CN103419070A - 吸尘用附属装置、吸尘管道、刀具支架及机床 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种切削加工用的吸尘用附属装置，其在与刀具相对于被切削材的相对进给动作相伴的切削加工中，能够良好地进行切削粉末的吸尘，并且对加工状态进行确认。实施方式所涉及的切削加工用的吸尘用附属装置具有旋转机构、以及用于将刀具的至少一部分包围的吸尘用护罩。吸尘用护罩构成为，通过固定在所述旋转机构上而自由旋转。另外，在所述吸尘用护罩上设有用于确认加工状态的空隙。

Description

吸尘用附属装置、吸尘管道、刀具支架及机床

技术领域

本发明的实施方式涉及一种切削加工用的吸尘用附属装置、机床用的吸尘管道、机床用的刀具支架及机床。

背景技术

当前，在使用立铣刀等刀具的切削加工中，使用切屑的吸尘装置。例如，提出一种将吸尘装置设置在机床的主轴头上的技术，该吸尘装置具有将立铣刀包围的构造（例如参照专利文献1）。

专利文献1：日本特开平7－195251号公报

发明内容

但是，现有的切削粉尘的吸尘装置，为了提高吸尘效率而具有将刀具周围覆盖的构造。由此，存在无法在切削加工中对工件的加工状态进行确认的问题。特别地，在被切削材料为碳纤维强化塑料（CFRP：Carbon Fiber Reinforced Plastics）等复合材料的情况下，为了良好地进行吸尘，使切削部周围的压力充分小这一点很重要。

另一方面，已知复合材料在比强度及比刚性方面比铝等金属材料优异，但为典型的难切削材料。因此，在进行复合材料的切削加工的情况下，期望能够对加工状态进行确认。另外，在对复合材料以外的材料进行加工的情况下，如果能够对加工状态进行确认，也能够期待用户的作业性的提高。

由此，本发明的目的在于，提供一种切削加工用的吸尘用附属装置、机床用的吸尘管道、机床用的刀具支架及机床，其在与刀具相对于被切削材料进行相对进给动作相伴的切削加工中，能够良好地进行切削粉末的吸尘，同时对加工状态进行确认。

本发明的实施方式所涉及的切削加工用的吸尘用附属装置具有吸尘用护罩，其用于将旋转机构及刀具的至少一部分包围。吸尘用护罩构成为，通过固定在所述旋转机构上而自由旋转。另外，在所述吸尘用护罩上设有用于确认加工状态的空隙。

另外，本发明的实施方式所涉及的机床用的吸尘管道具有所述吸尘用附属装置及吸尘用空气的流路。吸尘用空气的流路与所述吸尘用附属装置的所述旋转机构连结。

另外，本发明的实施方式所涉及的机床用的刀具支架具有支架部，其哦能够与保持所述吸尘管道及刀具，同时向机床的旋转轴上安装。支架部可拆装地与所述吸尘管道连结。

另外，本发明的实施方式所涉及的机床具有所述吸尘管道及驱动机构。驱动机构与所述吸尘管道连结，使刀具旋转的同时相对于所述被加工物相对地移动。

发明的效果

根据本发明的实施方式所涉及的切削加工用的吸尘用附属装置、机床用的吸尘管道、机床用的刀具支架及机床，在与刀具相对于被切削材进行相对进给动作相伴的切削加工中，能够良好地进行切削粉末的吸尘，同时对加工状态进行确认。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的切削加工用的吸尘用附属装置、机床用的吸尘管道及机床的结构的主视图。

图2是图1所示的吸尘管道的仰视图。

图3是表示图1所示的吸尘用护罩的第1变形例的构造图。

图4是图3所示的吸尘用护罩的仰视图。

图5是表示图1所示的吸尘用护罩的第2变形例的构造图。

图6是图5所示的吸尘用护罩的仰视图。

图7是表示作为图1所示的旋转机构而使用的轴承及密封部件的第1构造例的纵向剖面图。

图8是表示作为图1所示的旋转机构而使用的轴承及密封部件的第2构造例的纵向剖面图。

图9是表示在利用图1所示的机床切削被加工物的上表面的情况下吸尘用护罩的旋转位置的图。

图10是表示在利用图1所示的机床切削被加工物的侧面的情况下吸尘用护罩的旋转位置的图。

图11是本发明的第2实施方式所涉及的切削加工用的吸尘用附属装置以及包含吸尘管道在内的机床用的刀具支架的结构图。

具体实施方式

参照附图，对本发明的实施方式所涉及的切削加工用的吸尘用附属装置、机床用的吸尘管道、机床用的刀具支架及机床进行说明。

（第1实施方式）

图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的切削加工用的吸尘用附属装置、机床用的吸尘管道及机床的结构的主视图。另外，图2是图1所示的吸尘管道3的仰视图。

机床1构成为，将吸尘管道3与驱动机构2连结。另外，机床1具有工作台4，其用于载置复合材料或金属等被加工物（工件）W。驱动机构2是用于使刀具T一边旋转，一边相对于被加工物W而向进给方向F相对移动的装置。由此，驱动机构2具有主轴2A，其用于经由刀具支架5使刀具T旋转。并且，也可以取代使刀具T旋转，或者在使刀具T移动的基础上，使用于载置被加工物W的工作台4移动。

因此，不仅是使主轴2A以及工作台4中的一者或者两者移动的加工中心和铣床等机床，在可使工作台4相对于刀具轴相对移动的钻床和镗铣床等机床的驱动机构上也可以连结吸尘管道3。

吸尘管道3构成为，使吸尘用附属装置6与吸尘用空气的流路7连结。吸尘管道3是用于利用在吸引系统8中产生的吸尘用空气对切削粉末进行吸尘的管道。因此，流路7的出口与吸引系统8连接。

吸尘用附属装置6具有旋转机构9以及吸尘用护罩10。旋转机构9具有沿刀具T的旋转方向旋转的可动部以及不旋转的非可动部。并且，吸尘用附属装置6的旋转机构9的非旋转侧（固定侧）固定在吸尘用空气的流路7上。

并且，也可以与被加工物W和刀具T之间的相对位置关系相对应，使旋转机构9的可动部的旋转方向成为与刀具T的旋转方向不同的方向。但是，优选旋转机构9构成为，使可动部在沿着被加工物W的表面且与刀具T的进给方向F大致平行的平面上旋转。

另一方面，吸尘用护罩10固定在旋转机构9的可动部上。因此，吸尘用护罩10构成为，与旋转机构9的可动部成为一体而自由旋转。因此，在旋转机构9中可以使用轴承。但是，只要是能够使吸尘用护罩10整体旋转的机构即可，如具有沿圆状轨道转动的转动体的机构所示，可以使用任意的机构作为旋转机构9。

吸尘用护罩10是用于通过将刀具T包围而确保吸尘用空气压力的护罩。但是，在吸尘用护罩10上设置用于确认内部的加工状态的空隙。由此，利用吸尘用护罩10将刀具T的至少一部分包围。

并且，优选吸尘用护罩10的形状形成为，在与被加工物W接触而被施加进给动作的情况下，与旋转机构9一起向与相对于被加工物W的相对移动方向相对应的方向旋转的形状。由此，作为吸尘用护罩10的形状，可以形成为圆筒形状的一部分的形状。

作为更具体的例子，可以使吸尘用护罩10的形状形成为，将筒状构造的侧面的一部分切除的形状、或者高度不固定的筒状形状。图1示出吸尘用护罩10的形状形成为利用与圆筒的轴向平行的平面将圆筒形状切开的形状的例子。如图1所示，如果将圆筒形状形成为利用穿过圆筒的轴的平面切成两半的形状，则能够将开放这一侧作为用于确认加工状态的空隙。

吸尘用护罩10的材料采用具有在与被加工物W接触的情况下弯曲的程度的可弯性材料。由此，吸尘用护罩10可以利用橡胶和树脂材料等任意材料构成。特别地，如图1所示，吸尘用护罩10能够利用树脂等刷状材料构成。在该情况下，能够充分地避免吸尘用护罩10在与被加工物W接触的情况下对被加工物W造成的损伤。

并且，吸尘用护罩10由旋转机构9侧的第1部分10A、以及作为被加工物W侧的第2部分10B构成。第1部分10A具有第1强度。另外，第2部分10B具有第2强度。并且，第2强度成为比第1强度小的强度。

即，可以使旋转机构9侧的强度相对较大，另一方面，使被加工物W侧的强度相对较小。并且，也可以利用大于或等于3个彼此强度不同的多个部分构成吸尘用护罩10。

如果如上所述利用彼此具有不同强度的多个部分构成吸尘用护罩10，则旋转机构9侧强度较大的部分主要作为良好地向旋转机构9传递旋转力的部位起作用。相反地，被加工物W侧强度较小的部分，主要作为良好地与被加工物W侧紧贴，抑制吸尘用护罩10内部压力上升的部分起作用。因此，能够产生用于使吸尘用护罩10旋转的充分的旋转力，并且提高吸尘用的吸引力。

并且，构成吸尘用护罩10的多个部分可以利用彼此具有不同强度的多种材料构成，但也可以利用相同的材料构成。例如，通过利用硅类树脂（硅酮）使刷状的吸尘用护罩10的旋转机构9侧更坚硬，从而能够简单地形成第1部分10A。

对于吸尘用护罩10的形状，除了图1所示的形状以外，可以形成为各种形状。例如，也可以形成为将筒状结构的侧面的一部分切除且高度不固定的形状。具体地说，吸尘用护罩10的形状可以形成为两端比其它部分短的形状或者中央比其它部分长的形状。在该情况下，与如图1所示高度固定的形状相比，在吸尘用护罩10与被加工物W接触而被施加进给动作的情况下，能够更加良好地获得旋转力。

另外，对于吸尘用护罩10的构造，不限于刷状的构造，可以采用各种构造。

图3是表示图1所示的吸尘用护罩10的第1变形例的构造图，图4是图3所示的吸尘用护罩10的仰视图。

如图3及图4所示，也可以利用橡胶等弹性材料和树脂等柔软材料形成无缝的一体型的吸尘用护罩10。在图3及图4所示的例子中，吸尘用护罩10的形状形成为高度不固定的非圆筒形状。

图5是表示图1所示的吸尘用护罩10的第2变形例的构造图，图6是图5所示的吸尘用护罩10的仰视图。

如图5及图6所示，也可以通过在橡胶等弹性材料和树脂等柔软材料上形成切口，而构成短条形的吸尘用护罩10。在图5及图6所示的例子中，吸尘用护罩10的形状成为高度不固定的圆筒形状。

将具有如上所述形状及构造的吸尘用护罩10作为构成要素的吸尘管道3的出口与吸引系统8连接。由此，吸尘管道3的吸尘用护罩10侧成为通过被加工物W的切削加工而产生的切削粉末的吸引口。并且，利用具有吸尘用护罩10的吸尘管道3及吸引系统8，形成切削粉末的吸尘系统。

并且，在作为旋转机构9而使用轴承等具有间隙的部件的情况下，有时不希望切削粉末进入旋转机构9的间隙中。由此，可以设置用于防止切削粉末混入旋转机构9的间隙中的密封部件。

图7是表示作为图1所示的旋转机构9而使用轴承及密封部件的第1构造例的纵向剖面图。

图7表示作为旋转机构9而利用球轴承20的例子。球轴承20构成为，在外圈21和内圈22之间夹持球状的多个转动体23。在作为旋转机构9而使用球轴承20的情况下，如图7所示，可以将球轴承20的外圈21侧固定在吸尘用空气的流路7上，另一方面将吸尘用护罩10固定在球轴承20的内圈22侧。

在该情况下，可以设置密封部件24，其用于覆盖在外圈21和内圈22之间形成的间隙和螺纹孔等间隙。能够利用该密封部件24防止切削粉末进入球轴承20的间隙中。并且，能够维持顺滑的吸尘用护罩10的旋转。

在图7中示出了在内圈22和吸尘用护罩10之间设有环状且纵向剖面为L字形状的密封部件24的例子。在该情况下，吸尘用护罩10能够经由密封部件24与球轴承20的内圈22间接地连结。

图8是表示作为图1所示的旋转机构9而利用轴承及密封部件的第2构造例的图。

图8示出了将球轴承20的内圈22侧固定在吸尘用空气流路7上，另一方面，将吸尘用护罩10固定在球轴承20的外圈21侧的例子。在该情况下，可以将环状且纵向剖面为コ字形状的密封部件24设置在球轴承20和吸尘用护罩10之间。

在该情况下，吸尘用护罩10经由密封部件24与球轴承20的外圈21间接地连结。由此，在密封部件24和内圈22之间设有间隙。另外，密封部件24也起到将吸尘用护罩10与球轴承20连结的作为连结部件的作用。

下面，对于吸尘用附属装置6的功能进行说明。

吸尘用护罩10构成为，利用轴承等旋转机构9在360度方向上可自由旋转。由此，在以吸尘用护罩10的前端不与被加工物W接触的状态，利用机床1的驱动机构2使刀具T向进给方向F移动的情况下，可以预先将吸尘用护罩10设置在期望的旋转位置上。由此，可以经由用于确认加工状态的间隙，从期望的方向，对内部的加工状态进行识别。

另一方面，如果以吸尘用护罩10的前端与被加工物W接触的状态，利用机床1的驱动机构2使刀具T向进给方向F移动，则通过被加工物W和吸尘用护罩10之间的摩擦力等的互相作用，而使吸尘用护罩10旋转。并且，吸尘用护罩10的重心位置位于进给方向F的相反侧。即，如图1所示，吸尘用护罩10的中心部相对于切削方向位于后方。其结果，能够从朝向刀具T的行进方向侧的吸尘用护罩10的开口部分，对被加工物W的加工状态进行识别。

另外，利用吸尘用护罩10使切削部附近的压力变得十分低。由此，由于切削而产生的切削粉末利用通过吸引系统8的动作而产生的吸引力，经由吸尘管道6良好地进行吸尘。

图9是表示利用图1所示的机床1对被加工物W的上表面进行切削的情况下的吸尘用护罩10的旋转位置的图。

在如线雕加工这种对被加工物W的上表面进行切削的情况下，吸尘用护罩10的柔软的前端部分能够与被加工物W的上表面抵接。由此吸尘用护罩10与旋转机构9的可动部一起旋转。并且，吸尘用护罩10始终相对于刀具T的行进方向而位于后方侧。由此，能够从朝向刀具T的行进方向侧的吸尘用护罩10的空隙中对被加工物W的加工状态进行确认。另一方面，由于被加工物W的切削而产生的切削粉末，在刀具T的后方非常良好地被吸尘。

图10是表示利用图1所示的机床1对被加工物W的侧面进行切削的情况下的吸尘用护罩10的旋转位置的图。

在如修整加工这种对被加工物W的侧面进行切削的情况下，吸尘用护罩10的柔软的前端部分能够与被加工物W的端部滑动接触。由此，吸尘用护罩10与旋转机构9的可动部一起旋转。并且，吸尘用护罩10始终相对于被加工物W的加工面而位于相反侧。由此，能够从朝向加工面侧的吸尘用护罩10的空隙中对被加工物W的加工状态进行识别。另一方面，由于被加工物W的切削而产生的切削粉末在加工面的相反侧非常良好地被吸尘。

即，如上所述的吸尘用附属装置6，将设有用于确认加工状态的空隙的吸尘用护罩10安装在旋转机构9上。由此，能够确保加工状态的识别性，并且提高切削粉末的吸尘效率。特别地，对CFRP等复合材料的修整加工而产生的切削粉末难以仅利用吸尘用的管道充分地吸尘，但通过设置吸尘用护罩10而可以充分地被吸尘。另外，在对各种材料的各种切削加工中，均能够同时实现确保加工状态的识别性和确保吸尘效率。

并且，通过对吸尘用护罩10的形状进行改进，从而能够使吸尘用护罩10的朝向追随刀具T的行进方向。即，用于确认加工状态的空隙，在切削加工中，始终朝向刀具T的进给方向F的前方侧。

（第2实施方式）

图11是本发明的第2实施方式所涉及的切削加工用的吸尘用附属装置以及包含吸尘管道的机床用的刀具支架的结构图。

图11所示的包含吸尘用附属装置6A的吸尘管道3A与图1所示的吸尘用附属装置6及吸尘管道3的不同点在于，吸尘管道3A不是安装在机床1上，而是可拆装地安装在刀具支架5上。由于对于其它的结构及作用与图1所示的吸尘用附属装置6及吸尘管道3实质上相同，因此仅图示出刀具支架5，对于相同的结构标注相同标号，省略说明。

刀具支架5构成为，在支架部30上可拆装地连结吸尘管道3A。支架部30保持刀具T，另一方面，具有能够可拆装地安装在机床1的旋转轴上的构造。由此，通过将支架部30安装在机床1的旋转轴上，从而将吸尘管道3A间接地安装在机床1上。

并且，将切削粉末从吸尘管道3A排出的作为吸尘口的排出口31设置为，使切削粉末的排出方向成为与刀具T的中心轴垂直的方向。在该情况下，吸尘管道3A的排出口31的朝向成为刀具T的旋转方向的切线方向。由此，通过将朝向吸引系统的排出口31设置在刀具T的附近，从而能够提高切削粉末的吸尘效率。即，能够将与刀具T的旋转相伴的空气的气流用于吸尘。

根据如上所述的第2实施方式中的刀具支架5，能够将吸尘管道3A的尺寸紧凑化。由此，能够将作为吸尘对象的区域变窄，进一步提高吸尘效率。

并且，在第2实施方式中，吸尘管道3A也可以不可拆装地与刀具支架5一体化。

（其它的实施方式）

以上，记载了特定的实施方式，但所记载的实施方式仅为一个例子，不是对发明的范围进行限定。在这里记载的新的方法及装置能够通过各种其它方式而具体化。另外，对于在这里记载的方法及装置的方式，在不脱离发明的主旨的范围内，能够进行各种省略、置换以及变更。所附加的权利要求及其等价物，是发明的范围及主旨包含的内容，包含如上所述的各种方式以及变形例。

标号的说明

1  机床

2  驱动机构

2A  主轴

3、3A  吸尘管道

4  工作台

5  刀具支架

6、6A  吸尘用附属装置

7  流路

8  吸引系统

9  旋转机构

10  吸尘用护罩

10A  第1部分

10B  第2部分

20  球轴承

21  外圈

22  内圈

23  转动体

24  密封部件

30  支架部

31  排出口

W  被加工物

T  刀具

F  进给方向

Claims (10)

1.一种切削加工用的吸尘用附属装置，其具有：

旋转机构；以及

吸尘用护罩，其构成为，通过固定在所述旋转机构上而自由旋转，用于将刀具的至少一部分包围，

在所述吸尘用护罩上设有用于确认加工状态的空隙。

2.根据权利要求1所述的切削加工用的吸尘用附属装置，其中，

所述吸尘用护罩具有以下形状，即，在与被加工物接触而被施加进给动作的情况下，与所述旋转机构一起，向与相对于所述被加工物的相对移动方向相对应的方向旋转。

3.根据权利要求1或2所述的切削加工用的吸尘用附属装置，其中，

所述吸尘用护罩具有：

第1部分，其处于所述旋转机构侧，具有第1强度；以及

第2部分，其具有小于所述第1强度的第2强度，处于所述被加工物侧。

4.根据权利要求1或2所述的切削加工用的吸尘用附属装置，其中，

设有密封部件，其防止切削粉末进入作为所述旋转机构而使用的轴承的间隙中。

5.根据权利要求1或2所述的切削加工用的吸尘用附属装置，其中，

所述吸尘用护罩具有将筒状构造的侧面的一部分切除的形状、或者高度不固定的筒状的形状。

6.根据权利要求1或2所述的切削加工用的吸尘用附属装置，其中，

所述吸尘用护罩由刷状的材料构成。

7.一种机床用的吸尘管道，其具有：

权利要求1所述的吸尘用附属装置；以及

吸尘用空气的流路，其与所述吸尘用附属装置的所述旋转机构连结。

8.一种机床用的刀具支架，其具有：

权利要求7所述的吸尘管道；以及

支架部，其可拆装地连结所述吸尘管道，用于保持刀具，同时向机床的旋转轴安装。

9.根据权利要求8所述的机床用的刀具支架，其中，

所述吸尘管道的切削粉末排出用的吸尘口设置为，使所述切削粉末的排出方向朝向与所述刀具的中心轴垂直的方向。

10.一种机床，其具有：

权利要求7所述的吸尘管道；以及

驱动机构，其连结所述吸尘管道，使刀具一边旋转，一边相对于所述被加工物而相对地移动。

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