JP2023021669A - Washing tool - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、工作機械に用いられる洗浄具に関する。 The present invention relates to a cleaning tool used for machine tools.
金属等の切削加工に用いられる工作機械は、着脱交換可能な切削工具を回転自在な主軸に備え、ワーク(被加工物)の切削加工を行う。切削工具が回転してワークに切削加工が施される際に切粉が排出される。排出された切粉は、大きく飛び散り、切削工具だけでなく、切削工具が取り付けられている主軸側外面にも付着する。主軸側外面に付着した切粉は、切削工具交換時に主軸側の内部に入り込んでしまうと、切削工具の軸ブレを引き起こし、加工精度の悪化や外観不良の原因となる。 2. Description of the Related Art A machine tool used for cutting metal or the like has a detachable and replaceable cutting tool on a rotatable spindle, and cuts a work (workpiece). Chips are discharged when the cutting tool rotates and cuts the workpiece. The discharged chips scatter widely and adhere not only to the cutting tool but also to the outer surface of the spindle on which the cutting tool is attached. If the chips adhering to the outer surface of the main spindle enter the inside of the main spindle when the cutting tool is replaced, they cause shaft deflection of the cutting tool, resulting in deterioration of machining accuracy and poor appearance.
切粉を除去するために、工具ホルダとテーパ孔の間に生じる隙間に進退ロッドに設けた進退ロッド内通路に溜まったクーラントを主軸に設けた洗浄化通路から隙間に噴出させ、のちにクーラントに加圧エアを混合したものを噴出させることが提案されている(特許文献1参照)。 In order to remove chips, the coolant accumulated in the passage inside the advance/retreat rod provided in the advance/retreat rod in the gap between the tool holder and the taper hole is jetted out from the cleaning passage provided in the spindle into the gap, and then into the coolant. It has been proposed to eject a mixture of pressurized air (see Patent Document 1).
しかし、上記特許文献1に記載の構成では、洗浄化通路からクーラントを噴出させてテーパ孔に付着した切粉の除去を行うことはできるが、主軸側外面に付着した切粉を除去することができない。また、スリーブおよび主軸内に洗浄化通路を形成する必要があり、構成が複雑となる。 However, in the configuration described in Patent Document 1, although it is possible to remove chips adhering to the tapered hole by ejecting coolant from the cleaning passage, it is impossible to remove chips adhering to the outer surface on the spindle side. Can not. Moreover, it is necessary to form cleaning passages in the sleeve and the main shaft, which complicates the construction.
本発明は、簡易な仕組みで工作機械の主軸側外面の切粉を除去する洗浄具を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a cleaning tool that removes chips from the outer surface of a machine tool on the spindle side with a simple mechanism.
本発明は、上記課題の少なくとも1つを解決するものであるが、その例を挙げるならば、次の通りである。すなわち、本発明の一態様に係る洗浄具は、工作機械の洗浄具であって、前記工作機械の主軸に装着可能であり、前記工作機械から供給される洗浄液の流路を有する管部と、前記管部に直交して接続され、前記管部の流路を通じて供給される前記洗浄液の流路を有するヘッド部と、前記ヘッド部の流路に接続され、前記管部側に洗浄液を吐出する少なくとも1つのノズルと、を備え、前記管部と前記ノズルは、前記ヘッド部の前記主軸側の面に接続される。 The present invention solves at least one of the above problems. That is, a cleaning tool according to an aspect of the present invention is a cleaning tool for a machine tool, is attachable to a spindle of the machine tool, and has a pipe portion having a flow path for a cleaning liquid supplied from the machine tool; a head portion connected perpendicularly to the pipe portion and having a flow channel for the cleaning liquid supplied through the flow channel of the pipe portion; and at least one nozzle, wherein the tube portion and the nozzle are connected to the main shaft side surface of the head portion.
前記管部は、棒状であり、前記ヘッド部の中心に垂直に接続されるものであってもよい。 The tube portion may be rod-shaped and vertically connected to the center of the head portion.
前記ノズルは、前記ヘッド部の外周側に接続されてもよい。 The nozzle may be connected to an outer peripheral side of the head portion.
前記ノズルは、前記ヘッド部の中心に関し対称となる位置に複数配置されてもよい。 A plurality of the nozzles may be arranged at symmetrical positions with respect to the center of the head portion.
前記管部は、前記主軸に着脱可能に装着されてもよい。 The pipe portion may be detachably attached to the main shaft.
本発明によれば、簡易な仕組みで工作機械の主軸側外面の切粉を除去する洗浄具を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a cleaning tool that removes chips from the outer surface of a machine tool on the spindle side with a simple mechanism.
本発明の実施形態の例について、以下、図に基づいて説明する。本願において、構成要素等の形状、位置関係等に言及する場合は、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。 An example of an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this application, when referring to the shape, positional relationship, etc. of components, etc., unless otherwise explicitly stated or in principle clearly considered otherwise, things that are substantially similar or similar to the shape, etc. shall include
本実施形態について説明する前に、理解容易のため、本実施形態に係る洗浄具が適用される工作機械のうちNC工作機械の全体的構成について、概略を示しておく。 Before describing this embodiment, for ease of understanding, the general configuration of an NC machine tool among machine tools to which the cleaning tool according to this embodiment is applied will be outlined.
図4は、NC工作機械の概略構成例を示している。本実施形態では、工作機械のうち、金属加工に用いられるNC工作機械の一例として立形マシニングセンタの場合について示している。マシニングセンタ100は、例えば、3軸方向に移動可能で位置決めが自在な主軸ヘッド101を備えている。主軸ヘッド101には、主軸102が回転自在に備えられている。また、主軸102には、工具ホルダ103が着脱交換可能に備えられている。工具ホルダ103には、切削工具104が備えられている。切削工具104には、例えば、ドリル、エンドミルなどが含まれる。
FIG. 4 shows a schematic configuration example of an NC machine tool. This embodiment shows the case of a vertical machining center as an example of an NC machine tool used for metal processing among machine tools. The
また、マシニングセンタ100は、切削工具104よって切削加工されるワークWを支持するワーク支持台105を備えている。ワーク支持台105は、例えば、インデックステーブルなどである。ワーク支持台105は、主軸102に対して相対的に接近離反し、3軸方向に移動可能な保持ベース106(移動テーブル)に備えられている。
The
さらに、マシニングセンタ100は、ツールマガジン107を備えている。ツールマガジン107は、主軸102に対して着脱交換する多数の工具ホルダ103を収納している。また、マシニングセンタ100は、自動交換装置(ATC:Auto Tool Changer、以下、「ATC」という)108を備えている。ATC108は、主軸102とツールマガジン107との間で、工具ホルダ103の交換(つまり切削工具104の交換)を自動的に行う。
Furthermore, the
マシニングセンタ100は、ATC108によって主軸102に対する切削工具104を備える工具ホルダ103の着脱交換を自動的に行い、ワークWに対して各種の切削加工を自動的に行うものである。
The
なお、本実施形態に係る洗浄具が適用される工作機械は、洗浄液を供給する流路が設けられている。具体的には、主軸102の内部に、工具ホルダ103に洗浄液を供給するための流路2a(図4では不図示、図3参照)が設けられている。また、工具ホルダ103には、切削工具104に洗浄液を供給するための流路2b(図4では不図示、図3参照)が設けられている。また、切削工具104には、外方に洗浄液を供給するための流路2c(不図示)が設けられている。供給源から供給された洗浄液は、主軸102の流路2a、工具ホルダ103の流路2b、切削工具104の流路2cを通り、切削工具104から外方に排出される。排出された洗浄液は、ワークの加工時に加工箇所の冷却および洗浄に用いられる。上記したマシニングセンタ100の構成は公知であるから、マシニングセンタ100の構成について、より詳細な説明および動作の説明は省略する。なお、本実施形態では、各流路2a、2b、2c等を区別しないときは、単に流路2と称する。
A machine tool to which the cleaning tool according to the present embodiment is applied is provided with a channel for supplying cleaning liquid. Specifically, inside the
図1および図2は、本実施形態に係る洗浄具1の概略構成例を示している。図1(a)は、洗浄具1の平面図、図1(b)は、洗浄具1の正面斜視図、図2(a)は、ヘッド部20内の洗浄液Aの流路2を破線で示した平面図、図2(b)は、洗浄具1の洗浄液Aの流路2を破線で示した正面図を示している。本実施形態に係る洗浄具1は、工作機械(例えば、マシニングセンタ100)の主軸102内から供給される洗浄液Aをノズル30から噴射して、工作機械の主軸102側に付着した切粉を除去するものである。なお、洗浄具1は、工具ホルダ103に予め固定し、ツールマガジン107に収納することにより、主軸102に対して着脱交換可能に使用される。
1 and 2 show a schematic configuration example of a cleaning tool 1 according to this embodiment. FIG. 1(a) is a plan view of the cleaning tool 1, FIG. 1(b) is a front perspective view of the cleaning tool 1, and FIG. FIG. 2(b) is a front view showing the
洗浄具1は、管部10と、ヘッド部20と、ノズル30と、を備えている。
The cleaning tool 1 includes a
管部10は、棒状をしており、中心軸に沿って洗浄液Aが流れる流路2dが形成されている。管部10の一端は、工作機械の主軸102やツールマガジン107に装着可能な工具ホルダ103に接続される。すなわち、管部10の一端の流路2dの入口は、工具ホルダ103の流路2bの出口に接続される。管部10の一端は、工具ホルダ103に、そのチャック部を介して公知の技術により固定される。例えば、スリットの入ったテーパ状の工具ホルダに管部10を差し込み外側から締め付けて、全周で保持するように固着される。管部10は、金属で形成され、例えば、アルミニウムが用いられる。
The
ヘッド部20は、管部10の他端と直交するように接続されている。本実施形態では、ヘッド部20は、厚みのある円盤状をしている。ただし、ヘッド部20の形状は、特に限定されず、例えば、三角、四角等の多角形状をしていてもよい。ヘッド部20は、第1の円形端面21の中央に管部10が垂直に接続されている。接続の仕方は特に限定されず、例えば、ねじ構造等により着脱可能に接続されてもよいし、管部10と一体的に形成されていてもよい。ヘッド部20は、内部に管部10から流れてきた洗浄液Aが通る流路2が形成されている。具体的には、洗浄液Aの流路2eは、管部10が接続されている第1の円形端面21の中央から中心に向かい、4本に分岐かつ折れ曲がって流路2fとして中心から外周に向かって平面視において十字に伸び、各流路2fは、それぞれ折れ曲がって流路2gとして第1の円形端面21に伸びるように形成されている。管部10の他端の流路2dの出口がヘッド部20の流路2eの入口に接続され、各流路2gの出口がそれぞれノズル30に接続されている。ヘッド部20は、金属で形成され、例えば、アルミニウムが用いられる。
The
ヘッド部20は、第1の円形端面21から第2の円形端面22に貫通する貫通孔23を1つ又は複数有している。貫通孔23は、ヘッド部20の流路2が形成されていない部分に設けられている。貫通孔23を設けることで、金属で形成されるヘッド部20の重量を軽量化することができる。もちろん、ヘッド部20の重量を軽量化することができれば、端面に凹部を設けたり、外周面に凹部を設けたりするなど、他の方法であってもよい。貫通孔23は、設けられていなくてもよい。
The
ノズル30は、ヘッド部20と直交するように接続されている。ノズル30は、ヘッド部20の管部10が接続されている面と同じ第1の円形端面21に接続される。接続の仕方は特に限定されず、例えば、ねじ構造等により着脱可能に接続されてもよいし、ヘッド部20と一体的に形成されていてもよい。ノズル30は、ヘッド部20の外周側に接続される。ノズル30は、ヘッド部20に少なくとも1つ設けられる。主軸側を効率よく洗浄するために、ノズル30は、複数配置されていてもよい。本実施形態では、ノズル30は、ヘッド部20の中心に関し対称となる位置に4つ設けられている。また、ノズル30は、ヘッド部20の内部に設けられた流路2eの終端に位置するように配置される。すなわち、ヘッド部20の分岐した各流路2gの出口がノズル30の入口に接続されている。これにより、ノズル30に供給された洗浄液Aは、管部10側に向けて吐出される。ノズル30の噴射角度(中心軸0度からの角度範囲)や噴射流量は適宜設定可能である。
The
図3は、本実施形態に係る洗浄具の動作例を概略的に示している。洗浄液Aの流路2を破線、洗浄液Aを実線で示している。図3に示すように、本実施形態の洗浄具1を取り付けた工具ホルダ103を工作機械の主軸102に取り付ける。具体的には、洗浄具1の管部10が工具ホルダ103に固着され、工具ホルダ103が主軸102に着脱可能に装着される。主軸102側から洗浄液Aが供給されると、洗浄液Aは、管部10およびヘッド部20の流路2を通り、ノズル30から吐出される。主軸102の回転に伴いノズル30から吐出された洗浄液Aは広がりながら工作機械の主軸102側外面に当たり、主軸102側外面に付着した切粉を除去することができる。
FIG. 3 schematically shows an operation example of the cleaning tool according to this embodiment. A
以上、本実施形態に係る洗浄具1について説明した。本実施形態によれば、簡易な仕組みで工作機械の主軸側外面の切粉を除去する洗浄具を提供することができる。工作機械の主軸側外面を洗浄するために、工作機械に特別な加工を加えたり、器具を取り付けたりすることなく、他の切削工具と同様に主軸に取り付けるだけで主軸側外面の洗浄を容易に行うことができ、切粉を簡易に取り除くことができる。 The cleaning tool 1 according to the present embodiment has been described above. According to this embodiment, it is possible to provide a cleaning tool that removes chips from the outer surface of a machine tool on the spindle side with a simple mechanism. Easy to clean the outer surface of the spindle side of the machine tool by simply attaching it to the spindle like other cutting tools, without adding special processing to the machine tool or attaching a tool to clean the outer surface of the spindle side of the machine tool. It can be done and chips can be easily removed.
本実施形態では、ノズル30は、ヘッド部20に垂直に設けられていたが、ノズル30の軸がヘッド部20の第1の円形端面21に対し斜めに配置されていてもよい。ノズル30が斜めに配置されることで、広範囲にわたって洗浄液Aを吐出して洗浄することができる。
Although the
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記した実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。上記の記載に基づいて、当業者であれば、本発明の追加の効果や種々の変形を容易に想到できるかもしれないが、本発明の態様は、上述した実施形態に限定されるものではない。特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the above-described embodiments do not limit the invention according to the claims. Based on the above description, a person skilled in the art may easily conceive additional effects and various modifications of the present invention, but aspects of the present invention are not limited to the above-described embodiments. . Various additions, changes, and partial deletions are possible without departing from the conceptual idea and spirit of the present invention derived from the content defined in the claims and equivalents thereof.
1:洗浄具、2:流路、10:管部、20:ヘッド部、21:第1の円形端面、22:第2の円形端面、23:貫通孔、30:ノズル、100:マシニングセンタ、101:主軸ヘッド、102:主軸、103:工具ホルダ、104:切削工具、105:ワーク支持台、106:保持ベース、107:ツールマガジン、108:自動交換装置(ATC)、A:洗浄液、W:ワーク 1: cleaning tool, 2: flow path, 10: tube portion, 20: head portion, 21: first circular end face, 22: second circular end face, 23: through hole, 30: nozzle, 100: machining center, 101 : spindle head, 102: spindle, 103: tool holder, 104: cutting tool, 105: work support, 106: holding base, 107: tool magazine, 108: automatic changer (ATC), A: cleaning liquid, W: work
Claims (5)
前記工作機械の主軸に装着可能であり、前記工作機械から供給される洗浄液の流路を有する管部と、
前記管部に直交して接続され、前記管部の流路を通じて供給される前記洗浄液の流路を有するヘッド部と、
前記ヘッド部の流路に接続され、前記管部側に前記洗浄液を吐出する少なくとも1つのノズルと、を備え、
前記管部と前記ノズルは、前記ヘッド部の前記主軸側の面に接続される
洗浄具。 A cleaning tool for a machine tool,
a tube portion that can be attached to the spindle of the machine tool and has a flow path for a cleaning liquid supplied from the machine tool;
a head portion connected orthogonally to the pipe portion and having a flow channel for the cleaning liquid supplied through the flow channel of the pipe portion;
at least one nozzle connected to the flow path of the head portion and discharging the cleaning liquid to the pipe portion side;
A cleaning tool in which the pipe portion and the nozzle are connected to a surface of the head portion on the main shaft side.
前記管部は、棒状であり、前記ヘッド部の中心に垂直に接続される
洗浄具。 The cleaning tool according to claim 1,
The pipe part is rod-shaped and is vertically connected to the center of the head part.
前記ノズルは、前記ヘッド部の外周側に接続される
洗浄具。 The cleaning implement according to claim 1 or 2,
A cleaning tool in which the nozzle is connected to an outer peripheral side of the head portion.
前記ノズルは、前記ヘッド部の中心に関し対称となる位置に複数配置される
洗浄具。 The cleaning implement according to any one of claims 1 to 3,
A cleaning tool in which a plurality of the nozzles are arranged at symmetrical positions with respect to the center of the head portion.
前記管部は、前記主軸に着脱可能に装着される
洗浄具。 The cleaning implement according to any one of claims 1 to 4,
The pipe portion is a cleaning tool that is detachably attached to the main shaft.
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JP2021126689A JP2023021669A (en) | 2021-08-02 | 2021-08-02 | Washing tool |
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