专利名称：加工方法
技术领域：
本发明有关对工件施以切削加工、抛光加工等的加工方法。
以往，在对工件施以切削加工、抛光加工的场合，均是一面将冷却剂供给至工件与加工工具的接触部一面进行加工。此种冷却剂供给装置有例如在日本特开平8-197311号公报所揭示者。如图21所示，在用以固定刃具50的横滑台51的X轴滑台52及刃具台53成连通状开设有冷却剂流路52a、53a。又，上述X轴滑台52的冷却剂流路52a的一端开口经由分配通路54(由可追随刃具台53的移动的管子等所构成)而连通于冷却剂供给源(未图示)，在上述刃具台53的冷却剂流路53a的一端开口安装有冷却剂供给管55。又，对于工件56加工时，自冷却剂供给源经分配通路54及两冷却剂流路52a、53a将冷却剂供给到冷却剂供给管55。并由此一冷却剂供给管55的前端开口将冷却剂喷出供给至刃具50与工件56的接触部。又，于此一装置中，并自上述冷却剂供给源将冷却剂供给到工具滑台上的工具(未图示)处。于图中，57为心轴支托件，58为主轴。
然而，于冷却剂供给装置中，仅对于刃具50与工件56的接触部供给冷却剂，故无法获得充分的冷却效果与润滑效果。因此，刃具50的耐久性与工件56的被加工面的机械加工面精度较差。并且，在使用冷却水与切削油剂等液体作为冷却剂的场合，必须施行废液处理，而造成环境问题。
本发明有鉴于前述情形，其目的在提供加工工具的耐久性与工件的被加工面的机械加工面精度优越，且不造成环境问题的加工方法。
为达成前述目的，依本发明的加工方法，是设有用以在工件加工时朝加工装置喷射雾状液体的两个喷射部，自各喷射部朝向加工位置喷射不同种类的雾状液体。
亦即，本发明的加工方法，是由设于加工装置的两个喷射部朝向加工位置喷射不同种类的雾状液体。因此，借助由一边的喷射部将冷却效果优越的雾状液体朝向加工处喷射，并由另一边的喷射部将润滑效果优越的雾状液体朝向加工处喷射的方式，而能对于加工工具及工件赋予充分的冷却效果与润滑效果，从而改善加工工具的耐久与工件的机械加工面精度。并且，由于自喷射部喷射雾状液体。故不须废水处理，亦不发生环境问题。又，于本发明中，所谓“加工工具的切刃面侧”并非单指加工工具的切刃面与附近部分的场合而言，其意义更包含工件的切屑的场合，或上述切刃面与其附近部分连同工件的切屑的场合。
所谓“加工工具的侧面腹面侧”并非单指加工工具的侧腹面与其附近部分的场合而言，其意义更包含工件的被加工面的场合，或上述侧腹面与其附近部分连同工件的被加工面的场合。
于本发明中，在加工装置为多角刀架的场合，可有效地利用多角刀架。
于本发明中，当由一边的喷射部喷射雾状冷却水供给至加工工具的切刃面侧，并由另一边的喷射部喷射雾状油性液体供给至加工工具的侧腹面侧的场合，通过从一边的喷射部喷射的雾状冷却水使加工工具的切刃面侧得到充分的冷却效果，并通过从另一边的喷射部喷射的雾状油性液体可使加工工具的侧腹面侧得到充分的润滑效果，如此而得以改善加工工具的耐久性与工件的机械加工面精度。
根据本发明的加工方法，通过由一边的喷射部将冷却效果优越的雾状液体朝向加工处喷射，并由另一边的喷射部将润滑效果优越的雾状液体朝向加工处喷射的方式，而能对于加工工具及工件赋予充分的冷却效果与润滑效果，从而改善加工工具的耐久性与工件的机械加工面精度。并且，由于自喷射部喷射雾状液体，故不须废水处理，亦不发生环境问题。
在加工装置为多角刀架的场合，可有效地利用多角刀架。
在由一边的喷射部喷射雾状冷却水供给至加工工具的切刃面侧，并由另一边的喷射部喷射雾状油性液体供给至加工工具的侧腹面侧的场合，通过从一边的喷射部喷射的雾状冷却水可使加工工具的切刃面侧得到充公的冷却效果，并通过从另一边的喷射部喷射的雾状油性液体可使加工工具的侧腹面侧得到充分的润滑效果。如此而得以改善加工工具的耐久性与工件的机械加工面精度。
图1为显示采用本发明的一实施形态的NC车床的概略立体图。
图2为显示上述NC车床中所使用的多角刀架的正视图。
图3为上述多角刀架的平面图。
图4为构成上述多角刀架的本体的正视图。
图5为自后侧观察上述本体的视图。
图6为上述本体的平面图。
图7为自后侧观察构成上述多角刀架的I字形体的视图。
图8为上述I字形体的平面图。
图9为显示将I字形体安装于上述本体的状态的平面图。
图10为显示将I字形体安装于上述本体的状态的正面图。
图11为圆筒夹持具的正面图。
图12为自后侧观察上述圆筒夹持具的视图。
图13为上述圆筒夹持具的侧视图。
图14为上述圆筒夹持具的放大正面图。
图15为上述圆筒夹持具的要部放大剖面图。
图16为供给部的正面图。
图17为显示供给部、连结部的构造的说明图。
图18为显示采用外径刀尖块对工件施以加工的状态的说明图。
图19为显示采用内径刀尖块对工件施以加工的状态的说明图。
图20为显示喷射喷嘴的变形例的要部剖视图。
图21为显示习知例的立体图。
以下参照附图详细说明本发明的实施形态。
图1为显示采用本发明之一实施形态的加工方法的NC车床。此一NC车床具有下述部分主轴台2，配置于箱体1内部的一侧(于图中为左侧)；刃具台3，于面对该主轴台2的状态下配置于箱体1内部的另一侧(于图中为右侧)；夹头4，以可转动方式安装于上述主轴台2上；多角刀架5，以可转动方式安装于上述刃具台3；及控制面板6，设置在上述箱体1上。又，于加工时将工件10固定于上述夹头4(参照图18及图19)，并将加工工具(亦即图2中所示的外径刀尖块8及内径刀尖块9等)固定于上述多角刀架5，于此一状态下，通过设置在上述刃具台的转动装置(未图示)使多角刀架5转动，将所使用的加工工具定位在既定的位置，然后使设置在上述主轴台2的主轴(未图示)转动，利用加工工具将伴随此一齐转动的工件10施以切削加工等。又，于此NC车床标准配备有集雾器从而能施行雾气化处理。1a为安装于箱体1的滑动式扉盖。
上述多角刀架5如图2及图3所示，由被形成为略呈长方体的本体11及被固定在此本体11的四侧面(上下两侧面与前后两侧面)的I字形棒状体的四个I字形体12所构成。于上述本体11，如图4至图6所示，在其左侧面(面向上述主轴台2的侧面)的中央形成有圆形凹部13，自此圆形凹部13的外周面形成有4道沟槽14，此4道沟槽14是在由上述圆形凹部13的中心朝上下方向及前后方向成一直线状延伸的状态下隔开等间距(亦即约略90°的间距)而形成。又在这些沟槽14容装有外径刀尖块8，通过固定机构8b加以固定(于图2中，仅只在一道沟槽14中固定有外径刀尖块8)。于图2中，8a为安装于外径刀尖块8的超硬刀片，而9a为安装于内径刀尖块9的超硬刀片。
于上述本体11中，在其四侧面(上下两侧面与前后两侧面)形成有I字形槽20，在这些I字形槽20嵌入有上述I字形体12，在该一状态下，以螺钉(未图示)加以扣接固定。
另外，于上述本体11的四角，分别在以上述圆形凹部13的中心为假想中心的圆弧上成等间距(亦即约略90°的间距)配置的状态下，顺着上述圆形凹部13的中心线方向成一直线状而开设有贯通孔15。用以夹持内径刀尖块9的圆筒夹持具30被插入、固定于这些贯通孔15(于图2中，仅只在一贯通孔15中插入、固定有圆筒夹持具30)。又，于这些贯通孔15的内侧附近，分别在以上述圆形凹部13的中心为假想中心的圆弧上成等间距(亦即约略90°的间距)配置的状态下，顺着上述圆形凹部13的中心线方向成一直线状而开设有两个一对的通路16、17(冷却水通路16与切削油剂通路17)。又，在这两个一对的通路16、17中，于冷却水通路16中有冷却水与压缩空气同时流过，而于切削油剂通路17中有切削油剂与压缩空气同时流过。
又，在上述本体11中，于相邻两个一对的通路16、17彼此间的中央部(相当于上述本体11的上下两侧及前后两侧的中央部)，开设有两个一对的通路21、22(冷却水通路21及切削油剂通路22)，此一对的通路21、22自上述本体1 1的右侧面延伸而开口于上述四侧面(上下两侧及前后两侧面)的I字形槽20。亦即，这两个一对的通路21、22是由上述本体11的右侧面到对应于上述I字形槽20的位置，在以上述圆形凹部13的中心为假想中心的圆弧上(亦即和上述开设有两个一对的通路16、17的圆弧同一的圆弧上)成等间距(亦即约略90°的间距)配置的状态下，先顺着上述圆形凹部13的中心线方向成一直线状延伸后，再朝向最近的I字形槽20沿着和直交于该中心线的方向成一直线状延伸，而后开口于I字形槽20的I字的纵线部分。又，在这两个一对的通路21、22中，于冷却水通路21中有冷却水与压缩空气同时流过，而于切削油剂通路22中有切削油剂与压缩空气同时流过。
于上述I字形体12，如图7及图8所示，开设有由上述I字形体12的内侧面(对于上述本体11的抵接面)延伸而开口于外面的两个一对的通路25、26(如图9及图10所示，连通于上述冷却水通路21的冷却水通路25，及连通于上述切削油剂通路22的切削油剂通路26)。亦即，先由对应上述四侧面I字形槽20的两开口的上述I字形体12的部分(亦即I字形体12的I字的横线部分)沿着直交于该中心线的方向成一直线状延伸，其次再朝向最接近的I字的横线部分成一直线状伸延，接着在两横线部分分歧成两股状，沿着该中心线的方向成一直线状延伸，之后再沿着直交于该中心线的方向成一直线状延伸，而开口于上述I字的横线部分的外侧面。又，在这两个一对的通路25、26中，于冷却水通路25中有由上述冷却水通路21流入的冷却水与压缩空气同时流过，而于切削油剂通路22中有由上述切削油剂通路22流入的切削油剂与压缩空气同时流过。
又，于开设在上述I字形体12的外侧面的各冷却水通路25及各切削油剂通路26的开口部形成有螺纹部25a、26a，肘管27的一端螺纹部(未图示)是螺合固定于这些螺纹部25a、26a。又，在螺合固定于上述冷却水通路25的开口部的肘管27的另端螺纹部(未图示)，连结有由可挠性管所构成的冷却水供给管28的一端螺纹部(未图示)，而在螺合固定于上述切削油剂通路26的开口部的肘管27的另端螺纹部(未图示)，连结有由可挠性管所构成的切削油剂供给管29的一端螺纹部(回头参考图2及图3)。又，上述冷却水供给管28的前端的喷射嘴28a朝向外径刀尖块8的切刃面侧被定位，通过此方式，雾气状冷却水(雾状液体)乃由上述冷却水供给管28的喷射喷嘴28a朝向外径刀尖块8的切刃面侧被喷射、供给。又，上述切削油剂供给管29的前端的喷射喷嘴29a朝向外径刀尖块8的侧腹面侧被定位。通过此方式，雾气状切削剂(雾状液体)乃由上述切削油剂供给管29的喷射喷嘴29a朝向外径刀尖块8的侧腹面侧被喷射、供给。
上述圆筒夹持具30如图11至图13所示，由被插入于上述本体11的各贯通孔15内的约3/4圆筒部31(平坦面被利用作为定位面)，及突出于上述本体11的左侧面的大径圆筒部32所构成。内径刀尖块9被夹持、固定于两筒部31、32的中央孔30a内。又，于上述大径圆筒部32。开设有由其右侧面(对于上述本体11的左侧面的底接面)延伸而开口于左侧面的两个一对的通路33、34(连通于上述冷却水通路16的冷却水通路33及连通于上述切削油剂通路17的切削油剂通路34)。亦即，先由对应于上述两个一对的通路16、17的上述大径圆筒部32的右侧面部分，朝向顺着上述中央孔30a的中心线的方向(亦即，朝向顺着上述圆形凹部13的中心线的方向)向左侧成一直线状延伸。其次，朝顺着圆筒夹持具30的径向的方向内侧成一直线状延伸，之后再朝着上述各中心线的方向向左侧延伸，而开口于大径圆筒部32的左侧面(参考图13至图15)。
又，于此两个一对的通路33、34中，于冷却水通路33中有由上述冷却水通路16流入的冷却水与压缩空气同时流过，而于切削油剂通路34中有由上述切削油剂通路17流入的切削油剂与压缩空气同时流过。又，各冷却水通路33的开口部定位于面对受夹持于圆筒夹持具30的内径刀尖块9的切刃面侧的位置，通过此方式，雾气状冷却水(雾状液体)乃由各冷却水通路33朝向内径刀尖块9的切刃面侧被喷射、供给。又，各冷却水通路34的开口部被定位于面对上述内径刀尖块9的侧腹面侧的位置，通过此方式，雾气状切削油剂(雾状液体)乃由各切削油剂通路34朝向内径刀尖块9的侧腹面侧被喷射、供给。于图13中，30b为用以固定内径刀尖块的螺栓(未图示)的贯通孔。且，于图15中，33a、34a为封塞螺孔。
通过图16及图17所示的装置将冷却水及压缩空气供给至上述冷却水通路16、21、25、33及冷却水供给管28，并通过同一装置将切削油剂及压缩空气供给至上述切削油剂通路17、22、26、34及切削油剂供给管29。上述装置包含缸筒装置(未图示)连结部37，与此一缸筒装置的活塞杆36连结成一体；供给部38，安装于此连结部37的前端；及引导部39，用以引导上述连结部37；于该连接部37及供给部38成连通状开设有两个一对的通路40、41(冷却水通路40及切削油剂通路41)。又，在开设于上述连结部37的冷却水通路40中间设有两开口部40a、40b。又，于两开口部40a、40b中，在一边的开口部40a连结有冷却水用软管(未图示)，该冷却水用软管用以供给来自备有冷却水(自来水等)容纳槽、泵(均未图示)等的供给装置的冷却水；而在另一边的开口部40b连结有压缩空气软管(未图示)，该压缩空气软管用以供给来自空气压缩机(未图示)的压缩空气。另外，在开设于上述连结部37的切削油剂通路41亦开设有两开口部41a、41b。于两开口部41a、41b中，在一边的开口部41a连结有切削油剂用软管(未图示)，该切削油剂用软管作以供给来自备有切削油剂(美国ITW公司制造的布鲁贝#LB-1)容纳槽、泵(均未图示)等的供给装置的切削油剂；而在另一边的开口部41b连结有压缩空气软管(未图示)，该压缩空气软管用以供给来自空气压缩机(未图示)的压缩空气。
于上述装置中，在为了进行多角刀架5的定位而令多角刀架5转动时，驱动缸筒装置以使活塞杆36收缩，令供给部38由多角刀架5的本体11的右侧面离开。在多角刀架5定位后，令活塞杆36伸长，使供给部38的正面密接于上述本体11的右侧面。藉此，而使供给部38的冷却水通路40、切削油剂通路41与上述本体11的冷却水通路16(21)、切削油剂通路17(22)相连通。此时，设于供给部38的两通路40、41的出口的橡胶制圆形密封材料42，以液密方式嵌合于设在上述本体11的右侧面的各通路16、17、21、22的开口部的圆形凹部16a、17a、21a、22a(参照图5)。
于上述构成中，在通过外径刀尖块8进行加工的场合，供给部38的冷却水通路40、切削油剂通路41是和上述本体11的冷却水通路21、切削油剂通路40、切削油剂通路22相连通。又，在通过内径刀尖块9进行加工的场合，供给部38的冷却水通路40、切削油剂通路41是和上述本体11的冷却水通路16、切削油剂通路17相连通。又，在进行加工时，是将冷却水供给装置，切削油剂供给装置的泵及空气压缩机予以驱动。藉此，不但可将雾气状冷却水供给至外径刀尖块8或内径刀尖块9的切刃面侧(参照图18及箭头A)，且可将雾气状切削油剂微量供给至侧腹面侧(参照图18及图19的箭头B)。又，雾气状冷却水接触到上述切刃面侧，雾气状冷却水的水粒子将加工热予以冷却，同时雾气状切削油剂接触到上述侧腹面侧，雾气状切削油剂的油粒子将外径刀尖块8、内径刀尖块9、工件10适度湿润，而提高润滑性。于图18及图19中，10a为工件10的切屑。
如前述，于上述实施形态中，由于将雾气状冷却水供至外径刀尖块8、内径刀尖块9的切刃面侧，并将雾气状切削油剂供给至外径刀尖块8、内径刀尖块9的侧腹面侧，故可同时将冷却效果、润滑效果赋予外径刀尖块8、内径刀尖块9、工件10，而大幅改善加工性能。又由于标准配备有集雾器，故可实现切屑的干燥处理。
图20为显示喷射喷嘴28a、29a的变形例。于此例中，在喷射喷嘴28a、29a外嵌有引导环46，空气由两者之间隙47被喷射(箭头S)，伴随着周围的空气而形成伴随流(箭头U)。又，在上述喷嘴本体45的细颈部的顶部开设有液体排出孔45a，自喷嘴内侧经由液体供给管48而将(液体水或切削油剂)供给至此一液体排出孔45a。亦可由液体排出孔45a喷射出雾气状冷却水或雾气状切削油剂。
又，于上述实施例中，由喷射喷嘴28a所喷射的冷却水的平均水粒子直径虽依加工而异，但通常宜设定为3～10μm左右。又，其喷射量通常宜设定为0.5～5cc/min左右。另一方面，由喷射喷嘴29a所喷射的切削油剂的平均油粒子直径虽依加工条件而异，但通常宜设定为3～10μm左右。又，其喷射量通常宜设定为0.1～0.5cc/min左右。
又，于上述实施形态中，冷却水虽采用自来水，但并非限定于此，亦可采用纯水或超纯水。又，于上述实施形态中，切削油剂虽采用布鲁贝#LB-1，但并非限定于此，亦可采用冷却及切削油剂作为二种类的雾状液体，但并非限定于此，亦可使用三种以上。
又，本发明的加工方法并非限定使用于如上述实施形态的NC车床的加工，亦可使用于机械加工中心(machining center)、磨床等。
权利要求
1.一种加工方法，其特征在于设有用以在工件加工时朝加工装置喷射雾状液体的两个喷射部，自各喷射部朝向加工位置喷射不同种类的雾状液体。
2.如权利要求1的加工方法，其特征在于，该加工装置为多角刀架。
3.如权利要求1或2的加工方法，其特征在于，自一边的喷射部喷射雾状冷却水供给至加工工具的切刃面侧，并由另一边的喷射部喷射雾状油性液体供给至加工工具的侧腹面侧。
全文摘要
本发明的目的是提供一种加工方法,设有:冷却水供给管的喷射喷嘴,用以在工件加工时,朝多角刀架喷射雾气状冷却水;及切削油剂供给管的喷射喷嘴,用以喷射雾气状切削油剂;自冷却水供给管的喷射喷嘴朝外径刀尖块的切刃面侧喷射雾气状冷却水,自切削油剂供给管的喷射喷嘴向外径刀尖块的侧腹面侧喷射雾气状切削油剂。
文档编号B23Q11/10GK1247116SQ98125769
公开日2000年3月15日 申请日期1998年12月18日 优先权日1998年9月8日
发明者原贡 申请人:株式会社爱克雷库