JP2002036062A - 刃先回りの切粉飛散防止カバー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工作機械が本来的に有する性能を有効に生か
しつつ、孔加工等のワークの中に切削工具が沈み込む加
工を作業者が切粉の問題から解放され安全に行うことが
できるようにする。 【解決手段】 切削工具６２を保持する工具ホルダ６０
に着脱自在で下部に切粉排出口２６を有する略円筒状の
固定カバー１２と、固体カバーの内部に伸縮自在に配置
され、下部の固定カバーと重合した時に該固定カバーの
切粉排出口に対応する位置に切粉排出口３０を有する略
円筒状の移動カバー１４と、固定カバーと前記移動カバ
ーにそれぞれ設けた互いに摺動自在なガイド４６とガイ
ドバー４４とを有する３個以上のガイド部４６と、固定
カバーと前記移動カバーとが互いに離れる方向に付勢す
るばね４８と、移動カバーを固定カバーから脱出不能に
保持するストッパ５６とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばドリリン
グ、タッピング或いはリーミング等の孔加工作業ののよ
うに、ワークの中に切削工具が沈み込んで行く切削加工
を行う際に、この切削加工時の切り屑や粉塵等の切粉が
周囲に飛散してしまうことを防止し、指定した方向のみ
に飛ばすようにした刃先回りの切粉飛散防止カバーに関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、例えば超硬合金製等の切削工具を
使用した高速切削が広く行われているが、このような高
速切削を行うと、切り屑等の切粉が鉄砲玉のようなかな
り速いスピードで周囲に飛散する。このため、例えばマ
シニングセンタやプラノミラー等においては、これらの
機械全体をガードで覆って作業者を切粉から保護した
り、工作機械が本来的に有する性能を一部殺し、切粉の
飛散速度を落として切削加工を行うようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
マシニングセンタ等のように、機械全体をガードで覆う
と、この装置がかなり大掛かりなものとなってしまうば
かりでなく、加工状態を間近で確認することができな
い。しかも、集中的に切粉を集めることができずに切粉
の回収が困難となる。また、工作機械が本来的に有する
性能を一部殺して切削加工を行うことは、工作機械その
ものが持っている性能を有効に生かすことができないと
いった問題があった。

【０００４】なお、例えば正面フライスカッターのよう
に、ワークの中に切削工具が沈み込まない切削加工を行
うものにあっては、切粉を周囲に飛散させることなく一
方向にのみ吹き飛ばすようにしたものが開発されている
が、これは、孔加工のようにワークの中に切削工具が沈
み込む切削加工を行うものには適用できない。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みて為されたもの
で、工作機械が本来的に有する性能を有効に生かしつ
つ、孔加工等のワークの中に切削工具が沈み込む加工を
作業者が切粉の問題から解放され安全に行うことができ
るようにした刃先回りの切粉飛散防止カバーを提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、切削工具を保持する工具ホルダに着脱自在で下部に
切粉排出口を有する略円筒状の固定カバーと、該固体カ
バーの内部に伸縮自在に配置され、下部の前記固定カバ
ーと重合した時に該固定カバーの切粉排出口に対応する
位置に切粉排出口を有する略円筒状の移動カバーと、前
記固定カバーと前記移動カバーにそれぞれ設けた互いに
摺動自在なガイドとガイドバーとを有する３個以上のガ
イド部と、前記移動カバーを前記固定カバーから離れる
方向に付勢するばねと、前記移動カバーを前記固定カバ
ーから脱出不能に保持するストッパとを有することを特
徴とする刃先回りの切粉飛散防止カバーである。

【０００７】これにより、例えば孔加工の進行に伴って
ドリル等の切削工具がワークの中に沈み込むと、切削工
具の周囲を常に囲繞しながら、この沈み込みに従って切
粉飛散防止カバーが収縮して、切削加工時に発生する切
粉を切粉排出口の一方向のみから外方に吹き飛ばすこと
ができる。従って、この切粉排出口を作業者の安全な方
向に向けることで、この作用を安全に行うことができ
る。

【０００８】請求項２に記載の発明は、前記固定カバー
の外径寸法が、１５０φ以下に設定されていることを特
徴とする請求項１記載の刃先回りの切粉飛散防止カバー
である。これにより、通常の工作機械のＡＴＣマガジン
に工具ホルダと一体に取付けたまま収容して、切粉飛散
防止カバーを常時取付けたままで使用することができ
る。

【０００９】請求項３に記載の発明は、前記ガイド部
が、円周方向に沿った所定位置に５個または６個備えら
れていることを特徴とする請求項１または２記載の刃先
回りの切粉飛散防止カバーである。これにより、例えば
ワークの表面に段差があったり、ワークと移動カバーと
の間に切り屑が噛み込んだりしてワークと移動カバーと
の間に片当りが生じても、切粉飛散防止カバーの伸縮運
動をスムーズに行って、切粉による災害を防止すること
ができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１乃至図５は、本発明の実施の
形態の刃先回りの切粉飛散防止カバーを示すもので、こ
の切粉飛散防止カバー１０は、略円筒状の固定カバー１
２と、この固定カバー１２の内径ｄ_１よりもやや小さい
外径Ｄ_２を有し固定カバー１２の内部に伸縮自在に配置
された略円筒状の移動カバー１４とから主に構成されて
いる。ここで、固定カバー１２の内径ｄ_１と固定カバー
１２の外径Ｄ_２の差Δｄ（＝ｄ _１−Ｄ_２）は、両者の間
にがたが生じないよう、例えば０．１５〜０．２ｍｍ程
度に設定されている。また、固定カバー１２の外径Ｄ_１
は、１５０φ以下に設定され、これによって、通常の工
作機械のＡＴＣマガジンに工具ホルダと一体に取付けた
まま収容できるようになっている。

【００１１】固定カバー１２の上端には、上部フランジ
１６と該上部フランジ１６に連続して下記の工具ホルダ
６０（図６等参照）の外形に沿った形状の取付けバンド
２０が設けられ、この上部フランジ１６及び取付けバン
ド２０には、肉厚方向に貫通する合計３個のねじ溝２２
が設けられている。そして、このねじ溝２２にボルト２
４を螺着し該ボルト２４の端部を工具ホルダ６０の外周
面に圧接させることで、切粉飛散防止カバー１０が下方
に垂下した状態で工具ホルダ６０に取付けられるように
なっている。また、固定カバー１２の周壁には、コ字状
に下方に切欠いた切粉排出口２６と、矩形状の切削工具
取付け用の窓２８がそれぞれ設けられている。

【００１２】一方、移動カバー１４には固定カバー１２
と互いに重合した時に切粉排出口２６に対応する位置
に、下方にコ字状に切欠いた切粉排出口３０が設けられ
ている。この切粉排出口３０は、例えばその幅Ｗ及び高
さＨが６０〜８０ｍｍ程度にそれぞれ設定されている。
これにより、移動カバー１４と固定カバー１２とが互い
に重合しても、両切粉排出口２６，３０で形成される切
粉排出用の開口面積が変化しないようになっている。こ
の切粉排出口２６，３０は、切粉の飛ばす方向を指定す
るためのもので、任意の位置に設けられる。

【００１３】固定カバー１２の下端には、下部フランジ
３２が設けられ、固定カバー１２の外周面の円周方向に
沿った所定の位置には、上部フランジ１６から軸方向下
方に延びて固定カバー１２の下端に達する膨出部３４が
設けられ、この膨出部３４の内部に円形断面の複数（図
示では５個）ガイド孔３６が設けられている。更に、こ
の各ガイド孔３６の上部には、テフロン（登録商標）ブ
ッシュ３８が装着され、ワッシャ４０で固定されてい
る。

【００１４】一方、移動カバー１４の下端には、下部フ
ランジ４２が設けられ、この下部フランジ４２に、前記
ガイド孔３６に対向する位置に位置して軸方向に延びる
円形断面のガイドバー４４の下端が固着されている。こ
れにより、ガイドバー４４がガイド孔３６に沿って摺動
するガイド部４６が構成され、また、ガイド孔３６内に
テフロンブッシュ３８を装着することで、このガイド部
４６の摺動性が良くなるようになっている。

【００１５】また、各ガイドバー４４の周囲には、上端
を固定カバー１２に下端を移動カバー１４にそれぞれ固
定されて移動カバー１４を固定カバー１２から離れる方
向に付勢するばね４８が介装されている。これによっ
て、固定カバー１２と移動カバー１４を内方に押圧する
と、両者は、ばね４８の弾性力に抗してガイド部４６を
案内として収縮し、この押圧を解くと、ばね４８の弾性
力で元の状態に復帰（伸展）するようになっている。

【００１６】更に、移動カバー１４の下部フランジ４２
には、ストッパ棒５０の下端が固着され、このストッパ
棒５０は鉛直方向上方に延びて、固定カバー１２の下部
フランジ３２に設けた通孔５２内を挿通し、この上端に
設けた雄ねじ部にナット５４を螺合させることで、移動
カバー１４の固定カバー１２からの脱出を防止するスト
ッパ５６が構成されている。つまり、固定カバー１２を
固定して切粉飛散防止カバー１０を垂下させて取付けた
時、ストッパ棒５０の上端に螺着したナット５４が固定
カバー１２の下部フランジ３２に当接し、これによっ
て、移動カバー１４の落下が防止されるようになってい
る。同時に、ナット５４は工具の長さに対応してストッ
パ位置を調整することが可能である。

【００１７】図６は、切粉飛散防止カバー１０を工具ホ
ルダ（サイドホルダ）６０に取付けた状態を示す。同図
に示すように、切粉飛散防止カバー１０は、その上部フ
ランジ１６と取付けバンド２０の内周面で区画される空
間内に工具ホルダ６０の胴部を嵌着し、ボルト２４を締
付けることで、下方に垂下して工具ホルダ６０で保持し
た切削工具６２の周囲を囲繞する状態で工具ホルダ６０
に取付けられる。この時、移動カバー１４の下端面と切
削工具６２の下端との差Ｓは、切り屑等が通過しない、
例えば５ｍｍ乃至それ以下に設定される。

【００１８】なお、前述のように、固定カバー１２の外
径Ｄ_１を１５０φ以下に設定することで、工具ホルダ６
０に切粉飛散防止カバー１０を取付けた状態のまま、工
具ホルダ６０を通常の工作機械のＡＴＣマガジンに収容
することができ、これによって、常に切粉飛散防止カバ
ー１０を取付けたまま、切削加工を行うことができる。

【００１９】図７は、切粉飛散防止カバー１０を取付け
た工具ホルダ６０を装着した門型の工作機械（プラノミ
ラー）の全体を、図８はその要部を示す。つまり、工具
ホルダ６０は、通常の工作機械と同様に、主軸６４に着
脱自在に取付けられる。これによって、主軸６４と一体
に回転するドリル等の切削工具６２は、その周囲を切粉
飛散防止カバー１０によって囲繞される。また、工作機
械のテーブル６６には、ワーク（被加工物）６８が保持
される。

【００２０】次に、この実施の形態の切粉飛散防止カバ
ー１０の動作について説明する。前述のようにして、切
粉飛散防止カバー１０を取付けた工具ホルダ６０を主軸
６４に装着し、主軸６４を回転させながら下降させる。
すると、主軸６４の下降に伴って、切削工具６２がワー
ク６８に接触して切削加工が開始される。

【００２１】そして、切削加工の進行に伴って、切削工
具６２がワーク６８の中に沈み込むと、先ず移動カバー
１４の下部フランジ４２がワーク６８の表面に当接し、
更に沈み込むと、移動カバー１４がばね４８の弾性力に
抗してガイド部４６を案内として固定カバー１２の内部
に入り込んで切粉飛散防止カバー１０が収縮する。これ
によって、切削工具６２は常に切粉飛散防止カバー１０
で囲繞され、切削加工時に発生する切り屑等の切粉は、
切粉排出口２６，３０の一方向のみから外方に吹き飛ば
される。従って、この切粉排出口２６，３０を作業者の
安全な方向に向けることで、この作業を安全に行うこと
ができる。

【００２２】そして、加工終了後、主軸６４を回転させ
ながら上昇させることで、ばね４８の弾性力で移動カバ
ー１４を元の状態に復帰（伸展）させて次の加工に備え
る。この時、切粉飛散防止カバー１０は、加工終了時に
あっても、例えば１０ｍｍ程度、更に収縮できる余裕を
持たせることが好ましい。

【００２３】ここで、例えばワーク６８の表面に段差が
あったり、ワーク６８と移動カバー１４との間に切り屑
が噛み込んだりして、ワーク６８と移動カバー１４との
間に片当りが生じることがあるが、この実施の形態にあ
っては、ガイド部４６に極めて摺動性が良いテフロンブ
ッシュ３８を使用し、更にガイド部４６を５個設けるこ
とで、切粉飛散防止カバー１０の伸縮運動をスムーズに
行って、切粉による災害を防止することができる。

【００２４】なお、この例では、円周方向に沿った所定
の位置に５個のガイド部４６を設けた例を示している
が、ガイド部は３個以上であればよく、この例のように
５個或いは６個設けることで、ワークと移動カバーとの
間に片当りが生じても、切粉飛散防止カバーの伸縮運動
をスムーズに行うことができる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
孔加工等のワークの中に切削工具が沈み込む切削加工時
に発生する切粉を切粉排出口の一方向のみから外方に吹
き飛ばすことができ、これによって、工作機械が本来的
に有する性能を有効に生かしつつ、この加工を作業者が
安全に行うことができる。しかも、コンパクトな構成
で、切粉を一方向に集中的に集めて、切粉の回収を容易
に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の切粉飛散防止カバーを示
す平面図である。

【図２】図１のＡ方向矢視図である。

【図３】図１の底面図である。

【図４】図１のＤ−Ｏ−Ｅ線断面図である。

【図５】図１のＢ−Ｏ−Ｃ線断面図である。

【図６】本発明の実施の形態の切粉飛散防止カバーを工
具ホルダに取付けた状態の断面図である。

【図７】本発明の実施の形態の切粉飛散防止カバーを取
付けた工具ホルダを工作機械に取付けた状態を示す正面
図である。

【図８】図７の要部拡大図である。

【符号の説明】

１０ 切粉飛散防止カバー １２ 固定カバー １４ 移動カバー １６ 上部フランジ ２２ ねじ溝 ２４ ボルト ２６，３０ 切粉排出口 ３２ 下部フランジ ３４ 膨出部 ３６ ガイド孔 ３８ テフロンブッシュ ４２ 下部フランジ ４４ ガイドバー ４６ ガイド部 ５０ ストッパ棒 ５４ ナット ５６ ストッパ ６０ 工具ホルダ ６２ 切削工具 ６４ 主軸 ６６ テーブル ６８ ワーク

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 切削工具を保持する工具ホルダに着脱自
   在で下部に切粉排出口を有する略円筒状の固定カバー
   と、 該固体カバーの内部に伸縮自在に配置され、下部の前記
   固定カバーと重合した時に該固定カバーの切粉排出口に
   対応する位置に切粉排出口を有する略円筒状の移動カバ
   ーと、 前記固定カバーと前記移動カバーにそれぞれ設けた互い
   に摺動自在なガイドとガイドバーとを有する３個以上の
   ガイド部と、 前記移動カバーを前記固定カバーから離れる方向に付勢
   するばねと、 前記移動カバーを前記固定カバーから脱出不能に保持す
   るストッパとを有することを特徴とする刃先回りの切粉
   飛散防止カバー。
2. 【請求項２】 前記固定カバーの外径寸法が、１５０φ
   以下に設定されていることを特徴とする請求項１記載の
   刃先回りの切粉飛散防止カバー。
3. 【請求項３】 前記ガイド部が、円周方向に沿った所定
   の位置に５個または６個備えられていることを特徴とす
   る請求項１または２記載の刃先回りの切粉飛散防止カバ
   ー。