JP2009248200A - Auxiliary device for machine tool and method of removing chip using the same - Google Patents

Auxiliary device for machine tool and method of removing chip using the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and a device for removing chips from all working areas such as cutting surfaces, holes, particularly, screw holes without using a drive source separated from a machine tool. <P>SOLUTION: This auxiliary device attached to the rotating shaft of the machine tool for removing chips from a workpiece which is machined by the machine tool comprises a shank which is so disposed that the axis thereof is aligned with the axis of the rotating shaft and one end of which is attached to the rotating shaft rotated together with the rotating shaft; a blade assembly joined integrally to the shank and generating an air flow in the direction generally matching the direction of the shank from one end to the other when the shank is rotated; and a nozzle joined to the blade assembly for restricting the air flow. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、工作機械を用いた切削、穴あけ、タッピングのような機械加工の際に生じる加工屑を被加工物の切削面、穴、ねじ穴のような加工域から強制的に除去する方法および装置に関し、特に、精密部品の機械加工により生じる加工屑を加工域から強制的に除去する方法および装置に関する。   The present invention relates to a method for forcibly removing machining waste generated in machining such as cutting, drilling, and tapping using a machine tool from a machining area such as a cutting surface, a hole, and a screw hole of a workpiece, and More particularly, the present invention relates to a method and an apparatus for forcibly removing machining waste generated by machining a precision part from a machining area.

従来、シャンクに塩化ビニールシートを裁断して得られる可撓性の帯状片を取付けた器具がある(例えば、非特許文献1参照)。この器具によれば、前記シャンクを工作機械の回転軸に取付け、該工作機械を作動させることにより、前記帯状片を前記シャンクの回りに回転させることができる。このシャンクの回りを回転する帯状片のはたきのような作用により、機械加工を終えた被加工物から加工屑を除去することができる。   Conventionally, there is an instrument in which a flexible strip-like piece obtained by cutting a vinyl chloride sheet on a shank is attached (for example, see Non-Patent Document 1). According to this instrument, the strip can be rotated around the shank by attaching the shank to the rotating shaft of the machine tool and operating the machine tool. By the action of the strips rotating around the shank, the machining waste can be removed from the workpiece after machining.

大昭和精機株式会社(東大阪市)1998年発行 カタログ No.130-V5-0605-1S、周辺機器 クリーンテック、第257頁Daishowa Seiki Co., Ltd. (Higashi-Osaka City) Published in 1998 Catalog No.130-V5-0605-1S, Peripheral Equipment Cleantech, page 257

しかし、前記した従来技術は、被加工物の加工を受けた個々の切削面やねじ穴から加工屑を除去するものではなく、またそのような除去には適合しなかった。これは、前記帯状片の回転によって被加工物の表面上に残存する加工屑を掃き飛ばすことはできるが、穴やねじ穴の中にある加工屑を掃き飛ばすことはできないことによる。すなわち、前記した従来技術は、切削や研磨のような表面加工がなされた特定の被加工物からの加工屑の除去に限って有効であったに過ぎない。   However, the above-described prior art does not remove the machining waste from the individual cutting surfaces or screw holes subjected to the machining of the workpiece, and is not suitable for such removal. This is because the machining scraps remaining on the surface of the workpiece can be swept away by the rotation of the strips, but the machining scraps in the holes and screw holes cannot be swept away. In other words, the above-described conventional technique is only effective for removing processing waste from a specific workpiece that has been subjected to surface processing such as cutting or polishing.

例えば、精密製品の製作のために金属部品に約5mm以下の内径を持つねじ穴を形成する際に生じる加工屑がこのねじ穴に残留することがある。この場合、他の部品の結合のために、この加工屑が残るねじ穴に所定のトルクでねじを螺合すると、該ねじによる部品の結合が不完全になり、後に重大な事故を招くおそれがある。このようなおそれをなくすために、加工したねじ穴のすべてから加工屑の一切を除去する必要がある。   For example, machining scraps generated when a screw hole having an inner diameter of about 5 mm or less is formed in a metal part for manufacturing a precision product may remain in the screw hole. In this case, if a screw is screwed with a predetermined torque into a screw hole in which this machining waste remains for joining other parts, the parts are not completely joined by the screw, which may cause a serious accident later. is there. In order to eliminate such a fear, it is necessary to remove all the processing waste from all the processed screw holes.

ねじ穴に残留した加工屑は、コンプレッサのような圧縮空気源からの圧縮空気をねじ穴に向けて吹き付けることにより、ねじ穴から吹き飛ばすことができる。しかし、この場合、工作機械とは別の圧縮空気源が必要となる。   The processing waste remaining in the screw hole can be blown off from the screw hole by blowing compressed air from a compressed air source such as a compressor toward the screw hole. However, in this case, a compressed air source separate from the machine tool is required.

そこで、本発明の目的は、工作機械とは別の駆動源を用いることなく、切削面や穴、特にねじ穴のようなすべての加工域から加工屑を除去する方法および装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a method and apparatus for removing machining waste from all machining areas such as cutting surfaces and holes, particularly screw holes, without using a drive source different from a machine tool. is there.

本発明は、回転速度が20,000〜3,000rpmのように高速化している今日の工作機械の回転軸の回転速度に着目し、この回転軸の高速回転を利用して空気流を生成することにより、コンプレッサのような格別な空気源を用いることなく、ねじ穴を含むすべての加工域から加工屑を除去するという構想に立脚する。   The present invention pays attention to the rotational speed of the rotating shaft of today's machine tools whose rotational speed is increased to 20,000 to 3,000 rpm, and generates an air flow using the high-speed rotation of the rotating shaft. This is based on the concept of removing machining debris from all machining areas including screw holes without using a special air source such as a compressor.

すなわち、本発明に係る補助具は、工作機械により加工を受ける被加工物から加工屑を除去するために前記工作機械の回転軸に取り付けられる補助具であって、前記回転軸と相互に軸線を一致させて配置され、前記回転軸と一体的に回転可能に一端が該回転軸に取り付けられるシャンクと、該シャンクに一体的に結合され、該シャンクの回転に伴って全体に前記シャンクの前記一端からその他端への方向にほぼ一致した方向への空気流を生成するための羽根組立体と、該羽根組立体に結合され前記空気流を絞り込むためのノズルとを含む。   That is, the auxiliary tool according to the present invention is an auxiliary tool that is attached to the rotary shaft of the machine tool in order to remove machining waste from a workpiece that is processed by the machine tool, and the axis is mutually connected to the rotary shaft. A shank that is arranged in a unity and is rotatably attached integrally to the rotating shaft, one end of which is attached to the rotating shaft, and is integrally coupled to the shank, and the one end of the shank is entirely connected with the rotation of the shank. A vane assembly for generating an air flow in a direction substantially coincident with the direction from the other end to the other end, and a nozzle coupled to the vane assembly for constricting the air flow.

本発明の前記補助具は、そのシャンクが、前記工作機械の前記回転軸に軸線を一致して、該回転軸に前記一端で取り付けられる。前記補助具を前記工作機械に取り付けた状態で、該工作機械の作動によってその回転軸が例えば20,000〜3,000rpmのような高速で回転されると、前記補助具は、前記回転軸と一体的に前記軸線の回りに全体的に回転する。この補助具の回転によって前記羽根組立体が回転すると、該羽根組立体は、外方周囲の空気を取り込みながら、前記シャンクの一端から他端への方向にほぼ一致した方向への空気流を生成する。前記ノズルは、この空気流を被加工物の加工域に向けて絞り込む。これにより、前記加工域に残存する加工屑を吹き飛ばすに十分な空気流が前記ノズルから前記加工域に供給される。   In the auxiliary tool of the present invention, the shank is attached to the rotary shaft at the one end so that the axis coincides with the rotary shaft of the machine tool. When the auxiliary shaft is rotated at a high speed such as 20,000 to 3,000 rpm by the operation of the machine tool with the auxiliary tool attached to the machine tool, the auxiliary tool is connected to the rotary shaft. It rotates as a whole around the axis. When the blade assembly is rotated by the rotation of this auxiliary tool, the blade assembly takes in air around the outside and generates an air flow in a direction substantially coincident with the direction from one end to the other end of the shank. To do. The nozzle narrows this air flow toward the work area of the workpiece. As a result, an air flow sufficient to blow away the processing waste remaining in the processing area is supplied from the nozzle to the processing area.

したがって、本発明の前記補助具によれば、前記ノズルからの空気流を前記加工域に向けることにより、該加工域がたとえねじ穴のような、比較的大きな深さ寸法を有しかつ加工屑が絡み易い形状のそれであっても、前記加工域の形成に用いた工作機械の動力を利用して、コンプレッサのような格別な加圧空気源を用いることなく、確実に前記加工域から除去することが可能となる。   Therefore, according to the auxiliary tool of the present invention, by directing the air flow from the nozzle to the machining area, the machining area has a relatively large depth dimension, such as a screw hole, and machining waste. Even if the shape is easy to get entangled, the power of the machine tool used to form the machining area is used to reliably remove it from the machining area without using a special pressurized air source such as a compressor. It becomes possible.

前記羽根組立体は、前記シャンクの他端から該シャンクの軸線に沿ってその延長方向へ伸長する軸部と、該軸部に形成された羽根部で構成することができる。前記羽根部は、前記軸部を横切る外径を該軸部の先端部へ向けて漸減させることができ、前記軸部の前記先端部に前記ノズルが結合される。   The blade assembly may include a shaft portion extending in the extending direction along the axis of the shank from the other end of the shank, and a blade portion formed on the shaft portion. The blade portion can gradually reduce the outer diameter across the shaft portion toward the tip portion of the shaft portion, and the nozzle is coupled to the tip portion of the shaft portion.

前記ノズルは、前記羽根部の少なくとも小径側の一半を受け入れるべく、前記羽根部の外径の漸減に応じて口径を漸減させる逆円錐形状のフード部と、該フードの小径口から伸長する延長部とで構成することができ、該延長部の先端にノズル口が形成される。   The nozzle has an inverted cone-shaped hood portion that gradually decreases the diameter in accordance with a gradual decrease in the outer diameter of the blade portion so as to receive at least one half of the blade portion, and an extension portion that extends from the small-diameter opening of the hood. A nozzle opening is formed at the tip of the extension.

前記シャンクの前記他端には、前記羽根部の大径端部を覆うカバーを装着することができる。この場合、該カバーと前記フード部の大径口の縁部との間が空気取入口として作用する。   A cover that covers the large-diameter end of the blade portion can be attached to the other end of the shank. In this case, the space between the cover and the edge of the large-diameter mouth of the hood portion acts as an air intake.

前記軸部の先端部にねじ部を形成し、前記ノズルの前記フード部に該フードの口径を横切る隔壁であって前記ねじ部に螺合するねじ穴が形成された隔壁を設けることができる。この場合、前記軸部の前記ねじ部および前記隔壁に形成された前記ねじ穴の螺合により、前記羽根組立体と前記ノズルとを相互に結合することができる。   A screw part may be formed at the tip of the shaft part, and a partition wall that crosses the diameter of the hood and that has a screw hole that engages with the thread part may be provided in the hood part of the nozzle. In this case, the blade assembly and the nozzle can be coupled to each other by screwing of the screw hole of the shaft portion and the screw hole formed in the partition wall.

前記補助具の前記シャンクは、必要に応じて、工具ホールダを介して前記工作機械の回転軸に取り外し可能に装着することができる。   The shank of the auxiliary tool can be detachably attached to the rotating shaft of the machine tool through a tool holder, if necessary.

本発明に係る加工屑の除去方法は、前記補助具を用いた加工屑の除去方法である。すなわち、本発明に係る前記除去方法は、工作機械を作動させ、該工作機械の回転軸に取り外し可能に取り付けられた工具を用いて被加工物を加工した際に生じる加工屑を前記工具により形成された加工域から除去する加工屑の除去方法であって、前記工具を前記回転軸に取付け、該工具を用いて被加工物を加工するステップ1と、前記工具を用いた加工後に前記工具を前記回転軸から取り外すステップ2と、前記加工屑を除去するための補助具であって、前記回転軸と相互に軸線を一致させて配置され、前記回転軸と一体的に回転可能に一端が該回転軸に取り付けられるシャンクと、該シャンクに一体的に結合され、該シャンクの回転に伴って前記シャンクの前記一端からその他端への方向にほぼ一致した方向への空気流を生成するための羽根組立体と、該羽根組立体に結合され前記空気流を絞り込むためのノズルとを含む補助具を前記回転軸に取り付けるステップ3と、前記工作機械を作動させて前記回転軸の回転に伴って生じる前記ノズルからの空気流を前記加工域に向けるステップ4との各ステップを含む。   The processing waste removal method according to the present invention is a processing waste removal method using the auxiliary tool. That is, in the removal method according to the present invention, the machine tool is operated, and the machining waste generated when the workpiece is machined using the tool removably attached to the rotating shaft of the machine tool is formed by the tool. A method for removing machining scraps to be removed from a machined machining area, wherein the tool is attached to the rotary shaft, and a workpiece is machined using the tool, and the tool is machined after machining using the tool. Step 2 for removing from the rotating shaft and an auxiliary tool for removing the processing waste, the rotating shaft being arranged so that the axes thereof coincide with each other, and one end of the rotating shaft can be rotated integrally with the rotating shaft. A shank attached to the rotating shaft and integrally coupled to the shank, and for generating an air flow in a direction substantially coincident with the direction of the shank from the one end to the other end as the shank rotates. Attaching an auxiliary tool to the rotating shaft including a root assembly and a nozzle coupled to the blade assembly for narrowing the air flow, and operating the machine tool to rotate the rotating shaft. Each step of directing the resulting air flow from the nozzle to the processing zone.

本発明の前記方法によれば、ステップ1での前記工具を用いた加工によって被加工物に形成された加工域にたとえ加工屑が残存しても、ステップ2によって前記工具を前記工作機械から取り外した後、ステップ3で本発明に係る前記補助具を前記工作機械に取り付け、その後ステップ4で前記工作機械を作動させ、前記ノズルからの空気流を前記加工域に向けることにより、前記加工域に残存する加工屑を例えこの加工域がねじ穴のような加工屑が絡み易い形状のそれであっても、前記したように、前記補助具を用いて好適に除去することができる。   According to the method of the present invention, the tool is removed from the machine tool in step 2 even if machining waste remains in the machining area formed in the workpiece by machining using the tool in step 1. After that, in step 3, the auxiliary tool according to the present invention is attached to the machine tool, and then in step 4, the machine tool is operated, and the air flow from the nozzle is directed to the machining area. Even if this processing area has a shape in which the processing scraps such as screw holes are easily entangled with the remaining processing scraps, as described above, it can be suitably removed using the auxiliary tool.

前記工作機械の作動停止後に前記回転軸に取り付けられた前記補助具を取り外すステップ5を付加することができる。   A step 5 of removing the auxiliary tool attached to the rotating shaft after the operation of the machine tool is stopped can be added.

前記ステップ1からこの付加ステップ5を新たな加工域の形成毎で順次反復することにより、加工域の形成毎で、逐次新たな加工域から残存する加工屑を除去することができる。   By sequentially repeating the additional step 5 from the step 1 every time a new machining area is formed, it is possible to sequentially remove the remaining machining waste from the new machining area every time the machining area is formed.

これに代えて、前記ステップ1では、前記工具を用いた前記被加工物への加工により複数の加工域を形成し、その後、前記ステップ2、3および4の実行によって得られる前記補助具を用いた前記空気流の噴射により、すべての前記加工域の加工屑を一括的に除去することができる。   Instead, in the step 1, a plurality of machining areas are formed by machining the workpiece using the tool, and then the auxiliary tool obtained by executing the steps 2, 3 and 4 is used. By the injection of the air flow, the processing scraps in all the processing areas can be removed collectively.

これらいずれの方法においても、例えば、前記補助具および複数の前記工具をマシーニングセンターのマガジンに収容し、中央演算処理装置のコンピュータプログラム下で前記工作機械に前記各ステップを自動的に実行させることができる。この自動処理により、被加工物の加工および加工域の清掃作業を効率的に行うことができる。   In any of these methods, for example, the auxiliary tool and the plurality of tools are accommodated in a magazine of a machining center, and the machine tool automatically executes the steps under a computer program of a central processing unit. Can do. By this automatic processing, it is possible to efficiently process the workpiece and clean the processing area.

本発明の補助具およびそれを用いた加工屑除去方法によれば、前記したように、加工域の形成に用いた工作機械の動力を利用することができ、これによりコンプレッサのような格別な加圧空気源を用いることなく、ねじ穴のような加工屑が残存し易い加工域をも含む種々の形態の加工域から確実に加工屑を除去することができる。   According to the auxiliary tool of the present invention and the machining waste removal method using the auxiliary tool, as described above, the power of the machine tool used for forming the machining area can be used, and this makes it possible to perform special processing such as a compressor. Without using a pressurized air source, it is possible to reliably remove the machining waste from various forms of the machining area including the machining area where the machining waste such as a screw hole is likely to remain.

本発明に係る補助具10は、図1に示されているように、工作機械の回転軸12に取り付けて使用される。この工作機械は、代表的には、フライス盤、ボール盤、旋盤、研磨盤等の加工機であり、該加工機の回転軸12に補助具10が取付けられる。   The auxiliary tool 10 according to the present invention is used by being attached to a rotating shaft 12 of a machine tool, as shown in FIG. This machine tool is typically a processing machine such as a milling machine, a drilling machine, a lathe, or a polishing machine, and an auxiliary tool 10 is attached to a rotary shaft 12 of the processing machine.

回転軸12には、その一端に開放する取付け穴12aが形成されている。取付け穴12aは、従来よく知られているように、その開放端へ向けて口径を直線的に漸増する。補助具10は、その一端が回転軸12の取付け穴12aに対応した外形形状を有する直線状のシャンク14と、該シャンクの他端に設けられた羽根車組立体16と、該羽根車に取り付けられたノズル18とを備える。   The rotating shaft 12 is formed with a mounting hole 12a opened at one end thereof. As is well known in the art, the mounting hole 12a gradually increases in diameter linearly toward its open end. The auxiliary tool 10 has a linear shank 14 having an outer shape corresponding to the mounting hole 12a of the rotating shaft 12, an impeller assembly 16 provided at the other end of the shank, and the auxiliary tool 10 attached to the impeller. Provided nozzle 18.

羽根車組立体16は、軸部16aと、該軸部に一体的に形成され軸部16aの外周面から外方へ突出する複数の羽根からなる羽根部16bとを備える。羽根車組立体16は、図示の例では、軸流式の羽根車組立体であり、軸部16aの回転に伴って該軸部に沿っての空気流を生成すべく、羽根部16bの前記各羽根に軸部16aに沿って捩れを与えられている。また、軸部16aおよび羽根部16bは、この空気流の方向へ、共に外径を漸減する。   The impeller assembly 16 includes a shaft portion 16a and a blade portion 16b that is formed integrally with the shaft portion and includes a plurality of blades that protrude outward from the outer peripheral surface of the shaft portion 16a. In the illustrated example, the impeller assembly 16 is an axial flow type impeller assembly, and in order to generate an air flow along the shaft portion with the rotation of the shaft portion 16a, the impeller assembly 16 of the blade portion 16b. Each blade is twisted along the shaft portion 16a. Further, both the shaft portion 16a and the blade portion 16b gradually decrease the outer diameter in the direction of the air flow.

シャンク14の他端には、該端部に開放するねじ穴14aが設けられている。羽根車組立体16の軸部16aの一端、すなわち羽根部16bの大径部側の端部には、このねじ穴14aに螺合可能のねじ部20が設けられている。したがって、羽根部16bのねじ部20をシャンク14のねじ穴14aへ螺合し、締め付けることにより、シャンク14および羽根車組立体16の軸部16aの両軸線を一致させて両者を一体的に結合することができる。   The other end of the shank 14 is provided with a screw hole 14a that opens to the end. A screw portion 20 that can be screwed into the screw hole 14a is provided at one end of the shaft portion 16a of the impeller assembly 16, that is, the end portion on the large diameter portion side of the blade portion 16b. Therefore, the screw portion 20 of the blade portion 16b is screwed into the screw hole 14a of the shank 14 and tightened so that both the axes of the shank 14 and the shaft portion 16a of the impeller assembly 16 are aligned and integrally coupled. can do.

図1に示す例では、シャンク14の他端と、羽根部16bとの間には、該羽根部の端部を覆うカバー22が挟持されている。カバー22は、シャンク14と羽根部16bの大径端との間で挟持される筒状部22aと、該筒状部の一端から羽根部16bの大径端に沿って径方向外方へ伸びるフランジ部22bとを備える。フランジ部22bの外縁には、羽根部16bの大径端の外縁を覆う下縁部22cが設けられている。   In the example shown in FIG. 1, a cover 22 that covers the end of the blade is sandwiched between the other end of the shank 14 and the blade 16 b. The cover 22 extends between the cylindrical portion 22a sandwiched between the shank 14 and the large-diameter end of the blade portion 16b, and radially outward from one end of the cylindrical portion along the large-diameter end of the blade portion 16b. And a flange portion 22b. A lower edge portion 22c that covers the outer edge of the large-diameter end of the blade portion 16b is provided on the outer edge of the flange portion 22b.

羽根車組立体16の軸部16aの他端すなわち先端には、ノズル18を取り付けるためのねじ部24が形成されている。ノズル18は、図1および2に示されているように、ねじ部24が螺合するねじ穴26が中央に設けられた円形の支持壁18aと、該支持壁と一体的に形成された全体に逆円錐状のフード部18bと、該フードの小径口から伸びる、一様な口径を有する延長部18cとを備え、該延長部はノズル口18dに帰する。   A threaded portion 24 for attaching the nozzle 18 is formed at the other end, that is, the tip end of the shaft portion 16a of the impeller assembly 16. As shown in FIGS. 1 and 2, the nozzle 18 includes a circular support wall 18a in which a screw hole 26 into which the screw portion 24 is screwed is provided, and a whole formed integrally with the support wall. Are provided with an inverted conical hood portion 18b and an extension portion 18c having a uniform diameter extending from the small diameter opening of the hood, and the extension portion is returned to the nozzle port 18d.

フード部18bは、支持壁18aのカバー22に対向する側で羽根部16bの小径部側の一半を覆うように、羽根部16bの外縁に沿ってカバー22の下縁部22cに向けて伸びる。カバー22の下縁部22cとこれに対向するフード部18bの大径口の縁部との間には、空気取入口として作用する間隙27が形成されている。また、フード部18bは、支持壁18aの反対側で延長部18cに向けて口径を漸減すべく該延長部に伸長する。支持壁18aには、該支持壁を貫通する複数の空気通路28が、支持壁18aの周方向へ相互に間隔をおいて設けられている。   The hood portion 18b extends along the outer edge of the blade portion 16b toward the lower edge portion 22c of the cover 22 so as to cover one half of the small diameter portion side of the blade portion 16b on the side facing the cover 22 of the support wall 18a. A gap 27 is formed between the lower edge portion 22c of the cover 22 and the edge portion of the large-diameter mouth of the hood portion 18b opposite thereto. Further, the hood portion 18b extends to the extension portion so as to gradually reduce the diameter toward the extension portion 18c on the opposite side of the support wall 18a. In the support wall 18a, a plurality of air passages 28 penetrating the support wall are provided at intervals in the circumferential direction of the support wall 18a.

シャンク14のねじ穴14aと羽根車組立体16のねじ部20との螺合およびノズル18の支持壁18aに形成されたねじ穴26と羽根車組立体16のねじ部24との螺合によって、図1に示すように、シャンク14、羽根車組立体16およびノズル18は、軸線を一致して相互に固定的に結合される。   By screwing the screw hole 14a of the shank 14 and the screw part 20 of the impeller assembly 16 and screwing the screw hole 26 formed in the support wall 18a of the nozzle 18 and the screw part 24 of the impeller assembly 16, As shown in FIG. 1, the shank 14, the impeller assembly 16, and the nozzle 18 are fixedly coupled to each other with their axes aligned.

この補助具10は、例えばドリル刃のような工具を回転軸12に取り付ける際に用いられる従来よく知られた工具ホールダにおけると同様に、シャンク14が前記工作機械の回転軸12の取付け穴12aに嵌合され、これにより回転軸12と一体的に回転するように、回転軸12に取り付けられる。   The auxiliary tool 10 has a shank 14 in the mounting hole 12a of the rotary shaft 12 of the machine tool, as in a well-known tool holder used when mounting a tool such as a drill blade to the rotary shaft 12. It is attached to the rotating shaft 12 so as to be fitted and thereby rotate integrally with the rotating shaft 12.

回転軸12に補助具10を取り付けた状態で、前記工作機械が駆動され、それにより回転軸12が回転すると、該回転軸の回転と一体的に補助具10がその軸線の回りに回転される。回転軸12が例えば20,000〜3,000rpmの回転速度で回転されると、補助具10が回転軸12と一体的に回転する。この補助具10の回転によって、その羽根車組立体16が回転すると、羽根部16bの回転作用によって、周辺空気が、カバー22の下縁部22cと、これに向き合うノズル18のフード部18bの上縁との間に形成された空気取入口27から羽根車組立体16に向けて吸引される。また羽根車組立体16に吸引された空気は、シャンク14の前記一端から他端へ向けての方向に一致した方向の加圧空気流として、ノズル18の支持壁18aに設けられた空気通路28および延長部18cを経て、ノズル口18dへ向けられる。このとき、空気流はフード部18bの空気絞り作用を受けることにより、さらに加圧された状態で、ノズル口18dから加圧空気として噴出される。   When the machine tool is driven with the auxiliary tool 10 attached to the rotating shaft 12, and the rotating shaft 12 rotates thereby, the auxiliary tool 10 is rotated around the axis integrally with the rotation of the rotating shaft. . For example, when the rotary shaft 12 is rotated at a rotational speed of 20,000 to 3,000 rpm, the auxiliary tool 10 rotates integrally with the rotary shaft 12. When the impeller assembly 16 is rotated by the rotation of the auxiliary tool 10, the surrounding air is moved on the lower edge portion 22 c of the cover 22 and the hood portion 18 b of the nozzle 18 facing the cover 22 by the rotating action of the blade portion 16 b. The air is sucked toward the impeller assembly 16 from the air intake 27 formed between the edges. The air sucked into the impeller assembly 16 is an air passage 28 provided in the support wall 18a of the nozzle 18 as a pressurized air flow in a direction coinciding with the direction from the one end to the other end of the shank 14. And it is directed to the nozzle opening 18d through the extension 18c. At this time, the air flow is jetted as pressurized air from the nozzle port 18d in a further pressurized state by receiving the air throttling action of the hood portion 18b.

したがって、先に回転軸12に取り付けられた例えばドリル刃のような工具で図示しない被加工物に穿孔したときに、加工域である穿孔に削りかすのような加工屑が残存した場合、前記工具を補助具10に取り換え、回転軸12を駆動することによって得られるノズル口18dからの加圧空気流で、前記加工域から前記加工屑を確実に吹き飛ばすことができる。   Therefore, when machining scraps such as shavings remain in the drilling, which is a machining area, when the workpiece (not shown) is drilled with a tool such as a drill blade previously attached to the rotary shaft 12, the tool Can be reliably blown away from the machining area by a pressurized air flow from the nozzle port 18d obtained by driving the rotary shaft 12.

羽根車組立体16のフード部18bの内壁と該フード部により覆われる羽根部16bの小径端部の外縁との間に、間隙を設けることができる。しかしながら、羽根車組立体16による空気吸入効率を高める上で、羽根部16bの外縁と該外縁を覆うフード部18bの前記内壁との間に間隙を設けることなく両者を密着させることが望ましい。   A gap can be provided between the inner wall of the hood portion 18b of the impeller assembly 16 and the outer edge of the small-diameter end portion of the blade portion 16b covered by the hood portion. However, in order to improve the air suction efficiency by the impeller assembly 16, it is desirable to bring them into close contact without providing a gap between the outer edge of the blade portion 16b and the inner wall of the hood portion 18b covering the outer edge.

また、カバー22を不要とすることができるが、吸入空気の拡散を防止して吸入効率を高める上で、カバー22を設けることが望ましい。   Although the cover 22 can be dispensed with, it is desirable to provide the cover 22 in order to prevent the diffusion of the intake air and increase the suction efficiency.

以下、本発明に係る補助具10を用いて被加工物の加工域を清掃する具体的な手順を図3のフローチャートに沿って説明する。この手順は、人手によって実行することができる。しかしながら、従来よく知られた自動制御技術によって、中央演算処理装置のコンピュータプログラム下で前記工作機械の動作および前記工具および補助具10の取り扱いロボットの作動を自動制御することが望ましい。以下、本発明の手順を自動制御の例に沿って説明する。   Hereinafter, a specific procedure for cleaning the processing area of the workpiece using the auxiliary tool 10 according to the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. 3. This procedure can be performed manually. However, it is desirable to automatically control the operation of the machine tool and the operation of the robot for handling the tool and the auxiliary tool 10 under the computer program of the central processing unit by a conventionally well-known automatic control technique. Hereinafter, the procedure of the present invention will be described along with an example of automatic control.

工作機械を用いて被加工部を加工するための工具が前記工作機械の回転軸12に取り付けられ、該回転軸の駆動回転に伴う前記工具の回転によって、前記被加工物に加工が施される(ステップS1)。この工具を用いた加工例として、例えば一つのドリル刃を用いて一つ穿孔を穿つ例を挙げることができる。この穿孔、すなわち前記被加工物の加工域には加工屑が残ることがある。この加工屑の除去のために、先ず前記工具が回転軸12から取り外される(ステップS2)。次に、回転軸12に前記工具に代えて補助具10が取り付けられる(ステップS3)。この補助具10の回転軸12への取付けでは、前記したように補助具10のシャンク14が回転軸12の取付け穴12aに嵌合される。   A tool for machining a workpiece using a machine tool is attached to the rotary shaft 12 of the machine tool, and the workpiece is machined by the rotation of the tool accompanying the drive rotation of the rotary shaft. (Step S1). As an example of processing using this tool, for example, an example in which one drill hole is drilled using one drill blade can be given. In some cases, machining holes may remain in the perforation, that is, in the processing area of the workpiece. In order to remove the machining waste, the tool is first removed from the rotary shaft 12 (step S2). Next, the auxiliary tool 10 is attached to the rotating shaft 12 instead of the tool (step S3). In attaching the auxiliary tool 10 to the rotating shaft 12, the shank 14 of the auxiliary tool 10 is fitted into the mounting hole 12 a of the rotating shaft 12 as described above.

補助具10を回転軸12に取付けた状態で前記工作機械の駆動によって回転軸12を回転することにより、補助具10のノズル口18dから加圧空気流が噴出する。この加圧空気流で前記加工屑を加工域から吹き飛ばすために、前記工作機械の回転軸12は清掃対象である加工域に向けて移動され、該回転軸に取り付けられたノズル18のノズル口18dが前記加工域の近傍に配置される(ステップS4)。この回転軸12の前記駆動回転の開始および前記加工域へ向けての前記移動開始は、いずれが前後しても良く、また同時であっても良い。ノズル口18dが前記加工域の加工屑を吹き飛ばすに最適位置に移動したとき、あるいはその直前に回転軸12を駆動回転することが望ましい。   By rotating the rotary shaft 12 by driving the machine tool with the auxiliary tool 10 attached to the rotary shaft 12, a pressurized air flow is ejected from the nozzle port 18d of the auxiliary tool 10. In order to blow off the machining waste from the machining area by this pressurized air flow, the rotary shaft 12 of the machine tool is moved toward the machining area to be cleaned, and the nozzle port 18d of the nozzle 18 attached to the rotary shaft. Is arranged in the vicinity of the processing area (step S4). Either the start of the drive rotation of the rotary shaft 12 and the start of the movement toward the machining area may be before or after, or may be simultaneous. It is desirable that the rotary shaft 12 is driven to rotate when the nozzle port 18d moves to the optimum position for blowing away the processing waste in the processing area, or just before that.

ノズル18のノズル口18dから噴出される加圧空気流は、たとえ加工屑が絡み易いねじ穴のような加工域であっても、この加工域の底まで確実に侵入し、前記加工屑を加工域から確実に吹き飛ばす。   The pressurized air flow ejected from the nozzle port 18d of the nozzle 18 surely penetrates to the bottom of the machining area, even in a machining area such as a screw hole where machining scraps are easily entangled. Blow away from the area.

このノズル口18dからの加圧空気流の噴射による前記加工域の清掃が終わると、補助具10が回転軸12から一端取り外される(ステップS5)。その後、ステップS6では、前記被加工物に前記工具あるいは他の工具を用いてさらに他の加工を施す必要があるか否かが判断される。ステップS6で、他の加工が必要でないと判断されると、一連の作業は終了する。他方、ステップS6で引き続き他の加工が必要であると判断されると、ステップS1に戻り、該ステップS1からステップS6が必要に応じて反復される。   When the cleaning of the processing area by the injection of the pressurized air flow from the nozzle port 18d is finished, the auxiliary tool 10 is once removed from the rotating shaft 12 (step S5). Thereafter, in step S6, it is determined whether or not it is necessary to further process the workpiece using the tool or another tool. If it is determined in step S6 that no other processing is necessary, the series of operations ends. On the other hand, if it is determined in step S6 that another process is necessary, the process returns to step S1 and steps S1 to S6 are repeated as necessary.

このステップS1では、先の加工と異なる種類の加工が必要な場合、先の工具による加工とは異なる加工に適した他の工具が回転軸12に取り付けられる。また、前記被加工物の先の加工と同一の加工を別の部分に施す場合、先の加工に用いられたと同一の工具が選択され、該工具を用いて他の部分が同一な加工を受ける。   In step S <b> 1, when a type of processing different from the previous processing is required, another tool suitable for processing different from the processing by the previous tool is attached to the rotary shaft 12. Further, when the same processing as the previous processing of the workpiece is performed on another part, the same tool used for the previous processing is selected, and the other part is subjected to the same processing using the tool. .

いずれにしても、前記した手順によれば、前記被加工部に新たな加工が施される毎にあるいは新たな加工域が形成される毎に、逐次的に補助具10を用いて前記加工域の清掃が行われる。   In any case, according to the above-described procedure, every time a new machining is performed on the workpiece or a new machining area is formed, the machining area is sequentially used by using the auxiliary tool 10. Cleaning is performed.

この例に代えて、例えばステップS1で、単一の工具を用いて前記被加工物の複数の箇所に加工を施すことができる。また、ステップS1で異なる種類の加工のための複数の工具を用いて、複数の箇所にそれぞれ異なる加工を施すことができ、この場合、複数の前記工具が加工内容に応じて順次選択される。これらの手順によれば、前記した逐次的な補助具10による清掃に代えて、複数の加工作業の後に単一あるいは複数の加工域を一括的に清掃することができる。   Instead of this example, for example, in step S1, a plurality of portions of the workpiece can be processed using a single tool. Further, in step S1, a plurality of tools for different types of processing can be used to perform different processing at a plurality of locations, and in this case, the plurality of tools are sequentially selected according to the processing content. According to these procedures, instead of the above-described sequential cleaning with the auxiliary tool 10, a single or a plurality of processing areas can be collectively cleaned after a plurality of processing operations.

また、前記した自動制御では、前記補助具および複数の前記工具をマシーニングセンターのマガジンに収容し、該マガジンから必要な前記工具および補助具を選択的に使用可能とすることが望ましい。   In the automatic control described above, it is desirable that the auxiliary tool and the plurality of tools are accommodated in a magazine of a machining center, and the necessary tools and auxiliary tools can be selectively used from the magazine.

本発明は、上記実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない限り、種々に変更することができる。前記したところでは、補助具を工作機械の回転軸に直接取り付ける例を示したが、例えば前記補助具を必要に応じて工具ホールダを介して前記回転軸に取り付けることができる。また、羽根車組立体として軸流式の羽根車を示したが、多翼のシロッコファンのような遠心式羽根車あるいは軸流式と遠心式との中間の斜流式羽根車のような種々の羽根車を有する羽根車組立体を用いることができる。   The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. As described above, an example in which the auxiliary tool is directly attached to the rotating shaft of the machine tool has been described. However, for example, the auxiliary tool can be attached to the rotating shaft via a tool holder as necessary. In addition, although an axial flow type impeller is shown as an impeller assembly, various types such as a centrifugal impeller such as a multi-blade sirocco fan or a mixed flow type impeller between an axial flow type and a centrifugal type are shown. An impeller assembly having a plurality of impellers can be used.

本発明に係る補助具を部分的に破断して示す正面図である。It is a front view which fractures | ruptures and shows the auxiliary tool which concerns on this invention partially. 図1に示したII−II線に沿って得られた断面図である。It is sectional drawing obtained along the II-II line | wire shown in FIG. 本発明の方法を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating the method of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 補助具
12 回転軸
14 シャンク
16 羽根車組立体
16a 軸部
16b 羽根部
18 ノズル
18a 支持壁
18b フード部
18c 延長部
27 空気取入口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Auxiliary tool 12 Rotating shaft 14 Shank 16 Impeller assembly 16a Shaft portion 16b Blade portion 18 Nozzle 18a Support wall 18b Hood portion 18c Extension portion
27 Air intake

Claims (11)

工作機械により加工を受ける被加工物から加工屑を除去するために前記工作機械の回転軸に取り付けられる補助具であって、
前記回転軸と相互に軸線を一致させて配置され、前記回転軸と一体的に回転可能に一端が該回転軸に取り付けられるシャンクと、該シャンクに一体的に結合され、該シャンクの回転に伴って全体に前記シャンクの前記一端からその他端への方向にほぼ一致した方向への空気流を生成するための羽根組立体と、該羽根組立体に結合され前記空気流を絞り込むためのノズルとを含む、補助具。
An auxiliary tool attached to the rotating shaft of the machine tool to remove machining waste from a workpiece to be processed by the machine tool,
A shank that is disposed so that its axis is aligned with the rotating shaft, and that is rotatable integrally with the rotating shaft, one end of which is attached to the rotating shaft, and is integrally coupled to the shank, and with the rotation of the shank A blade assembly for generating an air flow in a direction substantially coincident with a direction from the one end to the other end of the shank, and a nozzle coupled to the blade assembly for narrowing the air flow. Including assistive devices.
前記羽根組立体は、前記シャンクの前記他端から該シャンクの軸線に沿ってその延長方向へ伸長する軸部と、該軸部に形成された羽根部とを備え、該羽根部は前記軸部を横切る外径を該軸部の先端部へ向けて漸減し、前記軸部の前記先端部に前記ノズルが結合されている、請求項1に記載の補助具。   The blade assembly includes a shaft portion extending from the other end of the shank in the extending direction along the axis of the shank, and a blade portion formed on the shaft portion, and the blade portion is the shaft portion. The auxiliary tool according to claim 1, wherein an outer diameter that crosses the shaft portion is gradually reduced toward a tip portion of the shaft portion, and the nozzle is coupled to the tip portion of the shaft portion. 前記ノズルは、前記羽根部の少なくとも小径側の一半を受け入れるべく、前記羽根部の外径の漸減に応じて口径を漸減させる逆円錐形状のフード部と、該フードの小径口から伸長する延長部とを備え、該延長部の先端にノズル口が形成されている、請求項2に記載の補助具。   The nozzle has an inverted cone-shaped hood portion that gradually decreases the diameter in accordance with a gradual decrease in the outer diameter of the blade portion so as to receive at least one half of the blade portion, and an extension portion that extends from the small-diameter opening of the hood. The auxiliary tool according to claim 2, wherein a nozzle port is formed at a tip of the extension. 前記シャンクの前記他端には、前記羽根部の大径端部を覆うカバーが装着され、該カバーと前記フード部の大径口の縁部との間が空気取入口として作用する、請求項3に記載の補助具。   The other end of the shank is attached with a cover that covers the large-diameter end of the blade portion, and the space between the cover and the edge of the large-diameter opening of the hood portion acts as an air intake. 3. Auxiliary device according to 3. 前記軸部の先端部には、ねじ部が形成され、前記ノズルの前記フード部には該フードの口径を横切る隔壁であって前記ねじ部に螺合するねじ穴が形成された隔壁が設けられ、前記軸部の前記ねじ部および前記隔壁に形成された前記ねじ穴の螺合により、前記羽根組立体と前記ノズルとが結合されている、請求項3に記載の補助具。   A screw portion is formed at a tip portion of the shaft portion, and a partition wall that crosses the diameter of the hood and that has a screw hole that engages with the screw portion is provided in the hood portion of the nozzle. The assisting tool according to claim 3, wherein the blade assembly and the nozzle are coupled by screwing of the screw hole formed in the thread portion of the shaft portion and the partition wall. 前記工作機械の回転軸に工具ホールダを介して前記シャンクが取り外し可能に装着される、請求項1に記載の補助具。   The auxiliary tool according to claim 1, wherein the shank is detachably attached to a rotating shaft of the machine tool via a tool holder. 工作機械を作動させ、該工作機械の回転軸に取り外し可能に取り付けられた工具を用いて被加工物を加工した際に生じる加工屑を前記工具により形成された加工域から除去する加工屑の除去方法であって、
前記工具を前記回転軸に取付け、該工具を用いて被加工物を加工するステップ1と、
前記工具を用いた加工後に前記工具を前記回転軸から取り外すステップ2と、
前記加工屑を除去するための補助具であって、前記回転軸と相互に軸線を一致させて配置され、前記回転軸と一体的に回転可能に一端が該回転軸に取り付けられるシャンクと、該シャンクに一体的に結合され、該シャンクの回転に伴って全体に前記シャンクの前記一端からその他端への方向にほぼ一致した方向への空気流を生成するための羽根組立体と、該羽根組立体に結合され前記空気流を絞り込むためのノズルとを含む補助具を前記回転軸に取り付けるステップ3と、
前記工作機械を作動させて前記回転軸の回転に伴って生じる前記ノズルからの空気流を前記加工域に向けるステップ4とを含む、加工屑の除去方法。
Removal of machining waste that removes machining waste generated when a machine tool is operated and a workpiece is machined using a tool that is removably attached to the rotating shaft of the machine tool from the machining area formed by the tool. A method,
Attaching the tool to the rotating shaft and machining the workpiece using the tool; and
Removing the tool from the rotating shaft after machining with the tool; and
An auxiliary tool for removing the machining waste, the shank being arranged so that the axis of the rotating shaft coincides with the rotating shaft, and having one end attached to the rotating shaft so as to be rotatable integrally with the rotating shaft; A vane assembly integrally coupled to the shank for generating an air flow in a direction generally coincident with the direction from the one end of the shank to the other end as the shank rotates; Attaching an auxiliary tool to the rotary shaft, the auxiliary tool including a nozzle coupled to a three-dimensional body and narrowing the air flow;
And a step 4 for directing an air flow from the nozzle generated by the rotation of the rotating shaft by operating the machine tool to the processing area.
さらに、前記工作機械の作動停止後に前記回転軸に取り付けられた前記補助具を取り外すステップ5とを含む、請求項7に記載の除去方法。   The removal method according to claim 7, further comprising a step 5 of removing the auxiliary tool attached to the rotating shaft after the operation of the machine tool is stopped. 前記ステップ1からステップ5を新たな加工域の形成毎で順次反復する、請求項8に記載の除去方法。   The removal method according to claim 8, wherein the steps 1 to 5 are sequentially repeated every time a new processing area is formed. 前記ステップ1では、前記工具を用いた前記被加工物への加工により複数の加工域を形成し、その後、前記ステップ2、3および4の実行によって得られる前記補助具を用いた前記空気流の噴射により、すべての前記加工域の加工屑を一括的に除去する、請求項7に記載の除去方法。   In the step 1, a plurality of machining areas are formed by machining the workpiece using the tool, and then the air flow using the auxiliary tool obtained by the execution of the steps 2, 3 and 4 is performed. The removal method of Claim 7 which removes the processing waste of all the said process areas collectively by injection. 前記補助具および複数の前記工具がマシーニングセンターのマガジンに収容され、前記工作機械は中央演算処理装置のコンピュータプログラム下で前記ステップを自動的に実行する、請求項7に記載の除去方法。   The removal method according to claim 7, wherein the auxiliary tool and the plurality of tools are accommodated in a magazine of a machining center, and the machine tool automatically executes the step under a computer program of a central processing unit.
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