机床的切削液供给装置的制作方法

专利名称：机床的切削液供给装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及机床的切削液供给装置。
在喷雾发生装置的切削液流入部分上，设置一个阀通路的机床，该阀可以在将从切削液供给泵输出的切削液，经过切削液供给管路，送入主轴前端的喷雾发生装置的同时，当切削液供给管路内的切削液压力在一定值以下时，使切削液通路关闭(例如日本专利公开第66437/1997号公报等)。
在上述现有技术的机床中，当切削液供给泵停止供给切削液以后，混入切削液供给管路内的切削液中的被压缩的气体压力降低，气体膨胀，结果，会使少量切削液经过阀的通路，泄漏至喷雾发生装置内，产生液体落下现象。
这种液体落下是切削液浪费的原因。另外，当接着形成喷雾时，积存在喷雾发生装置内的切削液会一齐向外喷出，污染工件和加工环境。
本发明的目的是要提供一种克服了上述缺点的机床的切削液供给装置。
本发明在将切削液经过切削液供给管路，送至主轴前端的喷雾发生装置的机床上，设有切削液排出装置。该装置可在喷雾发生装置附近的主轴前端，将切削液供给管路内的切削液经过阀通路，送至喷雾发生装置中。
由于该切削液排出装置安装在喷雾发生装置附近，这样，既使有较多的空气混在供给喷雾发生装置的切削液中，但从切削液排出装置至喷雾发生装置之间的切削液中所含的空气量非常少，因此，当切削液从切削液排出装置排出完成时，阀通路可不受空气影响，而直接关闭，因此可阻止切削液供给管路内的切削液从阀通路泄漏至喷雾发生装置内。
具体地说，本发明的机床的切削液供给装置，在将从切削液供给泵出来的切削液，经过切削液供给管路，供给主轴前端的喷雾发生装置的机床中，设有一个可将缸体腔内的切削液，通过阀通路排出至喷雾发生装置附近的主轴前端的切削液排出装置。这时，切削液供给管路中的切削液，可反复地供给该缸体腔。另外，从该缸体腔排出的切削液，可以适当的压力供给喷雾发生装置。
这样，缸体腔排出的切削液，可以正确定量、间歇式地供给喷雾发生装置。
其次，当切削液供给管路内的切削液压力小于一定值时，该管路内的一定量的切削液，流入缸体腔内；而当该管路内的切削液压力大于一定值时，缸体腔内的切削液，以适当的压力向喷雾发生装置排出。
这样，由于该切削液排出装置可以与切削液供给管路内的切削液压力变化相关联地工作，因此，通过控制切削液供给泵的工作，可将适量的切削液，适时地供给喷雾发生装置。
当切削液供给管路内的切削液压力小于一定值时，形成缸体腔的活塞，被弹簧力加压，向着特定方向移动；使该管路内的一定量的切削液，流入缸体腔内；当该管路内的切削液压力大于一定值时，这个压力使活塞向着上述特定方向的反方向移动，使缸体腔内的切削液，以适当的压力向喷雾发生装置排出。
这样，活塞只由弹簧力和切削液供给管路内的切削液压力驱动，活塞驱动装置简单。
本发明的有益效果
由于切削液排出装置放在喷雾发生装置附近，当对切削液供给管路的切削液供给停止时，阀通路可不受切削液中所含空气的影响，直接关闭，因此可以有效地阻止现有的与液体落下有关的弊端。
另外，可以将正确的一定量的切削液，间歇地送入喷雾发生装置中。
通过控制切削液供给泵的工作，可以将适量的切削液适时地供给喷雾发生装置。
当切削液供给泵停止供给切削液时，压缩弹簧使活塞移动，这时缸体腔内的压力明显降低，阀通路迅速关闭，因此，可以更有效地阻止与现有的液体落下有关的弊病发生。
下面结合附图对本发明进行详细说明。


图1表示本发明的一个实施例的机床切削液供给装置的系统图；图2表示上述机床主轴前端的喷雾发生装置和切削液排出装置的剖面图；图3为从正面看的上述喷雾发生装置的切削液喷嘴体的图；图4为上述切削液排出装置的作用的示意图；图5表示上述实施例的变形例的图。
以下，参照图1～图3来说明本发明的一个实施例。
在这些图中，1为主轴部件，2为切削液箱，3为切削液供给泵，4为驱动泵用的换向阀，5为压缩空气供给源，6为供给压缩空气用的换向阀，和7为空气压力调节部分。
现在来说明各个部件。主轴部件1的主轴9安装在主轴套筒8内，可以自由转动；同时，在主轴9的后端设有图中没有示出的回转动力输入部分。在主轴9的内部装有喷雾发生装置10和切削液排出装置11；同时，在主轴套筒8的后端安装着将切削液和压缩空气，从主轴9的外部送入主轴9的内部的回转接头12。
如图2所示，从该喷雾发生装置10的最前端开始，依次将喷雾排出圆筒14，压缩弹簧15，圆筒形阀体16，喷雾发生圆筒17和切削液喷嘴体18安装在与上述主轴9整体回转的圆筒13的内孔中。
该喷雾排出圆筒14的后端有一个凸缘14a，该凸缘14a紧靠在圆筒13的内孔的台阶13a上，可以限制该圆筒14从前方f1抽出。另外，该圆筒14的前端面与固定在主轴9上的刀杆119的后端面接触。
在圆筒形阀体16的外圆周面上做出台阶16a，放置在该台阶16a和喷雾排出圆筒14的后端面之间的压缩弹簧15，将阀体16向后方推压，可使其后端面16b与喷雾生成圆筒17的前端面接触，将阀关闭；或受到从后端来的力作用，与喷雾生成圆筒17的前端面离开，将阀打开。
喷雾生成圆筒17为圆筒形构件，在它的外圆周面上，做出前后方向延伸的空气通路槽17a；同时，在其内部前端，做出直径较大的喷雾出口孔17b；在其后端做出切削液喷嘴体18的前端18a插入其中的后部内孔17c。利用横向孔17d将该后部内孔17c和空气通路槽17a连通起来，又利用直径较小的通路17e，将后部内孔17c与喷雾输出孔17b连通起来。该切削液喷嘴体18和切削液排出装置11可限制喷雾生成圆筒17向后方f2移动。
切削液喷嘴体18在其前端18a的后部外圆周表面上做出凸缘18b，同时，该凸缘18b放在切削液排出装置11中，中心处做出后端开口的台阶通路18c。同时，如图3所示，在该通路18c的前端面上形成三个喷出口18d。
切削液排出装置11具有缸体19，阀通路20，缸体腔21，压缩弹簧22，活塞23和滑动阀芯24。
在缸体19的前端，嵌入切削液喷嘴体18的凸缘18b；同时，在其后端嵌入直的切削液供给管25的前部；在其中心，做出直径较大的内孔19a，较小的内孔19b和连通内孔19b和直的切削液供给管25的切削液通路19c；另外，在其外圆周表面上，做出与上述空气通路槽17a连通的空气通路槽19d。
阀通路20是在将压缩弹簧26和球体27放在切削液喷嘴体18的台阶通路18c上的同时，固定圆筒形的片28，利用压缩弹簧26的弹力，将球体27压在该片状零件28的前端，这样形成的。
在活塞23的外圆周面上，嵌入密封圈29，同时，在其中心做出弹簧插入孔23a和直径较小的切削液通路23b。这个活塞23可在缸体19的较大的内孔19a内前后滑动。
压缩弹簧22放置在切削液喷嘴体18的后表面和弹簧插入孔23a的后端面之间，缸体腔21在切削液喷嘴体18的后端面和弹簧插入孔23a的后端面之间形成。
滑动阀芯24具有套在导向轴24a及其后端的小直径凸起部分24b上的橡胶制成的密封件30，可在直径较小的内孔19b内前后滑动。这时，在导向轴24a的圆形轴圆周表面的几处，轴向被切除，形成通液通道m，同时，在其前端面的中心，做出与活塞23的切削液通路23b对应的半球形的突起阀芯24c。另外，密封件30具有在特定方向成圆锥面的环形可扩张部分30a。
切削液供给泵3的结构是彼此相向地形成切削液用的缸体腔31和压缩空气用的缸体腔32；同时，设有与该两个缸体腔31，32对应的活塞33，34，这两个活塞33，34连成一体。另外，还设有压缩弹簧35，用于在缸体腔31，32内，向着特定方向推压该两个活塞33，34。在缸体腔31的切削液吸入口和排出口上，装有图中没有示出的单向阀。
压缩空气供给管路36是如下这样构成的。它与切削液箱2的上部密闭空间2a内部连接，同时，经过压缩空气供给用的换向阀6和空气压力调节部分7，与回转接头12的压缩空气入口12a连接。再从该压缩空气入口12a，经过主轴9的压缩空气通路37，到达喷雾发生装置10的空气通路槽17a；再从压缩空气供给用的换向阀6的上游分支开来，经过驱动泵用的换向阀4，与切削液供给泵3的压缩空气用的缸体腔32连接。
空气压力调节部分7具有调节压缩空气供压用的压力调节阀38；和允许主轴9的压缩空气通路内等的压缩空气，流向压缩空气供给用的换向阀6的单向阀39。
切削液供给管路40，从切削液箱2的底部出来，与切削液供给泵的切削液用的缸体腔31的吸入口连接；同时，从上述缸体腔31的出口出来，与回转接头12的切削液入口12b连接。
41为减轻从压缩空气供给用换向阀6和泵驱动用换向阀4中，流入大气的压缩空气引起的噪声的消音器；42为切削液液面高度计。
下面说明上述机床的实施例和操作。
主轴9由从图中没有示出的回转输入部传送的回转动力驱动转动，当在主轴回转时，将压缩空气供给用的换向阀6切换至压缩空气供给侧时，压缩空气通过回转接头12和主轴9的压缩空气通路37到达空气通路槽17a，再从横向孔17d流入内孔17c内。接着，通过较小的通路17e，高速喷出至喷雾输出孔17b。
在上述压缩空气供给用的换向阀6切换的同时，该驱动泵用的换向阀4，在适当的时间间隔内，在将压缩空气送至缸体腔32一侧，和使缸体腔32内的压缩空气流出一侧的两个位置之间往复移动。切削液供给泵3的工作如下。当移动驱动泵用的换向阀4，将压缩空气供给缸体腔32时，压缩空气送入缸体腔32内，因此，克服压缩弹簧35的弹力，将活塞34推向另一端的活塞33；同时，当移动该换向阀4至缸体腔32内的压缩空气流出一侧时，缸体腔32内的压缩空气流入大气，因此，在压缩弹簧35的弹力作用下，推动活塞34向加压方向f3移动。这样，活塞34的往复移动，同样可使切削液用的缸体腔31中的活塞33往复移动，因此，该缸体腔31可以反复吸入和排出切削液箱2中的切削液。
排出的切削液，通过回转接头12和直的切削液供给管25的内部，到达切削液排出装置11。然后，在切削液供给泵3工作时，与活塞33的往复移动相关连，间歇式地将切削液送至切削液排出装置11。
切削液排出装置11，与切削液供给泵3的工作相关联，动作如下。当活塞33停止动作或向压缩弹簧35的伸长方向f3移动时，切削液停止送入直的切削液供给管25内，因此，在该管25内的切削液压力降低。这时，如图4A所示，压缩弹簧22的弹力，将活塞23压在内孔19a的后端。
其次，当活塞34克服压缩弹簧35的弹力，向另一端的活塞33方向开始移动时，缸体腔31内的切削液，送入直的切削液供给管25内，使该管25内的切削液压力上升。这时，该管25内的切削液通过切削液通路19c，流入内孔19b内。如图4B所示，流入的切削液将滑动阀芯24向着前方f1推压，使其移动，突出的阀芯24c将活塞23的切削液通路23b关闭。
随着活塞34向着另一侧的活塞33移动，直的切削液供给管25内的切削液通过切削液通路19c，继续流入内孔19b内。又如图4C所示，流入的切削液压力，克服压缩弹簧22的弹力，推动滑动阀芯24和活塞23向前方f1移动。这时，由于作用在阀芯前后端面的压力的关系，滑动阀芯24被压在活塞23的后端面上，该突起的阀芯24c保持在关闭活塞23的切削液通路23b的状态。滑动阀芯24和活塞23向前方f1的移动，缩小缸体腔21内的容积；这样，预先充满缸体腔21内的切削液克服压缩弹簧22的弹力，使阀通路20中的球体27移动，将阀通路20打开；缸体腔21内的切削液向切削液喷嘴体18的内孔18c的前端排出。
当活塞34停止向另一端的活塞33一侧移动停止时，供给直的切削液供给管25内的切削液停止。同时由于，该管25内的切削液压力降低，在压缩弹簧22的弹力作用下，滑动阀芯24和活塞23向后方f2移动。当移动较少时，阀通路20中的球体27，受到压缩弹簧26的弹力帮助，仍将阀通路20关闭。另外，由于内孔19a和内孔19b的截面积不同，及在密封件30的可扩张部分30a前方f1上的切削液，向切削液供给管25的泄漏，被该可扩张部分30a阻止；滑动阀体24，以比活塞23大的速度向后方f2移动。如图4D所示，阀芯24与活塞23离开。在这种状态下，突起的阀芯24b将活塞23的切削液通路23b打开。同时，由于在压缩弹簧22的弹力作用下，活塞23向后方f2移动，在滑动阀芯24和活塞23之间的切削液，通过切削液通路23b流入缸体腔21内。
经过一定时间后，滑动阀芯24和活塞23再次回到图4A所示的位置，可以进行下一次动作。以后，反复进行同样的动作，切削液排出装置11，可以正确地与切削液供给泵3的动作一起动作，将一定量的切削液从阀通路20，间歇式地向切削液喷嘴体18的内孔18c的前端排出。
从切削液排出装置11排出的切削液，经切削液喷嘴体18的喷出孔18d，向着喷雾出口孔17b喷出。喷出的切削液在喷出孔18d的前方与压缩空气激烈混合，形成切削液雾，再通过喷雾出口孔17b，圆筒形阀体16的内孔和喷雾输出圆筒14的内孔，到达刀杆119的后端。该切削液雾，通过刀杆119的中心孔和固定在刀杆119上的，图中没有示出的刀具中心孔，从刀具前端开口向外流出，润滑工件w加工中的切削部分。
当喷雾输出圆筒14的内孔中的切削液雾的压力低于一定程度以上时，由于圆筒形阀体16前后方向的力的平衡变化，圆筒形阀体16克服压缩弹簧15的弹力向前方f1移动，使喷雾生成圆筒17的前端和圆筒形阀体16的后端离开，空气通路槽17a内的压缩空气，经过这些间隙，而不通过横向孔17d，流入喷雾输出圆筒14的内孔中。
在上述形成切削液雾的过程中，当将驱动泵用的换向阀4固定保持在压缩空气流出一侧，而切削液供给泵3停止切削液供给时，该泵3的动作停止，直的切削液供给管25中的切削液压力降低。这样，不论切削液排出装置11的工作状态如何，根据上述的作用，阀通路20都被关闭，回到图4A所示的状态，并保持这个状态。这时，压缩空气供给用的换向阀6，仍保持切换在压缩空气流出一侧，压缩空气的供给停止。
图5表示上述实施例的变形。图中与现有实施例相同的地方，用同一符号表示。在这个变形例中，切削液供给泵3a为连续排出切削液的齿轮泵等，另外，在切削液供给管路40中间，安装了切削液供给用的换向阀100。这个换向阀100可在将切削液供给管路40的一侧，和使管路40内的切削液流出一侧之间，交互进行切换；这样，切削液箱2内的切削液可间歇式地供给该切削液供给管路40。这与现有实施例的切削液供给泵3的供给切削液的作用，实质上是相同的。
权利要求
1.一种机床的切削液供给装置，从切削液供给泵(3)出来的切削液，经过切削液供给管路(40)供给主轴(9)前端的喷雾发生装置(10)，其特征为，切削液供给管路(40)内的切削液，可以反复地供给喷雾发生装置(10)附近的主轴(9)前端和缸体腔(21)内；另外，从缸体腔(21)排出的切削液，在适当的压力下，供给喷雾发生装置(10)。
2.如权利要求1所述的机床切削液供给装置，其特征为，当切削液供给管路(40)内的切削液压力小于一定值时，该管路(40)内的一定量的切削液，流入缸体腔(21)内；而当该管路(40)内的切削液压力大于一定值时，缸体腔(21)内的切削液，以适当的压力向喷雾发生装置(10)排出。
3.如权利要求2所述的机床切削液供给装置，其特征为，当切削液供给管路(40)内的切削液压力小于一定值时，形成缸体腔(21)的活塞(23)，被弹簧力加压，向着特定方向移动；使该管路(40)内的一定量的切削液，流入缸体腔(21)内；当该管路(40)内的切削液压力大于一定值时，这个压力使活塞(23)向着上述特定方向的反方向移动，使缸体腔(21)内的切削液，以适当的压力向喷雾发生装置(10)排出。
全文摘要
一种可以有效地阻止与液体落下有关的弊端产生的机床切削液供给装置。该装置设有一个切削液排出装置,可将切削液通过切削液供给管路40,供给主轴9的前端的喷雾发生装置10。另外,可将切削液供给管路40内的切削液,通过阀通路20,供给在喷雾发生装置10附近的主轴9的前端的喷雾发生装置10。
文档编号B23Q11/10GK1333107SQ0010789
公开日2002年1月30日 申请日期2000年7月10日 优先权日1999年4月28日
发明者小林隆志 申请人:报国株式会社