JP2606349Y2 - 工作機械の冷却集塵装置 - Google Patents

工作機械の冷却集塵装置

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Description

【考案の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は工作機械の冷却集塵装置
に関し、より詳しくは、センタリング加工時にセンター
ドリルを冷却するとともに、切屑を吸引排出する工作機
械の冷却集塵装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】工作機械の冷却集塵装置は、これまで種
々のタイプのものが提案されている。例えば、特開昭５
８−５９７４６号公報には、ドリルをフードで取り囲
み、このドリルの中心に向けて四方から切削油のミスト
を噴射して、ドリルを冷却すると共に、フード内を吸引
して、切削油のミストや切屑を集塵ダクトから排出する
技術が開示されている。
【０００３】また、特開昭６３−３００８０７号公報及
び特開平３−３７１３号公報には、プレッシャフット内
と切屑吸引装置とをホースで接続し、プレッシャフット
内を負圧状態にすると共に、プレッシャフットの先端付
近から圧縮空気をドリルの接線方向に向けて水平に噴射
する技術が開示されている。この圧縮空気は、プレッシ
ャフット内でほぼ断熱状態で膨張するので、温度が急激
に低下しドリルを冷却すると同時に切屑を巻き込んで切
屑吸引装置に排出することができる。
【０００４】
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の工作機械の冷却集塵装置は、いずれも切削油の
ミストまたは圧縮空気をほぼ水平方向から切削工具に吹
き付ける構成であるため、切削中の工具の被切削材（ワ
ーク）から露出している部分については冷却されるが、
被切削材の中にある部分は冷却されないという問題があ
った。しかも、ミストを吹き付けるものでは、切屑はフ
ード内に付着しやすく、また、圧縮空気を吹きつけるも
のでは、フード（プレッシャフット）内に切屑排出のた
めに必要な十分な空気流が得られず、いずれの場合も比
重の大きい金属材等では切屑が確実に排出されないおそ
れがある。
【０００５】切削工具の発熱原因としては、切削熱と工
具の駆動部からの伝導熱とがあるが、従来の工作機械の
冷却集塵装置はカッタ駆動部からの伝導熱については何
ら配慮しておらず、そのために切削工具の冷却が充分で
はなかった。
【０００６】そこで本考案は、上述した問題を解決し、
切屑を確実に排出することができるばかりでなく、切削
工具が被切削材から露出している部分や被切削材の中に
ある部分についても冷却することができる工作機械の冷
却集塵装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本考
案は、回転主軸および切削工具の軸線上に固定された軸
状部材の端部を加工する工作機械の冷却集塵装置であっ
て、前記回転主軸と前記切削工具および前記軸状部材の
端部を同心的に取り囲むとともに、前記軸状部材の端部
外周面に沿って延びる環状の隙間を形成する先端開口を
有する、主軸ヘッドに取り付けられたフード本体と、こ
のフード本体の前記先端開口の内側に配置されるととも
に、前記軸状部材の端部外周面に沿って円周方向に並
び、かつ前記回転主軸の軸線に対して所定の傾きを有し
つつ前記軸線方向に延びる複数枚の案内羽根と、前記フ
ード本体に接続されて前記フード本体内部の空気を吸引
する真空集塵手段と、を備え、前記案内羽根は、前記真
空集塵手段と協働して前記フード本体の内部の前記回転
主軸および前記切削工具の周囲に旋回気流を形成し、前
記真空集塵手段は、前記旋回気流の接線方向に向けて開
口するように前記フード本体に接続されたダクトを介
し、前記切削工具が生み出した切屑を前記旋回気流と一
緒に吸引し排出することを特徴とする。好ましくは、本
考案の工作機械の冷却集塵装置は、前記切削工具を中心
とする仮想円の接線方向に向けて前記フード本体の内部
に加圧冷気を噴射する冷気噴射管をさらに備える。
【０００８】
【作用】すなわち、本考案に係る冷却集塵装置は、回転
主軸および切削工具の軸線上に固定された軸状部材の端
部を加工する工作機械に取り付けるものである。 そし
て、そのフード本体は、回転主軸と切削工具および軸状
部材の端部を同心的に取り囲むとともに、軸状部材の端
部外周面に沿って延びる環状の隙間を形成する先端開口
を有している。これにより、真空集塵手段がフード本体
の内部の空気を吸引すると、外気は、軸状部材の端部外
周面に沿って延びる環状の隙間から、軸状部材の外周面
に沿って回転主軸および切削工具の軸線方向に真っ直ぐ
に、その勢いが弱められることなく回転主軸および切削
工具の周囲に吸引される。このとき、フード本体の先端
開口の内側に複数枚の案内羽根が配置されているので、
環状の隙間を介して吸引される外気は、回転主軸および
切削工具の周囲を旋回する旋回気流となる。さらに、真
空集塵手段のダクトが旋回気流の接線方向に向けて開口
するようにフード本体に接続されているので、真空集塵
手段がフード本体内部の空気を吸引するとフード本体内
部に形成された旋回気流がより一層強められ、切削工具
が生み出した切屑を旋回気流と一緒に吸引して排出でき
るばかりでなく、回転主軸および切削工具を有効適切に
冷却することができる。加えて、切削工具を中心とする
仮想円の接線方向に向けてフード本体の内部に加圧冷気
を噴射する冷気噴射管をさらに備えれば、フード本体内
部に形成された旋回気流をさらに強めることができるば
かりでなく、冷気が回転主軸および切削工具の周囲を旋
回することによって回転主軸および切削工具をより一層
有効適切に冷却することができる。
【０００９】
【実施例】以下、本考案をセンタリングマシン（心立て
機）に適用した図示の一実施例を図１乃至図５を参照し
て説明する。
【００１０】図５において、符号１は、センタリングマ
シンの機台を示し、この機台１の上には、それぞれ案内
レール２ａを備えた左右一対の送りユニット２が相対向
するように設置されている。各送りユニット２内には、
送り用シリンダ（図示されず）がそれぞれ内蔵されてお
り、この送り用シリンダは後述する各送りテーブル３を
前記両案内レール２ａに沿って摺動するように機能す
る。さらに、前記両案内レール２ａの上には、送りテー
ブル３がそれぞれ摺動可能に嵌装されており、この各送
りテーブル３には、主軸ヘッド４がそれぞれ載置されて
いる。さらにまた、この各主軸ヘッド４内の各軸受（図
示されず）には、例えば、回転主軸５が回転可能に支承
されており、この各回転主軸５の先端部には、工具ホル
ダ５ａを介してセンタードリル６が着脱可能に挿着され
ている。また、前記各回転主軸５の後端部には、従動プ
ーリ７がそれぞれ取着されており、この各従動プーリ７
と駆動モータ８の出力軸８ａと一体の各主動プーリ９が
各伝動ベルト１０を介して連結されている。なお、前記
各駆動モータ８は前記主軸ヘッド４の上部に高さを調整
可能にそれぞれ設置されている。
【００１１】一方、前記回転主軸５が位置する前記各主
軸ヘッド４の内側面４ａには、回転主軸５を同心的に取
囲むようにフード本体１１が取付けられ、このフード本
体１１は直径線に沿って２分割可能に構成されている。
【００１２】この各フード本体１１の先端開口１１ａに
は、複数個の案内羽根１２，１２…１２が円周方向に等
ピッチをおいて環状に配置されており、これらの案内羽
根１２，１２…１２は導入された空気に旋回運動を与え
るために所定の傾き角を与えられている。
【００１３】また、前記フード本体１１の周壁には冷気
噴射管１３が貫通して設けられ、この冷気噴射管１３の
軸線は、前記センタードリル６を中心とする仮想円の接
線方向に配置され、加圧冷気はセンタードリル６の回転
方向に向って供給される。
【００１４】また前記フード本体１１の外周部には、吸
引ダクト１４の入口端１４ａがフード本体１１に対して
接線方向へ向けて接続されており、この吸引ダクト１４
の出口端は図示しない真空集塵装置（吸引手段）に連結
されている。
【００１５】前記吸引ダクト１４と前記案内羽根１２
は、協働して加圧冷気に旋回気流を与えながら前記セン
タードリル６を冷却しながら切屑を吸引排出している。
【００１６】さらに、図２に示されるように、前記フー
ド本体１１は上下に二分割可能に構成され蝶番１５で開
閉可能に蝶着されており、このフード本体１１はセンタ
ードリル６の交換時に上側の各取付ボルト１６を取外す
ことにより、上方に開扉して前記センタードリル６の交
換作業を容易にしている。
【００１７】図３に示すように、前記各回転主軸５の近
傍の前記各主軸ヘッド４の内側面４ａには、各垂直案内
レール１７がそれぞれ垂設されている。この各垂直案内
レール１７の上下には、上下各一対のクランプ爪１８
Ａ，１８Ｂが加工すべきワークＷの両端部を芯出しした
状態で把持するように摺動可能に嵌装されている。ま
た、前記各垂直案内レール１７の上部には、クランプ用
シリンダ１９がそれぞれ設けられており、この各クラン
プ用シリンダ１９の各出力軸（図示されず）は前記各一
対のクランプ爪１８にそれぞれ連結されている。
【００１８】次に、上述のように構成した本実施例の工
作機械の冷却集塵装置の作動について説明する。
【００１９】センタリング加工に先立って前記各クラン
プ用シリンダ１９を駆動し、前記各一対のクランプ爪１
８Ａ，１８Ｂを同期連動して内方へ動かし、ワークＷの
両端部を把持して待機する。
【００２０】次に、前記両駆動モータ８を駆動すること
により、前記各センタードリル６を回転させながら前記
各回転主軸５を軸方向に動かし、センタードリル６の先
端をワークＷの端面の中心に向けて動かしセンタ孔を穿
設する。このセンタリング加工中、前記各回転主軸５に
挿着した前記各センタードリル６は、冷気噴射管１３を
介して接線方向へ向けて噴射された加工冷気によりワー
クＷから露出している部分やワークＷの中にある部分に
ついても冷却される。
【００２１】さらに、前記冷気噴射管１３よりフード本
体１１内へ供給された加圧冷気は、吸引ダクト１４を通
して排出され、この間に加圧冷気は、フード本体１１内
を旋回する。同時に、フード本体１１の前方の外気は、
前記案内羽根１２を通じて旋回気流となってフード本体
１１内へ導入され、切屑を伴なって吸引ダクト１４より
吸引排出される。
【００２２】なお、前記実施例においては、センタード
リルがワークの両側にある例について説明したが、本考
案はこれに限定されるものではなく、ワークの片側のみ
にセンター孔加工する場合にも適用可能である。さら
に、ワーク端面に通常ドリルによる孔加工を施す場合に
も適用できる。
【００２３】
【考案の効果】以上述べたように、本考案の工作機械の
冷却集塵装置においては、真空集塵手段がフード本体の
内部の空気を吸引すると、外気は、軸状部材の端部外周
面に沿って延びる環状の隙間から、軸状部材の外周面に
沿って回転主軸および切削工具の軸線方向に真っ直ぐ
に、その勢いが弱まることなく回転主軸および切削工具
の周囲に吸引される。このとき、フード本体の先端開口
の内側に複数枚の案内羽根を配置したので、環状の隙間
を介して吸引した外気を確実に、回転主軸および切削工
具の周囲を旋回する旋回気流とすることができる。さら
に、真空集塵手段のダクトが旋回気流の接線方向に向け
て開口するようにフード本体に接続されているので、真
空集塵手段がフード本体内部の空気を吸引すると、フー
ド本体内部に形成された旋回気流がより一層強まり、切
削工具が生み出した切屑を旋回気流と一緒に確実に吸引
して排出できるばかりでなく、回転主軸および切削工具
を有効適切に冷却することができる。加えて、冷気噴射
管をさらに設けて切削工具を中心とする仮想円の接線方
向に向けてフード本体の内部に加圧冷気を噴射すれば、
フード本体内部に形成した旋回気流をさらに強めること
ができるから、切屑をより一層確実に吸引して排出で き
るばかりでなく、冷気が回転主軸および切削工具の周囲
を旋回することによって回転主軸および切削工具をより
一層有効適切に冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本考案による工作機械の冷却集塵装置の一実施
例の要部を示した側断面図。
【図２】同装置を示した正面図。
【図３】同装置を示した平断面図。
【図４】クランプ装置を示した正面図。
【図５】本考案による工作機械の冷却集塵装置の一実施
例を示した正面図。
【符号の説明】
２ 送りユニット ２ａ 案内レール ３ 送りテーブル ４ 主軸ヘッド ５ 回転主軸 ６ センタードリル ７ 従動プーリ ８ 駆動モータ ９ 主動プーリ １０ 伝動ベルト １１ フード本体 １１ａ 先端開口 １２ 案内羽根 １３ 冷気噴射管 １４ 吸引ダクト １５ 蝶番 １６ 取付ボルト １７ 垂直案内レール １８ クランプ爪 １９ クランプ用シリンダ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−300807（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−198040（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−44506（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−191279（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23B 47/00 B23B 47/34 B23Q 11/00 B23Q 11/10

Claims (2)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項１】回転主軸および切削工具の軸線上に固定さ
    れた軸状部材の端部を加工する工作機械の冷却集塵装置
    であって、 前記回転主軸と前記切削工具および前記軸状部材の端部
    を同心的に取り囲むとともに、前記軸状部材の端部外周
    面に沿って延びる環状の隙間を形成する先端開口を有す
    る、主軸ヘッドに取り付けられたフード本体と、 このフード本体の前記先端開口の内側に配置されるとと
    もに、前記軸状部材の端部外周面に沿って円周方向に並
    び、かつ前記回転主軸の軸線に対して所定の傾きを有し
    つつ前記軸線方向に延びる複数枚の案内羽根と、 前記フード本体に接続されて前記フード本体内部の空気
    を吸引する真空集塵手段と、を備え、 前記案内羽根は、前記真空集塵手段と協働して前記フー
    ド本体の内部の前記回転主軸および前記切削工具の周囲
    に旋回気流を形成し、 前記真空集塵手段は、前記旋回気流の接線方向に向けて
    開口するように前記フード本体に接続されたダクトを介
    し、前記切削工具が生み出した切屑を前記旋回気流と一
    緒に吸引し排出することを特徴とする工作機械の冷却集
    塵装置。
  2. 【請求項２】前記切削工具を中心とする仮想円の接線方
    向に向けて、前記フード本体の内部に加圧冷気を噴射す
    る冷気噴射管をさらに備えることを特徴とする請求項１
    に記載の工作機械の冷却集塵装置。
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