JP2007326154A - 工作機械の切粉回収装置 - Google Patents

Abstract

【課題】網目状の切粉受けから切粉を簡単に除去することができ、かつ切粉受けの網目の詰まりも除去できる切粉回収装置を提供する。
【解決手段】クーラントタンク１の上部に切粉受け２を配置する。切粉受け２は平坦な板部材で構成された切粉集積部と該切粉集積部に連接され上方に傾斜した網目部２１を備える。切粉の混ざったクーラントは、網目部２１の上方より矢印Ａに示すように注ぎ込まれる。切粉は網目部２１に引っ掛かり捕捉され、クーラントのみがクーラントタンクに回収される。ノズル３ａで網目部に向かってクーラントを噴射することによって切粉を切粉集積部に押し出す。切粉集積部に集積された切粉は、該切粉集積部が平坦な板部材であるから、取り出しが簡単で容易である。
【選択図】図３

Description

本発明は、工作機械において、切削加工によって生じる切粉を回収する切粉回収装置に関する。

工作機械においては、被加工物を工具で切削加工する際、切粉が発生する。この切粉を除去するために、さらには、切削加工により熱上昇する工具を冷却するためにクーラントを被加工物が切削されている加工部に噴射している。
加工部に供給されたクーラントは工作機械の加工部の下部に配置されたクーラント受けを介してクーラントタンクに回収される。この回収されたクーラントは再び、加工部に供給され、循環して使用されることになる。

このクーラントの循環サイクルにおいて、クーラントは混ざりあった切粉を除去した上でクーラントタンクに戻されるが、クーラントから切粉を除去する方法として、網目状部材を有する切粉受けに、切粉が混ざったクーラントを通すことによって、切粉のみを該切粉受け上に残し、クーラントと分離する方法がよく使用されている。例えば、加工部に供給され切粉の混ざったクーラントが集められ、切粉受けとしての網状の容器を通してクーラントタンクに回収することによって、切粉を網状の容器内に収集し、その後この網状の容器を反転させることによって該容器から切粉を排除するようにした切削屑収集装置が知られている（特許文献１参照）。

実開昭６１−１３４４号公報

循環使用されるクーラントの流れをよくするには、切粉受けの上に溜まった切粉をこまめに除去することが望ましい。しかし、切粉が混ざったクーラントを網目状の切粉受けに通すことによって、この網目状の切粉受けに切粉を収集する方式では、堆積した切粉を除去するとき切粉が網目に引っ掛かりやすく、除去に時間を要していた。
例えば、上述した特許文献１に記載されたような切削屑収集装置においても、網状の容器を反転させて切粉を該容器から排除させても、切粉を十分に排除できず、切粉が網目に詰まり、目詰まりが生じた状態を解消することが難しい。目詰まりが生じると、クーラントがこの網目状の切粉受け部をスムースに通過することが難しくなり、切粉受けからクーラントが溢れ出て、クーラントタンクに回収されるようなことになれば、クーラントタンク内のクーラントにも切粉が含まれることになり問題である。

そこで、本発明は、網目状の切粉受けから切粉を簡単に除去することができ、かつ切粉受けの網目の詰まりも除去できる切粉回収装置を提供することにある。

本発明は、ワーク加工時に発生する切粉を回収する工作機械の切粉回収装置において、
平坦な板状部材からなる切粉集積部と該切粉集積部に連接され上向きに傾斜した網目部からなる底面を有し、上方が開口した切粉受けと、該切粉受けの網目部の外側から切粉受けの内部に向けてクーラントを噴射するノズルとを有することを特徴とするものである。切粉の混ざったクーラントを網目部に通すことによってクーラントと切粉を分離し、この網目部に堆積した切粉をノズルから噴射するクーラントで切粉集積部に集め、切粉の除去を容易とする。又、前記切粉集積部の平坦な板状部材の上面に、前記切粉集積部と網目部との連結線の方向で、かつ、前記切粉集積部の平坦な板状部材の上面に向けて一方の側から他方の側へクーラントを噴射する切粉収集用のノズルを設けることによって、切粉を１つの箇所に集めることができるようにした。そして、前記切粉集積部の切粉収集用のノズルが配置された側と対向する側には、切粉溜まり部を形成した。又は前記切粉集積部に、開閉可能な切粉取り出し用の穴を形成し、この穴から切粉を取り出すようにした。

網目部によって切粉はクーラントと分離され、かつ切粉収集部の平坦な板部材状に収集されることから、この切粉の取り出しが容易となる。しかも、網目部の外から内側にクーラントを噴射して、切粉を網目部から取り除き切粉収集部に移送させるものであるから、網目の目詰まりも解除できるものである。

以下、本発明の一実施形態を図面と共に説明する。
図１は、本発明の切粉回収装置が取り付けられた工作機械の概要図である。
図１において、符号３は、主軸ヘッドであり、該主軸ヘッド３の先端には工具４が装着され、該工具４によって被加工物のワーク５を切削加工する。この工具４によりワーク５を加工する加工部の下方には、クーラント受け６が設けられ、該クーラント受け６の底には、切粉の混ざったクーラントを切粉受け２に導く傾斜溝６ａが形成されている。切粉受け２の下方には、クーラントを回収し蓄積するクーラント回収部としてのクーラントタンク１が設けられている。なお、符号７は、クーラントが外部に飛散することを防止するスプラッシュガードである。

図示しないポンプでクーラントタンク１のクーラントを汲み上げ、図示しないノズル等を介してクーラントを工具４とワーク５の加工部等に噴射し、工具及びワークを冷却する。切削加工によって生じた切粉はクーラントに混ざり、この切粉が混ざったクーラントは、クーラント受け６、及び切粉受け２を介してクーラントタンク１に回収される。この回収過程で切粉は切粉受け２によってクーラントから分離させる。
このクーラントの循環、及びクーラントからの切粉の分離、収集は、従来と同じであり、本発明は、切粉受けに改良が加えられた切粉回収装置である。

図２は、本実施形態の切粉回収装置の切粉受け２の説明図である。図２（ａ）は切粉受け２の平面図、図２（ｂ）は正面図、図２（ｃ）は側面図である。
切粉受け２は、その中央部に設けられ、平坦な板部材で構成された切粉集積部２２と、該切粉集積部２２の両側に接続配置された網目部２１からなる底面を有し、上方が開口された構成とされている。この網目部２１は傾斜しており、中央部の平坦な板部材の切粉集積部２２との接続部が一番下方の位置となり、該位置から上方に向かって傾斜した網目の傾斜面を形成している。切粉集積部２２の接続位置以外の周囲には壁部材２４が設けられている。

切粉集積部２２は、両側の網目部２１の部分よりさらに前方に突出し、その先端は上方に折り返された傾斜部２３が形成されている。又、切粉集積部２２の網目部２１の部分より突出した部分と傾斜部２３間の両脇には、切粉集積部２２の平坦な板部材から立ち上がった壁部材２５が設けられ、この切粉集積部２２の先端部で切粉溜まり部が形成されている。

この切粉受け２は、図１に示すようにクーラントタンク１の上方に配置され、クーラント受け６の傾斜溝６ａにより流れ出た切粉混じりのクーラントが、この切粉受け２の網目部２１の部分に導かれる。
図３は、切粉受け２，クーラントタンク１の縦断面図によるクーラント及び切粉の流れを説明する説明図である。又、図４は、切粉受け２の上方から見た平面図であり、クーラント及び切粉の流れを説明する説明図である。

クーラント受け６の傾斜溝６ａで導かれた切粉混じりのクーラントは、図３で符号Ａで示すように切粉受け２の網目部２１の部分に吐出される。そのため、クーラントは網目部２１の網目を通過し、下部のクーラントタンク１に流入する。一方、クーラントに混ざっていた切粉は網目部２１の網目に引っ掛かり堆積され、クーラントと切粉はこの網目部２１で分離される。

図３，図４に示すように、クーラントタンク１には、切粉受け２の傾斜した網目部２１と対向する位置に複数のノズル３ａが配置され、クーラントタンク１のクーラントをポンプＰで汲み上げ、これらのノズル３ａから網目部２１の傾斜面に向かって符号Ｂに示すように拡散して噴射されるように構成されている。さらにクーラントタンク１には、図４に示すように、切粉受け２の切粉集積部２２の傾斜部２３が形成された側と対向する側に、切粉集積部２２の平坦な板部材に向けてクーラントを噴射するノズル３ｂが複数設けられている。そして、クーラントタンク１内のクーラントをポンプＰで汲み上げて該ノズル３ｂから切粉集積部２２の平坦な板部材の上面に噴射するように構成されている。

上述したように、工具４とワーク５の加工部を通り、切粉が混ざったクーラントは、切粉受け２の網目部２１の部分に吐出される。切粉は網目部２１に堆積される。この切粉を回収する際には、網目部２１の傾斜部と対向する位置に配置されたノズル３ａよりクーラントを噴射することにより、網目部２１の網目に引っ掛かり堆積していた切粉をこの噴射されたクーラントにより、網目部２１の傾斜面に沿って切粉集積部２２まで押し流す。切粉が混ざったクーラントが切粉受け２の内側から投入され、切粉は網目部２１の内側に堆積している。これに対してノズル３ａより切粉受け２の外側（網目部２１の外側）からクーラントを噴射してぶつけるものであるから、堆積した切粉は容易に網目から外れ切粉集積部２２の部分に集積されることになる。又、これにより、目詰まりも解消される。

こうして、切粉集積部２２の部分に切粉を集積した後、ノズル３ｂによって図４で矢印Ｃに示すように、切粉集積部と網目部との連結線の方向で、切粉集積部２２の平坦な板部材に向けてクーラントを噴射させることによって、この切粉集積部２２の部分に集積された切粉は前方の立ち上がった傾斜部２３の位置に集められる。こうして集められた切粉を掻き出せばよく、切粉の除去が容易にできる。

上述した実施形態では、切粉集積部２２の部分に向けてクーラントを噴射するノズル３ｂを設けたが、このノズル３ｂは必ずしも設ける必要はない。ノズル３ａからのクーラントの噴射により、網目部２１から切粉集積部２２の部分に移送され、該部分に堆積した切粉は、切粉集積部２２上に堆積しているものであり、切粉集積部２２は平坦な板部材であるから、掻き集めることが容易であり、ノズル３ｂで切粉を傾斜部２３の部分に集めることなく、容易に除去することができる。

又、上述した実施形態では、網目部２１を切粉集積部２２の両側に配置する切粉受け２としたが、一方の側だけに網目部２１を設けてもよいものである。

又、切粉受けを、下方が小さくなった円錐台、又は角錐台に形成し、その傾斜面を網目部とし、下方は平坦な板部材の切粉集積部とし、上方を開口したものとしてもよい。加工部を通り切粉が混ざりあったクーラントの吐出口がこの切粉受けの上部（必ずしも傾斜した網目部の上部になくてもよい）になるようにクーラントタンクの上部にこの切粉受けを配置する。また、網目部に向かって外側から内側方向にクーラントを噴射するノズルを配置して、上述した実施形態と同じように、網目部で切粉とクーラントを分離し、ノズルによって切粉を中央の切粉集積部に集積させるようにしてもよいものである。

又、切粉集積部に集積された切粉の取り出しを容易にするために、切粉集積部に栓や開閉ドア等による開閉可能な穴を形成し、切粉集積部から切粉を除去するときは、この穴を開き該穴から切粉を取り出すようにしてもよい。

さらに、上述した実施形態では、ノズル３ａ，３ｂをクーラントタンク１に取り付けた例を説明したが、ノズル３ａ，３ｂを切粉受け２自体に、又は、工作機械にノズル取付部材を設けて、ノズルを所定位置に配置するようにしてもよいものである。

本発明の切粉回収装置が取り付けられた工作機械の概要図である。 本発明の一実施形態の切粉回収装置における切粉受けの説明図である。 同実施形態におけるクーラント及び切粉の流れを説明する要部断面図による説明図である。 同実施形態におけるクーラント及び切粉の流れを説明する切粉受けの上方から見た平面図による説明図である。

符号の説明

１ クーラントタンク
２ 切粉受け
３ 主軸ヘッド
４ 工具
５ ワーク
６ クーラント受け
６ａ 傾斜溝
２１ 網目部
２２ 切粉集積部
２３ 傾斜部
２４，２５ 壁部材
３ａ，３ｂ ノズル

Claims (4)

1. ワーク加工時に発生する切粉を回収する工作機械の切粉回収装置において、
   平坦な板状部材からなる切粉集積部と該切粉集積部に連接され上向きに傾斜した網目部からなる底面を有し、上方が開口した切粉受けと、
   該切粉受けの網目部の外側から切粉受けの内部に向けてクーラントを噴射するノズル
   とを有することを特徴とする工作機械の切粉回収装置。
2. 前記切粉集積部の平坦な板状部材の上面に、前記切粉集積部と網目部との連結線の方向で、かつ、前記切粉集積部の平坦な板状部材の上面に向けて一方の側から他方の側へクーラントを噴射する切粉収集用のノズルを有することを特徴とする請求項１に記載の工作機械の切粉回収装置。
3. 前記切粉集積部の切粉収集用のノズルが配置された側と対向する側には、切粉溜まり部が形成されている請求項２に記載の工作機械の切粉回収装置。
4. 前記切粉集積部には、開閉可能な切粉取り出し用の穴が形成されている請求項１に記載の工作機械の切粉回収装置。
   

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