JP2010115763A - Cutting tool and chip sucking/recovering system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、工作機械の回転主軸に装着された状態でワークを切削する切削工具、およびその切削工具に用いられる切屑の吸引回収システムに関するものである。 The present invention relates to a cutting tool that cuts a workpiece while being mounted on a rotating spindle of a machine tool, and to a chip suction and recovery system used for the cutting tool.
工作機械の回転主軸に装着してワークを加工する切削工具として、特許文献1の如く、切削刃と隣接した内部に空洞部が設けられており、当該空洞部を利用して吸引装置によって切削により生じた切屑を回収するものが知られている。 As a cutting tool that is mounted on a rotating spindle of a machine tool and processes a workpiece, a hollow portion is provided in an interior adjacent to a cutting blade as disclosed in Patent Document 1, and cutting is performed by a suction device using the hollow portion. What collects the generated chips is known.
図4は、空洞部を設けた切削工具を利用して切屑を吸引回収する回収システムを示したものである。内部に空洞部52を設けた切削工具1は、回転する主軸55に後端側を把持させた状態で、工作機械に設置されており、空洞部52が、吸引経路53を介して吸引装置54と接続された状態になっている。かかる回収システムにおいては、加工点(切削刃の先端)で発生した切屑が、吸引装置54で発生させた負圧によって、切削工具51の空洞部52、吸引経路53を経て吸引装置54に回収されるようになっている。それゆえ、切削点で発生した切屑が周囲に飛散する事態を防止することができる。
FIG. 4 shows a collection system that sucks and collects chips using a cutting tool provided with a cavity. The cutting tool 1 provided with a
しかしながら、上記従来の切屑の回収システムでは、切削工具の内部や吸引経路に切屑が詰まると、加工点で発生した切屑の逃げ場がなくなってしまうため、正常な切削ができなくなり、切削工具が損傷してしまうことがあった。 However, in the above-described conventional chip collection system, if chips are clogged inside the cutting tool or the suction path, the chip generated at the processing point will not be escaped, and normal cutting will not be possible, resulting in damage to the cutting tool. There was a case.
本発明の目的は、上記従来の切削工具および切屑の回収システムの問題点を解消し、詰まった切屑を効率的に外部へ排出することが可能な切削工具を提供することにある。また、切削工具内での切屑の詰まり度合いを監視して正常な切削ができなくなる事態を防止することが可能な切屑の回収システムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a cutting tool that solves the problems of the above-described conventional cutting tool and chip recovery system and can efficiently discharge clogged chips to the outside. It is another object of the present invention to provide a chip recovery system capable of preventing a situation in which normal cutting cannot be performed by monitoring the degree of chip clogging in a cutting tool.
かかる本発明の内、請求項1に記載された発明は、工作機械の回転主軸に装着された状態で先端の切削刃によってワークを切削する切削工具であって、切削により生じた切屑を吸引するために切削刃の近傍に開口部が形成され、その開口部に連通する空洞部が内部に形成されているとともに、切屑を排出するための排出穴が側面に穿設された工具本体と、両端の面積を異ならせた筒状に形成されており、前記工具本体の内部に、前記排出穴を開閉するようにスライド可能に設置されたスリーブ体とからなることを特徴とするものである。 Among the present inventions, the invention described in claim 1 is a cutting tool for cutting a workpiece with a cutting blade at the tip in a state of being mounted on a rotating spindle of a machine tool, and sucks chips generated by cutting. Therefore, an opening is formed in the vicinity of the cutting blade, a cavity communicating with the opening is formed inside, and a tool body having discharge holes for discharging chips on the side surfaces, and both ends And a sleeve body slidably installed so as to open and close the discharge hole inside the tool main body.
請求項2に記載された発明は、請求項1に記載された発明において、前記スリーブ体が、片側の外周を薄肉状に形成した段付スリーブであることを特徴とするものである。 The invention described in claim 2 is characterized in that, in the invention described in claim 1, the sleeve body is a stepped sleeve having a thin outer periphery on one side.
請求項3に記載された発明は、請求項1、または請求項2に記載の切削工具と、その切削工具の空洞部からエアを吸引するための吸引装置とからなる切屑の吸引回収システムであって、前記吸引装置による吸引経路にエア圧力計が設けられており、そのエア圧力計によって測定されるエア圧に基づいて、前記吸引経路内における切屑の詰まりの有無を判断することを特徴とするものである。 The invention described in claim 3 is a chip suction and recovery system comprising the cutting tool according to claim 1 or 2 and a suction device for sucking air from a cavity of the cutting tool. An air pressure gauge is provided in the suction path of the suction device, and it is determined whether or not chips are clogged in the suction path based on the air pressure measured by the air pressure gauge. Is.
請求項1に記載された切削工具は、空洞部内にエアを逆流させる(吸引装置側から工具側へ排出する)ことにより、スリーブ体を移動させて排出穴を開放することによって、空洞部内で詰まった切屑を容易に外部へ排出することができる。したがって、請求項1に記載された切削工具によれば、所定のタイミングで空洞部内にエアを逆流させることによって正常な切削加工状態を維持することが可能となり、損傷を防止することができる。 The cutting tool described in claim 1 is clogged in the cavity by moving the sleeve body and opening the discharge hole by causing air to flow back into the cavity (discharging from the suction device side to the tool side). Chips can be easily discharged to the outside. Therefore, according to the cutting tool described in the first aspect, it is possible to maintain a normal cutting state by causing air to flow back into the cavity at a predetermined timing, thereby preventing damage.
請求項2に記載された切削工具は、空洞部内にエアを逆流させた場合にスリーブ体がスムーズに、かつ、確実に移動して排出穴を開放するので、切削加工効率を高く保持したまま、損傷を確実に防止することができる。 In the cutting tool according to claim 2, since the sleeve body moves smoothly and surely when air is caused to flow back into the cavity, and the discharge hole is opened, the cutting efficiency is kept high. Damage can be reliably prevented.
請求項3に記載された切屑吸引回収システムによれば、切屑の詰まりを速やかに検知することが可能となり、正常な切削加工ができなくなる事態を防止して、切削工具の損傷を未然に防止することができる。 According to the chip suction and recovery system described in claim 3, it becomes possible to quickly detect the clogging of the chip, prevent a situation in which normal cutting cannot be performed, and prevent damage to the cutting tool. be able to.
以下、本発明に係る切削工具および切屑の回収システムについて、図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, a cutting tool and a chip recovery system according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[切削工具および切屑の回収システムの構成]
図1は、本発明に係る切削工具および当該切削工具を用いた切屑の回収システムの概要を示したものであり、回収システムSは、工作機械(図示せず)の主軸13に設置された切削工具C、ロータリーポンプ等からなる吸引装置15、鋼管、ゴムチューブ等からなる吸引路14、圧力計16等によって構成されている。
[Configuration of cutting tool and chip recovery system]
FIG. 1 shows an outline of a cutting tool according to the present invention and a chip recovery system using the cutting tool. The recovery system S is a cutting tool installed on a
切削工具Cは、工具本体6と、その工具本体6に内蔵された段付スリーブ9とによって構成されている。工具本体6は、金属によって長尺な円柱状に形成されており、先端に切削刃8が設けられており、その切削刃8のスクイ面と隣接する部分に、開口部17が形成されている。また、工具本体6の内部には、円柱状の空洞部7が設けられており、開口部17と繋がった状態になっている。さらに、空洞部7の先端側(開口部17に近い側)は、奥側(基端側、図1における上側)よりも内径が小さくなっており、その小径部分7bと、奥側の大径部分7aとの境に段差18が形成された状態になっている。また、空洞部7の大径部分7aの段差18に近い部分には、円形の2つの排出穴10,10が、工具本体6の軸心に対して対称となるように穿設されており、片方の排出穴10よりもわずかに奥側には、止めピン12が、内向きに突出するように設けられている。一方、段差18と隣接した奥側には、円形のエア抜き穴11が穿設されている。なお、エア抜き穴11の直径は、排出穴10の直径に比べて十分に小さくなっている。
The cutting tool C includes a
一方、図2は、段付スリーブ9を示したものであり、段付スリーブ9は、金属によって円筒状に形成されており、片側(切削刃8に近い側)を薄肉状にすることによって、中間に段差19が形成された状態になっている。なお、段付スリーブ9の肉厚部分の幅(上下幅)は、止めピン12の下端から排出穴10の下端までの長さより大きく、かつ、排出穴10の下端から段差18までの長さよりも小さくなるように設計されている。また、段付スリーブ9は、上記の如く、片側が薄肉状にされているため、上端の面積(ドーナツ状部分Aの面積)の方が下端の面積(ドーナツ状部分Bの面積)よりも大きくなっている。
On the other hand, FIG. 2 shows a
かかる切削工具Cは、図1の如く、回転する主軸13に後端側を把持させた状態で、工作機械(図示せず)に設置されている。そして、工具本体6の空洞部7が、吸引路14を介して、吸引装置15と接続された状態になっている。また、吸引路14の先端際には、圧力計16が接続されている。
As shown in FIG. 1, the cutting tool C is installed in a machine tool (not shown) with the rotating
[回収システムSを利用したワークの切削加工]
回収システムSを利用して切削工具Cによりワークの切削を行う場合には、切削工具Cを主軸13の軸心の周りに回転させて、切削刃8によってワークを切削するとともに、吸引装置15を作動させる。そのように吸引装置15を作動させると、工具本体6の空洞部7および吸引路14が負圧となり、その負圧によって、ワークの切削に伴って発生した切屑が、工具本体6の空洞部7、吸引路14を通って、図示しないダストボックス内に回収される。また、ワークの切削を行う場合には、圧力計16によって検出される圧力(エア圧)の値が監視される。
[Cutting of workpieces using collection system S]
When the workpiece is cut by the cutting tool C using the recovery system S, the cutting tool C is rotated around the axis of the
上記の如くワークを切削している最中に、切屑が詰まった場合には、空洞部7および吸引路14の圧力(負圧)が低下する。そのような空洞部7および吸引路14の圧力の低下に伴って圧力計16の数値(エア圧)が低下すると、図示しない制御装置によって“吸引に異常が発生した”と判断し、吸引装置15を停止させる。しかる後、吸引装置15を逆回転させて、工具本体6の空洞部7および吸引路14内にエアを逆流させる。
When chips are clogged during the cutting of the workpiece as described above, the pressure (negative pressure) of the
工具本体6の空洞部7内にエアを逆流させると、当該空洞部7内の圧力が増加する。そのように空洞部7内の圧力が増加すると、段付スリーブ9の上端の面積の方が段付スリーブ9の下端の面積よりも大きいことに起因して、段付スリーブ9に先端側(図1における下側)への推力が発生する(パスカルの原理)。そのため、段付スリーブ9は、図3(b)の如く、空洞部7内で、工具本体6の先端側へ移動する(スライドする)。そして、外周の段差19が工具本体6の内壁に形成された段差18と当接することによって停止する。なお、工具本体6の段差18の上側には、エア抜き穴11が穿設されているので、段付スリーブ9の下外側の閉塞空間(すなわち、段付スリーブ9の下側の外周、段差18の下面、空洞部7の内周壁、段差19の上面によって閉塞された空間)内のエアが圧縮されることによって段付スリーブ9がスライドしにくくなる、という事態が生じない。
When air flows back into the
そのように段付スリーブ9が工具本体6の先端の方向へ移動すると、切削工具6の側面にある排出穴10,10が開放状態となる。そのため、空洞部7あるいは吸引路14内に詰まった切屑が、エアとともに外部へ排出されて、切屑の詰まりが解消される。
When the
切屑の詰まりが解消された後には、吸引装置15によって、空洞部7および吸引路14を再び吸引する。かかる吸引の再開によって空洞部7の圧力が低下すると、段付スリーブ9の上端の面積の方が下端の面積よりも大きいことに起因して、段付スリーブ9に奥側(図1における上側)への推力が発生する。そのため、段付スリーブ9は、図3(a)の如く、空洞部7内で、工具本体6の奥側へ移動する(スライドする)。そして、上端が止めピン12と当接することによって停止する。
After the clogging of chips is eliminated, the
そのように段付スリーブ9が工具本体6の奥側へスライドすると、切削工具6の側面に設けられた排出穴10,10が閉じた状態となる。そのため、開口部17のみからエアが空洞部7内に流入するようになって、切屑が正常に吸引されるようになる。
When the stepped
[実施例の切削工具の効果]
切削工具Cは、上記の如く、内部に空洞部7が形成され側面に排出穴10,10が穿設された工具本体6と、排出穴10,10を開閉するようにスライド可能に工具本体6の内部に設置された段付スリーブ9とからなるものであるため、空洞部7内にエアを逆流させることにより段付スリーブ9をスライドさせ、排出穴10,10を開放することによって、空洞部7内で詰まった切屑を容易に外部へ排出することができる。したがって、切削工具Cによれば、正常な切削加工状態を維持することが可能となり、損傷を防止することができる。
[Effect of cutting tool of embodiment]
As described above, the cutting tool C has a
また、切削工具Cは、段付スリーブ9が片側の外周を薄肉状に形成したものであるので、空洞部7内にエアを逆流させた場合に段付スリーブ9がスムーズに、かつ、確実にスライドして排出穴10,10を開放するので、切削加工効率を高く保持したまま、損傷を確実に防止することができる。
In the cutting tool C, since the stepped
一方、切屑吸引回収システムSは、吸引装置15による吸引路14に圧力計16が設けられており、その圧力計16によって測定されるエア圧が下がった場合に、吸引経路(すなわち、空洞部7および吸引路14)内で切屑が詰まったと判断するので、切屑の詰まりを速やかに検知することが可能であり、正常な切削ができなくなる事態を防止して、切削工具Cの損傷を未然に防止することができる。
On the other hand, in the chip suction and recovery system S, the
なお、本発明に係る切削工具および切屑の回収システムの構成は、上記実施形態の態様に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて適宜変更することができる。たとえば、本発明に係る切屑の回収システムは、上記実施形態の如く、エアを逆流させることによって詰まった切屑を排出させるものに限定されず、液体を逆流させることによって詰まった切屑を排出させるもの等でも良い。 The configuration of the cutting tool and chip recovery system according to the present invention is not limited to the embodiment described above, and may be appropriately changed as necessary within the scope of the present invention. Can do. For example, the chip recovery system according to the present invention is not limited to the one that discharges clogged chips by backflowing air as in the above embodiment, but the one that discharges clogged chips by backflowing liquid, etc. But it ’s okay.
また、本発明に係る切削工具は、上記実施形態の如く、片側の外周を薄肉状に形成したスリーブ体を内部に設置したものに限定されず、工具本体(6)に段差のない空洞部(7)を設け、内周にテーパ(傾斜部)を設けることによって両端の面積(ドーナッツ状部分の面積)を異ならせたスリーブ体を内部に設置したもの等でも良い。加えて、本発明に係る切削工具は、上記実施形態の如く、円柱状の空洞部内を円筒状のスリーブ体がスライドするものに限定されず、楕円状あるいは角柱状の空洞部内を当該空洞部の形状に合致した筒状のスリーブ体がスライドするものに変更することも可能である。 Further, the cutting tool according to the present invention is not limited to the one in which the sleeve body in which the outer periphery on one side is formed in a thin shape is installed inside as in the above-described embodiment, and the tool body (6) has a hollow portion (there is no step) 7) and a sleeve body in which the areas of both ends (areas of donuts) are made different by providing a taper (inclined part) on the inner periphery may be used. In addition, the cutting tool according to the present invention is not limited to the one in which the cylindrical sleeve body slides in the columnar cavity as in the above-described embodiment, but the elliptical or prismatic cavity in the cavity. It is also possible to change the cylindrical sleeve body that matches the shape to slide.
C・・切削工具
6・・工具本体
7・・空洞部
8・・切削刃
9・・段付スリーブ(スリーブ体)
10・・排出穴
13・・主軸
14・・吸引路
15・・吸引装置
16・・圧力計
19・・段差
10 ....
Claims (3)
切削により生じた切屑を吸引するために切削刃の近傍に開口部が形成され、その開口部に連通する空洞部が内部に形成され、切屑を排出するための排出穴が側面に穿設された工具本体と、
両端の面積を異ならせた筒状に形成されており、前記工具本体の内部に、前記排出穴を開閉するように移動可能に設置されたスリーブ体とからなることを特徴とする切削工具。 A cutting tool for cutting a workpiece with a cutting blade at the tip in a state of being mounted on a rotating spindle of a machine tool,
An opening is formed in the vicinity of the cutting blade in order to suck chips generated by cutting, a cavity communicating with the opening is formed inside, and a discharge hole for discharging chips is formed in the side surface. A tool body;
A cutting tool, which is formed in a cylindrical shape having different areas at both ends, and comprises a sleeve body movably installed so as to open and close the discharge hole inside the tool body.
前記吸引装置による吸引経路にエア圧力計が設けられており、そのエア圧力計によって測定されるエア圧に基づいて、前記吸引経路内における切屑の詰まりの有無を判断することを特徴とする切屑の吸引回収システム。 A chip suction and recovery system comprising the cutting tool according to claim 1 or 2, and a suction device for sucking air from a cavity of the cutting tool,
An air pressure gauge is provided in the suction path by the suction device, and the presence or absence of chip clogging in the suction path is determined based on the air pressure measured by the air pressure gauge. Suction collection system.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2008292443A JP2010115763A (en) | 2008-11-14 | 2008-11-14 | Cutting tool and chip sucking/recovering system |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2020082279A (en) * | 2018-11-27 | 2020-06-04 | 村田機械株式会社 | lathe |
-
2008
- 2008-11-14 JP JP2008292443A patent/JP2010115763A/en active Pending
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