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公開番号2024166206
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-28
出願番号2024141868,2021544826
出願日2024-08-23,2020-01-28
発明の名称超臨界流体を利用する機械加工システム
出願人フュージョンクーラントシステムズ,インコーポレイテッド
代理人個人,個人,個人,個人
主分類B23Q 11/10 20060101AFI20241121BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】機械加工流体を利用する機械加工システムを改善する。
【解決手段】超臨界流体を含む機械加工流体を利用する機械加工システムの改善が記載される。いくつかのシステムは、機械加工施設内の複数の機械加工ツールへの超臨界機械加工流体及び/又は潤滑剤の集合型分配を提供し得る。他のシステムは、複数の機械加工流体の機械加工ツールへの選択的な供給を可能にし得る。例えば、超臨界機械加工流体及び非超臨界機械加工流体を、特定の機械加工プロセスに望まれるように機械加工ツールに選択的に供給することができる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
超臨界機械加工流体を供給するように構築及び配置された第１の機械加工流体供給部と、
第２の機械加工流体を供給するように構築及び配置された第２の機械加工流体供給部と、
前記第１の機械加工流体供給部に流体的に結合された第１の入口、前記第２の機械加工流体供給部に流体的に結合された第２の入口、及び機械加工ツールに流体的に結合された出口を有する第１の弁であって、前記第１の弁が前記超臨界機械加工流体を前記機械加工ツールに供給するように構成された第１の位置、及び前記第１の弁が前記第２の機械加工流体を前記機械加工ツールに供給するように構成された第２の位置の間で移動可能である第１の弁と
を備える、機械加工システム。
続きを表示（約 690 文字）【請求項２】
前記第２の機械加工流体が非超臨界機械加工流体である、請求項１に記載の機械加工システム。
【請求項３】
前記超臨界機械加工流体が第１の超臨界機械加工流体であり、前記第２の機械加工流体が、前記第１の超臨界機械加工流体とは異なる第２の超臨界機械加工流体である、請求項１に記載の機械加工システム。
【請求項４】
前記超臨界機械加工流体が超臨界二酸化炭素を含む、請求項１に記載の機械加工システム。
【請求項５】
前記第１の弁が三方弁を含む、請求項１に記載の機械加工システム。
【請求項６】
前記三方弁が空気圧作動式三方ボール弁である、請求項５に記載の機械加工システム。
【請求項７】
前記第１の機械加工流体供給部と前記第１の弁との間に配置された第２の弁をさらに備える、請求項１に記載の機械加工システム。
【請求項８】
前記第２の弁が、前記機械加工ツールと前記第２の弁との間の圧力を解放するように構成されたパージ位置に移動可能である、請求項７に記載の機械加工システム。
【請求項９】
前記第１の弁と前記第２の弁との間に配置された圧力センサをさらに備え、前記圧力センサは前記機械加工ツールと前記第２の弁との間の圧力を測定するように構成される、請求項７に記載の機械加工システム。
【請求項１０】
潤滑剤を前記機械加工ツールに供給するように構成された潤滑剤供給部をさらに備える、請求項１に記載の機械加工システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
分野
[0001] 開示された実施形態は、超臨界機械加工流体を利用する機械加工システムに関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
背景
[0002] フライスシステム、旋盤、コンピュータ数値制御（ＣＮＣ）システム、ロボットドリル、及び／又はマシニングセンターなどの機械加工ツールは、切削又は成形プロセス中に冷却及び／又は潤滑を提供するために金属加工流体などの機械加工流体を使用し得る。機械加工流体は、切削又は成形プロセス中に切削ツールとワークピースとの間の界面に供給され得る。いくつかの用途では、機械加工流体は、機械加工流体を、一連のパイプを介して、及び機械加工流体を切削界面に向ける１つ又は複数のノズルに送るなどして、外部から供給され得る。他の用途では、機械加工流体は、例えば、ツールホルダを介して及び／又は切削ツールを介して（例えば、切削ツールに形成された１つ又は複数のチャネルを介して）、界面に内部的に送られ得る。
【０００３】
[0003] 従来の機械加工流体は、切削プロセス中に切削ゾーンを冷却するための冷却流体（空気、水、液体二酸化炭素、又は液体窒素など）と、切削ゾーンを潤滑するための潤滑剤（油、最小量潤滑（ＭＱＬ）流体又は合成流体など）とを含む混合物を含み得る。場合によっては、油、エマルジョン、又は合成流体のみを含む機械加工流体が適切であり得る。いくつかの用途では、超臨界二酸化炭素（ｓｃＣＯ
２
）などの超臨界流体が機械加工流体の一部として利用され使用されてきた。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
概要
[0004] 一実施形態では、機械加工システムは、超臨界機械加工流体を供給するように構築及び配置された第１の機械加工流体供給部と、第２の機械加工流体を供給するように構築及び配置された第２の機械加工流体供給部とを備える。このシステムは、第１の機械加工流体供給部に流体的に結合された第１の入口と、第２の機械加工流体供給部に流体的に結合された第２の入口と、機械加工ツールに流体的に結合された出口とを有する第１の弁をさらに備える。第１の弁は、第１の弁が超臨界機械加工流体を機械加工ツールに供給するように構成された第１の位置と、第１の弁が第２の機械加工流体を機械加工ツールに供給するように構成された第２の位置との間で移動可能である。
【０００５】
[0005] 別の実施形態では、機械加工システムは、複数の機械加工ツールに流体的に結合された潤滑剤リザーバと、潤滑剤リザーバに結合され、潤滑剤リザーバから複数の機械加工ツールの各機械加工ツールに潤滑剤を供給するように構成された１つ又は複数のポンプとを備える。１つ又は複数のポンプは、所定の流量の潤滑剤を複数の機械加工ツールに供給するように構成され、潤滑剤は、複数の機械加工ツールの各機械加工ツールで機械加工流体と組み合わされる。
【０００６】
[0006] さらなる実施形態では、超臨界機械加工流体を分配するためのシステムは、液体を貯蔵するように構築及び配置された貯蔵タンクであって、貯蔵タンクの底部に隣接して配置された出口を有する貯蔵タンクと、出口に流体的に結合された圧力ブースタとを備える。圧力ブースタは、第１の貯蔵タンクから液体を受け取り、液体の圧力を液体の臨界圧力よりも高い第１の圧力まで上昇させるように構築及び配置されている。このシステムは、ポンプに流体的に結合され、液体の温度を液体の臨界温度よりも高い第１の温度まで上昇させるように構築及び配置されたヒータをさらに備える。液体の圧力を第１の圧力まで上昇させ、液体の温度を第２の圧力まで上昇させると、液体は超臨界流体に変わる。このシステムはまた、ヒータに流体的に結合された貯蔵容器と、貯蔵容器に流体的に結合された分配システムとを含む。貯蔵容器は、超臨界流体を受け取り、液体の臨界圧力よりも高い圧力及び液体の臨界温度よりも高い温度に超臨界流体を維持するように構築及び配置され、分配システムは、貯蔵容器から複数の機械加工ツールへ超臨界流体を供給するように構築及び配置される。
【０００７】
[0007] さらに別の実施形態では、超臨界機械加工流体を含む機械加工システムにおいて漏れを検出する方法は、超臨界機械加工流体を機械加工ツールに供給すること、機械加工ツールの一部の温度を測定すること、所定の温度低下を超える温度低下を検出すること、及び所定の温度低下を超える温度低下の検出に応答して漏れ指摘信号を生成することを含む。
【０００８】
[0008] 前述の概念、及び以下で考察される追加の概念は、任意の適切な組み合わせで構成できることを理解されたい。本開示は、この点に関して限定されないからである。さらに、本開示の他の利点及び新規の特徴は、添付の図と併せて検討した場合、様々な非限定的な実施形態の以下の詳細な記載から明らかになるであろう。
【０００９】
図面の簡単な説明
[0009] 添付の図面は、一定の縮尺で描かれることを意図していない。図面中、様々な図に示されている各同一又はほぼ同一の構成要素は、同様の数字で表すことができる。わかりやすくするために、すべての図面ですべての構成要素にラベルが付けられているわけではない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
[0010]いくつかの実施形態による、超臨界流体を利用する機械加工システムの概略図である。
[0011]いくつかの実施形態による、集中型超臨界機械加工流体分配システムの概略図である。
[0012]いくつかの実施形態による、弁アセンブリの概略図である。
[0013]いくつかの実施形態による、温度監視を含む機械加工ツールの概略図である。
[0014]いくつかの実施形態による、集中型潤滑剤供給システムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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