JP2681998B2

JP2681998B2 - 加工液供給装置

Info

Publication number: JP2681998B2
Application number: JP63105695A
Authority: JP
Inventors: 直彦谷; 昌博香田; 敦伊藤; 祐司三輪
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1988-04-28
Filing date: 1988-04-28
Publication date: 1997-11-26
Anticipated expiration: 2012-11-26
Also published as: JPH01274965A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、工作機械の主軸先端に装着されるカップ状
工具またはその類似工具へ加工液を供給するための加工
液供給装置に関するものである。

［従来技術］従来、例えば、カップ状砥石を使って正面研削加工を
行う場合、砥石と被削材の接触弧の長さが大きくなるこ
とによりかなりの研削加工熱が発生するため確実に加工
箇所へ研削液を供給することが必要不可欠になってい
る。ところが、現在その様な装置、方法は確立されてお
らず、現状の加工方法においては第２図に示した如く、
主軸23の先端に装着されたカップ状砥石22と被削材24と
を相対的に移動すると共に、外部ノズル21より研削液を
供給しながら加工を行っているため、カップ状砥石22の
回転に伴って発生する空気層の妨害などにより確実に加
工箇所に供給することが困難であった。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、砥石台座部分に研削液通路口を加工す
るためには限られた台座部分の中で複雑な加工をしなけ
ればならず、又、砥石の強度を維持するために砥石形状
が限定されるばかりでなく大変加工コストを要する等の
問題点があった。

また、主軸の工具装着部から工具を取外す際に、研削
液通路口に残った研削液が流出して周囲に飛散したりす
る等の問題点があった。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされた
ものであり、カップ状工具による加工時にその加工箇所
に確実に加工液を供給できる様にして加工能率、加工精
度の向上及び工具摩耗の低減と被削材の損傷の防止を計
ることができ、かつ工具の取り外し時に加工液通路より
加工液が流出することがない加工液供給装置を提供する
ことを目的としている。

［課題を解決するための手段］この目的を達成するために本発明の加工液供給装置
は、一端に工具装着部（33）を有する主軸（８）の内部
に、加工液を供給するための加工液通路（11）を備えた
ものを対象とし、特に、カップ状工具またはその類似工
具（６）を取付けるためのボス部（1a）と、前記工具装
着部（33）に嵌合するテーパー部（1b）と、両者の中間
に位置する本体（1c）とからなる主軸装着アーバ（１）
と、前記主軸（８）前端面に開口する加工液供給口（4
0）から供給される加工液を受け取るために前記本体（1
c）から突出して形成された受液口（２）と、前記ボス
部（1a）の先端に着脱可能に設けられかつ加工液を前記
カップ状工具またはその類似工具（６）の加工箇所に向
けて吐出させるノズル部（４）と、前記本体（1c）内
に、前記受液口（２）とノズル部（４）とを連通する加
工液通路（12）、（13）、（14）と、前記加工液通路
（11）内に配設され、前記工具装着部（33）への前記主
軸装着アーバ（１）の装着に基づいて前記加工液通路
（11）と受液口（２）とを連通すると共に、前記主軸装
着アーバ（１）の未装着時には前記加工液通路（11）を
外部に対して封止する封止手段（９、10）とを備えてい
る。

［作用］上記の構成により、主軸から供給される加工液が受液
口及び加工液通路を通してノズル部まで通され、そのノ
ズル部から加工箇所に向かって前記加工液が供給されて
加工が行われる。

また、主軸の工具装着部に主軸アーバが装着される
と、加工液通路口と受液口とが連通され、加工液通路口
から供給される加工液が受液口を介してノズル部へ導か
れてノズル部より加工箇所に向かって吐出される。そし
て、上記工具装着部から主軸アーバが取り外されると、
封止手段により加工液通路口と受液口とが封止されて加
工液が加工液通路口より外部へ漏れることがない。

［実施例］以下、本発明を具体化した一実施例を図面を参照して
説明する。

主軸台31に略円筒形状をしたハウジング32が嵌装され
固定されている。ハウジング32の内径面には４つのアン
ギュラ玉軸受からなる軸受列36が配設固定されている。
これらの軸受列36により、主軸８が回転自在にハウジン
グ32に支承されている。ハウジング32の前端面には環状
板39が固定され、主軸８との間にラビリンスを構成して
異物が内部に侵入することを阻止している。

主軸８の前端面には、後述する主軸装着用アーバ１の
テーパ部1bが密着しテーパ嵌合するテーパ孔33が形成さ
れ、テーパ孔33に連通する主軸内周面34にはコレット35
と一体になったドローバー（図示せず）が軸方向に摺動
自在に挿通されている。コレット35には複数のボール37
が配設され、コレット35が図面上方向に移動した時、複
数のボール37が工具プルスタッド５を挟持して引き込
み、クランプする。

前記コレット35内には加工液通路口38が形成され、主
軸８内に設けられた第１加工液通路11に連通されてい
る。その第１加工液通路11の前端は、主軸８の前端に設
けられた複数の加工液供給口40に連通されている。加工
液供給口40内には封止弁の弁体として機能する球体10が
配置されている。その球体10は、前記主軸装着アーバ１
が配置されている。その球体10は、前記主軸装着アーバ
１が装着されない時、前記加工液供給口40から加工液が
流れ出さないようにバネ９にて加工液供給口40内の主軸
先端給油口8aのテーパ部に押し当てられる。

前記主軸装着アーバ１の本体1cには、突出部2aを有す
る複数の給油口２が固定されており、その内部には前記
加工液供給口40に連通する第２加工液通路12が設けられ
ている。

そして、給油口２の突出部2aが加工液供給口40内に挿
入されると、突出部2aが前記バネ９の付勢力に抗して球
体10を押し上げ、加工液供給口40と第２加工液通路12と
が連通される。

主軸装着アーバ１の内部には、前記第２加工液通路12
と連通する第３加工液通路13が設けられている。主軸装
着アーバ１の前端部にはボス部1aが突出形成されてお
り、その内部には前記第３加工液通路13に連通する第４
加工液通路14が設けられている。その第４加工液通路14
の前端部には雌ねじ部14aが形成され、前記第４加工液
通路14に連通して加工液を吐出する吐出口15を有するノ
ズル４が着脱可能に螺合されている。前記ボス部1aに
は、砥石層７を備えたカップ状工具６が嵌合され、締付
ナット３により固定されている。

前記ノズル４は、前記主軸装着アーバ１に装着された
カップ状工具６の形状及び大きさ等に応じた吐出口15を
有するものに適宜取換て使用される。

以上の構成に基づき加工液の流れについて説明する。

コレット35の加工液通路口38から導かれた加工液は、
主軸８の第１加工液通路11及び加工液供給孔40を経て主
軸装着アーバ１に送られ、第２加工液通路12、第３加工
液通路13及び第４加工液通路14を経てノズル４まで導か
れ、吐出口15よりカップ状工具６の内部から砥石層７の
先端部、すなわち加工箇所に供給される。

ここで、この装置の効果を確認するため下記の条件に
て正面研削加工を実施した。

工具 φ50＃60CBNレジノイドボンドカップ砥
石被削材 SKH−９（750Hv）砥石周速 1000m/min 送り速度 300mm/min 切り込み 0.15mm 加工液水溶性研削液以上の加工条件にて第２図に示したような外部加工液
ノズル21を用いて常に加工液を22リットル/minで供給し
ながら、前記ノズル４から供給される内部加工液の圧力
をOMPa（加工液供給なし）から3.4MPaまで変化させて、
被削材の状況、加工精度及び砥石の摩耗度を示す研削比
（被削材の研削除去体積（cc）／砥石の摩耗体積（c
c））について調べた。

第３図、第４図はこの結果を示すもので、内部加工液
圧力と加工精度及び研削比の関係を示す特性図である。
各図の●印は加工温度が高い為、被削材に変色が確認さ
れたもので○印は正常な外観を呈している被削材を示
す。

第３図及び第４図からわかる様に、前記加工条件では
内部より加工液を供給しない場合、被削材に変色が生
じ、更に加工精度及び研削比が内部より加工液を供給し
た時より著しく劣ることが判明した。

内部より供給する加工液の圧力は高い程良いと考えら
れるが本テストでは1.7MPa〜3.4MPa程度の圧力で充分加
工精度及び砥石寿命の著しい向上を確認した。このこと
は本装置によりカップ状工具６の内部より加工液が、砥
石層７の先端、つまりは加工箇所へ確実にそして極めて
良好に供給されていることを示しているもので、その効
果により加工温度の上昇抑制及び切粉の排出等が極めて
良好に行われていることを示すものである。

本実施例においては、主軸装着アーバ１に対してノズ
ル４を着脱可能としたため、カップ状工具６の形状及び
大きさ等に応じて最適のものを選択して装着でき、常に
良好な加工を行うことができる。

［発明の効果］以上詳述したことから明らかなように、本発明によれ
ば、研削加工を行う際、加工液を主軸内部の加工液通
路、加工液供給口、主軸装着アーバに設けられた受液
口、加工液通路を経由してノズルから工具とワークが接
触する加工箇所に向かって吐出させるため、被削材と工
具とを直接冷却させて、加工精度の向上及び工具摩耗の
低減と被削材の損傷を防止できると共に、ノズルを着脱
可能に構成しているため、カップ状工具の摩耗具合等の
形状や大きさに応じて、最適なノズルと交換でき、更
に、加工精度を向上させることができる。

また、主軸内に設けられた加工液通路に封止手段を配
設しているため、工具交換による加工液の外部の漏れを
防ぐことができ、工具交換の煩わしさを低減させること
もできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を具体化した実施例の使用状態を示す断
面図、第２図は従来の正面研削加工方法を示す断面図、
第３図は内部研削液圧力と加工精度（平坦度）の関係を
示す特性図、第４図は内部研削液圧力と研削比の関係を
示す特性図である。図中、１は主軸装着アーバ、1aはボス部、1bはテーパ
部、1cは本体、２は受液口、４はノズル、６はカップ状
工具、８は主軸、8aは主軸先端給油口、９はバネ、10は
球体、11は加工液通路、12は第２加工液通路、13は第３
加工液通路、14は第４加工液通路、33は工具装着部、40
及び51は加工液給油口である。

フロントページの続き (56)参考文献特開平１−222842（ＪＰ，Ａ) 実開昭55−70950（ＪＰ，Ｕ) 実開昭59−59246（ＪＰ，Ｕ) 実公昭59−9802（ＪＰ，Ｙ２)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】一端に工具装着部（33）を有する主軸
（８）の内部に、加工液を供給するための加工液通路
（11）を備えた加工液供給装置において、カップ状工具またはその類似工具（６）を取付けるため
のボス部（1a）と、前記工具装着部（33）に嵌合するテ
ーパー部（1b）と、両者の中間に位置する本体（1c）と
からなる主軸装着アーバ（１）と、前記主軸（８）前端面に開口する加工液供給口（40）か
ら供給される加工液を受け取るために前記本体（1c）か
ら突出して形成された受液口（２）と、前記ボス部（1a）の先端に着脱可能に設けられかつ加工
液を前記カップ状工具またはその類似工具（６）の加工
箇所に向けて吐出させるノズル部（４）と、前記本体（1c）内に、前記受液口（２）とノズル部
（４）とを連通する加工液通路（12）、（13）、（14）
と、前記加工液通路（11）内に配設され、前記工具装着部
（33）への前記主軸装着アーバ（１）の装着に基づいて
前記加工液通路（11）と受液口（２）とを連通すると共
に、前記主軸装着アーバ（１）の未装着時には前記加工
液通路（11）を外部に対して封止する封止手段（９、1
0）とを備えていることを特徴とする加工液供給装置。