교적 점도가 높은 윤활제(a)를 분사하기 위하여 고온 공기를 사용할 수 있다. 이 때문에, 열 교환기(50)는 분사 헤드(21)로 안내되는 관에 배치된다.

제6도에는 원형 톱날(27)에 상기 장치 또는 방법을 이용한 실시예가 도시되어 있다. 톱날은 화살표(51) 방향으로 회전하여 가공물(15)에 톱노치(52)를 형성한다. 윤활용 분사 요소(3)와 냉각용 분사 요소(4)가 톱날(27)에 대해 위치된다. 금속 절삭 위치는 참조번호(53)로 도시된다. 제6도에는 윤활제(a)가 분사 제트(30) 형태로 분사 요소(3)에서 분사되고, 냉각제(b) 분사 스트림(31)이 분사 요소(4)에서 분사됨이 명확히 나타나있다. 가공물(15)에 대한 원형 톱날의 절삭방향(15)이 접착성 및 전단 안정성이 높은 얇은 윤활막(54)이 톱날(27)의 표면에 형성되도록, 냉각제 분사 제트(31)에 앞서 윤활제 분사 제트(30)가 인가되도록 제공되고 있다.(- 이는 본 발명의 본질적인 면이다) 그 후, 냉각제(b)는 윤활막(54), 즉 금속 가공물(15)이 톱날(27)에 의해 절삭되고 있는 금속 절삭 구역(53)에 직접 분사 제트로서 분사된다.

칩을 제거하는 톱니가 금속 절삭 구역(53)을 관통하면, 소비량에 따라 분사된 냉각제(b)가 증발하여 유효 구역에서 열을 제거하고 공구(27), 가공물(15) 및 생성된 칩을 냉각한다. 톱날(27)이 통과된 면은 건조된 후 분사 흐름(30)에 의해 윤활막(54)으로 다시 코팅된다.

금속 절삭 공정 및 칩을 제거하는 다른 가공 공정에 이용된 본 발명에 따른 방법 및 상응하는 장치는 다음과 같은 잇점을 제공한다.

- 윤활 유체(a)와 냉각 유체(b)를 별도로 분사함으로써 상이한 효과를 최적으로 향상시킨다.

- 유체를 혼합하지 않음으로써, 활성 기질의 구성요소의 밀도, 점도, 질, 온도 등에 각각의 유체(a, b)가 다른 유체에 의해 영향 받지 않도록 사용된다.

- 사용 가능한 기계의 성능을 최대로 이용하여 생산성을 높이고 제조 비용을 상당히 감소시킨다.

- 공구의 마모 또는 재연마가 없어 날수명이 상당히 연장된다.

- 가공물의 가공면의 질이 우수하고, 그 결과 최소 한도로 공차를 유지할 수 있다.

- 칩이 깨끗하여 후처리 비용이 들지 않으며, 배출된 에멀션의 폐기물 처리에 대한 문제가 없고, 가공물 및 환경이 깨끗하게 유지된다. 흡입 공기는 “건조식 절삭”으로 인해 위해하고 오일을 함유하는 에어졸이 함유되어 있지 않다.

- 유체 수단(a, b)의 소비량을 상당히 감소시킨다.

그러므로, 본 발명은 최적의 방식으로 상기 과제를 완수한다.

본 발명은 가공 작업시 절삭날 또는 가공물을 윤활 냉각시키는 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 서로 섞이지 않는 적어도 2 가지 유체가 절삭날 또는 가공물에 공급되며, 절삭날과 가공물 또는 칩 사이의 마찰을 감소시키는 유체 기질(a)과, 절삭날, 가공물, 절삭날 지지부 및 필요에 따라 칩을 냉각하는 유체 기질(b)이 사용된다.

스프링거-페르라크 베를린/하이델베르크 뉴욕이 출판한 기계공학용 지침서인 “두벨(Dubbel)”의 13 판 제 2 권의 675 면 및 676 면의 제 4 장 “냉각 및 윤활”에 다음과 같이 기재되어 있다. 절삭유체는 공구의 절삭날을 냉각하고(절삭날 수명을 늘리고 절삭 속도를 높임), 가공 부품을 윤활하고(표면 거칠기 개선), 제거된 칩을 씻어내는 것이다. 또한, 냉각함으로써 절삭 속도를 일정하게 하여 공구날의 수명을 늘리거나 날 수명을 일정하게 하여 절삭속도를 평균 40% 정도 높일 수 있다. 양호한 절삭 냉각제는 점도가 낮고 윤활 효과가 높고 냉각 능력을 구비하도록 요구된다. 절삭 냉각제는 사용하는 동안에 변하거나, 수지화되거나 농화되거나, 효율이 떨어지지 않아야 한다. 또한 절삭제는 방청성이 있어야 하고 거품이 생기지 않아야 하며 절삭 공정을 관찰할 수 있도록 가능한 한 투명해야 한다. 또한, 절삭제는 인체 기관에 해를 끼치지 않아야 한다.

물과 오일을 혼합한 에멀션 형태의 것이 절삭 유체로서 종종 사용된다. 그러나, 이들 절삭 유체는 최적의 윤활 효과나 냉각 작용을 가지고 있지 않다. 에멀션의 질에 따라, 각각의 오일 입자는 수마이크로 미터 크기로 액상으로 존재하며, 절삭날에 충돌할 경우 접착성이 높고 전단 안전성이 높은 윤활막을 형성할 수 없다. 또한 타일로스(tylose)등, 또는 계면 활성제, 비누등과 같은 유화보조제에 의해서 윤활효과는 상당히 감소된다. 게다가, 특히 윤활 효과가 높은 유기질 유체만이 에멀션화되지 않으므로 이러한 이유로 비교적 윤활 효과가 낮은 오일이 안정된 에멀션을 제조하는데 대부분 사용된다. 절삭 유체의 에멀션화된 상으로 해서 냉각 효과가 크게 떨어지게 되는데 그 이유는 물과 비교했을 경우 오일이 증발 온도는 상당히 높고 증발열은 적기 때문이다. 게다가, 에멀션은 손상된 박테리아에 민감하며, 2 개의 물/오일상을 달리 사용함으로써 밀도가 변하고 작업하는 동안에 특별한 작용을 한다.

스위스연방 특허 제 543,344 호에는 공구를 냉각 윤활하는 방법이 기재되어 있으며 그 방법에서는 윤활 특성 및 냉각 특성이 다른 적어도 2 개의 섞이지 않는 액체가 공구에 공급된다. 공구에 의해 배출되고 불안정한 에멀션을 형성하는 액체를 공통 저장실에 수집한 후 별도의 용기에 공급하며, 그 용기내에서 서로 분리되어 용기 밖으로 공구에 재공급된다.

필요하다면, 원심분리기로 여러가지 상으로 분리한다.

절삭 냉각제로서 에멀션이 사용된 경우에, 여러번 사용함으로써 밀도가 변한다는 단점이 있어 주기적으로 재조절해줄 필요가 있다. 더욱이, 냉각 작용, 특히 윤활 효과가 매우 제한되는데, 순환 작업시 다른 상을 명확하게 분리하는 것이 불가능하고, 다른 한편으로는 윤활제가 전단 안정성이 낮고 에멀션화된 이유로 부착 능력이 낮게 되기 때문이다. 또한, 에멀션의 상 비율을 일시적으로 변경하는 것은 불가능하다.

독일연방공화국 실용실안 등록 제 9 115 481.8 호에는 냉각 또는 윤활할 금속 절삭 지점에 소량의 액체를 정확하게 공급하는 냉각 및 윤활 장치가 설명되어 있다. 고압의 혼합실에서, 액체 흐름은 가스 흐름과 혼합되는 가장 작은 유적으로 분할되고, 적어도 2 개의 흐름이 혼합실에서 금속 절삭 위치로 선택적으로 분출된다. 냉각 및 윤활용으로 적합한 액체가 각각 혼합실 또는 가스 흐름에 공급되도록 제공된다. 그러므로, 혼합되지 앓으며 상기 단점을 가진 에멀션을 사용할 필요가 없다. 다른 한편으로는, 여러 가지 유체가 에어졸 형태로 가장 미세하게 분산되어 가스 흐름에 존재한다. 따라서, 그 효과는 상당한 정도로 상호 삭감한다. 이러한 이유로 금속 절삭 위치에 접착제, 내전단성 윤활막이 형성되지 않으며, 액체 흐름을 따라 이송된 오일 유적에 의해 냉각 효과가 떨어진다.

독일연방 공화국 특허 제 361,916 호에는 전기 모터에 의해 구동되는 공작 기계용 액체 펌프를 구비한 장치가 설명되어 있다. 공구의 발열에 따라 공구로 유입되는 냉각제를 조절한다. 이것은 열에 상응하는 구동력에 의해 펌프 모터의 속도를 조절하거나, 밸브로 직접 유입류를 조절함으로써 실행된다.

독일연방 공화국 특허 제 930,790 호에는 금속 가공 공구의 절삭날을 냉각 윤활하는 방법이 설명되어 있다. 상기 발명에 따르면, 냉각제가 절삭날에 도달하도록 공구와 가공물 사이의 공간내로 일흐름으로 분무한다. 이것 때문에, 흐름은 21 바아 압력으로 절삭 속도보다 40 배 이상 빠른 속도로 노즐 오리피스에서 배출된다. 그 속도는 적어도 52m/sec 이다. 공지된 방법은 선반 및 밀링 가공시 냉각 윤활하는데 특히 적합하다.

독일연방 공화국 실용실안 등록 제 3 338 739 A1 호에는 절삭 유체 공급 장치가 설명되어 있다. 절삭 유체 공급 장치는 천공 장치 또는 다른 절삭 공구에 고압의 절삭 유체 제트류를 공급하고 왕복식 펌프를 사용한다. 공급된 절삭 유체의 맥동 또는 충격 진동수는 예정된 값으로 설정되고, 이것은 유출측부에서 흐름 저항과는 별도로 실행된다. 그러므로, 공구의 액체용 개구부의 직경이 작더라도, 공구 절삭날의 냉각, 칩 제거, 공구날의 수명, 가공면의 정밀도를 원하는 정도로 유지할 수 있다.

유럽 특허 제 448 944 A1 호에는 액체, 특히 윤활제 서스펜션을 간헐적으로 분사하는 장치 및 그 방법이 설명되어 있으며, 액체는 분사 노즐에 의해 고압 고진동수로 간격을 두고 분사된다. 이 분사 노즐은 감압 밸브같은 기능을 한다. 즉 분사 노즐은 서스펜션의 공급 압력이 한계치를 초과하면 자동으로 열리고 그 공급 압력이 한계치 이하가 되면 자동으로 닫힌다. 그래파이트, 물에 희석된 안정제 같은 보조 첨가제 및 중합체를 주로 구비하는 고온 윤활제 서스펜션이 사용된다. 윤활제 서스펜션은 초고압, 예컨대 50∼120 바아, 특히 250 바아로 20~120m/sec의 유속으로 분사 밸브에 공급된다. 이 방법은 에너지 및 설비와 관련하여 많은 비용이 요구된다.

독일연방 공화국 실용신안 등록 제 3 429 965 A1 호에는 연마용 스핀들, 그 스핀들에 연결된 냉각 윤활제용의 적어도 하나의 유출 노즐, 및 냉각 윤활제 탱크와 그 탱크와 유출 노즐 사이의 냉각 윤활제 공급관과 냉각 윤활제 복귀관과 순환하는 냉각 윤활제를 유지하는 펌핑 수단을 포함하는 냉각 윤활제 순환부를 구비하는 연마기, 특히 연마용 기계가 설명되어 있다. 본 발명은 주어진 값으로 흐르는 냉각 윤활제의 온도를 조절하는 온도 조절 장치를 냉각 윤활제 공급관에 제공되도록 구성된다.

본 발명의 목적은 청구항 1항의 전제부에 기재된 종류의 방법과 그 방법을 적절히 실행하는 장치 및 그 사용법을 제공하는 것이다. 이것은 공지된 장치 및 방법의 대응 효과에 비해 윤활 및 냉각 효과를 상당히 높이고, 재료, 에너지 및 설비와 관련하여 요구된 수단과 비용을 최소한의 경제적 효과 한도내로 유지한다.

윤활 및 냉각 효과를 향상시킨 결과, 공구날이 수명이 상당히 늘어나고 절삭 속도도 빨라지게 되며, 가공면의 질이 최적이 된다.

청구항 1항의 전제부에 기재된 종류의 방법에서, 청구항 1항의 특징부에 기재된 특징에 의해 본 발명의 목적이 달성된다.

본 발명에 따른 여러 가지 장점으로 해서 가공 작업시 칩이 제거된다.

본 발명에 따라 윤활 유체와 냉각 유체는 공구의 별개의 지점에 별도로 사용되어 매우 높은 접착성 및 전단 안정성을 가진 윤활막이 공구 또는 그 절삭날에 형성된다. 이것은 윤활 효과를 상당히 향상시켜 마찰을 줄임으로써 가공물, 공구 및 칩에 마찰이 거의 발생하지 않는다는 것을 의미한다. 이와같이 보다 양호한 냉각 조건으로 인해, 가공면의 질이 향상되고 공작 기계의 동력 소비도 줄어들며, 공구날의 수명이 상당히 길어진다. 이것은 상당히 빨라진 절삭 속도에 의해 달성된다.

이와 관련하여, 가공 조건과 재료 조건하에서 ·2 내지 5 개의 인자, 최대 10 개의 인자에 의해 날 수명이 길어지고 절삭 속도가 빨라진다.

본 방법의 실시예에 따라 윤활 유체가 과도하지 않도록 가공 방법에 적합한 소비량의 윤활 유체를 사용하며, 그 결과 윤활 유체를 재생 또는 재순환시킬 필요가 없다.

이러한 양은 재순환하는데 필요한 수단과 에너지를 절약하고, 가공된 제품과 칩이 깨끗하여 다른 가공을 위해 값비싼 후처리를 할 필요가 없다. 최적의 윤활 효과로 인해 윤활제 소비는 최소화된다. 기계, 가공장소 및 환경이 오염되지 않으며 건강에 영향을 미치지 않는다.

원형 또는 밴드형 톱날로 절단할 경우, 다른 실시예에 따라 가공물 및/또는 톱날에 요구되는 냉각 방법에 따라 적절한 양의 냉각 유체를 사용하여 가공 공정 동안에 냉각제가 자연적으로 증발하도록 한다. 즉, 윤활 유체가 칩 제거구역 앞에서 간격을 두고 톱날의 일 지점에 분사될 경우, 톱날면에 윤활막이 양호하게 접착 형성됨에 따라 톱날의 냉각제가 없는 건조한 면에 윤활 유체를 사용할 수 있다. 이러한 양으로 해서 최적의 냉각 및 윤활 효과를 제공하며 상이한 첨가제가 상호 협조하여 피크 효과 방식으로 전체 효율을 높인다.

가공물에 대해 이동하는 공구, 톱날, 밀링 공구를 고려하면, 본 발명의 다른 실시예는 절삭 이동 방향 또는 진행 방향에서 보았을 때 칩 제거 구역 앞의 일지점에 윤활 유체를 분사하고, 칩 제거 구역에 냉각제를 직접 분사하도록 제공되며, 냉각 유체는 공구상에 미리 형성된 윤활막에 분사된다.

본 발명의 필수적인 크기로 해서 윤활제와 냉각제의 각각의 작용 및 조합된 작용에 대해 양 첨가제에 최상의 향상 범위를 제공한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면 높은 경계 접착부와 전단 안전성을 구비한 매우 얇은 막을 형성하면서 균질의 에어졸 형태로 직접 분사 방식의 윤활 유체를 사용하며, 막의 두께는 10 내지 150 미크론 바람직하게는 10 내지 50 미크론, 가장 바람직하게는 5 내지 20 미크론 사이의 범위내에 있다. 안정화 첨가제에 의해서 증강된 공구의 경계에 대한 박막의 접착성 및 현저한 전단 안정성으로 인하여 가공 공정동안에 마찰 또는 마찰열이 상당히 감소하여 윤활력이 최대가 되고 동시에 윤활제가 매우 적게 소비된다.

본 발명에 따른 다른 실시예에 따르면, 윤활 유체는 가열 압축된 공기에 의해 에어졸 분사방식으로 분사된다. 많은 출원에서 윤활 유체는 주위 온도를 가진 공기에 의해 분사되지만, 특별한 출원에서 가열된 공기를 사용하는 분사 수단이 본 명세서에서 또한 언급된다. 이 수단은 비교적 점도가 높고 특히 안정성이 양호한 유체가 완전하게 분사될 수 있도록 한다.

본 발명의 방법에 따르면 광물성 오일이 없는 액체를 윤활 유체로서 사용하는 것이 또한 바람직하다. 상기 액체는 열적 및 기계적으로 안정성을 위해 지방산 에스테르와 첨가제를 구비하고 흑연(graphite) 또는 황화 몰리브덴 형태의 고형물을 함유한 첨가제를 선택적으로 구비한다.

표면 장력을 감소시키기 위해 냉각 유체는 계면 활성제, 금속염, 폴리하이드릭 알코올 또는 그 유도체 형태의 첨가제를 구비하는 것이 가장 유리하다. 이것은 절삭날 또는 절삭날과 가공물 사이의 협소한 슬릿내로 스며드는 동안에 모세관 작용을 유리하게 증강시키고, 사용지점에서의 냉각제가 확산되는 것을 향상시키며, 증기압을 유리하게 낮춘다.

본 발명의 다른 제안에 따르면, 양 활성 유체중 하나 또는 모두의 공급량은 가공 공정동안에 공작 기계의 동력 입력에 따라 조절될 수 있다. 이런 방식으로 각각의 유체를 간단하고 신뢰할 수 있게 조절한다.

기계톱의 톱날을 이용하는 가공 공정에서 윤활 및 냉각하는 방법의 이용법을 제공한다.

가공 공정시 절삭날 및/또는 가공물을 윤활 냉각하는 장치, 특히 본 발명의 방법을 실행하는 장치는 청구항 13항의 특징부에 제공된 특징을 나타낸다.

양호한 실시예를 나타내는 개략도로 본 발명을 예시하며, 도면은 본 발명의 다른 유리한 세부 요소를 나타낸다.

Claims (7)

1. 기계 가공 공정중에 칩을 제거하면서 절삭날 및/또는 가공물을 윤활 및 냉각시키는 방법으로서, 절삭날과 가공물 또는 칩 사이의 마찰을 감소시키는 유체 기질(substrate)(a)과, 절삭날, 가공물, 절삭날 지지부, 및 필요한 경우 칩을 냉각시키는 유체 기질(b)을 이용하여 서로 혼합할 수 없는 2가지 이상의 유체가 절삭날 또는 가공물에 공급됨에 의해서, 상기 2가지 유체(a,b)가 별도의 용기(1,2)에 각각 따로따로 저장되거나 처리되며, 각각의 유체(a,b)가 상기 관련된 용기(1,2)에서 별도의 공급관(10,11)을 통해 인가 요소(3,4)로 이송되며, 그래서 각각의 유체(a,b)가 상기 관련된 인가 요소(3,4)에서 가공될 가공물(15) 또는 사용중인 절삭날 상에 분사되는, 기계 가공 공정중에 칩을 제거하면서 절삭날 및/또는 가공물을 윤활 및 냉각시키는 방법에 있어서, 절삭날과 가공물(15)이 천공 또는 칩 제거 구역을 향해 상대 이동하는 동안, 상기 윤활 유체(a)가 점착성 윤활막의 형성하에 우선 분사되는 단계와, 그리고 나서 냉각 유체(b)가 상기 기계 가공 공정 중에 자발적으로 증발하도록 적용되는 소정의 양으로 상기 가공물(15) 및/또는 공구(27)의 냉각 요구에 따라 상기 확산된 윤활막 상에 분사되는 단계로서, 상기 윤활 유체(a)가, 상기 칩 제거 구역의 전방에 일정한 거리로 떨어져 있는 상기 가공물(15) 또는 상기 공구(27)의 한 지점에 개별적으로 분사될 때, 상기 냉각 유체(b)가 없는 상기 가공물(15) 또는 공구(27)의 건조한 표면 상에 분사됨에 의해서, 상기 가공물 또는 상기 공구의 표면 상에 양호한 점착성을 갖는 윤활막이 형성되는 것을 특징으로 하는 기계 가공 공정중에 칩을 제거하면서 절삭날 및/또는 가공물을 윤활 및 냉각시키는 방법.
2. 제1항에 있어서, 윤활 유체(a)가 과다하지 않도록 가공 공정시 소모량에 맞는 양의 윤활 유체(a)를 분사하여 재순환 또는 재처리를 피할 수 있는 것을 특징으로 하는 기계 가공 공정중에 칩을 제거하면서 절삭날 및/또는 가공물을 윤활 및 냉각시키는 방법.
3. 제1항에 있어서, 공구, 톱날, 또는 밀링 커터(27)가 상기 가공물(15)에 대해 이동함으로 해서, 상기 윤활 유체(a)는 진행 또는 절삭 운동의 방향에서 볼때 칩 제거 영역 앞의 한 지점(16)에서 사용되며, 상기 냉각제(b)는 칩 제거 영역에 직접 사용되고 공구(27) 상에 미리 확산된 윤활막에 분사되는 것을 특징으로 하는 기계 가공 공정중에 칩을 제거하면서 절삭날 및/또는 가공물을 윤활 및 냉각시키는 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 윤활 유체(a)는 유도되는 분사 흐름(30)의 균질한 에어졸 형태로 분사되고 고 경계 접착성(high interfacial bonding) 및 전단 안정성을 가지며 두께가 10 내지 150 미크론, 바람직하게는 10 내지 50 미크론, 가장 바람직하는 10 내지 20 미크론 범위 내에 있는 매우 얇은 막을 형성하는 것을 특징으로 하는 기계 가공 공정중에 칩을 제거하면서 절삭날 및/또는 가공물을 윤활 및 냉각시키는 방법.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 윤활 유체(a)는 가열된 압축 공기에 의해 에어졸 분사 제트(30) 방식으로 분사되는 것을 특징으로 하는 기계 가공 공정중에 칩을 제거하면서 절삭날 및/또는 가공물을 윤활 및 냉각시키는 방법.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 열적 안정화용 첨가제 및/또는 기계적 안정화용 첨가제 뿐만 아니라 지방산 에스테르, 및 첨가제를 포함하는 광물성 오일이 없는(mineral oil-free) 액체가 윤활 유체(a)로서 사용되는 것이 바람직하며, 흑연 또는 황화몰리브덴(molybdenum sulfide)의 형태로 고형물을 함유하는 첨가제가 선택적으로 사용되는 것을 특징으로 하는 기계 가공 공정중에 칩을 제거하면서 절삭날 및/또는 가공물을 윤활 및 냉각시키는 방법.
7. 윤활 유체(a)와 냉각 유체(b)를 사용하며, 개별의 저장 및 회수 용기(1,2)와, 하나 이상의 개별의 인가 요소(3,4)와, 상기 회수 용기(1,2)와 상기 인가 요소(3,4)의 사이에 배치되는 운송 수단으로서 유체 측정 펌프(7,8)를 각각 구비하는 별도의 공급관(10,11)이 상기 각각의 유체(a,b)에 대해 할당되는, 기계 가공 공정중에 칩을 제거하면서 절삭날 및/또는 가공물을 윤활 및 냉각하기 위한 장치에 있어서, 여기서, 상기 인가 요소(3,4)는 칩 제거 영역에 대해 상이한 거리로 위치되고, 상기 가공물에 대해 상기 상대적인 절삭날 운동의 방향에서 볼 때 상기 윤활 유체(a)와 관련되는 상기 인가 요소(3)는 상기 냉각 유체(b)와 관련되는 상기 인가 요소(4) 보다 상기 칩 제거 영역에 대해 더 큰 거리를 가지며, 기계 가공 중에 공작 기계의 입력 전력을 등록하기 위한 측정 부재(48)와, 상기 측정된 값에 따라서 상기 유체(a,b)의 전달을 위해 상기 전달 수단(7,8)을 조절하는 측정 및 제어 유니트(42)에 상기 측정된 값을 보내기 위한 신호선(47)을 구비하는 것을 특징으로 하는 청구항 제1항 내지 제6항에 따른 방법을 수행하는데 적합한 장치.