JP2003311578A - アタッチメントの切屑噛込防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アタッチメントの交換に際して前もってラム
の動きを利用してラムに付着しあるいはたまった切屑を
除去するようにして、切屑の噛込を確実に防止する。 【解決手段】 ラム１４が遊嵌する窓部２２を有するカ
バー２０をラム１４が出入りする主軸頭１２の前面の開
口部２１の周囲を覆うように取り付け、主軸頭１２の内
部のエア回路から供給されるエアをラムに向けて噴出す
るノズル２４、２５をカバー内２０に配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アタッチメントの
切屑噛込防止装置に係り、一層詳細には、例えば、主軸
頭のラムに対してアタッチメントを必要に応じて交換す
る横フライス中ぐり盤等の工作機械に関する。

【０００２】

【従来の技術】横フライス中ぐり盤では、コラムがベッ
ドの案内に沿って左右方向に送られ（Ｘ軸）、主軸頭が
コラムの案内に沿って昇降し（Ｙ軸）、主軸頭に組み込
まれているラムは水平方向（Ｚ軸）に前後に送られるよ
うになっている。

【０００３】横フライス中ぐり盤では、多様な加工機能
を付加するために、種々のアタッチメントが利用され
る。アタッチメントには、アングルヘッド、フェーシン
グヘッド、ユニバーサルヘッド、５軸ヘッドなど、様々
な種類があり、加工の態様に応じて適当なものがラムに
取り付けられる。

【０００４】アタッチメントは、ラムの端面を取付面と
して取り付けられる構造になっており、ラムの端面の四
隅には、アタッチメントとの着脱機構が設けられてい
る。通常、アタッチメントを取り付けていない場合に
は、ラムの端面には、アタッチメント取付面を保護する
ためのカバーが装着されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】横フライス中ぐり盤で
ワークを加工する間、ラムは次第に繰り出されていくた
め、主軸頭から外に出た部分のラムの上面には次第に切
屑が付着しあるいはたまっていく。

【０００６】切屑の噛込が主として問題となるのは、ア
タッチメントを利用している加工の場合である。アタッ
チメント交換指令に基づいてアタッチメントの交換動作
の最中に、振動等により、ラムの上面にたまっている切
屑がラム端面のアタッチメント取付面に付着したままア
タッチメントを取り付けてしまうと、切屑を噛み込むこ
とによって、正常に取り付けた場合に較べるとアタッチ
メントがわずかに傾斜することになり、アタッチメント
の装着した工具の位置に誤差が生じ、加工精度の低下、
加工不良に直結する。

【０００７】従来、このような切屑の噛込を防止するた
めに、アタッチメント交換指令が実行される前に加工状
況を監視するオペレータがラムを手作業で清掃している
のが現状である。

【０００８】そこで、本発明の目的は、前記従来技術の
有する問題点を解消し、アタッチメントの交換に際して
前もってラムの動きを利用してラムに付着しあるいはた
まった切屑を除去するようにして、切屑の噛込を確実に
防止することのできるようにしたアタッチメントの切屑
噛込防止装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、請求項１に係る発明は、主軸を保持し水平方向に
進退自在なラムを有する主軸頭を備えた工作機械におい
て、前記ラムの端面に取り付けられるアタッチメントを
交換する際に新たなアタッチメントがラム端面の間に切
屑を噛み込むことを防止するための装置であって、ラム
が遊嵌する窓部を有するカバーを前記ラムが出入りする
主軸頭前面の開口部の周囲を覆うように取り付け、前記
主軸頭内部のエア回路から供給されるエアを前記ラムに
向けて噴出するノズルを前記カバー内に配置したことを
特徴とするものである。

【００１０】また、請求項２に係る発明は、請求項１の
発明において前記ラムの本体表面と前記カバーの窓部の
周縁部の間にはエアの流速を高める所定の隙間が形成さ
れていることを特徴としている。

【００１１】さらに、請求項３に係る発明は、請求項１
の発明においてラムが方形断面を有するラムであり、前
記ノズルは、少なくともラムの上面を指向してエアを噴
出するように配置されたことを特徴としている。

【００１２】さらにまた、請求項４に係る発明は、上記
いずれかの発明において、前記ノズルにエアを供給する
前記エア供給回路と、切削剤を主軸に供給する切削剤供
給回路とを電磁切換弁により接続し、前記ノズルからエ
アの替わりに切削剤を噴出するようにしたことを特徴と
している。

【００１３】請求項５に係る発明は、請求項３の発明に
おいてノズルとともに、ラムの上面および／または側面
に摺接するスクレーパーを併設したことを特徴としてい
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明によるアタッチメン
ト交換時の切屑噛込防止装置の一実施形態について、添
付の図面を参照しながら説明する。 第１実施形態 図１は、本発明の第１実施形態による切屑噛込防止装置
が適用される横フライス中ぐり盤を示す。

【００１５】参照符号１０はコラムを示す。このコラム
１０は、Ｘ軸を制御軸としてベッド１１の案内に沿って
移動する。１２はコラムの案内面に沿ってＹ軸を制御軸
に上下に昇降する主軸頭である。主軸頭主軸頭１２に
は、ラム１４がＺ軸を制御軸として水平方向に移動可能
に設けられている。主軸１６はラム１４に組み込まれ保
持ている。１３は自動工具交換装置、１５は工具マガジ
ンである。１７は種々のアタッチメントが収納されてい
るアタッチメントストッカである。

【００１６】次に、図２は、本実施形態による切屑噛込
防止装置のカバーの外形を示す。ラム１４は、方形の横
断面形状を有する角形のラムで、主軸頭１２にはクロー
ズドタイプのラム案内面が構成され、高剛性の構造とな
っている。切屑噛込防止装置を構成するカバー２０は、
主軸頭１２の正面からラム１４が出入りする開口部２１
を三方から取り囲むように主軸頭１２に取り付けられて
いる。

【００１７】この実施形態では、カバー２０はラム１４
の輪郭に対応して全体としてコ字形を呈している金属板
製のカバーである。正面には、大きく四角形の窓部２２
が形成されている。この窓部２２には、ラム１４が遊嵌
し、円滑に移動できるようになっている。詳細には、窓
部２２の三方の縁部とラム１４の上面および両側面との
間には所定の隙間ｓが設定されている。この隙間は、好
ましくは、０．２mm程度である。この隙間ｓがあるの
は、窓部２２の縁部で、スクレーパのように掻き落とす
とともに、隙間から中に入った切屑を後述するようにエ
アやワイパで除去できるようにするためである。なお、
カバー２０の下部は開放されている。

【００１８】次に、図３は、カバー２０の一部断面を示
す。カバー２０の内部には、ラム１４の上面より上の位
置に配置される上ノズル２４と、それぞれラム１４の左
右両側面側に配置される側ノズル２５、２５とからなる
合計３つのノズルが設けられている。上ノズル２４の取
付位置は、アタッチメントとの位置合わせのためにラム
１４の先端部に形成されているキー溝２６の位置に対応
させている。同じく、側ノズル２５の取付位置は、キー
溝２７の高さに対応させている。図３の位置にラム１４
がある場合には、上ノズル２４はキー溝２６を狙った向
きになっており、同様に側ノズル２５はキー溝２７を狙
った向きになっている。これらの上ノズル２４、側ノズ
ル２５、２５は、主軸頭１２の内部に配管されている図
示しないエア供給回路のエア配管と接続されている。上
ノズル２４、側ノズル２５については、ノズル内部にリ
ング状のオリフィスを内蔵し、エアを円錐のノズル表面
を音速で噴出して周辺の二次空気を誘因してエアを２０
〜２５倍程度に増幅して噴射する増幅機能をもったノズ
ルを用いることが好ましい。

【００１９】なお、図２において、参照符号２８は、ラ
ム１４の端面の四隅に組み込まれているアタッチメント
着脱機構で、３０がアタッチメントである。

【００２０】次に、以上のように構成される本実施形態
の作用並びに効果について説明する。ラム１４にアタッ
チメント３０を取り付けて加工を継続していくと、繰り
出されるラム１４の上面には工具から周囲に飛び散った
切屑がしだいにたまってくることになる。

【００２１】この状態のままアタッチメント３０を別の
アタッチメントに交換すると、交換するときの振動等で
切屑を噛み込む虞があるため、次のようにして、アタッ
チメントの交換動作を実際に行う前に、上ノズル２４、
側ノズル２５からエアを噴出してラム１４の上面および
両側面の切屑を吹き飛ばすことができる。図４（ａ）に
示すように、最初、ラム１４は前進限に繰り出された状
態である。

【００２２】そこで、まず、上ノズル２４、側ノズル２
５からエアの噴出を開始すると同時に、ゆっくりとラム
１４の後退を開始する。ラム１４の後退の間、図４
（ｂ）に示すように、窓部２２の端縁は切屑をかきおと
し、上ノズル２４、側ノズル２５から噴出されたエア
は、ラム１４の上面および左右両側面に斜めに吹き付け
られ隙間ｓから入った切屑等の異物をカバー２０から外
部に吹き飛ばす。この場合、上ノズル２４、側ノズルか
らは、周囲の空気を誘因し増幅してエアが噴射されるの
で、確実に異物を吹き飛ばすことができる。こうしてラ
ム１４が後退するにしたがってラム１４の上面および左
右両側面にある切屑等の異物を末端から先端部にいたる
まで除去し吹き飛ばしていく。

【００２３】図４（ｃ）に示すように、ラム１４が後退
限に近づくと、ラム１４において最も切屑等の異物の溜
まりやすいキー溝２６、２７の周辺も直接エアを吹き付
けられ異物が除去される。ラム１４が後退限まで後退
後、約５０ｍｍ繰り出して上ノズル２４、側ノズル２５
からのエアの噴出を停止する。

【００２４】以上のようにしてラム１４が後退する行程
を経て、ラム１４の全体に亘ってエアにより切屑等の異
物を除去しラム全体の清掃が終了する。

【００２５】しかる後、図１において、コラム１０がア
タッチメントストッカ１７に対峙する交換位置まで移動
して停止し、ラム１４を繰り出してアタッチメント３０
の交換が行われる。この間、上記のようにラム１４の清
掃が完了しているため、ラム１４の端面の取付面とアタ
ッチメント３０の間に切屑等の異物を噛み込むことな
く、円滑にアタッチメント３０の交換を行うことができ
る。

【００２６】第２実施形態 次に、本発明の第２実施形態による切屑噛込防止装置に
ついて、図５を参照しながら説明する。第１実施形態で
は、上ノズル２４、側ノズル２５からエアを噴出して切
屑等を吹き飛ばすようにした実施形態であるが、この第
２実施形態では、エアの替わりに切削剤を噴出して切屑
等を吹き飛ばすようにした実施形態である。

【００２７】図５において、参照符号３２がエアと切削
剤とを切り替える電磁方向切換弁である。この電磁方向
切換３２のＡポートには主軸頭１２内部のエア供給配管
３３が接続され、もう一つのＢポートには切削剤供給ユ
ニットから延びる切削剤供給配管３４が接続されてい
る。Ｐポートは上ノズル２４、側ノズル２５とつながっ
ている配管３５が接続されている。この電磁方向切替弁
３２では、ソレノイド３２ａが励磁されると、エアが上
ノズル２４、側ノズル２５に供給され、ソレノイド３２
ｂが励磁されると切削剤が上ノズル２４、側ノズル２５
から噴出されるようになっている。

【００２８】上ノズル２４、側ノズル２５から切削剤を
ラム１４に向けて噴出してラム１４を清掃する際のラム
１４の動きは、第１実施形態と同様であるので、その説
明は省略する。

【００２９】以上のような第２実施形態によれば、切削
剤の方が切屑を吹き飛ばす力が大きいので、大きな切屑
が生じた場合のラム１４の清掃に好適であり、また、切
屑等の状態に応じてエアと切削剤を適宜切り替えること
ができる。

【００３０】第３実施形態 次に、図６は、本発明の第３実施形態による切屑噛込防
止装置を示す図である。この第３実施形態では、ノズル
とともにワイパーを併設した実施の形態である。図６に
おいて、参照符号３６が上ノズル２４の下側に取り付け
られた上ワイパーである。この上ワイパー３６は、ゴム
あるいは合成樹脂からなる可撓性のある帯状の板で、取
付ブラケット３７を用いて水平に支持されている。上ワ
イパー３６の幅は、ラム１４の幅よりも少し広くなって
いる。

【００３１】同様に、側ノズル２５の内側に側ワイパー
３８が取付ブラケット３９を介して垂直に支持されてい
る。

【００３２】以上のような第３実施形態においても、上
ノズル２４からエアをラム１４に向けて噴出してラム１
４を清掃する際のラム１４の動きは、第１実施形態と同
様である。

【００３３】上ワイパー３６、側ワイパー３８は、ラム
１４が後退すると、ラム１４の上面、側面に付着した切
屑等を前側に押し出し落下させる。しかもラム１４上面
では特に押し出された切屑等は上ノズル２４から噴出さ
れたエアによってカバー２０の外部に吹き飛ばされる。
このようにワイパー３６、３８を設けることによって、
ワイパー３６、３８がエアを補完してより細かな切屑ま
でも確実に除去することができる。

【００３４】以上、本発明について、断面四角形のラム
を有する横フライス中ぐり盤を例に説明したが、本発明
は、断面丸形のクイルを有する横中ぐり盤等の工作機械
にも適用することが可能である。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、アタッチメントの交換に先だって、ラムの動
きを利用してラム付着した切屑を確実に除去することが
でき、切屑の噛込を確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるアタッチメントの切屑噛込防止装
置が適用される横フライス中ぐり盤の正面図。

【図２】本発明の一実施形態によるアタッチメントの切
屑噛込防止装置が取り付けられた主軸頭の斜視図。

【図３】図２の切屑噛込防止装置のカバーを示す一部切
欠図。

【図４】本実施形態による切屑噛込防止装置の作用を示
す図。

【図５】本発明の第２の実施形態による切屑噛込防止装
置の一部切欠図。

【図６】本発明の第３の実施形態による切屑噛込防止装
置を示す図で、図６（ａ）は一部切欠図、図６（ｂ）は
横断面図。

【符号の説明】

１０ コラム １１ ベッド １２ 主軸頭 １４ ラム １５ 工具マガジン １６ 主軸 １７ アタッチメントストッカ ２０ カバー ２２ 窓部 ２４ 上ノズル ２５ 側ノズル

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】主軸を保持し水平方向に進退自在なラムを
   有する主軸頭を備えた工作機械において、前記ラムの端
   面に取り付けられるアタッチメントを交換する際に新た
   なアタッチメントがラム端面の間に切屑を噛み込むこと
   を防止するための装置であって、 ラムが遊嵌する窓部を有するカバーを前記ラムが出入り
   する主軸頭前面の開口部の周囲を覆うように取り付け、
   前記主軸頭内部のエア回路から供給されるエアを前記ラ
   ムに向けて噴出するノズルを前記カバー内に配置したこ
   とを特徴とするアタッチメントの切屑噛込防止装置。
2. 【請求項２】前記ラムの本体表面と前記カバーの窓部の
   周縁部の間にはエアの流速を高める所定の隙間が形成さ
   れていることを特徴とする請求項１に記載のアタッチメ
   ントの切屑噛込防止装置。
3. 【請求項３】前記ラムは方形断面を有するラムであり、
   前記ノズルは、少なくともラムの上面を指向してエアを
   噴出するように配置されたことを特徴とする請求項１ま
   たは２に記載のアタッチメントの切屑噛込防止装置。
4. 【請求項４】前記ノズルにエアを供給する前記エア供給
   回路と、切削剤を主軸に供給する切削剤供給回路とを電
   磁切換弁により接続し、前記ノズルからエアの替わりに
   切削剤を噴出するようにしたことを特徴とする請求項１
   乃至３のいずれかの項に記載のアタッチメントの切屑噛
   込防止装置。
5. 【請求項５】前記ノズルとともに、ラムの上面および／
   または側面に摺接するスクレーパーを併設したことを特
   徴とする請求項３に記載のアタッチメントの切屑噛込防
   止装置。