JP2006192362A - Air blowing and mist collection systems in machine tool - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide air blowing and mist collection systems in a machine tool in which a cutting scrap or a cutting fluid adhering to an object to be processed is removed by air blowing and mists generated during processing are collected in a processing chamber. <P>SOLUTION: There is provided a machine tool in which an object to be processed is subjected to processing such as drilling and mists generated from a cutting fluid is adapted to collect with a mist collection system attached in a processing chamber, wherein a nozzle of an air blowing system 20 is provided on the portion for supporting a main spindle mounting a cutting tool; and a mist collection system 30 in which a disk type rotating brush 45 and an overshooting member 50 are fixed on a main spindle 41 disposed in a separation tank 31, an exhaust port of a cyclone 52 disposed in the downstream side of the overshooting member is disposed so as to connect to a suction pipe of a suction means 60, wherein a cutting scrap or a cutting fluid adhering to an object to be processed is blown off and removed by pressurized air ejecting from the nozzle and mists in air sucked from the processing chamber are separated in a separation tank. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ほぼ密閉された加工室内で切削工具によって金属材料によりなる被加工物に穴あけ、ネジ切り、研削等の加工を施すマシニングセンタ等の工作機械におけるエアブロー及びミスト捕集装置に関するものである。   The present invention relates to an air blow and mist collecting device in a machine tool such as a machining center that performs processing such as drilling, threading, and grinding on a workpiece made of a metal material with a cutting tool in a substantially sealed processing chamber.
マシニングセンタ、CNC旋盤等の工作機械では、ほぼ密閉された加工室内でプログラムに基づいて自動的に作動する切削工具によって金属材料によりなる被加工物に穴あけ、ネジ切り、研削等の加工を施し、加工時に切削液から発生するミスト類を加工室に付設されたミスト捕集装置により捕集するように構成されている。かかる用途に用いられるミスト捕集装置については、フィルター方式、デミスター方式、衝突板方式、電気集塵方式等の各種構造のものが知られている。   Machine tools such as machining centers and CNC lathes perform machining such as drilling, threading, and grinding on workpieces made of metal materials with cutting tools that automatically operate in accordance with a program in an almost sealed machining chamber. The mist generated from the cutting fluid is sometimes collected by a mist collecting device attached to the processing chamber. As the mist collecting device used for such applications, various structures such as a filter method, a demister method, a collision plate method, and an electric dust collection method are known.
具体的には、特開平11−179122号公報には、オイルミストで汚れた気体を吸引する吸気部と、その吸気部から吸引された気体からオイルミストを多孔体フィルタで捕捉する捕捉部と、その捕捉部によって捕捉されたオイルミストの凝集体を貯留するオイル貯留部と、オイルミストが除去された気体を排出する排気部を備えたオイルミスト捕集装置が開示されている。特開2000−296305号公報には、ミスト発生部の上方に配置されたフードの入り口に透過部材を設け、フードの吸引管に接続された吸引装置の作動によりミストを透過部材に付着させその液化物を吸引して回収するミスト回収装置が開示されている。また、特開平9−47617号公報には、ミストが衝突する側の表面に多孔質材料層を設けた捕集板を捕集室に設け、捕集室に導いたミスト含有空気を捕集板に衝突させてミストを捕集するミスト除去装置が開示されている。   Specifically, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-179122 discloses an intake section that sucks gas contaminated with oil mist, and a capture section that captures oil mist from the gas sucked from the intake section with a porous filter, An oil mist collecting device is disclosed that includes an oil storage section that stores an aggregate of oil mist captured by the capturing section and an exhaust section that discharges a gas from which the oil mist has been removed. Japanese Patent Laid-Open No. 2000-296305 discloses that a permeable member is provided at the entrance of a hood disposed above a mist generating section, and the mist is attached to the permeable member by the operation of a suction device connected to the suction pipe of the hood. A mist collecting device for sucking and collecting an object is disclosed. Japanese Laid-Open Patent Publication No. 9-47617 discloses a collecting plate in which a porous material layer is provided on the surface on which the mist collides is provided in the collecting chamber, and the mist-containing air led to the collecting chamber is collected. A mist removing device that collects mist by colliding with the mist is disclosed.
上記工作機械において発生するミストには、水溶性オイルミスト、軽質オイルミストなどがあって上述したような捕集・回収方式が採用されている。ところが、フィルター方式のミスト捕集装置は、フィルターの目詰まりが生じ易いのでフィルターの清掃や点検を短期間内に行なう必要があり、その作業が煩わしいものであった。電気集塵方式のミスト捕集装置については、設備コストが高くつくので導入しづらいという問題がある。   The mist generated in the machine tool includes water-soluble oil mist, light oil mist, and the like, and the collection / recovery system as described above is employed. However, since the filter type mist collecting device is likely to clog the filter, it is necessary to clean and inspect the filter within a short period of time, and the work is troublesome. The electric dust collection type mist collecting device has a problem that it is difficult to introduce because the equipment cost is high.
マシニングセンタ等の工作機械により加工を施される被加工物(ワーク)には切削屑や切削液が付着するので、加工後に加工室から取り出されてから別途設備のエアブロー洗浄乾燥装置に移送され、そこでコンプレッサーによる圧縮空気(圧力:約300〜500kPa)を利用したエアブローにより切削屑や切削液が除去される。そのエアブロー作業の際に多量のオイルミストや粉塵が飛散し、それらはエアブロー洗浄乾燥装置に付設した捕集装置によって捕集されるようにされているが、エアブロー作業が密閉された室内で行なわれないことからオイルミストや粉塵の一部が周囲に飛散することは避けられない。何れにしても、発生したミスト類を効率的に処理しなければ、作業環境の快適化や作業者の健康面での安全を図ることは困難であると言えよう。
特開平11−179122号公報 特開2000−296305号公報 特開平9−47617号公報 特許第3137601号公報 特開平10−277506号公報
Cutting waste and cutting fluid adhere to the workpiece (workpiece) processed by a machine tool such as a machining center, so it is removed from the processing chamber after processing and then transferred to an air blow cleaning / drying device of the equipment. Cutting waste and cutting fluid are removed by air blow using compressed air (pressure: about 300 to 500 kPa) by a compressor. A large amount of oil mist and dust are scattered during the air blowing operation, and they are collected by a collecting device attached to the air blow cleaning and drying device, but the air blowing operation is performed in a sealed room. It is inevitable that some oil mist and dust will scatter around. In any case, unless the generated mists are processed efficiently, it can be said that it is difficult to make the work environment comfortable and to ensure the safety of the worker.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-179122 JP 2000-296305 A Japanese Patent Laid-Open No. 9-47617 Japanese Patent No. 3137601 Japanese Patent Laid-Open No. 10-277506
本発明の目的は、ほぼ密閉された加工室内で被加工物に付着する切削屑や切削液をエアブローにより除去すると共に加工時に発生するミストの捕集を行なう、保守管理の容易な工作機械におけるエアブロー及びミスト捕集装置を提供することにある。   It is an object of the present invention to remove air-blowing from cutting chips and cutting fluid adhering to a workpiece in a substantially sealed processing chamber, and to collect mist generated at the time of processing and to collect air blast in a machine tool with easy maintenance. And providing a mist collecting device.
前記目的を達成するために請求項1に記載した発明は、ほぼ密閉された加工室内で切削工具によって金属材料によりなる被加工物に穴あけ、ネジ切り、研削等の加工を施し、加工時に切削液から発生するミスト類を該加工室に付設されたミスト捕集装置により捕集するようにされた工作機械において、
前記切削工具が装着される主軸を支持する支持部にエアブロー装置のノズルを設け、前記ミスト捕集装置については、前記加工室に設けた捕集部から吸引される空気中のミスト類を分離させる分離タンクと、その分離タンクの排気側に連結された吸入手段とからなり、その分離タンクは、駆動手段により駆動回転される当該タンク内に設けられた主軸に、多数のブラシ片が放射状に突設された少なくとも一つの円盤型回転ブラシと伏せ皿形状の振り切り部材とを順に取付けて固定を施し、その振り切り部材の下流側に設けたサイクロンの排気口を前記吸入手段の吸込管に連結するように設けてなり、前記エアブロー装置のノズルから噴出する圧力エアによって被加工物に付着する切削屑や切削液を吹き飛ばして除去し、前記ミスト捕集装置によって前記捕集部から吸引される空気中のミスト類を分離タンク内で分離させるように構成したことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 is characterized in that a workpiece made of a metal material is subjected to machining such as drilling, threading, and grinding with a cutting tool in a substantially sealed machining chamber, In a machine tool adapted to collect mist generated from the mist collecting device attached to the processing chamber,
A nozzle of an air blow device is provided in a support portion that supports a spindle on which the cutting tool is mounted, and the mist collecting device separates mists in the air sucked from the collecting portion provided in the processing chamber. The separation tank comprises a separation tank and suction means connected to the exhaust side of the separation tank. The separation tank has a large number of brush pieces projecting radially on a main shaft provided in the tank driven and rotated by the drive means. At least one disk-shaped rotating brush and a flat plate-shaped swing-off member are sequentially attached and fixed, and a cyclone exhaust port provided downstream of the swing-off member is connected to the suction pipe of the suction means. The cutting dust and cutting fluid adhering to the workpiece are blown away by the pressure air ejected from the nozzle of the air blow device, and the mist collecting device is removed. Characterized by being configured to separate in a mist sheet separating tank in the air sucked from the collecting unit I.
同様の目的を達成するために請求項2に記載した発明は、請求項1に記載の工作機械におけるエアブロー及びミスト捕集装置において、前記分離タンクには、中心に開口部が形成された環状の隔壁板をタンク本体内に設けると共に当該隔壁板に入口側の円盤型回転ブラシを近接させるように配置し、前記サイクロンの外周部に沿うように螺旋形フィンを設け、そのサイクロンと円盤型回転ブラシとの間に螺旋形フィンを前記タンク本体の内周に沿うように設けられていることを特徴とするものである。   In order to achieve the same object, the invention described in claim 2 is an air blow and mist collecting device in a machine tool according to claim 1, wherein the separation tank has an annular shape with an opening formed in the center. A partition plate is provided in the tank body, and a disk-type rotary brush on the inlet side is disposed close to the partition plate, and a spiral fin is provided along the outer peripheral portion of the cyclone. The cyclone and the disk-type rotary brush A spiral fin is provided along the inner periphery of the tank body.
(請求項1の発明)
この工作機械におけるエアブロー及びミスト捕集装置は、ほぼ密閉された加工室内で被加工物に付着する切削屑や切削液をエアブローにより除去すると共に加工時に切削液から発生するミストの捕集を行なうことができる。従来の別途設備のエアブロー洗浄乾燥装置が不要となり、フィルター方式のミスト捕集装置において課題とされていたフィルターの目詰まりによる清掃を頻繁に行なう必要がないことから大変経済的であり、作業者及び工場内の環境の保護に大いに寄与する。加えて、本発明に係るミスト捕集装置は、円盤型回転ブラシの遠心力による叩き落し作用、振り切り部材の遠心力による振り切り作用、サイクロンによる空気流速の低下作用との相乗作用によりミスト類を効率的に分離・捕集することができ、保守管理が容易で低コストにて製造可能である。
(Invention of Claim 1)
The air blow and mist collecting device in this machine tool removes cutting waste and cutting fluid adhering to a work piece by air blow in a substantially sealed processing chamber and collects mist generated from the cutting fluid during processing. Can do. This eliminates the need for conventional air blow cleaning / drying equipment, and eliminates the need for frequent cleaning due to filter clogging, which was a problem with filter-type mist collectors. It greatly contributes to the protection of the environment in the factory. In addition, the mist collecting device according to the present invention efficiently uses mists by a synergistic effect of a slashing action by the centrifugal force of the disk-type rotating brush, a swinging action by the centrifugal force of the swinging member, and an air flow rate reducing action by the cyclone. Can be separated and collected, maintenance is easy, and manufacturing is possible at low cost.
(請求項2の発明)
この工作機械におけるエアブロー及びミスト捕集装置は、請求項1の発明に準ずるものであり、大量に発生するミスト類の捕集に適する構造としており、螺旋形フィンにより生ずる空気流の回転作用によりミスト類をタンク内面に付着しやすくするので、ミスト類の分離・捕集効率が向上する。
(Invention of Claim 2)
The air blow and mist collecting device in this machine tool is equivalent to the invention of claim 1 and has a structure suitable for collecting a large amount of mist, and the mist is produced by the rotational action of the air flow generated by the spiral fins. Since it is easy to adhere to the inner surface of the tank, the efficiency of separating and collecting mists is improved.
以下に、本発明の最良の形態例を図面に基づいて説明する。図1は本発明を適用した横型マシニングセンタの概要図、図2はエアブロー装置のノズルをマシニングセンタのクイル部に取り付けた状態を示す説明図、図3はエアブロー装置のルーツ式ブロワーの説明図、図4はミスト捕集装置の概要図である。   The best mode of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a schematic view of a horizontal machining center to which the present invention is applied, FIG. 2 is an explanatory view showing a state in which a nozzle of an air blowing device is attached to a quill part of the machining center, FIG. 3 is an explanatory view of a roots type blower of the air blowing device, FIG. FIG. 2 is a schematic view of a mist collecting device.
図1において、MCは本発明の工作機械におけるエアブロー及びミスト捕集装置を適用した横型マシニングセンタを示す。このマシニングセンタMCについては、ベッド1に前後方向に移動自在に設けられたコラム2の中心部に、上下及び左右方向に自動位置制御される支持部たるクイル部3を設け、そのクイル部3により回転自由に支持される主軸4にドリル等の切削工具15が自動的に装着されるようにされている。5はクイル部3の前面で主軸4の周囲に配設されたクーラント用ノズルである。ベッド1の一端側に配置されたガイド部6には、被加工物wを固定保持するための四面イケール8を設けたキャリッジ7が載せられていて、図示しない駆動手段によって該キャリッジ7を前後方向に移動自在に設けている。   In FIG. 1, MC indicates a horizontal machining center to which an air blow and mist collecting device in a machine tool of the present invention is applied. In this machining center MC, a quill portion 3 is provided at the center of a column 2 provided on the bed 1 so as to be movable in the front-rear direction. The quill portion 3 is automatically supported in the vertical and horizontal directions. A cutting tool 15 such as a drill is automatically mounted on the spindle 4 that is freely supported. A coolant nozzle 5 is disposed around the main shaft 4 on the front surface of the quill unit 3. A carriage 7 provided with a four-sided scale 8 for fixing and holding the workpiece w is placed on the guide portion 6 disposed on one end side of the bed 1, and the carriage 7 is moved in the front-rear direction by driving means (not shown). It can be moved freely.
10は昇降自在な開閉扉11を備えた加工室である。この加工室10は、上記ベッド1、コラム2及び被加工物wを加工する際に所定位置にセットされるキャリッジ7等を収容する内部空間12をほぼ密閉状に設けている。13は加工室10の天部に設けられたミスト類を吸引するためのフード形状の捕集部である。   Reference numeral 10 denotes a processing chamber provided with an openable / closable door 11. The processing chamber 10 is provided with an inner space 12 that contains a carriage 7 and the like that are set at predetermined positions when the bed 1, the column 2, and the workpiece w are processed. Reference numeral 13 denotes a hood-shaped collection unit for sucking mists provided at the top of the processing chamber 10.
エアブロー装置20のノズル本体21は、前記クイル部3にバンド型固定具22によって取付けられている。図2に示すように、そのノズル本体21の前部21aの二箇所には、多くの風量を噴出させる大径穴用ノズル23が先端に設けられたフレキシブル管22を夫々接続している。また、ノズル本体21の前部21aから横下方に延びる管部21bの先端には、高い圧力のエアを噴出させる小径穴・深溝用ノズル24を一体に設けている。   The nozzle body 21 of the air blow device 20 is attached to the quill portion 3 by a band-type fixture 22. As shown in FIG. 2, a flexible tube 22 provided with a large-diameter hole nozzle 23 for ejecting a large amount of air flow is connected to two portions of the front portion 21a of the nozzle body 21 respectively. In addition, a small diameter hole / deep groove nozzle 24 for ejecting high-pressure air is integrally provided at the tip of a tube portion 21b extending laterally downward from the front portion 21a of the nozzle body 21.
上記ノズル本体21の接続口21cは、加工室10の外側に適宜配置されるルーツ式ブロワー27の吐出口28とエア供給ホース26を介して接続されている。そのルーツ式ブロワー27については、圧力:30〜40kPa、空気量:毎分約4〜6mの性能を持つものが好ましい。そのエア供給ホース26については、加工室10の天部又は側部から加工室10内へ導入するように設けるものとする。 The connection port 21 c of the nozzle body 21 is connected to the discharge port 28 of a roots blower 27 that is appropriately disposed outside the processing chamber 10 via an air supply hose 26. As for the roots type blower 27, it is preferable to have a pressure of 30 to 40 kPa and an air amount of about 4 to 6 m 3 per minute. The air supply hose 26 is provided so as to be introduced into the processing chamber 10 from the top or side of the processing chamber 10.
しかして、大径穴用ノズル23、小径穴・深溝用ノズル24から噴出する圧力エアによって被加工物に付着する切削屑や切削液を吹き飛ばして除去すると共に被加工物の表面の乾燥を施すことができるエアブロー装置20が構成される。   Thus, the cutting air and the cutting fluid adhering to the workpiece are blown off by the pressure air ejected from the large diameter hole nozzle 23 and the small diameter hole / deep groove nozzle 24 and the surface of the workpiece is dried. An air blow device 20 capable of performing
ミスト捕集装置30は、前記加工室10に設けた捕集部13から吸引される空気中のミスト類を分離させる分離タンク31と、その分離タンクの排気側に連結された吸入手段としてのターボファン60とからなる。   The mist collection device 30 includes a separation tank 31 for separating mists in the air sucked from the collection unit 13 provided in the processing chamber 10 and a turbo as suction means connected to the exhaust side of the separation tank. It consists of a fan 60.
図4において、分離タンク31の円筒形状のタンク本体32は、支持脚33により縦向きに設けられ、内部を上方の導入室34と下方の分離室36とに区画されている。その導入室34と分離室36とは、中間胴37を介して連結されている。その中間胴37の上口には、後記円盤型回転ブラシ45の外径寸法よりもやや小さい寸法の開口部38aが中心に形成された隔壁板38を設けている。その導入室34の胴部には前記捕集部13の配管13aに接続される吸込口35を設け、導入室34の上口に蓋39を取り付けている。
なお、上記タンク本体32の導入室34、分離室36及び中間胴37については、半割り型構造とすることもできる。
In FIG. 4, the cylindrical tank body 32 of the separation tank 31 is provided vertically by support legs 33, and the inside is partitioned into an upper introduction chamber 34 and a lower separation chamber 36. The introduction chamber 34 and the separation chamber 36 are connected via an intermediate cylinder 37. A partition plate 38 having an opening 38a having a size slightly smaller than the outer diameter of the disk-type rotary brush 45, which will be described later, is provided at the upper opening of the intermediate body 37. A suction port 35 connected to the pipe 13 a of the collection unit 13 is provided in the body portion of the introduction chamber 34, and a lid 39 is attached to the upper port of the introduction chamber 34.
Note that the introduction chamber 34, the separation chamber 36, and the intermediate cylinder 37 of the tank body 32 may have a halved structure.
導入室34の中心部には、蓋39の下面に取り付けた軸受け部材40に主軸41を挿入して当該主軸41を鉛直状に支持するように設けている。その主軸41は、蓋39の上に設置した駆動手段としてのモータ装置42の出力軸を兼用する構造とされている。その主軸41の先端側41aには、9個の円盤型回転ブラシ45を順に挿入してから座金49を介して伏せ皿形状の振り切り部材50を嵌め、そのネジ軸41bに螺合したナット51を締付けることによりそれらの固定を施している。その振り切り部材50は、ミスト類をタンク本体32の内面に付着させ易くするために設けられている。   At the center of the introduction chamber 34, a main shaft 41 is inserted into a bearing member 40 attached to the lower surface of the lid 39 so that the main shaft 41 is supported vertically. The main shaft 41 has a structure that also serves as an output shaft of a motor device 42 as driving means installed on the lid 39. Nine disc-shaped rotary brushes 45 are sequentially inserted into the front end side 41a of the main shaft 41, and then a turn-off plate-shaped swing-off member 50 is fitted through a washer 49, and a nut 51 screwed into the screw shaft 41b is fitted. They are fixed by tightening. The swing-off member 50 is provided so that mists can be easily attached to the inner surface of the tank main body 32.
円盤型回転ブラシ45は、前記主軸41に装着するための軸穴を形成した固定部46の外周に多数のブラシ片47が放射状に突設されており、外径寸法:約250mm、厚さ寸法:約30mmに設けられている。そのブラシ片47については、線径:約0.3mm、長さ:約60mmの硬質スチール又はステンレスを用いる。   The disk-type rotating brush 45 has a large number of brush pieces 47 projecting radially on the outer periphery of a fixed portion 46 in which a shaft hole for mounting on the main shaft 41 is formed, and has an outer diameter dimension of about 250 mm and a thickness dimension. : Provided at about 30 mm. For the brush piece 47, hard steel or stainless steel having a wire diameter of about 0.3 mm and a length of about 60 mm is used.
分離室36の中心部には、下方に向かってラッパ形状に拡がるように形成されたサイクロン52を設けている。53はサイクロン52の拡径された外周部に沿うように2箇所に対称的に設けられた螺旋形フィンである。このフィン53は、分離室36に流入する空気の回転作用によりミスト類をタンク本体32の内面に付着させ易くするために設けられている。   A cyclone 52 is provided at the center of the separation chamber 36 so as to expand downward in a trumpet shape. Reference numeral 53 denotes a spiral fin provided symmetrically at two locations along the outer peripheral portion of the cyclone 52 whose diameter has been expanded. The fins 53 are provided to make it easier for mists to adhere to the inner surface of the tank body 32 by the rotational action of the air flowing into the separation chamber 36.
上記円盤型回転ブラシ45の中の最下部に位置する円盤型回転ブラシ45とサイクロン52との間には、タンク本体32の内側に沿うように螺旋形フィン55を設けている。このフィン55は、タンク本体32の内周長さの半分程度の長さに設けられている。   A spiral fin 55 is provided along the inner side of the tank body 32 between the disc-type rotary brush 45 located at the lowermost portion of the disc-type rotary brush 45 and the cyclone 52. The fins 55 are provided with a length that is about half of the inner peripheral length of the tank body 32.
前記導入室34の内部上方には、注水装置56のノズル57を配置する。そして、その注水装置56を自動又は手動により作動させて該ノズル57から噴出する冷却水又は洗浄液を円盤型回転ブラシ45のブラシ片47に吹き付けることにより、回転ブラシ45にミスト類を付着させて分離・除去を促進させると共に導入室34に流入する空気の温度を低下させるように設けられている。   A nozzle 57 of a water injection device 56 is disposed above the inside of the introduction chamber 34. Then, the water injection device 56 is operated automatically or manually to spray cooling water or cleaning liquid ejected from the nozzle 57 onto the brush piece 47 of the disk-type rotary brush 45, thereby attaching mists to the rotary brush 45 and separating them. -It is provided so as to promote the removal and to reduce the temperature of the air flowing into the introduction chamber 34.
サイクロン52の排気口52bには、図4に示すように、ターボファン60の吸込管60aが連結されている。61はターボファン60の駆動モータである。63はターボファン60の排気管60bに取付けられたデミスター装置である。このデミスター装置63により最終的に除去されるミスト類は、ドレンパイプ64から外部へ適時に排出することができるように設けられている。   As shown in FIG. 4, a suction pipe 60 a of a turbo fan 60 is connected to the exhaust port 52 b of the cyclone 52. Reference numeral 61 denotes a drive motor for the turbo fan 60. Reference numeral 63 denotes a demister device attached to the exhaust pipe 60 b of the turbofan 60. The mist finally removed by the demister device 63 is provided so that it can be discharged from the drain pipe 64 to the outside in a timely manner.
66はタンク本体32の下部に設けられるトラップ形の排出管である。その排出管66には、ドレンコック67を介して排出管68を接続する。
以上により、ミスト捕集装置30が構成される。
Reference numeral 66 denotes a trap-shaped discharge pipe provided at the lower portion of the tank body 32. A discharge pipe 68 is connected to the discharge pipe 66 via a drain cock 67.
The mist collecting device 30 is configured as described above.
つぎに、本発明の工作機械におけるエアブロー及びミスト捕集装置を図1に示す横型マシニングセンタMCに適用した場合の作動について説明する。
(1)マシニングセンタMCの加工室10において、切削工具15によって被加工物wに穴あけ加工が施される際に被加工物wに付着する切削屑や切削液は、エアブロー装置20の大径穴用ノズル23、小径穴・深溝用ノズル24から噴出する圧力エアによって吹き飛ばされて除去される。被加工物wに付着した洗浄液はミストとなって周囲に飛散する。
(2)ミスト捕集装置30の運転による負圧作用によって、(1)で発生したミストは、捕集部13から周囲の空気と一緒に分離タンク31内に吸い込まれる。
(3)分離タンク31では、モータ装置42により円盤型回転ブラシ45が毎分100〜1000回転の範囲内の回転数で回転作動している。導入室34に吸い込まれた空気は、回転ブラシ45及び振り切り部材50の遠心力作用によってタンク本体32の内面に叩きつけられるようにされ、ミストが空気から分離されて降下する。
(4)ついで、分離室36に流入した空気は、サイクロン52によって一旦流速を低下させて排気口52bから流出する。
(5)吸入された空気から分離されたミストは分離室36の下部に溜まり、ドレンコック67を適時に開放することにより外部へ排出される。
(6)分離室36から流出する乾燥した空気は、ターボファン60からデミスター装置63を通って大気側へ排出される。
Next, the operation when the air blow and mist collecting device in the machine tool of the present invention is applied to the horizontal machining center MC shown in FIG. 1 will be described.
(1) In the machining chamber 10 of the machining center MC, the cutting waste and the cutting fluid adhering to the workpiece w when the workpiece w is drilled by the cutting tool 15 are used for large-diameter holes of the air blow device 20. It is blown off by the pressure air ejected from the nozzle 23 and the nozzle 24 for the small diameter hole / deep groove. The cleaning liquid adhering to the workpiece w becomes mist and scatters around.
(2) The mist generated in (1) due to the negative pressure action caused by the operation of the mist collecting device 30 is sucked into the separation tank 31 together with the surrounding air from the collecting unit 13.
(3) In the separation tank 31, the disk-type rotating brush 45 is rotated by the motor device 42 at a rotation speed within a range of 100 to 1000 rotations per minute. The air sucked into the introduction chamber 34 is made to strike the inner surface of the tank body 32 by the centrifugal force action of the rotary brush 45 and the swing-off member 50, and the mist is separated from the air and descends.
(4) Next, the air that has flowed into the separation chamber 36 once decreases the flow velocity by the cyclone 52 and flows out from the exhaust port 52b.
(5) The mist separated from the sucked air is accumulated in the lower part of the separation chamber 36 and discharged to the outside by opening the drain cock 67 in a timely manner.
(6) The dried air flowing out from the separation chamber 36 is discharged from the turbo fan 60 to the atmosphere side through the demister device 63.
以上に述べた通り、この工作機械におけるエアブロー及びミスト捕集装置は、工作機械の密閉された加工室内で被加工物に付着する切削屑や切削液をエアブローにより除去すると共に加工時に切削液から発生するミストの捕集を行なうことができる。加えて、従来の別途設備のエアブロー洗浄乾燥装置が不要となり、フィルター方式のミスト捕集装置において課題とされていたフィルターの目詰まりによる清掃を頻繁に行なう必要がないことから、大変経済的である。   As described above, the air blow and mist collecting device in this machine tool removes cutting waste and cutting fluid adhering to the work piece by air blow in the sealed processing chamber of the machine tool and generates from the cutting fluid during machining. You can collect mist. In addition, the conventional air blow cleaning / drying device is not required, and it is very economical because it is not necessary to frequently perform cleaning due to clogging of the filter, which has been a problem in the filter type mist collecting device. .
本発明を適用した横型マシニングセンタの概要図Overview of a horizontal machining center to which the present invention is applied エアブロー装置のノズルをマシニングセンタのクイル部に取り付けた状態を示す説明図Explanatory drawing which shows the state which attached the nozzle of the air blow device to the quill part of the machining center エアブロー装置のルーツ式ブロワーの説明図Illustration of the root blower of the air blower ミスト捕集装置の概要図Schematic diagram of mist collector
符号の説明Explanation of symbols
MC・・・マシニングセンタ(工作機械)
10・・・加工室
13・・・捕集部
15・・・切削工具
w・・・被加工物
20・・・エアブロー装置
23・・・大径穴用ノズル
24・・・小径穴・深溝用ノズル
30・・・ミスト捕集装置
31・・・分離タンク
32・・・タンク本体
34・・・導入室
36・・・分離室
38・・・隔壁板
41・・・主軸
42・・・モータ装置(駆動手段)
45・・・円盤型回転ブラシ
50・・・振り切り部材
52・・・サイクロン
60・・・ターボファン(吸入手段)
MC: Machining center (machine tool)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Processing chamber 13 ... Collection part 15 ... Cutting tool w ... Workpiece 20 ... Air blow apparatus 23 ... Large diameter hole nozzle 24 ... Small diameter hole, deep groove use Nozzle 30 ... Mist collecting device 31 ... Separation tank 32 ... Tank body 34 ... Introduction chamber 36 ... Separation chamber 38 ... Partition plate 41 ... Main shaft 42 ... Motor device (Driving means)
45... Disc type rotating brush 50... Swinging member 52... Cyclone 60 .. turbofan (suction means)

Claims (2)

  1. ほぼ密閉された加工室内で切削工具によって金属材料によりなる被加工物に穴あけ、ネジ切り、研削等の加工を施し、加工時に切削液から発生するミスト類を該加工室に付設されたミスト捕集装置により捕集するようにされた工作機械において、
    前記切削工具が装着される主軸を支持する支持部にエアブロー装置のノズルを設け、
    前記ミスト捕集装置については、前記加工室に設けた捕集部から吸引される空気中のミスト類を分離させる分離タンクと、その分離タンクの排気側に連結された吸入手段とからなり、その分離タンクは、駆動手段により駆動回転される当該タンク内に設けられた主軸に、多数のブラシ片が放射状に突設された少なくとも一つの円盤型回転ブラシと伏せ皿形状の振り切り部材とを順に取付けて固定を施し、その振り切り部材の下流側に設けたサイクロンの排気口を前記吸入手段の吸込管に連結するように設けてなり、
    前記エアブロー装置のノズルから噴出する圧力エアによって被加工物に付着する切削屑や切削液を吹き飛ばして除去し、前記ミスト捕集装置によって前記捕集部から吸引される空気中のミスト類を分離タンク内で分離させるように構成したことを特徴とする工作機械におけるエアブロー及びミスト捕集装置。
    In a nearly sealed processing chamber, a workpiece made of a metal material is drilled, threaded, ground, etc. processed by a cutting tool, and mist generated from the cutting fluid during processing is collected in the processing chamber. In machine tools that are adapted to be collected by equipment,
    A nozzle of an air blow device is provided in a support portion that supports a spindle on which the cutting tool is mounted,
    The mist collecting device includes a separation tank that separates mists in the air sucked from a collecting unit provided in the processing chamber, and suction means connected to an exhaust side of the separation tank, In the separation tank, at least one disk-shaped rotating brush with a large number of brush pieces projecting radially and a swing-off plate-shaped swing-off member are sequentially attached to a main shaft provided in the tank driven and rotated by a driving means. The cyclone exhaust port provided on the downstream side of the swing-off member is connected to the suction pipe of the suction means,
    The cutting air and cutting fluid adhering to the workpiece are blown off by the pressure air ejected from the nozzle of the air blowing device, and the mists in the air sucked from the collecting portion by the mist collecting device are separated from the tank. An air blow and mist collecting device in a machine tool characterized by being configured to be separated in a machine tool.
  2. 前記分離タンクには、中心に開口部が形成された環状の隔壁板をタンク本体内に設けると共に当該隔壁板に入口側の円盤型回転ブラシを近接させるように配置し、前記サイクロンの外周部に沿うように螺旋形フィンを設け、そのサイクロンと円盤型回転ブラシとの間に螺旋形フィンを前記タンク本体の内周に沿うように設けられていることを特徴とする請求項1に記載の工作機械におけるエアブロー及びミスト捕集装置。
    In the separation tank, an annular partition plate having an opening at the center is provided in the tank body, and a disk-type rotary brush on the inlet side is disposed close to the partition plate, and is disposed on the outer periphery of the cyclone. 2. The machine tool according to claim 1, wherein a spiral fin is provided so as to extend along the inner periphery of the tank body between the cyclone and the disk-type rotary brush. Air blower and mist collector in machinery.
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