JP2015047669A - 工作機械の主軸装置 - Google Patents

Abstract

【課題】センタースルー方式のエアーブローを用いる工作機械において、工具のクランプ及びアンクランプの動作のタイミング如何に拘わらず、十分なエアーブロー効果が得られる技術を提供する。【解決手段】主軸部品と工具ツール双方の軸心部にそれぞれ供給孔が形成され、前記双方の供給孔を介して前記工具ツールの先端側にクーラント及びエアーを供給する工作機械において、前記工具ツールと前記主軸部品とを連結自在に把持する把持手段を備える主軸装置であって、前記主軸部品の軸心部に形成される供給孔を該主軸部品の先端側から封止する封止部と、前記主軸部品の軸心部に形成される供給孔から、前記封止部の存在に拘わらず、前記主軸部品と前記工具ツールの連結部へ連通するバイパス供給路とを有する【選択図】 図４

Description

本発明は、マシニングセンタ等の工作機械の主軸装置に関し、特に、いわゆるセンタースルー方式のエアーブロー装置を備えた主軸装置に関する。

従来、加工用工作機械において、主軸に配設される工具の軸心部を貫通して形成された供給孔を介して、前記工具の先端部にクーラントとして切削液を供給する、いわゆるセンタースルークーラントに関する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−３３４７３８号公報

しかしながら、特許文献１記載の従来例では、センタースルー構造でクーラント（切削液）を供給するものであるが、主軸テーパ面と工具保持部等への切粉の侵入等を防止するエアーブロー技術についての記載は無く、主軸軸受部等への切粉の侵入等を防止できない。

そこで、センタースルー構造でクーラント及びエアーの両方を供給する技術が提案されている。この技術では、例えば、主軸部品と工具ツール双方の軸心部を連通して形成される共通の供給孔を介して、クーラントだけでなくエアーも供給される。また、クーラントとエアーの供給の切り替えは、主軸の基端側に設けられる切り替え装置を介して行われ、所定のタイミングでクーラント又はエアーが選択的に供給される。この技術を用いることにより、比較的簡単な構造でクーラント及びエアーの両方を、工具の軸心部を通してセンターから供給することができる。また、主軸部品の軸心部に形成される供給孔を介して、テーパ状の工具ツールのテーパ面にもエアーを吹き付け、切粉や残留クーラントを除去することができる。

しかしながら、この技術を用いた場合にも、以下のような課題が存在することが分かった。例えば、主軸部品がテーパ状の工具ツールをクランプしている状態でクーラントを供給しつつ加工を行い、加工が終了し、主軸部品がテーパ状の工具ツールをアンクランプするまでの間に、主軸部品の先頭面と工具ツールの基端面とが密着するタイミングが生じ、この時にはエアーは工具の軸心部を通してセンターから噴き出るが、工具ツールのテーパ面には回らなくなってしまう場合がある。この結果、例えば、工具ツールのテーパ面に付着した切粉や残留したクーラントを除去できない場合がある。このような現象を残したまま、以降の加工が行われると、フィルタリングによってもなおクーラント内に残留する微小な切り粉等により工具ツールのテーパ面が傷ついてしまう虞がある。そこで、工具のクランプ及びアンクランプの動作のタイミング如何に拘わらず、十分なエアーブロー効果が得られる技術の開発が切望されている。

本発明は上述のような事情から為されたものであり、その目的は、センタースルー方式のエアーブローを用いる工作機械において、工具のクランプ及びアンクランプの動作のタイミング如何に拘わらず、十分なエアーブロー効果が得られる技術を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の第１の様相は、主軸部品と工具ツール双方の軸心部にそれぞれ供給孔が形成され、前記双方の供給孔を介して前記工具ツールの先端側にクーラント及びエアーを供給する工作機械において、前記工具ツールと前記主軸部品とを連結自在に把持する把持手段を備える主軸装置であって、前記主軸部品の軸心部に形成される供給孔を該主軸部品の先端側から封止する封止部と、前記主軸部品の軸心部に形成される供給孔から、前記封止部の存在に拘わらず、前記主軸部品と前記工具ツールの連結部へ連通するバイパス供給路とを有することを特徴とする。かかる構成によれば、主軸部品が工具ツールをアンクランプするまでの間に、主軸部品の先頭面と工具ツールの基端面とが密着するタイミングが生じても、この時にも、バイパス供給路を介してエアーは工具ツールの周囲にも十分に供給されるので、該周囲にも十分にエアーを吹き付け、切粉や残留クーラントを除去することができる。

また、前記工具ツールは、前記主軸部品との連結側が縮径するテーパ状に形成されていることを特徴とする。かかる構成によれば、上述した主軸部品の先頭面と工具ツールの基端面とが密着するタイミングが生じても、この時にも、バイパス供給路を介してエアーは工具ツールのテーパ面にも供給されるので、該テーパ面にもエアーを吹き付け、切粉や残留クーラントを除去することができる。

ここで、前記封止部は、前記主軸部品とは別体の封止部材を前記主軸部品の先端側から嵌め込むことにより形成されるようにしても良い。かかる構成によれば、主軸部品に貫通孔を形成したものを別体の封止部材により簡単に封止できるので、本発明の主軸装置を比較的容易に製作することができる。
また、前記バイパス供給路は、前記主軸部品と前記把持手段内に形成される孔により構成されるようにしても良い。

また、前記バイパス供給路は、前記主軸部品と前記把持手段内に９０°間隔で分割配置される４つの経路により構成されるのが好適である。かかる構成によれば、上述した主軸部品の先頭面と工具ツールの基端面とが密着するタイミングが生じても、この時にも、９０°間隔で分割配置される４つの経路によりエアーは工具ツールの周囲（テーパ面）に均等に供給されるので、該周囲（テーパ面）にエアーを均等に吹き付けることができ、該周囲（テーパ面）の一部に、切粉やクーラントが残留するのを有効に防止することができる。

また、上記目的を達成するため、本発明の第２の様相は、主軸部品と工具ツールの双方の軸心部にそれぞれ供給孔が形成され、前記双方の供給孔を介して前記工具ツールの先端側にクーラント及びエアーを供給する工作機械において、前記工具ツールと前記主軸部品とを連結自在に把持する把持手段を備える主軸装置の製作方法であって、前記軸心部に供給孔が形成された主軸部品の先端側を封止する工程と、前記主軸部品の軸心部に形成される供給孔から、前記封止に拘わらず、前記主軸部品と前記工具ツールの連結部へ連通するバイパス供給路を加工する工程とを有することを特徴とする。かかる構成によれば、長尺の主軸部品の両端面からそれぞれ中央まで貫通孔を形成したものを封止した上で、バイパス供給路を形成することができるので、本発明の主軸装置を比較的容易に製作することができる。

ここで、前記バイパス供給路の加工工程は、前記主軸部品を追加工することにより行われるようにしても良い。かかる構成によれば、既存のセンタースルー構造の主軸装置を、追加工により簡単に本発明の主軸装置に変更することができる。従って、既存のセンタースルー構造の主軸装置を廃棄することなく活用することができるので、コスト面でも有利である。

本発明によれば、センタースルー方式のエアーブローを用いる工作機械において、工具のクランプ及びアンクランプの動作のタイミング如何に拘わらず、十分なエアーブロー効果が得られる技術を提供することができる。

工作機械としてのマシニングセンタの主軸の先端部の一例を示す図であり、センタースルー時（クランプ時）を示す。 工作機械としてのマシニングセンタの主軸の先端部の一例を示す図であり、エアーブロー時（アンクランプ時）を示す。 （ａ）乃至（ｇ）は、図１及び図２の例において、クランプ時からアンクランプ時の一連の状態をそれぞれ示す図である。 本発明の一実施形態に係る工作機械の主軸装置の構成を示す図である。 図４に示した工作機械の主軸装置において、バイパス供給路の詳細構造を示す断面図(側面側から見た断面図)である。 図４に示した工作機械の主軸装置において、センタースルー時（クランプ時）を示す。 図４に示した工作機械の主軸装置において、エアーブロー時（アンクランプ時）を示す。 （ａ）乃至（ｇ）は、図４に示した工作機械の主軸装置において、クランプ時からアンクランプ時の一連の状態をそれぞれ示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。まず、センタースルー構造でエアーを供給することにより、主軸テーパ面と工具保持部等への切粉の侵入等を防止する技術について、本発明者達が従来より用いている例を挙げて詳しく説明する。図１及び図２は、比較例としての工作機械としてのマシニングセンタの主軸の先端部を示しており、図１は、センタースルー時（クランプ時）、図２は、エアーブロー時（アンクランプ時）をそれぞれ示している。この比較例としての工作機械の主軸装置においても、工具を交換する時に、センタースルーでエアーをブローして切粉等を吹き飛ばして清掃するのは、後述する本発明の実施形態と同様である。

図１及び図２に示すように、この比較例としての工作機械の主軸装置１０は、主軸部品１２と工具ツール１４双方の軸心部にそれぞれ供給孔１２Ｇ、１４Ｇが形成されている。尚、ここで、工具ツール１４は、工具１４Ａと工具ホルダー１４Ｂから構成され、それぞれの貫通孔から供給孔１４Ｇが形成されている。主軸装置１０は、双方の供給孔１２Ｇ、１４Ｇを介して工具ツール１４（工具１４Ａ）の先端側にクーラント及びエアーを供給する構造であり、工具ツール１４（工具ホルダー１４Ｂ）と主軸部品１２とを連結自在に把持する把持手段としてクランパー１５を備えている。

この比較例としての工作機械の主軸装置１０では、クーラントとエアーの供給の切り替えは、主軸装置１０の基端側に設けられる切り替え装置（図示せず）を介して行われ、所定のタイミングでクーラント又はエアーが選択的に供給される。この技術を用いることにより、比較的簡単な構造でクーラント及びエアーの両方を、工具１４Ａの軸心部を通してセンターから刃先に供給することができる。また、主軸部品１２の軸心部に形成される供給孔１２Ｇを介して、テーパ状の工具ツール１４のテーパ面１４Ｔにもエアーを吹き付け、切粉や残留クーラントを除去することができる。

しかしながら、この比較例としての工作機械の主軸装置１０では、図１に示すように、主軸部品１２がテーパ状の工具ツール１４をクランプしている状態でクーラントを供給しつつ加工を行い、加工が終了し、主軸部品１２がテーパ状の工具ツール１４をアンクランプするまでの間に、図２に示すように、主軸部品１２の先頭面１２Ｅと工具ツール１４の基端面１４Ｅとが密着するタイミングが生じ、この時にはエアーは工具ツール１４の軸心部を通してセンターから噴き出るが、工具ツール１４のテーパ面１４Ｔには回らなくなってしまう場合がある。

以下、図３を参照して詳説する。即ち、図３（ａ）に示すように、加工時クランプ中においては、センタースルーにより、クーラントがまず主軸部品１２の先頭面１２Ｅと工具ツール１４の基端面１４Ｅとの間に形成される空間(隙間)１２Ｓに供給され、この空間(隙間)１２Ｓから工具ツール１４の供給孔１４Ｇに流入し、工具ツール１４（工具１４Ａ）の先端側（刃先）から噴出する。次に、同図（ｂ）に示すように、工具ツール１４を着脱し、アンクランプを開始すると、主軸部品１２の先頭面１２Ｅと工具ツール１４の基端面１４Ｅとが密着し、双方の供給孔１２Ｇ、１４Ｇが連通してセンタースルー方式のエアーブローにより、工具ツール１４の供給孔１４Ｇから工具ツール１４（工具１４Ａ）の先端側（刃先）からエアーが噴出する。次に、同図（ｃ）に示すように、工具ツール１４を着脱し、アンクランプ中のタイミングでは、まず主軸部品１２の先頭面１２Ｅと工具ツール１４の基端面１４Ｅとの間に形成される空間(隙間)１２Ｓにエアーが供給され、この空間(隙間)１２Ｓから工具ツール１４の供給孔１４Ｇに流入し、工具ツール１４（工具１４Ａ）の先端側（刃先）からエアーが噴出するが噴出量は少なくなる。一方、エアーは、空間(隙間)１２Ｓから工具ツール１４のテーパ面１４Ｔにも少量回り込むが、外部からも流入するエアーが抵抗となり、テーパ面１４Ｔの清掃効果は充分とは言えない。
次に、同図（ｄ）に示すように、工具ツール１４を完全に外し、工具ツール１４無しのアンクランプ中では、主軸部品１２の供給孔１２Ｇから直接エアーが噴出するので、出口の径が広いこともあり、噴出するエアーの勢いは弱く、スピンドル１８の内周面（テーパ面）１８Ｔの清掃効果も充分とは言えない。
更に、図３（ｅ）に示すように、新しい工具ツール１４０を装着し、アンクランプ中においては、まず主軸部品１２の先頭面１２Ｅと工具ツール１４０の基端面１４０Ｅとの間に形成される空間(隙間)１２Ｓにエアーが供給され、この空間(隙間)１２Ｓから工具ツール１４０の供給孔１４０Ｇに流入し、工具ツール１４０（工具１４０Ａ）の先端側（刃先）からエアーが噴出するが噴出量は少なくなる。一方、エアーは、空間(隙間)１２Ｓから工具ツール１４０のテーパ面１４０Ｔにも少量回り込むが、外部からも流入するエアーが抵抗となり、テーパ面１４０Ｔの清掃効果は充分とは言えない。
次に、同図（ｆ）に示すように、工具ツール１４０を完全に装着し、クランプを開始すると、主軸部品１２の先頭面１２Ｅと工具ツール１４０の基端面１４０Ｅとが密着し、双方の供給孔１２Ｇ、１４０Ｇが連通してセンタースルー方式のエアーブローにより、工具ツール１４０の供給孔１４０Ｇから工具ツール１４０（工具１４０Ａ）の先端側（刃先）からエアーが噴出する。
最後に、図３（ｇ）に示すように、工具ツール１４０への交換が完了し、加工時クランプ中においては、センタースルーにより、クーラントがまず主軸部品１２の先頭面１２Ｅと工具ツール１４０の基端面１４０Ｅとの間に形成される空間(隙間)１２Ｓに供給され、この空間(隙間)１２Ｓから工具ツール１４０の供給孔１４０Ｇに流入し、工具ツール１４０（工具１４０Ａ）の先端側（刃先）から噴出する。

このように、比較例としての工作機械の主軸装置１０では、例えば、工具ツール１４、１４０のテーパ面１４Ｔ、１４０Ｔや、スピンドル１８の内周面（テーパ面）１８Ｔに付着した切粉や残留したクーラントを除去できない場合がある。このような現象を残したまま、以降の加工が行われると、フィルタリングによってもなおクーラント内に残留する微小な切り粉等により工具ツール１４等のテーパ面が傷ついてしまう可能性を完全に否定することはできない。そこで、工具ツール１４等のクランプ及びアンクランプの動作のタイミング如何に拘わらず、十分なエアーブロー効果が得られる技術の開発が切望されている。

図４は、本発明の一実施形態に係る工作機械の主軸装置の構成を示す図である。本実施形態に係る工作機械の主軸装置１００の構成には、上述した比較例としての工作機械の主軸装置１０と共通する部分があり、共通する部分には同様の参照符号を付して、その詳しい機能などの説明は省略する。
本実施形態に係る工作機械の主軸装置１００は、上述した比較例としての工作機械の主軸装置１０と異なり、主軸部品１２０の軸心部に形成される供給孔１２０Ｇを該主軸部品１２０の先端面１２０Ｅ側から封止部材としてのビス１２０Ｋを嵌め込むことにより封止している。また、主軸部品１２０の軸心部に形成される供給孔１２０Ｇから、封止部材としてのビス１２０Ｋの存在に拘わらず、主軸部品１２０と工具ツール１４の連結部１６０へ連通するバイパス供給路１２０ＢＹを有している。かかる構成により、主軸部品１２０が工具ツール１４をアンクランプするまでの間に、主軸部品１２０の先頭面１２０Ｅと工具ツール１４の基端面１４Ｅとが密着するタイミングが生じても、この時にも、バイパス供給路１２０ＢＹを介してエアーは工具ツール１４の周囲（テーパ面１４Ｔの周面）にも十分に供給されるので、該周囲にも十分にエアーを吹き付け、切粉や残留クーラントを除去することができる。尚、本実施形態の主軸装置１００においても、クーラントとエアーの供給の切り替えは、主軸装置１００の基端側に設けられる切り替え装置（図示せず）を介して行われ、所定のタイミングでクーラント又はエアーが選択的に供給される。また、図４では、主軸部品１２０と主軸装置１００の基端側に設けられるロータリー機構とを回転可能に接続するロータリージョイント２００と、主軸装置１００の基端側からのエアーブロー経路３００を示す。

図５は、バイパス供給路１２０ＢＹの詳細構造を示す断面図(側面側から見た断面図)である。ここで、図５に示すように、バイパス供給路１２０ＢＹは、主として、主軸部品１２０とクランパー１５０内に９０°間隔で分割配置される４つの経路により構成されている。即ち、バイパス供給路１２０ＢＹは、主として、主軸部品（ドローバー）１２０内を９０°間隔で分割配置される４つの経路１２０ＢＹaと、クランパー１５０内を９０°間隔で分割配置される４つの経路１２０ＢＹbとにより構成されている。４つの経路１２０ＢＹaのうち、図５では、斜め上下に伸びる２つの経路と、図の裏側方向に伸びる１つの経路（断面図では円形に表れる）のみ示している。尚、ここで、「主として」としているのは、バイパス供給路１２０ＢＹは、４つの経路１２０ＢＹa及び１２０ＢＹbだけに限られず、途中の空間（隙間）１２０ＢＹｓをも含んで構成されるからである。尚、１５０Ｆは、クランパー１５０のフック部を示している。

ここで、クランパー１５０は、工具ツール１４等をクランプしアンクランプする部材であり、この機能を達成するために４分割、３分割等に先端側が割れた構成となっている。この割れた先端部分がフック部１５０Ｆを支点として縮径し、或いは拡径するようにして工具ツール１４等をクランプしアンクランプするものである。バイパス供給路１２０ＢＹの４つの経路１２０ＢＹbは、この先端の割れ目をそのまま利用して経路としている。従って、従来の主軸装置に備わる先端側が割れた構成のクランパーをそのまま利用できるという利点があり、その場合には、主軸部品１２０のみの追加工で本発明品を構成できる。
また、本実施形態では、バイパス供給路１２０ＢＹを、主として４つの経路１２０ＢＹaと４つの経路１２０ＢＹbとにより構成したが、主軸部品（ドローバー）内の経路１２０ＢＹaは、少なくとも１つ形成されていれば良いし、或いは２つ、３つ、４つ、又はそれ以上の複数設けても良い。一方、クランパー１５０内の経路１２０ＢＹbの数も任意に設定可能である。但し、例えば、既存の主軸装置のクランパーが２分割、３分割、４分割というような先端が割れた構成であれば、その仕様に合わせて、主軸部品（ドローバー）内の経路１２０ＢＹaも、２つ、３つ、４つという対応した数にすることが好適である。

さて、本実施形態に係る工作機械の主軸装置１００では、図６に示すように、主軸部品１２０がテーパ状の工具ツール１４をクランプしている状態でクーラントを供給しつつ加工を行い、加工が終了し、主軸部品１２０がテーパ状の工具ツール１４をアンクランプするまでの間に、図７に示すように、主軸部品１２０の先頭面１２０Ｅと工具ツール１４の基端面１４Ｅとが密着するタイミングが生じても、この時にも、バイパス供給路１２０ＢＹを介してエアーは工具ツール１４のテーパ面１４Ｔにも供給されるので、該テーパ面１４Ｔにもエアーを吹き付け、切粉や残留クーラントを除去することができる。

また、主軸部品１２０の先端面１２０Ｅ側は、封止部材としてのビス１２０Ｋにより封止されているが、図６に示すクランプ時においては、バイパス供給路１２０ＢＹを介してエアーは、まず主軸部品１２０の先頭面１２０Ｅと工具ツール１４の基端面１４Ｅとの間に形成される空間(隙間)１２０Ｓに供給され、この空間(隙間)１２０Ｓから工具ツール１４の供給孔１４Ｇに流入し、工具ツール１４（工具１４Ａ）の先端側（刃先）から噴出するので、問題は無い。尚、図７に示すように、主軸部品１２０の先頭面１２０Ｅと工具ツール１４の基端面１４Ｅとが完全に密着するタイミングはともかく、エアーブロー時（アンクランプ時）の多くの状態において、バイパス供給路１２０ＢＹを介してエアーは、まず主軸部品１２０の先頭面１２０Ｅと工具ツール１４の基端面１４Ｅとの間に形成される空間(隙間)１２０Ｓに供給され、この空間(隙間)１２０Ｓから工具ツール１４の供給孔１４Ｇに流入し、工具ツール１４（工具１４Ａ）の先端側（刃先）から噴出するので、問題は無い。

以下、図８を参照して詳説する。即ち、図８（ａ）に示すように、加工時クランプ中においては、センタースルーにより、クーラントがまず主軸部品１２０の先頭面１２０Ｅと工具ツール１４の基端面１４Ｅとの間に形成される空間(隙間)１２０Ｓに供給され、この空間(隙間)１２０Ｓから工具ツール１４の供給孔１４Ｇに流入し、工具ツール１４（工具１４Ａ）の先端側（刃先）から噴出する。次に、同図（ｂ）に示すように、工具ツール１４を着脱し、アンクランプを開始すると、主軸部品１２０の先頭面１２０Ｅと工具ツール１４の基端面１４Ｅとが密着すると、双方の供給孔１２０Ｇ、１４Ｇは、主軸部品１２０の先端面１２０Ｅ側が封止部材としてのビス１２０Ｋにより封止されているので、相互に連通することは無い。しかし、バイパス供給路１２０ＢＹを介してエアーは、まず主軸部品１２０の先頭面１２０Ｅと工具ツール１４の基端面１４Ｅとの間に形成される空間(隙間)１２０Ｓに供給され、この空間(隙間)１２０Ｓから工具ツール１４の供給孔１４Ｇに流入し、工具ツール１４（工具１４Ａ）の先端側（刃先）から少量でも噴出するので、問題は無い。
次に、同図（ｃ）に示すように、工具ツール１４を着脱し、アンクランプ中のタイミングでは、まず主軸部品１２０の先頭面１２０Ｅと工具ツール１４の基端面１４Ｅとの間に形成される空間(隙間)１２０Ｓにエアーが供給され、この空間(隙間)１２０Ｓから工具ツール１４の供給孔１４Ｇに流入し、工具ツール１４（工具１４Ａ）の先端側（刃先）からエアーが噴出するが噴出量は少なくなる。一方、エアーは、バイパス供給路１２０ＢＹが主軸部品１２０とクランパー１５０内に９０°間隔で分割配置される４つの経路により構成されているので、むしろ空間(隙間)１２０Ｓから工具ツール１４のテーパ面１４Ｔに多く回り込み、テーパ面１４Ｔの清掃効果が充分に得られる。
次に、同図（ｄ）に示すように、工具ツール１４を完全に外し、工具ツール１４無しのアンクランプ中では、主軸部品１２０の供給孔１２０Ｇからバイパス供給路１２０ＢＹを介してスピンドル１８内にエアーが噴出するので、出口の径が広いこともあり、噴出するエアーの勢いは弱く、スピンドル１８の内周面（テーパ面）１８Ｔの清掃効果も充分とは言えない。
更に、図８（ｅ）に示すように、新しい工具ツール１４０を装着し、アンクランプ中においては、まず主軸部品１２０の先頭面１２０Ｅと工具ツール１４０の基端面１４０Ｅとの間に形成される空間(隙間)１２０Ｓにエアーが供給され、この空間(隙間)１２０Ｓから工具ツール１４０の供給孔１４０Ｇに流入し、工具ツール１４０（工具１４０Ａ）の先端側（刃先）からエアーが噴出するが噴出量は少なくなる。一方、エアーは、バイパス供給路１２０ＢＹが主軸部品１２０とクランパー１５０内に９０°間隔で分割配置される４つの経路により構成されているので、むしろ空間(隙間)１２０Ｓから工具ツール１４０のテーパ面１４０Ｔに多く回り込み、テーパ面１４０Ｔの清掃効果が充分に得られる。
次に、同図（ｆ）に示すように、工具ツール１４０を完全に装着し、クランプを開始すると、主軸部品１２０の先頭面１２０Ｅと工具ツール１４０の基端面１４０Ｅとが密着すると、双方の供給孔１２０Ｇ、１４０Ｇは、主軸部品１２０の先端面１２０Ｅ側が封止部材としてのビス１２０Ｋにより封止されているので、相互に連通することは無い。しかし、バイパス供給路１２０ＢＹを介してエアーは、まず主軸部品１２０の先頭面１２０Ｅと工具ツール１４０の基端面１４０Ｅとの間に形成される空間(隙間)１２０Ｓに供給され、この空間(隙間)１２０Ｓから工具ツール１４０の供給孔１４０Ｇに流入し、工具ツール１４０（工具１４０Ａ）の先端側（刃先）から少量でも噴出するので、問題は無い。
最後に、図８（ｇ）に示すように、工具ツール１４０への交換が完了し、加工時クランプ中においては、センタースルーにより、クーラントがまず主軸部品１２０の先頭面１２０Ｅと工具ツール１４０の基端面１４０Ｅとの間に形成される空間(隙間)１２０Ｓに供給され、この空間(隙間)１２０Ｓから工具ツール１４０の供給孔１４０Ｇに流入し、工具ツール１４０（工具１４０Ａ）の先端側（刃先）から噴出する。
このように、本実施形態の工作機械の主軸装置１００では、例えば、工具ツール１４、１４０のテーパ面１４Ｔ、１４０Ｔや、スピンドル１８の内周面（テーパ面）１８Ｔに付着した切粉や残留したクーラントを十分に除去することができる。従って、フィルタリングによってもなおクーラント内に残留する微小な切り粉等により工具ツール１４等のテーパ面が傷ついてしまうのを有効に防止することができる。このように、本実施形態の工作機械の主軸装置１００では、工具ツール１４等のクランプ及びアンクランプの動作のタイミング如何に拘わらず、十分なエアーブロー効果が得られる
ここで、本発明の第２の様相としての実施形態である、上記主軸装置１００の製作方法について説明しておく。
主軸装置１００は、上述したように、主軸部品１２０と工具ツール１４、１４０の双方の軸心部にそれぞれ供給孔１２０Ｇ、１４Ｇ、１４０Ｇが形成され、双方の供給孔１２０Ｇ、１４Ｇ、１４０Ｇを介して工具ツール１４、１４０の先端側にクーラント及びエアーを供給する工作機械において、工具ツール１４、１４０と主軸部品１２０とを連結自在に把持する把持手段（としてのクランパー１５０）を備える主軸装置であり、その主軸装置１００の製作方法は、上記軸心部に供給孔１２０Ｇが形成された主軸部品１２０の先端側を封止する工程と、主軸部品１２０の軸心部に形成される供給孔１２０Ｇから、上記封止に拘わらず、主軸部品１２０と工具ツール１４、１４０の連結部１６０へ連通するバイパス供給路１２０ＢＹを加工する工程とを有している。かかる製作方法によれば、長尺の主軸部品１２０の両端面からそれぞれ中央まで貫通孔を形成したものを封止した上で、バイパス供給路１２０ＢＹを形成することができるので、本発明の主軸装置を比較的容易に製作することができる。
ここで、前記バイパス供給路１２０ＢＹの加工工程は、主軸部品１２０を追加工することにより行われるようにしても良い。このような追加工により構成される製作方法によれば、既存のセンタースルー構造の主軸装置を、追加工により簡単に本発明の主軸装置に変更することができる。従って、既存のセンタースルー構造の主軸装置を廃棄することなく活用することができるので、コスト面でも有利である。
尚、上記の追加工は、主軸部品１２０を放電加工することにより行うことができる。このような放電加工により構成される製作方法によれば、焼き入れ等により堅く成形された既存のセンタースルー構造の主軸部品にも、バイパス供給路１２０ＢＹを形成し易くなる。

本発明によれば、センタースルー方式のエアーブローを用いる工作機械において、工具のクランプ及びアンクランプの動作のタイミング如何に拘わらず、十分なエアーブロー効果が得られる技術を提供することができる。

以上の説明では、封止部は主軸部品１２０とは別体の封止部材としてのビス１２０Ｋを主軸部品１２０の先端面１２０Ｅ側から嵌め込むことにより形成されるようにしているので、主軸部品に貫通孔を形成したものを別体の封止部材により簡単に封止できるので、本発明の主軸装置を比較的容易に製作することができる。特に、長尺の主軸部品の両端面からそれぞれ中央まで貫通孔を形成したものを封止した上で、バイパス供給路を形成することができるので、本発明の主軸装置を比較的容易に製作することができる。また、既存のセンタースルー構造の主軸装置を、追加工により簡単に本発明の主軸装置に変更することができる。従って、既存のセンタースルー構造の主軸装置を廃棄することなく活用することができるので、コスト面でも有利である。しかしながら、主軸部品（スピンドル）の長短に拘わらず、主軸部品１２０の基端面（図示せず）から先端付近まで非貫通孔を形成することで、封止部を形成しても良い。

以上に述べた実施形態では、本発明をマシニングセンタの主軸装置に適用したが、これに限られないのは、勿論である。本発明は、例えば、ＦＭＳライン等の工作機械等に広く適用することができる。

１０, １００ 主軸装置、 １４, １４０ 工具ツール、
１４Ｅ, １４０Ｅ 基端面、 １４Ｔ, １４０Ｔ テーパ面、
１２, １２０ 主軸部品、 １４Ｇ, １４０Ｇ, １２Ｇ, １２０Ｇ， 供給孔、
１２Ｅ, １２０Ｅ 先端面、 １２０Ｋ 封止部材（ビス）、
１２０ＢＹ バイパス供給路、 １５, １５０ 把持手段（クランパー）、
１６０ 連結部

Claims (7)

1. 主軸部品と工具ツール双方の軸心部にそれぞれ供給孔が形成され、前記双方の供給孔を介して前記工具ツールの先端側にクーラント及びエアーを供給する工作機械において、前記工具ツールと前記主軸部品とを連結自在に把持する把持手段を備える主軸装置であって、
   前記主軸部品の軸心部に形成される供給孔を該主軸部品の先端側から封止する封止部と、
   前記主軸部品の軸心部に形成される供給孔から、前記封止部の存在に拘わらず、前記主軸部品と前記工具ツールの連結部へ連通するバイパス供給路とを有することを特徴とする工作機械の主軸装置。
2. 前記工具ツールは、前記主軸部品との連結側が縮径するテーパ状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の工作機械の主軸装置。
3. 前記封止部は、前記主軸部品とは別体の封止部材を前記主軸部品の先端側から嵌め込むことにより形成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の工作機械の主軸装置。
4. 前記バイパス供給路は、前記主軸部品と前記把持手段内に形成される孔により構成されることを特徴とする請求項１乃至３に記載の工作機械の主軸装置。
5. 前記バイパス供給路は、前記主軸部品と前記把持手段内に９０°間隔で分割配置される４つの経路により構成されることを特徴とする請求項４に記載の工作機械の主軸装置。
6. 主軸部品と工具ツールの双方の軸心部にそれぞれ供給孔が形成され、前記双方の供給孔を介して前記工具ツールの先端側にクーラント及びエアーを供給する工作機械において、前記工具ツールと前記主軸部品とを連結自在に把持する把持手段を備える主軸装置の製作方法であって、
   前記軸心部に供給孔が形成された主軸部品の先端側を封止する工程と、
   前記主軸部品の軸心部に形成される供給孔から、前記封止に拘わらず、前記主軸部品と前記工具ツールの連結部へ連通するバイパス供給路を加工する工程とを有することを特徴とする工作機械の主軸装置の製作方法。
7. 前記バイパス供給路の加工工程は、前記主軸部品を追加工することにより行われることを特徴とする請求項６に記載の製作方法。

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