JPS6024158B2 - タツピング加工用水溶性潤滑剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は工具寿命や仕上精度に優れ、また連続的に集中
給油が可能なタッピング加工用の水溶性潤滑剤に関する
ものである。

周知の様にナット或いは機械部品タップ立てでは直立ボ
ール盤、ラジアルボール盤、ドリルタップ盤等の機械に
よりタツピングベースト又は鉱油を基剤とする高粘度の
不水溶性潤滑剤が使用されている。

しかし、例えば機械部品は旋削、ＩＪ−マ、座ぐり、穴
あげタップ、ボーリングおよびブローチ等の複数の工程
を経ることにより製造されるが、これ等の工程はマシニ
ングセンター、トランスファーマシン、自動盤、専用機
等による無人の連続加工及び数種の切削工具による複合
加工が主流となっている。

この加工で使用される潤滑剤は水溶性切削油剤、比較的
低粘度の不水溶性切削油剤が一般的で一つのタンクから
各工程の切削部分に供給装置により連続的に給油される
。しかしこの場合でもタップ加工は、タップ構造により
生じる苛酷な切削条件、即ち鋭利な切刃による切削や、
ネジ部に作用する大きな摩擦力により行われ、また高い
仕上げ精度が要求されるので、従釆から使用されている
タッピングベースト或いは高粘度の不水溶性タッピング
潤滑剤を刷毛、筆塗りしたり手指で給油し、又は別の自
動給油装置により切削部分に供給せざるを得ない。また
最近において機械工場で広く採用されているマシニング
センターは各種加工物の加工を行うため、自動給油装置
を組込んでも実際には手作業により不具合を補う場合が
多く、作業能率が著しく低下する。

しかもタッピングベースト或いは高粘度の不水溶性タッ
ピング潤滑剤はタップ加工以外に使用される切削油剤に
混入することになり、該切削油剤の性能を低下させる。
例えばタップ加工時において加工物の表面にタッピング
ベースト或いは不水熔性タッピング潤滑剤が付着するが
、該加工物が後工程において水溶性切削油剤に接すると
、該水落性切削油剤に夕ッピングベースト或いは不水溶
性タッピング潤滑剤が混入するので早期腐敗に至らしめ
るばかりでなく作業環境の悪化を招き、作業性が著しく
低下する原因にもなってくる。更に加工物に付着したタ
ッピングベースト又は高粘度の不水溶性タッピング潤滑
剤は洗浄工程においても７０℃以上に加温した洗浄剤を
使用しなければ十分な洗浄効果が望めず、また圧縮空気
による穴部分の清掃を必要とするばかりでなく、その後
の塗装工程においても塗装不良を生じる等、種々の問題
が有った。

また機械工場では火災予防、省エネルギー、作業環境の
向上という観点から水落一性で、しかも他の油剤に混入
しても腐敗し難い油剤が要求されている。本発明者等は
上記実情に鑑み、水落性で、かつタップ加工の苛酷な切
削条件に耐え得るタツピング加工用の潤滑剤を開発すれ
ば上記問題点を一掃出来ることに着目し、鋭意検討した
結果本発明の完成に達したものであり、以下に本発明の
構成を説明する。

本発明のタッピング加工用水落性潤滑剤は脂肪族アルコ
ール、脂肪族アミド又はグリセリンのエチレンオキシド
プロピレンオキシド付加物の少くとも１種以上と、ポリ
エチレングリコールと、防錆剤とを主要成分とするもの
であって、これら主要成分の混合物は高温領域において
摩擦系数が従来の不水溶性切削油に比較して低く、この
ことから水溶性でも苛酷な切削条件であるタッピング加
工に使用し得ることを見し、出した。

しかしたべ単に上記主要成分を適当に混合するのではな
く、脂肪族アルコール、脂肪族アミド又はグリセリンの
エチレンオキシドプロピレンオキシド付加物の少くとも
１種以上が２〜５５重量％、ポリエチレングリコール５
〜６の重量％、防錆剤が２〜４の重量％を含有すること
を特徴とする。そして上記混合物は、例えば供聯合装置
により自動給油する場合には低粘度でなければならない
ので水で５〜４“鞠こ希釈して使用する。しかし自動給
油でなければ混合物にペースト化剤、例えばポリオキシ
ェチレンポリブロピレングリコールを添加した状態で使
用することもできる。上記した本発明の主要成分におい
て、脂肪族アルコールは炭素数１２〜１８の脂肪族アル
コールであって、例えばラウリルアルコール、オレイル
アルコール、ステアリルアルコール、オキソアルコール
、トリメチロールプロパンなどを使用することができる
。

また脂肪族アミドは炭素数１２〜１８の脂肪族アミドで
あって、例えばラウリルアミド、オレイルアミド、ステ
アリルアミド、オキソアルコールアミドなどを使用する
ことができる。

なお、炭素数１２〜１８の脂肪族アルコール、脂肪族ア
ミドを使用するのは、潤滑剤の潤滑性と流動性のためで
あり、炭素数がｌａ〆下では潤滑剤が不足し、また炭素
数が１砂よ上では流動性が不足する。

更にエチレンオキシドプロピレソオキシド付加物の分子
量は１０００〜１００００の範囲であって、分子量が１
０００以下では潤滑性が不足し、１００００以上では溶
解性が低下するので使用に供し得ない。

そしてエチレンオキシドとプロピレンオキシドの割合は
、エチレンオキシドが３０〜９の重量％、好ましくは４
０〜６の重量％であってエチレンオキシドが３の重量％
以下では溶解性が低下するし、９の重量％以上では潤滑
性が不足することになる。ポリエチレングリコールはそ
の分子量が１０００以下であると潤活性が不足するため
、分子量が１０００以上のもの、好ましくは１０００〜
２５０００の範囲にあるものを使用する。

本発明における防錆剤は既に知られているものを適宜に
使用することができ、例えばモノカルボン酸、ジカルポ
ン酸、ヒドロキシ脂肪酸、ザルコシン誘導体、芳香族カ
ルボン酸、酸化パラフィンのアルカリ、アルカリ士類金
属およびアミン塩、スルフオン酸塩、多価アルコールの
カルボン酸部分ェステル、アミン、りん酸およびりん酸
塩等が好適である。

本発明は上記したように脂肪族アルコール、脂Ｚ肪族ア
ミド又はグリセリンのエチレンオキシドブロピレンオキ
シド付加物の少くとも１種以上と、ポリエチレングリコ
ールと、防錆剤とを特定範囲で含有することを特徴とす
るもので、脂肪族アルコール、脂肪族アミド又はグリセ
リンのエチレンＺオキシドプロピレンオキシド付加物の
１種以上が５５重量％以上では溶解性が低下し、かつ５
５重量％以上および２重量％以下ではポリエチレングリ
コールとの併用効果（摩擦係数の低下能）が十分に期待
できない。

これと同様にポリエチレングリコ２ールが６の重量％以
上および５重量％以下では、エチレンオキシドプロピレ
ンオキシド付加物との併用効果が十分に期待できない。
更に防錆剤は４の重量％以内であれば防錆力が充分で、
４の重量％以上添加する必要がなく、また２重量％以下
では防錆力が不足する。このような各成分を前記範囲内
で含有することにより水落‘性で、苛酷な切削条件に耐
え得るタッピング加工用の潤滑剤を提供するのである。

そしてこの水落性潤滑剤は水に希釈することにより給油
装置で連続的に給油することができ、タップ加工の作業
を著しく高めることができる。更に本発明に係る潤滑剤
は水熔性であるから、タップ加工以外に使用される水溶
性切削油剤に混入しても、該油剤を早期腐敗させたり、
作業環境の悪化を招くことがない。即ち、水溶性切削油
剤はｌｃｃに付き１び個／の生菌が存在すれば腐敗状態
になるといわれている。

そこでタップ加工以外で使用されている水落性切削油剤
にタップ加工で使用したタッピングベースト、孫油を基
剤とする不水港性潤滑剤が５重量％程度、スラツジが１
６重量％程度混入すると、該水落‘性切削油剤は約２５
日経過すると生菌数が１０７程度となって腐敗し、寿命
が著しく低下する。しかし上記水溶性切削油剤に本発明
の水瀞性潤滑剤が混入してもグリース、鉱油分が含有し
ていないので腐敗原因とはならず、７０〜８０日経過し
ても腐敗しないの約３倍も寿命が延びることになる。そ
して水溶性切削液剤が腐敗すると悪臭が発生するのでェ
アレーションを行っているが、省エネルギーによりェア
レーションを中止すると著しく作業環境が溶化し、切削
性能も低下する。しかし水溶性切削油剤が長期に渡り腐
敗しなければそのようなことが生じない。以下に本発明
の実施例を記載するが、各実施例に使用した本発明の水
溶性潤滑剤は下記の４種類である。

本発明品 １ 本発明品 ３ 本発明品 ４ 実施例 １ ｛１｝ 本発明品１ ■ ポリエチレングリコールと防錆剤との混合物（３｝
エチレンオキシドプロピレンオキシド付加物と防錆剤
との混合物‘４’不水切削油（水不溶‘性切削油） 上記‘１｝から（４）を下記条件によりバウデン式付着
すべり試験を行った。

条件 すべり速度 ０．６６側／ｓｅｃ負荷々車
ｌｋ９ 測定温度 １００〜２５０００ 側め テストピ−ス億麓無；２４７５ 試験の結果を第１図に示す。

‘１｝は温度変化により摩擦係数がほとんど変らないが
■では温度変化により多少変化し、‘３’，■では大き
く変化した。

実施例 ２ 本発明品１，２，３，４、タツピングベースト（日本工
作油株式会社製タッピングペーストＣＩＯＩ）、及び市
販水溶性切削油剤（大同化学株式会社製）に付いて、１
′−８山、喰付き３山のストレートタップにより下記条
件によりタツピングを行った。

その結果を下記表に記す。条件 被削村 Ｓ４＄ 下 穴 松．２０リーマ 機 械 ラジアルボール盤 タップ １−８−ＧＨ１ ３溝−３山 上記表から明らかなように各本発明品及びタッピングべ
−ストは切削速度１３．３の／分でも使用できるが、市
販水溶性切削油剤は切削速度１３．３肌／分では機械が
停止して切削が不可能となる。

したがって本発明品は高速切削に使用可能で、生産性に
大きく寄与できる。実施例 ３ 本発明品１，２，３、市販水落性切削油剤１（大同化学
工業株式会社製シミロンＭ改−０）及び市販水溶性切削
油剤２（米国シンシナチミラクロンＦＳ−４０）に付い
て、下記の条件によりフレームアッセンブリのタップ加
工を行った。

その結果を下記表に託す。条件 部品名 フレーム
アッセンブＩＪ材 質 ＳＡＰ日４５下 穴 １３
．５０リーマ タップ １−３一ＧＨ１ ３溝−３山 機 械 ラジアルボール盤 上記表から明らかなように、谷本発明品は水に１ぴ音、
２折音、３併音希釈してもタップに落着が発生せず、穴
のむしれ、精度不良も生じなかった。

これに対し市販水溶性切削油剤は、原液ではタップ加工
が可能であるが、水に希釈すると２〜３穴でタップに落
着が発生し、穴のむしれ及び精度不良により使用不能で
あった。以上の結果により本発明の水溶性潤滑剤は性能
が優れていることが明らかである。

実施例 ４ 大型マニシングセンターにおいて、各種部品をタップ加
工するとき従来のタツピングベーストを使用した際のマ
シン稼動損失時間（ペーストをタップに塗るためマシン
を停止する時間）の割合を下記表に示す。

上記表から明らかな様に夕ッピングベーストを塗布する
と加工部品の種類にか）わらず５〜２２．５％の稼動損
失が有って著しく生産性が阻害されるが、本発明品を使
用した場合は稼動の損失率が０％である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例１の結果を示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 炭素数１２〜１８の脂肪族アルコール、炭素数１２
   〜１８の脂肪族アミド又はグリセリンのエチレンオキサ
   イドプロピレンオキサイド付加物であつて、その分子量
   が１０００〜１００００の範囲にあるエチレンオキサイ
   ドプロピレンオキサイド付加物の少くとも１種以上が２
   〜５５重量％と、その分子量が１０００以上であるポリ
   エチレングリコールが５〜６０重量％と、防錆剤が２〜
   ４０重量％とを含有し、残部が水からなることを特徴と
   するタツピング加工用水溶性潤滑剤。 ２ 炭素数１２〜１８の脂肪族アルコール、炭素数１２
   〜１８の脂肪族アミド又はグリセリンのエチレンオキサ
   イドプロピレンオキサイド付加物であつて、その分子量
   が１０００〜１００００の範囲にあるエチレンオキサイ
   ドプロピレンオキサイド付加物の少くとも１種以上が少
   くとも２〜５５重量％と、その分子量が１０００以上で
   あるポリエチレングリコールが５〜６０重量％と、防錆
   剤が２〜４０重量％とペースト剤とを含有し、残部が水
   からなることを特徴とするタツピング加工用水溶性潤滑
   剤。