JP2006305704A

JP2006305704A - 切り屑除去方法

Info

Publication number: JP2006305704A
Application number: JP2005133766A
Authority: JP
Inventors: Isao Ueno; 勇夫植野; Haruhide Tsunoda; 春秀角田; Satoshi Matsuo; 智松尾
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-05-02
Filing date: 2005-05-02
Publication date: 2006-11-09

Abstract

【課題】多種類の被加工物に対して共通に適用でき、かつ、切り屑除去の自動化が容易になる切り屑除去方法を提供することを目的とする。
【解決手段】機械加工後の切り屑１２が付着したねじ切りまたは穴明け加工の工具１１を、機械加工時における回転方向と逆の方向に回転させた状態で、取り付け金具１６に取り付けられたゴム板からなり弾性変形する切り屑除去部材８表面に押し付けることにより、上記工具に付着した切り屑１２を除去するものである。
【選択図】図３

Description

本発明は、機械加工時にタップ、ドリル等の工具に付着した切り屑を自動で除去することができる切り屑除去方法に関するものである。

従来、機械加工時にタップ、ドリル等の工具に付着した切り屑は、作業者が機械加工の状況を監視しながら機械の運転を止めて手工具で除去しており、機械加工効率が悪化するという状況にあった。

このような状況において、例えば、特許文献１には、刃溝を有するタップやドリル等の工具に巻き付く切り屑を自動的に排除するために、タップやドリルの外周面とタップやドリルによる被加工物の切り屑が排出される排出口に近接し、タップやドリルに対して相対的に回転する切り刃を備えた切り屑排除装置が開示されている。

この切り屑排除装置は被加工物に装着し、タップやドリルの刃溝のエッジ部と切り刃との交差により切り屑を切断するものである。

特開昭５４−１０５３８１号公報（第２頁、第１図−第４図）

上記特許文献１に記載の切り屑排除装置では、切り刃を被加工物に装着することが必要であり、また、被加工物の大きさ形状等に応じて装着のための手段を講じることが必要になり、多種類の切り刃を準備しておく、あるいは、被加工物に対応して切り刃の製作をすることが必要になるという問題があった。

本発明は、上記のような従来の切り屑排除装置の問題を解決するためになされたものであり、多種類の被加工物に対して共通に適用でき、かつ、切り屑除去の自動化が容易になる切り屑除去方法を提供することを目的とする。

本発明に係る切り屑除去方法は、機械加工後の切り屑が付着したねじ切りまたは穴明け加工の工具を、上記機械加工時における回転方向と逆の方向に回転させて、表面がゴムであり弾性変形する切り屑除去部材表面の上記ゴムに押し付けることにより、上記工具に付着した切り屑を除去する工程を備えたものである。

また、ねじ切りまたは穴明け機械加工の工具を工具保持具に取り付け、中心に貫通する孔を有する円錐台形状の部材を、上記円錐台形状の部材端部の外径の大きい方が上記工具保持具側となるように上記工具を上記孔に挿入して、上記工具に固定する第１の工程、上記第１の工程で得られた上記円錐台形状の部材が固定された工具で上記機械加工を実施する第２の工程、上記機械加工時の回転方向と逆の方向に上記円錐台形状の部材が固定された上記工具を回転させて上記機械加工によって上記工具に付着した切り屑に遠心力を与えて上記工具に付着した切り屑を除去する第３の工程を備えたものである。

本発明に係る切り屑除去方法によれば、多種類の被加工品に対して共通に適用できる切り屑除去装置を提供するとともに、ねじ切り加工や穴明け加工における切り屑除去の自動化を容易にすることができる。

実施の形態１．
図１は、本発明に係る切り屑除去方法の実施の形態１を説明する平面図であり、加工機械に切り屑除去装置を装着した状態を示している。図２は、図１の側面図、図３は、切り屑除去装置の装着部を拡大して示す平面図、図４は、図３の側面図である。

図１及び図２に示したように、加工機械は、回転機構を有する加工テーブル１、加工部品６を固定するためのバイス治具５、バイス治具の一方（上側）を上下動できるように支持し加工テーブル１上に固定された治具２、バイス治具５を上下方向に駆動するバイス治具駆動機構７、治具２に取り付けられた切り屑除去装置３を備えている。

図３及び図４に示したように、切り屑除去装置３は、ゴム板からなる切り屑除去部材８、切り屑除去部材８を保持する取り付け金具１６、取り付け金具１６に切り屑除去部材８を固定する第１の固定ボルト１０を備え、取り付け金具１６は第２の固定ボルト９で加工機械の治具２に取り付けられている。また、切り屑除去部材８は取り付け金具１６の辺のうちの加工機械の外側に位置する２辺の少なくとも１辺から１０ｍｍ程度はみ出すように取り付け金具１６に固定されている。また、図１に示したように、各取り付け金具１６は加工機械の加工中心から一定の距離４で加工の支障にならず、また、加工中の切削油や切り屑が付着せず、テーブル１が回転したときに回転対称の位置にあるように取り付けられている。

図３及び図４において、機械加工の後、切り屑１２が付着したタップやドリル等の工具１１を機械加工時の回転方向と反対の方向に回転させながら切り屑除去部材８に押し付けることにより強制的に工具１１から切り屑１２を離脱させることができる。

図５は、切り屑除去部材８としてゴム板を用いた場合の作用を説明するための断面図である。切り屑除去部材８として弾性力を有するゴム板を用いることにより、図５（ａ）に示したように、切り屑除去部材８に切り屑１２が付着した工具１１が押し付けられたときに、切り屑除去部材８が弾性変形するので、工具１１を切り屑除去部材８に強く押し付けても工具１１を破損させることがない。また、工具１１の刃部を摩耗させることもない。また、図５（ｂ）に示したように、工具１１と切り屑除去部材８との接触面積（特に、刃溝内部にくい込むことによる接触面積）が増えて切り屑１２が除去されやすくなる。

切り屑除去部材８のゴム板としては、ゴム板単体のものに限られるものではなく、弾性変形する薄鋼板等の板、弾性変形するワイヤブラシ、あるいは弾性変形する網板に薄板状のゴムを貼り付けたもの、ゴム板の中心層に弾性を有する金属板、金属の網板等が埋め込まれたもの等種々の材料を用いることができる。要は、切り屑除去部材８は、切り屑が付着した工具１１を押し付ける面がゴムであって、工具１１を押し付けた時に弾性変形する部材であればよい。

図６は、本実施の形態１の切り屑除去方法における加工動作プログロムを示すフローチャートであり、コンピュータによって、下記Ｓ１〜Ｓ３のプログラムが自動的に実行される。

機械加工のプログラムが開始されると、工具は加工の中心位置までＸ，Ｙ，Ｚ軸移動プログラムによって移動され（Ｓ１）、加工プログラムによってねじ切り加工、穴空け加工等の加工が施され（Ｓ２）、工具は、切り屑除去動作プログラムによって切り屑除去部材８の押し付け面までＸ，Ｙ，Ｚ軸移動され、加工方向と逆方向に回転された状態でＹ軸方向に上下され（Ｓ３）、加工終了までＳ１〜Ｓ３の動作プログラムが繰り返される。

本実施の形態１の切り屑除去装置によれば、多種類の被加工物に対して共通に適用できる切り屑除去装置が得られるとともに、ねじ切り加工や穴明け加工における切り屑除去の自動化が容易になる。

また、工具の移動プログラム、工具による被加工品の加工プログラム、切り屑を除去する切り屑除去動作プログラムをコンピュータに実行させることにより、切り屑除去を自動化することができる。

実施の形態２．
図７は、本発明に係る切り屑除去方法の実施の形態２を説明する側面図である。図７に示したように、本実施の形態２の切り屑除去装置１４は中心に貫通する孔を有する円錐台の形状を有し、工具保持具１３側における屑除去装置１４端部の外径が大きくなるように工具１１の先端側から工具１１を屑除去装置１４の孔に挿入し、切り屑除去装置１４は固定ボルト１５で工具１１に固定される。

図８は、加工プログラム実施中における切り屑１２の状態を示す側面図であり、同図に示したように、切り屑１２は切り屑除去装置１４円錐台の壁面に沿って押し広げられる。押し広げられた切り屑１２には、機械加工後に、機械加工時の回転方向と反対方向に工具を高速逆回転（例えば、２６００回転／分）することによって遠心力が加えられて切り屑１２は工具から除去される。

加工プログラム（工具を加工中心へ移動し、機械加工を実施するプログラム）、切り屑除去動作プログラムをコンピュータで実行することにより、全加工工程終了までの切り屑除去を自動化することができる。

図９は、切り屑除去装置１４の取り付け位置及び円錐面の傾斜角度を説明する側面図である。工具１１に切り屑除去装置１４を取り付ける際の、最終加工位置における切り屑除去装置１４の小径側先端位置と加工部品６との距離Ｓは５〜１５ｍｍの範囲とすることによって逆回転による除去効果を大きくすることができる。

また、切り屑除去装置１４の円錐の傾斜角度Ｍは、４０〜７０゜の範囲とすることによって切り屑１２を押し広げる効果を大きくすることができる。

また、切り屑除去装置１４の材料としては、鋼等の金属、工業用プラスチック等の樹脂、ゴム等を用いることができる。

本実施の形態２の切り屑除去装置によれば、多種類の被加工物に対して共通に適用できる切り屑除去装置を提供するとともに、ねじ切り加工や穴明け加工における切り屑除去の自動化が容易になる。

また、工具の移動プログラム、工具による被加工品の加工プログラム及び切り屑を除去する切り屑除去動作プログラムをコンピュータに実行させることにより、切り屑除去を自動化することができる。

本発明に係る切り屑除去装置は、機械加工時にタップ、ドリル等の工具に付着した切り屑を自動で除去することに利用できる。

本発明に係る切り屑除去方法の実施の形態１を説明する平面図である。図１の側面図である。切り屑除去装置の装着部を拡大して示す平面図である。図３の側面図である。切り屑除去部材８としてゴム板を用いた場合の作用を説明するための断面図である。実施の形態１の切り屑除去装置を用いた加工動作プログロムを示すフローチャートである。本発明に係る切り屑除去方法の実施の形態２を説明する側面図である。加工プログラム実施中における切り屑１２の状態を示す側面図である。屑除去装置の取り付け位置及び円錐角度を説明する側面図である。

符号の説明

１テーブル、２治具、３，１４切り屑除去装置、
４加工テーブル中心からの距離、５バイス治具、６加工部品、
７バイス治具駆動機構、８切り屑除去部材、９第２の固定ボルト、
１０第１の固定ボルト、１１工具、１２切り屑、１３工具保持具、
１５固定ボルト、１６取り付け金具。

Claims

機械加工後の切り屑が付着したねじ切りまたは穴明け加工の工具を、上記機械加工時における回転方向と逆の方向に回転させて、表面がゴムであり弾性変形する切り屑除去部材表面の上記ゴムに押し付けることにより、上記工具に付着した切り屑を除去する工程を備えたことを特徴とする切り屑除去方法。
上記工具を加工中心位置まで移動させるＸ，Ｙ，Ｚ軸移動プログラム、上記機械加工を実施する加工プログラム及び上記切り屑を除去する工程を実施する切り屑除去動作プログラムを順次コンピュータにより実行することを特徴とする請求項１記載の切り屑除去方法。
ねじ切りまたは穴明け機械加工の工具を工具保持具に取り付け、中心に貫通する孔を有する円錐台形状の部材を、上記円錐台形状の部材端部の外径の大きい方が上記工具保持具側となるように上記工具を上記孔に挿入して、上記工具に固定する第１の工程、上記第１の工程で得られた上記円錐台形状の部材が固定された工具で上記機械加工を実施する第２の工程、上記機械加工時の回転方向と逆の方向に上記円錐台形状の部材が固定された上記工具を回転させて上記機械加工によって上記工具に付着した切り屑に遠心力を与えて上記工具に付着した切り屑を除去する第３の工程を備えたことを特徴とする切り屑除去方法。
上記第１の工程の後、上記工具を加工中心位置まで移動させるＸ，Ｙ，Ｚ軸移動プログラム、上記第２の工程の機械加工を実施する加工プログラム及び上記第３の工程の切り屑除去動作プログラムを順次コンピュータにより実行することを特徴とする請求項３記載の切り屑除去方法。
円錐台形状の部材の円錐の傾斜角度は、４０〜７０゜の範囲であることを特徴とする請求項３記載の切り屑除去方法。