JP2601142Y2 - 工作機械の切粉吸引除去装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、刃具位置を安定させる
ための案内手段を用いた加工で生成される切粉を空気の
流れを利用して特定箇所へ排除することのできる工作機
械の切粉吸引除去装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】工作機械による加工において刃具で生成
される切粉をその生成後、直ちに空気の流れにより連続
的に他所へ除去するものとした切粉吸引除去装置は存在
している（実開平２−１０４９１５号公報及び実開平３
−１１７５１８号公報参照）。

【０００３】この装置は切粉の散乱による作業環境の悪
化を防止したり、切粉の掃除のための手間の軽減するほ
か、切粉の熱によるワークの歪に起因した加工精度の低
下を阻止することなどを可能となすものである。

【０００４】一方、工作機械において主軸に装着された
ドリルなどの刃具が長いとワークの位置が一定位置に定
まり難く正確な加工を施すことができないのであり、こ
のため従来では図４に示すように刃具１１の位置を安定
させるべく刃具周面を主軸ヘッド或いはワーク固定台に
固定された筒形案内部材１３Ｂを介して刃具軸方向への
摺動変位自在かつ同軸廻りへの回転変位自在に案内する
ようになされている。このさい、２は主軸支持部材、３
ａ及び３ｂは軸受、４は主軸、７は刃具ホルダ、１０は
固定ネジ、１２はチャンク、１３′は案内部材用の支持
部材、ｗはワークである。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】上記したドリルなどの
刃具を案内するための案内部材を使用した加工では案内
部材が存在すること及び、ドリルなどの刃具がワークを
比較的深く穿孔するものとなるため、従来の切粉吸引除
去装置を使用して切粉を除去することができないのであ
る。

【０００６】本考案は斯かる実情に鑑みて、ドリルなど
の案内部材を使用した加工で生成される切粉を空気の流
れにより他所へ連続的に除去できるものとした工作機械
の切粉吸引除去装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するため本考案においては、主軸に装着したドリルなど
の刃具をワークに向かう途中で支持し且つその軸方向へ
変位自在に案内するための筒形案内部が刃具の一定長さ
周囲を包囲するための空間を備え、且つ該内の空気を吸
引するための空気吸引管を接続させた遮蔽空間室に形成
し、、一方刃具の軸内には通気孔を穿設し、その一端は
刃具先端に開口させると共に他端は上記遮蔽空間室の上
方に位置する主軸側で大気接触面へ開口させた構成とな
す。

【０００８】加工中においては案内部の先端はワークの
処理面に近接され、遮蔽空間室はその内方の空気を空気
吸引管により吸引され負圧となる。この負圧は刃具の溝
を通じてその先端に及ぶものとなり、これに関連して刃
具の通気孔を通じて大気が吸引され、刃具先端の通気孔
の開口から勢いよく流入する。この空気の流れは切刃で
生成された切粉を直ちにかつ連続して刃具の溝に沿って
円滑に移動させ、遮蔽空間室内に導いた後、空気吸引管
を通じて他所へ除去するものとなる。

【０００９】本考案は具体的には次のように変形して実
施するのであり、即ちワークに対して同体的に相対移動
される複数の主軸の各々に装着したドリルなどの刃具を
ワークに向かう途中で支持し且つその軸方向へ摺動変位
自在に案内するための筒形案内部材が、刃具の一定長さ
周囲を包囲するための共通の空間を備え、且つ該内の空
気を吸引するための空気吸引管を接続させた遮蔽空間室
に形成し、一方各刃具の軸内には通気孔を穿設し、その
一端は刃具の先端に開口させると共に、他端は上記遮蔽
空間室よりも上方に位置する主軸側で大気接触面へ開口
させた構成となす。

【００１０】これによれば、複数の主軸に装着されたド
リルなどの刃具でワークを加工する場合も、切粉は比較
的に簡易な構造により、先の考案におけると同様に空気
の流れで他所へ除去されるものとなる。

【００１１】

【実施例】図１は本考案の基本的構成を示す断面視説明
図であり、以下この図を参照しつつ説明する。

【００１２】図において、１は工作機械の加工ヘッドで
あり、主軸支持部材２には軸受３ａ、３ｂなどを介して
主軸４を回転駆動可能に支持させてある。このさい、主
軸４は加工ヘッド１の移動と同体的に主軸４の軸方向へ
移動されるものとなす。５はシールリングパッキン、６
はスペーサリングである。

【００１３】主軸４は、先端に大径部４ａを形成すると
共にその中心箇所に刃具ホルダ７の嵌挿される挿入穴８
を設け、この挿入穴８の周壁部で最奥部となる位置に大
気側と挿入穴８内とを連通させるための開口９を設け、
同周壁部の先端寄りの二箇所には刃具ホルダ７を締結す
るための固定ネジ１０の螺合されるネジ孔を設けたもの
となしてある。

【００１４】刃具ホルダ７は挿入穴８に挿入されるシャ
ンク７ａと、ドリルなどの刃具１１を把握させるための
チャック１２を具備したものとなしてある。そしてシャ
ンク７ａは、先端に主軸４の先端面と当接される鍔部ｋ
を設けると共に、周面部に前記固定ネジ１０の先端と係
合される主軸方向の溝ｍを設けるほか刃具１１の基端部
の挿入される刃具挿入穴ｇを設け、さらに刃具挿入穴ｇ
に連続して同穴よりも小径の空気通路ｐを設け、この通
路ｐの先端をシャンク７ａの背後の空間ｓに開口させた
ものとなしてある。

【００１５】ドリルなどの刃具１１は軸方向箇所に通気
孔１１ａを設け、その一端を刃具先端に開口させ、他端
を刃具１１の基端で前記空気通路ｐと連通される位置に
開口させたものとなしてある。なお、本実施例で示すよ
うに刃具１１がドリルであるときは、通気孔１１ａはド
リルの螺旋形状に沿わせた二つの孔となすのがよい。

【００１６】一方、１２はワークｗの図示しない固定台
の近傍に設けた切粉吸引用の刃具案内手段であって、刃
具１１を案内するために支持部材１３′に固定された筒
形案内部１３と、この案内部１３の上方に設けた遮蔽空
間室１４とを具備している。

【００１７】ここに筒形案内部１３はドリルなどの刃具
１１の周面をその軸方向への摺動変位自在かつ同軸廻り
への回転変位自在に案内するための案内用透孔１３ａを
設けたものとなしてある。このさい必要であれば案内部
１２の先端面に適当断面積となされた半径方向の切欠１
３ｂを設け、大気側と案内用透孔１３ａ内を連通させ
る。切欠１３ｂは筒形案内部１３の周壁に設けられた透
孔で置き換えてもよい。

【００１８】遮蔽空間室１４は筒形案内部１３の上方の
刃具１１の周囲を包囲したものとなすと共にこのように
包囲された空間の周壁１４ａに開口ｐ１を設け、この開
口ｐ１にジョイント１５を介して遮蔽空間１４内方の空
気を吸引するための空気吸引管１６を接続したものとな
してある。

【００１９】上記構成の作動を説明すると、次の通りで
ある。ワークを図示しない固定台に固定して筒形案内部
１３の先端面をワークｗ表面に当接させると共に、空気
吸引管１６を通じて遮蔽空間室１４内の空気を別途に用
意した空気吸引装置により吸引させる。この後、ワーク
ｗから離れた位置に退避した状態の加工ヘッド１の主軸
３を回転させると共に、加工ヘッド１を移動させること
により、刃具１１先端を案内用透孔１３ａに案内させた
状態でワークへ近接させる。

【００２０】加工ヘッド１の移動量が一定値に達したと
き、刃具１１はワークｗを切削し始め切粉を生成する。
一方、空気吸引管１６からは空気が吸引されているた
め、大気は主軸４の開口９から空気通路ｐ、通気孔１１
ａ、刃具１１の溝を通じて案内用透孔１３ａ内を遮蔽空
間室１４内へ向けて勢いよく流入する状態となる。この
ため切粉はこの空気の流れに乗って遮蔽空間室１４内に
達し、続いて空気吸引管１６を通じて他所へ除去され
る。

【００２１】加工ヘッド１の移動量が増大すると、刃具
１１がワークｗを深く穿孔する状態となるが、このよう
になっても刃具１１の先端から流入する空気の流れは切
刃で生成される切粉を直ちに連続して運び去るのであ
り、このためたとえアルミ材などのように切粉の排除が
困難なワークであっても、切粉は円滑にワークｗから排
除されるものとなる。

【００２２】しかし加工条件によっては刃具１１の通気
孔１１ａから流入する空気が不足する場合が生じること
があるが、このような場合は切欠１３ｂが設けられるこ
とにより、この切欠１３ｂから流入する大気が不足する
空気の量を補って必要な空気の流れを生じさせ、切粉の
円滑な排除を確保するのである。

【００２３】本考案において、通気孔１１ａ内を大気が
通過することは刃具１１の温度上昇を阻止して加工精度
を向上させるものとなり、また切粉が生成後直ちにワー
クｗから排除されることは、温度の高い切粉の熱でワー
クｗが歪むのを防止して加工精度を向上させると共に切
粉でワークｗの加工面を損傷することを防止して加工の
品質を向上させるものとなる。

【００２４】図２は上記した記載の基本的構成をワーク
に対して同体的に相対移動される複数の主軸の各々に対
して具体化した本考案に係る工作機械の加工ヘッドの周
辺を示す断面視説明図、図３は同実施例の加工ヘッドの
周辺を切粉吸引用の刃具案内手段の下方から見た図であ
る。以下これらの図を参照しつつ説明する。

【００２５】加工ヘッド１は多軸形となされれおり、各
主軸４に関連する構成は先に説明した基本的構成のもの
である。

【００２６】切粉吸引用の刃具案内手段１２は複数の主
軸４の各々に装着されたドリルなどの刃具１１の周面を
案内するための筒形案内部材１３Ａと、これらの案内部
材１３Ａに関連して設けられた遮蔽空間室１４とを具備
したものとなしてある。

【００２７】このさい各筒形案内部材１３Ａは円筒部１
３Ａ１と鍔部１３Ａ２を具備したものとなすと共に、鍔
部１３Ａ２を介して遮蔽空間１４室の周壁１４ａにボル
ト固定してある。円筒部１３Ａ１の案内用透孔１３ａは
刃具１１をその軸方向への摺動変位自在かつ同軸廻りへ
の回転変位自在に挿通されるものとなし、また円筒部１
３Ａ１の先側部分は刃具の主たる案内部１３となしてあ
る。そして、この案内部１３の上方となる円筒部周壁に
はその一部を切除して形成された開口ｍが設けてある。

【００２８】遮蔽空間室１４は各筒形案内部材１３Ａの
開口ｍの全てをボックス形の周壁１４ａで包囲したもの
となし且つ内方の空気を吸引するための空気吸引管を接
続するための接続口ｐ２を設けたものとなしてある。本
考案装置は接続口ｐ２が一つであるので、前記開口ｍは
全てこの接続口ｐ２へ向けてある。なお接続口ｐ２は複
数設けることもできるのであり、この場合には各開口ｍ
の向きは適当に決定される。

【００２９】ワーク固定台１７はワークｗの位置される
凹み１７ａを有すると共にワークｗを締結するための締
結ボルト１８を装着したものとなしてあり、上面には遮
蔽空間室１４の張出部位１４Ａを介して切粉吸引用の刃
具案内手段１２をボルト固定してある。

【００３０】上記した本考案装置により加工を行うに
は、加工ヘッド１を移動させて複数の主軸４を同体的に
ワークｗへ向けて移動させ、複数の案内部材１３Ａに同
時に刃具１１を案内させるようになし、また遮蔽空間室
１４内の空気を接続口ｐ２から空気吸引管を通じて吸引
させる。

【００３１】ワークｗの加工中に各刃具１１で生成され
た切粉は主軸４の開口９から空気通路ｐ、通気孔１１
ａ、案内用透孔１３ａ及び開口ｍを経て遮蔽空間室１４
内に流入する大気の流れにより遮蔽空間室１４内に導か
れ、続いて空気吸引管を通じて他所へ除去される。

【００３２】このような切粉の除去作用は、切粉が複数
の開口ｍを通じて一つの遮蔽空間室１４内に集められる
ことを除いて、先の実施例の場合と実質的に同一のもの
となる。

【００３３】本考案装置において、複数の開口ｍを包囲
した構成の遮蔽空間室１４となしたことは各案内部材１
３Ａ毎にそれを設ける場合に比べて構造が簡易となり、
また遮蔽空間室１４の周壁１４ａと案内部材１３Ａとを
独立させたことは案内部材１３Ａの材質を遮蔽空間室１
４の周壁１４ａと異なる材質となすことを容易となすほ
か消耗した案内部材１３Ａの交換を容易となす。

【００３４】上記において加工ヘッド１を移動させる代
りに、ワークｗを固定台と共に移動させてもよいのであ
り、また切粉吸引用の刃具案内手段１２を加工ヘッド１
と同体に固定し、刃具の長さ方向特定位置を案内させる
ものとなしてもよい。

【００３５】

【考案の効果】以上の如く構成した本考案によれば、加
工ヘッドに複数の主軸を設けたものにおいて簡便且つコ
ンパクトな構成でも加工中に生成される切粉を空気の流
れにより効率良く直ちに連続してワークから排除し特定
の場所へ集めることを可能となすのものである。

【００３６】また本考案によれば切刃の先端から空気が
流入されるためワークを深く穿孔する場合にも切粉が円
滑に排除されるものとなって、特にアルミ材などのよう
な切粉の詰まり易いワークの加工に対し効果的に寄与す
るものであり、また通気孔を流れる大気が加工中の刃具
の温度上昇を阻止して加工精度を向上させるものとな
り、さらには切粉がワークから直ちに排除されることが
切粉の熱によるワークの歪を防止して加工精度を向上さ
せるると共にワークの加工面の損傷をも防止するものと
なる。

【００３７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の基本構成を示す断面視説明図である。

【図２】本考案装置を示す断面視説明図である。

【図３】同実施例の加工ヘッドの周辺を切粉吸引用の刃
具案内手段の下方から見た図である。

【図４】従来例を示す図である。

【符号の説明】

４ 主軸 １１ 刃具 １１ａ 通気孔 １２ 切粉吸引用刃具案内手段 １３ 案内部 １３Ａ 案内部材 １４ 遮断空間室 １６ 空気吸引管 ｍ 開口 ｗ ワーク

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークに対して同体的に相対移動される
   複数の主軸の各々に装着したドリルなどの刃具をワーク
   に向かう途中で支持し且つその軸方向へ摺動変位自在に
   案内するための筒形案内部材が、刃具の一定長さ周囲を
   包囲するための共通の空間を備え、且つ該内の空気を吸
   引するための空気吸引管を接続させた遮蔽空間室に形成
   し、一方各刃具の軸内には通気孔を穿設し、その一端は
   刃具の先端に開口させると共に、他端は上記遮蔽空間室
   よりも上方に位置する主軸側で大気接触面へ開口させた
   構成を特徴とする工作機械の切粉吸引除去装置。