冷却剂供给装置及供给方法

申请号 CN201180074594.5 申请日 2011-10-31 公开(公告)号 CN104080576A 公开(公告)日 2014-10-01
申请人 日本油泵株式会社; 发明人 川野裕司;
摘要 本 发明 的目的是提供一种能够仅通过单一的参数适当地控制冷却剂的喷射的冷却剂供给装置及供给方法。因此,在本发明中,具备向工具(D)供给冷却剂的 泵 (101)、计测泵(101)的吐出压 力 的计测装置(22)和控制装置(50);控制装置(50)具有下述功能:根据泵(101)的转速,决定工具(D)的冷却剂用流路直径和用工具(D)穿孔时的泵吐出压力的目标值(目标压力)。
权利要求

1.一种冷却剂供给装置,其特征在于,
具备、计测装置和控制装置,所述泵向工具供给冷却剂,所述计测装置计测泵的吐出压
控制装置具有:
根据泵的转速,决定工具的冷却剂用流路直径和用工具穿孔时的泵吐出压力的目标值的功能;
将该目标值与计测出的泵吐出压力比较,使泵的转速增加或减小的功能;和根据计测出的泵吐出压力,判定由工具进行的穿孔是否已结束的功能。
2.如权利要求1所述的冷却剂供给装置,其特征在于,
上述控制装置具备下述功能:在结束工具的无负荷运转后、用工具对工件进行穿孔加工前的阶段中,决定工具的冷却剂用流路直径和用工具穿孔时的泵吐出压力的目标值。
3.一种冷却剂供给方法,是由冷却剂供给装置向工具供给冷却剂的方法,所述冷却剂供给装置具备泵、计测泵的吐出压力的计测装置和控制装置,
所述冷却剂供给方法的特征在于,
根据泵的转速,决定工具的冷却剂用流路直径和用工具穿孔时的泵吐出压力的目标值;计测泵吐出压力,将上述目标值与计测出的泵吐出压力比较,使泵的转速增加或减小;
根据计测出的泵吐出压力,判定由工具进行的穿孔是否已结束。
4.如权利要求3所述的冷却剂供给方法,其特征在于,
在结束工具的无负荷运转后、用工具对工件进行穿孔加工前的阶段中,决定工具的冷却剂用流路直径和用工具穿孔时的泵吐出压力的目标值。

说明书全文

冷却剂供给装置及供给方法

技术领域

[0001] 本发明涉及向机床、特别是中心通过(心轴通过)冷却剂型的钻头等具有油孔的切削工具供给冷却剂的技术。

背景技术

[0002] 在图9所示的中心通过(心轴通过)冷却剂型的加工中心中,加工中心200具备加工用工作台205、主轴210、工具220、冷却剂喷嘴240。在加工用工作台205上,固定着作为被加工物的工件400。图9所示的冷却剂100是从一台泵将低压的冷却剂和高压的冷却剂吐出的类型的泵。
[0003] 冷却剂泵100的高压线路Lh与工具220连通,冷却剂泵100的低压线路Ll与冷却剂喷嘴240连通。
[0004] 冷却剂泵100安装在冷却剂的储存箱300上。
[0005] 在图9的加工中心200中,从冷却剂泵100吐出的低压的冷却剂被向喷嘴240供给,被从喷嘴240朝向工件400整体喷出。被从喷嘴240向工件400整体喷出的冷却剂将加工中的切削粉除去。
[0006] 另一方面,被从冷却剂泵100吐出的高压且清洁的冷却剂从工具220的前端喷出。通过从工具220前端将冷却剂以高压喷出,防止切削片向工件400咬入等,提高了加工精度
[0007] 图9的高压冷却剂用的工具220,高压冷却剂流过将工具中央部贯通的冷却剂流路,对应加工的工件喷射冷却剂,是所谓的中心通过冷却剂型的机床。
[0008] 在图9所示那样的中心通过冷却剂的机床中,为了正确地进行机械加工,适当地控制冷却剂的喷射是重要的。
[0009] 作为其他的以往技术,还提出了下述技术:执行进行所谓定运转以使冷却剂的压力与流量的积大致为一定的控制(例如,参照专利文献1)。
[0010] 但是,进行使冷却剂的压力与流量的积大致为一定的所谓定马力运转的控制也由于应控制的参数存在压力和流量的两种,所以有控制本身复杂化、随之控制系统复杂化的问题。
[0011] 专利文献1:特许第4250999号公报

发明内容

[0012] 本发明是鉴于上述以往技术的问题而提出的,目的是提供一种能够仅通过单一的参数适当地控制冷却剂的喷射的冷却剂供给装置及供给方法。
[0013] 本发明的冷却剂供给装置(500)其特征在于,具备向工具(D:例如中心通过冷却剂的钻头)供给冷却剂的泵(例如齿轮泵101)、计测泵(101)的吐出压力的计测装置(泵吐出压力计测装置22)和控制装置(控制单元50);控制装置(50)具有:根据泵(101)的转速(步骤S5的临时转速),决定工具的冷却剂用流路直径和用工具(D)穿孔时的泵吐出压力的目标值(目标压力)的功能;将该目标值(目标压力)与计测出的泵吐出压力比较,使泵(101)的转速(或电动马达1的转速)增加或减小的功能;和根据计测出的泵吐出压力,判定由工具(D)进行的穿孔是否已结束的功能。
[0014] 在本发明的冷却剂供给装置(500)中,优选的是,上述控制装置(50)具备下述功能:在结束工具(D)的无负荷运转(卸载运转)后、用工具(D)对工件进行穿孔加工前的阶段中,决定工具的冷却剂用流路直径和用工具(D)穿孔时的泵吐出压力的目标值(目标压力)。
[0015] 本发明的冷却剂供给方法,是由冷却剂供给装置(500)向工具(D:例如中心通过冷却剂的钻头)供给冷却剂的方法,所述冷却剂供给装置(500)具备泵(例如齿轮泵101)、计测泵(101)的吐出压力的计测装置(泵吐出压力计测装置22)和控制装置(控制单元50),所述冷却剂供给方法的特征在于,根据泵(101)的转速(步骤S5的临时转速),决定工具的冷却剂用流路直径和用工具(D)穿孔时的泵吐出压力的目标值(目标压力);计测泵吐出压力,将上述目标值(目标压力)与计测出的泵吐出压力比较,使泵(101)的转速(或电动马达1的转速)增加或减小;根据计测出的泵吐出压力,判定由工具(D)进行的穿孔是否已结束。
[0016] 在本发明的冷却剂供给方法中,优选的是,在结束工具(D)的无负荷运转(卸载运转)后、用工具(D)对工件进行穿孔加工前的阶段中,决定工具(D)的冷却剂用流路直径和用工具(D)穿孔时的泵吐出压力的目标值(目标压力)。
[0017] 根据具备上述结构的本发明,由于将目标值(目标压力)与计测出的泵吐出压力比较来控制泵吐出压力(例如,使泵101的转速或电动马达1的转速增加、减小),所以仅泵(101)的吐出压力为控制参数,不需要进行泵(101)(或电动马达1)的转速的反馈控制。
[0018] 即,根据本发明,不需要进行复杂的泵(101)(或电动马达1)的转速反馈控制,通过仅控制泵(101)的吐出压力,就能够对工具(D)适当地供给冷却剂。
[0019] 此外,根据本发明,能够不将来自中心通过冷却剂的钻头等工具(D)的信息、例如关于设置的工具(D)的冷却剂用流路直径的信息向泵(101)侧输入,而在泵(101)侧独自决定工具(D)的冷却剂用流路直径、和最适合于该冷却剂用流路直径的泵吐出压力(目标压力)。
[0020] 如本领域的技术人员清楚的那样,在决定中心通过冷却剂的钻头等工具(D)的冷却剂用流路直径时,对应于此在泵(101)侧自动决定目标压力是非常困难的。这是因为,工具(D)与泵(101)的组合有无数,此外该工具(D)的冷却剂用流路直径也遍及多种尺寸。
[0021] 相对于此,根据本发明,能够不将关于中心通过冷却剂的钻头等工具(D)的冷却剂用流路直径的信息向泵(101)侧输入,而在泵(101)侧独自决定该工具(D)的冷却剂用流路直径和目标压力。
[0022] 因此,即使工具(D)与泵(101)的组合有无数,此外即使该工具(D)的冷却剂用孔直径存在多种,也能够决定最优的冷却剂的吐出压力,适当地进行通过工具(D)的穿孔加工。附图说明
[0023] 图1是表示本发明的实施方式的框图
[0024] 图2是实施方式的控制单元的功能框图。
[0025] 图3是表示实施方式的冷却剂喷射控制的流程图
[0026] 图4是表示实施方式的冷却剂喷射控制的流程图。
[0027] 图5是表示泵的旋转量和冷却剂流量的特性的一例的特性图。
[0028] 图6是表示冷却剂流量和钻头的冷却剂用流路的内径的特性的一例的特性图。
[0029] 图7是表示钻头的冷却剂用流路的内径和目标压力的特性的一例的特性图。
[0030] 图8是表示目标压力和怠速转速的特性的一例的特性图。
[0031] 图9是表示中心通过冷却剂型的加工中心的一例的框图。

具体实施方式

[0032] 以下,参照附图,对本发明的实施方式进行说明。
[0033] 在图1中,有关本发明的实施方式的冷却剂供给装置整体用附图标记500表示。
[0034] 并且,冷却剂供给装置500具备冷却剂用泵(例如齿轮泵)101、切换V2(例如,3口2位型)、冷却剂储存箱301和控制装置50。
[0035] 冷却剂用泵101具备电动马达(例如无电刷马达)1、高压产生部(高压泵)2和安全阀V1。
[0036] 在图1所示的冷却剂用泵101中,高压产生部2受泵驱动轴5旋转驱动。泵驱动轴5通过联接器1C与电动马达1的旋转轴1s连接。
[0037] 虽然图示省略,但也可以将泵驱动轴5和联接器1C省略,由电动马达1的旋转轴1s将高压产生部2直接旋转驱动。
[0038] 在图示的实施方式中,为了使泵101的吐出压力变动,使泵101或电动马达1的转速(高压泵2的转速)增加或减小。
[0039] 但是,在图示的实施方式中,不进行泵101的转速反馈控制、高压泵2的转速反馈控制或电动马达1的转速反馈控制。
[0040] 在高压产生部2的吸入口2i上连接着线路L1。线路L1在冷却剂储存箱301内开放,作为冷却剂的吸入线路发挥功能。
[0041] 从高压产生部2吐出冷却剂的吐出口2o经由线路L5与第2连接口C2连通。
[0042] 在线路L5中,在高压产生部2侧的区域中设有第1分支点B1,在第2连接口C2侧的区域中设有第2分支点B2。从第1分支点B1分支出先导线路Lp,将冷却剂用泵101内的线路压力作为先导压向安全阀V1供给。
[0043] 从第2分支点B2分支出夹装有安全阀V1的线路L6,线路L6在冷却剂储存箱301内开放。在线路L5的压力(高压产生部2的吐出压力)上升到规定以上的情况下,安全阀V1开放,将线路L5的压力向冷却剂储存箱301内排散,确保冷却剂用泵101的安全。
[0044] 线路L5在第2连接口C2处与线路L21连通。在线路L21中,为了视觉辨认流过线路L5的冷却剂的压力而夹装有视觉辨认用压力计7。这里,视觉辨认用压力计7没有包含在冷却剂用泵101中。
[0045] 线路L21与流路切换阀V2连通。
[0046] 在线路L21中,在视觉辨认用压力计7与流路切换阀V2之间的区域中,夹装着计测冷却剂用泵101(高压泵2)的吐出压力的泵吐出压力计测装置(以下,称作“吐出压力计”)22。吐出压力计22的计测结果经由输入信号线路Si2被向控制装置50发送。
[0047] 流路切换阀V2的排出侧(在图1中是左方)和钻头D(工具)通过线路L22连接。在线路L22中,夹装着线路过滤器20及止回阀V3。
[0048] 止回阀V3容许冷却剂从流路切换阀V2向钻头D侧流动。但是,不容许冷却剂向其相反方向(从钻头D侧朝向流路切换阀V2的方向)流动。
[0049] 流路切换阀V2经由控制信号线路So2接收来自控制装置50的控制信号。
[0050] 在流路切换阀V2上,连接着冷却剂返回线路L23,冷却剂返回线路L23的另一端在冷却剂储存箱301的底部附近开放。
[0051] 在钻头D(工具)上连接着冷却剂回收线路L30的一端,通过冷却剂回收线路L30将切削后的冷却剂回收。冷却剂回收线路L30的另一端在冷却剂储存箱301的底部附近开放。
[0052] 在设定钻头D中的冷却剂用流路直径时,在泵101侧自动决定目标压力是非常困难的。
[0053] 这是因为,钻头D与泵101的组合有无数,形成在该钻头D中的冷却剂用流路的直径也遍及多种尺寸。此外是因为,钻头D的特性和泵101的特性能够基于使用条件、设置条件、其他各种参数根据个案而变化。
[0054] 相对于此,有关图示的实施方式的冷却剂供给装置500具有下述功能:在泵101侧,基于泵101侧的参数,决定形成在钻头D中的冷却剂用流路直径和最适合于该流路直径的泵吐出压力(目标压力)。
[0055] 根据有关图示的实施方式的冷却剂供给装置500,如果在设定钻头D和泵101并组合的最初求出在图5~图8中例示那样的各种特性,则通过以下所述那样的形态,不将关于设置的钻头D的冷却剂用流路直径的信息向泵101侧输入,在泵101侧独自决定钻头D的冷却剂用流路直径和目标压力。
[0056] 对于控制装置50,参照作为功能框图的图2进行说明,所述控制装置50具有进行决定钻头D的冷却剂用流路直径和目标压力的控制的功能。
[0057] 在图2中,控制装置50具备存储装置50m、目标压力决定50b、比较块50c、泵吐出压力信号用接口50d、钻削加工信号用接口50e、卸载运转控制块50f、卸载运转控制信号用接口50g、定时器50t、转速决定块50h、转速控制信号产生块50j和转速控制信号用接口50k。
[0058] 存储装置50m存储有临时转速、转速-流量特性、流量-钻头流路直径特性(流量-冷却剂流路直径特性)、钻头流路直径-目标压力特性(冷却剂流路直径-目标压力特性)、目标压力-怠速旋转特性。存储在存储装置50m中的信息在图示的实施方式执行控制时是必不可少的。
[0059] 由存储装置50m存储的“临时转速”,是马达1的转速(冷却剂用泵101或高压产生部2的转速),是在工件的加工前将冷却剂用泵101起动时应稳定为一定的转速(例如1000rpm),是设定的转速。
[0060] 转速-流量特性是冷却剂泵101的转速(设定的转速:图3的步骤S5的临时转速)与各压力的泵的吐出流量的关系,例如是图5所示那样的特性。在图5中,例示了冷却剂泵101的吐出压力Pc为0Mp~4Mp的转速-流量特性。另外,在图5中,纵轴表示流量,横轴是转速(设定的转速:图3的步骤S5的临时转速)。
[0061] 流量-钻头的流路直径特性是供给到钻头中的流量与形成在钻头中的冷却剂用流路的内径尺寸(冷却剂用流路直径)的关系,在图6的特性图中例示。在图6所例示的流量-钻头的流路直径特性中,也将冷却剂泵101的吐出压力作为参数(Pc为0Mp,1Mp~4Mp)。另外,在图6中纵轴是流量,横轴是钻头的流路直径(在图6中显示为“钻头孔径”)。
[0062] 钻头的流路直径-目标压力特性是形成在钻头中的冷却剂用流路直径与供给的冷却剂的目标压力(泵101的目标吐出压力)的关系,在图7中例示。另外,在图7中,纵轴是目标压力(在图7中显示为“所需压力”),横轴是钻头的流路直径(在图7中显示为“钻头孔径”)。
[0063] 钻头的流路直径-目标压力特性如果设钻头(中的冷却剂)流路直径为φ、设目标压力为Pca,则例如可以用下式表现。
[0064] Pca=k・1/φε(k、ε是常数)。
[0065] 图8是例示供给的冷却剂的目标压力(泵101的目标吐出压力)与冷却剂泵101的怠速转速的关系的特性图。这里,“怠速转速”是指不将工件切削时(加工待机时)的冷却剂泵101的转速。
[0066] 另外,虽然没有图示,但在马达1与高压产生部2之间夹装着变速器等,也存在马达1的转速与高压产生部2的转速不相同的情况。
[0067] 目标压力决定块50b通过信号线路Sc2与存储装置50m连接。由存储装置50m存储的转速-流量特性、流量-钻头流路直径特性和钻头流路直径-目标压力特性被向目标压力决定块50b传送。
[0068] 目标压力决定块50b具有下述功能:基于适当设定的泵(或电动马达)转速(图3的步骤S5的“临时转速”)、和上述各种特性,决定泵的目标压力(泵吐出压力的目标值)。
[0069] 在目标压力决定块50b上连接着信号线路Sc4。并且,信号线路Sc4在分支点Bc2分支,连接在比较块50c及转速决定块50h上。
[0070] 由目标压力决定块50b决定的泵目标压力的信息经由信号线路Sc4被向比较块50c及转速决定块50h传递。
[0071] 比较块50c通过信号线路Sc5与泵吐出压力信号用接口50d连接,该泵吐出压力信号用接口50d通过信号线路Si2与泵吐出压力计测装置22连接。此外,比较块50c通过信号线路线路Sc6与转速决定块50h连接。
[0072] 比较块50c被从泵吐出压力计测装置22经由泵吐出压力信号用接口50d输入冷却剂泵101的吐出压力的计测结果。并且,具有下述功能:将冷却剂泵101的吐出压力的计测结果与冷却剂泵101的吐出压力的目标值比较,判断泵101或马达1的转速的增减,将增减泵101或马达1的转速的控制信号(转速增减信号)经由信号线路Sc6向转速决定块50h发送。
[0073] 钻削加工信号用接口50e经由信号线路Ss与钻头D(机床)连接,具有下述功能:将在加工开始时从钻头D发送的信号(钻削加工开始信号)向控制装置50输入。另外,信号线路Ss在图1中省略了图示。
[0074] 在图2中,在钻削加工信号用接口50e上连接着信号线路Sc7。信号线路Sc7在分支点Bc3分支,与转速决定块50h及卸载运转控制块50f连接。
[0075] 由此,在加工开始时从钻头D发送的钻削加工开始信号经由钻削加工信号用接口50e、信号线路Sc7被向转速决定块50h、卸载运转控制块50f传递。
[0076] 转速决定块50h经由信号线路Sc8连接在转速控制信号产生块50j上,经由线路Sc12与定时器50t连接。
[0077] 转速决定块50h具有下述功能:基于来自钻削加工信号用接口50e的钻削加工开始信号、存储在存储装置50m中的关于临时转速的信息及目标压力-怠速转速特性、由目标压力决定块50b决定的泵101吐出压力的目标值、来自比较块50c的转速增减信号、来自定时器50t的计时信息,在控制的各阶段中决定泵101(或马达1)的转速。
[0078] 关于转速决定块50h在控制的各阶段中决定泵101(或马达1)的转速的形态的详细情况,参照图3、图4在后面叙述。
[0079] 卸载运转控制块50f经由信号线路Sc10与卸载运转控制信号用接口50g连接。卸载运转控制信号用接口50g经由控制信号线路So2与流路切换阀V2连接。
[0080] 卸载运转控制块50f经由钻削加工信号用接口50e、信号线路Sc7被传递来自钻头D的钻削加工开始信号。并且,具有下述功能:根据钻削加工开始信号的有无,在冷却剂泵101应进行卸载运转的情况下(钻削加工开始信号的传递前),经由卸载运转控制信号用接口50g,向流路切换阀V2发送将流路切换阀V2向卸载侧(图1的“B位”)切换的内容的控制信号。
[0081] 卸载运转控制块50f通过信号线路Sc11与定时器50t连接。
[0082] 这里,在卸载运转控制块50f发送卸载OFF信号、将切换阀V2切换到加工侧(将冷却剂向钻头D输送的一侧)的情况下(图1的“A位”),假设泵101(或马达1)的转速稳定到临时转速(例如1000rpm:参照图3的步骤S5)的所需时间是约1秒(参照图3的步骤S6)。关于该所需时间也用定时器50t计测。
[0083] 在图2中,转速控制信号产生块50j具有下述功能:产生用来使冷却剂供给装置500的泵101(或马达1)的转速成为由转速决定块50h决定的转速的转速控制信号。
[0084] 转速控制信号产生块50j经由信号线路Sc9与转速控制信号用接口50k连接,该转速控制信号用接口50k经由控制信号线路So1与冷却剂供给装置500的马达1连接。由此,从转速控制信号产生块50j出发的上述转速控制信号被向马达1传递。
[0085] 接着,在参照图1、图2、图5~图8的同时,基于图3、图4,对向机床的钻头D供给冷却剂的情况下的控制进行说明。
[0086] 在控制开始时,在图3的步骤S1、S2中,将流路切换阀V2向卸载运转(无负荷运转:在图1中是“B位”)侧切换(卸载ON),使冷却剂供给装置500执行卸载运转。
[0087] 在卸载运转时,在流路切换阀V2中,线路L21与线路L23连通(图1的“B位”),从泵101吐出的冷却剂被向冷却剂储存箱301送回。
[0088] 在步骤S3中,由控制装置50判断是否将冷却剂向钻头供给(钻头冷却剂ON?)。控制装置50根据是否被从钻头D侧输入了加工开始信号,判断是否将冷却剂向钻头D供给。
[0089] 如果没有被从钻头D侧输入加工开始信号,不将冷却剂向钻头供给(步骤S3为否),则将切换阀V2设为图1中的“B位”,使冷却剂供给装置500继续卸载运转(步骤S3为否的循环)。
[0090] 另一方面,在被从钻头D侧输入加工开始信号、将冷却剂向钻头D供给的情况下(步骤S3为是),向步骤S4前进,将切换阀V2向图1的“A位”(线路L21与线路L22连通的状态)切换。然后,向步骤S5前进。
[0091] 在步骤S5中,向泵101或马达1发送控制信号,将泵101的转速(或马达1的转速)设定为临时转速(例如1000rpm)。这里,将泵转速(或马达转速)设定为临时转速(例如1000rpm)是通过决定频率来进行的。另外,在将泵转速(或马达转速)设定为临时转速(例如1000rpm)的同时,开始通过定时器50t的计时。
[0092] 在接着的步骤S6中,控制装置50判断在将泵转速设定为临时转速(例如1000rpm)后是否经过了规定时间(例如1秒)。
[0093] 如果在将泵转速设定为临时转速(例如1000rpm)后没有经过规定时间(例如1秒)(步骤S6为否),则待机直到经过规定时间(例如1秒)(步骤S6为否的循环)。
[0094] 如果在将泵转速设定为临时转速(例如1000rpm)后经过了规定时间(例如1秒)(步骤S6为是),则向步骤S7前进。
[0095] 在图3的步骤S7的阶段中,在将泵101的转速(或马达1的转速)设定为临时转速(例如1000rpm)后经过了规定时间(例如1秒)(步骤S6为是),泵101(或马达1)的旋转成为稳定的状态。
[0096] 在步骤S7中,在泵101的旋转稳定的状态下,基于设定的转速(步骤S5中的临时转速:例如1000rpm)和该时点的泵101的吐出压力(由泵吐出压力计测装置22计测的泵吐出压力Pc),使用在图5中例示那样的转速-泵吐出流量特性,由目标压力决定块50b(参照图2)决定该时点的泵101的吐出流量。
[0097] 这里,在压力不是如1MPa或2MPa那样“舍入性好(round)的”数值的情况下,将图5的(按照压力而不同的)特性之间的区域进行比例分配,决定转速-泵吐出流量特性。即,如果压力是例如1.3MPa,则求出将图5中的压力1MPa的特性与压力2MPa的特性之间的区域划分为3:7那样的特性曲线,将该特性曲线作为“压力1.3MPa下的转速-泵吐出流量特性”,根据该时点的泵转速决定(运算)泵吐出流量。
[0098] 在步骤S7中,在决定泵吐出流量后,通过目标压力决定块50b,使用用图5决定的泵吐出流量和在图6中例示的流量-钻头流路直径特性(泵吐出流量与钻头D内的冷却剂用流路内径的关系),例如将用图5决定的泵吐出流量应用到图6的纵轴中,从而决定作为图6的特性上的数值的钻头流路直径(形成在钻头D中的冷却剂用流路的内径)。
[0099] 在图6中例示的流量-钻头流路直径特性被从存储装置50m向目标压力决定块50b传递。这里,在由图6例示的流量-钻头流路直径特性中,也在压力不是“舍入性好的”数值的情况下,将图6的(按照泵吐出压力而不同的)特性之间的区域进行比例分配,决定与该时点的泵101吐出压力(由泵吐出压力计测装置22计测出的泵吐出压力Pc)对应的流量-钻头流路直径特性。并且,使用所决定的流量-钻头流路直径特性、和用图5决定的泵吐出流量,决定(运算)钻头流路直径(形成在钻头D中的冷却剂用流路的内径)。
[0100] 在步骤S7中,如果决定了钻头流路直径,则通过目标压力决定块50b,使用在图7中例示那样的钻头流路直径-目标压力特性,决定泵吐出压力的目标值(目标压力)。
[0101] 在图7中例示那样的钻头流路直径-目标压力特性也被从存储装置50m向目标压力决定块50b传递。
[0102] 在目标压力决定块50b中,通过将用图6决定的钻头流路直径应用到由图7例示那样的钻头流路直径-目标压力特性中(将用图6决定的钻头流路直径应用到图7的横轴中),决定作为由图7例示那样的特性线上的数值的泵吐出压力的目标值(目标压力)。
[0103] 由此,在图3的步骤S7中,决定泵吐出压力的目标值(目标压力)。然后,向步骤S8前进。
[0104] 在图3的步骤S8中,根据在步骤S7中决定的目标压力,使用由图8例示那样的特性(目标压力-怠速转速特性)决定怠速转速。
[0105] 怠速转速由转速决定块50h(图2)决定。
[0106] 对于转速决定块50h,传递由目标压力决定块50b决定的目标压力(在步骤S7中决定的泵吐出压力的目标值),从存储装置50m传递目标压力-怠速转速特性。在转速决定块50h中,对于目标压力-怠速转速特性应用在步骤S7中决定的目标压力(例如,将在步骤S7中决定的目标压力应用到图8的横轴中),决定作为由图8例示那样的特性线上的数值的怠速转速。
[0107] 在步骤S8中,将由转速决定块50h决定的泵(或马达)的怠速转速向转速控制信号产生块50j传递,为了将泵吐出压力Pc升压或降压,向马达1传递转速控制信号。然后,向步骤S9前进。
[0108] 在步骤S9中,将在冷却剂供给装置500中冷却剂供给的准备完成的内容的应答信号向钻头D侧发送例如0.5秒钟。在该阶段中,从钻头D侧发送加工开始信号(步骤S3为是),直到钻头D接触到工件400(参照图9:在图1、图2中没有图示)上为止,需要将冷却剂向钻头D供给。因此,在进行后述的步骤S10的控制的前阶段中,将冷却剂供给的准备完成的内容的应答信号向钻头D侧发送。
[0109] 在向钻头D侧发送应答信号后,向步骤S10前进。
[0110] 虽然在图2中没有明示,但该应答信号例如当在步骤S8中怠速转速决定时,从转速决定块50h经由钻削加工信号用接口50e、信号线路Ss向钻头D发送。
[0111] 在步骤S10中,控制装置50判断钻头D是否与工件400接触。这里,如果钻头D与工件接触,则泵101的冷却剂吐出压力上升,所以控制装置50根据泵101的冷却剂吐出压力是否已上升,判断钻头D是否已与工件接触。
[0112] 如果泵101的冷却剂吐出压力上升了(步骤S10为是),则判断为:钻头D下降,与工件400接触,已开始穿孔加工。然后,向图4的步骤S12前进。
[0113] 另一方面,如果泵101的冷却剂吐出压力没有上升(步骤S10为否),则判断为:钻头D没有与工件400接触,没有开始穿孔加工,向步骤S11前进。在步骤S11中,控制装置50判断是否由钻头D进行的穿孔加工结束、不需要向钻头D供给冷却剂。
[0114] 如果由钻头D进行的穿孔加工结束、不需要向钻头D供给冷却剂(步骤S11为是),则回到步骤S1。
[0115] 另一方面,在由钻头D进行的穿孔加工没有结束、需要向钻头D供给冷却剂的情况下(步骤S11为否),向步骤S10返回。
[0116] 在图4的步骤S12中,控制装置50判断是否泵101的吐出压力Pc(由泵吐出压力计测装置22计测出的泵吐出压力)收纳在目标压力范围(容许范围)内。这里,目标压力范围(容许范围),是指相对于在步骤S8中决定的目标压力是规定的误差α的范围内,规定的误差α例如设定为目标压力的10%。
[0117] 即,在步骤S12中,判断是否是“目标压力-α≤吐出压力(Pc)≤目标压力+α”。
[0118] 如果泵101的吐出压力Pc比“目标压力-α”低压(在步骤S12中“目标压力-α>”),则在步骤S13中增加泵101(或马达1)的转速,向步骤S12返回。
[0119] 如果泵101的吐出压力Pc比“目标压力+α”高压(在步骤S12中“>目标压力+α”),则在步骤S14中减小泵101(或马达1)的转速,向步骤S12返回。
[0120] 通过步骤S12~S14的控制,在钻头D开始工件400的穿孔加工后,泵101的吐出压力Pc收纳在目标压力范围内(目标压力-α≤吐出压力Pc≤目标压力+α)。并且,如果泵的吐出压力收纳在目标压力范围内(目标压力-α≤吐出压力Pc≤目标压力+α)(步骤S12为“是”),则向步骤S15前进。
[0121] 如果由钻头D进行的向工件400的贯通孔的穿孔完成,则泵101的冷却剂吐出压力急剧地下降。因此,在步骤S15中,判定泵101的吐出压力是否已急剧地下降,由此判断是否已由钻头D将工件400穿孔。
[0122] 在泵的吐出压力急剧地下降的情况下(步骤S15为是),判断为在工件400上穿孔了钻头孔、穿孔加工已结束(步骤S16)。
[0123] 另外,在所谓的“盲孔”的情况下,如果由钻头D进行的工件400的穿孔完成,则钻头D从切削部位后退,所以泵101的冷却剂吐出压力急剧地下降。换言之,由钻头D穿孔的孔不仅是贯通孔,即使是所谓的“盲孔”,如果由钻头D进行的工件400的穿孔完成,则泵101的冷却剂吐出压力Pc也急剧地下降。
[0124] 在图示的控制中,在步骤S12~S14中,如果泵101的吐出压力Pc为目标压力范围(目标压力-α≤吐出压力Pc≤目标压力+α)(步骤S12为“是”),则然后即使泵的吐出压力从目标压力范围脱离,只要没有急剧地降压,也忽视(步骤S15为否的循环)。
[0125] 在由钻头D进行的穿孔加工中,随着穿孔在工件400上的钻孔的深度增加,泵101的冷却剂吐出压力上升。但是,为了防止控制中的“波动”,这样的泵吐出压力的变动忽视。
[0126] 如果泵101的冷却剂吐出压力急剧地下降(步骤S15为是),判断为对工件400穿孔钻孔的加工结束(步骤S16),则将泵101的转速设定为怠速转速(步骤S17)。这是因为,在将钻头D从工件400拔出时,为了防止工件400的钻孔周边部损坏,喷射所需且足够的冷却剂。
[0127] 此外,在由钻头D进行的穿孔完成后,如果泵101的转速与穿孔时相同,则会喷射过量的冷却剂。对此,通过在穿孔后将泵101的转速降低到怠速转速,能够使冷却剂喷射量减少。
[0128] 在将泵101的转速设定为怠速转速(步骤S17)后,回到图3的步骤S10。
[0129] 根据图示的实施方式,将泵101的冷却剂吐出压力的目标值(目标压力)与泵吐出压力计测装置22的计测结果比较,使泵101的转速或电动马达1的转速增加或减小。即,在图示的实施方式中,仅高压泵2的吐出压力为控制参数,不需要将泵101(高压泵2)或电动马达1的转速进行反馈控制。
[0130] 此外,在图示的实施方式中,虽然使泵101(高压泵2)或电动马达1的转速增加或减小,但这样的控制不是转速反馈控制。这是为了将泵101的吐出压力升压或降压。
[0131] 根据图示的实施方式,不需要进行复杂的(泵101或电动马达1的)转速反馈控制,能够仅控制泵101的吐出压力,向中心通过冷却剂的钻头D适当地供给冷却剂。
[0132] 如本领域的技术人员清楚的那样,在决定中心通过冷却剂型的钻头D的冷却剂用流路直径时,对应于此在泵101侧自动决定目标压力是非常困难的。这是因为,钻头D与泵101的组合有无数,此外该钻头D的钻头的冷却剂用流路直径也遍及多种尺寸。
[0133] 根据图示的实施方式,能够不将来自中心通过冷却剂的钻头D的信息、例如关于设置的钻头D的钻头的冷却剂用流路直径的信息向泵101侧输入,而在泵101侧决定钻头的冷却剂用流路的内径尺寸(流路直径)和最适合于该冷却剂用流路直径的泵吐出压力(目标压力)。因此,即使钻头D与泵101的组合有无数,此外即使该钻头的冷却剂用流路直径存在多种,也能够决定最优的冷却剂的吐出压力,适当地进行通过钻头的穿孔加工。
[0134] 图示的实施方式只不过是例示,并不是限定本发明的技术范围的意思的表述。
[0135] 例如,在图5~图7中表示的特性图根据个案而不同。此外,关于临时转速(在图示的实施方式中是1000rpm)、用于转速稳定的待机时间(参照步骤S6)、相对于泵吐出压力的目标值的容许误差α(目标值的10%)等,也可以根据个案而变更。
[0136] 此外,在图示的实施方式中,作为被供给冷却剂的工具而表示了钻头D,但在对其他工具供给冷却剂的情况也能够采用本发明。
[0137] 附图标记说明1 电动马达
2 高压产生部/高压泵
3 吸入压力产生部/低压泵
4 异物除去用旋
5 泵驱动轴
6 转速计测装置
7 视觉辨认用压力计
20 线路过滤器
22 泵吐出压力计测装置/吐出压力计
26 切削粉拾取装置
50 控制装置/控制单元
301 冷却剂储存箱
D 钻头
V1 安全阀
V2 流路切换阀
V3 止回阀。
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