JP2019119007A - Tool change method and machine tool - Google Patents

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Abstract

To prevent intrusion of a coolant into an air flow channel of a MQL (Minimum Quantity Lubrication) holder after its change.SOLUTION: There is provided a tool change method for changing a MQL holder 30 which generates oil mist using high pressure air in the holder, and a coolant holder which uses a coolant during working, and attaching the changed holder to a main spindle device 10 comprising a common flow channel (passage 17a) for high pressure air and the coolant. The method includes: a flow channel cleaning step of letting the high pressure air flow into a common flow channel 17a to clean the inside of the common flow channel 17a, and a tool change step of removing a previously attached tool and attaching the next tool to be attached next. Preferably, the method also includes a determination step of identifying whether the next tool is the MQL holder 30 or the coolant holder and determining that the flow channel cleaning step is performed when the next tool is the MQL holder 30 and that the flow channel cleaning step is not performed when the next tool is the coolant holder.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、工具交換方法および工作機械に関する。   The present invention relates to a tool exchange method and a machine tool.

工作機械は、一般に、ワークや工具の冷却、潤滑、切屑除去等のため、加工部に切削液としてのオイルを多量に供給しながらワークの加工を行う。このため、オイルの大量消費、オイルの飛散による環境汚染、使用済みオイルの廃棄処理負担等の問題があった。そこで、近年、オイルと高圧空気とを混合して生成したオイルミストを加工部に供給しながらワークの加工を行うセミドライ加工が提案されている。セミドライ加工においては、オイルミストを使用することで、実質的なオイルの使用量を大きく削減できる。   In general, a machine tool processes a workpiece while supplying a large amount of oil as a cutting fluid to a processing unit for cooling, lubrication, swarf removal, etc. of a workpiece or a tool. Therefore, there are problems such as large consumption of oil, environmental pollution due to scattering of oil, and disposal processing of used oil. Therefore, in recent years, semi-dry processing has been proposed in which a workpiece is processed while supplying an oil mist generated by mixing oil and high pressure air to a processing unit. In semi-dry processing, the use of oil mist can substantially reduce the amount of oil substantially used.

しかし、供給されたオイルミストを主軸および工具ホルダ内を通過させて工具を介して放出する場合、オイルが主軸内部の通路の内壁に付着し、実際に放出されるオイルミスト中のオイルの含有率が低下するという問題があった。   However, when the supplied oil mist passes through the spindle and the tool holder and is released through the tool, the oil adheres to the inner wall of the passage inside the spindle, and the oil content in the oil mist actually discharged Was a problem.

この問題を解決するために、工具ホルダ内のオイルタンクに貯留されたオイルを工具の近傍で流体通路に供給し、高圧空気に混入させてオイルミストを生成する装置が提案されている(特許文献1の図8参照)。   In order to solve this problem, an apparatus has been proposed which supplies oil stored in an oil tank in a tool holder to a fluid passage in the vicinity of a tool and mixes it with high pressure air to generate oil mist (Patent Document 1 See Figure 8 in 1).

特開2000−210836号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 2000-210836

ところで、既存のマシニングセンタに、ホルダ内でオイルミストを生成する前記工具ホルダ(以下、「MQL(Minimum Quantity Lubrication)ホルダ」という)を採用する際は、主軸軸心系統のクーラント流路を用いて、MQLホルダに高圧空気を供給することとなる。工具マガジンにおいて、MQLホルダと、加工時にクーラントを使用する工具ホルダ(以下、「クーラントホルダ」という)とを交換可能に構成すれば、両方の工具ホルダを適宜利用することができる。しかしながら、MQLホルダは、高圧空気の流路にクーラントが浸入すると不具合が発生する問題があった。   By the way, when adopting the above-mentioned tool holder (hereinafter referred to as “MQL (Minimum Quantity Lubrication) holder”) that generates oil mist in the existing machining center, the coolant flow path of the spindle axial center system is used. It will supply high pressure air to the MQL holder. In the tool magazine, if the MQL holder and a tool holder (hereinafter, referred to as "coolant holder") that uses coolant at the time of processing are configured to be exchangeable, both tool holders can be appropriately used. However, the MQL holder has a problem that a problem occurs when the coolant intrudes into the high pressure air flow path.

そこで本発明は、前記問題を鑑みて創案されたものであって、MQLホルダの空気流路へのクーラントの浸入を防止できる工具交換方法および工作機械を提供することを課題とする。   Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a tool replacement method and a machine tool that can prevent the entry of coolant into the air flow path of the MQL holder.

前記課題を解決するための本発明は、高圧空気およびクーラントの兼用流路を備えた主軸装置に、ホルダ内で前記高圧空気を用いてオイルミストを生成するMQLホルダと、加工時に前記クーラントを使用するクーラントホルダとを交換して取り付ける工具交換方法である。かかる工具交換方法は、前記兼用流路内に前記高圧空気を流して前記兼用流路内の洗浄を行う流路洗浄工程と、先に取り付けられている先工具を取り外して、次に取り付けられる次工具を取り付ける工具交換工程と、を備えたことを特徴とする。   The present invention for solving the above problems uses an MQL holder for producing an oil mist using the high pressure air in the holder and a coolant at the time of processing in a spindle device provided with a dual flow path of high pressure air and coolant. It is a tool change method of replacing and attaching the coolant holder to be carried out. In such a tool changing method, a flow path cleaning step of flowing the high pressure air into the combined flow path to clean the combined flow path, and removing the previously attached tip tool, and then mounting the next And a tool change process of attaching a tool.

本発明によれば、ホルダ交換前に兼用流路内に高圧空気を流すことで兼用流路内に残るクーラントを排出することができるので、交換後のMQLホルダの空気流路へのクーラントの浸入を防止することができる。   According to the present invention, the coolant remaining in the dual-use flow path can be discharged by flowing high-pressure air into the dual-use flow path before holder replacement, so that the coolant enters the air flow path of the MQL holder after replacement. Can be prevented.

本発明の実施形態に係る工作機械の主軸装置を示した断面図である。It is a sectional view showing a spindle device of a machine tool concerning an embodiment of the present invention. MQLホルダを示した断面図である。It is sectional drawing which showed the MQL holder. 本発明の実施形態に係る工具交換方法を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the tool exchange method concerning the embodiment of the present invention.

本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、各図において、共通する構成要素や同様な構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を適宜省略する。以下、説明の都合上、工具Tが取り付けられる側を「先端」側または「前」側、その反対側を「基端」側または「後」側と呼ぶ場合がある。
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
In addition, in each figure, about the same component and the same component, the same code | symbol is attached | subjected and those duplicate description is abbreviate | omitted suitably. Hereinafter, for convenience of explanation, the side to which the tool T is attached may be referred to as the “tip” side or the “front” side, and the opposite side may be referred to as the “base end” side or the “rear” side.

本発明の実施形態に係る工作機械1は、主軸装置10と流体供給装置70と工具マガジンとを備えている。本実施形態の主軸装置10は、ホルダ内で高圧空気を用いてオイルミストを生成するMQLホルダ30と、加工時にクーラントを使用するクーラントホルダ(図示せず)とを選択して取付可能に構成されている。図1では、主軸装置10の先端にMQLホルダ30が取り付けられている。主軸装置10は、高圧空気およびクーラントの兼用流路とホルダ取付部17bとを備えている。   A machine tool 1 according to an embodiment of the present invention includes a spindle device 10, a fluid supply device 70, and a tool magazine. The spindle device 10 of the present embodiment is configured to be able to select and attach an MQL holder 30 that generates oil mist using high pressure air in the holder and a coolant holder (not shown) that uses a coolant at the time of processing ing. In FIG. 1, the MQL holder 30 is attached to the tip of the spindle device 10. The spindle device 10 is provided with a combined flow passage of high pressure air and coolant and a holder mounting portion 17b.

主軸装置10は、円筒状を呈するシリンダ11と、シリンダ11の内部に軸受13,14によって回転自在に支持される主軸12とを備えている。主軸12は、ロータ15aとステータ15bとを有するビルトインモータ15によって回転させられる。主軸12の先端部には工具Tを固定したMQLホルダ30またはクーラントホルダ(図示せず)が取り外し可能に装着されている。   The spindle device 10 includes a cylinder 11 having a cylindrical shape, and a spindle 12 rotatably supported by bearings 13 and 14 inside the cylinder 11. The main shaft 12 is rotated by a built-in motor 15 having a rotor 15a and a stator 15b. An MQL holder 30 or a coolant holder (not shown), to which the tool T is fixed, is removably attached to the tip of the main shaft 12.

主軸12の内部には、中心軸上に貫通した軸孔12aが形成されている。この軸孔12aの先端部(図1において左側)に、MQLホルダ30のテーパ形状のシャンク部36と相補形状を呈するテーパ孔12bが形成されている。   In the inside of the main shaft 12, an axial hole 12a penetrating on the central axis is formed. A tapered hole 12b having a shape complementary to that of the tapered shank portion 36 of the MQL holder 30 is formed at the tip (left side in FIG. 1) of the axial hole 12a.

主軸12は、その内部に挿入されたプルロッド17を有している。プルロッド17の先端部は、MQLホルダ30の基端部に設けられたプルスタッド35に対して、鋼球18を介して係止可能に構成されている。このプルロッド17の先端部に、ホルダ取付部17bが形成されている。プルロッド17の基端部には金具19が固定されている。この金具19と、主軸12の軸孔12aの内周面に形成された係止段部12cとの間には、リテーナ部材等を介して、皿バネ20が装着されている。   The main shaft 12 has a pull rod 17 inserted therein. The distal end portion of the pull rod 17 is configured to be engageable with the pull stud 35 provided at the proximal end portion of the MQL holder 30 via the steel ball 18. A holder mounting portion 17 b is formed at the tip of the pull rod 17. A bracket 19 is fixed to the proximal end of the pull rod 17. A disc spring 20 is mounted between the metal fitting 19 and a locking step 12c formed on the inner peripheral surface of the shaft hole 12a of the main shaft 12 via a retainer member or the like.

皿バネ20の弾性力によりプルロッド17が図1の右方に移動されると、鋼球18によってプルスタッド35が引き込まれ、MQLホルダ30のシャンク部36が主軸12のテーパ孔12bに圧接されて把持される。一方、金具19が皿バネ20の弾性力に抗して前方に押動されると、プルロッド17の先端部および鋼球18によるMQLホルダ30のプルスタッド35の保持が解除される。そして、図示しない工具マガジンの自動工具交換装置によって、工具TおよびMQLホルダ30またはクーラントホルダの交換動作が行われるようになっている。   When pull rod 17 is moved to the right in FIG. 1 by the elastic force of disc spring 20, pull stud 35 is pulled in by steel ball 18, and shank portion 36 of MQL holder 30 is pressed against tapered hole 12b of main shaft 12 It is held. On the other hand, when the metal fitting 19 is pushed forward against the elastic force of the disc spring 20, the holding of the pull stud 35 of the MQL holder 30 by the tip of the pull rod 17 and the steel ball 18 is released. The tool T and the MQL holder 30 or the coolant holder are replaced by an automatic tool changer of a tool magazine (not shown).

工具マガジンは、工具ホルダ部と自動工具交換装置とを備えている。工具ホルダ部は、工具の収納場所が複数設けられ、各収納場所に、工具を備えた工具ホルダが収納されている。工具ホルダ部では、工具の複数の収納位置にそれぞれ番地が設定されており、その収納位置にMQLホルダ30またはクーラントホルダのいずれが収容されているかが把握されている。そして、次に取り付けられる次工具がMQLホルダ30またはクーラントホルダのいずれであるかを、取り出した収容位置の番地から識別するようになっている。なお、ホルダの識別は、前記方法に限定されるものではない。たとえば、ホルダにICチップを取り付けて、その情報を読み取ることで、ホルダの識別を行ってもよい。自動工具交換装置は、工具を備えた工具ホルダを把持し、収納位置と主軸12の先端部との間で運搬する。   The tool magazine comprises a tool holder and an automatic tool changer. The tool holder portion is provided with a plurality of storage locations for tools, and a tool holder provided with a tool is stored in each storage location. In the tool holder, addresses are set at a plurality of storage positions of the tool, and it is grasped which of the MQL holder 30 or the coolant holder is stored at the storage position. Then, whether the next tool to be mounted next is the MQL holder 30 or the coolant holder is identified from the address of the taken out storage position. In addition, identification of a holder is not limited to the said method. For example, the holder may be identified by attaching an IC chip to the holder and reading the information. The automatic tool changer grips a tool holder provided with a tool and conveys it between the storage position and the tip of the spindle 12.

プルロッド17の中心軸上には、通路17aが形成されている。通路17aの基端側は、供給管70aを介して、流体供給装置70に接続されている。通路17aには、流体供給装置70から供給される高圧空気またはクーラントが流される。この通路17aが兼用流路を構成する。   A passage 17 a is formed on the central axis of the pull rod 17. The proximal end side of the passage 17a is connected to the fluid supply device 70 via the supply pipe 70a. The high pressure air or coolant supplied from the fluid supply device 70 flows through the passage 17a. The passage 17a constitutes a shared flow passage.

流体供給装置70は、兼用流路に高圧空気とクーラントを選択して供給可能に構成されている。流体供給装置70は、高圧空気供給部71とクーラント供給部72と切替え弁73と制御手段(図示せず)とを備えている。高圧空気供給部71は、切替え弁73の一端に繋がる流路71aと、空気を圧縮して供給するポンプ71bと、圧力調整弁71cと、逆止弁71dとを備えている。圧力調整弁71cは、ポンプ71bからの高圧空気を所定の圧力に減圧して流す。クーラント供給部72は、切替え弁73の他端に繋がる流路72aと、クーラントタンク72bと、クーラントタンク72b内のクーラントを吸い上げて供給するポンプ72cと、圧力調整弁72dと、逆止弁72eとを備えている。圧力調整弁72dは、ポンプ72cからのクーラントを所定の圧力に減圧して流す。切替え弁73は、高圧空気供給部71を兼用流路から延びる供給管70aに繋ぐ高圧空気供給位置と、クーラント供給部72を兼用流路に繋ぐクーラント供給位置と、流体の供給を停止する供給停止位置(図1の状態)との間を移動する。切替え弁73は、たとえば電磁弁にて構成されている。   The fluid supply device 70 is configured to be able to selectively supply high pressure air and coolant to the dual purpose flow channel. The fluid supply device 70 includes a high pressure air supply unit 71, a coolant supply unit 72, a switching valve 73, and control means (not shown). The high pressure air supply unit 71 includes a flow path 71a connected to one end of the switching valve 73, a pump 71b that compresses and supplies air, a pressure control valve 71c, and a check valve 71d. The pressure control valve 71c reduces the high pressure air from the pump 71b to a predetermined pressure and flows it. The coolant supply unit 72 includes a flow path 72a connected to the other end of the switching valve 73, a coolant tank 72b, a pump 72c that sucks up and supplies the coolant in the coolant tank 72b, a pressure control valve 72d, and a check valve 72e. Is equipped. The pressure control valve 72 d reduces the coolant from the pump 72 c to a predetermined pressure and flows it. The switching valve 73 has a high pressure air supply position connecting the high pressure air supply unit 71 to the supply pipe 70a extending from the dual purpose flow passage, a coolant supply position connecting the coolant supply unit 72 to the dual purpose flow passage, and supply stoppage stopping the fluid supply Move between the position (the state of FIG. 1). The switching valve 73 is configured of, for example, a solenoid valve.

制御手段は、流体供給装置70の動作を制御するものである。制御手段は、CPUからなり、流体供給装置70および工具マガジンにそれぞれ接続されている。制御手段は、工具マガジンから、次工具がMQLホルダ30またはクーラントホルダのいずれであるかの信号を受信して、流体供給装置70の動作を制御する。なお、先に取り付けられている先工具の情報は、前回の交換時の次工具の情報として把握されている。本実施形態では、制御手段は、先工具がクーラントホルダで且つ次工具がMQLホルダ30である場合に、次工具の取付け前に、高圧空気を兼用流路に流して兼用流路内のクーラントを押し流す(兼用流路の洗浄を行う)ように構成されている。そして、次工具がクーラントホルダである場合、または先工具がMQLホルダ30で且つ次工具もMQLホルダ30である場合には、兼用流路の洗浄は行わないように構成されている。   The control means controls the operation of the fluid supply device 70. The control means comprises a CPU, and is connected to the fluid supply device 70 and the tool magazine, respectively. The control means receives from the tool magazine a signal indicating whether the next tool is the MQL holder 30 or the coolant holder to control the operation of the fluid supply device 70. In addition, the information of the tip tool attached previously is grasped as information of the next tool at the time of the last exchange. In the present embodiment, when the front tool is the coolant holder and the next tool is the MQL holder 30, the control means causes high-pressure air to flow in the dual-use flow path and the coolant in the dual-use flow path before mounting the next tool. It is configured to flush (perform the cleaning of the shared flow channel). When the next tool is a coolant holder, or when the front tool is the MQL holder 30 and the next tool is also the MQL holder 30, cleaning of the shared flow passage is not performed.

なお、本実施形態では、制御手段は、前記構成に限定されるものではない。たとえば、制御手段は、次工具のみを識別して洗浄を行うかどうかを決定するものであってもよい。具体的には、制御手段は、次工具がMQLホルダ30である場合、次工具の取付け前に、所定時間、高圧空気を兼用流路に流して兼用流路内のクーラントを押し流して兼用流路の洗浄を行い、次工具がクーラントホルダである場合、兼用流路の洗浄は行わないように構成してもよい。   In the present embodiment, the control means is not limited to the above configuration. For example, the control means may identify only the next tool and decide whether to perform cleaning. Specifically, when the next tool is the MQL holder 30, the control means causes high-pressure air to flow through the alternate channel for a predetermined period of time before mounting the next tool to flush the coolant in the alternate channel to alternate the alternate channel. In the case where the next tool is a coolant holder, the combined flow passage may not be cleaned.

さらに、制御手段は、工具の種類は識別せずに、ホルダの交換を行う度に、次工具の取付け前に、所定時間、高圧空気を兼用流路に流して兼用流路の洗浄を行うように構成してもよい。   Furthermore, the control means causes high-pressure air to flow through the dual-use flow path for cleaning for a predetermined time before mounting the next tool each time the holder is replaced without identifying the type of tool. You may configure it.

MQLホルダ30は、図2に示すように、本体部31と、本体部31の先端面に取り付けられた固定部32と、オイルミストを生成するノズル45と、オイルを貯留するオイルタンク50と、を備えている。本体部31は、工作機械の主軸12(図1参照)に着脱自在な部位である。また、固定部32は、工具Tが固定される部位である。   As shown in FIG. 2, the MQL holder 30 includes a main body 31, a fixing portion 32 attached to the tip end surface of the main body 31, a nozzle 45 for generating oil mist, and an oil tank 50 for storing oil. Is equipped. The main body 31 is a part that can be attached to and detached from the spindle 12 (see FIG. 1) of the machine tool. The fixing portion 32 is a portion to which the tool T is fixed.

本体部31は、先端側の支持部34と、基端端側の装着部33とが形成されている円柱状の部材である。
装着部33は、主軸2のテーパ孔に保持される部位である。装着部33の外周面は、主軸12のテーパ孔に密着可能なテーパ形状に形成されている。装着部33の基端部には、工具マガジン(図1参照)に保持される嵌合部37が形成されている。
装着部33の中心には、空気流路38が軸方向に延びている。空気流路38は、装着部33を主軸12に装着したときに、主軸12の空気流路(通路17a)に連通する。
The main body portion 31 is a columnar member in which the support portion 34 on the distal end side and the mounting portion 33 on the proximal end side are formed.
The mounting portion 33 is a portion held by the tapered hole of the main shaft 2. The outer peripheral surface of the mounting portion 33 is formed in a tapered shape that can be in close contact with the tapered hole of the main shaft 12. At the proximal end of the mounting portion 33, a fitting portion 37 held by a tool magazine (see FIG. 1) is formed.
At the center of the mounting portion 33, an air flow passage 38 extends in the axial direction. The air flow passage 38 communicates with the air flow passage (passage 17 a) of the main shaft 12 when the mounting portion 33 is mounted on the main shaft 12.

ノズル45は、支持部34内に設けられている。ノズル45は、オイルと空気とを混合してオイルミストを生成し、固定部32に取り付けられた工具Tに向けてオイルミストを噴出するものである。工具Tには軸方向に貫通した貫通孔が形成されており、この貫通孔にノズル45からオイルミストが供給される。   The nozzle 45 is provided in the support portion 34. The nozzle 45 mixes oil and air to generate an oil mist, and jets the oil mist toward the tool T attached to the fixed portion 32. The tool T is formed with a through hole that penetrates in the axial direction, and oil mist is supplied from the nozzle 45 to the through hole.

オイルタンク50は、支持部34の径方向外側に配置されており、支持部34を囲む円筒状(環状)のケースである。オイルタンク50内には、支持部34を囲む環状の内部空間51が形成されている。
オイルタンク50の内部空間51には、環状のピストン54が収容されている。ピストン54は、内部空間51をMQLホルダ30の軸方向に移動自在である。
内部空間51は、ピストン54によって二つの空間に区画されている。内部空間51において、ピストン54の一方側に貯留室55が形成され、ピストン54の他方側に加圧室56が形成されている。貯留室55は、支持部34内の流路を介してノズル45に連結されている。
The oil tank 50 is disposed radially outside the support portion 34, and is a cylindrical (annular) case surrounding the support portion 34. In the oil tank 50, an annular internal space 51 surrounding the support portion 34 is formed.
An annular piston 54 is accommodated in the internal space 51 of the oil tank 50. The piston 54 is movable in the inner space 51 in the axial direction of the MQL holder 30.
The internal space 51 is divided into two spaces by the piston 54. In the internal space 51, a storage chamber 55 is formed on one side of the piston 54, and a pressure chamber 56 is formed on the other side of the piston 54. The storage chamber 55 is connected to the nozzle 45 via a flow path in the support portion 34.

貯留室55はオイルが充填される空間である。また、加圧室56は高圧の空気が供給される空間である。加圧室56内の空気の圧力によって、ピストン54が貯留室55側に押し出されることで、貯留室55内のオイルが加圧される。   The storage chamber 55 is a space filled with oil. The pressurizing chamber 56 is a space to which high-pressure air is supplied. The pressure of the air in the pressure chamber 56 pushes the piston 54 toward the storage chamber 55, whereby the oil in the storage chamber 55 is pressurized.

支持部34内には、装着部33内の空気流路38から分岐した第1分岐流路39および第2分岐流路40が形成されている。
第1分岐流路39は、空気流路38から加圧室56に至る流路である。第1分岐流路39には、第1レギュレータ39aが設けられている。
第2分岐流路40は、空気流路38からノズル45に至る流路である。第2分岐流路40には、第2レギュレータ40aが設けられている。
In the support portion 34, a first branch flow path 39 and a second branch flow path 40 branched from the air flow path 38 in the mounting portion 33 are formed.
The first branch channel 39 is a channel from the air channel 38 to the pressurizing chamber 56. The first branch 39 is provided with a first regulator 39 a.
The second branch flow path 40 is a flow path from the air flow path 38 to the nozzle 45. A second regulator 40 a is provided in the second branch flow channel 40.

オイルタンク50の外周面には、オイルタンク50の貯留室55にオイルを供給するための注入ポート60が設けられている。注入ポート60は、支持部34内の流路を介して貯留室55に連通している。   An injection port 60 for supplying oil to the storage chamber 55 of the oil tank 50 is provided on the outer peripheral surface of the oil tank 50. The injection port 60 is in communication with the storage chamber 55 via the flow passage in the support portion 34.

次に、前記構成の工作機械1において、MQLホルダ30およびクーラントホルダの交換を行う工具交換方法を、図3を参照しながら説明する。かかる工具交換方法は、判定工程と流路洗浄工程と工具交換工程とを備えている。   Next, a tool replacement method for replacing the MQL holder 30 and the coolant holder in the machine tool 1 configured as described above will be described with reference to FIG. The tool replacement method includes the determination step, the flow path cleaning step, and the tool replacement step.

判定工程は、交換するホルダの種類に基づいて、流路洗浄を行うかどうかを判定する工程である。判定工程では、工具マガジンにて次工具がMQLホルダ30かクーラントホルダのいずれであるかを識別するとともに、制御手段にて次工具がMQLホルダである場合に流路洗浄を行い、次工具がクーラントホルダである場合に流路洗浄工程を行わないとの判定を行う。本実施形態では、さらに詳しく判定を行うものであって、先工具がクーラントホルダで且つ次工具がMQLホルダである場合に流路洗浄工程を行い、次工具がクーラントホルダである場合、および先工具がMQLホルダで且つ次工具がMQLホルダである場合に流路洗浄を行わないとの判定を行う。   The determination step is a step of determining whether or not to perform channel cleaning based on the type of holder to be replaced. In the determination step, the tool magazine identifies whether the next tool is the MQL holder 30 or the coolant holder, and the control means performs channel cleaning when the next tool is the MQL holder, and the next tool is the coolant When it is a holder, it is determined that the flow path cleaning process is not performed. In this embodiment, the determination is performed in more detail, and the channel cleaning process is performed when the front tool is the coolant holder and the next tool is the MQL holder, and the next tool is the coolant holder, and the front tool When the MQL holder is the next tool is the MQL holder, it is determined that the flow path cleaning is not to be performed.

判定工程は、図3のSTEP1およびSTEP2に該当する。判定工程では、まず、工具マガジンから受信したホルダ情報より、制御手段で、次工具がMQLホルダであるか否かを判定する(STEP1)。ここで、次工具がMQLホルダである場合は、先工具がクーラントホルダであるか否かの判定に進む(STEP2)。次工程がMQLホルダでない場合(クーラントホルダである場合)は、次の加工時にクーラントを兼用流路に流すので、流路洗浄を行う必要はない。よって、この場合は、工具交換工程(STEP4)に進む。   The determination step corresponds to STEP 1 and STEP 2 in FIG. In the determination step, first, from the holder information received from the tool magazine, the control means determines whether or not the next tool is the MQL holder (STEP 1). Here, if the next tool is the MQL holder, the process proceeds to the determination of whether or not the front tool is the coolant holder (STEP 2). When the next step is not the MQL holder (in the case of the coolant holder), the coolant is made to flow through the alternate flow path at the time of the next processing, so there is no need to perform the flow path cleaning. Therefore, in this case, the process proceeds to the tool replacement step (STEP 4).

STEP2では、制御手段で蓄積されたホルダ情報より、先工具がMQLホルダかクーラントホルダかを判定する。先工具がクーラントホルダである場合は、兼用流路内にクーラントが残存しているため、これを取り除くために、流路洗浄工程(STEP3)に進む。先工具がクーラントホルダでない場合(MQLホルダである場合)は、兼用流路内にクーラントは残存していないため、流路洗浄を行う必要はない。よって、この場合は、工具交換工程(STEP4)に進む。   In STEP 2, it is determined from the holder information accumulated by the control means whether the leading tool is the MQL holder or the coolant holder. If the front tool is a coolant holder, since the coolant remains in the dual purpose flow path, the flow proceeds to the flow path cleaning step (STEP 3) in order to remove the coolant. When the front end tool is not the coolant holder (in the case of the MQL holder), since the coolant does not remain in the dual purpose flow path, it is not necessary to perform the flow path cleaning. Therefore, in this case, the process proceeds to the tool replacement step (STEP 4).

流路洗浄工程は、兼用流路内に高圧空気を流して兼用流路内の洗浄を行う工程である(図3のSTEP3)。流路洗浄工程では、次工具の取付け前に、所定時間、高圧空気を兼用流路内に流して兼用流路内のクーラントを押し流す。高圧空気を流す時間と圧力は、兼用流路の長さやクーラントの粘度に応じて適宜設定する。   The flow path cleaning step is a step of flowing high pressure air into the dual purpose flow path to clean the dual purpose flow path (STEP 3 in FIG. 3). In the flow path cleaning process, high pressure air is flowed into the dual flow path for a predetermined time before the next tool is attached, and the coolant in the dual flow path is flushed. The time and pressure for flowing high pressure air are appropriately set according to the length of the dual purpose flow path and the viscosity of the coolant.

工具交換工程は、工具が固定されたホルダを交換する工程である。工具交換工程では、工具マガジンの自動工具交換装置を用いて、先に取り付けられている先工具を取り外して、次に取り付けられる次工具を取り付ける。本実施形態では、流路洗浄を行った後に、先工具を取り外して次工具を取り付けているが、これに限定されるものではない。先工具を取り外した後に、流路洗浄を行い、その後に次工具を取り付けるようにしてもよい。   The tool changing step is a step of changing the holder on which the tool is fixed. In the tool change process, the tool magazine automatic tool changer is used to remove the previously mounted tip tool and attach the next tool to be mounted next. In this embodiment, after performing channel cleaning, the front tool is removed and the next tool is attached, but the present invention is not limited to this. After removal of the front tool, channel cleaning may be performed, and then the next tool may be attached.

以上説明した工作機械1および工具交換方法によれば、兼用流路内に高圧空気を流すことで、内部に残存するクーラントを除去して洗浄することができる。そして、MQLホルダ30の取付け前に、兼用流路の洗浄を行うことで、MQLホルダ30の空気流路(空気流路38と第1分岐流路39と第2分岐流路40)へのクーラントの浸入を防止できる。これによって、MQLホルダ30の不具合の発生を軽減できる。   According to the machine tool 1 and the tool replacement method described above, it is possible to remove and wash the coolant remaining inside by flowing high pressure air in the dual purpose flow path. Then, the coolant in the air flow path of the MQL holder 30 (the air flow path 38, the first branch flow path 39, and the second branch flow path 40) is cleaned by cleaning the shared flow path before the MQL holder 30 is attached. Can prevent the infiltration of This can reduce the occurrence of a failure of the MQL holder 30.

特に、本実施形態では、次工具がクーラントホルダの場合は、不要な流路洗浄を行わないので、時間的ロスをなくして、加工効率を高めることができる。さらに、次工具がMQLホルダ30の場合であっても、先工具がMQLホルダ30の場合には、兼用流路内にクーラントは残存していない。このような場合にも流路洗浄を行わないことで、さらに時間ロスを減らせるので、より一層加工効率を高めることができる。   In particular, in the present embodiment, when the next tool is a coolant holder, unnecessary flow path cleaning is not performed, so time loss can be eliminated and processing efficiency can be enhanced. Furthermore, even when the next tool is the MQL holder 30, when the front tool is the MQL holder 30, the coolant does not remain in the dual-use flow path. Even in such a case, time loss can be further reduced by not performing channel cleaning, and therefore processing efficiency can be further enhanced.

以上、本発明について、実施形態に基づいて説明したが、本発明は、前記実施形態に記載した構成に限定されるものではない。本発明は、前記実施形態に記載した構成を適宜組み合わせ乃至選択することを含め、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。また、前記実施形態の構成の一部について、追加、削除、置換をすることができる。   As mentioned above, although this invention was demonstrated based on embodiment, this invention is not limited to the structure described in the said embodiment. The present invention can appropriately change the configuration without departing from the scope of the present invention, including appropriately combining or selecting the configurations described in the embodiments. Moreover, it is possible to add, delete, and replace a part of the configuration of the embodiment.

例えば、前記した実施形態では、判定工程において、次工具がMQLホルダであるか否かを判定した後に、先工具がMQLホルダかクーラントホルダのどちらであるかを判定しているが、これに限定されるものではない。次工具がMQLホルダであるか否かのみを判定して、流路洗浄を行うかどうかを決定してもよい。具体的には、判定工程で、次工具がMQLホルダである場合に流路洗浄工程を行い、次工具がクーラントホルダである場合に流路洗浄工程を行わないとの判定を行うようにすればよい。また、次工具のホルダを識別せず(判定工程を行わず)に、ホルダ交換の度に、常に流路洗浄を行うようにしてもよい。このようにしても、MQLホルダの使用時には、必ず流路洗浄が行われているので、MQLホルダに不具合が生じることはない。   For example, in the embodiment described above, although it is determined in the determination step whether the next tool is the MQL holder, it is determined whether the leading tool is the MQL holder or the coolant holder, but this is limited to this It is not something to be done. Only whether the next tool is the MQL holder may be determined to determine whether or not to perform the channel cleaning. Specifically, in the determination step, if the next tool is the MQL holder, the flow path cleaning step is performed, and if the next tool is the coolant holder, it is determined that the flow path cleaning step is not performed. Good. In addition, the channel cleaning may be always performed each time the holder is replaced without identifying the holder of the next tool (without performing the determination step). Even in this case, since the channel cleaning is always performed when using the MQL holder, no problem occurs in the MQL holder.

また、前記実施形態では、工具マガジンで認識された次工具に応じて制御手段で流体供給装置70の動作の制御を行っているが、これに限定されるものではない。工具マガジンで認識された次工具を作業員が読み取り、作業員が流体供給装置に設けられた高圧空気およびクーラントの供給スイッチを手動で押して、作動させるようにしてもよい。   In the embodiment, the control means controls the operation of the fluid supply device 70 according to the next tool recognized in the tool magazine, but the invention is not limited to this. An operator may read the next tool recognized in the tool magazine, and the operator may manually press and operate the high pressure air and coolant supply switches provided in the fluid supply device.

1 工作機械
10 主軸装置
17a 通路(兼用流路)
17b ホルダ取付部
30 MQLホルダ
70 流体供給装置
71 高圧空気供給部
72 クーラント供給部
73 切替え弁
T 工具
1 machine tool 10 spindle device 17a passage (shared flow passage)
17b Holder mounting portion 30 MQL holder 70 Fluid supply device 71 High pressure air supply portion 72 Coolant supply portion 73 Switching valve T Tool

Claims (7)

高圧空気およびクーラントの兼用流路を備えた主軸装置に、ホルダ内で前記高圧空気を用いてオイルミストを生成するMQLホルダと、加工時に前記クーラントを使用するクーラントホルダとを交換して取り付ける工具交換方法であって、
前記兼用流路内に前記高圧空気を流して前記兼用流路内の洗浄を行う流路洗浄工程と、
先に取り付けられている先工具を取り外して、次に取り付けられる次工具を取り付ける工具交換工程と、を備えた
ことを特徴とする工具交換方法。
Tool replacement by replacing the MQL holder that generates oil mist using the high pressure air in the holder and the coolant holder that uses the coolant at the time of processing to the spindle device provided with the combined flow path of high pressure air and coolant Method,
A flow path cleaning step of flowing the high pressure air into the combined flow path to clean the combined flow path;
A tool changing step of removing a previously attached tip tool and attaching a next tool to be attached next.
前記次工具が前記MQLホルダか前記クーラントホルダのいずれであるかを識別するとともに、前記次工具が前記MQLホルダである場合に前記流路洗浄工程を行い、前記次工具が前記クーラントホルダである場合に前記流路洗浄工程を行わないとの判定を行う判定工程をさらに備えた
ことを特徴とする請求項1に記載の工具交換方法。
When the next tool is identified as either the MQL holder or the coolant holder, and the channel cleaning process is performed when the next tool is the MQL holder, and the next tool is the coolant holder The tool replacement method according to claim 1, further comprising a determination step of determining that the flow path cleaning step is not to be performed.
前記次工具が前記MQLホルダか前記クーラントホルダのいずれであるかを識別するとともに、前記先工具が前記クーラントホルダで且つ前記次工具が前記MQLホルダである場合に前記流路洗浄工程を行い、前記次工具が前記クーラントホルダである場合または前記先工具が前記MQLホルダで且つ前記次工具が前記MQLホルダである場合に前記流路洗浄工程を行わないとの判定を行う判定工程をさらに備えた
ことを特徴とする請求項1に記載の工具交換方法。
While identifying whether the next tool is the MQL holder or the coolant holder, the flow path cleaning process is performed when the front tool is the coolant holder and the next tool is the MQL holder, and The method further includes a determination step of determining that the flow path cleaning step is not to be performed when the next tool is the coolant holder or the front tool is the MQL holder and the next tool is the MQL holder. The tool exchange method according to claim 1, characterized in that
高圧空気およびクーラントの兼用流路とホルダ取付部とを備えた主軸装置と、前記兼用流路に前記高圧空気および前記クーラントを選択供給可能な流体供給装置と、を有する工作機械であって、
前記ホルダ取付部は、ホルダ内で前記高圧空気を用いてオイルミストを生成するMQLホルダと、加工時に前記クーラントを使用するクーラントホルダとを選択して取付可能であり、
前記兼用流路は、前記ホルダ取付部でのホルダ交換前に前記高圧空気が流されて洗浄される
ことを特徴とする工作機械。
A machine tool comprising: a spindle device having a dual flow path of high pressure air and coolant and a holder mounting portion; and a fluid supply device capable of selectively supplying the high pressure air and the coolant to the dual flow path.
The holder attachment portion can select and attach an MQL holder that generates oil mist using the high-pressure air in the holder and a coolant holder that uses the coolant at the time of processing,
A machine tool characterized in that the high-pressure air is made to flow and the dual-use flow path is flushed before holder replacement in the holder mounting portion.
前記MQLホルダと前記クーラントホルダとを選択して交換する工具マガジンをさらに備えており、
前記工具マガジンは、交換するホルダが前記MQLホルダと前記クーラントホルダのいずれであるかを識別可能である
ことを特徴とする請求項4に記載の工作機械。
It further comprises a tool magazine for selecting and replacing the MQL holder and the coolant holder,
The machine tool according to claim 4, wherein the tool magazine can identify whether the holder to be replaced is the MQL holder or the coolant holder.
前記流体供給装置は、前記高圧空気と前記クーラントの供給を制御する制御手段を備えており、
前記制御手段は、次に取り付けられる次工具がMQLホルダである場合に前記次工具の取付前に前記高圧空気を前記兼用流路に流すように構成されている
ことを特徴とする請求項5に記載の工作機械。
The fluid supply device includes control means for controlling the supply of the high pressure air and the coolant.
The control means is configured to cause the high pressure air to flow through the shared flow path before the mounting of the next tool, when the next tool to be mounted next is an MQL holder. Machine tool described.
前記流体供給装置は、前記高圧空気と前記クーラントの供給を制御する制御手段を備えており、
前記制御手段は、先に取り付けられている先工具が前記クーラントホルダで且つ次に取り付けられる次工具がMQLホルダである場合に前記次工具の取付前に前記高圧空気を前記兼用流路に流し、前記次工具が前記クーラントホルダである場合または前記先工具が前記MQLホルダで且つ前記次工具が前記MQLホルダである場合に前記次工具の取付前に前記高圧空気を前記兼用流路に流さないように構成されている
ことを特徴とする請求項5に記載の工作機械。
The fluid supply device includes control means for controlling the supply of the high pressure air and the coolant.
The control means causes the high-pressure air to flow through the shared flow path before the installation of the next tool when the first tool attached first is the coolant holder and the next tool attached next is the MQL holder. When the next tool is the coolant holder or when the front tool is the MQL holder and the next tool is the MQL holder, the high pressure air is not allowed to flow into the shared flow path before the installation of the next tool The machine tool according to claim 5, characterized in that:
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