DE60319862T2

DE60319862T2 - Werkzeughalter für werkzeugmaschine

Info

Publication number: DE60319862T2
Application number: DE60319862T
Authority: DE
Inventors: Shinsuke Fukuyama-shi Sugata; Tadashi Onomichi-shi Makiyama
Original assignee: Horkos Corp
Current assignee: Horkos Corp
Priority date: 2002-07-18
Filing date: 2003-05-12
Publication date: 2009-03-05
Anticipated expiration: 2023-05-13
Also published as: CN1668420A; JP2004050337A; EP1561539A1; JP3849096B2; WO2004009288A1; US20050258003A1; TW200405841A; EP1561539A4; TWI294815B; US7156589B2; CN1668420B; EP1561539B1; DE60319862D1

Description

GEBIET DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Werkzeughalter, bei dem ein Nebel-Schneidfluid, das von einer Spindel einer Werkzeugmaschine zugeführt wird, von der Spitze eines schaftartigen Werkzeugs herausgespritzt wird.
STAND DER TECHNIK
Bei der Bearbeitung mit einer Werkzeugmaschine wird einem Werkstück oder einem Bearbeitungspunkt viel Schneidfluid zugeführt, um ein Werkzeug zu kühlen oder zu schmieren oder um Späne zu entfernen. In diesem Fall bestehen viele Probleme, wie z. B. schädliche Auswirkungen auf die Umwelt oder die menschliche Gesundheit, hohe Kosten, die durch Altölentsorgung des Schneidfluids verursacht werden, Minderung der Lebensspanne des Werkzeugs aufgrund von Unterkühlen des Werkstücks, und Gleitverschleiß des Werkzeugs aufgrund von zu viel Schneidfluid beim genauen Schneiden. Außerdem muss, da bei der Bearbeitung viel Schneidfluid an den Spänen haftet, das anhaftende Schneidfluid im Fall der Entsorgung oder des Recycling der Späne abgesondert werden.
In den letzten Jahren traten, um diese Probleme zu lösen, Werkzeugmaschinen in Erscheinung, die sogenanntes Trockenschneiden durchführen, und die schneiden, wenn Bearbeitungspunkten eine sehr kleine Menge an Nebel-Schneidfluid zugeführt wird.
Ein Werkzeughalter, der in der Werkzeugmaschine verwendet wird, ist beispielsweise wie folgt aufgebaut. Wie in 11 gezeigt, ist ein hinterer Endbereich des Halters an einem vorderen Ende einer Spindel der Werkzeugmaschine befestigt, und ein Werkzeugaufnahmebereich 8d und Nebel-Schneidfluiddurchgänge 9c, 8f sind auf einem Drehzentrum R in einem Halterkörper 7 ausgeformt. Der Werkzeugaufnahmebereich 8d nimmt den Außenumfang einer hinteren Endfläche eines schaftartigen Werkzeugs 11 auf, das an einem vorderen Ende einer Halterung so befestigt ist, dass es einen geschlossenen Raum 12 bildet, der die hintere Stirnfläche berührt. Die Nebel-Schneidfluiddurchgänge 9c, 8f leiten das Nebel-Schneidfluid, das durch das vordere Ende der Spindel eingespeist wird, in den geschlossenen Raum 12.
Während der Bearbeitung durch das schaftartige Werkzeug 11 erreicht das Nebel-Schneidfluid, das durch die Spindel eingespeist wird, den geschlossenen Raum 12 durch die Durchgänge 9c, 8f, und fließt danach von der vorderen Stirnseite des schaftartigen Werkzeugs 11 durch die Durchgangsöffnungen 11a, 11a, die an dessen Dickenbereich ausgeformt sind.
Beim obengenannten Trockenschneiden beispielsweise ist, obwohl das schaftartige Werkzeug 11 mit einem kleinen Durchmesser von etwa 1 mm bis 5 mm verwendet wird, der Durchmesser der Durchgangsöffnung 11a mit etwa 0,1 mm bis 0,5 mm beträchtlich kleiner als der der Durchgänge 9c, 8f.
Der kleine Durchmesser der Durchgangsöffnung 11a verringert die Ausströmungsmenge des Schneidfluids pro Stunde dadurch, wodurch sich die Strömungsgeschwindigkeit des Nebel-Schneidfluids in den Durchgängen 9c, 8f verringert.
Unter diesen Umständen wird, wenn sich der Werkzeughalter mehr als etwa 6000 Mal in der Minute dreht, Nebel-Schneidflüssigkeit zum Einspeisen in die Durchgänge 9c, 8f oder in den geschlossenen Raum 12, die wahrscheinlich stagniert, durch die Zentrifugalkraft aufgrund der Drehung beeinflusst, so dass die Verflüssigung gefördert wird. Da verflüssigtes Schneidfluid nicht so leicht strömt wie das Nebel-Schneidfluid, akkumuliert es sich nach und nach kreisförmig auf Wandflächen der Durchgänge 9c, 8f und führt dazu, dass im Lauf der Zeit die Strömung des Nebel-Schneidfluids gedrosselt wird. Und schließlich wird es schwierig, der Spitze des schaftartigen Werkzeugs 11 eine ausreichende Menge Nebel-Schneidflüssigkeit zuzuführen.
Die vorliegende Erfindung will die obengenannten Probleme lösen und einen Werkzeughalter einer Werkzeugmaschine bereitstellen, in dem kontinuierlich eine benötigte Menge an Nebel-Schneidfluid von der Spitze eines schaftartigen Werkzeugs strömt.
JP 3064423 U betrifft einen Werkzeughalter einer Werkzeugmaschine, bei dem ein Schneidfluidzufuhrrohr an einem Drehzentrum einer Bearbeitungsdrehachse in einem nicht drehenden Zustand ausgeformt ist, wobei sich ein vorderes Ende des Schneidfluidzufuhrrohrs an einem hohlen Bereich des vorderen Bereichs der Bearbeitungsdrehachse öffnet. Ein Weg mit einem relativ kleinen Durchmesser ist von einer vorderen Endfläche des hohlen Bereichs durch eine hintere Endfläche eines Werkzeugs ausgeformt, das am vorderen Bereich der Bearbeitungsdrehachse befestigt ist, wobei das vordere Ende des Schneidfluidzufuhrkanals und der Beginn des Wegs über ein zylindrisches Element, das am hohlen Bereich vorgesehen ist, in einem relativ drehenden Zustand miteinander verbunden sind.
JP-A-6-206140 , das die Präambel von Anspruch 1 bildet, offenbart eine Arbeitsfluidzufuhrvorrichtung zum Zuführen von flüssigem Arbeitsfluid. Ein Werkzeughalter oder Werkzeug mit einem axial vertikalen Loch, das sich auf einer Endseite öffnet, ist vorgesehen, wobei die andere Endseite des Lochs in Verbindung mit dem horizontalen Loch ist, das radial zu einer ringförmigen Nut ausgeformt ist, die an einem Umfang des Werkzeugshalters befestigt ist. Ein Arbeitsfluidzufuhrring, der die ringförmige Nut mit einem Mikroabstand umgibt, führt beide in Richtung Seitenwände der ringförmigen Nut Arbeitsfluid im Zustand eines ringförmigen Films zu.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die obengenannte Aufgabe wird durch einen Werkzeughalter gelöst, der die Merkmale von Anspruch 1 enthält. Bevorzugte Ausführungsformen sind durch die Unteransprüche definiert.
Um das obengenannte Ziel zu erreichen, ist die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wie folgt aufgebaut. D. h. ein Werkzeughalter ist so aufgebaut, dass ein Werkzeug aufnehmender Oberflächenbereich zum Aufnehmen einer hinteren Endfläche eines schaftartigen Werkzeugs, das an einem vorderen Endbereich des Halters befestigt ist, so dass ein geschlossener Raum, der in Verbindung mit der hinteren Endfläche ist, ausgeformt werden kann, sowie Nebel-Schneidfluiddurchgänge zum Leiten von Nebelschneidflüssigkeit, die von einem vorderen Endteil einer Spindel in den geschlossenen Raum eingespeist wird, auf dem Drehzentrum eines Halterkörpers ausgeformt sind, und dass Ablassdurchgänge zum Öffnen des geschlossenen Raums 12 (speziell eines Teils des das Werkzeug aufnehmenden Oberflächenteils) zur äußeren Umgebung, mit Ausnahme der Durchgangsöffnung 11a des schaftartigen Werkzeugs 11, das damit in Verbindung ist, ausgeformt sind.
Demnach fließt, selbst wenn nur wenig Nebel-Schneidfluid die Durchgangsöffnungen des Werkzeugs passiert, da das schaftartige Werkzeug einen kleinen Durchmesser hat, das Nebel-Schneidfluid im geschlossenen Raum von den Ablassöffnungen mit geeignetem Fluss zur äußeren Umgebung und die Nebel-Schneidfluiddurchgänge werden entlastet. Deshalb wird beim Nebel-Schneidfluid in den Nebel-Schneidfluiddurchgängen die Strömungsgeschwindigkeit auf einem geeigneten Niveau gehalten, damit es sich nicht verflüssigt. Außerdem wird das Nebel-Schneidfluid, selbst wenn es sich verflüssigt, durch das Nebel-Schneidfluid mit großer Strömungsgeschwindigkeit sofort in den geschlossenen Raum transportiert, und fließt danach durch die Durchgangsöffnungen des schaftartigen Werkzeugs und die Ablassdurchgänge zur äußeren Umgebung.
In diesem Fall ist es bevorzugt, dass die Ablassöffnungen einen kreisförmigen Bereich des äußeren konzentrischen Bereichs der Nebel-Schneidfluiddurchgänge in der Nähe des Drehzentrums des geschlossenen Raums aufweisen, der offen zur äußeren Umgebung ist. Demnach kann sich der Werkzeughalter bezüglich der Symmetrie zum Drehzentrum verbessern und die Drehstabilität bei hohen Drehzahlen aufrecht erhalten. Außerdem werden durch den Einfluss der Zentrifugalkraft dichtes Nebel-Schneidfluid oder Tröpfchen aktiv in die Durchgangsöffnungen 11a entlang einer Innenwand des geschlossenen Raums geleitet, um die Spitze des Werkzeugs zu schmieren.
In der zweiten Erfindung ist ein hinterer Endbereich des Halters auf einem vorderen Endbereich einer Spindel einer Werkzeugmaschine befestigt. Und außerdem ist ein Werkzeughalter so aufgebaut, dass ein Werkzeug aufnehmender Bereich zum Aufnehmen einer hinteren Endfläche eines schaftartigen Werkzeugs, das auf einem vorderen Endbereich eines Halters so befestigt ist, dass ein geschlossener Raum gebildet werden kann, der in Verbindung mit der hinteren Endfläche steht, sowie Nebel-Schneidfluiddurchgänge zum Leiten von Nebel-Schneidfluid, das von einem vorderen Endteil einer Spindel in den geschlossenen Raum eingespeist wird, auf dem Drehzentrum eines Halterkörpers ausgeformt sind. Hier ist der Werkzeug aufnehmende Oberflächenbereich nach hinten ausgeschachtet, so dass ein ausgeschachteter Bereich gebildet wird, der einen verhältnismäßig großen Durchmesser hat, andererseits stehen die vorderen Endbereiche der Nebel-Schneidfluiddurchgänge so hervor, dass sie einen kreisförmigen Raum zwischen ihrem Umfangsbereich und dem ausgeschachteten Bereich bilden. Außerdem sind Ablassdurchgänge zum Öffnen eines kreisförmigen Bereichs des äußeren konzentrischen Bereichs der Nebel-Schneidfluiddurchgänge zur äußeren Umgebung in der Nähe des Drehzentrums der hinteren Endfläche des ausgeschachteten Bereichs ausgeformt. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass ein Durchmesser des ausgeschachteten Bereichs 8g in etwa dem Abstand zwischen den Durchgangsöffnungen 11a in einer radialen Richtung entspricht.
Demnach können, zusätzlich zu den gleichen Effekten wie in der ersten Erfindung, die folgenden Effekte erreicht werden. Da das Nebel-Schneidfluid im vorderen Endbereich der Nebel-Schneidfluiddurchgänge in den geschlossenen Raum in der Nähe der hinteren Endfläche des schaftartigen Werkzeugs fließt, wird es nicht stark durch den ausgeschachteten Bereich mit großem Durchmesser beeinflusst. Somit wird verhindert, dass sich das Nebel-Schneidfluid im geschlossenen Raum verflüssigt, und es strömt effektiv zur äußeren Umgebung durch die Durchgangsöffnungen des schaftartigen Werkzeugs. Außerdem sammelt sich, selbst wenn die Verflüssigung in den Nebel-Schneidfluiddurchgängen vorübergehend exzessiv ist, das verflüssigte Schneidfluid vorübergehend im ausgeschachteten Bereich an. Demnach kann das verflüssigte Schneidfluid das Ausströmen des Nebel-Schneidfluids durch die Durchgangsöffnungen des schaftartigen Werkzeugs nicht unterbrechen. In diesem Fall kann der vordere Endbereich der Nebel-Schneidfluiddurchgänge effektiv das Mischen und Durchmischen des Schneidfluids verhindern, dass sich vorübergehend stark entlang des Innenumfangs des ausgeschachteten Bereichs angesammelt hat, von dem das Nebel-Schneidfluid fließt. Außerdem werden, wenn der Durchmesser des ausgeschachteten Bereichs in etwa dem Abstand zwischen den Durchgangsöffnungen 11a, 11a entspricht, das dichte Nebel-Schneidfluid oder die Tropfen in der Nähe der Wand des ausgeschachteten Bereichs durch den Einfluss der Zentrifugalkraft sofort und aktiv zu den Durchgangsöffnungen 11a, 11a geleitet.
Die obengenannten Erfindungen können wie folgt umgesetzt werden.
Der Werkzeug aufnehmende Oberflächenbereich bildet eine vordere Endfläche eines ein Werkzeug aufnehmenden Elements, das in einer Längsposition im Halterkörper verstellbar ist. Demnach können, selbst wenn die Längsposition des schaftartigen Werkzeugs durch Verschieben des Werkzeug aufnehmenden Elements in der Längsrichtung verändert wird, die Wirkungen der obengenannten Erfindungen erreicht werden. Hier werden, da das Werkzeug aufnehmende Element in der vorliegenden Erfindung dem entspricht, das in einem herkömmlichen Werkzeughalter verwendet wird, nicht unbedingt verschiedene Elemente zum Bilden von diesem benötigt.
Außerdem bildet ein Werkzeugaufnahmeelementbereich der Rückseite des ausgeschachteten Bereichs eine Doppelrohrstruktur, die konzentrisch zu einem Drehzentrum davon ist. Das Innere eines inneren Rohrs des Doppelrohrstrukturbereichs bildet einen Teil der Nebel-Schneidfluiddurchgänge, und ein kreisförmiger Raum zwischen dem inneren Rohr und einem äußeren Rohr bildet den ersten Ablassdurchgangsbereich aufgrund dessen, dass er sich in den ausgeschachteten Bereich öffnet. In diesem Fall reduziert der kreisförmige Raum bevorzugt den Durchmesser des ersten Ablassdurchgangs 8k zum ausgeschachteten Bereich. Demnach verbessert sich die Symmetrie der Ablassöffnung zum Drehzentrum des Werkzeughalters und sichert dadurch beim Drehen mit hoher Drehzahl dessen Drehstabilität und verhindert auch, dass das dichte Nebel-Schneidfluid oder die Tröpfchen darin fließen.
Außerdem ist der hintere kreisförmige Raum so ausgeformt, dass er sich zur äußeren Umgebung hin öffnet, durch einen Innenraum eines Halterkörperbereichs, der den hinteren Endbereich des Doppelrohrstrukturteils, den zweiten Ablassdurchgangsbereich und einen Raum eines Werkzeugbefestigungsbereichs, der am vorderen Endbereich des Halterkörpers ausgeformt ist, umgibt. Hier ist der zweite Ablassdurchgang zwischen dem Werkzeug aufnehmenden Element und dem Halterkörper ausgeformt. Dementsprechend wird der Außenumfang des Werkzeugs effektiv geschmiert.
Außerdem ist ein automatisches Umschaltventil im Ablassdurchgang vorgesehen, das sich öffnet, wenn der Luftdruck im geschlossenen Raum die festgelegte Höhe übersteigt. Demnach öffnet sich das automatische Umschaltventil nur, wenn das Nebel-Schneidfluid dazu neigt, in den Nebel-Schneidfluiddurchgängen zu stagnieren, und das Nebel-Schneidfluid fließt von den Ablassdurchgängen zur äußeren Umgebung, wobei die Nebel-Schneidfluiddurchgänge entlastet werden. Somit verbessert sich die Strömung des Nebel-Schneidfluids darin.
Außerdem werden ein zylindrisches Ventil zum Schalten des Ablassdurchgangs und eine Feder zum nach vorne Drücken des zylindrischen Ventils von außen eingesetzt und auf dem Umfang der Nebel-Schneidfluiddurchgänge am hinteren Werkzeugaufnahmeelementbereich des Doppelrohrstrukturteils befestigt. Übersteigt der Luftdruck des geschlossenen Raums die festgelegte Höhe, wird das zylindrische Ventil gedrückt und gegen eine Spannkraft der Feder nach hinten verschoben, um den Ablassdurchgang zu öffnen. Im Gegensatz dazu wird, wenn er eine bestimmte Höhe unterschreitet, das zylindrische Ventil durch die Spannkraft der Feder nach vorne gedrückt, um ihn zu schließen. Demnach verbessert sich die Symmetrie des zylindrischen Ventils und der Feder im Bezug auf das Drehzentrum des Werkzeughalters, wodurch dessen Drehstabilität verbessert wird, und auch das automatische Umschaltventil kompakt wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine von der Seite gesehene Schnittansicht einer Spindelvorrichtung einer Werkzeugmaschine mit einem Werkzeughalter und zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Schnittansicht des Werkzeughalters von der Seite.
3 ist eine vergrößerte Schnittansicht um ein Werkzeug aufnehmendes Element des Werkzeughalters.
4 ist eine Schnittansicht entlang der Linie x-x in 1.
5 ist eine Schnittansicht entlang x1-x1 in 1.
6 ist eine Schnittansicht entlang x2-x2 in 1
7 ist eine erklärende Ansicht, die eine geeignete Strömungssituation von Schneidfluid im Werkzeughalter zeigt.
8 ist eine erklärende Ansicht, die einen Betriebszustand der ersten modifizierten Ausführungsform zeigt.
9 ist eine erklärende Ansicht, die einen anderen Betriebszustand der ersten modifizierten Ausführungsform zeigt.
10 ist eine Schnittansicht, die die zweite modifizierte Ausführungsform von der Seite gesehen zeigt.
11 ist eine Schnittzeichnung eines herkömmlichen Werkzeughalters, von der Seite gesehen.
BEVORZUGTE AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erklärt.
1 ist eine Schnittansicht einer Spindelvorrichtung einer Werkzeugmaschine mit einem Werkzeughalter, von der Seite gesehen, und zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 2 ist eine Schnittansicht des Werkzeughalters, von der Seite gesehen. 3 ist eine vergrößerte Schnittansicht um ein Werkzeug aufnehmendes Element des Werkzeughalters. 4 ist eine Schnittansicht entlang der Linie x-x in 1, 5 ist eine Schnittansicht entlang x1-x1 in 1, und 6 ist eine Schnittansicht entlang x2-x2 in 1.
In diesen Figuren ist 1 eine Spindel einer Werkzeugmaschine, die eine kegelförmige Öffnung 1a und parallele große und kleine Öffnungen 1b, 1c an ihrem Drehzentrum R aufweist. Ein zylindrischer Befestigungsbereich 2, der einen Bereich großen Durchmessers 2a und einen Bereich kleinen Durchmessers 2b aufweist, sowie einen Zugeinrichtungsbereich 3 zum Verschieben des zylindrischen Befestigungsbereichs 2 in der Längsrichtung sind in die Zentren der Öffnungen 1a, 1b, 1c eingesetzt. Und außerdem ist eine Mehrzahl an spindelseitigen Hülsen 4 kreisförmig in Eingriff zwischen dem zylindrischen Befestigungsbereich 2 und der Spindel 1.
In diesem Fall ist ein gerader Nebel-Schneidfluiddurchgang 5 zu den Zentren des zylindrischen Befestigungsbereichs 2 und des Zugeinrichtungsteils 3 ausgeformt, der Nebel-Schneidfluid, das außerhalb oder innerhalb der Spindel 1 erzeugt wird, zu einer Vorderseite f1 der Spindel 1 weiterleitet.
Der zylindrische Befestigungsbereich 2 bewegt sich zusammen mit der Zugeinrichtung 3 in einer Längsrichtung f. Die Zugeinrichtung hat einen relativ kleinen Durchmesser. In diesem Fall, wenn die Zugeinrichtung 3 in der Richtung nach vorne f1 verschoben wird, geht der Bereich großen Durchmessers 2a von der Gruppe von spindelseitigen Hülsen 4 zur vorderen Richtung f1 durch und der hintere Endbereich des Bereichs kleinen Durchmessers 2b geht nach vorne aus dem hinteren Ende jeder spindelseitigen Hülse 4 heraus, dass er sich auf deren Umfang befindet. Entsprechend wird die Gruppe von spindelseitigen Hülsen 4 frei in einer radialen Richtung verschoben. Im Gegensatz dazu wird, wenn die Zugeinrichtung 3 in einer Richtung nach hinten f2 verschoben wird, der Bereich 2a großen Durchmessers 2a von der Außenseite der spindelseitigen Hülsengruppe 4 in der Rückwärtsrichtung 12 eingesetzt, und der hintere Endbereich des Bereichs kleinen Durchmessers 2b wird in das hintere Ende jeder spindelseitigen Hülse 4 eingesetzt. Entsprechend wird der Durchmesser der spindelseitigen Hülsengruppe 4 maximal vergrößert, um befestigt zu werden.
Ziffer 6 ist ein Werkzeughalter 6 der vorliegenden Erfindung, der auf der Spindel 1 konzentrisch zu deren Drehzentrum R befestigt ist. Der Werkzeughalter 6 ist mit einem Halterkörper 7, einem Werkzeug aufnehmenden Element 8, einem hervortretenden Verbindungselement 9 und einem Werkzeugbefestigungsbereich 10 ausgestattet.
Der Halterkörper 7 wird bezüglich des Drehzentrums R symmetrisch gemacht, enthaltend einen ergriffenen Bereich 7a, einen zylindrischen, konischen Schaftbereich 7b, einen geraden Bereich 7c, einen Außengewindebereich 7d, eine kreisförmige Höhlung 7e, einen radialen Flächenbereich 7f, eine kreisförmige Höhlung 7e, ein Innengewinde 7g, eine konische Öffnung 7h, eine Gewindeöffnung 7i und eine Öffnung kleinen Durchmessers 7j, wie in 2 gezeigt. Der ergriffene Bereich 7a hat einen großen Durchmesser. Der zylindrische konische Schaftbereich 7b ist an der Rückseite 12 des ergriffenen Bereichs 7a vorgesehen, und der gerade Bereich 7c ist an dessen Vorderseite f1 vorgesehen. Der Außengewindebereich 7d ist an der Vorderseite des geraden Bereichs 7c ausgeformt. Die kreisförmige Höhlung 7e ist am Innenumfang des konischen Schaftbereichs 7b ausgeformt, und der radiale Flächenbereich 7f ist an dessen Vorderseitenende ausgeformt. Das Innengewinde 7g ist am Zentrum des radialen Flächenbereichs 7f ausgeformt. Die konische Öffnung 7h ist an der Vorderseite f1 der Innenseite des geraden Bereichs 7c ausgeformt und die Gewindeöffnung 7i ist auf dessen Rückseite ausgeformt, so dass sie mit der konischen Öffnung 7h in Verbindung steht. Außerdem ist die Öffnung 7j kleinen Durchmessers im Zentrum des ergriffenen Bereichs 7a ausgeformt, um das Innengewinde 7g und die Gewindeöffnung 7i zu verbinden.
Das Werkzeug aufnehmende Element 8 wird, verstellbar in der Längsrichtung f, in die Gewindeöffnung 7i geschraubt, enthaltend einen Außengewindebereich 8a und einen schmalen Durchgangsbereich 8c. Der schmale Durchgangsbereich 8c erstreckt sich von der hinteren Endfläche 8b des Außengewindebereichs 8a zur Rückwärtsrichtung f2, um in die Öffnung kleinen Durchmessers 7j eingesetzt zu werden. Die vordere Endfläche des Außengewindebereichs 8a bildet einen konischen Werkzeugaufnahmeflächenbereich 8d zum Aufnehmen des Außenumfangs der hinteren Endfläche eines schaftartigen Werkzeugs 11, wie eines Bohrers, um einen geschlossenen Raum 12 zu bilden, der die hintere Endfläche berührt. Außerdem ist der zweite Ablassdurchgang 8e zwischen dem Außengewindebereich 8a und der Gewindeöffnung 7i vorgesehen, indem ein in Längsrichtung genuteter Durchgang auf einer Umfangsgewindefläche des Außengewindebereichs 8a ausgeformt wird. Außerdem ist ein gerader Nebel-Schneidfluiddurchgang 8f mit verhältnismäßig kleinem Durchmesser an den Drehzentren R des Außengewindebereichs 8a und des schmalen Durchgangsbereichs 8c ausgeformt.
Ein kreisförmiger, öffnungsartig ausgeschachteter Bereich 8g ist am Zentrum des Werkzeug aufnehmenden Flächenbereichs 8d des Außengewindebereichs 8a in der Richtung 12 nach hinten ausgeformt, der einen größeren Durchmesser als der vordere Nebel-Schneidfluiddurchgang 8f hat. Der vordere Endbereich 8h des vorderen Nebel-Schneidfluiddurchgangs 8f steht von der hinteren Endfläche des ausgeschachteten Bereichs 8g in der Richtung nach vorne f1 hervor, und eine vordere Öffnung davon befindet sich so nahe wie möglich an der hinteren Endfläche des schaftartigen Werkzeugs 11.
Die Rückseite 12 des ausgeschachteten Bereichs 8g eines Teils des Außengewindebereichs 8a bildet einen Doppelrohrstrukturbereich, wie in 3 gezeigt. Die Innenseite eines inneren Rohrbereichs 8i bildet einen Teil des vorderen Nebel-Schneidfluiddurchgangs 8f. Ein kreisförmiger Raum 8k zwischen einem äußeren Rohrbereich 8j und dem inneren Rohrbereich 8i bildet den ersten Ablassdurchgangsbereich, wobei die vordere Endöffnung im ausgeschachteten Bereich 8g liegt und das hintere Ende mit radialen Öffnungen 8m, 8m in Verbindung steht, die im Inneren des Dickenbereichs der vorderen Endfläche des schmalen Durchgangsbereichs 8c ausgeformt sind. In diesem Fall befandet sich das vordere Ende des ersten Ablassdurchgangsbereichs 8k in der Nähe des Drehzentrums der hinteren Endfläche des ausgeschachteten Bereichs 8g und macht den kreisförmigen Bereich konzentrisch zum Drehzentrum R einer Öffnung a.
Das hervortretende Verbindungselement 9 enthält, wie in 2 gezeigt, einen vergleichsweise kurzen Außengewindebereich 9a und einen gerade hervorstehenden Bereich 9b. Der Außengewindebereich 9a ist in den Innengewindebereich 7g geschraubt, dass er integral am Halterkörper 7 befestigt ist. Der gerade hervorstehende Bereich 9b ist so aufgebaut, dass ein gerader hinterer Nebel-Schneidfluiddurchgang 9c zum Erweitern des vorderen Nebel-Schneidfluiddurchgangs 8f zur hinteren Richtung 12 am Drehzentrum R vorgesehen ist, und dass der Umfang des hinteren Endbereichs in den nach vorne vergrößerten Bereich 5a des Nebel-Schneidfluiddurchgangs 5 eingesetzt wird. In diesem Fall wird der schmale Durchgangsbereich 8c in die Vorderseite des hinteren Nebel-Schneidfluiddurchgangs 9c eingesetzt, und der vordere Nebel-Schneidfluiddurchgang 8f und der hintere Nebel-Schneidfluiddurchgang 9c im schmalen Durchgangsbereich 8c sind durch ein Dichtelement luftdicht verbunden. Außerdem sind der gerade hervorstehende Bereich 9b und der nach vorne vergrößerte Bereich 5a durch ein darauf befestigtes Dichtelement luftdicht verbunden.
Der Werkzeugbefestigungsbereich 10 enthält drei Spannzangen 13 und einen Befestigungsmutterkörper 14. Die Werkzeugspannzangen 13 sind kreisförmig in die kegelförmige Öffnung 7h eingepasst. Der Befestigungsmutterkörper 14 wird extern an den Außengewindebereich 7d geschraubt, um die kreisförmige Spannzangengruppe 13 in der Längsrichtung f zu verstellen. In diesem Fall drückt der Befestigungsmutterkörper 14, wenn er zu einer Verschlussseite um das Drehzentrum R gedreht wird, die werkzeugseitige Spannzangengruppe 13 in der Richtung nach hinten f2, dass der Innendurchmesser aufgrund der Interaktion mit der kegelförmigen Öffnung 7h reduziert wird. Im Gegensatz dazu zieht sie, wenn sie entgegengesetzt zur Verschlussseite gedreht wird, die werkzeugseitige Spannzangengruppe 13 in der Richtung nach vorne f1, um den Durchmesser zu vergrößern.
Der Basisbereich des schaftartigen Werkzeugs 11 wird in die zentrale Öffnung der werkzeugseitigen Spannzangengruppe 13 eingesetzt. In diesem Fall wird entsprechend dem Drehen des Befestigungsmutterkörpers 14 zur obengenannten einen Seite der Basisbereich des schaftartigen Werkzeugs 11 an der werkzeugseitigen Spannzangengruppe 13 befestigt, um integral auf dem Halterkörper 7 fixiert zu sein, wenn er in der Richtung f2 nach hinten gezogen wird. Außerdem wird der Umfang der hinteren Endfläche des schaftartigen Werkzeugs 11 luftdicht an den Werkzeug aufnehmenden Flächenbereich 8d gedrückt. Im Gegensatz dazu wird entsprechend dem Drehen von ihr in die entgegengesetzte Seite, die werkzeugseitige Spannzangengruppe 13 so verschoben, dass der Durchmesser vergrößert wird, damit die Basis des schaftartigen Werkzeugs 11 aus der zentralen Öffnung herausgezogen werden kann.
Das schaftartige Werkzeug 11 ist mit Durchgangsöffnungen 11a, 11a zum Passieren von Schneidfluid durch einen oder durch eine Mehrzahl an Bereichen (in den Figuren: zwei Bereiche) der Dicke in einer Längsrichtung versehen. Ein Schneidbereich eines solchen schaftartigen Werkzeugs hat verschiedene Größen von Durchmessern, nach Bedarf 1 mm bis 5 mm. Der Durchmesser der Durchgangsöffnung 11a des Schneidbereichs, der einen so kleinen Durchmesser hat, beträgt beispielsweise 0,1 bis 0,5 mm. Diese Durchgangsöffnungen 11a, 11a haben Einlassöffnungen und Auslassöffnungen auf der hinteren Endfläche bzw. auf der vorderen Endfläche des schaftartigen Werkzeugs 11. In diesem Fall befinden sich zwei Einlassöffnungen im geschlossenen Raum 12.
Bei der obengenannten Struktur dienen der vordere Nebel-Schneidfluiddurchgang 8f und der hintere Schneidfluiddurchgang 9c als ein Nebel-Schneidfluiddurchgang des Werkzeughalters 6. Außerdem dienen der erste Ablassdurchgangsbereich 8k, zwei radiale Öffnungen 8m, 8m, ein Innenraum 15 des Halterkörpers 7, der den hinteren Umfangsbereich des Doppelrohrstrukturbereichs des Außengewindebereichs 8a umgibt, der zweite Ablassdurchgangsbereich 8e, ein Innenraum 16 des Halterkörpers 7, der weiter vorne f1 als der Außengewindebereich 8a umgibt, und ein Raum zwischen den werkzeugseitigen Spannzangen 13, usw. als ein Ablassdurchgang zum Öffnen eines Teils des Werkzeug aufnehmenden Flächenbereichs 8d, der an den geschlossenen Raum 12 angrenzt, zur äußeren Umgebung.
Es folgt eine Erklärung des Betriebs jedes Bereichs und ein Verwendungsbeispiel der obengenannten Vorrichtung.
Beim Befestigen des Werkzeughalters 6 auf der Spindel 1 wird zuerst die Zugeinrichtung 3 in der Richtung nach hinten f2 verstellt, um den zylindrischen Befestigungsbereich 2 dorthin zu verschieben, und deshalb wird die spindelseitige Spannzangengruppe 4 in kreisförmiger Anordnung frei verschoben, um den Durchmesser zu verringern.
In dieser Situation wird der kegelförmige Schaftbereich 7b des Werkzeughalters 6 in die kegelförmige Öffnung 1a der Spindel 1 gedrückt, wobei der ergriffene Bereich 7a erfasst wird. Somit wird der kegelförmige Schaftbereich 7d tief in die kegelförmige Öffnung a eingesetzt, indem der Durchmesser der spindelseitigen Spannzangengruppe 4 aufgrund dessen Innenumfangs reduziert wird. Der vordere Bereich großen Durchmessers 4a der spindelseitigen Spannzangengruppe 4 befindet sich auf dem kreisförmigen konkaven Bereich 7e des Innenumfangs des kegelförmigen Schaftbereichs 7b. Außerdem wird der hintere Endbereich des hervortretenden Verbindungselements 9 in den vorderen vergrößerten Bereich 5a eingepasst, dass er den Nebel-Schneidfluidzufuhrdurchgang 5 luftdicht mit dem Nebel-Schneidfluiddurchgang 9c verbindet.
Danach wird die Zugeinrichtung 3 in der Richtung f2 nach hinten gezogen, um den Durchmesser der spindelseitigen Spannzangengruppe 4 zu vergrößern. Hier ist der vordere Bereich großen Durchmessers 4a mit dem kreisförmigen konvexen Bereich 7e in Eingriff. Dann wird der kegelförmige Schaftbereich 7b in der Richtung f2 nach hinten gezogen, um, wie in 1 gezeigt, genau konzentrisch auf der vorgegebenen Stelle der Spindel 1 befestigt zu sein.
Außerdem wird, wenn der Werkzeughalter 6 von der Spindel 1 gelöst wird, eine Reihenfolge zum Befestigen desselben umgekehrt durchgeführt.
Beim Bearbeiten eines Werkstücks wird zuerst die Spindel 1 gedreht und außerdem wird das Nebel-Schneidfluid in den Nebel-Schneidfluidzufuhrdurchgang 5 der Spindel 1 von deren hinterer Seite eingespeist. In diesem Fall wird die Drehung der Spindel 1 auf den Werkzeughalter 6 durch eine Reibkraft übertragen, die zwischen der kegelförmigen Öffnung 1a und dem kegelförmigen Schaftteil 7b erzeugt wird, dass der Werkzeughalter 6 konzentrisch dazu gedreht wird. Hier kann das Nebel-Schneidfluid außerhalb oder innerhalb der Spindel 1 erzeugt werden. Das Nebel-Schneidfluid innerhalb des Nebel-Schneidfluidzufuhrdurchgangs 5 erreicht kontinuierlich den vorderen Nebel-Schneidfluiddurchgang 8f durch den hinteren Schneidfluiddurchgang 9c und dann den Innenraum des geschlossenen Raums 12, der die hintere Endfläche des schaftartigen Werkzeugs 11 bedeckt. Danach spritzt es aus der Ausgangsöffnung der vorderen Endfläche des schaftartigen Werkzeugs 11 durch die Durchgangsöffnungen 11a, 11a, und fließt außerdem durch den Ablassdurchgang, der den ersten Ablassdurchgangsbereich 8k, den Innenraum 15 des Gewindeöffnungsteils 7i auf der Rückseite des Außengewindeteils 8a, den zweiten Ablassdurchgang 8e und jeden Raum zwischen drei werkzeugseitigen Spannzangen 13 des Werkzeugbefestigungsteils 10 enthält, zur äußeren Umgebung vor dem Werkzeugbefestigungsteil 10.
Als nächstes wird die Spindel 1 zum Werkstück hin verstellt, um es am vorderen Ende des schaftartigen Werkzeugs 11 zu schneiden. Während dieses Schneidvorgangs schmiert das Nebel-Schneidfluid, das aus dem vorderen Ende des schaftartigen Werkzeugs 11 strömt, den Schneidebereich des Werkstücks.
Während einer solchen Bearbeitung des Werkstücks erfährt, wenn die Spindel 1 mehr als 6000 Mal pro Minute dreht, im Fall, dass die Durchgangsöffnung 11a so klein wie ein Werkzeug kleinen Durchmessers ist, das Nebel-Schneidfluid in einer Durchgangsgruppe, die den Nebel-Schneidflüssigkeitsdurchgang 5, den hinteren Nebel-Schneidfluiddurchgang 9c, den vorderen Nebel-Schneidfluiddurchgang 8f und den geschlossenen Raum 12 enthält, eine starke Zentrifugalkraft aufgrund der Drehung des Werkzeughalters 6, so dass die Verflüssigung gefördert wird. In diesem Fall ist, wenn das Nebel-Schneidfluid nicht aus dem Ablassdurchgang zur äußeren Umgebung fließt, die Strömungsgeschwindigkeit davon in der Durchgangsgruppe übermäßig langsam, da eine kleine Strömungsmenge aus den Durchgangsöffnungen 11a, 11a fließt. Deshalb wird die Verflüssigung des Nebel-Schneidfluids stark gefördert. Das verflüssigte Schneidfluid stagniert in der Durchgangsgruppe, so dass es sich nach und nach akkumuliert, und deshalb wird eine vergleichsweise lange Zeit benötigt, um die Spitze des Werkzeugs zu erreichen.
Allerdings ist es tatsächlich so, dass, da das Nebel-Schneidfluid, das den geschlossenen Raum 12 erreicht hat, aus den Ablassdurchgängen in einer angemessenen Strömungsmenge zur äußeren Umgebung fließt, seine Strömungsgeschwindigkeit in der Durchgangsgruppe erhöht wird, und somit die Selbstmitreißungsfunktion erhöht wird. Deshalb kann die Verflüssigung des Nebel-Schneidfluids eingeschränkt werden. Außerdem kann, selbst wenn das Nebel-Schneidfluid teilweise verflüssigt wird, das verflüssigte Schneidfluid das Nebel-Schneidfluid dazu bringen, mit hoher Strömungsgeschwindigkeit schnell in den geschlossenen Raum 12 zu strömen. In diesem Fall fließt das Nebel-Schneidfluid bei hoher Dichte und bei niedriger Dichte problemlos in die Durchgangsöffnung 11a bzw. in die Ablassöffnungen. Somit sammelt sich, selbst wenn die Bearbeitungszeit verstreicht, nicht wie gewöhnlich übermäßig viel verflüssigtes Schneidfluid auf den inneren Wandflächen der Nebel-Schneidfluiddurchgänge 9c, 8f kreisförmig an. Entsprechend reicht die Strömungsmenge von Nebel-Schneidfluid, das durch die Durchgangsöffnungen 11a, 11a während der Bearbeitung des Werkstücks hinausströmt, aus, um den Werkstückschneidbereich des schaftartigen Werkzeugs 11 zu schmieren. 7 zeigt eine angemessene Strömungssituation eines solchen Schneidfluids. Wie in dieser Figur gezeigt, akkumuliert das verflüssigte Schneidfluid b kaum, nur in der Nähe der Einlassöffnung der Durchgangsöffnung 11a kreisförmig neben den Innenseiten des vorderen Endbereichs 8h und des geschlossenen Raums 12. Das akkumulierte Schneidfluid b wird auch im Laufe der Zeit nicht mehr.
Bei der obengenannten Strömung des Nebel-Schneidfluids befindet sich die vordere Seite des vorderen Endbereichs 8h in der Nähe der hinteren Endfläche des schaftartigen Werkzeugs 11. Deshalb passiert das Nebel-Schneidfluid, das aus dem vorderen Endbereich 8h fließt, durch den ausgeschachteten Bereich 8g mit einem Radius, der die gleiche Länge hat wie die Entfernung vom Zentrum der Durchgangsöffnung 11a, und eines von ihnen mit großer Dichte fließt aufgrund der Zentrifugalkraft in die Durchgangsöffnungen 11a, 11a.
Während der Bearbeitung des Werkstücks wird, wenn vorübergehend eine übermäßige Verflüssigung in den Nebel-Schneidfluiddurchgängen 5, 9c, 8f auftritt, da der Werkzeughalter 6 die Rotationsgeschwindigkeit stark erhöht oder die Durchgangsöffnungen 11a, 11a durch Späne etc. etwas verschlossen sind, das verflüssigte Schneidfluid schnell von dort in den aus geschachteten Bereich 8g durch das Nebel-Schneidfluid mit großer Strömungsgeschwindigkeit eingespeist. Dann akkumuliert es sich vorübergehend darin und fließt danach durch den Durchgang 11a zur äußeren Umgebung. Entsprechend kann das Nebel-Schneidfluid in den Nebel-Schneidfluiddurchgängen 5, 9c, 8f stabil fließen.
Außerdem fließt, da es auf dem kreisförmigen Bereich um das Drehzentrum R der hinteren Endfläche des ausgeschachteten Teils 8g eine Öffnung a der ersten Ablassdurchgangsbereichs 8k gibt, eine Gaskomponente, die vom Nebel-Schneidfluid durch die Zentrifugalkraft getrennt wurde, davon aus. Andererseits bleibt eine flüssige Komponente auf dem Innenumfang des ausgeschachteten Bereichs 8g kreisförmig, und fließt aus der Durchgangsöffnung 11a aus, wenn die zurückbleibende Menge ansteigt.
Da der vordere Endbereich 8h von der hinteren Endfläche des ausgeschachteten Bereichs 8g zur vorderen Richtung f1 hervorsteht, wird eine Beeinträchtigung zwischen der Strömung nach vorne, die aus dem vorderen Ende 8h strömt, und der Strömung nach hinten, die zum ersten Ablassdurchgangsbereich 8k im ausgeschachteten Bereich 8g strömt, eingeschränkt. Somit kann das Nebel-Schneidfluid effektiv in den geschlossenen Raum 12 strömen.
Das erste modifizierte Beispiel der obengenannten Ausführungsform wird wie folgt erklärt. 8 ist eine erklärende Ansicht von dessen Arbeitssituation und 9 ist eine erklärende Ansicht eines anderen modifizierten Beispiels.
Ein automatisches Umschaltventil 17 ist im Ablassdurchgang vorgesehen. Das Umschaltventil 17 enthält einen zylindrischen Ventilkörper 17a, eine spiralenartige Feder 17b und einen Eingriffsring 17c. Der zylindrische Ventilkörper 17a soll die Ausgangsöffnungen c der radialen Öffnungen 8m, 8m abdecken, wobei er von außen zum Außenumfang des schmalen Durchgangsbereichs 8c luftdicht und bewegbar in der Längsrichtung durch eine nicht gezeigte Dichtung eingesetzt wird. Hier dient der Außenumfang des schmalen Durchgangsbereichs 8c als der Umfangswandbereich des vorderen Nebel-Schneidfluiddurchgangs 8f. Die spiralenartige Feder 17b dient dazu, den zylindrischen Ventilkörper 17a in der Richtung nach vorne f1 zu drücken, wobei sie von außen in den Außenumfang des schmalen Durchgangsteils 8c durch den Eingriffsring 17c in komprimiertem Zustand eingesetzt wird. In diesem Fall ist die vordere Endfläche des zylindrischen Ventilkörpers 17a so ausgeformt, dass sie luftdicht auf der hinteren Endfläche 8b des Außengewindeteils 8a angebracht wird.
Eine so modifizierte Ausführungsform arbeitet wie folgt. Wenn das Nebel-Schneidfluid im geschlossenen Raum 12 durch die Durchgangsöffnungen 11a, 11a über einer festen Strömungsmenge zur äußeren Umgebung fließt, wird der Luftdruck im vorderen Nebel- Schneidfluiddurchgang 8f verhältnismäßig verringert. Die Strömungsgeschwindigkeit des Nebel-Schneidfluids, das im Durchgang 8f strömt, wird auf eine Geschwindigkeit gebracht, bei der sich das verflüssigte Scheidfluid nicht übermäßig in den Nebel-Schneidfluiddurchgängen 5, 9c, 8f ansammelt. Somit muss das Nebel-Schneidfluid nicht aus den Ablassdurchgängen 8k, 8m, 8e abgeführt werden. Allerdings wird in dieser Situation, wie in 8 gezeigt, die vordere Endfläche des zylindrischen Ventilkörpers 17a von der Feder 17b in der Richtung nach vorne f1 verschoben, dass sie luftdicht auf der hinteren Endfläche 8b des Außengewindebereichs 8a angebracht wird. Somit blockiert der zylindrische Ventilkörper 17a die radialen Öffnungen 8m, 8m. Demzufolge wird verhindert, dass das Nebel-Schneidfluid nutzlos zur äußeren Umgebung fließt.
Andererseits wird, wenn das Nebel-Schneidfluid im geschlossenen Raum 12 unter einer festgelegten Strömungsmenge durch die Durchgangsöffnungen 11a, 11a zur äußeren Umgebung strömt, der Druck im vorderen Nebel-Schneidfluiddurchgang 8f oder im geschlossenen Raum 12 vergleichsweise erhöht. Die Strömungsgeschwindigkeit des Nebel-Schneidfluids, das in dem Durchgang 8f strömt, wird genügend gesenkt, dass sich das verflüssigte Schneidfluid übermäßig in den Nebel-Schneidfluiddurchgängen 5, 9c, 8f ansammelt. Deshalb muss das Nebel-Schneidfluid aus den Auslassöffnungen 8k, 8e abgeführt werden. Allerdings wird in dieser Situation, wie in 9 gezeigt, der zylindrische Ventilkörper 17a in der Richtung nach hinten f2 gegen die Feder 17b durch einen Luftdruck verschoben, der auf dessen Innenfläche wirkt, dass er nur einen Abstand von der hinteren Endfläche 8b entfernt ist, der dem Luftdruck entspricht. Deshalb stehen die radialen Öffnungen 8m, 8m mit der äußeren Umgebung mit einem geeigneten Durchgangsquerschnitt in Verbindung. Dementsprechend strömt das Nebel-Schneidfluid angemessen zur äußeren Umgebung, wobei verhindert wird, dass sich das verflüssigte Schneidfluid übermäßig in den Nebel-Schneidfluiddurchgängen 5, 9c, 8f ansammelt.
Als nächstes wird das zweite modifizierte Beispiel der obengenannten Ausführungsform beschrieben. 10 ist eine Schnittansicht von einer Seite, die das modifizierte Beispiel zeigt. Wie in dieser Figur gezeigt, ist der ausgeschachtete Bereich 8g nicht am Werkzeug aufnehmenden Flächenteil 8d ausgeformt, und der Doppelrohrstrukturbereich ist in der Nähe des Drehzentrums des Außengewindebereichs 8a ausgeformt, ähnlich wie beim obengenannten Beispiel. D. h. die Innenseite des inneren Rohrbereichs 8i bildet den vorderen Nebel-Schneidfluiddurchgang 8f, und der kreisförmige Raum zwischen dem inneren Rohrbereich 8i und dem äußeren Rohrbereich 8j bildet den ersten Ablassdurchgang 8k. Entsprechend gibt es zwei Unterschiede zum obengenannten Beispiel, nämlich spezielle Auswirkungen aufgrund des ausgeschachteten Teils 8g und des vorderen Endes 8h des vorderen Nebel-Schneidfluiddurchgangs 8f werden nicht erzielt. Da der geschlossene Raum 12 aufgrund des ausgeschachteten Teils 8g schmal ist und der vordere Endbereich 8h nicht in der Richtung nach vorne f1 in den geschlossenen Raum 12 hervorsteht. Allerdings gibt es eine Auswirkung basierend auf der Ausströmung eines Teils des Nebel-Schneidfluids in dem geschlossenen Raum 12 von den Ablassdurchgängen 8k, 8e zur äußeren Umgebung, ähnlich wie beim obengenannten Beispiel.
In diesem Fall kann anstelle des kreisförmigen ersten Ablassdurchgangs 8k eine nicht kreisförmige Längsöffnung, wie z. B. eine Bohröffnung, an der Dicke des Außengewindebereichs 8a außerhalb des vorderen Nebel-Schneidfluiddurchgangs 8f ausgeformt sein.
Um die Struktur zu vereinfachen, kann sie so aufgebaut sein, dass das Nebel-Schneidfluid im geschlossenen Raum 12 durch die radialen Öffnungen des Halterkörpers 7 und den Außengewindebereich 8a abgelassen wird. Auch dieser Aufbau ist im Bereich der vorliegenden Erfindung.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Nach der vorliegenden Erfindung werden die folgenden Auswirkungen erzielt. D. h. selbst in dem Fall, in dem sich das Schneidfluid ansammelt, da das schaftartige Werkzeug 11 einen kleinen Durchmesser hat und wenig Nebel-Schneidfluid durch die Durchgangsöffnung 11a zur äußeren Umgebung strömt, und die Strömung im Durchgang gering ist, wird das Schneidfluid schnell transportiert, da die Strömungsgeschwindigkeit des Nebel-Schneidfluids in den Nebel-Schneidfluiddurchgängen 5, 9c, 8k auf einem geeigneten Niveau gehalten wird, ohne dass das schaftartige Werkzeug 11 ausgewechselt wird. Eine benötigte Menge an Nebel-Schneidfluid kann kontinuierlich und stabil vom vorderen Ende der Durchgangsöffnung 11a fließen.
Außerdem kann die Symmetrie zum Drehzentrum leicht beibehalten werden, und die Drehstabilität wird selbst bei einer Drehung mit hoher Drehzahl verbessert. Das Nebel-Schneidfluid mit großer Dichte fließt zur Spitze des Werkzeugs durch die Durchgangsöffnung 11a, und das Schneidfluid geringer Dichte fließt herum, um zur äußeren Umgebung zu strömen.
Zusätzlich zu den obengenannten Auswirkungen können die folgenden Auswirkungen erzielt werden. Selbst wenn die Verflüssigung in den Nebel-Schneidfluiddurchgängen 5, 9c, 8k vorübergehend zu stark ist, sammelt sich das verflüssigte Schneidfluid vorübergehend im ausgeschachteten Teil 8g an, der einen vergleichsweise großen Durchmesser hat, und das Nebel-Schneidfluid wird stabil durch die Nebel-Schneidfluiddurchgänge 5, 9c, 8f und die Durchgangsöffnung 11a geströmt. Außerdem wird der Rotationseinfluss des ausgeschachteten Bereichs 8g auf das Nebel-Schneidfluid, das vom vorderen Ende 8h der Nebel-Schneidfluiddurchgänge 5, 9c, 8f geströmt wird, eingeschränkt, und es kann verhindert werden, dass das Nebel-Schneidfluid, das in den geschlossenen Raum 12 geströmt wird, sich darin verflüssigt. Somit kann das Nebel-Schneidfluid im geschlossenen Raum 12 effektiv durch die Durchgangsöffnung 11a zur äußeren Umgebung fließen. Außerdem kann ein vorderes Ende 8h der Nebel-Schneidfluiddurchgänge 5, 9c, 8f das Nebel-Schneidfluid, das davon fließt, einschränken und viel Schneidfluid, das sich im ausgeschachteten Bereich 12 kreisförmig entlang des Innenumfangs davon ansammelt, davon, vermischt und durchmischt zu werden. Entsprechend kann das Nebel-Schneidfluid im geschlossenen Raum 12 durch die Durchgangsöffnung 11a effektiv zur äußeren Umgebung strömen.
Darüber hinaus können, selbst wenn die Position des schaftartigen Werkzeugs 11 in der Längsrichtung verändert wird, die oben genannten Auswirkungen erzielt werden, und außerdem kann das Schneidfluid aktiv zur Durchgangsöffnung 11a geleitet werden.
Außerdem wird, da die Ablassdurchgänge 8k, 8e eine bessere Symmetrie zum Drehzentrum des Werkzeughalters haben, die Drehstabilität des Werkzeughalters zu dem Zeitpunkt, zu dem er mit hoher Drehzahl gedreht wird, zufriedenstellend gesichert, und außerdem kann das Schneidfluid aktiv zur Ablassöffnung 11a geleitet werden.
Außerdem kann das Nebel-Schneidfluid ohne Verschwendung auf das Werkzeug angewendet werden.
Darüber hinaus kann das Nebel-Schneidfluid im geschlossenen Raum 12 von den Ablassöffnungen 8k, 8e nur wenn es nötig zur Umgebung ist, geströmt werden, wodurch verhindert wird, dass das Schneidfluid verschwendet wird.
Außerdem kann eine Struktur zum automatischen Strömen des Nebel-Schneidfluids im geschlossenen Raum 12 zur äußeren Umgebung durch die Ablassöffnungen nur wenn es nötig ist verdichtet werden, ohne der Drehstabilität des Werkzeughalters zu schaden.

Claims

Werkzeughalter (6) einer Werkzeugmaschine, enthaltend: einen Halterkörper (7); eine Werkzeugaufnahmeoberfläche (8d) zum Aufnehmen einer hinteren Stirnfläche eines schaftartigen Werkzeugs (11), so dass ein geschlossener Raum (12) gebildet wird, der die hintere Stirnfläche berührt, mit Ausnahme einer Durchgangsöffnung (11a) des schaftartigen Werkzeugs (11), das den geschlossenen Raum berührt, wobei das genannte schaftartige Werkzeug (11) auf einem vorderen Ende des Halterkörpers (7) befestigt ist; und Fluiddurchgänge (8f, 9c) zum Leiten eines Schneidfluids, die von einem vorderen Endbereich einer Spindel zum geschlossenen Raum eingespeist wird; dadurch gekennzeichnet, dass die Fluiddurchgänge (8f, 9c) Nebel-Schneidfluiddurchgänge zum Leiten von Nebel-Schneidfluid sind; und ein Ablassdurchgang (8e, 8k, 8m) zum Öffnen des geschlossenen Raums (12) zur Atmosphäre hin geformt ist.
Werkzeughalter (6) einer Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, wobei genannter Ablassdurchgang (8e, 8k, 8m) einen kreisförmigen Bereich (8k) in der Nähe eines drehenden Zentrums des geschlossenen Raums (12) aufweist, der sich konzentrisch außerhalb der Nebel-Schneidfluiddurchgänge (8f, 9c) befindet, die zur Atmosphäre hin offen sind.
Werkzeughalter (6) einer Werkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2 wobei die genannte Werkzeugaufnahmeoberfläche (8d) nach hinten ausgeschachtet ist, um einen ausgeschachteten Bereich (8g) großen Durchmessers zu formen, und ein vorderer Endbereich der genannten Nebel-Schneidfluiddurchgänge (8f, 9c) so hervorragt, dass ein kreisförmiger Raum zwischen einer Umfangswand und dem ausgeschachteten Bereich (8g) gebildet wird.
Werkzeughalter (6) einer Werkzeugmaschine nach Anspruch 1, Anspruch 2 oder Anspruch 3, wobei die Werkzeugaufnahmeoberfläche (8d) eine vordere Stirnfläche eines Werkzeugaufnahmeelements (8) formt, das in Längsposition im Halterkörper (7) verstellbar ist.
Werkzeughalter (6) einer Werkzeugmaschine nach Anspruch 3, wobei die Werkzeugaufnahmeoberfläche (8d) und der ausgeschachtete Bereich (8g) auf einer vorderen Stirnfläche eines Werkzeugaufnahmeelements (8) ausgeformt sind, das in Längsposition im Halterkörper (7) verstellbar ist, und ein Bereich des Werkzeugaufnahmeelements hinter dem ausgeschachteten Bereich einen Bereich mit Doppelrohraufbau formt, der konzentrisch zu seinem Drehzentrum ist, und wobei eine Innenseite eines inneren Rohrs (8i) des Bereichs mit Doppelrohraufbau einen Teil der Nebel-Schneidfluiddurchgänge (8f) bildet, und sich ein kreisförmiger Raum zwischen dem inneren Rohr (8i) und einem äußeren Rohr (8j) des Doppelrohraufbaus in den ausgeschachteten Bereich (8g) zum Ausbilden des ersten Ablassdurchgangs (8k) öffnet.
Werkzeughalter (6) einer Werkzeugmaschine nach Anspruch 5, wobei sich der Ablassdurchgangsbereich (8k) durch einen Raum, der im vorderen Endbereich des Halterungskörpers (7) geformt ist, anschließend zu einen inneren Raum eines Halterungskörperbereichs, der einen hinteren Endbereich des Bereichs mit Doppelrohraufbau umgibt, und den zweiten Ablassdurchgangsbereich, der zwischen dem Werkzeugaufnahmeelement (8) und dem Halterkörper (7) geformt ist, zur Atmosphäre hin öffnet.
Werkzeughalter (6) einer Werkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein automatisches Umschaltventil (17) im Ablassdurchgang bereitgestellt ist, und sich genanntes Umschaltventil (17) öffnet, wenn der Luftdruck in dem geschlossenen Raum (12) einen bestimmten Wert überschreitet.
Werkzeughalter (6) einer Werkzeugmaschine nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, wobei ein zylindrisches Ventil (17a) zum Öffnen und Schließen des Ablassdurchgangs und eine Feder (17b) zum Vorwärtsdrücken des genannten zylindrischen Ventils von außen in einen Umfangswandbereich der Nebel-Schneidfluiddurchgänge (8f) auf dem Bereich des Werkzeugaufnahmeelements hinter dem Bereich des Doppelrohraufbaus eingeführt sind, und wobei das zylindrische Ventil (17a) gedrückt wird und aufgrund des Luftdrucks in dem geschlossenen Raum (12) zum Öffnen des genannten Ablassdurchgangs (8e, 8k, 8m), wenn der Luftdruck den bestimmten Wert überschreitet, gegen die Spannkraft der genannten Feder (17b) nach hinten gedrückt wird, und umgekehrt das zylindrische Ventil (17a) aufgrund der Spannkraft genannter Feder (17b) gedrückt und nach vorne verschoben wird, um genannten Ablassdurchgang (8e, 8k, 8m) zu schließen, wenn der genannte Luftdruck den bestimmten Wert unterschreitet.