JP2914918B2 - Spindle device of machine tool - Google Patents
Spindle device of machine toolInfo
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- JP2914918B2 JP2914918B2 JP8249967A JP24996796A JP2914918B2 JP 2914918 B2 JP2914918 B2 JP 2914918B2 JP 8249967 A JP8249967 A JP 8249967A JP 24996796 A JP24996796 A JP 24996796A JP 2914918 B2 JP2914918 B2 JP 2914918B2
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、主軸内部および工
具ホルダ内部を経由して工具の先端部に切削液を供給す
る工作機械の主軸装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spindle device of a machine tool for supplying a cutting fluid to a tip of a tool via a spindle and a tool holder.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般的に、ドリル、エンドミル等の工具
で深穴や深溝を加工する場合、加工部に向けてノズル等
の外部装置から切削液を噴出、供給したのでは、工具の
刃先部に切削液が十分に供給されない。そこで、主軸内
部および工具ホルダ内部にそれらの軸線方向に延びる切
削液供給経路を貫通、形成し、該切削液供給経路を経由
して、工具の刃先部に直接的に切削液を供給する、いわ
ゆるスルースピンドルクーラント方式を採用した工作機
械の主軸装置がある。2. Description of the Related Art Generally, when a deep hole or a deep groove is machined with a tool such as a drill or an end mill, a cutting fluid is ejected and supplied from an external device such as a nozzle toward a machined portion. The cutting fluid is not supplied enough to the machine. Therefore, the cutting fluid supply path extending in the axial direction is penetrated and formed inside the main spindle and the tool holder, and the cutting fluid is supplied directly to the cutting edge of the tool via the cutting fluid supply path. There is a main spindle device of a machine tool adopting a through spindle coolant system.
【0003】このスルースピンドルクーラント方式を採
用した工作機械の主軸装置では、自動工具交換に際して
主軸に工具が取り付けられた工具ホルダが装着されたと
きに、工具ホルダの後部に設けられたプルスタッドと主
軸内部に設けられたクーラントロッドとが当接すること
により、切削液供給源から工具の刃先部への切削液供給
経路が形成される。しかし、単にプルスタッドとクーラ
ントロッドとを当接させただけでは、切削液が主軸内部
に漏洩し主軸内部が汚れる可能性がある。この問題を解
決するスルースピンドルクーラント方式を採用した工作
機械の主軸装置が、本願出願人による実公昭62−21
403号公報に開示されている。この主軸装置は、クー
ラントロッドの先端に形成した環状凹溝にOリング等の
シール部材を嵌入して、クーラントロッドとプルスタッ
ドとの当接面を気密、液密にシールし、クーラントロッ
ドの切削液通路を通過した切削液が主軸内部に漏洩する
ことなく、プルスタッドの貫通路を経て工具の刃先部に
供給されるようになっている。In a spindle device of a machine tool adopting the through spindle coolant system, when a tool holder having a tool attached to the spindle is mounted during automatic tool change, a pull stud provided at a rear portion of the tool holder and a spindle are provided. By contact with a coolant rod provided inside, a cutting fluid supply path from the cutting fluid supply source to the cutting edge of the tool is formed. However, if the pull stud and the coolant rod are simply brought into contact with each other, there is a possibility that the cutting fluid leaks into the inside of the spindle and the inside of the spindle becomes dirty. A spindle device of a machine tool adopting a through spindle coolant system which solves this problem is disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 62-21 by the present applicant.
No. 403 discloses this. In this spindle device, a sealing member such as an O-ring is fitted into an annular concave groove formed at the tip of a coolant rod, and the contact surface between the coolant rod and the pull stud is air-tightly and liquid-tightly sealed. The cutting fluid passing through the fluid passage is supplied to the cutting edge of the tool through the through passage of the pull stud without leaking into the main shaft.
【0004】さらに、自動工具交換に際して工具が取り
付けられた工具ホルダが主軸に装着されるときに、工具
ホルダのテーパ部に付着した切屑や切削液を除去して主
軸への工具ホルダの装着精度を向上させることが、加工
精度を向上させる上で重要な要因となる。そこで、主軸
への工具ホルダの装着精度の向上を図った工作機械の主
軸装置が、本願出願人による実開平7−40053号公
報に開示されている。この主軸装置は、自動工具交換時
に工具が装着される直前に、主軸のハウジングに設けら
れた加圧空気供給路から工具ホルダのテーパ部と当接す
る主軸の先端部のテーパ穴に設けられた環状溝に向けて
加圧空気を供給し、工具ホルダのテーパ部に向けて加圧
空気を噴出させるとともに、必要に応じて工具ホルダの
フランジ接触面に向けても加圧空気を噴出させ、工具ホ
ルダのテーパ部やフランジ接触面に付着した切屑や切削
液を除去して、工具ホルダと主軸との装着基準面を清掃
するようになっている。Further, when the tool holder on which the tool is mounted is mounted on the spindle during automatic tool change, chips and cutting fluid attached to the tapered portion of the tool holder are removed to improve the mounting accuracy of the tool holder on the spindle. Improvement is an important factor in improving processing accuracy. In view of this, a spindle device of a machine tool for improving the mounting accuracy of a tool holder on a spindle is disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 7-40053 by the present applicant. This spindle device is provided with an annular ring formed in a tapered hole at the tip of the spindle that comes into contact with a tapered portion of a tool holder from a pressurized air supply passage provided in a housing of the spindle immediately before a tool is mounted during automatic tool change. The pressurized air is supplied toward the groove, and the pressurized air is jetted toward the tapered portion of the tool holder. If necessary, the pressurized air is jetted toward the flange contact surface of the tool holder. The chip and the cutting fluid attached to the tapered portion and the flange contact surface are removed, and the reference mounting surface between the tool holder and the spindle is cleaned.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】実公昭62−2140
3号公報に開示された主軸装置では、一般にクーラント
ロッドとプルスタッドとの当接面をシールするシール部
材としてOリング等のゴムシール部材が用いられる。し
かしながら、自動工具交換を繰り返すことにより、この
ゴムシール部材が損耗したり、クーラントロッドとプル
スタッドとの当接面から脱落することがある。この場合
には、クーラントロッドの切削液通路を流通する切削液
がクーラントロッドとプルスタッドとの当接面から主軸
内部に漏洩する。従来主軸装置では、ゴムシール部材の
損耗または脱落を確認するために、主軸周辺部を分解し
なければならないので、メンテナンス作業が複雑で時間
を要する問題点がある。Problems to be Solved by the Invention
In the spindle device disclosed in Japanese Patent Publication No. 3 (1993), a rubber seal member such as an O-ring is generally used as a seal member for sealing a contact surface between a coolant rod and a pull stud. However, by repeating the automatic tool change, the rubber seal member may be worn or fall off from the contact surface between the coolant rod and the pull stud. In this case, the cutting fluid flowing through the cutting fluid passage of the coolant rod leaks into the main shaft from the contact surface between the coolant rod and the pull stud. In the conventional spindle device, the peripheral portion of the spindle must be disassembled in order to confirm the wear or the falling off of the rubber seal member, so that there is a problem that the maintenance work is complicated and time-consuming.
【0006】また、実開平7−40053号公報に開示
された主軸装置では、何らかの原因で切削液がクーラン
トロッドとプルスタッドとの当接面から主軸内部に漏洩
した場合、その切削液が工具ホルダと主軸とのテーパ装
着面に侵入し、さらに、主軸の先端部のテーパ穴に設け
られた環状溝を経由して、主軸のハウジングに設けられ
た加圧空気供給路に侵入し、工具ホルダと主軸との装着
基準面を清掃する加圧空気を供給するポンプやコンプレ
ッサ等の加圧空気供給装置の故障の原因となる。In the spindle device disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 7-40053, when cutting fluid leaks from the contact surface between the coolant rod and the pull stud into the inside of the spindle for some reason, the cutting fluid is supplied to the tool holder. Into the tapered mounting surface of the spindle and the spindle, and further, through the annular groove provided in the tapered hole at the tip of the spindle, into the pressurized air supply path provided in the housing of the spindle, and with the tool holder. This may cause a failure of a pressurized air supply device such as a pump or a compressor that supplies pressurized air for cleaning a mounting reference surface with the main shaft.
【0007】本発明は、主軸内部に設けられた切削液供
給経路から主軸内部への切削液の漏洩を容易、かつ確実
に確認できる工作機械の主軸装置を提供することを目的
としている。さらに、本発明は、工具交換時に工具ホル
ダと主軸との装着面の清掃が確実に行え、さらに、清掃
用の加圧空気供給経路に切削液が侵入しない工作機械の
主軸装置を提供することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a spindle device of a machine tool capable of easily and surely confirming leakage of cutting fluid from a cutting fluid supply path provided inside the spindle into the spindle. Further, the present invention provides a spindle device of a machine tool in which a mounting surface of a tool holder and a spindle can be reliably cleaned at the time of tool change, and further, a cutting fluid does not enter a pressurized air supply path for cleaning. The purpose is.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記の課題は、主軸の内
部空間から主軸外部へ連通する通路を形成して、主軸内
部に切削液が漏洩したときに、切削液を上記通路から外
部に流出させ、周囲の作業員がこれを目視、確認するこ
とにより、切削液の漏洩を知ることを可能とすることに
より解決される。The object of the present invention is to form a passage communicating from the internal space of the main shaft to the outside of the main shaft, and when the cutting fluid leaks into the main shaft, the cutting fluid flows out of the main passage. The problem is solved by allowing the surrounding workers to visually check and confirm the leakage of the cutting fluid so as to know the leakage of the cutting fluid.
【0009】すなわち、本発明は、主軸の内部および工
具ホルダの内部に穿設された切削液通路を経由して前記
工具ホルダに取り付けられた工具の先端部に切削液を供
給する工作機械の主軸装置において、前記主軸と一体回
転可能に設けられ、内部に切削液供給路が設けられたク
ーラントロッドと、前記クーラントロッドの前記工具ホ
ルダの後部との当接面に設けられたシール部材と、前記
主軸の内部から前記主軸の外部に通じる通路と、前記通
路の途中に設けられた弁部材と、切削液の供給圧力より
小さい圧力で前記主軸の内方へ前記弁部材を押圧して前
記通路を常時閉鎖する弾性押圧部材とから成り、前記ク
ーラントロッドと前記工具ホルダの後部との当接面から
の切削液の漏れを確認する切削液漏洩確認手段とを具備
した工作機械の主軸装置を要旨とする。That is, the present invention relates to a spindle of a machine tool for supplying a cutting fluid to a tip of a tool attached to the tool holder via a cutting fluid passage formed in a spindle and a tool holder. In the device, a coolant rod provided so as to be able to rotate integrally with the main shaft, a cutting fluid supply path is provided therein, a seal member provided on a contact surface of the coolant rod with a rear portion of the tool holder, A passage communicating from the inside of the main shaft to the outside of the main shaft, a valve member provided in the middle of the passage, and pressing the valve member inward of the main shaft with a pressure smaller than a supply pressure of the cutting fluid to form the passage. A cutting fluid leakage confirming means for confirming leakage of cutting fluid from a contact surface between the coolant rod and a rear part of the tool holder, the cutting tool mainly comprising an elastic pressing member which is always closed. The equipment and spirit of the invention.
【0010】また、主軸内部に漏洩した切削液が主軸と
工具ホルダとの装着面清掃用の加圧空気の供給路を通じ
て加圧空気供給回路の上流側へ流入することを防止する
ために、前記主軸の前記工具ホルダとの装着面に開口
し、前記装着面に加圧空気を供給する加圧空気供給路
と、前記加圧空気供給路の途中に設けられた逆止弁とか
ら成り、前記主軸への前記工具ホルダの装着前に前記装
着面に加圧空気を供給して前記装着面を清掃する装着面
清掃手段をさらに具備した工作機械の主軸装置を要旨と
する。In order to prevent the cutting fluid leaking into the spindle from flowing into the upstream side of the pressurized air supply circuit through a supply path of pressurized air for cleaning the mounting surface between the spindle and the tool holder, A pressurized air supply path that opens to a mounting surface of the main shaft with the tool holder and supplies pressurized air to the mounting surface, and includes a check valve provided in the middle of the pressurized air supply path, The gist of the present invention is a spindle device of a machine tool further provided with a mounting surface cleaning means for supplying pressurized air to the mounting surface and cleaning the mounting surface before mounting the tool holder on the main spindle.
【0011】[0011]
【作用】自動工具交換時に主軸に工具が取り付けられた
工具ホルダを装着した後、切削液供給路を備えたクーラ
ントロッドと工具ホルダの後部とをシール部材を介し
て、気密、液密に当接させることにより切削液供給経路
が形成される。加工時には、主軸の内部および工具ホル
ダの内部を経由して工具の先端部に切削液が供給され
る。このときにシール部材が損耗したり脱落して、クー
ラントロッドと工具ホルダの後部との当接面から主軸内
部に切削液が漏洩すると、漏洩した切削液の圧力により
主軸内部から主軸の外部に通じる通路の途中に設けられ
た弾性押圧手段で押圧された弁部材が開口し、該開口部
から切削液が流出するために主軸内部での切削液の漏洩
を目視、確認することができる。After automatically attaching a tool holder having a tool attached to a main spindle during automatic tool change, a coolant rod having a cutting fluid supply path and a rear portion of the tool holder are brought into air-tight and liquid-tight contact with a seal member. By doing so, a cutting fluid supply path is formed. During machining, a cutting fluid is supplied to the tip of the tool via the inside of the spindle and the inside of the tool holder. At this time, when the seal member is worn or falls off and the cutting fluid leaks into the main spindle from the contact surface between the coolant rod and the rear portion of the tool holder, the pressure of the leaked cutting fluid leads from the inside of the main spindle to the outside of the main spindle. The valve member pressed by the elastic pressing means provided in the middle of the passage opens, and the leakage of the cutting fluid inside the main shaft can be visually and confirmed because the cutting fluid flows out from the opening.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】図1から図3を参照して、本発明
の実施形態を説明する。本実施形態の工作機械の主軸装
置10は、中空状のハウジング12と、該ハウジング1
2にベアリング16a、16b、16cを介して回転自
在に支持された中空状の主軸14とを具備している。ベ
アリング16a、16bは、両者間にカラー16dを挟
んで、主軸装置10の先端側からベアリング押え56
a、56bによりハウジング12内に保持されており、
ベアリング押え56aはブラケット58とともにハウジ
ング12の先端に取り付けられている。主軸14を回転
駆動するために、主軸14の外周面にはロータ32が固
着されており、ハウジング12の内周面にはステータ3
4が固着されている。主軸14の先端部には、工具ホル
ダ18の装着基準面として主軸14の先端方向に円錐状
に拡開したテーパ穴14aが形成されており、該テーパ
穴14aに、工具20が取り付けられた工具ホルダ18
の円錐台形状のテーパ部18aが当接される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The spindle device 10 of the machine tool according to the present embodiment includes a hollow housing 12 and the housing 1.
2 is provided with a hollow main shaft 14 rotatably supported via bearings 16a, 16b, 16c. The bearings 16a and 16b are arranged so that the collar 16d is sandwiched between the bearings 16a and 16b.
a, 56b held in the housing 12;
The bearing retainer 56a is attached to the front end of the housing 12 together with the bracket 58. To rotate the main shaft 14, a rotor 32 is fixed to the outer peripheral surface of the main shaft 14, and the stator 3 is fixed to the inner peripheral surface of the housing 12.
4 is fixed. At the tip of the main shaft 14, a tapered hole 14a that expands conically in the direction of the tip of the main shaft 14 is formed as a mounting reference surface for the tool holder 18, and a tool 20 in which the tool 20 is mounted is attached to the tapered hole 14a. Holder 18
Is abutted.
【0013】主軸14の中空部にはドローバー22が軸
方向に摺動自在に挿入されている。さらに詳細には、主
軸14の中空部において主軸14の先端領域に案内筒2
6が挿入、固定されており、ドローバー22は、該案内
筒26内に挿入され主軸14の軸線方向に案内される。
ドローバー22は、その中心軸線に沿って中空状に形成
されており、該中空部にクーラントロッド24が嵌入さ
れている。A drawbar 22 is inserted into the hollow portion of the main shaft 14 so as to be slidable in the axial direction. More specifically, in the hollow portion of the main shaft 14, the guide tube 2
6 is inserted and fixed, and the drawbar 22 is inserted into the guide tube 26 and guided in the axial direction of the main shaft 14.
The draw bar 22 is formed in a hollow shape along the center axis thereof, and a coolant rod 24 is fitted in the hollow portion.
【0014】クーラントロッド24には、その中心軸線
に沿って切削液供給孔24aが形成されている。クーラ
ントロッド24の後端は、本主軸装置10が備えられる
工作機械の制御装置54に接続された切削液源52にロ
ータリジョイント48を介して接続され、かつクーラン
トロッド24の先端は工具ホルダ18のプルスタッド1
8bに当接可能となっている。工具ホルダ18および工
具20には、工具ホルダ18が主軸14の先端部に装着
されクーラントロッド24の先端部とプルスタッド18
bが当接したときに、切削液供給孔24aと連通する切
削液通孔20aが中心軸線に沿って貫通、形成されてい
る(図2参照)。クーラントロッド24とプルスタッド
18bとが当接したときに、両者の当接面から切削液が
漏洩することを防止するために、クーラントロッド24
の先端面にはOリング24bが取り付けられている。さ
らに詳細には、クーラントロッド24の先端面には、環
状の凹溝が形成されており、該環状凹溝にOリング24
bが嵌入されている。切削加工プロセスの間、高圧の切
削液が切削液源52から供給され、ロータリジョイント
48と、切削液供給孔24aと、切削液通孔20aとを
流通して、工具20の先端からワーク(図示せず)の加
工領域に供給される。A coolant supply hole 24a is formed in the coolant rod 24 along the center axis thereof. The rear end of the coolant rod 24 is connected via a rotary joint 48 to a cutting fluid source 52 connected to a control device 54 of a machine tool provided with the main spindle device 10. Pull stud 1
8b. The tool holder 18 is attached to the tip of the spindle 14 on the tool holder 18 and the tool 20, and the tip of the coolant rod 24 is connected to the pull stud 18.
When b contacts, a cutting fluid through hole 20a communicating with the cutting fluid supply hole 24a penetrates and is formed along the central axis (see FIG. 2). When the coolant rod 24 and the pull stud 18b come into contact with each other, the coolant rod 24 is prevented from leaking from the contact surface of the two.
An O-ring 24b is attached to the front end surface of the. More specifically, an annular groove is formed on the distal end surface of the coolant rod 24, and the O-ring 24 is formed in the annular groove.
b is inserted. During the cutting process, a high-pressure cutting fluid is supplied from the cutting fluid source 52 and flows through the rotary joint 48, the cutting fluid supply hole 24a, and the cutting fluid passage 20a, and the work (see FIG. (Not shown).
【0015】案内筒26とドローバー22との間に、弾
性手段としての皿ばね30が圧縮状態で配設されてお
り、該皿ばね30によりドローバー22が、中心軸線に
沿って主軸14の後端方向に付勢される。ドローバー2
2の先端部には、工具ホルダ18のテーパ部18aの後
端に設けられたプルスタッド18bと係合可能なコレッ
ト28が配設されている。コレット28は、ドローバー
22が主軸14内で後退するときプルスタッド18bと
係合してこれを引き込み、工具ホルダ18を主軸14の
先端部に保持する。ドローバー22が前進すると、コレ
ット28が拡開してプルスタッド18bとの係合が解除
され、工具20が取り付けられた工具ホルダ18を主軸
14の先端部のテーパ穴14aから抜去可能となる。A disc spring 30 as an elastic means is disposed in a compressed state between the guide cylinder 26 and the draw bar 22, and the draw bar 22 causes the draw bar 22 to move along the central axis at the rear end of the main shaft 14. Biased in the direction. Drawbar 2
A collet 28 that can be engaged with a pull stud 18b provided at the rear end of the tapered portion 18a of the tool holder 18 is provided at the front end of the tool holder 18. The collet 28 engages with and pulls in the pull stud 18 b when the draw bar 22 is retracted within the main shaft 14, and holds the tool holder 18 at the tip of the main shaft 14. When the draw bar 22 moves forward, the collet 28 is expanded and disengaged from the pull stud 18b, and the tool holder 18 on which the tool 20 is mounted can be removed from the tapered hole 14a at the tip of the main shaft 14.
【0016】ドローバー22を中心軸線に沿って前後に
移動させるために、主軸14およびドローバー22の後
端部領域にアンクランプ装置が設けられている。アンク
ランプ装置は、ハウジング12の上部に設けられたブラ
ケット42の中空部内に固着されたアンクラプンシリン
ダ44と、該アンクランプシリンダ44内に摺動自在に
配設され、かつドローバー22の後端部と当接可能に設
けられたアンクランプピストン46とを備えている。ア
ンクランプシリンダ44内には軸線方向に分離された2
つの油圧室が形成され、アンクランプシリンダ44の各
々の油圧室に、本主軸装置10が備えられる工作機械の
制御装置54に接続された油圧源50から油圧が付与さ
れる。In order to move the draw bar 22 back and forth along the central axis, an unclamping device is provided in the rear end region of the main shaft 14 and the draw bar 22. The unclamping device includes an unclamping cylinder 44 fixed in a hollow portion of a bracket 42 provided on an upper part of the housing 12, a slidable disposition in the unclamping cylinder 44, and a rear end of the draw bar 22. And an unclamping piston 46 provided so as to be able to abut the part. The unclamping cylinder 44 has an axially separated 2
One hydraulic chamber is formed, and hydraulic pressure is applied to each hydraulic chamber of the unclamping cylinder 44 from a hydraulic source 50 connected to a control device 54 of a machine tool provided with the main spindle device 10.
【0017】アンクランプシリンダ44の前方側の油圧
室に油圧を供給することにより、アンクランプピストン
46がドローバー22の後端部から後退、離反し、皿ば
ね30による付勢力によりドローバー22が後退し、コ
レット28が工具ホルダ18のプルスタッド18bを把
持する。アンクランプシリンダ44の後方側の油圧室に
油圧を供給することにより、アンクランプピストン46
が前方に移動して、ドローバー22の後端部に当接し、
皿ばね30による付勢力に抗してドローバー22を前方
へ押圧する。これにより、コレット28が拡開して工具
ホルダ18のプルスタッド18bが解放され、工具20
が取り付けられた工具ホルダ18を主軸14のテーパ穴
14aから抜去可能となる。By supplying hydraulic pressure to the hydraulic chamber on the front side of the unclamping cylinder 44, the unclamping piston 46 retreats and separates from the rear end of the drawbar 22, and the drawbar 22 retreats by the urging force of the disc spring 30. The collet 28 grips the pull stud 18b of the tool holder 18. By supplying the hydraulic pressure to the hydraulic chamber on the rear side of the unclamping cylinder 44, the unclamping piston 46 is supplied.
Moves forward and abuts the rear end of the drawbar 22,
The drawbar 22 is pressed forward against the urging force of the disc spring 30. As a result, the collet 28 expands, the pull stud 18b of the tool holder 18 is released, and the tool 20
Can be removed from the tapered hole 14a of the main shaft 14.
【0018】図2を参照すると、主軸装置10は、さら
に、該主軸装置10の先端部領域に設けられた切削液漏
洩確認手段60と装着面清掃手段62とを具備してい
る。本実施形態において切削液漏洩確認手段60は、主
軸14の内部空間、図示する実施形態では、主軸14の
中空部に嵌入された案内筒26の内部空間および工具ホ
ルダ18が当接されるテーパ穴14aの上方部の空間
を、主軸14の先端面に連通させる漏洩通路14bが主
軸14の先端部領域に形成されている。漏洩通路14b
において主軸14の先端面に開口する先端部領域は直径
が大きく形成された拡開部14cとなっており、該拡開
部14c内部にボールケース64が、出口通孔68aを
有する固定ネジ68により所定位置に固定されている。
ボールケース64内にはボール66aが、漏洩通路14
bにおいて拡開部14cへの開口部を閉塞する閉鎖位置
と、該開口部を開放する開放位置との間で移動可能に配
設されている。ボールケース64内には、さらに、ボー
ル66aを前記開口部へ付勢するバネ66bが配設され
ている。Referring to FIG. 2, the spindle device 10 further includes a cutting fluid leak confirming means 60 and a mounting surface cleaning means 62 provided in a tip region of the spindle device 10. In the present embodiment, the cutting fluid leak confirming means 60 is provided in the inner space of the main shaft 14, in the illustrated embodiment, the inner space of the guide cylinder 26 fitted in the hollow portion of the main shaft 14, and the tapered hole in which the tool holder 18 contacts. A leak passage 14b is formed in the distal end region of the main shaft 14 to communicate the space above the 14a with the distal end surface of the main shaft 14. Leakage passage 14b
In the front end region of the main shaft 14, the front end region is an enlarged portion 14c having a large diameter, and a ball case 64 is formed inside the enlarged portion 14c by a fixing screw 68 having an outlet through hole 68a. It is fixed at a predetermined position.
In the ball case 64, a ball 66a is provided.
In FIG. 2B, the movable portion is disposed so as to be movable between a closed position for closing the opening to the expanding portion 14c and an open position for opening the opening. In the ball case 64, a spring 66b for urging the ball 66a toward the opening is further provided.
【0019】装着面清掃手段62は、ベアリング押え5
6a、56bを横断方向に貫通、形成された加圧空気供
給孔72と、主軸14において工具ホルダ18が当接さ
れるテーパ穴14aの表面に沿って形成された環状溝8
4と、該環状溝84と加圧空気供給孔72との間で主軸
14を横断方向に貫通、形成された加圧空気通路82と
を有している。加圧空気供給孔72の内側の端部におい
て、加圧空気通路82に連通する内側領域は直径が大き
く形成された拡開部となっており、該拡開部にシール部
材としてのOリング80を備えたボールケース74が配
設されている。ボールケース74には、ボール76がO
リング80に接触する閉鎖位置と、Oリング80から離
反する開放位置との間で加圧空気供給孔72の中心軸線
方向に移動可能に配設されている。ボール76はバネ7
8により半径方向外側に閉鎖位置へ付勢され、Oリング
80に当接して加圧空気供給孔72を閉塞している。加
圧空気供給孔72の外側の端部は、本主軸装置10が備
えられる工作機械の制御装置54に接続されたコンプレ
ッサ等の空気圧源34にホース等の管路(図示せず)を
介して接続されている。The mounting surface cleaning means 62 includes a bearing presser 5
6a and 56b in the transverse direction, the pressurized air supply hole 72 formed, and the annular groove 8 formed along the surface of the tapered hole 14a with which the tool holder 18 abuts on the main shaft 14.
4 and a pressurized air passage 82 formed through the main shaft 14 in a transverse direction between the annular groove 84 and the pressurized air supply hole 72. At the inner end of the pressurized air supply hole 72, an inner region communicating with the pressurized air passage 82 is an enlarged portion having a large diameter, and an O-ring 80 as a seal member is provided at the enlarged portion. Is provided. In the ball case 74, the ball 76 is O
The pressurized air supply hole 72 is provided so as to be movable in the center axis direction between a closed position in contact with the ring 80 and an open position separated from the O-ring 80. Ball 76 is spring 7
8 urges radially outward to the closed position and abuts the O-ring 80 to close the pressurized air supply hole 72. The outside end of the pressurized air supply hole 72 is connected to an air pressure source 34 such as a compressor connected to a control device 54 of a machine tool provided with the spindle device 10 via a pipe (not shown) such as a hose. It is connected.
【0020】主軸装置10がアンクランプを開始する
と、ドローバー22がアンクランプ装置44、46によ
り主軸14の先端方向に押し出され、コレット28が開
いて、工具ホルダ18のプルスタッド18bが解放さ
れ、工具20が取り付けられた工具ホルダ18は主軸1
4のテーパ穴14aから抜去可能となる。次いで、工具
ホルダ18が、図3に示すように、図示しない自動工具
交換装置により把持されて下方に引き抜かれる。このと
き、クーラントロッド24がプルスタッド18bから離
反し、工具ホルダ18が主軸14のテーパ穴14aから
離反するとともに、空気圧源34から加圧空気供給孔7
2に加圧された空気が供給される。供給された加圧空気
の圧力によりボール76はバネ78の付勢力に抗して図
2、3において左方へ開放位置に移動する。これによ
り、加圧された空気が加圧空気通路82と環状溝84を
流通して、主軸14のテーパ穴14a全体に概ね均一に
供給され、テーパ穴14aおよび工具ホルダ18のテー
パ部18aの表面が清掃される。When the spindle device 10 starts unclamping, the draw bar 22 is pushed out toward the tip of the spindle 14 by the unclamping devices 44 and 46, the collet 28 is opened, the pull stud 18b of the tool holder 18 is released, and the tool is released. The tool holder 18 with the attached 20 is the main spindle 1
4 can be withdrawn from the tapered hole 14a. Next, as shown in FIG. 3, the tool holder 18 is gripped by an automatic tool changer (not shown) and pulled downward. At this time, the coolant rod 24 separates from the pull stud 18b, the tool holder 18 separates from the tapered hole 14a of the main shaft 14, and the pressurized air supply hole 7 from the air pressure source 34.
2 is supplied with pressurized air. Due to the pressure of the supplied compressed air, the ball 76 moves to the open position to the left in FIGS. Thereby, the pressurized air flows through the pressurized air passage 82 and the annular groove 84 and is supplied substantially uniformly to the entire tapered hole 14 a of the main shaft 14, and the surface of the tapered hole 14 a and the tapered portion 18 a of the tool holder 18 are formed. Is cleaned.
【0021】自動工具交換に際して、クーラントロッド
24とプルスタッド18bが離反したときに、切削液供
給孔24a内に滞留している切削液は主軸14の内部空
間に流出する。その大部分は、主軸14から工具ホルダ
18が抜去されたときに外部に排出され、一部が漏洩通
路14b内に流入する。このとき、ボール66aがバネ
66bにより閉鎖位置に付勢されて漏洩通路14bの出
口が閉塞されているので、こうした通常の自動工具交換
に伴って漏洩通路14bに切削液が流入しても出口通孔
68aから切削液が流出することはない。これに対し
て、自動工具交換を繰り返すうちにクーラントロッド2
4とプルスタッド18bとの間のOリング24bが損耗
または脱落した場合は切削液が相当の圧力を以て、図2
において矢印で示すように漏洩通路14bへ流通する。
従って、この圧力によりボール66aがバネ66bの付
勢力に抗して解放位置へ移動し、切削液が出口通孔68
aから外部へ流出する。こうして、Oリング24bに不
具合が生じ切削液の漏洩の発生を知ることができる。こ
のとき、主軸14の内部空間に漏洩した切削液の圧力に
より、装着面清掃手段62のボール76がOリング80
に押圧され、ボール76が加圧空気供給孔72を閉塞す
るので、上記切削液が加圧空気供給孔72内に流入する
ことが防止される。In the automatic tool change, when the coolant rod 24 and the pull stud 18b separate from each other, the cutting fluid staying in the cutting fluid supply hole 24a flows into the internal space of the main shaft 14. Most of the fluid is discharged to the outside when the tool holder 18 is removed from the main shaft 14, and a part of the fluid flows into the leakage passage 14b. At this time, since the ball 66a is urged to the closed position by the spring 66b and the outlet of the leak passage 14b is closed, even if cutting fluid flows into the leak passage 14b due to such a normal automatic tool change, the outlet passage is closed. The cutting fluid does not flow out of the hole 68a. On the other hand, the coolant rod 2
When the O-ring 24b between the pin 4 and the pull stud 18b is worn out or falls off, the cutting fluid is subjected to a considerable pressure, and as shown in FIG.
Flows through the leak passage 14b as indicated by the arrow.
Accordingly, the ball 66a is moved to the release position by the pressure against the urging force of the spring 66b, and the cutting fluid is discharged from the outlet through hole 68.
a to the outside. In this way, it is possible to know that a defect has occurred in the O-ring 24b and that the cutting fluid has leaked. At this time, due to the pressure of the cutting fluid leaked into the internal space of the spindle 14, the ball 76 of the mounting surface cleaning means 62
And the ball 76 closes the pressurized air supply hole 72, so that the cutting fluid is prevented from flowing into the pressurized air supply hole 72.
【0022】よって、バネ66bは、上記の切削液の供
給圧力よりも小さな押圧力をボール66bに付与するよ
うにバネ定数が選定されることは言うまでもない。さら
に好ましくは、通常の自動工具交換に際してクーラント
ロッド24の先端から流出する切削液と、クーラントロ
ッド24のOリング24bの損耗または脱落に伴う切削
液の漏洩とが区別できる限り、Oリング24bの損耗を
早期に発見できるように可及的に小さなバネ定数を選択
することが望ましい。Therefore, it is needless to say that the spring 66b has a spring constant selected so that a pressing force smaller than the supply pressure of the cutting fluid is applied to the ball 66b. More preferably, as long as the cutting fluid flowing out from the tip of the coolant rod 24 at the time of normal automatic tool change can be distinguished from the leakage of the cutting fluid caused by the wear or drop of the O-ring 24b of the coolant rod 24, the wear of the O-ring 24b It is desirable to select as small a spring constant as possible so that can be found early.
【0023】[0023]
【発明の効果】クーラントロッドの工具ホルダの後部と
の当接面に設けられたシール部材が損耗または脱落して
切削液が主軸内部へ漏洩すると、この切削液が主軸の外
部へ流出してこれを目視、確認できるので、主軸内部で
の切削液の漏洩を最小限に止められる。また、主軸と工
具ホルダとの装着面に加圧空気を供給して工具ホルダの
テーパ部に付着した切屑や切削液を除去する装着面清掃
手段の作用が、漏洩した切削液により阻害されることが
なく、主軸と工具ホルダとの装着精度の向上が図られ、
従って加工精度が向上する。When the seal member provided on the contact surface of the coolant rod with the rear part of the tool holder is worn out or falls off and the cutting fluid leaks into the main spindle, the cutting fluid flows out of the main spindle. Can be visually observed and confirmed, so that leakage of cutting fluid inside the spindle can be minimized. Also, the action of the mounting surface cleaning means for supplying pressurized air to the mounting surface between the spindle and the tool holder to remove chips and cutting fluid attached to the tapered portion of the tool holder is obstructed by the leaked cutting fluid. And improved mounting accuracy between the spindle and the tool holder.
Therefore, processing accuracy is improved.
【図1】本発明の一実施形態による工作機械の主軸装置
の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a spindle device of a machine tool according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1の工作機械の主軸装置の工具クランプ時に
おける切削液漏洩確認手段および装着面清掃手段の機構
を示す拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a mechanism of a cutting fluid leakage confirming means and a mounting surface cleaning means at the time of tool clamping of the spindle device of the machine tool of FIG.
【図3】図1の工作機械の主軸装置の工具アンクランプ
時における装着面清掃手段の機構を示す拡大断面図であ
る。FIG. 3 is an enlarged sectional view showing a mechanism of a mounting surface cleaning unit at the time of tool unclamping of the spindle device of the machine tool of FIG. 1;
10…主軸装置 12…ハウジング 14…主軸 14a…テーパ穴 14b…漏洩通路 18…工具ホルダ 18a…テーパ部 18b…プルスタッド 20…工具 20a…切削液通孔 22…ドローバー 24…クーラントロッド 24a…切削液供給孔 24b…Oリング 60…切削液漏洩確認手段 62…装着面清掃手段 66a…ボール 66b…バネ 68a…出口通孔 72…加圧空気供給孔 76…ボール 78…バネ 80…Oリング 82…加圧空気通路 84…環状溝 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Spindle device 12 ... Housing 14 ... Spindle 14a ... Tapered hole 14b ... Leakage passage 18 ... Tool holder 18a ... Tapered part 18b ... Pull stud 20 ... Tool 20a ... Cutting fluid passage hole 22 ... Drawbar 24 ... Coolant rod 24a ... Cutting fluid Supply hole 24b O-ring 60 Cutting fluid leakage confirmation means 62 Cleaning surface cleaning means 66a Ball 66b Spring 68a Outlet hole 72 Pressurized air supply hole 76 Ball 78 Spring 80 O-ring 82 Compressed air passage 84: annular groove
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−243239(JP,A) 実開 昭63−169242(JP,U) 実開 平1−92345(JP,U) 実開 昭64−50035(JP,U) 実公 昭62−21403(JP,Y2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B23Q 11/10 B23Q 11/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued from the front page (56) References JP-A-2-243239 (JP, A) JP-A 63-169242 (JP, U) JP-A 1-92345 (JP, U) JP-A 64-64 50035 (JP, U) Jikken 62-21403 (JP, Y2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) B23Q 11/10 B23Q 11/00
Claims (2)
設された切削液通路を経由して前記工具ホルダに取り付
けられた工具の先端部に切削液を供給する工作機械の主
軸装置において、 前記主軸と一体回転可能に設けられ、内部に切削液供給
路が設けられたクーラントロッドと、 前記クーラントロッドの前記工具ホルダの後部との当接
面に設けられたシール部材と、 前記主軸の内部から前記主軸の外部に通じる通路と、前
記通路の途中に設けられた弁部材と、切削液の供給圧力
より小さい圧力で前記主軸の内方へ前記弁部材を押圧し
て前記通路を常時閉鎖する弾性押圧部材とから成り、前
記クーラントロッドと前記工具ホルダの後部との当接面
からの切削液の漏れを確認する切削液漏洩確認手段と、 を具備したことを特徴とする工作機械の主軸装置。1. A spindle device of a machine tool for supplying a cutting fluid to a tip portion of a tool attached to a tool holder via a cutting fluid passage formed in a spindle and a tool holder. A coolant rod provided so as to be able to rotate integrally with the main shaft and provided with a cutting fluid supply path therein, a seal member provided on a contact surface of the coolant rod with a rear portion of the tool holder, and from inside the main shaft. A passage communicating with the outside of the spindle, a valve member provided in the middle of the passage, and an elasticity for constantly closing the passage by pressing the valve member inward of the spindle with a pressure smaller than a supply pressure of the cutting fluid. A cutting fluid leak confirming means for confirming leakage of cutting fluid from a contact surface between the coolant rod and the rear part of the tool holder. Axis devices.
開口し、前記装着面に加圧空気を供給する加圧空気供給
路と、前記加圧空気供給路の途中に設けられた逆止弁と
から成り、前記主軸への前記工具ホルダの装着前に前記
装着面に加圧空気を供給して前記装着面を清掃する装着
面清掃手段をさらに具備した請求項1に記載の工作機械
の主軸装置。2. A pressurized air supply path which opens on a mounting surface of the spindle with the tool holder and supplies pressurized air to the mounting surface, and a check provided in the middle of the pressurized air supply path. 2. The machine tool according to claim 1, further comprising a mounting surface cleaning means for supplying a pressurized air to the mounting surface and cleaning the mounting surface before mounting the tool holder on the spindle. Spindle device.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2019034354A (en) * | 2017-08-10 | 2019-03-07 | 株式会社ニイガタマシンテクノ | Spindle device of machine tool |
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1996
- 1996-09-20 JP JP8249967A patent/JP2914918B2/en not_active Expired - Fee Related
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