JP2012115971A - 工作機械およびその工具ホルダ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】回転軸の内部を貫通する流路が形成される工具回転軸2と、工具回転軸の流路と連続する流路を供える工具ホルダ3と、工具ホルダ3の流路は装着される砥石内周面4aに通じており、装着された砥石4は内周面4aから外周面4bに向かって連通する空孔を供える構成で、前記工具回転軸2の一端からクーラントLを注入して、工具ホルダ3を経由し、次いで、砥石4の内周面4aから外周面4bに向かい、最終的に外周面4bから放出される構造の工作機械で、工具である砥石4からクーラントLが噴出されるので、砥石4が到達できる機械内の範囲であればどの位置でも研削加工が可能となる。
【選択図】図1
Description
また、砥石外部からの供給ではクーラントが届きにくい、深溝のクリープフィード研削(深く切込み、低速で砥石を送る加工法)では効果が顕著であり、砥石内部からクーラント類が噴出するので深さが問題となってクーラント切れを起こして研削焼け、研削割れが生じることを防止できる。
図1は本願に関わる工作機械の概略を示した説明図で、1は工作機械全体、1aは工作機械のベッド、1bはコラム、1cはX軸テーブル、1dはY軸テーブル、1eはZ軸テーブル、1fはツールマガジン、2は工具回転軸、2aは回転軸を支持するベアリング(図示せず)などを収納したハウジング、2bはクーラント配管、2cは工具回転軸2の内部を液体あるいは気体が流れる際に、回転する工具回転軸2と固定している配管を連結する回転シール、3は工具ホルダ、4は工具として装着している砥石である。
図2(a)は、シャンク3aに工具を形成する部品とその装着する順序を示している。ここで、シャンク3aは中空になっており、クーラントLを工具回転軸側(図面の上側)から供給すると、先端の工具取り付け部分に設けた穴から噴出される構造になっており、穴の周囲は液だめのバッファになっている。このシャンク3aにフランジ3b、シール3c、砥石4、シール3cフランジ3bの順で組み込み、固定ボルト3dで締めると図2(b)の形になる。固定ボルト3dは中空になっており、先端部分に横穴が空いている。よって、固定ボルト3dにクーラントLを注入すると横穴からクーラントが出る構造になっている。
図2において、3はホルダ、3aはシャンク、3bはフランジ、3cは端面シール、3dは固定ボルト、3eはホルダ貫通穴、3fはボルト中央穴、3gはボルト横穴、3hはホルダ内バッファ、3iはホルダ横穴、3jはホルダ外周バッファ、4は砥石、4aは砥石内周面、4bは砥石外周面、4cは砥石端面である。3aのシャンクはHSK−A63規格で図1の工具主軸2の取り付け部に装着する形態で描いている。
この図3に示したような構造で、ホルダ3はK方向に引かれて工具回転軸内(図示せず)でシャンク3mが工具回転軸に密着している。まず、工具回転主軸を経由してクーラントLが供給されてくると、ホルダ中心部穴3qを経由してホルダ横穴3rを通過して、ホルダ外周バッファ3sに供給される。ここで、ホルダ外周バッファ3sはシャンク3の工具装着部外周にリング形状に形成された溝であるため、クーラントLは、砥石4の内周面4aの全体に行きわたる。ここで、クーラントLは、砥石の内周面4aから砥石4内に進入し、砥石4内の気孔を経由して砥石の外周面4bから噴出クーラントLaとして排出する。
さらに詳しく砥石4の内部の気孔4dを通過してクーラントが噴出してくる状態を図5によって説明する。図5において使用した符号は、図4と同一である。
1a ベッド
1b コラム
1c X軸テーブル
1d Y軸テーブル
1e Z軸テーブル
1f ツールマガジン
2 工具回転軸
2a ハウジング
2b クーラント配管
2c 回転シール
3 ホルダ
3a シャンク
3b フランジ
3c 端面シール
3d 固定ボルト
3e ホルダ貫通穴
3f ボルト中央穴
3g ボルト横穴
3h ホルダ内バッファ
3i ホルダ横穴
3j ホルダ外周バッファ
3m シャンク
3n フランジ
3o 端面シール
3p ナット
3q ホルダ中心部穴
3r ホルダ横穴
3s ホルダ外周バッファ
4 砥石
4a 砥石内周面
4b 砥石外周面
4c 砥石端面
5d 空孔
5e 砥粒
5f 結合剤
5 外部クーラントノズル
6 試加工用被削材
10 平面研削盤
11 ワークテーブル
12 砥石
13 被削材
14 クーラントノズル
15 クーラント
16 加工点
20 曲面を有する被削材
21 被削材の曲面
22 砥石
23 クーラントノズル
30 砥石
31 砥粒
32 樹脂ボンド
33 コーティング
Claims (5)
- 回転軸の内部を貫通する流路が形成される工具回転軸と、前記工具回転軸に着脱自在に係合するとともに流路が前記工具回転軸と連続するように形成された工具ホルダを備えた工作機械であって、
前記工具ホルダに装着される砥石は、内周面から外周面に連通する空孔が形成されている構造を有し、
前記工具回転軸の端部あるいは途中部分から供給されるクーラントは前記回転軸の流路と前記砥石を前記工具ホルダに固定するボルトの穴と、前記ホルダに備えたバッファを通過し、その後、作用面とクーラント通過面以外の一部あるいは全部をシールで覆った前記砥石の内周面から前記外周面に向かって流れて、最終的に前記砥石外周面から放出されて、前記砥石と工作物が形成される加工点に供給されることを特徴とする工作機械。 - 請求項1に記載の工作機械であって、前記砥石を装着した前記工具ホルダを収納可能なツールマガジンを備え、前記工具ホルダを自動的に前記ツールマガジンに収納し、前記工具ホルダを他の工具ホルダと交換する機能を備え、前記砥石の収納時には、前記砥石が実際に加工した際に機能する直径を自動的にメモリーすることを特徴とする工作機械。
- 回転軸の内部を貫通する流路が形成される工具回転軸と、前記工具回転軸に着脱自在に係合するとともに流路が前記工具回転軸と連続するように形成された工具ホルダと、前記工具ホルダの流路が装着される砥石の内周面に連続し、前記砥石にあっては内周面から外周面に連通する空孔が形成されている構造であって、前記工具回転軸の端部あるいは途中部分からクーラントを供給し、クーラントは、中空の内部と外部を放射方向に直接貫通する穴を備えることを特徴とする工具ホルダ。
- 請求項3に記載の工具ホルダであって、中空の内部と外部を放射方向に貫通する前記穴の外側の周囲は、前記砥石の嵌合部となっており、前記穴の周囲には前記円筒部よりも直径が小さい溝、あるいは、くぼんだ部分を備えたことを特徴とする工具ホルダ。
- 請求項4に記載の工具ホルダであって、前記砥石の端面をフランジにより前記クーラントが噴出を防止するシールを備えることを特徴とする工具ホルダ。
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