JP2012236268A - 切り粉回収装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被削材質ごとに切り粉を回収する場合や観察用の切り粉を回収する場合に容易に切り粉の回収を行い、かつ、容易に清掃などのメンテナンスを行う。
【解決手段】被削材５０を固定保持するバイス２２の両脇にそれぞれ設けられ、使用済みクーラントが流れ込む切り粉受け２３と、切り粉受け２３間に配置され、クーラントの噴き付けにより飛散する使用済みクーラントを受け止めて当該切り粉受け２３側へ流す受け板２６と、切り粉受け２３上に設けられ、当該切り粉受け２３に流れ込んだ使用済みクーラントから切り粉を堆積させてクーラントをろ過するフィルタ２５とを備えた。
【選択図】図１

Description

この発明は、被削材の切削により発生する切り粉を除去するために噴き付けられた切削油から当該切り粉を回収する切り粉回収装置に関するものである。

一般に、工作機械にて金属製の被削材を切削した際には切り粉が発生する。また、切削加工では、工作機械の工具を高速回転させて切削を行うため、摩擦により工具や被削材の温度が上昇する。そこで、切り粉を工具や被削材から除去し、かつ、工具や被削材の温度上昇を防止するため、クーラント（切削油）を工具および被削材に噴き付けながら切削を行っている。

このクーラントの噴き付けによって工具や被削材から除去された切り粉は、クーラントとともにクーラントタンクの上方に設置された網目部材上に搬送される。そして、クーラントのみが網目状部材を透過してクーラントタンクに回収され、切り粉は網目状部材上に堆積する。これにより切り粉の回収を行うことができる（例えば特許文献１参照）。また、特許文献２では、コンベアを用いて、切り粉が混ざり合ったクーラントをクーラントタンク付近まで搬送し、羽根車によってクーラントと切り粉とを分離している。

特開２００７−３２６１５４号公報 特開２０１０−１７３０４１号公報

しかしながら、特許文献１，２に開示された、切り粉が混ざり合ったクーラントをクーラントタンク付近まで搬送して、切り粉の回収を行う従来の切り粉回収装置では、被削材質ごとに切り粉を回収することや観察用の切り粉を回収することが困難であるという課題がある。すなわち、被削材質ごとに切り粉を回収する場合、被削材質が変化する度に、分離した切り粉を回収し、その後に網目状部材や羽根車に残った切り粉の清掃を行い、さらに搬送部分などの清掃も行わなくてはならない。また、清掃を行った場合においても、切り粉を１００％除去することは困難である。また、観察用の切り粉を回収する場合には、切削条件ごとに切り粉を回収する必要があり、上記と同様の理由により困難である。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、被削材質ごとに切り粉を回収する場合や観察用の切り粉を回収する場合であっても、容易に切り粉の回収を行うことができ、清掃などのメンテナンスが容易となる切り粉回収装置を提供することを目的としている。

この発明に係る切り粉回収装置は、被削材を固定保持するバイスの両脇にそれぞれ設けられ、切り粉を含んだ切削油が流れ込む切り粉受けと、切り粉受け間に配置され、切削油の噴き付けにより飛散する切り粉を含んだ切削油を受け止めて当該切り粉受け側へ流す受け板と、切り粉受け上に設けられ、当該切り粉受けに流れ込んだ切り粉を含んだ切削油から切り粉を堆積させて切削油をろ過するフィルタとを備えたものである。

この発明によれば、上記のように構成したので、被削材質ごとに切り粉を回収する場合や観察用の切り粉を回収する場合であっても、容易に切り粉の回収を行うことができる。また、切削加工を行う領域の近くで、切削油と切り粉との分離を行うため、清掃などのメンテナンスが容易となる。

この発明の実施の形態１に係る切り粉回収装置を備えた工作機械の構成を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る切り粉回収装置を備えた工作機械の構成を示す図であり、（ａ）正面図であり、（ｂ）側面図である。 この発明の実施の形態１における受け板の構成を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１における受け板の構成を示す図であり、（ａ）一部断面で示した正面図であり、（ｂ）（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
なお以下では、本願発明の切り粉回収装置を備えた工作機械において、被削材質ごとに切り粉を回収する場合を想定して説明を行う。
切り粉回収装置を備えた工作機械は、図１，２に示すように、被削材５０を切削する切削部１と、この被削材５０を固定保持する固定部２と、固定部２の下方に設置され、被削材５０に対する切削加工で使用されたクーラント（切削油）を回収するタンク部３とから構成されている。

切削部１には、工具を所定の切削位置に移動させる移動部１１と、工具を軸心周りに高速回転させる回転部１２とが設けられている。そして、回転部１２の下端には、回転部１２と同軸上に配置され、被削材５０を削る工具であるカッター１３が取り付けられている。また、切削部１には、被削材５０を切削した際に発生する切り粉をカッター１３や被削材５０から除去し、かつ、切削によるカッター１３や被削材５０の温度上昇を防止するため、カッター１３および被削材５０にクーラントを噴き付けるクーラントノズル１４が設けられている。なお、クーラントとしては、油性のものや水溶性のものなどが存在するがいずれのクーラントであってもよい。

一方、固定部２には、タンク部３の蓋であるテーブル２１と、テーブル２１上に設けられ、被削材５０を挟み込み固定保持するバイス２２とが設けられている。また、テーブル２１には、後述する切り粉受け２３の設置部分に孔部（不図示）が設けられている。

また、バイス２２の両脇（バイス２２の把持方向に垂直な両側面）にはそれぞれ、カッター１３や被削材５０から除去された切り粉を含んだクーラント（以下、使用済みクーラントと称す）が流れ込む切り粉受け２３が設けられている。この切り粉受け２３のバイス２２側には、この切り粉受け２３をバイス２２に脱着可能とするマグネット部２４が設けられている。また、バイス２２側を除く３方には側壁が設けられている。
また、切り粉受け２３の底面は金属メッシュで構成されており、テーブル２１の孔部を介してタンク部３と連通する孔部（不図示）が複数設けられている。さらに、この切り粉受け２３の底面上には、切り粉受け２３に流れ込んだ使用済みクーラントから切り粉を堆積させてクーラントをろ過するフィルタ（ウェス）２５が設けられている。なお、フィルタ２５は、クーラントを透過可能であり、切り粉を捕集可能な目の粗さのものを用いる。

また、バイス２２の両端面にはそれぞれ、２つの切り粉受け２３の間で、クーラントノズル１４によりカッター１３および被削材５０にクーラントが噴き付けられることで飛散する使用済みクーラントを受け止め、切り粉受け２３側に流す受け板２６が設けられている。

この受け板２６には、図３，４に示すように、飛散する使用済みクーラントを受け止める略Ｔ字形のクーラント受け部２６１が設けられている。クーラント受け部２６１の下部は、スライド部２６２に設けられた開口２６２ａに上下に摺動可能に挿入されている。なお、開口２６２ａの長手方向の両内側面には、所定の高さに位置したクーラント受け部２６１が重力によって下がることを防止するゴム等の滑り止め部２６３が設けられている。
また、スライド部２６２の下部は、回動部２６４に設けられた開口２６４ａに上下に摺動可能に挿入されている。なお、開口２６４ａの長手方向の両内側面には、所定の高さに位置したスライド部２６２が重力によって下がることを防止するゴム等の滑り止め部２６５が設けられている。
これらにより、クーラント受け部２６１を任意の高さに調整することが可能となる。

また、回動部２６４の下部には、端部に半球状の球体部２６４ｂを有する軸２６４ｃが設けられている。この軸２６４ｃは、バイス取付部２６６に設けられた開口２６６ａに挿入されている。なお、バイス取付部２６６上面の開口径は、軸２６４ｃの径に対して広く構成されている。そして、球体部２６４ｂは、開口２６６ａの内部に設けられたバネ等の球体保持部材２６７により保持されている。これにより、回動部２６４を任意の姿勢に回動することが可能となる。
また、バイス取付部２６６の短手方向の一方の側面には、受け板２６をバイス２２の端面に着脱可能とするマグネット部２６８が設けられている。
なお、クーラント受け部２６１、スライド部２６２および回動部２６４は、本願発明の可動部に対応する。

一方、タンク部３には、フィルタ２５、切り粉受け２３底面の金属メッシュおよびテーブル２１の孔部を透過し、切り粉と分離されたクーラントを回収する回収槽３１が設けられている。また、回収槽３１の側面には、回収槽３１で回収したクーラントをクーラントノズル１４に循環するためのホース（不図示）が取り付けられる孔部３２が設けられている。

次に、上記のように構成された切り粉回収装置を備えた工作機械の動作について説明する。
被削材５０を切削する場合には、まず、被削材５０をバイス２２で把持してテーブル２１上に固定保持する。そして、移動部１１によりカッター１３を所定の切削位置に移動させて、回転部１２によりカッター１３を高速回転させることで被削材５０の切削を行う。この際、切削により発生した切り粉をカッター１３や被削材５０から除去し、かつ、切削によるカッター１３や被削材５０の温度上昇を防止するため、クーラントノズル１４からカッター１３および被削材５０にクーラントを噴き付ける。これにより、切り粉は、カッター１３や被削材５０から除去され、クーラントとともに切り粉受け２３側に流れる。

また、受け板２６を切り粉受け２３間に配置することで、クーラントノズル１４によりカッター１３および被削材５０にクーラントが噴き付けられることで飛散する使用済みクーラントを受け止め、切り粉受け２３側に流している。これにより、使用済みクーラントが切り粉回収装置の外部に飛散することを防止できる。さらに、受け板２６は、クーラント受け部２６１およびスライド部２６２が上下にスライド自在であり、また、回動部２６４が回動自在であるため、被削材質やクーラント噴射状況などに応じて任意の高さ・姿勢に調整可能である。

そして、切り粉受け２３に流れ込んだ使用済みクーラントは、切り粉受け２３底面上に設けられたフィルタ２５によって、クーラントと切り粉とに分離される。そして、クーラントは、フィルタ２５、切り粉受け２３底面の金属メッシュおよびテーブル２１の孔部を透過して、タンク部３の回収槽３１により回収された後、再びクーラントノズル１４に循環されて用いられる。一方、切り粉はフィルタ２５上に堆積する。

その後、被削材５０の材質を変えるときに、切り粉受け２３に堆積した切り粉を回収する。この際、切り粉受け２３は、マグネット部２４によってバイス２２に取り付けられているだけであるため、容易にバイス２２から取り外すことができる。そのため、切り粉の回収が容易となり、また、切り粉受け２３を取り外すことで清掃も容易となる。また、受け板２６についても同様に、マグネット部２６８によりバイス２２に取り付けられているだけであるため、容易にバイス２２から取り外すことができ、清掃が容易となる。

また、被削材５０の切削を行う領域の近く（バイス２２付近）に切り粉受け２３を設けることで、従来の切り粉回収装置のようにクーラントタンク付近までの搬送部分に対する清掃は不要となり、容易に清掃を行うことができる。さらに、切削後すぐにクーラントから切り粉を分離するため、クーラントへの切り粉の混入を低減させることができ、使用済みクーラントから容易にクーラントと切り粉とを分離することができる。

なお、上記の説明では、被削材質ごとに切り粉を回収する場合を想定して説明を行ったが、切削条件ごとに観察用の切り粉を回収する場合にも同様に適用可能である。また、この場合、フィルタ２５の目の粗さは、回収する切り屑のサイズに合わせて変更可能である。

以上のように、この実施の形態１によれば、バイス２２の両脇に、使用済みクーラントをクーラントと切り粉とに分離するフィルタ２５を有する切り粉受け２３を設けたので、被削材質ごとに切り粉を回収する場合や観察用の切り粉を回収する場合であっても、容易に切り粉の回収を行うことができる。また、切削を行う領域の近くでクーラントと切り粉との分離を行うため、清掃などのメンテナンスが容易となる。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

１ 切削部
２ 固定部
３ タンク部
１１ 移動部
１２ 回転部
１３ カッター（工具）
１４ クーラントノズル
２１ テーブル
２２ バイス
２２ａ ジョイント連結凹部
２３ 切り粉受け
２４ マグネット部
２５ フィルタ
２６ 受け板
３１ 回収槽
３２ 孔部
５０ 被削材
２６１ クーラント受け部（可動部）
２６２ スライド部（可動部）
２６２ａ，２６４ａ，２６６ａ 開口
２６３，２６５ 滑り止め部
２６４ 回動部（可動部）
２６４ｂ 球体部
２６４ｃ 軸
２６６ バイス取付部
２６７ 球体保持部材
２６８ マグネット部

Claims (3)

1. 被削材の切削により発生する切り粉を除去するために噴き付けられた切削油から当該切り粉を回収する切り粉回収装置において、
   前記被削材を固定保持するバイスの両脇にそれぞれ設けられ、前記切り粉を含んだ切削油が流れ込む切り粉受けと、
   前記切り粉受け間に配置され、前記切削油の噴き付けにより飛散する前記切り粉を含んだ切削油を受け止めて当該切り粉受け側へ流す受け板と、
   前記切り粉受け上に設けられ、当該切り粉受けに流れ込んだ切り粉を含んだ切削油から前記切り粉を堆積させて前記切削油をろ過するフィルタと
   を備えたことを特徴とする切り粉回収装置。
2. 前記切り粉受けに設けられ、当該切り粉受けを前記バイスに着脱可能とするマグネット部を備えた
   ことを特徴とする請求項１記載の切り粉回収装置。
3. 前記受け板に設けられ、当該受け板を任意の高さ・姿勢に調整可能とする可動部を備えた
   ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の切り粉回収装置。

Images