JP2821928B2 - マシニングセンタの冷却液供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、マシニングセンタの冷却液供給装置に関す
る。

［従来の技術］ 従来のマシニングセンタにおいては、ワークをパレッ
トに固定した状態で交換するようになっているために、
下孔のあるワークを加工する場合にも、冷却液を刃物の
刃先に対向する側から下孔内に供給するようにはなって
おらず、刃物が挿入される側から下孔に噴射するように
なっているに過ぎない。従って、加工が進んで刃物が下
孔内に深く入っていくにつれて、冷却液が加工位置に届
きにくくなり、冷却が不十分になって加工上に支障を来
すおそれがあるという問題があった。

［発明が解決しようとする課題］ この発明の課題は、パレットに固定された治具の内部
から治具上のワークの下孔内に冷却液を供給し下孔の加
工箇所を確実に冷却することによって上記の従来の問題
を解決したマシニングセンタの冷却液供給装置を提供す
ることにある。

［課題を解決するための手段］ 以上の課題を解決するために、この発明のマシニング
センタの冷却液供給装置は、治具を固定したパレットを
作動軸の先端に着脱自在に設けたマシニングセンタにお
いて、後端を冷却液供給源に接続した冷却液供給管を前
記作動軸に貫設し、噴射ノズルを前記治具内に前記治具
に固定されたワークの下孔に整合するように設け、前記
冷却液供給管の他端と前記噴射ノズルとを連絡する冷却
液連通手段を前記パレットに設けて構成される。

また、前記冷却液連通手段に接続される他の噴射ノズ
ルを前記ワークの下孔に向けて冷却液を噴射するように
前記治具の外側に設けることが望ましい。

更に、前記治具はワークを固定する複数の取り付け面
部を有する多角形を成し、前記パレットは前記ワークを
順次加工位置に設定するように割出し装置によって割り
出され、前記冷却液供給管を前記パレットに対して回動
不能に設け、その先端部を前記冷却液連通手段内に延在
させると共に当該先端部側面に１個の冷却液出口を形成
し、前記パレットの割出しに応じて順次この冷却液出口
に連通しかつ対応の前記噴射ノズルに接続される冷却液
通路を前記冷却液連通手段に形成してするように構成す
ることが望ましい。

更にまた、前記冷却液供給管を、少なくとも前記パレ
ットの後面まで後退可能にすることが望ましい。

［作用］ 作動軸に装着されたパレットをワークが加工位置にく
るように設定し、加圧冷却液源を作動させ、作動軸内に
冷却液供給管、冷却液連通手段を通じて治具の冷却液孔
内の噴射ノズルからワークの下孔内に冷却液を噴射す
る。加工が進むにつれて刃物が下孔に深く侵入して行く
が、加工位置には常に冷却液が供給され、ここを冷却し
続ける。加工が完了した後、加圧冷却液源の作動を停止
し、加工済みのワークをパレットごとつぎのワークと交
換するかパレットを割り出し、同様にして次の加工中に
加工位置の冷却を行なう。

［実施例］ 以下、図面を参照して、本発明の１実施例を詳述す
る。

第１図は、本発明のワーククランプ装置全体の概略を
マシニングセンタの作動軸、支持軸、ハウジング、パレ
ット、治具等と共に縦断面で示したもので、第２図は、
第１図のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

第１図において、１は、Ｙ軸ハウジングで、Ｘ方向即
ち垂直方向（矢印Ｂ方向）へNC装置の指令により移動さ
れるように、例えば、マシニングセンタのベッドに設置
されている。

２は、マシニングセンタの主軸（図示せず）に直角に
延びる水平なＹ軸で、これに平行に回転可能であるが軸
方向へ移動不能にＹ軸ハウジング１に取り付けられた送
りねじ３に螺合するナット部４を介して、NC装置の指令
により回転するサーボモータ５により、Ｙ方向、即ち主
軸に直角な水平方向（矢印Ｃ方向）へ往復動するように
なっている。

このＹ軸２内に中心軸の周りに回転可能にかつ軸方向
に往復摺動可能に円筒状支持軸６が設けられている。こ
の支持軸６は、Ｙ軸２及び支持軸６に設けられ２方向制
御弁20を介して圧油供給源８及びドレーン９に接続され
たピストン・シリン21によって、往復動される。即ち、
後退している時は、支持軸６の前端に形成されたフラン
ジ部11とＹ軸２の全面に形成された割出し及び作動軸位
置決め用カップリング12がロック状態になって支持軸６
はＹ軸２に固定される。これに対して、支持軸６が、前
進している時はこのカップリング12が開放して、Ｙ軸２
から離脱する。この状態で電動機13を駆動すると、歯車
14,15を介して支持軸６が回動され、後述のようにパレ
ット19が割り出される。

16は作動軸で、支持軸６に共軸に挿通されており、そ
の先端に断面Ｔ字形で正面から見て実質的には正方形の
プレート17が固定されている。そして、このプレート17
に、多面（実施例では４つ）のワーク取付け面部18aを
有する断面が多角形（実施例では正方形）のワーククラ
ンプ用治具18を固定したパレット19が着脱可能に装着さ
れている。更に、この作動軸16は、２方向制御弁７を介
して前記の圧油供給源８及びドレーン９に接続されたピ
ストン・シリンダ10により往復動され、後退位置にある
時は、支持軸６のフランジ部11とパレット19とに設けら
れたパレット位置決め用カップリング22をロック状態に
してパレット19を支持軸６に固定する。他方、作動軸16
が前進した時は、カップリング22が開放され、パレット
19が支持軸６のフランジ部11から離脱し、パレット19の
交換を可能にする。

第１図において、23は、作動軸16に軸方向に摺動可能
に挿通された冷却液供給管であり、その後端は、ジョイ
ント24及び配管25を通じて冷却液供給源26に連通され、
かつ、空圧ピストン・シリンダ39のピストンに固定され
ている。パレット19の交換の際は、このピストン・シリ
ンダ39で冷却液供給管23をその先端が少なくともプレー
ト17の全面まで引き込むようになっている。また、冷却
液供給管23の前端部の側面に冷却液出口27が形成されて
いる（第２図）。

第１図及び第２図において、28は、パレット19の中心
部内に固設された環状の冷却液分配カップリング（冷却
水連通手段）で、内部にその軸に平行に延びる第１の通
路部29aとこれらの内端から円周方向内側に延び冷却液
供給管23の前端部が挿入されている内周面で開口する第
２の通路部29bから成る複数の冷却液通路29（本実施例
では４本）が円周方向に等間隔に形成されている。第２
の通路部29bの内端開口部に浅くかつ直径の大きな凹部3
0が形成されており、パレット19の割出しによって対応
の第２の通路部29bが冷却液供給管23の冷却液出口27に
整合した時に、この凹部30で両者が円滑に連通するよう
になっている。

第３図及び第４図を参照して、第１の通路部29aの各
々は、カップリング28の外端面に設けられたジョイント
31によって治具18内のパイプ32に接続されている。各パ
イプ32は二股に分れ、一方のパイプ部（第１のパイプ
部）32aは、治具18上に固定されているワーク33の下孔3
4に一致するように治具18の各取付け面部18aに形成され
た冷却液供給孔35内に配設された内側噴射ノズル36に接
続されている。また、他方の分岐したパイプ部（第２の
パイプ部）32bは、治具18の取付け面部18aを貫通してそ
れらの外部へ延び、その先端にはワーク33の下孔34の方
へ向けられた外側噴射ノズル37が接続されている。第４
図において、38は加工位置にあるワーク33の下孔34を加
工するリーマー等の刃物である。

次に、第１図が加工開始直前の状態を示しているもの
として、本発明の実施例の作用について説明する。

先ず、冷却液供給源26を作動させて、冷却液をこれか
ら配管25、ジョイント24、冷却液供給管23を通して冷却
液分配カップリング28へ導く。このカップリング28で
は、冷却液は、第２図に示すように、冷却液供給管23の
先端部側面に形成された冷却液出口27に整合している冷
却液通路29の第２の通路部29bに流入し、これに連絡す
る第１の通路部29aとジョイント31を通して刃物38に対
面している治具18の取付け面部18aに接続されたパイプ3
2へ導入される。

冷却液は、更に、一方では、第１のパイプ部32aを通
って内側噴射ノズル36からワーク33の下孔34内に噴射す
る。他方、第２のパイプ部32bへ導入された冷却液は外
側噴射ノズル37からワーク33の下孔34の上縁部へ噴射さ
れる。

このように、両噴射ノズル36,37から冷却液を噴射さ
せながら刃物38を前進させ、下孔34をの加工を続行する
と、刃物38が下孔34内に深く入って行くが、内側噴射ノ
ズル36から下孔34の下端と刃先までの間の内壁面と刃先
周辺に冷却液が吹きかけられる。このため、下孔34の加
工箇所及びその周辺が充分に冷却され、冷却液不足又は
冷却液切れによる焼き付き等の不具合を生じることな
く、円滑で良好な加工が行なわれることになる。

更に、外側噴射ノズル37からも冷却液が刃物38と下孔
34に噴射されて刃物38とワーク33の加工部分を冷却し、
加工能率を高める。

以上の加工完了後、刃物38を後退させ、次のパレット
割出しを行なう。

パレット位置決め用カップリング22をロックし支持軸
６とパレット19を結合したままの状態で、２方向制御弁
20を介してピストン・シリンダ21の後側ピストン・チャ
ンバに圧油供給源８からの圧油を導入し、支持軸６を前
進させ、割出し及び位置決めカップリング12を開放し
て、支持軸６をＹ軸２から離脱させる。この支持軸６の
前進によって冷却液供給管23の冷却液出口27が塞がれ、
これから冷却液が漏れるのを防止する。

次いで、電動機13を回転させて支持軸６を、作動軸1
6、パレット19と共に第２図及び第４図において90°時
計方向へ回動させる。これによって、冷却液分配カップ
リング28も第２図において非回転の冷却液供給管23に対
して時計方向に回転し、次の冷却液通路29の第２の冷却
液路29bが冷却液出口27に整合し、同時に、治具18も第
４図において時計方向へ90°回転し、次のワーク33が図
中左側の加工位置に来る。

この後、２方向制御弁20を介して２方向制御弁21の前
側シリンダチャンバに圧油を導入して支持軸６を後退さ
せ、割出し及び位置決めカップリング12をロック状態に
し、再びＹ軸２と支持軸６とを結合させる。これと共
に、冷却液供給管23の冷却液出口27と新たな冷却液通路
29の第２の通路部29bが連通し、両噴射ノズル36,37から
冷却液が噴射されて、下孔34の冷却が開始される。この
後、上述の操作を繰り返すことにより新たなワーク33の
加工が行なわれる。なお、加工の種類に応じて、サーボ
モータ５によってＹ軸２をＹ方向に移動させるようにな
っている。

この操作は、治具18上のワーク33の最後のワークに至
るまで繰り返され、次に述べるように新たなワークを取
り付けたパレットと交換される。

この交換に当たって、先ず、ピストン・シリンダ39に
よって、冷却液供給管23をその先端がプレート17前面内
に没入するまで後退させ、パレット19の交換に当って邪
魔にならないようにすると共に、冷却液出口27を作動軸
16の内壁によって閉鎖し、冷却液の漏れを防止する。

次いで、２方向制御弁７を介してピストン・シリンダ
10の後側シリンダチャンバに圧油供給源８から圧油を供
給すると、作動軸16が前進し、パレット位置決め用カッ
プリング22を開放状態にし、パレット19を支持軸６のフ
ランジ部11から離脱させる。その後、図示しないパレッ
ト交換装置を用いて、パレットマガジン（図示せず）上
の新たなパレットと交換され、ワークの加工が繰り返さ
れることになる。

［効果］ この発明は、作動軸に冷却供給管を貫設し、この冷却
液供給管を通して冷却液供給源からの冷却液を治具にワ
ークの下孔に整合して形成された冷却液噴射ノズルに冷
却液を供給し、このノズルから下孔の加工中加工位置及
びその周辺に冷却液を吹きかけるものであるから、ワー
クの加工位置及びその周辺の冷却が効率よく行なわれ、
加工効率が向上すると共に、加工面が良好になるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の冷却装置をマシンニングセンタの関
連部分と共に示す概略縦断面図、第２図は、第１図のＡ
−Ａ断面図、第３図は治具と冷却液供給装置の主要部周
りの縦断面図、第４図はパレットに取り付けられた状態
での治具の正面図である。 16…作動軸、18…治具、18a…取付け面部、19…パレッ
ト、23…冷却液供給管、26…冷却液供給源、27…冷却液
出口、28…冷却液分配カップリング、29…冷却液通路、
33…ワーク、34…下孔、36,37…噴射ノズル。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】治具を固定したパレットを作動軸の先端に
   着脱自在に設けたマシニンングセンタにおいて、後端を
   冷却液供給源に接続した冷却液供給管を前記作動軸に貫
   設し、噴射ノズルを前記治具内に前記治具に固定された
   ワークの下孔に整合するように設け、前記冷却液供給管
   の他端と前記噴射ノズルとを連絡する冷却液連通手段を
   前記パレットに設け、前記治具はワークを固定する複数
   の取り付け面部を有する多角形を成し、前記パレットは
   前記ワークを順次加工位置に設定するように割出し装置
   によって割り出され、前記冷却液供給管を前記パレット
   に対して回動不能に設け、その先端部を前記冷却液連通
   手段内に延在させると共に当該先端部側面に１個の冷却
   液出口を形成し、前記パレットの割出しに応じて順次に
   この冷却液出口に連通しかつ対応の前記噴射ノズルに接
   続される冷却液通路を前記冷却液連通手段に形成して成
   るマシニングセンタの冷却液供給装置。
2. 【請求項２】前記冷却液供給管を、少なくとも前記パレ
   ットの後面まで後退可能に設けた請求項１に記載のマシ
   ニングセンタの冷却液供給装置。