JP2006026794A

JP2006026794A - セミドライ加工用加工工具

Info

Publication number: JP2006026794A
Application number: JP2004208417A
Authority: JP
Inventors: Shiro Murai; 史朗村井; Yoshihiro Hatta; 吉弘八田
Original assignee: Nippei Toyama Corp
Current assignee: Nippei Toyama Corp
Priority date: 2004-07-15
Filing date: 2004-07-15
Publication date: 2006-02-02

Abstract

【課題】ミスト加工において加工工具先端部からのミスト供給量を多くすることができるミスト加工用加工工具を提供する。
【解決手段】加工工具１２の先端部に開口したミスト噴出口１１へ向けて前記加工工具１２の内部に穿設された１本あるいは複数本からなるミスト流路１０の経路の途中に分岐路８を加工工具１２の外周面に開口したリーク口９へ向けて穿設することにより、ミスト噴出口１１より噴出されるミストの量を増加させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、セミドライ加工において加工工具先端より噴出されるミストの量を増加させる効果のあるセミドライ加工用加工工具に関する。

一般に、工作機械における加工時には主軸頭から直接あるいは主軸と工具ホルダおよび加工工具を経由して工具先端の油穴よりクーラントを直接加工部にかけることで加工部の冷却および潤滑を行っている。それに対してセミドライ加工は、ミスト供給源にてクーラントをミスト状にして主軸及び工具ホルダを経由して加工工具内部に設けられたミスト供給用の通路を経由して加工工具先端部に設けられたミスト噴出口よりミストを噴出し、加工部に噴射するような構成にすることでクーラントによる加工とほぼ同様の効果を果たし、かつ廃液が大幅に減少できるので環境に良く、クーラント使用量も削減でき、切屑とクーラントの分離装置等の付帯設備も必要が無くなるため、クーラントおよび付帯設備にかかるコストを削減することができる。しかしながら、従来のセミドライ加工工具はミスト供給源より供給されたミストが全て工具先端のミスト噴出口より噴出される図４のような構成になっている。上記のような構成においては、工具径が小径でありそれに伴うミスト流路１０も小径であるような加工工具を使用する際にはミスト噴出口１１からのミスト噴出量が非常に少なくなってしまい、実質ミストが噴出していないものとほぼ同様な効果しか得られず、刃具折損あるいは刃具寿命の低下の要因となるという問題があった。この問題に対処するための手段として、ミスト供給装置より圧送されるミストをミスト供給流路を通って工具先端に向けて開口するスルー流路と、工具ホルダに設けられて外部に開口するバイパス流路とに分流する分流手段、及びミスト供給装置の流入及び流出ポート間の圧力差が一定になるように工具のミスト穴の流路抵抗に応じてバイパス流路の流路抵抗を調整するバイパス流路抵抗調整手段を設けることで、ミスト粒の密度を一定に保ち、安定してミストを噴出する方法が特開２００２−２８３１８１に掲載されている。
特開２００２−２８３１８１

このようにバイパス流路抵抗調整手段を工具ホルダ内部に設ける方法においては構成が複雑で、工具ホルダの構成自体を変更する必要があり、構成の複雑化、およびそれに伴うコストの上昇といった問題があった。

本発明は、ミスト加工においてより簡素な構成で加工工具先端部からのミスト供給量を増加させることができるミスト加工用加工工具を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、加工装置の主軸に着脱自在な工具ホルダに取着される加工工具であって、工具ホルダとともに主軸に装着された状態で、主軸側から供給されるミストを加工工具の軸先端方向へ向けて供給するためのミスト流路を加工工具内部に設け、加工工具先端部にミスト噴出口を設けたセミドライ加工用加工工具において、前記ミスト流路から分岐した分岐路を設け、分岐路の先端には前記加工工具外周部表面に開口するリーク口を設け、ミスト供給時は前記加工工具に供給されたミストが前記ミスト流路を経由し、前記ミスト噴出口より噴出すると同時に、前記ミスト流路からミストの一部が前記分岐路を経由して前記リーク口より噴出されるように構成されたことを要旨とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記セミドライ加工用加工工具は、加工工具の外径が１０ｍｍ以下であることを要旨とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、前記リーク口を加工工具の基部側に設けたことを要旨とする。

請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明によれば、簡素な構成でミスト流路中におけるミストの滞留時間を短くすることができるため加工工具先端部からのミスト供給量を増加させる効果がある。

請求項２記載の発明は、特に先端からのミストの噴出が困難である工具径１０ｍｍ以下の小径工具において簡素な構成で加工工具先端部からのミスト供給量を増加させる効果がある。

請求項３記載の発明は、加工工具の基部側にリーク口を設けることにより、切屑等も堆積しにくいため、リーク口が閉塞してしまう確率を減少させることができ、加工工具における表面形状も複雑な部分では無いため穿設が容易でそれに伴うコストも安価である。

以下、本発明を具体化したセミドライ加工用加工工具の一実施形態を図面に従って説明する。
図１はミスト供給装置から加工装置の主軸、本発明の加工工具が取着された工具ホルダを経由して加工工具先端に至るまでの全体構成を示す断面図である。以下図１に従い、本発明の実施形態の全体構成について説明する。ミスト供給装置１にはミスト供給路２が設けられている。ミスト供給路２は、その先端部が図示しない回転継手を介して主軸６の軸心に設けられた軸心ミスト供給路４に接続されている。

次に工具ホルダ７はその軸心部に穿設された軸心ミスト供給路５を持っている。工具ホルダ７は主軸６に着脱自在に装着され、そのホルダ部７ａに加工工具１２を取着した状態で、プルスタッド３を有するシャンク部７ｂにて図示しない主軸内部に設けられたドローバーにより主軸６にクランプされ、これと共に工具ホルダ７内の軸心ミスト供給路５と主軸側の軸心ミスト供給路４間が一体回動可能に接続される。

次に加工工具１２について説明する。加工工具１２の内部全長に１本あるいは複数本からなるミスト流路１０が、前記加工工具１２の先端部に開口したミスト噴出口１１へ向けて穿設されている。前記ミスト流路１０の経路の途中には分岐路８が加工工具１２の外周面に開口するリーク口９へ向けて穿設されている。前記加工工具１２はその基部後端で工具ホルダ７に設けられた締め付けナット１３により接続され、これとともに前記工具ホルダ内の軸心ミスト供給路５とミスト流路１０が一体回動可能に接続される。

次に加工工具１２の外部から見たミスト噴出口１１およびリーク口９の位置関係を図２に基いて説明する。ミスト噴出口１１は加工工具１２の先端面１７に穿設されており、この部分より加工部へ向けてミストが噴射されるようになっている。また、リーク口９は加工工具１２の例えば刃、溝等が形成されていない基部１８に設けられ外部に開口されている。

また、図３に示すような段付きの加工工具１９を使用する場合は、段差部１６にリーク口９を設け、分岐路８とミスト流路１０のなす角θをできる限り小さくし、リーク口９から噴出するミストがワークの加工部へ届くよう分岐路８およびリーク口９の配置を行う。また、加工工具１２においても同様に分岐路８とミスト流路のなす角θをできる限り小さくする方が望ましい。

次に上記の構成における加工工具１２の動作を図１に基いて説明する。まず、主軸６の回動時にミスト供給装置１により供給されたミストはミスト供給路２および図示しない回転継手を介して主軸側の軸心ミスト供給路４に供給される。主軸６は前記構成により工具ホルダ７、加工工具１２と一体的に回動し、供給されたミストは主軸側の軸心ミスト供給路４と工具ホルダ内の軸心ミスト供給路５を経由して加工工具１２のミスト流路１０へ供給され加工工具１２の先端部に開口したミスト噴出口１１より噴出される。同時に、ミスト流路１０へ供給されたミストの一部はミスト流路１０途中の分岐路８を経由して加工工具１２の外周面に設けられたリーク口９より噴出される。

従って、ミスト流路１０へ供給されたミストの一部がミスト流路１０途中の分岐路８を経由して加工工具１２の外周面に設けられたリーク口９より噴出されることによりミスト流路１０を通過するミストの速度が上昇する。このことにより、前記加工工具１２の先端部に開口したミスト噴出口１１より噴出されるミストの量が上昇するとともに主軸側の軸心ミスト供給路４と工具ホルダ内の軸心ミスト供給路５およびミスト流路１０におけるミストの液状化を抑制することが可能となる。

上記実施形態の加工工具によれば、以下のような特徴を得ることができる。
（１）上記実施形態では、加工工具１２の内部に１本あるいは複数本からなるミスト流路１０の経路の途中に分岐路８を加工工具１２の外周面に設けられたリーク口９へ向けて穿設した。このため、加工工具１２の先端部に開口したミスト噴出口１１より噴出されるミストの量を上昇させることができる。

（２）上記実施形態では、加工工具１２の基部１８側にリーク口９を設けた。このため、リーク口が加工直後の切屑等に阻害されることが少なく、ミスト噴出口１１より噴出されるミスト量にばらつきが生じず、安定してミストを噴出することができる。

なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 前記実施形態において、軸心ミスト供給可能かつ主軸６にクランプ可能である限り、工具ホルダの形状は任意に変更可能である。

○ 分岐路８およびリーク口９の形状、寸法については任意に変更可能である。
○ 本実施例においては横型の工作機械に装着された加工工具を示しているが、これが縦型の工作機械に装着されるものでも良い。

本発明の全体構成を示す断面図。本発明における加工工具の一実施形態を示す側面図。本発明における他の例としての段付き加工工具における実施形態を示した断面図。従来例における加工工具の断面図。

符号の説明

１…ミスト供給装置、２…ミスト供給路、４…主軸側の軸心ミスト供給路、５…工具ホルダ内の軸心ミスト供給路、６…主軸、８…分岐路、９…リーク口、１０…ミスト流路、１１…ミスト噴出口、１２…加工工具、１６…段差部、１８…基部、１９…段付き加工工具。

Claims

加工装置の主軸に着脱自在な工具ホルダに取着される加工工具であって、工具ホルダとともに主軸に装着された状態で、主軸側から供給されるミストを加工工具の軸先端方向へ向けて供給するためのミスト流路を加工工具内部に設け、加工工具先端部にミスト噴出口を設けたセミドライ加工用加工工具において、前記ミスト流路から分岐した分岐路を設け、分岐路の先端には前記加工工具外周部表面に開口するリーク口を設け、ミスト供給時は前記加工工具に供給されたミストが前記ミスト流路を経由し、前記ミスト噴出口より噴出すると同時に、前記ミスト流路からミストの一部が前記分岐路を経由して前記リーク口より噴出されるように構成されたセミドライ加工用加工工具。
請求項１において、前記セミドライ加工用加工工具は、加工工具の外径が１０ｍｍ以下であることを特徴とするセミドライ加工用加工工具。
請求項１又は２において、前記リーク口を加工工具の基部側に設けたことを特徴とするセミドライ加工用加工工具。