JP2012206221A - 切削油吐出部材および工作機械 - Google Patents

Abstract

【課題】工作機械にセットされた棒材の切削点に対する切削油の供給量を容易に増大させる。
【解決手段】ガイドブッシュ８１から突出した棒材１００の上方に配置された切削工具９１に対して、棒材１００を挟んで下方で、ガイドブッシュホルダー８０に固定され、棒材１００に向けて切削油Ｒを吐出する、棒材１００の軸Ｃの方向に交差する方向に開口４２ａ，４３ａが線状に延びた吐出孔４２，４３が形成された切削油吐出部材４０を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、自動旋盤等の工作機械に用いられる切削油吐出部材およびその切削油吐出部材を有する工作機械に関する。

旋盤などの工作機械は、丸棒等の棒材を主軸に把持させ、刃物台に設置されたバイトやドリル、リーマ等の切削工具を棒材の周面等に接触させて切削等の加工が行われるように構成されている。

ここで、切削工具と棒材とが接触する切削点に切削油を掛けて、その切削点の冷却、洗浄、潤滑を行っている。

この切削油を切削点に供給する切削油吐出部材としては、棒材の上方から側方を覆うガードを設け、このガードを中空容器とし、ガードの内周面側に開口する、中空部分と連通した複数の吐出孔を形成し、この吐出孔から棒材に向けて切削油を掛け流す技術が提案されている（特許文献１）。

実開平６−７４２５０号公報

しかし、先行技術文献に開示された技術では、切削油吐出部材の吐出孔から、その下方に位置する棒材に向けて切削油を単に上方から下方に掛け流すだけであるため、切削点の冷却、洗浄、潤滑の効果をさらに高める目的で切削点における切削油量を増大させようとしても、切削油吐出部材から吐出させる切削油量を増大させるほかなく、限られた量の切削油を切削点に十分に供給するのは容易ではない。

本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、比較的少ない供給量で切削点に対して十分な切削油を容易に供給することができる切削油吐出部材およびその切削油吐出部材を有する工作機械を提供することを目的とする。

本発明に係る切削油吐出部材は、工作機械の主軸に支持された棒材の下方に位置した線状に開口する吐出孔から、その上方の棒材に向けて切削油を吐出させて、棒材の上部における切削点に、切削油による噴水状の盛り上がりを形成することで、比較的少ない供給量で十分な切削油を容易に供給するものである。

すなわち、本発明に係る切削油吐出部材は、切削油が供給され、ガイドブッシュから突出した棒材の軸方向に交差する方向に線状に開口する切削油の吐出孔を備え、吐出孔が棒材の下方位置で開口するようにガイドブッシュ側に固定され、吐出孔を介して棒材に向けて上方に切削油を吐出することを特徴とする。

また、本発明に係る工作機械は、本発明に係る切削油吐出部材を備えたことを特徴とする。

本発明に係る切削油吐出部材、工作機械によれば、切削油による噴水状の盛り上がりが形成されることによって、比較的少ない供給量で切削点に対して十分な切削油を容易に供給することができる。

本発明の一実施形態である切削油吐出部材を、工作機械の一例である自動旋盤に設置した斜視図である。 図１に示した切削油吐出部材の詳細を示す図であり、（ａ）は蓋部側から見た斜視図、（ｂ）は本体部から見た斜視図である。 図２に示した切削油吐出部材を分解して内部を視認可能にした斜視図である。 棒材が進行する向きの前側から見た図である。 図４におけるＡ−Ａ線に沿った断面を表す図である。 切削油の流れを模式的に説明した図４相当の図である。 切削油の流れを模式的に説明した図５相当の図である。 対向面が平面に形成された切削油吐出部材を示す、図６相当の図である。

図１は、本発明の一実施形態である切削油吐出部材４０を、工作機械の一例である自動旋盤に保持した斜視図である。

図示の自動旋盤は、図示を略した主軸に保持され、ガイドブッシュ８１に支持された長尺の棒材１００を図示矢印の回転方向Ｓ（反時計回り）に回転させ、棒材１００の上方に設置された刃物台９０に備えられたバイトやドリル、リーマ等の切削工具９１を、ガイドブッシュ８１から突出した棒材１００の周面の上部に接触させることで、接触する部分である切削点Ｐにおいて棒材１００を切削加工する。

ここで、刃物台９０は刃物台支持板９５に支持されていて、ガイドブッシュ８１は、刃物台支持板９５に固定されたガイドブッシュホルダー８０によって保持されている。

一方、切削油吐出部材４０は切削点Ｐに切削油Ｒを供給して、切削点Ｐの冷却、洗浄、潤滑を行うものであり、金属等の剛性を有する材料で形成され、切削油Ｒを棒材１００に吐出する。

切削油吐出部材４０は、図２，３に示すように、ボルト８５によってガイドブッシュホルダー８０に締結されて、ガイドブッシュホルダー８０に一体的に固定されていて、ガイドブッシュ８１から突出した棒材１００の軸Ｃ方向に交差する方向に線状に開口する吐出孔４２，４３を備え、吐出孔４２，４３が棒材１００の下方で開口するように配置され、吐出孔４２，４３を介して棒材１００に向けて上方に切削油Ｒを吐出する。

なお、本実施形態の切削油吐出部材４０は、切削工具９１に対して、棒材１００を挟んだ下方側に固定されているが、吐出孔４２，４３が棒材１００の下方側に位置すれば、切削油吐出部材４０の全体が棒材１００の下方に固定されていなくてもよい。

この切削油吐出部材４０は、詳細には図２に示すように、本体部４１と蓋部４９と切削油導入部４８とからなり、本体部４１と蓋部４９とは、図３に示すように２つのネジによって締結されている。

本体部４１の内部は、配管３０に接続される切削油導入部４８を通じて切削油Ｒが供給され、その切削油Ｒが一旦溜められる油溜まり４４が形成されている。

油溜まり４４は、吐出孔４２，４３の各容積に比べて格段に大きな容積で形成されていて、各吐出孔４２，４３の一方の端部である連通部４２ｂ，４３ｂにそれぞれ連通している。

各吐出孔４２，４３は、本体部４１のうち棒材１００の周面に対向する面４１ａ（以下、対向面４１ａという。）において開口している。

この対向面４１ａは、棒材１００の周面に沿って同心円弧状に湾曲した周面として形成されている。

そして、各吐出孔４２，４３は、壁面４２ｃ，４３ｃが連通部４２ｂ，４３ｂの側から開口４２ａ，４３ａに向けて高くなるように、すなわち、後述する図５に示すように、開口４２ａ，４３ａ側が連通部４２ｂ，４３ｂ側よりも、棒材１００の軸Ｃの直交面に対して棒材１００の先端（棒材１００が進む方向Ｆの先端）に向かって傾斜して形成されている。

なお、２つの吐出孔４２，４３は、図４に示すように、棒材１００の軸Ｃ回りの互いに異なる角度で切削油Ｒを吐出するように形成されている。

２つの吐出孔４２，４３の切削油Ｒの吐出方向は、それぞれ吐出された切削油Ｒが、正転する棒材１００に持ち回されて、周面に付着され、多くの量を上方に跳ね上げるのに適した角度になるように設定されている。なお、加工等に応じて切削油Ｒを棒材１００の回転方向に沿って吐出させられれば、吐出孔４２，４３の角度は必ずしも２つ異ならせる必要はなく、切削油Ｒを対称に吐出するようにしてもよい。

切削油吐出部材４０は、図４におけるＡ−Ａ線に沿った断面を表す図５に示すように、本体部４１の段付き面４１ｂがガイドブッシュホルダー８０の段付き面８０ｂに突き当てられて、軸Ｃ方向に沿った位置決めがなされ、かつ、本体部４１の段付き内周面４１ｃがガイドブッシュホルダー８０の最外周面８０ａに突き当てられて、軸Ｃを中心とした半径方向の位置決めがなされている。

以上のように構成された本実施形態の切削油吐出部材４０によれば、圧送された切削油Ｒは図６に示すように、切削油吐出部材４０の内部に供給され、油溜まり４４を満たした後、各吐出孔４２，４３から吐出される。

吐出された切削油Ｒは、回転する棒材１００の周面に吹きつけられ、棒材１００の回転に伴い、棒材１００の周面に絡みつくように、棒材１００の周面に沿って周面の上方に跳ね上げられて、上方に向かう勢いにより、周面の上部から上方に向けて噴水のように盛り上がり、上方に盛り上がった切削油Ｒは重力により下方に落下する。

ここで、切削点Ｐは棒材１００の周面の上部であるため、上述したように噴水のように盛り上がる切削油Ｒと盛り上がった後に落下する切削油Ｒとによって、極めて豊富な量の切削油Ｒで浸った状態（いわば、切削油Ｒの海に浸かった状態）となっている。

したがって、比較的少ない供給量で、切削点Ｐに対してより多くの切削油Ｒを容易に供給することができ、切削工具９１による棒材１００の切削は、豊富な量の切削油Ｒで浸った中で行われるため、切削油Ｒによる切削点Ｐに対する冷却効果、切削点Ｐの洗浄効果、切削点Ｐの潤滑状態を向上させることができる。

また、各吐出孔４２，４３が線状に開口しているため、点状の孔を多数、線上に形成するのと同じように多量の切削油Ｒを吐出することができ、多数の点状の孔を形成したものよりも線状の開口４２ａ，４３ａを形成した本実施形態の方が製造コストを安価に抑制することができる。

さらに、本体部４１が棒材１００の下方に配置されているため、切削工具９１の交換等メンテナンスの作業の際に邪魔になることがない。

また、この切削油吐出部材４０は固定されていて、フレキシブルなホース等の配管のように切削油Ｒの吐出向きを調整する必要がない。

しかも、切削油吐出部材４０は、本体部４１がガイドブッシュホルダー８０の段付き面８０ｂとガイドブッシュホルダー８０の最外周面８０ａに突き当てられて固定されるため、軸Ｃ方向に沿った位置決め、および軸Ｃを中心とした半径方向の位置決めが、切削油吐出部材４０の固定によって自動的に行われることとなり、吐出孔４２，４３の位置や向きも調整する必要がない。

したがって、フレキシブルな切削油吐出配管が棒材の上方側に配置されていたものに比べて、メンテナンス性を向上させることもできる。

さらに、各吐出孔４２，４３の方向によって、各吐出孔４２，４３から吐出した切削油Ｒが、棒材１００の周面と直角に吹きつけられにくくなり、直角に吹きつけられた場合に起こる切削油Ｒの跳ね返り等を抑制することができる。

また、本実施形態における切削油吐出部材４０は、各吐出孔４２，４３が棒材１００の先端に向かって傾斜して形成されていることで、各吐出孔４２，４３から吐出された切削油Ｒは、図７に示すように棒材１００の先端に向けて傾いて進むため、棒材１００の進行方向Ｆの前側、すなわちガイドブッシュ８１とは反対の側に進み易くなり、吐出された切削油Ｒがガイドブッシュ８１の内側に浸入したり、切削点Ｐで生じた切削粉が切削油Ｒの流れによってガイドブッシュ８１の隙間に噛み込む等の問題が発生するのを低減することができる。

しかも、各吐出孔４２，４３から吐出された切削油Ｒは、棒材１００の先端に向けて傾いて進むため、各吐出孔４２，４３を、切削点Ｐの位置よりも後方（進行方向Ｆとは反対向き）に位置させることができる。したがって、切削油吐出部材４０の、ガイドブッシュホルダー８０からの軸Ｃに沿った突出量を小さく抑えることができ、切削油吐出部材４０が、刃物台９０のレイアウトや移動の妨げになるのを防止することができる。

さらに、本実施形態における切削油吐出部材４０は、吐出孔４２，４３に比べて容積が格段に大きい油溜まり４４が形成されていることにより、切削油Ｒの供給元から切削油吐出部材４０に供給される切削油Ｒの供給圧力に変動が生じても、油溜まり４４がその圧力変動を緩和するため、吐出孔４２，４３から吐出される切削油Ｒの吐出圧力の変動を緩和させることができる。

しかも、本実施形態のように２つの吐出孔４２，４３または３つ以上の吐出孔が形成されたものでは、切削油Ｒが吐出孔４２，４３から吐出する際の圧力の変動は、全ての吐出孔４２，４３について均一に影響を受けるのではなく、いずれかの吐出孔４２または吐出孔４３に偏った影響を受け易いが、油溜まり４４が形成されていることで、いずれかの吐出孔４２，４３に偏った圧力変動が生じるのを緩和することができる。

また、本実施形態における切削油吐出部材４０は、対向面４１ａが棒材１００の周面に沿って円弧状に湾曲形成されているため、各吐出孔４２，４３の開口４２ａ，４３ａから棒材１００の周面までの距離を略同じにすることができる。

したがって、各吐出孔４２，４３から吐出された切削油Ｒが棒材１００の周面に到達したときの吹きつけ圧力を略同じにすることができる。

なお、対向面４１ａは、上述した同心円弧状に湾曲した周面でなくてもよく、例えば図８に示すように平面状に形成されたものであってもよい。

本実施形態における切削油吐出部材４０はガイドブッシュホルダー８０に固定されるものとして説明したが、本発明における切削油吐出部材は、ガイドブッシュホルダーに固定されるものに限定されず、吐出孔４２，４３の開口４２ａ，４３ａを棒材１００の周面に近接させることができる部分であれば如何なる部分に固定されるものであってもよく、例えばガイドブッシュホルダー８０が取り付けられている刃物台支持板９５などに固定されるものであってもよい。

なお、上述した自動旋盤は、本発明に係る工作機械の一実施形態であるが、本発明に係る工作機械は、この自動旋盤に限定されるものではなく、切削機械を始めとして切削油の供給を要する各種の工作装置に適用可能である。

４０ 切削油吐出部材
４２，４３ 吐出孔
４２ａ，４３ａ 開口
８０ ガイドブッシュホルダー
８１ ガイドブッシュ
９１ 切削工具
１００ 棒材
Ｃ 軸
Ｐ 切削点
Ｒ 切削油

Claims (5)

1. 切削油が供給され、ガイドブッシュから突出した棒材の軸方向に交差する方向に線状に開口する切削油の吐出孔を備え、前記吐出孔が前記棒材の下方位置で開口するように、前記ガイドブッシュ側に固定され、前記吐出孔を介して前記棒材に向けて上方に切削油を吐出することを特徴とする切削油吐出部材。
2. 前記吐出孔が、前記棒材の軸の直交面に対して、前記棒材の先端に向かって傾斜して形成されていることを特徴とする請求項１に記載の切削油吐出部材。
3. 前記吐出孔は、切削油吐出部材の本体の、前記棒材に対向する面において開口し、前記対向する面が、前記棒材の周面に沿って円弧状に湾曲形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の切削油吐出部材。
4. 前記吐出孔と前記切削油を前記吐出孔に供給する供給部との間に、前記吐出孔の容積よりも大きな容積の油溜まりが形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の切削油吐出部材。
5. 前記請求項１から４のうちいずれか１項に記載の切削油吐出部材を備えたことを特徴とする工作機械。