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酸素富化による雰囲気制御切削方法

国内特許コード P07A010207
整理番号 28
掲載日 2007年8月8日
出願番号 特願2003-366091
公開番号 特開2004-276228
登録番号 特許第4122437号
出願日 平成15年10月27日(2003.10.27)
公開日 平成16年10月7日(2004.10.7)
登録日 平成20年5月16日(2008.5.16)
優先権データ
  • 特願2003-048315 (2003.2.25) JP
発明者
  • 臼杵 年
出願人
  • 学校法人島根大学
発明の名称 酸素富化による雰囲気制御切削方法
発明の概要

【課題】 酸化系保護膜を形成する材料を含む場合の切削加工に際し、切削工具の摩耗を防止する雰囲気制御切削方法及び切削工具を提供する。
【解決手段】 この発明は加工物の切削加工に際し、加工部雰囲気にガスを供給して切削加工を行う切削加工法において、雰囲気ガスとして高濃度の酸素を含むガスを供給して加工部を酸化雰囲気にすることにより、切削工具4の刃先と加工物間に酸化物を生成させることにより工具損傷・損耗を低減させるものである。
上記雰囲気ガスは大気中の酸素を濃縮した酸素富化空気であり、雰囲気ガスの酸素濃度は大気の酸素濃度を超え40%迄の範囲を含むものである。
上記方法を実施する際に用いるエンドミル等の工具4の本体内には雰囲気ガスの供給側に連通するガス供給孔4bを穿設し、該ガス供給孔4bの噴出口4cを工具4本体の先端側に開口させ、上記噴出口4cを雰囲気ガスが工具4の切削刃の刃先4aに向かって噴出する方向に開口せしめてなる。
【選択図】 図1

従来技術、競合技術の概要


最近機械切削の加工の分野では、高能率加工と自然環境の保全、作業環境の改善といった環境問題などに対応した加工技術が求められており、現在、小径ボールエンドミル等の加工分野では実用的な高速ドライ形状加工も可能になっている。またドライ加工だけでなく、MQL(極微量切削剤供給システム=Minimal Quantity Lubricant)や冷風加工なども盛んに研究された結果効果を上げており、ドライ加工を含め今後の加工様式の主流となりつつある。さらに加工コストの低減も大きな課題の一つである。



そしてドライ加工の一種である従来の雰囲気コントロール加工については、冷風加工を含めた低酸素雰囲気を対象としたもの(特許文献1参照)や室温での窒素ブロー(特許文献2参照)などが公知であるが、いずれも酸化防止を対象とした低酸素雰囲気のものである。



これらのうち、前者は鋼を研削にて不活性ガス雰囲気中で加工し、酸素濃度を12%近傍に制御することにより工具摩耗を最小化し、研削表面温度も最小化する点に特徴がある。特にこの例では、加工熱の発生量と酸化生成物の固体潤滑作用を調和させ、気体による冷却効果と潤滑効果を実現することを特徴としている。しかし、雰囲気を確保するためにカバー容器を必要とし、供給する不活性ガスはガスボンベを使用しており、実加工ではコストや作業性の面で問題がある。



一方、特許文献2においては、中空糸膜を利用して大気中より窒素ガスを分離する装置を用い、そこで得られた窒素ガスを工具刃先にブローして低酸素雰囲気で鋼系材料を加工する方法である。この方法は実用面、コスト面で優れている。

【特許文献1】特許第2904205号明細書

【特許文献2】米国特許第6135862号明細書

産業上の利用分野


この発明は工作機械による切削加工において、酸素富化による雰囲気制御切削方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
切削中に工具と加工材との間に酸化物系保護膜を生成することにより潤滑性を付与する元素を含むコーティング材料でコーティングした切削工具を用いた金属加工物の切削加工に際し、加工部雰囲気にガスを供給して切削加工を行う切削加工法において、雰囲気ガスとして少なくとも大気中の酸素濃度より高い高濃度に富化された酸素を含むガスを供給して加工部を高濃度の酸化雰囲気にすることにより、切削工具(4)の刃先と加工物間に酸化物を生成させて工具損傷・損耗を低減させる酸素富化による雰囲気制御切削方法。

【請求項2】
雰囲気ガスが大気中の酸素を濃縮した酸素富化空気である請求項1の酸素富化による雰囲気制御切削方法。

【請求項3】
雰囲気ガスの酸素濃度が大気の酸素濃度を超え40%迄の範囲を含む請求項1又は2の酸素富化による雰囲気制御切削方法。

【請求項4】
雰囲気ガスの加工部への供給を、切削装置の外部よりノズルを用いて吹き付ける外部供給式、切削工具(4)の外周に沿って供給する外周供給式、切削工具の内部に穿設した孔を介して吐出供給する内部供給式の一種により又は二種以上を組み合わせて行う請求項1,2又は3の酸素富化による雰囲気制御切削方法。
産業区分
  • 切削
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2003366091thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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