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CUTTING METHOD AND CUTTING TOOL IN CONTROLLED ATMOSPHERE BY OXYGEN ENRICHMENT

Patent code P07A010207
File No. 28
Posted date Aug 8, 2007
Application number P2003-366091
Publication number P2004-276228A
Patent number P4122437
Date of filing Oct 27, 2003
Date of publication of application Oct 7, 2004
Date of registration May 16, 2008
Priority data
  • P2003-048315 (Feb 25, 2003) JP
Inventor
  • (In Japanese)臼杵 年
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人島根大学
Title CUTTING METHOD AND CUTTING TOOL IN CONTROLLED ATMOSPHERE BY OXYGEN ENRICHMENT
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cutting method and a cutting tool in controlled atmosphere capable of preventing the cutting tool from being worn in cutting a material including a material forming an oxidation-based protective film.
SOLUTION: In the cutting method for cutting a work while supplying gas into a working section atmosphere, the damage and wear of the tool are lowered by supplying the high concentration oxygen-containing gas as atmospheric gas to bring the working section atmosphere into an oxidized atmosphere state so as to generate oxides between the edge of the cutting tool 4 and the work. The atmospheric gas is an oxygen-riched air formed by concentrating oxygen in the air, and the oxygen concentration of the atmospheric gas exceeds the oxygen concentration of the atmosphere and includes the range of up to 40%. A gas supply hole 4b communicating with the supply side of the atmospheric gas is formed in the body of the tool 4 such as an end mill used for performing the method above, the jetting port 4c of the gas supply hole 4b is opened on the tip side of the tool 4 body in a direction for jetting the atmospheric gas to the edge 4a of the cutting blade of the tool 4.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


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

Field of industrial application (In Japanese)


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。

Scope of claims (In Japanese)
【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。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2003366091thum.jpg
State of application right Registered
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