JP2002137145A - 工具ホルダ - Google Patents

工具ホルダ

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JP2002137145A
JP2002137145A JP2000329533A JP2000329533A JP2002137145A JP 2002137145 A JP2002137145 A JP 2002137145A JP 2000329533 A JP2000329533 A JP 2000329533A JP 2000329533 A JP2000329533 A JP 2000329533A JP 2002137145 A JP2002137145 A JP 2002137145A
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政治 鈴木
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    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 必要最少限の切削液を確実に加工領域へ供給
するための工具ホルダを提供する。 【解決手段】 工具が取り付けられ工作機械の主軸に装
着される工具ホルダ10を、主軸の先端部に形成された
テーパ穴に当接するテーパ部14とテーパ部14の反対
側の端部に設けられ工具を装着する工具装着孔とを有し
たシャンク12と、シャンク12の周囲に着脱可能に設
けられ切削液を貯留するタンク20と、タンク内22に
貯留された切削液を工具装着孔に装着された工具とワー
クとの加工領域へ向けて供給する切削液供給手段18,
26,28,30,32,34とで構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械の主軸先
端に装着される工具ホルダに関し、特に切削液を貯留す
るタンクを有した工具ホルダに関する。
【0002】
【従来の技術】切削加工では一般的に工具とワークとの
加工領域に向けて切削液を供給して、工具の切刃とワー
クの冷却や潤滑、また加工領域からの切屑の除却を行う
ようにしている。切削液の供給方法には種々の方法があ
るが、例えば切削負荷の小さな加工では、使用する切削
液を低減することができるために、加工領域へ向けて供
給する気流中に切削液をミスト状に分散させたミスト状
の切削液を加工領域に供給するようにした所謂ミスト加
工が用いられることがある。従来、このミスト加工で
は、工作機械の近傍にミスト発生装置を配置して、該ミ
スト発生装置により気流中に切削液をミスト状に分散さ
せ、これを工作機械の主軸内部または主軸を回転可能に
支持するハウジングの外部に設けたミスト供給通路を通
して加工領域へ向けて供給するようにしている。
【0003】特許第2687110号公報では、主軸内
に気体供給路と切削液供給路とが設けられ、主軸先端部
または工具ホルダ内部にミスト発生装置が設けられ、主
軸内に気体と切削液とを別々に供給し、ミスト発生装置
により気体と切削液とを混合してミスト状の切削液を発
生させる主軸装置が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】工作機械とは別設のミ
スト発生装置を配置する従来技術では、加工領域から非
常に遠い位置でミスト状の切削液が発生するために、途
中のミスト供給通路内壁に切削液が付着したり、ミスト
同士が結合して大きな粒径のミストとなったりして、加
工領域に到達したときに十分な量の切削液が確保されな
い問題がある。そのために、ミスト発生装置では必要以
上のミスト状の切削液を発せさせなければならなくなる
という問題がある。
【0005】また、特許第2687110号公報に開示
の技術では、主軸内部に気体供給路と切削液供給路とを
設けなければならず、主軸装置が複雑となるばかりか、
主軸がアンバランスとなるという問題がある。本発明
は、こうした従来技術の問題点を解決することを技術課
題としており、必要最小限の切削液を確実に加工領域へ
向けて供給できるようにするための工具ホルダを提供す
ることを目的としている。
【0006】また、本発明は、必要最少限のミスト状の
切削液を発生させながら、加工領域において十分な量の
切削液を確保可能にするための工具ホルダを提供するこ
とを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の本発明
は、工具が取り付けられ工作機械の主軸に装着される工
具ホルダにおいて、前記主軸の先端部に形成されたテー
パ穴に当接するテーパ部と、前記テーパ部の反対側の端
部に設けられ前記工具を装着する工具装着孔とを有した
シャンクと、前記シャンクの周囲に着脱可能に設けられ
切削液を貯留するタンクと、前記タンク内に貯留された
切削液を前記工具装着孔に装着された工具とワークとの
加工領域へ向けて供給する切削液供給手段とを具備した
工具ホルダを要旨とする。
【0008】本発明によれば、加工領域の近傍に切削液
を貯留するようにしたので、途中の経路において通路内
壁等に付着して使用されない切削液が発生しないので、
必要最少限の切削液を確実に加工領域へ供給可能とな
る。前記切削液供給手段を、前記シャンク内に穿設され
た空気通路と、前記空気通路に設けられたノズル部と、
前記シャンク内に穿設され前記タンク内に貯留された切
削液を前記ノズル部へ供給する切削液供給通路とにより
構成して、前記ノズル部で前記空気通路から供給される
空気により前記ノズル部へ供給された切削液を霧化し、
前記霧化した切削液を前記加工領域へ向けて噴出するこ
とにより、必要最少限のミスト状の切削液を発生させな
がら、加工領域において十分な量の切削液を確保可能と
なる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好ましい実施形態を説明する。本実施形態による工具
ホルダ10は、該工具ホルダ10の先端部に装着される
工具(図示せず)とワーク(図示せず)との加工領域へ
向けて搬送空気を供給する形式のマシニングセンタ等の
工作機械(図示せず)で用いるものであり、該工作機械
の主軸(図示せず)には、搬送空気供給装置(図示せ
ず)から主軸内部を通して工具ホルダ10へ搬送空気を
供給するための搬送空気供給通路(図示せず)が形成さ
れている。前記搬送空気供給装置は、例えばコンプレッ
サ、該コンプレッサにより圧縮された空気を貯留するタ
ンク、タンク内の圧縮空気を所定圧力に低減する減圧弁
等を主要な要素として構成可能である。
【0010】図1において、工具ホルダ10は、シャン
ク12、工具ホルダ10を前記主軸先端部のテーパ穴
(図示せず)に装着するためにシャンク12の尾端部に
形成された中空状のテーパ部14、シャンク12の先端
部16に形成された工具装着孔(図示せず)を有してお
り、工具装着孔に使用する工具を装着するようになって
いる。シャンク12内には、加工領域へ向けて搬送空気
を噴出するための空気通路が形成されており、本実施形
態において空気通路は、搬送空気導入通路26、連絡通
路32、出口通路34を有している。テーパ部14の中
空部内にはシャンク12の中心軸線Oに沿って尾端方向
に突き出した搬送空気入口部18が設けられており、搬
送空気入口部18は、一方において前記空気通路に接続
されており、他方において、工具ホルダ10を前記主軸
先端部に装着したときに、前記搬送空気供給通路に連結
される。前記空気通路において、搬送空気導入通路26
と連絡通路32との間にはノズル部30が設けられてい
る。
【0011】シャンク12において、先端部16に隣接
する外周部にはタンク20が設けられている。タンク2
0は円筒状の部材から成り、C形止め輪38によりシャ
ンク12に軸方向にスライドさせて着脱可能に取り付け
られ、C形止め輪38によりシャンク12に固定され
る。タンク20の内面とシャンク12の外面との間に内
部空間22が形成され、該内部空間22に切削液が貯留
される。シャンク12内にはタンク20の内部空間22
と出口通路34との間に空気孔22aが形成されてい
る。タンク20とシャンク12との間にOリング24
a、24b等のシール部材を配設して、タンク20とシ
ャンク12との間の液密性を高めてもよい。シャンク1
2は、更に、タンク20の内部空間22とノズル部30
との間に形成された切削液供給通路28を有しており、
切削液供給通路28を介して内部空間22内の切削液が
ノズル部30へ供給される。切削液供給通路28を流通
する切削液の流量を調節するために、切削液供給通路2
8にはニードル弁36等の切削液流量調節手段を設ける
ことができる。工具ホルダ10が装着された主軸が回転
すると、タンク20の内部空間22に貯留されている切
削液は遠心力によりタンク20の内壁に押しつけられる
ので、切削液供給通路28は、シャンク12の外周縁部
またはそれに隣接する部分に設けることが好ましい。
【0012】図2を参照すると、ノズル部30は、本実
施形態においてシャンク12と別部材にて形成されてお
り、搬送空気導入通路26に連通する周溝30a、周溝
30aから半径方向に延びる横断通路30b、横断通路
30bからノズル部30の中心軸線に沿って形成された
導入通路30c、導入通路30cからシャンク12の連
絡通路32へ通じる吐出通路30f、導入通路30cと
吐出通路30fとの間に形成された絞り部30d、ノズ
ル部30の側面から半径方向に絞り部30dに開口する
切削液導入通路30eを有している。ノズル部30をシ
ャンク12と別部材にて形成することにより、切削液の
種類や加工工程に応じて適宜にノズル部30を交換し、
最適なミスト状の切削液を発生するようにできる。
【0013】以下、本実施形態の作用を説明する。マシ
ニングセンタ等の工作機械が起動すると、工具ホルダ1
0が装着されている主軸が回転し、搬送空気供給装置が
起動し、搬送空気としての圧縮空気が前記主軸の搬送空
気供給通路を通じて搬送空気入口部18へ供給される。
この搬送空気は、搬送空気入口部18から、シャンク1
2の内部に形成されている搬送空気導入通路26を介し
てノズル部30に供給される。ノズル部30に供給され
た搬送空気は、ノズル部30の周溝30a、横断通路3
0b、導入通路30c、絞り部30d、吐出通路30f
を経てシャンク12の連絡通路32へ吐出され、連絡通
路32から出口通路34を介してシャンク12外部の加
工領域へ向けて噴出される。絞り部30dの流路面積が
低減されているために、搬送空気は、ノズル部30の絞
り部30dを通過するとき加速され圧力が低下する。こ
の圧力低下によりタンク20の内の切削液が切削液導入
通路28を介してノズル部30へ吸引される。内部空間
22の圧力低下は、空気孔22aから吸引される空気に
より補償される。切削液供給通路28および切削液導入
通路30eを介して絞り部30dへ供給された切削液
は、加速されている搬送空気の剪断力により霧化され、
ミスト状の切削液として搬送空気内に取り込まれる。こ
うしてミスト状の切削液が出口通路34を介してシャン
ク12の外部の加工領域へ向けて噴出される。
【0014】シャンク12の先端部16における出口通
路34の出口開口部(図示せず)は、例えばミスト状の
切削液が加工領域に向けて噴出されるように先端部16
に装着する工具の周囲に形成することができる。また、
シャンク12の先端部16に形成された工具装着孔(図
示せず)に出口通路34を連通させ、前記工具装着孔に
装着する工具の後端から先端へ向けて中心軸線に沿って
搬送空気噴出通路を形成することにより、ミスト状の切
削液を工具の先端から加工領域に向けて供給可能とな
る。
【0015】
【発明の効果】本発明によれば、工具ホルダの周囲に切
削液を貯留するタンクを設け、工具ホルダの内部に圧縮
空気を導入し、その圧縮空気とタンク内の切削液とを工
具ホルダの内部で混合して霧状の切削液を発生するよう
にしたので、従来技術に比べて加工領域の近傍で霧状の
切削液を発生することができ、途中の経路において通路
内壁に付着して使用されない切削液は著しく減り、また
必要最少限のミストを発生させながら、加工領域におい
て十分な量の切削液を確保可能となる。
【0016】更に、本発明によれば、工具ホルダが切削
液を貯留するタンクを有しているために、該工具ホルダ
を装着すべき主軸装置は、特許第2687110号公報
に開示のように、気体供給路と切削液供給路とを備えた
専用の主軸装置でなくとも、搬送空気を供給できる形式
のものであればよく、スルースピンドル方式にて切削液
を供給する主軸装置にも最小限の改造にて適用可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態による工具ホルダの断面図である。
【図2】ノズル部の拡大断面図である。
【符号の説明】
10…工具ホルダ 12…シャンク 14…テーパ部 16…先端部 18…搬送空気入口部 20…タンク 22…内部空間 26…搬送空気導入通路 28…切削液供給通路 30…ノズル部 32…連絡通路 34…出口通路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 工具が取り付けられ、工作機械の主軸に
    装着される工具ホルダにおいて、 前記主軸の先端部に形成されたテーパ穴に当接するテー
    パ部と前記テーパ部の反対側の端部に設けられ前記工具
    を装着する工具装着孔とを有したシャンクと、 前記シャンクの周囲に着脱可能に設けられ切削液を貯留
    するタンクと、 前記タンク内に貯留された切削液を前記工具装着孔に装
    着された工具とワークとの加工領域へ向けて供給する切
    削液供給手段と、 を具備したことを特徴とする工具ホルダ。
  2. 【請求項2】 前記切削液供給手段は、前記シャンク内
    に穿設された空気通路と、前記空気通路に設けられたノ
    ズル部と、前記シャンク内に穿設され前記タンク内に貯
    留された切削液を前記ノズル部へ供給する切削液供給通
    路とで構成され、前記ノズル部で前記空気通路から供給
    される空気により前記ノズル部へ供給された切削液を霧
    化し、前記霧化した切削液を前記加工領域へ向けて噴出
    するようにした請求項1に記載の工具ホルダ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005144565A (ja) * 2003-11-11 2005-06-09 Makino J Kk 深穴加工方法及び装置

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