JP3176162U - Rotating nozzle for coolant and coolant injection device - Google Patents
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Abstract
【課題】切粉除去機能に優れたクーラント用回転式ノズルおよびそれを用いたクーラント噴射装置を提供する。
【解決手段】クーラント供給配管によって供給されるクーラントを噴射するクーラント用回転式ノズル。クーラント供給配管(接続配管13)に取り付けられる円筒状のノズル支持筒21と、基端部25がノズル支持筒内に回転可能に支持され先端部がクーラント噴射口28Aとされた筒状のノズル部材23とを備える。ノズル部材のクーラント噴射口は、基端部の回転軸線からずれた位置に配置され、かつ、ノズル部材のクーラント噴射口からのクーラント噴射方向が前記基端部の回転軸線に対して傾斜されている。
【選択図】図2The present invention provides a coolant rotating nozzle excellent in chip removal function and a coolant injection device using the same.
A rotary nozzle for coolant that injects coolant supplied by a coolant supply pipe. A cylindrical nozzle support cylinder 21 attached to the coolant supply pipe (connection pipe 13), and a cylindrical nozzle member having a base end portion 25 rotatably supported in the nozzle support cylinder and a tip end portion serving as a coolant injection port 28A. 23. The coolant injection port of the nozzle member is disposed at a position shifted from the rotation axis of the base end portion, and the coolant injection direction from the coolant injection port of the nozzle member is inclined with respect to the rotation axis of the base end portion. .
[Selection] Figure 2
Description
本考案は、クーラント用回転式ノズルおよびクーラント噴射装置に関する。 The present invention relates to a rotary nozzle for coolant and a coolant injection device.
切削加工や研削加工において、ワークの加工部位に発生する熱や、切粉を除去するために、加工部位に切削剤や研削剤などのクーラントを噴射することが行われている。
従来、クーラントを噴射するノズルとして、加工部位にクーラントを集中的に噴射できるようにしたノズル(特許文献1参照)や、クーラントの噴射の向きを調節できるようにしたノズル(特許文献2参照)が知られている。
In cutting and grinding, in order to remove heat and chips generated in a work part of a workpiece, a coolant such as a cutting agent or an abrasive is sprayed on the work part.
Conventionally, as nozzles for injecting coolant, there are nozzles (see Patent Document 1) that allow coolant to be injected intensively on a processing site, and nozzles that can adjust the direction of coolant injection (see Patent Document 2). Are known.
前者のノズルは、ノズル内にノズルの軸線と平行な複数の流通孔を形成し、この複数の流通孔を通してクーラントを噴射口から噴射することにより、クーラントの噴射角を小さくして、加工部位にクーラントを集中的に噴射できるようにした構造である。
後者のノズルは、継手本体内に樹脂チューブを挿入し、この樹脂チューブの外側に基端部外周に球面部を有するノズル本体を被嵌し、このノズル本体の球面部を摺接可能に支持する締付ナットを継手本体に螺合し、ノズル本体の向きを変えることにより、クーラントの噴射の向きを調節できるようにした構造である。
The former nozzle forms a plurality of flow holes parallel to the axis of the nozzle in the nozzle, and by injecting the coolant from the injection port through the plurality of flow holes, the coolant injection angle is reduced, and the processing part is The structure allows the coolant to be injected intensively.
In the latter nozzle, a resin tube is inserted into the joint body, and a nozzle body having a spherical portion on the outer periphery of the base end portion is fitted outside the resin tube, and the spherical portion of the nozzle body is supported so as to be slidable. The structure is such that the direction of coolant injection can be adjusted by screwing the tightening nut into the joint body and changing the direction of the nozzle body.
上述した従来のノズルは、いずれも加工部位などの所望位置にクーラントを集中的に噴射できるようにした構造であるため、工作機械の加工空間全域に飛散した切粉を加工空間から流し出そうとすると、加工空間全域をカバーできるように、多量のノズルを配置する必要があるうえ、そのノズルに供給するクーラントも多量に必要となる。
そこで、ノズルの数が少なくなるように、加工空間の広い範囲に渡ってクーラントが拡散するように、ノズルからのクーラント噴射角を大きくすると、クーラントの噴射力が弱まるため、切粉の排出効果が低下してしまう。
All of the conventional nozzles described above have a structure that allows the coolant to be intensively injected to a desired position such as a machining site, so that the swarf scattered over the entire machining space of the machine tool is about to flow out of the machining space. Then, it is necessary to arrange a large amount of nozzles so that the entire processing space can be covered, and a large amount of coolant is required to be supplied to the nozzles.
Therefore, if the coolant injection angle from the nozzle is increased so that the coolant spreads over a wide range of the processing space so that the number of nozzles is reduced, the injection force of the coolant is weakened. It will decline.
本考案の目的は、クーラントを広範囲にかつ高い噴射力で噴射することができるクーラント用回転式ノズル、つまり、切粉除去機能に優れたクーラント用回転式ノズルおよびそれを用いたクーラント噴射装置を提供することにある。 The purpose of the present invention is to provide a coolant rotating nozzle capable of injecting coolant in a wide range and with a high injection force, that is, a coolant rotating nozzle excellent in chip removal function and a coolant injection device using the same. There is to do.
本考案のクーラント用回転式ノズルは、クーラント供給配管によって供給されるクーラントを噴射するクーラント用回転式ノズルであって、前記クーラント供給配管に取り付けられる円筒状のノズル支持筒と、基端部が前記ノズル支持筒内に回転可能に支持され先端部がクーラント噴射口とされた筒状のノズル部材とを備え、前記ノズル部材のクーラント噴射口は、前記基端部の回転軸線からずれた位置に配置されているとともに、前記ノズル部材の前記クーラント噴射口からのクーラント噴射方向が前記基端部の回転軸線に対して傾斜し、かつ、該傾斜軸線が前記回転軸線に対して交差しない向きである、ことを特徴とする。 The rotary nozzle for coolant of the present invention is a rotary nozzle for coolant that injects coolant supplied by a coolant supply pipe, and a cylindrical nozzle support tube attached to the coolant supply pipe, A cylindrical nozzle member rotatably supported in a nozzle support cylinder and having a distal end portion serving as a coolant injection port, and the coolant injection port of the nozzle member is disposed at a position shifted from the rotation axis of the base end portion The coolant injection direction from the coolant injection port of the nozzle member is inclined with respect to the rotation axis of the base end portion, and the inclination axis does not intersect the rotation axis. It is characterized by that.
この考案によれば、クーラントを供給すると、供給されたクーラントは、クーラント供給配管からノズル支持筒内に回転可能に支持された筒状のノズル部材内を通って、先端のクーラント噴射口から噴射される。
このとき、ノズル部材のクーラント噴射口は、基端部の回転軸線からずれた位置に配置され、しかも、ノズル部材のクーラント噴射口からのクーラント噴射方向が基端部の回転軸線に対して傾斜し、かつ、該傾斜軸線が回転軸線に対して交差しない向きになっているから、クーラント噴射口から噴射されるクーラントの噴射力によって、ノズル部材は基端部を回転軸線として回転される。
すると、ノズル部材のクーラント噴射口が、基端部を回転軸線として旋回されるから、クーラント噴射口からのクーラントも基端部を回転軸線として放射状に噴射される結果、クーラントを広範囲にかつ高い噴射力で噴射させることができる。従って、広い範囲に飛散した切粉を効率的に排出(除去)できるから、切粉除去機能に優れたクーラント用回転式ノズルを提供できる。
According to this device, when the coolant is supplied, the supplied coolant passes through the cylindrical nozzle member that is rotatably supported in the nozzle support cylinder from the coolant supply pipe, and is injected from the coolant injection port at the tip. The
At this time, the coolant injection port of the nozzle member is disposed at a position shifted from the rotation axis of the base end portion, and the coolant injection direction from the coolant injection port of the nozzle member is inclined with respect to the rotation axis of the base end portion. And since the inclination axis is in a direction that does not intersect the rotation axis, the nozzle member is rotated with the base end portion as the rotation axis by the injection force of the coolant injected from the coolant injection port.
Then, since the coolant injection port of the nozzle member is swung with the base end portion as the rotation axis, the coolant from the coolant injection port is also injected radially with the base end portion as the rotation axis, resulting in a wide range and high injection of coolant. Can be injected with force. Therefore, since the chips scattered in a wide range can be efficiently discharged (removed), it is possible to provide a rotary nozzle for coolant having an excellent chip removing function.
本考案のクーラント用回転式ノズルにおいて、前記ノズル部材のクーラント噴射口は、先端に向かうに従って次第に幅広で、かつ、扁平状に形成されている、ことが好ましい。
この考案によれば、クーラント噴射口が、先端に向かうに従って次第に幅広で、かつ、扁平状に形成されているから、ノズル部材内を通って先端のクーラント噴射口に向かうクーラントは扁平状部分に当たる。すると、それによってノズル部材は回転力が付与されるから、より高速で回転させることができる。また、クーラントは、クーラント噴射口から放射状に噴射されるから、切粉除去効果をより一層高めることができる。
In the coolant rotating nozzle according to the present invention, it is preferable that the coolant injection port of the nozzle member is gradually wider and flattened toward the tip.
According to this device, since the coolant injection port is gradually wider and flattened toward the tip, the coolant passing through the nozzle member toward the coolant injection port at the tip hits the flat portion. Then, since a rotational force is given to the nozzle member thereby, it can be rotated at a higher speed. Moreover, since a coolant is injected radially from a coolant injection port, the chip removal effect can be further enhanced.
本考案のクーラント用回転式ノズルにおいて、前記クーラント供給配管の先端外周面には雄ねじが形成され、前記ノズル支持筒の中間部外周には先端部外径よりも径大な鍔部が形成され、前記鍔部を保持しつつ前記ノズル支持筒の先端部を貫通させる袋ナットが前記雄ねじに螺合されている、ことが好ましい。
この考案によれば、袋ナットをクーラント供給配管の雄ねじに対して外せば、ノズル部材をノズル支持筒と一緒にクーラント供給配管から取り外すことができる。そのため、ノズルを定期的に清掃する場合でも、取付け、取外しが容易であるから、メンテナンス作業を容易に行うことができる。
In the rotary nozzle for coolant of the present invention, a male screw is formed on the outer peripheral surface of the tip of the coolant supply pipe, and a collar portion larger than the outer diameter of the tip is formed on the outer periphery of the intermediate portion of the nozzle support tube. It is preferable that the cap nut which penetrates the front-end | tip part of the said nozzle support cylinder, holding the said collar part, is screwed together by the said external thread.
According to this device, if the cap nut is removed from the male screw of the coolant supply pipe, the nozzle member can be detached from the coolant supply pipe together with the nozzle support tube. For this reason, even when the nozzle is regularly cleaned, it can be easily attached and removed, so that maintenance work can be easily performed.
本考案のクーラント噴射装置は、工作機械の加工空間内にクーラントを噴射するクーラント噴射装置であって、前記工作機械の加工空間内に配置されたクーラント供給配管と、 前記クーラント供給配管に接続されたクーラント用回転式ノズルとを備え、前記クーラント用回転式ノズルは、上述したいずれかに記載のクーラント用回転式ノズルが用いられている、ことを特徴とする。
この考案によれば、工作機械の加工空間内に飛散した切粉を効率的に除去することができる。同時に、クーラントをワークの加工部位や工具にも噴射することができるので、これらに発生した熱も効率的に除去することができる。
A coolant injection device of the present invention is a coolant injection device that injects coolant into a machining space of a machine tool, and is connected to a coolant supply pipe disposed in the machining space of the machine tool and the coolant supply pipe The coolant rotary nozzle includes any one of the above-described coolant rotary nozzles.
According to this device, chips scattered in the processing space of the machine tool can be efficiently removed. At the same time, since the coolant can be sprayed onto the work part and tool of the workpiece, the heat generated in them can be efficiently removed.
本考案の一実施形態を図面に沿って説明する。
図1は、本考案のクーラント噴射装置を適用した工作機械としての横型マシニングセンタを示している。
横型マシニングセンタ1は、ベース2と、このベース2の一側に配置されたコラム3とを備える。ベース2の上面には第1テーブル4が前後方向(X軸方向)へ移動可能に設けられ、この第1テーブル4の上にワークWを取り付ける第2テーブル5が左右方向(Z軸方向)へ移動可能に設けられている。コラム3には、主軸頭6が上下方向(Y軸方向)へ昇降可能に設けられている。主軸頭6は、水平に支持され、かつ、図示省略のモータによって回転される主軸7を備える。主軸7の先端には、加工工具8が図示省略の自動工具交換装置(ATC)によって交換可能に取り付けられている。ベース2の周囲、つまり加工空間の周囲および上面は、カバー9によって覆われている。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a horizontal machining center as a machine tool to which a coolant injection device of the present invention is applied.
The
クーラント噴射装置10は、加工空間内の上方位置に配置されたクーラント供給主管11と、このクーラント供給主管11から分岐されたクーラント供給枝管12と、クーラント供給主管11およびクーラント供給枝管12に接続配管13を介して接続された複数のクーラント用回転式ノズル20とを備える。
クーラント供給主管11にポンプ(図示省略)によってクーラントが供給されると、クーラントは、クーラント供給主管11、クーラント供給枝管12および接続配管13を通って、クーラント用回転式ノズル20から加工空間内に噴射されたのち、ベース2の下方に集められ、フィルタ(図示省略)を通ってポンプに戻されたのち、ポンプによって上記経路に循環される。
なお、接続配管13は、図4に示すように、外周部分に雄ねじ13Aが形成されているとともに、内周部分が接続配管13の先端面に向かうに従って次第に拡径するテーパ面13Bに形成されている。ここで、クーラント供給主管11、クーラント供給枝管12および接続配管13は、クーラント供給配管を構成している。
The
When coolant is supplied to the coolant supply
As shown in FIG. 4, the
クーラント用回転式ノズル20は、図2、図3および図4に示すように、クーラント供給主管11またはクーラント供給枝管12に接続配管13を介して取り付けられる円筒状のノズル支持筒21と、基端部がノズル支持筒21内に回転可能に支持され先端部がクーラント噴射口とされた筒状のノズル部材23と、ノズル支持筒21を接続配管13に着脱可能に取り付ける袋ナット29とを備えて構成されている。
As shown in FIGS. 2, 3, and 4, the coolant
ノズル支持筒21は、内径が接続配管13の内径と略同じ内径で、外周面中間位置に外径寸法が接続配管13の外径寸法よりも僅かに小さい外径を有する鍔部22を有する。鍔部22の一端面は接続配管13の先端面に突き当てられ、他端面は袋ナット29に保持される。
The
ノズル部材23は、ノズル本体部24と、このノズル本体部24の先端に取り付けられたノズル先端部28とを備える。
ノズル本体部24は、ノズル支持筒21の内径に回転可能に嵌合する円筒状の基端部25と、この基端部25の先端から直角に屈曲された円筒状の屈曲部26と、この屈曲部26の先端から基端部25とは反対側に直角に屈曲された円筒状の先端部27とを有する。基端部25の開口端は外側に直角に広げられて鍔部25Aに形成され、この鍔部25Aとノズル支持筒21との間にカラー31が挿入されている。
ノズル先端部28は、基端がノズル本体部24の先端部27に嵌合する円筒状で、基端から先端に向かう途中から扁平かつ基端よりも次第に幅広に拡径されつつ、ノズル本体部24の基端部25の回転軸線に対して所定角度αで傾斜し、かつ、その傾斜軸線が回転軸線に対して交差しない方向に曲げられたクーラント噴射口28Aを有する。つまり、クーラント噴射口28Aは、基端部25の回転軸線から所定距離aだけずれた位置に配置され、しかも、クーラント噴射口28Aからのクーラント噴射方向が基端部25の回転軸線に対して所定角度αで傾斜し、かつ、該傾斜軸線が回転軸線に対して交差しない向きになっている。
The
The
The
袋ナット29は、中心にノズル支持筒21の先端部を貫通させる貫通孔29Aを有するとともに、内部に鍔部22を保持しつつ、接続配管13の雄ねじ13Aに螺合される。
The
このような構成において、クーラントを供給すると、供給されたクーラントは、クーラント供給主管11、クーラント供給枝管12および接続配管13から、ノズル支持筒21内に回転可能に支持されたノズル部材23内を通って、先端のクーラント噴射口28Aから噴射される。
このとき、クーラント噴射口28Aは、基端部25の回転軸線からずれた位置に配置され、しかも、クーラント噴射口28Aからのクーラント噴射方向が基端部25の回転軸線に対して傾斜し、かつ、該傾斜軸線が回転軸線に対して交差しない向きになっているから、クーラント噴射口28Aから噴射されるクーラントの噴射力によって、ノズル部材23は基端部25を回転軸線として回転される。
すると、ノズル部材23のクーラント噴射口28Aが、基端部25を回転軸線として旋回されるから、クーラント噴射口28Aからのクーラントも放射状に噴射される。その結果、クーラントを広範囲にかつ高い噴射力で噴射させることができるから、広い範囲に飛散した切粉を効率的に排出(除去)できる。従って、切粉除去機能に優れたクーラント用回転式ノズルを提供できる。
In such a configuration, when the coolant is supplied, the supplied coolant passes through the
At this time, the
Then, since the
また、クーラント噴射口28Aが、先端に向かうに従って次第に幅広で、かつ、扁平状に形成されているから、ノズル部材23内を通って先端のクーラント噴射口28Aに向かうクーラントは扁平状部分に当たる。すると、それによってノズル部材23は回転力が付与されるから、より高速で回転させることができる。しかも、クーラントは、クーラント噴射口28Aの先端幅広形状によって放射状に噴射される。従って、切粉除去効果をより一層高めることができる
Further, since the
また、接続配管13の先端外周面には雄ねじ13Aが形成され、ノズル支持筒21の中間部外周には鍔部22が形成され、この鍔部22を保持しつつノズル支持筒21の先端部を貫通させる袋ナット29が雄ねじ13Aに螺合されているから、袋ナット29を接続配管13の雄ねじ13Aに対して外せば、ノズル部材23をノズル支持筒21と一緒に接続配管13から取り外すことができる。そのため、ノズルを定期的にメンテナンス作業、例えば、清掃などを行う場合でも、取付け、取外しが容易であるから、メンテナンス作業を容易に行うことができる。
Further, a
<変形例>
本考案は、前述の実施形態に限定されるものでなく、本考案の目的を達成できる範囲での変形、改良などは本考案に含まれる。
前記実施形態では、ノズル本体部24を、ノズル支持筒21の内径に回転可能に嵌合する基端部25と、この基端部25から直角に屈曲された屈曲部26と、この屈曲部26から基端部25とは反対側に直角に屈曲された先端部27とを有する形状としたが、これに限らず、図5に示すように、屈曲部26を基端部25に対して90°未満の角度で斜めに折り曲げて形成するとともに、先端部27を屈曲部26に対して約135°程度に屈曲させて形成しても、上記例と略同様な効果が期待できる。
<Modification>
The present invention is not limited to the above-described embodiments, but includes modifications and improvements as long as the object of the present invention can be achieved.
In the above-described embodiment, the
また、図6に示すように、ノズル本体部24を、ノズル支持筒21の内径に回転可能に嵌合する基端部25と、この基端部25から屈曲された屈曲部26とから構成し、この屈曲部26にノズル先端部28を嵌合させるようにしてもよい。つまり、ノズル本体部24の先端部27を省略してもよい。
Further, as shown in FIG. 6, the nozzle
また、前記実施形態では、ノズル部材23をノズル本体部24とノズル先端部28との2つの部材によって構成したが、これらを1つの部材によって構成してもよい。つまり、ノズル本体部24の先端部分を、先端に向かうに従って次第に幅広で、かつ、扁平状に形成してもよい。
また、図7に示すように、ノズル先端部28を省略し、ノズル本体部24の先端部27を、基端部25の回転軸線に対して所定角度αで傾斜させ、かつ、該傾斜軸線が回転軸線に対して交差しない向きに曲げて形成してもよい。このようにしても、略同様な効果が期待できる。
Moreover, in the said embodiment, although the
Further, as shown in FIG. 7, the
また、前記実施形態の工作機械では、ワークWがX軸方向およびZ軸方向へ移動可能に、主軸7がY軸方向へ移動可能な横型マシニングセンタ1であったが、これに限らず、ワークW(つまり、ワークWを載置するテーブル)と主軸7とが相対移動しながら加工を行う工作機械全てに適用できる。
Further, in the machine tool of the above embodiment, the
本考案は、工作機械において、切粉の効率的な排出に利用できる。 The present invention can be used for efficient discharge of chips in machine tools.
1…横型マシニングセンタ(工作機械)、
10…クーラント噴射装置、
11…クーラント供給主管(クーラント供給配管)、
12…クーラント供給枝管(クーラント供給配管)、
13…接続配管(クーラント供給配管)、
13A…雄ねじ、
20…クーラント用回転式ノズル、
21…ノズル支持筒、
22…鍔部、
23…ノズル部材、
24…ノズル本体部、
23…ノズル部材、
25…基端部、
28…ノズル先端部、
28A…クーラント噴射口、
29…袋ナット。
1 ... Horizontal machining center (machine tool),
10 ... Coolant injection device,
11 ... Coolant supply main pipe (coolant supply pipe),
12 ... coolant supply branch pipe (coolant supply pipe),
13 ... Connection piping (coolant supply piping),
13A ... Male thread,
20 ... Rotary nozzle for coolant,
21 ... Nozzle support tube,
22 ... Buttocks,
23 ... Nozzle member,
24 ... Nozzle body,
23 ... Nozzle member,
25 ... proximal end,
28 ... Nozzle tip,
28A ... Coolant injection port,
29 ... Cap nut.
Claims (4)
前記クーラント供給配管に取り付けられる円筒状のノズル支持筒と、
基端部が前記ノズル支持筒内に回転可能に支持され先端部がクーラント噴射口とされた筒状のノズル部材とを備え、
前記ノズル部材のクーラント噴射口は、前記基端部の回転軸線からずれた位置に配置されているとともに、前記ノズル部材の前記クーラント噴射口からのクーラント噴射方向が前記基端部の回転軸線に対して傾斜し、かつ、該傾斜軸線が前記回転軸線に対して交差しない向きである、ことを特徴とするクーラント用回転式ノズル。 A coolant rotating nozzle for injecting coolant supplied by a coolant supply pipe,
A cylindrical nozzle support tube attached to the coolant supply pipe;
A cylindrical nozzle member having a base end portion rotatably supported in the nozzle support cylinder and a tip end portion serving as a coolant injection port;
The coolant injection port of the nozzle member is disposed at a position shifted from the rotation axis of the base end portion, and the coolant injection direction from the coolant injection port of the nozzle member is relative to the rotation axis of the base end portion. The coolant rotating nozzle is characterized in that the inclined axis is in a direction that does not intersect the rotational axis.
前記ノズル部材のクーラント噴射口は、先端に向かうに従って次第に幅広で、かつ、扁平状に形成されている、ことを特徴とするクーラント用回転式ノズル。 The rotary nozzle for coolant according to claim 1,
The coolant nozzle of the nozzle member is formed so as to be gradually wider and flattened toward the tip.
前記クーラント供給配管の先端外周面には雄ねじが形成され、
前記ノズル支持筒の中間部外周には先端部外径よりも径大な鍔部が形成され、
前記鍔部を保持しつつ前記ノズル支持筒の先端部を貫通させる袋ナットが前記雄ねじに螺合されている、ことを特徴とするクーラント用回転式ノズル。 In the rotary nozzle for coolant according to claim 1 or 2,
A male screw is formed on the outer peripheral surface of the tip of the coolant supply pipe,
A flange having a diameter larger than the outer diameter of the tip is formed on the outer periphery of the intermediate portion of the nozzle support cylinder,
A rotary nozzle for coolant, wherein a cap nut that passes through the tip of the nozzle support tube while holding the flange is screwed into the male screw.
前記工作機械の加工空間内に配置されたクーラント供給配管と、
前記クーラント供給配管に接続されたクーラント用回転式ノズルとを備え、
前記クーラント用回転式ノズルは、前記請求項1〜請求項3のいずれかに記載のクーラント用回転式ノズルが用いられている、ことを特徴とするクーラント噴射装置。 A coolant injection device for injecting coolant into a machining space of a machine tool,
A coolant supply pipe disposed in the processing space of the machine tool;
A coolant rotating nozzle connected to the coolant supply pipe;
The coolant injection nozzle according to any one of claims 1 to 3, wherein the coolant rotation nozzle is the coolant rotation nozzle.
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Cited By (2)
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JP2015080830A (en) * | 2013-10-22 | 2015-04-27 | ファナック株式会社 | Coolant feeding device |
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