CN1212218C - 加工机械的主轴装置 - Google Patents

Abstract

一种加工机械的主轴装置，该主轴装置阻止整流部(14)的下游侧的雾状切削液通路内的雾状切削液变为液态，并且相对该喷射的开始和停止指令的反应性提高，可防止切削液的浪费。本发明涉及一种加工机械的主轴装置，其按照下述方式动作：在从主轴(1)延伸到成整体安装于其上的刀具(13)的前端的范围内，形成具有单一的通路截面的雾状切削液通路(e1，e2)，从主轴(1)侧供给的雾状切削液经过雾状切削液通路(e1，e2)，从刀具(13)的前端喷射，在上述雾状切削液通路(e1，e2)的途中，设置有形成多个较小直径通路(h)的整流部(14)。

Description

加工机械的主轴装置

技术领域

本发明涉及雾状切削液从刀具前端喷射的加工机械的主轴装置。

背景技术

在采用加工机械的加工中，为了将加工工件、刀具进行冷却和润滑、或将切屑去除，要向加工部大量地供给切削液，但是如此一来，不仅存在因切削液而造成环境污染且对人体健康产生不利影响、切削液的废油处理所导致的昂贵成本、加工工件的过冷造成刀具寿命降低、或切削液过多造成刀具在精细切入加工时的滑动磨损等问题，还由于在加工时，大量的切削液附着在切屑上，故在对切屑进行处理或再利用时，必须将附着于其上的切削油进行分离。

为了解决这些问题，近年，出现了一边将极微量的切削液以雾状供给加工部一边进行切削的所谓进行干切削的加工机械，。

本申请人已开发了用于进行干切削的加工机械，其主轴装置如图11所示，固定有刀具13的工具架4通过锥杆部5b，固定于主轴1上。

此时，在工具架4上，形成直线状的支架侧雾状切削液通路e2，该通路e2具有单一的通路截面，该通路e2由螺纹拉杆6的中心孔d，支架内部连接管8的内孔f以及形成于刀具13的较厚部的刀具内通路g等形成。并且，在主轴1上形成有由内管3的内孔形成的主轴侧雾状切削液通路e1，该通路e1设置于该主轴的旋转中心部，具有单一的通路截面。

此外，在采用刀具13的加工中，将形成于主轴1附近的雾状切削液产生装置所产生的雾状切削液供给到主轴侧雾状切削液通路e1的起始侧部位，在通过该主轴侧雾状切削液通路e1后，经过支架侧雾状切削液通路e2，从刀具13的前端喷出。

在上述现有的加工机械中，由于雾状切削液在具有单一的通路截面的雾状切削液通路e1，e2的内部向刀具13的前端流动，故对于该流动中的雾状切削液因其粘性或与通路壁的摩擦等，表示通路截面上各位置的微少要素的速度的各速度矢量如图10A中的符号i所示，在通路中心处最大，朝向通路周壁，呈抛物线而减小，通路周壁面处的雾状切削液的速度在理论上为0。

在这里，重要的是通路周面附近的较厚的层的雾状切削液的速度大大低于通路中心部的相应速度，故使变为液态的切削液滞留于其周壁面上的倾向增加，另外，妨碍雾状切削液的稳定供给，产生浪费，并且还使切换雾状切削液的供给、停止动作时的反应性降低。

发明内容

本发明的目的在于提供可解决上述问题的加工机械的主轴装置。

为了实现上述目的，在本发明中，从主轴和一体安装于该主轴上、且设置于主轴的旋转中心部的内管的切削液通路，至工具侧的刀具前端范围内的切削液通路，形成为具有单一的通路截面的切削液通路，使从主轴侧供给的雾状切削液在经过切削液通路从刀具的前端喷射时，通过在所述切削液通路的任一通路中或各个通路中呈同心状穿设形成有由圆柱部件构成的多个较小直径通路的整流部进行。

按照该方案，在整流部的切削液入口侧，雾状切削液的流动是暂时的，并且一部分被阻挡，然后，该雾状切削液被分流而流入各较小直径通路，到达整流部的切削液出口侧。此时各较小直径通路内的雾状切削液的流动状况，不管在整流部的截面上的存在位置是否有差异，与其它的较小直径通路的情况基本相同，其结果是，使整流部的切削液出口侧的雾状切削液通路内的截面整体的雾状切削液的流速均匀，特别是整流部的下游侧的雾状切削液通路的通路周壁附近的雾状切削液的流速，大于整流部的上游侧的相应流速。这样的整流部的切削液出口侧的雾状切削液通路内的雾状切削液的流动使雾状切削液从刀具前端的喷射稳定，并且有助于提高相对该喷射的开始和停止指令的反应性。

并且，因为可按照使各小直径通路的邻接间隔在圆筒截面内的中心部和周边部是大致相等的方式进行分布，故可使经过这些小直径通路后的雾状切削液在该通路截面上的流速的均等化良好，并且具有使在该通路周壁附近的流速大于在整流部入口侧的流速的效果。根据本发明者的各种试验结果，所述的整流部使经过这些小直径通路后的雾状切削液的流速的均等化良好，并且使在该通路周壁附近的流速大于在整流部入口侧的流速。由此，可使从刀具前端喷射的雾状切削液稳定化，而且可提高相对于该喷出的开始和停止指令的应答性。并且，在本发明中，主轴侧的整流部设置在切削液通路的前端位置。

如果这样，则以更换的方式安装于主轴上的刀具和其相关部件为现有的结构即可，无须更换。

此外，在本发明中，在主轴侧的切削液通路中，设有用于产生雾状切削液的雾状切削液生成部。按照该方式，缩短了雾状切削液通路，从而可抑制雾状切削液变为液态，并且相对其喷射的开始和停止指令的反应性良好，另外，使前述小直径通路形成为直线状。由此，整流部的结构简单，并且可有效地使雾状切削液的喷射稳定化。

附图说明

图1表示本发明的第1实施例的加工机械的主轴装置，图1A为侧面剖视图，图1B为表示上述主轴装置的主要部分的放大剖视图，图1C为表示上述主轴装置的整流部的组成部件的图；

图2表示本发明的第2实施例的加工机械的主轴装置，图2A为侧面剖视图，图2B为局部放大图；

图3表示本发明的第3实施例的加工机械的主轴装置，图3A为侧面剖视图，图3B为局部放大图；

图4表示本发明的第4实施例的加工机械的主轴装置，图4A为侧面剖视图，图4B为局部放大图；

图5表示上述第4实施例的变形实例，图5A为侧面剖视图，图5B为局部放大图；

图6表示上述第4实施例的另一变形实例，图6A为侧面剖视图，图6B为局部放大图；

图7表示本发明的第5实施例的加工机械的主轴装置，图7A为侧面剖视图，图7B为局部放大图；

图8表示上述第5实施例的变形实例，图8A为侧面剖视图，图8B为局部放大图；

图9表示上述第5实施例的另一变形实例，图9A为侧面剖视图，图9B为局部放大图；

图10为按照与不存在整流部的场合相比较的方式表示上述各实施例的整流部处的雾状切削液的流动状况的说明图，图10A为侧面剖视图，图10A1为中间侧视图，图10B为侧面剖视图，图10B1为中间侧视图，图10C为侧面剖视图；

图11为现有实例的主轴装置的侧面剖视图。

具体实施方式

首先对本发明的第1实施例进行描述。

在图1中，标号1表示圆杆状的主轴，该主轴1按照可通过图中未示出的轴承，绕主轴1的中心旋转的方式支承于加工机械的主轴支架2上。在该主轴1中，形成有中心孔1a，该中心孔1a的前部为锥形孔a。另外，内管3按照与主轴1形成一体的方式固定于中心孔1a内的中心位置。

标号4表示可通过刀具交换装置拆卸的工具架，夹主体部5的中间部为凸缘部5a，该凸缘部5a的后侧部分构成锥状杆部5b，该凸缘部5a的前侧部分构成圆杆状的前侧伸出部5c。在夹主体部5的中心部位，形成内孔b，在该内孔b的后端部，螺接有螺纹拉杆6，在靠近内孔b的前部的部位的较长范围内，形成有内螺纹b1，最前部构成锥孔b2。另外，在该内螺纹b1上，拧入有其外周面形成有外螺纹的调节螺丝7。

在该调节螺丝7中，形成有中心孔c，该中心孔c的后部与螺纹拉杆6的中心孔d通过夹内部连接管8连通。

在前侧伸出部5c的前部形成有筒夹紧固机构9，该机构9由嵌入支架主体部5的锥状孔b2中的筒夹10、与前侧伸出部5c的前端部螺合的紧固螺母11、以及用于使该紧固螺母11和筒夹10可在筒夹10的周向相对位移地连接的环状连接部件12a，12b构成。另外，在筒夹10的中心孔中，插入有刀具13，该刀具13的后端部插入到调整螺丝7的内孔c的前部，以限制向后方移动的状态支承，并且通过筒夹紧固机构9，将筒体部牢固地固定于支架主体部5的中心位置。

通过将锥状杆部5b紧密嵌合于主轴1的锥孔a中，并且通过螺纹拉杆6由设置于主轴1的中心孔1a内的图中未示出的夹持机构向后拉伸的方式，使该工具架4处于牢固地安装于主轴1上的状态。

在该状态下，内管3的前端处于与螺纹拉杆6的后端面紧密接触的状态。

在上述的结构中，内管3的内孔形成主轴1的雾状切削液通路e1，另外，螺纹拉杆6的中心孔d、支架内部连接管8的内孔f、调整螺丝7的中心孔c、以及形成于刀具13的较厚部的刀具内通路g构成工具架4侧的雾状切削液通路e2。

在上述的工具架1侧的雾状切削液通路e2途中的调整螺丝7的中心孔b内，在支架内部连接管8的前端与刀具13的后端之间的部位，设置有构成本发明的特征部分的整流部14。该整流部14在以紧密嵌合方式插入上述调整螺丝7的中心孔c内形状的、如图1C所示的圆柱部件14a上，按照适合的排列方式穿设有前后方向的较小直径通路h。

此时，上述圆柱部件14a的直径约在5～8mm的范围内，另外，各较小直径通路h的直径约在0.3～0.5mm的范围内，并且呈朝向上述调整螺丝7的内孔c的中心方向的直线状。这些较小直径通路h共计为9个，以同一孔径的同心方式排列。

在上述主轴装置的使用中，在需要雾状切削液时，则将供给开始指令提供给加工机械的控制部，随之，从设置于主轴装置附近的图中未示出的雾状切削油产生装置，将压力约为0.3MPa的雾状切削液提供给主轴1侧的雾状切削液通路e1的后端部。该雾状切削液不久到达工具架4侧的雾状切削液通路e2的内部，经过支架内部连接管8、整流部14和刀具内通路g，从刀具13的前端喷出。另一方面，当不需要雾状切削液时，将供给停止指令提供给上述加工机械的控制部，随之，停止从雾状切削油产生装置向雾状切削液通路e1的雾状切削液的供给。

下面依次对其它的实施例进行说明，但是在与各实施例有关的说明和各图中，与已说明的部位实质上相同的部位采用同一标号。

现在对本发明的第2实施例进行说明，图2为表示本实施例的加工机械的主轴装置的侧面剖视图。

如该图所示，在主轴1和主轴支架2之间，设置有用于可旋转地支承主轴1的轴承15，15，并且设置有用于限制主轴1、主轴支架2和轴承15，15的相对位置的间隔件16a，16b。

17表示插入到主轴1的中心孔1a的平行部内的前部的小筒，在其周壁上，设置适当数量的沿半径方向的通孔，以可实现周壁半径方向的位移的方式在各通孔内对球部件18进行导向。在该小筒17的周壁上，从外部插有筒杆状的夹持杆19，该夹持杆19在主轴1的中心孔1a中被可前后位移地导向，该杆19相对主轴1朝向前方f0发生位移，由此，球部件18可朝向主轴半径方向外侧发生位移，反之，该杆19相对主轴1朝向后方发生位移，由此，球部件18受到上述杆19的前部按压，从而可强制地使其朝向主轴半径方向内侧发生位移。

在内管3与夹持杆19之间，在小筒17的后端面部位，以嵌合方式插入有弹簧支承环部件20，该弹簧支承环部件20通过安装于其后方的压缩状态的盘簧组21，与小筒17的后端面实现压力接触，保持其位置。

另外，在上述小筒17和夹持杆19之间的部位的前部，以可相对于夹持杆19前后位移的方式嵌合地插入按压用环部件22，该按压用环部件22可通过斜面部将球部件18按压，在该环部件22和弹簧支承环部件20之间，安装有压缩状态的弹簧23，通过该弹簧23的弹力，使球部件18朝向主轴半径方向内侧压靠。该压靠力的作用在于：当上述夹持杆19相对主轴1朝向前方f0发生位移时，以适合的力支承工具架4，使得工具架4不会在其自重等因素的作用下与主轴1脱开。

在内管3的内孔中稍稍靠里的部位，设置有雾状切削液形成部24，通过构成其后方的内管3的内孔，切削液和压缩空气独立供向该雾状切削液形成部24，该雾状切削液形成部24对所供给的切削液和压缩空气进行混合搅拌，形成雾状切削液，从前端的开口部24a喷射该雾状切削液。

在内管3的内孔内部，上述雾状切削液形成部24的前侧部分的直径稍大，在该前侧部分的内部，在上述雾状切削液形成部24的前侧附近，以可前后位移的方式插入有圆筒状的压缩空气供给阀25，另外，在内管3的前侧部分的前端部的内部，通过止拔筒部件27，以可在一定范围内前后位移的方式安装有延伸连接管部件26，此外，在延伸连接管部件26和压缩空气供给阀25之间，设置有压缩状态的弹簧28。

此时，弹簧28将延伸连接管部件26朝向前方f0按压，并且将压缩空气供给阀25朝向后方按压。还有，当内管3内的前侧部分内的压力降低时，上述压缩空气供给阀25向前方发生位移，将上述雾状切削液形成部24侧的压缩空气吹入压缩空气供给阀25的内孔内。

另外，工具架4采用相对前述的实施例的工具架，拆除掉整流部14的结构。

在上述的构成中，当将与主轴1分离的工具架4安装于主轴1上时，在使夹持杆19朝向前方f0发生位移的状态下，将工具架4的锥状杆部5b压入到主轴1的锥孔a的内部，由此，螺纹拉杆6将球部件18朝向主轴半径方向的外侧按压，使其发生位移，相对小筒17，进入到图2所示的位置。在进入后，将夹持杆19朝向后方拉动，由此，将球部件18朝向主轴半径方向侧压入，将夹持杆19的拉力传递给螺纹拉杆6，将工具架4牢固地固定于主轴1上。

另一方面，当固定于主轴1上的工具架4与主轴1分离时，在使夹持杆19朝向前方f0发生位移的状态下，将工具架4朝向前方f0拉出，由此，螺纹拉杆6抵抗弹簧23的弹力，将球部件18压向主轴半径方向外侧，使其移动，朝向前方将其抽出。

在上述的构成中，在内管3的内孔中，雾状切削液形成部24的前侧部分构成主轴1侧的雾状切削液通路e1，另外，螺纹拉杆6的中心孔d、支架内部连接管8的内孔f、调整螺丝7的中心孔c、以及形成于刀具13的较厚部的刀具内通路g构成工具架4侧的雾状切削液通路e2。

上述技术与本申请人的在先申请(特愿平11-196231号文献)中公开的技术几乎相同。

在本实施例中，还在主轴1的内部，在雾状切削液形成部24与工具架4之间设置有整流部14，该整流部14在延长连接管部件26的内孔的前端部内嵌固定有与图1C相同的圆柱部件14a，从而其较小直径通路h与主轴1侧的雾状切削液通路e1、工具架4侧的雾状切削液通路e2的中心为相同方向。

在将工具架4固定于主轴1上的状态下，该圆柱部件14a的前端面压于螺纹拉杆6上，抵抗弹簧28的弹力，稍稍朝向后方发生位移，在该状态下，在弹簧28的弹力的作用下，与螺纹拉杆6的后端面紧密地压力接触，成为各小直径通路h与主轴1侧的雾状切削液通路e1和工具架4侧的雾状切削液通路e2连通的状态。

另一方面，在从主轴1抽出工具架4的状态下，在弹簧28的弹力的作用下，将上述圆柱部件14a与延长连接管部件26一起压向前方f0，可处于位移到延长连接管部件26的移动范围的前侧规定位置的状态。

在上述主轴装置的使用中，在需要雾状切削液时，将供给开始指令提供给加工机械的控制部，随之，从主轴装置的外方，将压缩空气和切削液供给到主轴1的内部的雾状切削液形成部24。由此，雾状切削液形成部24将压力约为0.3MPa的雾状切削液供给主轴1侧的雾状切削液通路e1内。该雾状切削液不久到达工具架4侧的雾状切削液通路e2内，经过支架内部连接管8和刀具内通路g，从刀具13的前端喷射。另一方面，当不需要雾状切削液时，将该供给停止指令提供给加工机械的控制部，随之，停止雾状切削液形成部24的压缩空气和切削液的供给，由此，雾状切削液形成部24不产生雾状切削液，停止雾状切削液朝向雾状切削液通路e1的供给。

下面对本发明的第3实施例进行说明，图3为表示本实施例的加工机械的主轴装置的侧面剖视图。

如该图所示，在主轴1的中心孔1a的平行部的最前部，以紧密方式内嵌有小筒导向筒部件29，在该导向筒部件29的内孔中，以可前后移动的方式插入有夹持杆30。该夹持杆30形成有中心孔30a，其前部形成小筒部30b。在该小筒部30b的前端部的周壁部，形成适当数量的主轴半径方向的通孔，在各通孔中，以可沿主轴半径方向发生位移的方式插入有球部件18。

在主轴1的中心孔1a内，在小筒导向筒部件29的后侧，内插有压缩状态的盘簧组21，该盘簧组21将小筒导向筒部件29朝向前侧按压，另一方面，将夹持杆30朝向前后移动范围内的后侧规定位置按压。由此，上述小筒导向筒部件29处于保持在主轴1内的图3A所示位置的状态。

在夹持杆30中的小筒部30b的后侧的中心孔30a的部位，设置有延长连接管部件31，该部件31借助与中心孔30a内螺接的止拔环部件32，可在一定范围内前后移动地被导向，并且通过安装于该部件32后侧的压缩状的弹簧33，将其朝向前方f0按压。

工具架4通过支架主体5的中心孔b，将螺纹拉杆6的中心孔d和刀具内通路g连通。

在上述的构成中，当将与主轴1分离的工具架4安装于主轴1上时，在使夹持杆30朝向前方f0位移的状态下，将工具架4的锥状杆部5b压入到主轴1的锥孔1a内，随之，螺纹拉杆6将球部件18朝向主轴半径方向外侧按压，发生位移，相对小筒导向筒部件29，进入到图3A所示的位置。此时，夹持杆30使球部件18朝向前方f0移动，直至位于小筒导向筒部件29的内孔的前端的较大直径部29a内。然后，将夹持杆30朝向后方拉动，由此，球部件18通过与上述较大直径部29a的后侧连接的斜面部29b，朝向主轴半径方向内侧压入，填入到夹持杆6的收缩部，将朝向后方的拉力传递给螺纹拉杆6，工具架4处于牢固地固定于主轴1上的状态。

另一方面，当固定于主轴1上的工具架4与主轴1分离时，在使夹持杆30朝向前方f0位移的状态下，将工具架4朝向前方f0拉出，由此，螺纹拉杆6将球部件18向主轴半径方向外侧按压、移动，向前方f0拔出。

在上述的构成中，夹持杆30的中心孔30a、延长连接管31的内孔的一部分构成主轴1侧的雾状切削液通路e1，另外，螺纹拉杆6的中心孔d、支架主体5的中心孔b、以及形成于刀具13的较厚部的刀具内通路g构成工具架4侧的雾状切削液通路e2。

此外，同样在本实施例中，与第2实施例的情况相同，在主轴1内设置有整流部14，该整流部14在延长连接管部件31的内孔的前端部内嵌固定有与图1C相同的圆柱部件14a，从而其较小直径通路h与主轴1侧的雾状切削液通路e1、工具架4侧的雾状切削液通路e2的中心为相同方向。

在工具架4固定于主轴1上的状态下，该圆柱部件14a的前端面处于被螺纹拉杆6按压，抵抗弹簧33的弹力，稍稍向后方发生位移的状态，在弹簧33的弹力的作用下，与螺纹拉杆6的后端面紧密地压力接触，成为各较小直径通路h与主轴1侧的雾状切削液通路e1、工具架4侧的雾状切削液通路e2连通的状态。

另一方面，在从主轴1将工具架4抽出的状态下，该圆柱部件1 4a在弹簧33的弹力的作用下，与延长连接管部件31一起被向前方f0按压，可移动到与延长连接管部件31的移动范围的前侧限制位置相对应的位置。

上述主轴装置使用中的雾状切削液的供给按照第1实施例的情况进行。

下面对本发明的第4实施例进行说明，图4为表示本实施例的加工机械的主轴装置的侧面剖视图。

如该图所示，主轴1的中心孔1a的前部构成带台阶孔部，在该带台阶孔部中以嵌合方式插入有环形支承部件34并通过螺钉固定。该环形支承部件34的内孔形成锥孔a。在主轴1的中心孔1a内的里部，以固定方式嵌合有筒形导向部件35，在该筒形导向部件35的内孔中，以可前后移动的方式插入有拉杆36。

在该拉杆36的前部，螺接有筒形夹持部件37，在位于该筒形夹持部件37与筒形导向部件35之间的中心孔1a的内部，插入有弹簧支承部件38，并且按照可前后发生位移的方式插入有筒形按压部件39，此外，在该筒形按压部件39的外周面与中心孔1a的周壁之间，安装有筒夹40。该筒形按压部件39内孔后部的直径大于前部的直径，在其后部的内侧，在弹簧支承部件38的前侧，安装有压缩状的盘簧组21，该盘簧组21通过弹力，将上述筒形按压部件39朝向前方f0按压。另外，上述筒形按压部件39通过其前端的斜面39a，按压筒夹40的后端斜面40a，该筒形按压部件39的按压力使筒夹40的前部的直径缩小。此时，41表示锁定螺纹部件，该锁定螺纹部件与形成于夹持部件37的中心孔中的内螺纹螺合，以固定方式将夹持部件37与拉杆36紧固。

在拉杆36中形成有中心孔，在该中心孔的里部固定设置有雾状切削液形成部24，该形成部24的前侧的中心孔1a部分的直径较大，在此，以可前后移动的方式安装有筒形的压缩空气供给阀25。该压缩空气供给阀25的外周形成带有台阶部的面，其最前部的直径较小部25a以可前后发生位移的方式插入上述锁定螺纹部件41的中心孔内，另外，在中间部25b与中心孔1a部分的周壁之间，在锁定螺纹部件41的后侧以将压缩空气供给阀25向后方按压的方式安装有压缩状态的弹簧42。

工具架4为双面约束HSK型，其具有锥轴部43和半径面44，在该锥轴部43的内孔内的前端面部位，在支架主体5的中心孔b的后端部，插入有延长连接通路部件45，通过筒螺纹部件46，固定于支架主体4上。

在上述的构成中，当将与主轴1分离的工具架4安装于主轴1上时，在使拉杆36和夹持部件37朝向前方f0发生位移的状态下，将工具架4的锥轴部43压入到主轴1侧的锥孔a内，如图4A所示，使半径面部44与环形支承部件34的前端面紧密接触。此时，压缩空气供给阀25的直径较小部25a的前端顺利地进入工具架4侧的延伸连接管45的后端的内孔内。

然后，将拉杆36朝向后方拉动，由此，夹持部件37的前端加粗部将筒夹40的前端部的内面朝向主轴半径方向外侧按压，使其发生位移，该位移使筒夹40的前端部的外面的斜面40b，与锥轴部43的后端部的内面的斜面压力接触。该压力接触产生将锥轴部43拉近到后侧的力，在将锥轴部43与主轴1侧的锥孔a压力接触的同时，将半径面部44与环形支承部件34的前端面压力接触，由此，工具架4处于牢固地固定于主轴1上的状态。

另一方面，当使固定于主轴1上的工具架4与主轴1分离时，使拉杆36和夹持部件37朝向前方f0发生位移，由此，筒夹40不对锥轴部43的内面进行约束。在此状态下，将工具架4朝向前方f0拉出，与主轴1侧分离。

在上述的构成中，压缩空气供给阀25的中心孔构成主轴1侧的雾状切削液通路e1，另外，延长连接管部件45的内孔、支架内部连接管8的内孔f、调整螺丝7的中心孔c、以及形成于刀具13的较厚部的刀具内通路g构成工具架4侧的雾状切削液通路e2。

此外，在本实施例中，在工具架4的内部，设置整流部14，该整流部14在调整螺丝7的中心孔c中，在支架内部连接管8和刀具13之间的部位，内嵌固定有与图1C同样的圆柱部件14a，从而该较小直径通路h与工具架4侧的雾状切削液通路e2的中心成为相同的方向。

在上述主轴装置使用中的雾状切削液的供给等按照与上述第2实施例的情况进行。

图5表示本实施例的变形实例。在本变形实例中，整流部14在主轴1内，设置于雾状切削液形成部24与工具架4之间，具体来说，在压缩空气供给阀25的前部的直径较小部25a的内孔内，内嵌固定有与图1 C相同的圆柱部件14a，从而该较小直径通路h与主轴1侧的雾状切削液通路e1和工具架4侧的雾状切削液通路e2的中心成为相同的方向。另一方面，拆除掉工具架4内部的整流部14。

图6表示本实施例的另一变形实例。在本变形实例中，拆除掉雾状切削液形成部24，以及用于向其内供给压缩空气、切削液的供给通路。另外，在拉杆36的中心孔内，按照与拉杆36形成一体的方式设置有内管47，并且代替上述压缩空气供给阀25，以可前后移动的方式，在拉杆36的中心孔的前部的直径较大部内，插入与上述阀25相同形状的延长连接管部件251，在将工具架4固定于主轴1上的状态下，内管47的前端面在弹簧42的弹力的作用下，处于与延长连接管部件251的后端面压力接触的状态，可使内管47的内孔与延长连接管部件251的内孔连通。在该主轴装置使用中的雾状切削液的供给等按照与第1实施例的情况进行。

下面对本发明的第5实施例进行说明，图7为表示本实施例的加工机械的主轴装置的侧面剖视图。

如该图所示，主轴1的中心孔1a的前部形成较大直径部，在该较大直径部中，以嵌合方式插入有环形支承部件34，并用螺栓固定。在该环形支承部件34的后侧，按照与环形支承部件34同心的方式，通过螺栓固定有筒形的小筒48。在小筒48的内孔中，按照可前后移动的方式插入有夹持部件49，在该夹持部件49的周面上，形成与球部件18有关的半球形凹部49a、斜面49b。

在主轴1的中心孔1a的里部，以可前后方向移动的方式插入拉杆36，该拉杆36通过与其前端螺接的筒形连接部件50和锁定螺母51，以嵌合方式与夹持部件49的后端部连接。另外，在主轴1的中心孔1a的周壁与拉杆36之间，安装有用于将拉杆36朝向后侧按压的处于压缩状态的盘簧组21。

在拉杆36的中心孔36a的内部，以固定方式设置有雾状切削液形成部24，中心孔36a的前部形成较大直径部，在该较大直径部，以可前后位移的方式内插有筒形的压缩空气供给阀25。在该压缩空气供给阀25与夹持部件49的后端面之间的中心孔36a部分，安装有处于压缩状态的弹簧42，可借助弹簧42的弹力，将压缩空气供给阀25朝向后方按压。另外，拉杆36的中心孔36a与压缩空气供给阀25的内孔呈直线状连通。

二面约束KM型的工具架4的中心孔b的后部成为较大直径部b1，在该较大直径部b1的内方，插入有与支架内部连接管8的后部连通的通路部件52，并且在该通路部件52的较小直径部，按照可前后移动的方式从外部插有管座部件53，在位于该管座部件53和通路部件52之间的较大直径部b1内，安装处于压缩状态的弹簧54，该弹簧54的弹力将管座部件53朝向后方按压，并且固定环部件55固定于较大直径部b1的后端部上，该固定环部件55用于限制管座部件53从较大直径部b1抽出。

在上述的构成中，当将与主轴1分离的工具架4安装于主轴1上时，在将拉杆36和夹持部件49朝向前方f0发生位移的状态下，将工具架4的锥轴部43压入主轴1侧的锥孔a内，如图7A所示，使半径面部44与环形支承部件34的前端面紧密接触。此时，使球部件18朝向主轴半径方向内侧发生位移，按照进入夹持部件49的半球形凹部49a的内部的方式发生位移，允许工具架4的锥轴部43进入到主轴1侧的锥孔a内。

此后，将拉杆36朝向后方拉动，由此，夹持部件49的斜面49b使各球部件18朝向主轴半径方向外侧按压而发生位移，随着该位移，球部件18如图7A所示的那样，与锥轴部43的周壁的接合孔43a的斜面压力接触。该压力接触产生将锥轴部43拉近到后侧的力，在使锥轴部43与主轴1侧的锥孔a压力接触的同时，使半径面部44与环形支承部件34的前端面压力接触，由此，工具架4处于牢固地固定于主轴1上的状态。

另一方面，当固定于主轴1上的工具架4与主轴1分离时，使拉杆36和夹持部件49朝向前方发生位移，由此，各球部件18朝向主轴半径方向内侧移动，进入半球形凹部49a内，不对锥轴部43进行约束，在该状态下，将工具架4朝向前方f0拉出，使其与主轴1侧分离。

在上述的构成中，压缩空气供给阀25的内孔、夹持部件49的中心孔形成主轴1侧的雾状切削液供给通路e1，另外，管座部件53的内孔、通路部件52的内孔、支架内部连接管8的内孔f、调整螺丝7的中心孔c、以及形成于刀具13的较厚部的刀具内通路g构成工具架4侧的雾状切削液通路e2。

此外，在本实施例中，在工具架4的内部，设置整流部14，该整流部14按照第4实施例的情况构成。

还有，在上述主轴装置使用中的雾状切削液的供给等按照上述第2实施例的情况进行。

图8表示本实施例的变形实例。在该变形实例中，整流部14在主轴1内，设置于雾状切削液形成部24和工具架4之间，具体来说，在夹持部件49的中心孔的后端部内，嵌合固定有与图1C所示相同的圆柱部件14a，从而该较小直径通路h与主轴1侧的雾状切削液通路e1和工具架4侧的雾状切削液通路e2的中心成为相同方向。另一方面，拆除掉工具架4的内部的整流部14。

图9表示本实施例的另一变形实例。在该变形实例中，拆除了雾状切削液形成部24和用于向其供给压缩空气、切削液的供给通路。此外，在拉杆36的中心孔内，按照与拉杆36形成一体的方式设置有内管47，并且代替上述压缩空气供给阀25，按照可前后移动的方式在拉杆36的中心孔的前部的较大直径部36a的内部，插入有与上述压缩空气供给阀25相同形式的连接管部件251，内管47的前端面通过弹簧42的弹力，处于与连接管部件25的后端面压力接触的状态，内管47的内孔与夹持部件49的内孔可实现连通。在主轴装置使用中的雾状切削液的供给等按照第1实施例的情况进行。

下面参照图10对在上述的各实施例中，雾状切削液通过整流部14周边的流动状况进行说明。在这里，图10为按照与不存在整流部时进行比较的方式表示整流部14处的雾状切削液的流动状况的说明图。

当供给到主轴1侧的雾状切削液通路e1内的雾状切削液朝向整流部14流动时，由于雾状切削液通路e1或e2的截面是单一的，比较大，故连接通路截面上的各部分的雾状切削液的速度矢量i的前部的线形成图10A所示的抛物线m，即，通路中心本身的速度较大，通路周壁附近的速度因雾状切削液的粘性造成的摩擦、与通路壁面的摩擦显著变小。

但是，如果上述雾状切削液到达整流部14的切削液入口附近，则雾状切削液的一部分因圆柱部件14a的存在而受到阻挡，在上述切削液入口处附近，使上述整个通路截面的各位置的微量要素的能量、运动状况处于均匀状态，处于该状态的雾状切削液被分割而流入各较小直径通路h。

于是，流入各较小直径通路h内的雾状切削液如图10A中的速度矢量j所示，处于在其它的较小直径通路h间的速度的误差少的状态，从整流部14的切削液出口侧流出，与不构成小直径通路h相比，有从整流部14的切削液出口侧流出的雾状切削液的最大值，大于整流部14的切削液入口侧的对应位置的值的倾向。

具体地说，即整流部14的圆柱部件14a如图10B所示，由具有与整流部14的前后的雾状切削液通路e1或e2的截面相同的截面和相同的长度的圆柱部件14b更换时，则连接表示整流部14的出口侧处的雾状切削液的各部分流出速度的速度矢量j1的前端的线由抛物线m1表示。

当为了对图10A中的速度矢量j与图10B中的速度矢量j1进行比较，将其表示于同一图中时，则如图10C所示。

如根据该图判断的那样，从整流部14流出的雾状切削液特别是雾状切削液通路e1或e2周壁附近，其流动速度的增加率增大，使整流部14的流出侧的雾状切削液通路e1或e2的周壁附近的流动速度从整体上增加，由此，有效地阻止雾状切削液的通路周壁处变为液体。另外，当雾状切削液从各较小直径通路h流出时，获得伴随通路的扩大而产生的雾状作用，该情况有效地阻止雾状切削液变为液态的情况。

此外，由于使整流部14的流出侧的雾状切削液通路e1或e2的截面整体的流动速度均匀，故雾状切削液的供给开始指令、供给停止指令，以及相对这些指令的实际有效的动作之间的反应性提高。

如果采用上述构成的本发明，可获得下述的效果。

即，通过采用本发明，使整流部的切削液出口侧的雾状切削液通路内的截面整体的雾状切削液的流速均匀，特别是与整流部的上游侧的雾状切削液的通路周壁附近的雾状切削液的流速相比，整流部的下游侧的相应流速较大，从刀具前端的雾状切削液的喷射保持稳定，其结果是，阻止整流部的下游侧的雾状切削液通路内的雾状切削液变为液态，并且该喷射的开始和停止指令的反应性提高，可防止切削液的浪费，可进行有效且高精度的加工。

并且，特别是可使经过小直径通路的雾状切削液在该通路截面上的流速均等化，且使在该通路周壁附近的流速大于整流部的入口侧的流速。通过采用本发明，以更换方式安装于主轴上的刀具及其相关部件保持现有的结构而无须变换。

如果采用本发明，由于使雾状切削液通路缩短，可有效地抑制雾状切削液变为液态，并且相对其喷射的开始和停止指令的反应性良好。

Claims (5)

1.一种加工机械的主轴装置，其特征在于，从主轴(1)和一体安装于该主轴上、且设置于主轴(1)的旋转中心部的内管(3)的切削液通路(e1)，至工具侧的刀具(13)前端范围内的切削液通路(e2)，形成为具有单一通路截面的切削液通路，使从主轴(1)侧供给的雾状切削液在经过切削液通路(e1、e2)从刀具(13)的前端喷射时，通过整流部(14)进行，所述整流部(14)是在所述切削液通路(e1或e2)的任一通路中或各个通路中呈同心状地穿设多个由圆柱部件构成的较小直径通路(h)而形成的。

2.根据权利要求1所述的加工机械的主轴装置，其特征在于，整流部(14)的圆柱部件(14a)的直径为5mm～8mm，并且各小直径通路(h)的直径为0.3mm～0.5mm。

3.根据权利要求1或2所述的加工机械的主轴装置，其特征在于，主轴(1)侧的整流部(14)设置在切削液通路(e1)的前端位置。

4.根据权利要求1或2所述的加工机械的主轴装置，其特征在于，在主轴(1)侧的切削液通路(e1)中，设有用于产生雾状切削液的雾状切削液生成部(24)。

5.根据权利要求1或2所述的加工机械的主轴装置，其特征在于，整流部(14)的小直径通路(h)形成为直线状。

Images