JP3002623U - 工作機械の主軸装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 工具交換時、主軸端面及び工具フランジ接触
面に付着した切屑や加工液を自動的に清掃可能な主軸端
面接触式工具装着機能を有した工作機械の主軸装置を提
供する。 【構成】 工具装着孔内部からのエア噴出孔３４の他
に、主軸端面に少なくとも３個の座を設け、その各座面
にエア噴出孔３５を開口し、工具交換時にエア噴出孔３
５からエアを噴出するようにした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、主軸端面接触式工具装着機能を有した工作機械の主軸装置に関す るものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、主軸端面接触式工具装着機能を有した工作機械の主軸装置において、工 具フランジ端面と主軸端面とが接触するため、この間に切屑や加工液を噛み込む と工具装着精度が低下するため、接触面にエア噴出孔を開口し、工具交換時にエ アを噴出して接触面を清掃していた。また、主軸の工具装着孔内面と工具シャン クとの間に切屑や加工液が噛み込まないように、工具交換時に工具装着孔の後方 から主軸先端方向に向けてエアを噴出していた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

特に、主軸端面は切屑や加工液が付着し易く、２、３個のエア噴出孔を主軸端 面に開口しただけでは接触面全域にわたって完全に清掃できない。また、エア噴 出孔を多くして清掃しようとすると、主軸端面に多数の孔を穿設することになり 、主軸の剛性が低下するという問題点がある。 よって、本考案の目的は、工具交換時に主軸端面と工具フランジとの接触面が 自動的に清掃でき、切屑や加工液の噛み込みのない、主軸端面接触式工具装着機 能を有した工作機械の主軸装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記課題を解決するために、主軸端面に少なくとも３個の座を設け、 その座の部分のみで工具フランジ接触面と接触するようにし、その座にエア噴出 孔を開口し、工具交換時にエアを噴出して、座面の清掃を行うようにしたもので ある。すなわち、下記のように構成されている。 （１） 主軸先端の端面に工具のフランジ端面を接触させるとともに、前記主軸 の工具装着孔に工具のシャンクを挿入して前記主軸に工具を装着する工作機械の 主軸装置において、前記主軸先端の端面に設けられ、工具のフランジ端面と接触 する少なくとも３個の座と、前記座に開口し、前記工具のフランジ端面に向けて エアを噴出する第１エア噴出流路と、前記主軸の工具装着孔の後方から、主軸先 端方向に向けてエアを噴出する第２エア噴出流路と、を具備したことを特徴とす る工作機械の主軸装置。

【０００５】

【作用】

本考案によれば、主軸端面と工具フランジ端面とは座の部分でのみ接触するこ とになり、従来の全面当たりと比較して接触面積は小さい。各座にはそれぞれエ ア噴出孔が穿設されているので、工具交換中に、工具フランジ端面と座との間に 隙間があるときにエア噴出孔から噴出されたエアによって、接触面がくまなく清 掃される。このとき、工具装着孔内部からも主軸先端方向へ向けてエアが噴出さ れるので、座面に付着した切屑や加工液が吹き飛ばされて工具装着孔の内部へ侵 入することはない。

【０００６】

【実施例】

図１は、主軸ハウジング１に軸受３で回転可能に軸支された主軸５先端付近の 断面を示しており、図２は、図１におけるＡ線による断面図、また図３は、図１ におけるＢ線による断面図である。 主軸５には工具７のテーパシャンク７ａが嵌合するテーパ穴５ｄが形成されて いる。工具７のテーパシャンク７ａには、プルスタッド９が螺合固定されており 、その中心部にはクーラント供給管１１のクーラント供給孔に続く流通路１７が 形成されている。切削加工中、クーラント流通路１７を通り、スピンドルスルー 形式で加工液などが供給され、加工部を冷却するとともに切屑が付着しないよう にされる。

【０００７】 クーラント供給管１１の外周には引張棒１５が嵌合されており、引張棒１５の 先端部は、前記プルスタッド９を覆う円筒部２１とされており、前記円筒部２１ には放射状に穿設された穴２３が設けられている。そして、前記穴２３には球２ ５が入れられており、前記円筒部２１外周を覆ってその外側にはフランジ２７を 介して皿バネ１３により主軸穴側壁に押しつけられているボールチャック２９が 設けてあり、前記ボールチャック２９は引張棒１５先端と主軸５内面とに沿って 摺動し、通常状態では、皿バネ１３により引っ張られている引張棒１５の動きに より、穴２３にある球２５が工具先端のプルスタッド９とボールチャック２９内 周面とに係合して、工具７をテーパ穴５ｄに引き込むようにしている。

【０００８】 工具７を主軸５より取り外す場合には、適宜油圧装置などで引張棒１５を皿バ ネ１３に抗して押すと、引張棒１５先端の円筒部２１が前進して、球２５がボー ルチャック２１の内周面で拘束されない状態となり、プルスタッド９と球２１と の係合が解除された状態となるとともに、引張棒１５先端で工具７が押し出され るような状態となるので、主軸５より工具７の抜き取りができることになる。

【０００９】 一方、主軸５の先端の端面には３個の座５ａ，５ｂ，５ｃが形成されている。 また、座にかえて駒がネジ止めされていても良い。この座以外の端面は一段低く なっている。また、３個の座にはエア噴出孔３５がそれぞれ開口している。 主軸ハウジング１に設けたエア流通路３１は、環状溝を介して主軸５に穿設さ れた前記エア噴出孔３５に連通しており、図示しないエア供給源からエアを座５ ａ，５ｂ，５ｃに開口したエア噴出孔３５から噴出可能になっている。 また、エア流通路３１から分岐し、環状溝３２を介して主軸５のテーパ穴５ｄ の後方部にラジアル方向に穿設したエア噴出孔３４に連通するエア噴出流路が設 けられ、テーパ穴５ｄの後方から主軸先端へ向けてエアを噴出するようになって いる。

【００１０】 自動工具交換装置などにより工具交換を行う時に、エア噴出孔３４、３５から エアを噴出させる。まず、主軸５に装着されている工具７がボールチャック２９ によってはずされる過程において、テーパ穴５ｄとテーパシャンク７ａとの間お よび座５ａ，５ｂ，５ｃと工具フランジ端面７ｂとの間に隙間ができると、その 隙間に噴出したエアが流通することになり、そのエア流通作用により各接触面に 切屑や加工液が噛み込むことはない。こうして、工具は主軸５にボールチャック ２９によってクランプされ、エアの噴出は停止される。

【００１１】 工具フランジ端面と主軸端面とは座５ａ，５ｂ，５ｃのみで接触していること になり、全面あたりと比べ接触面積は小さい。そして、それぞれの座にはエア噴 出孔が開口しているので、その接触面積の全域にわたって清掃を行うことができ る。各座の１つの面積はエアの清掃作用が略完全に行える大きさに設定され、座 の数は３個以上で、工具装着の剛性によって設定される。

【００１２】 また、工具フランジ外周面７ｃにも切屑や加工液が付着するが、それらを除去 するために、主軸ハウジング１の先端部内面に、主軸端面との間に空隙４３を形 成するエア通路覆板４５が設けられている。それゆえ、エア供給源よりエア流通 路４１を介して空隙先端のエア吹出口より噴出されるエアにより、工具フランジ 外周面７ｃに付着した切屑や加工液が除去される。なお、この場合は、加工中に もエアを噴出させるようにしてもよい。

【００１３】

【考案の効果】

本考案によれば、主軸端面に座を設け、その座面にエア噴出孔を開口したので 、主軸端面及び工具フランジ端面を確実に清掃でき、工具交換作動時の切屑等の 噛み込みを防止できるので、工具装着精度が向上し、更に加工精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による一実施例を示す断面図である。

【図２】図１におけるＡ線による断面図である。

【図３】図１におけるＢ線による断面図である。

【符号の説明】

１ 主軸ハウジング ３ 軸受 ５ 主軸 ５ａ，５ｂ，５ｃ 座 ５ｄ テーパ穴 ７ 工具 ７ａ テーパシャンク ７ｂ フランジ端面 ７ｃ 工具フランジ外周面 ３１ エア流通路 ３２，３３ 環状溝 ３４，３５ エア噴出孔 ４１ エア流通路 ４３ 空隙 ４５ 覆板

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 主軸先端の端面に工具のフランジ端面を
   接触させるとともに、前記主軸の工具装着孔に工具のシ
   ャンクを挿入して前記主軸に工具を装着する工作機械の
   主軸装置において、 前記主軸先端の端面に設けられ、工具のフランジ端面と
   接触する少なくとも３個の座と、 前記座に開口し、前記工具のフランジ端面に向けてエア
   を噴出する第１エア噴出流路と、 前記主軸の工具装着孔の後方から、主軸先端方向に向け
   てエアを噴出する第２エア噴出流路と、 を具備したことを特徴とする工作機械の主軸装置。