JP2012218127A

JP2012218127A - 工作機械の切粉吸引機構

Info

Publication number: JP2012218127A
Application number: JP2011088655A
Authority: JP
Inventors: Ken Okabe; 賢岡部
Original assignee: Citizen Machinery Miyano Co Ltd
Current assignee: Citizen Machinery Miyano Co Ltd
Priority date: 2011-04-12
Filing date: 2011-04-12
Publication date: 2012-11-12

Abstract

【課題】設置スペースを必要とすることなく小型の旋盤等にも簡単に搭載可能な工作機械の切粉吸引機構を提案すること。
【解決手段】旋盤の切粉吸引機構１は、刃物台に取り付けたツールホルダ２に支持されている切削工具４によって生ずる切粉を吸引する切粉吸引口５ａと、ツールホルダ２の内部に形成されていると共に切粉吸引口５ａに連通している切粉吸引用のホルダ内通路３と、クーラント液などの流体を流すことによりホルダ内通路３を負圧吸引する切粉吸引排出用の流体流路６、７とを備えている。ツールホルダ２の内部に切粉吸引用のホルダ内通路３が備わっているので、切粉吸引用の配管をツールホルダ２の近傍位置に別途配置する必要がなく、小型のタレット旋盤などのようにタレットに切粉吸引用の配管を設置するスペースを確保することが困難な場合においても簡単に切粉吸引機構を搭載できる。
【選択図】図１

Description

本発明は旋盤などの工作機械による加工中に発生する切粉を吸引して除去するための切粉吸引機構および当該切粉吸引機構を備えた工作機械に関する。

旋盤による加工中に発生する切粉、例えば切削加工中に発生する切粉をワークの切削加工位置から除去する機構として、発生した切粉を吸引して除去するものが知られている。特許文献１〜３には切粉を吸引して除去する機構が提案されている。

特許文献１において提案されている旋盤用切粉吸引装置では、工具による切削箇所に臨むように吸引口が位置している切粉搬送管が備わっており、この切粉搬送管の途中位置に取り付けた噴射管から圧縮空気を噴射することにより、切粉搬送管内にベンチュリー効果による負圧を形成するようにしている。

特開２０１０−１１０８７３号公報特開平１１−１２３６０２号公報実用新案登録第３０１０５１２号公報

ここで、特許文献１に開示の旋盤用切粉吸引装置においては、工具による切削箇所に吸引口が臨むように切粉搬送管を配置して、発生した切粉を吸引して除去している。しかしながら、小型の旋盤においてはタレットあるいはドラムなどの工具台に複数のツールホルダが放射状態あるいは旋回軸に平行となるように同心状態に取り付けられており、これらのツールホルダによって各工具が支えられている。

したがって、工具による加工位置に吸引口が臨むように切粉搬送管を別途配置するスペースを確保できない場合がある。また、このような切削搬送管を配置する場合にはその分、スペースを多く必要とするので、工具台の寸法増加を招き、旋盤の小型・コンパクト化には不利である。

特に、内径加工の場合には、ワークの加工穴内周面において発生する切粉を吸引除去することが必要であるが、加工穴内の加工位置に吸引口が臨むように切粉搬送管を工具に沿って配置するための設置スペースを確保することが困難である。

本発明の課題は、このような点に鑑みて、従来に比べて設置スペースを必要とすることなく小型の旋盤等にも簡単に搭載可能な工作機械の切粉吸引機構、および、当該切粉吸引機構が搭載された工作機械を提案することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の工作機械の切粉吸引機構は、
工作機械の刃物台に取り付けたツールホルダに支持されている工具によって生ずる切粉を吸引する切粉吸引口と、
前記ツールホルダの内部に形成されていると共に前記切粉吸引口に連通している切粉吸引用のホルダ内通路と、
流体を流すことにより前記ホルダ内通路を負圧吸引する切粉吸引排出用の流体流路とを備えていることを特徴としている。

本発明の切粉吸引機構では、ツールホルダの内部に切粉吸引用のホルダ内通路が備わっている。したがって、切粉吸引用の配管をツールホルダの近傍位置に別途配置する必要がないので、小型のタレット旋盤などのようにタレットに切粉吸引用の配管を設置するスペースを確保することが困難な場合においても簡単に切粉吸引機構を搭載することができる。

ここで、切粉吸引口をツールホルダに形成しておけば全体として小型でコンパクトな切粉吸引機構を実現できるので好ましい。

また、本発明の切粉吸引機構では、ホルダ内通路に加えて、工具のシャンクの内部に切粉吸引用のシャンク内通路を形成し、このシャンク内通路をシャンクに形成した切粉吸引口に連通させた構成を採用している。この場合には、ツールホルダに工具を取り付けることにより、シャンク内通路がホルダ内通路に連通した状態が形成されるようにしておけばよい。

内径加工等の場合には、切粉発生位置の近傍に切粉吸引口を配置することが困難な場合があるが、本発明の構成によれば、シャンクに切粉吸引口が形成されているので当該切粉吸引口を切粉発生箇所になるべく近い位置に配置して効率良く切粉を吸引できる。また、切粉吸引口からホルダ内通路までの間はシャンク内通路を介して連通しているので、工具のシャンク外周面に沿って配管などを引き回すことなく、切粉吸引口から吸引された切粉を、ホルダ内通路を介して吸引排出することができる。

次に、ベンチュリー効果による負圧発生用の流体流路の一部、すなわち、ホルダ内通路に連通している流体流路部分もツールホルダの内部に形成しておけば、切粉吸引機構の小型・コンパクト化に有利である。

一方、本発明は旋盤などの工作機械に関するものであり、上記構成の切粉吸引機構が備わっていることを特徴としている。

（ａ）は本発明を旋盤の外径加工用のツールホルダに適用した場合の切粉吸引機構を示す概略側面図であり、（ｂ）は（ａ）の矢印Ｂの方向から見た場合の矢視図である。本発明を旋盤の内径加工用のツールホルダおよび刃物に適用した場合の切粉吸引機構を示す概略構成図である。

以下に、図面を参照して本発明を適用した工作機械の切粉吸引機構の各実施の形態を説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明の切粉吸引機構を旋盤の外径加工用のツールホルダに適用した場合の実施の形態を示す図であり（ａ）はその概略側面図であり、（ｂ）は（ａ）の矢印Ｂの方向から見た場合の矢視図である。なお、旋盤の全体構成は一般的なものと同様であるので説明を省略する。また、切粉吸引用の流体として用いる圧縮空気あるいはクーラント液も一般的に使用されている供給機構を用いることができるので、それらの供給源および供給源からツールホルダに至る供給経路の説明は省略する。

図１を参照して説明すると、本実施の形態に係る切粉吸引機構１は、旋盤の工具台（図示せず）に取り付けられたツールホルダ２の内部に形成された切粉吸引用のホルダ内通路３を備えている。ホルダ内通路３における切粉吸引方向の上流側の開口端３ａはツールホルダ２における切削工具４が取り付けられている工具取付面２ａに露出しており、ここには、切粉吸引ノズル５が取り付けられている。切粉吸引ノズル５の先端開口が切粉吸引口５ａであり、この切粉吸引口５ａは、工具取付面２ａに取り付けられている切削工具４の刃先４ａの側方近傍位置において開口している。

ツールホルダ２の内部には、圧縮空気あるいはクーラント液が圧送されるホルダ内流体通路６も形成されている。このホルダ内流体通路６は、ツールホルダ２における工具取付面２ａとは反対側の上面２ｂに開口している流体流通口、例えば２個の流体流通口６ａに連通している。また、ホルダ内流体通路６には、そこから分岐して延びているホルダ内流体分岐通路７が形成されている。このホルダ内流体分岐通路７の流体流通方向の下流側の開口端７ｂは、ツールホルダ２における後側端面２ｃに開口している。この開口端７ｂには切粉排出管８が接続されている。したがって、圧縮空気あるいはクーラント液は、図１（ａ）において実線Ｃで示す経路、あるいは実線Ｄで示す経路に沿ってツールホルダ２の内部を通って流れる。

このホルダ内流体分岐通路７における途中位置には、切粉吸引用のホルダ内通路３における切粉吸引方向の下流側の開口端３ｂが連通している。したがって、圧縮空気あるいはクーラント液を、図１（ａ）において矢印Ｃで示す流路（１）あるいは矢印Ｄで示す流路（２）に沿って、ホルダ内流体通路６からホルダ内流体分岐通路７を介して切粉排出管８の側に向けて高速で圧送すると、ベンチュリー効果により、ホルダ内通路３には切粉吸引用の負圧が発生する。この結果、切削工具４によって外径切削が行われるワークＷから発生する切粉は、切粉吸引ノズル５の切粉吸引口５ａから負圧によって吸引されてホルダ内通路３を介してホルダ内流体分岐通路７に吸い込まれる。ホルダ内流体分岐通路７に吸い込まれた切粉は圧送流体（圧縮空気あるいはクーラント液）によって切粉排出管８の側に流れ込み、この切粉排出管８を通って排出される。

（実施の形態２）
図２は本発明を適用した実施の形態２に係る切粉吸引機構を示す概略構成図であり、本発明を旋盤の内径加工用のツールホルダおよび切削工具に適用した場合のものである。実施の形態２においても、旋盤の全体構成は一般的なものと同様であるので説明を省略する。また、切粉吸引用の流体として用いる圧縮空気あるいはクーラント液も一般的に使用されている供給機構を用いることができるので、それらの供給源および供給源からツールホルダに至る供給経路の説明は省略する。

図２に示す切粉吸引機構１０は、タレットなどの工具台（図示せず）に取り付けられているツールホルダ１２の内部に形成された切粉吸引用のホルダ内通路１３を備えている。ホルダ内通路１３における切粉吸引方向Ｅの下流側の開口端１３ｂは、ツールホルダ１２における工具取付面１２ａとは反対側の端面１２ｂに開口している。この開口端１３ｂには切粉排出管１８が取り付けられている。また、ツールホルダ１２の内部には、圧縮空気あるいはクーラント液が圧送されるホルダ内流体通路１６も形成されている。このホルダ内流体通路１６における流体流通方向の下流端開口１６ｂは、ホルダ内通路１３の途中位置に連通している。

さらに、切粉吸引機構１０は、ツールホルダ１２に取り付けられている切削工具１４のシャンク１４ｂの内部に形成した切粉吸引用のシャンク内通路１９を備えている。シャンク内通路１９における切粉吸引方向の下流側の開口端１９ｂは、シャンク１４ｂをツールホルダ１２に取り付けた状態において、当該ツールホルダ１２の内部に形成されている切粉吸引用のホルダ内通路１３の上流側の開口端１３ａに連通している。また、シャンク内通路１９における切粉吸引方向の上流側の開口端は、切削工具１４の刃先１４ａの側方近傍位置に開口している切粉吸引口１９ａとなっている。

この構成の切粉吸引機構１０において、切削工具１４の刃先１４ａによってワークＷの中ぐり加工などにおいて発生する切粉は、図２において矢印Ｅで示すように、切粉吸引口１９ａから吸引されてシャンク内通路１９およびホルダ内通路１３を介して切粉排出管１８の側に排出される。すなわち、圧縮空気あるいはクーラント液を、図２において矢印Ｆで示すように、ホルダ内流体通路１６からホルダ内通路１３を介して切粉排出管１８の側に向けて高速で圧送すると、ベンチュリー効果により、ホルダ内流体通路１６に連通しているホルダ内通路１３には切粉吸引用の負圧が発生する。この結果、切削工具１４によって内径切削が行われるワークＷから発生する切粉は、切粉吸引口１９ａから負圧によって吸引されてシャンク内通路１９およびホルダ内通路１３に吸い込まれる。ホルダ内通路１３に吸い込まれた切粉は圧送流体（圧縮空気あるいはクーラント液）によって切粉排出管１８の側に流れ込み、この切粉排出管１８を通って排出される。

１切粉吸引機構
２ツールホルダ
３切粉吸引用のホルダ内通路
４切削工具
４ａ刃先
５切粉吸引ノズル
５ａ切粉吸引口
６ホルダ内流体通路
７ホルダ内流体分岐通路
８切粉排出管
１０切粉吸引機構
１２ツールホルダ
１３切粉吸引用のホルダ内通路
１４切削工具
１４ａ刃先
１６ホルダ内流体通路
１８切粉排出管
１９切粉吸引用のシャンク内通路
１９ａ切粉吸引口

Claims

工作機械の刃物台に取り付けたツールホルダに支持されている工具によって生ずる切粉を吸引する切粉吸引口と、
前記ツールホルダの内部に形成されていると共に前記切粉吸引口に連通している切粉吸引用のホルダ内通路と、
流体を流すことにより前記ホルダ内通路を負圧吸引する切粉吸引排出用の流体流路とを備えていることを特徴とする工作機械の切粉吸引機構。
請求項１において、
前記切粉吸引口は前記ツールホルダに形成されていることを特徴とする工作機械の切粉吸引機構。
請求項１において、
前記工具のシャンクの内部に形成した切粉吸引用のシャンク内通路を備え、
このシャンク内通路は前記シャンクに形成した前記切粉吸引口に連通しており、
前記ツールホルダに前記工具を取り付けることにより、前記シャンク内通路が前記ホルダ内通路に連通した状態になることを特徴とする工作機械の切粉吸引機構。
請求項１ないし３のうちのいずれかの項において、
前記流体流路は、前記ツールホルダの内部に形成されていると共に前記ホルダ内通路に連通しているホルダ内流体流路部分を備えていることを特徴とする工作機械の切粉吸引機構。
請求項１ないし４のうちのいずれかの項に記載の切粉吸引機構を備えていることを特徴とする工作機械。