JP3521389B2 - 多軸工作機械と、多軸工作機械における各スピンドルの潤滑剤ミスト流量の最適化方法 - Google Patents

多軸工作機械と、多軸工作機械における各スピンドルの潤滑剤ミスト流量の最適化方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多軸工作機械と、
多軸工作機械における各スピンドルの潤滑剤ミスト流量
の最適化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】先端に刃具の固定された複数のスピンド
ルを有し、各スピンドル内からこれに固定された刃具へ
向けて潤滑剤ミストが供給され、このミストが刃具先端
から噴出されるようになされた多軸工作機械は存在して
いる。この種の工作機械では、各スピンドル毎に最適な
流量で潤滑剤ミストを噴出させることが合理的な加工を
行う上で重要である。
【０００３】ところで、潤滑剤ミストをスピンドル側か
ら刃具へ供給して刃具先端から噴出させるための方式と
しては、出願人が創案して既に公知となっている次の２
方式が存在している。
【０００４】即ち、１つは、外方から潤滑剤ミストをス
ピンドル内に供給して、このミストをそのスピンドルの
先端に固定された刃具の先端から流出させるようにする
外部ミスト供給方式であり、他の１つは、外方からスピ
ンドル内に液状潤滑剤と圧縮空気を別々に供給して、ス
ピンドル内のミスト発生装置に潤滑剤ミストを発生さ
せ、このミストをそのスピンドルの先端に固定された刃
具の先端から流出させるようにする内部ミスト発生方式
である。
【０００５】ここで各方式の特徴を説明すると、内部ミ
スト発生方式は、刃具からの潤滑剤の噴出量を任意に設
定できるため、あらゆる加工が行えるものの、構造が複
雑となってコスト高となるものであり、一方、外部ミス
ト供給方式は、構造が比較的簡易となってコスト安とな
るものの、潤滑剤ミストが長い管路を経て刃具先端に供
給されることから搬送可能な潤滑剤ミストの量が比較的
少量に限られるため浅穴加工などの簡易な加工しか行え
ないものである。
【０００６】従って、上記工作機械において合理的な加
工をするには、多量の潤滑剤ミストを必要としない加工
をするスピンドルについては外部ミスト供給方式を採用
し、一方、多量の潤滑剤ミストを必要とする加工をする
スピンドルについては内部ミスト発生方式を採用するこ
とが望まれる。
【０００７】しかし、実際のワーク加工において、各ス
ピンドルについての潤滑剤ミストの最適流量が未知であ
る加工は多く存在しているのであり、最初から各スピン
ドルを前記２方式の何れかに特定することは殆ど不可能
であるのが実情である。これがため、従来の多軸工作機
械は殆どの場合において、全ての加工に対応し得るもの
となすべく各スピンドルについて内部ミスト発生方式を
採用したものとなされている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の多軸工作機械に
より実際の特定のワーク加工を実施する際、各スピンド
ルの潤滑剤ミストの流量を最適となして合理的な加工を
行うべく、特定のスピンドルを内部ミスト発生方式から
外部ミスト供給方式に変更したり或いはこの変更の後に
その逆へ変更することがあるが、従来の多軸工作機械に
おけるこの変更作業は各スピンドルの構造上の理由から
多大な手間、時間及びコストを必要とするものとなって
いる。
【０００９】本発明はこのような実情の下、実際に行わ
れる種々のワーク加工を多軸工作機械により実施する場
合において、各スピンドル毎にこれに固定された刃具か
ら最適な流量で潤滑剤ミストを噴出させる作業を簡便且
つ安価に行えるようにすることを目的とするものであ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する際に
使用される本発明に係る多軸工作機械は、次のようなも
のとなす。即ち、請求項１に記載した多軸工作機械で
は、スピンドルヘッドは本体部へフレームと、これの後
側に形成された支持フレームとを備えたものとなし、本
体部フレームに複数のスピンドルを前後向きの回転自在
に並設させると共に、支持フレームには各スピンドルに
対応するスピンドルの中心部へ挿入される連通手段を支
持するための支持部材を取付け、該支持部材に対しスピ
ンドルの中心孔に内挿させる外側筒部材を固定させ、且
つこの外側筒部材の内方にはスピンドル内で潤滑剤ミス
トを発生するためのミスト発生装置及び、このミスト発
生装置を先部に固定された内側筒部材を、外側筒部材の
固定状態を保持したままで後方への抜き出しが可能とな
るように装設し、この装設状態の下ではミスト発生装置
がスピンドルの外方から外側筒部材及び内側筒部材を通
じて圧縮空気及び液状潤滑剤を別々に供給されて潤滑剤
ミストを発生し、このミストがスピンドル先端に固定さ
れた刃具の先端から流出する状態となり、一方、前記ミ
スト発生装置及び内側筒部材が外側筒部材から後方へ抜
き出された状態の下では、外側筒部材を通じてスピンド
ルの外方からその内方へ潤滑剤ミストが供給されて、こ
のミストがスピンドル先端に固定された刃具の先端から
流出する状態となる構成となす。
【００１１】この発明によれば、各スピンドルについ
て、ミスト発生装置及び、このミスト発生装置を先部に
固定された内側筒部材を、外側筒部材の固定状態を保持
したままで後方への抜き出しが可能となるように装設し
たことが、各スピンドルにおける内部ミスト発生方式と
外部ミスト供給方式との間での方式切換操作を簡易とな
し、このことが各スピンドルから噴出される潤滑剤ミス
トの流量を最適になす作業を簡易に行う上で寄与するも
のとなる。
【００１２】この発明は請求項２に記載したように具体
化されるのであって、即ち、外側筒部材の後端部を支持
部材を介して支持フレームに支持させ、この支持部材に
内側筒部材の後端に結合された取付部材をネジ固定させ
ており、この取付部材を支持部材から取り外した状態の
下で取付部材に後方への引き抜き力を付与することによ
り、ミスト発生装置及び内側筒部材が外側筒部材やスピ
ンドルとの相対変位を規制されることなく後方へ抜き出
される構成となす。
【００１３】これによれば、取付部材を支持部材から取
り外して取付部材にその後方への引き抜き力を付与する
という作業により、その取付部材の対応するスピンドル
は簡便に外部ミスト供給方式に対応したものとなり、逆
にミスト発生装置及び内側筒部材を外側筒部材内に挿入
し、取付部材を支持部材に取り付けるという作業によ
り、その取付部材の対応するスピンドルは内部ミスト発
生方式に対応するものとなる。
【００１４】また請求項３に記載した多軸工作機械で
は、先端に刃具の固定された複数のスピンドルのうち、
一部スピンドルは、外方から潤滑剤ミストが供給され、
このミストがこのスピンドルの先端に固定された刃具の
先端から流出される外部ミスト供給方式であり、その他
はスピンドル内に液状潤滑剤と圧縮空気を別々に供給さ
せて、このスピンドル内に設けられたミスト発生装置で
潤滑剤ミストを発生し、このミストがこのスピンドルの
先端に固定された刃具の先端から流出される内部ミスト
発生方式との２方式を採用し、このうちの任意な方式を
選択できる構成となされおり、この発明によれば、各ス
ピンドルについて上記２方式の選択変更が簡便に行われ
るものとなる。
【００１５】また請求項４に記載した多軸工作機械によ
れば、上記に於ける外部ミスト供給方式と、外方からこ
のスピンドル内に液状潤滑剤と圧縮空気を別々に供給さ
れて、スピンドル内のミスト発生装置が潤滑剤ミストを
発生し、このミストがこのスピンドルの先端に固定され
た刃具の先端から流出される内部ミスト発生方式との２
方式のうちの任意な方式を少ない部品の脱着により選択
できる構成であり、これら供給装置を、複数のスピンド
ルに対し選択された方式に配管で接続される構成となさ
れる。
【００１６】この発明によれば、各スピンドルが簡便且
つ迅速に上記２方式の何れか対応するものとなされ、ま
た各スピンドルと外部の前記供給装置との間の配管が適
当に形成されることにより、各スピンドルはその選択し
た方式に対応した外部ミスト供給装置又は外部気液分離
供給装置から潤滑剤ミストを供給されるのであり、この
ことが各スピンドルから噴出される潤滑剤ミストの流量
を最適になす作業を簡易に行う上で寄与するものとな
る。
【００１７】次に、上記目的を達成するための本発明に
係る多軸工作機械における各スピンドルの潤滑剤ミスト
流量の最適化方法については次のとおりである。即ち、
請求項３又は４記載の多軸工作機械における各スピンド
ルから流出される潤滑剤ミストの流量を最適化する際、
先ず全てのスピンドルを内部ミスト発生方式の選択され
た状態となし、この状態の下でワーク加工を行って各ス
ピンドルにその対応する外部気液分離供給装置から最適
量の潤滑剤ミストを供給し、このとき供給された液状潤
滑剤の量を各スピンドル毎に測定し、この測定値に基づ
いて各スピンドルを何れの方式にするかを決定し、さら
に外部ミスト供給方式となされる各スピンドルについて
は単一の外部ミスト供給装置から潤滑剤ミストを管路を
通じて供給すると共に各スピンドルに最適量の潤滑剤ミ
ストが供給されるように管路途中に流量制限手段を介在
させるように実施する。
【００１８】この発明によれば、各スピンドル毎の潤滑
剤ミストの最適流量が外部気液分離供給装置により迅速
且つ正確に把握され、このように把握された結果から各
スピンドルはその対応する方式を決定され、簡便且つ迅
速にその方式に対応したものとなされる。また外部ミス
ト供給方式に対応したスピンドルは流量制限手段により
潤滑剤ミストの流量をさらに厳密に最適状態となされ
る。これにより合理的なワーク加工が簡易迅速且つ低コ
ストで得られるものとなる。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１は本発明に係る多軸工作機械
の全体図、図２は前記工作機械のスピンドルヘッドの一
部を示す側面視断面図、図３は前記工作機械の各スピン
ドルの後側構造の変形例を示す図、図４は前記工作機械
の各スピンドルの後側構造の他の変形例を示す図であ
る。
【００２０】図１に於いて、１は複数のスピンドル２を
備えたスピンドルヘッドの一部で、ワークに対して相対
変位されるようになされている。そして、４は外部ミス
ト供給装置で、５は外部気液分離供給装置である。
【００２１】スピンドルヘッド３は本体部フレーム３ａ
とこれの後側にこれと同体に形成された支持フレーム３
ｂからなるヘッドフレーム３を備えており、本体部フレ
ーム３ａに前記複数のスピンドル２が前後向きとなされ
て回転自在に並設されると共に、支持フレーム３ｂには
各スピンドル２に対応して、その対応するスピンドル２
の中心部に挿入された通路手段５を支持するための支持
部材６を固定している。
【００２２】上記スピンドル２の周辺構造について説明
すると、次のとおりである。即ち、本体部フレーム３ａ
には各スピンドル２に対応して透孔７が設けてあり、こ
の透孔７内にその対応するスピンドル２が玉軸受８ａ、
８ｂを介して一定位置での回転自在に内挿してある。
【００２３】この際、９は本体部フレーム３ａの前端面
にボルト固定されたリング部材、１０はスピンドル２の
後端部に外挿されキー固定された入力歯車、１１はスピ
ンドル２の後端部に螺着されスピンドル２からの入力歯
車１０の抜け出しを規制するためのナット体、１２ａ及
び１２ｂは玉軸受８ａ、８ｂの前後位置を規制するため
の筒形スペーサである。
【００２４】スピンドル２は先端中心部に直円筒雌面を
有する嵌合孔２ａを有すると共にこの嵌合孔２ａに連続
して径違いの２つの直状の中心孔２ｂ、２ｃを形成され
たものとなされている。１３はホルダ本体部１３ａを主
体とした工具ホルダであり、ホルダ本体部１３ａの一部
をなすスピンドル内嵌入部ａが前記嵌入孔２ａに内嵌さ
れている。そして、１４は本体部フレーム４ａに回転自
在に支持され入力歯車１０に噛み合った伝動歯車で、図
示しないモータから回転を伝達されるものである。
【００２５】上記支持フレーム４ｂのスピンドル２の真
後ろ部分には透孔１５が設けてあり、この透孔１５には
前記支持部材６の円筒状嵌合部６ａが内嵌されると共に
支持部材６の本体部６ｂが支持フレーム３ｂにボルト１
６を介して固定されている。そして、支持部材６の後端
部には圧縮空気供給ライン１７を接続するための接続金
具１７ａと、液状潤滑剤供給ライン１８を接続される接
続金具１８ａの装着された取付部材１８ｂが螺着されて
いる。
【００２６】上記スピンドル２の中心孔２ｃにはスピン
ドル２と接触しない状態となされた直状の通路手段５の
外側筒部材１９が中心孔２ｃと同心状に非回転状態で内
挿してある。この外側筒部材１９の内方には内側筒部材
２０が同心に配置してあって、内側筒部材２０の内孔を
液通路ａとなし、内側筒部材２０と外側筒部材１９の間
を圧縮空気通路ｂとなしてある。
【００２７】上記外側筒部材１９の前部と中心孔２ｂと
の間には外側筒部材１９を回転自在に支持するための玉
軸受２１を設けている。そして内側筒部材２０の後端部
は前記取付部材１８ｂの中心孔内に液密状に内挿されて
おり、また内側筒部材２０の前端部は外側筒部材１９の
先端部内方に非回転状態に挿入されたミスト発生装置２
２の後端部に結合されている。
【００２８】上記ミスト発生装置２２は、液通路ａを通
じて供給された液状潤滑剤を、圧縮空気通路ｂを通じて
供給された圧縮空気のエネルギ−により霧状となすもの
で、既に公知のものである。
【００２９】上記工具ホルダ１３はホルダ本体部１３ａ
の前部に位置された刃具２３の周面部を締結して固定状
態とするためのコレットチャック２４を有すると共に、
中心部にネジ部ｃ１の形成された中心孔ｃを有し、この
中心孔ｃ内に刃具前後位置係止手段２５を形成されたも
のとなされている。
【００３０】この刃具前後位置係止手段２５は中心孔ｃ
に内挿されて刃具２３の後端面を当接される刃具係止部
材２５ａと、前記中心孔ｃ内のネジ部ｃ１に螺入され刃
具係止部材２５ａの前後位置を変更調整することのでき
る雄ネジ部材２５ｂとを有しており、前記刃具係止部材
２５ａ及び前記雄ネジ部材２５ｂの中心箇所には前後向
き透孔ｄ１、ｄ２を形成されている。そして、この透孔
ｄ１、ｄ２の内方に外側筒部材１９の前端部をなすミス
ト出口部１９ａの先端部を略気密状に挿入している。
【００３１】コレットチャック２４は刃具２３の周面部
を包囲したコレット２４ａと、このコレット２４ａを後
方へ変位させるための操作ナット部２４ｂからなってい
る。さらに刃具２３は中心部にミスト通路ｅを直状に形
成されている。
【００３２】次に図２Ａに示す構造のスピンドル２でワ
ークを加工するときの状況について説明する。各スピン
ドル２は図示しないモータの回転を伝動歯車１４や入力
歯車１０を介して伝達され、玉軸受８ａ、８ｂに支持さ
れた状態で本体部フレーム３ａの特定位置で回転する。
そして、スピンドル２の回転がホルダ本体１３ａ、コレ
ットチャック２４を介して刃具２３に伝達されるのであ
り、この際、刃具前後位置係止手段２５もホルダ本体１
３ａと同体状に回転される。
【００３３】一方、外側筒部材１９は前端部を玉軸受２
１で支持され後端部を支持フレーム３ｂと同体状に支持
されているため、スピンドル２の回転中にも非回転状態
に保持されるのであり、従って外側筒部材１９と同体状
に設けられたミスト発生装置２２も非回転状態に保持さ
れる。
【００３４】そして、圧縮空気供給ライン１７及び液状
潤滑剤供給ライン１８から圧縮空気及び液状潤滑剤が通
路手段５に供給されるのであり、これにより、圧縮空気
は外側筒部材１９と内側筒部材２０の間である圧縮空気
通路ｂを経てミスト発生装置２２に供給され、また液状
潤滑剤は内側筒部材２０内である液通路ａを経てミスト
発生装置２２に供給される。
【００３５】圧縮空気及び液状潤滑剤を供給されたミス
ト発生装置２２は圧縮空気と液状潤滑剤との相互作用に
より霧化されて潤滑剤ミストをその前端から前方へ向け
て噴出する。このように噴出された潤滑剤ミストはミス
ト出口部１９ａ、刃具係止部材２５ａの前後向き透孔ｄ
１、刃具２３のミスト通路ｅを経て刃具２３先端の出口
開口ｍから噴出される。
【００３６】このような状態の下で、スピンドルヘッド
１がワークに近接するように移動されるのであり、これ
により各スピンドル２の刃具２３先端がワークに押し当
てられる。この際、刃具２３先端から噴出した潤滑剤ミ
ストは刃具２３とワークとの摩擦箇所を潤滑すると共に
冷却するように作用する。上述したところから明らかな
ように、図２Ａで示すスピンドル２の構造が内部ミスト
発生方式に対応するものであり、スピンドル２内で潤滑
剤ミストを発生して、この潤滑剤ミストがミスト刃具２
３先端から噴出するものとなる。
【００３７】次に図２Ａに示す構造のスピンドル２を外
部ミスト供給方式に対応させて使用する場合の例を説明
すると、次のとおりである。即ち、作業者は支持部材６
と取付部材１８ｂとの螺合を解除操作して取付部材１８
ｂを支持部材６から取り外した後、この取付部材１８ｂ
に後方への抜き出し力を付与する。これにより、内側筒
部材２０及びこれの先端に固定されたミスト発生装置２
２はスピンドル２内の他の部材に規制されることなく外
側筒部材１９の内方から抜き出される。そして、図２Ｂ
に示すように、取付部材１８ｂの螺着されていたネジ孔
ｎ１に潤滑剤ミスト供給ライン２６の接続金具２７の螺
着された別の取付部材２８を螺着するのである。
【００３８】また空気供給ライン１７の接続金具１７ａ
と支持部材６との螺合をも解除操作して接続金具１７ａ
を支持部材６から取り外すのであり、その後、図２Ｂに
示すようにその接続金具１７ａの螺着されていたネジ孔
ｎ２に盲栓２９を螺着する。
【００３９】この後は図２Ａに示すスピンドル２の場合
と同様に各スピンドル２を回転させ、この回転状態の下
で、スピンドル２の外方から潤滑剤ミスト供給ライン２
６を通じて図２Ｂに示す構造における外側筒部材１９の
内方に潤滑剤ミストを供給する。スピンドル２内に供給
された潤滑剤ミストはミスト出口部１９ａ、刃具係止部
材２５ａの中心孔ｄ１、及び、刃具２３のミスト通路ｅ
を経て刃具２３先端のミスト出口ｍから噴出するものと
なる。
【００４０】このような状態の下で、先と同様に、スピ
ンドルヘッド３がワークに近接するように移動されるの
であり、これにより各スピンドル２の刃具２３先端がワ
ークに押し当てられる。この際、刃具２３先端から噴出
した潤滑剤ミストは刃具２３とワークとの摩擦箇所を先
の内部ミスト発生方式の場合に較べて極めて軽く（例え
ば、潤滑油量で比較して凡そ数十分の一程度に）潤滑し
冷却するように作用する。
【００４１】上述したところから明らかなように、図２
Ｂで示すスピンドル２の構造が外部ミスト供給方式に対
応するものであり、スピンドル２の外方からこれの内方
へ潤滑剤ミストを供給され、この潤滑剤ミストが刃具２
３先端から噴出するものとなる。
【００４２】次に上記外部ミスト供給装置４について説
明すると、次のとおりである。即ち、図１に示すよう
に、潤滑剤ミスト供給タンク３０、圧縮空気供給開閉切
換弁３１、外部ミスト発生部３２、及び液面計３３を備
えている。
【００４３】外部ミスト発生部３２は工場施設としての
圧縮空気供給源３４から圧縮空気供給ライン３５、３５
ａ、３５ｂ及び、開放側に切り換えられた圧縮空気供給
開閉切換弁３１を経て圧縮空気を供給され、この圧縮空
気のエネルギーで潤滑剤ミスト供給タンク３０内の液状
潤滑剤ｗを吸引ライン３６ａを通じて吸引し、この吸引
した液状潤滑剤を圧縮空気のエネルギーで霧化させて潤
滑剤ミストを発成させ、この潤滑剤ミストを吐出ライン
３６ｂを通じて潤滑剤ミスト供給タンク３０内の上部密
閉空間内へ送り込むものとなされている。また潤滑剤ミ
スト供給タンク３０からは内方の潤滑剤ミストを外部へ
供給するための潤滑剤ミスト供給ライン３７ａが延出さ
せてある。上記液面計３３は潤滑剤ミスト供給タンク３
０内の液状潤滑剤ｗの液面高さを検出するためのもので
ある。なお、３８は圧縮空気供給開閉切換弁３１から大
気へ流出する圧縮空気による騒音を軽減させるためのサ
イレンサである。
【００４４】この外部ミスト供給装置４は１台の工作機
械に対して１式のみ形成されるものであり、圧縮空気供
給開閉切換弁３１を開放側に切換作動させることによ
り、潤滑剤ミスト供給ライン３７ａを通じて潤滑剤ミス
トの外部への供給を開始し、一方、圧縮空気供給開閉切
換弁３１を閉鎖側に切換作動させることにより、潤滑剤
ミスト供給ライン３７ａを通じての潤滑剤ミストの外部
へ供給を停止させるように作動するものである。
【００４５】次に上記外部空液分離供給装置５について
説明すると、次のとおりである。即ち、潤滑剤タンク３
８、潤滑剤供給ポンプ３９、ポンプ駆動用方向切換弁４
０、圧縮空気供給開閉切換弁４１及び液面計４２を備え
たものとなされている。
【００４６】潤滑剤タンク３８は液状潤滑剤を収容する
ためのものである。潤滑剤供給ポンプ３９は、潤滑剤用
シリンダ室３９ａと駆動用シリンダ室３９ｂとを対向状
に形成すると共に、これらシリンダ室３９ａ、３９ｂに
対応したピストン３９ｃ、３９ｄを設け、これらのピス
トン３９ｃ、３９ｄを同体状に結合すると共にこれらの
ピストン３９ｃ、３９ｄを前記シリンダ室３９ａ、３９
ｂに対し特定方向へ押圧するための圧縮スプリング３９
ｅを設けたものとなしてある。なお潤滑剤用シリンダ室
３９ａの潤滑剤の吸引口及び吐出口には逆止弁が設けら
れる。
【００４７】３５ｃは前記圧縮空気供給源３４から圧縮
空気を供給される圧縮空気供給ラインで、圧縮空気供給
開閉切換弁４１とポンプ駆動用方向切換弁４０に接続し
てある。この際、圧縮空気供給開閉切換弁４１は開放側
に切換作動されることにより圧縮空気供給ライン３５ｄ
を通じて外部への圧縮空気の供給を開始し、逆に閉鎖側
に切換作動することにより前記外部への圧縮空気の供給
を停止するものとなしてある。ポンプ駆動用方向切換弁
４０は図示しない制御装置により適当タイミングで繰り
返し切換作動され、一側へ切換作動されたとき、圧縮空
気供給ライン３５ｅを通じて潤滑剤供給ポンプ３９の駆
動シリンダ室３９ｂ内に圧縮空気を供給し、逆に他側へ
切換作動されたとき、前記駆動シリンダ室３９ｂ内の圧
縮空気を圧縮空気供給ライン３５ｅを通じて大気へ流出
させるものとなしてある。
【００４８】潤滑剤タンク３８と、潤滑剤供給ポンプ３
９の潤滑剤用シリンダ室３９ａの吸引口とは潤滑剤吸引
ライン４３ａで接続させ、また前記シリンダ室３９ａの
吐出口から外部へ向けて液状潤滑剤を供給するための液
状潤滑剤供給ライン４３ｂを設けている。なお、４４は
圧縮空気供給開閉切換弁４１及びポンプ駆動用方向切換
弁４０から大気へ流出される圧縮空気による騒音を軽減
させるためのサイレンサである。
【００４９】この外部気液分離供給装置５は少なくとも
最初の使用時まではスピンドル２の数だけ形成されるも
のであり、圧縮空気供給開閉切換弁４１を開放側に切換
作動させることにより、圧縮空気供給ライン３５ｄを通
じて圧縮空気の外部への供給が開始されるように作動
し、一方、圧縮空気供給開閉切換弁４１を閉鎖側に切換
作動させることにより、圧縮空気供給ライン３５ｄから
の圧縮空気の供給が停止されるように作動し、またポン
プ駆動用方向切換弁４０が繰り返して切換作動されるこ
とにより潤滑剤供給ポンプ３９が液状潤滑剤供給ライン
４３ｂを通じて外部へ向け任意量の液状潤滑剤を供給す
るように作動するものである。
【００５０】上記のように形成した外部ミスト供給装置
４及び外部気液分離供給装置５と、スピンドル２との間
箇所はこれらを接続するための配管区域であり、ここに
形成される配管は各スピンドル２が内部ミスト発生方式
に対応しているか或いは外部ミスト供給方式に対応して
いかに基づいて適宜に変更されるものである。
【００５１】次に上記のように構成した本発明に係る多
軸工作機械を実際のワーク加工に使用する場合の一例に
ついて説明する。ワークの加工現場に最初に設置すると
きは、各スピンドル２はそれそれ別の外部気液分離供給
装置５と接続した状態となしておく。この際、各スピン
ドル９について、図１Ａ及び図２Ａに示すスピンドル２
の場合のように、外部気液分離供給装置５の圧縮空気供
給ライン３５ｄの端末を接続金具１７ａに接続させ、液
状潤滑剤供給ライン４３ｂの端末を接続金具１８ａに接
続させる。
【００５２】この状態の下で、各スピンドル２で実際に
ワークを加工し、各スピンドル２の刃具２３先端から噴
出される潤滑剤ミストの最適流量を測定する。この測定
は次のように行うのであって、即ち、ワークの加工中に
潤滑剤供給ポンプ３９のピストン３９ｃ、３９ｄの繰り
返し切換移動のタイミングを図示しない制御装置の調整
摘みの操作により適当に変化させることにより、各スピ
ンドル２毎にその刃具２３先端から噴出される潤滑剤ミ
ストの流量が最適となるように調整し、この調整が終了
したときの調整摘みの操作位置を読みとるようにする。
【００５３】調整摘みの操作位置の読みとり値から各ス
ピンドル２についての潤滑剤ミストの最適流量が把握さ
れるのであり、次にこの最適流量値から各スピンドル２
を外部ミスト供給方式に対応させるか内部ミスト発生方
式に対向させるかを決定するのである。この決定は、各
スピンドル２についてその最適流量値が一定程度より小
さいときは外部ミスト供給方式を選択し、逆に前記一定
程度以上であるときは内部ミスト供給方式を選択するよ
うに行う。
【００５４】そして、内部ミスト発生方式を選択された
スピンドル２については外部気液分離供給装置５との接
続をそのまま維持させるのであり、一方、外部ミスト供
給方式を選択されたスピンドル２については、取付部材
１８ｂを支持部材６から取り外してミスト発生装置２２
及びこれと一体状となされた内部筒部材２０とを後方へ
抜き取り、図２Ｂに示すように別の接続金具２８と盲栓
２９を取り付ける。
【００５５】この後、接続金具２７には図１に示すよう
に外部ミスト供給装置４のミスト供給ライン３７ａの末
端を接続させるのであり、このとき、外部ミスト供給方
式の選択されたスピンドル２が複数あるときは、図１に
示すように外部ミスト供給装置４のミスト供給ライン３
７ａを分岐させてこの分岐ラインｓをそれぞれのスピン
ドル２に対応した接続金具２７に接続する。
【００５６】また外部ミスト供給方式の選択されたスピ
ンドル２のそれぞれの潤滑剤ミストの最適流量が異なる
ときは単に外部ミスト供給装置４のミスト供給ライン３
７ａの分岐ラインｓを各スピンドル２の接続金具２７に
接続するだけでは各スピンドル２に最適な流量の潤滑剤
ミストを供給することはできないため、図１に示すよう
に各スピンドル２の最適流量値に基づいて、各スピンド
ル２に接続された各分岐ラインｓの途中に必要に応じて
流量制限手段４４としてのオリフィスを挿入するのであ
る。
【００５７】このオリフィス４４の通路断面積は理論計
算により決定しても或いは予め行った実験データなどに
よって決定してもよいものであり、好ましくは、１つの
スピンドル２の潤滑剤ミストの最適流量と、オリフィス
４４のサイズとの対応表を作成しておくようにする。な
お、オリフィス４４に代えて流量調整弁などを設けても
差し支えない。
【００５８】この後、外部ミスト供給装置４及び、各ス
ピンドル２の外部気液分離供給装置５を作動させるので
あり、これにより各スピンドル２の刃具２３先端から潤
滑剤ミストが最適流量で噴出されるものとなる。なお、
外部ミスト供給装置４のミスト供給タンク３０内のミス
ト圧力は圧縮空気供給源３４から供給される圧縮空気の
圧力を変化させるなどして任意に変更できるようになさ
れる。
【００５９】図３は上記実施例における支持部材６周辺
の変形例を示しており、即ち、スピンドル２が内部ミス
ト発生方式に対応させてある状態では、Ａに示すように
支持部材６に比較的大きな取付部材１８ｂを螺着してお
り、この取付部材１８ｂには液状潤滑材供給ライン１８
の接続される接続金具１８ａを螺着された小さな取付部
材１８ｃが螺着されると共に圧縮空気供給ライン１７の
接続される接続金具１７ａが螺着されている。そして、
小さな取付部材１８ｃに内側筒部材２０が挿入固定され
ている。一方、スピンドルが外部ミスト供給方式に対応
させてある状態では、図３Ｂに示すようにネジ孔ｎ１に
前記接続金具２７が装着される。
【００６０】図４は上記実施例における支持部材６周辺
の他の変形例を示しており、スピンドル２が内部ミスト
発生方式に対応させてある状態では、Ａに示すように支
持部材６に比較的大きな取付部材１８ｂをボルト４５を
介して螺着しており、その他の点は図３Ａに示すものと
実質的に変わりないものである。一方、スピンドルが外
部ミスト供給方式に対応させてある状態では、Ｂに示す
ように支持部材６に比較的大きな取付部材２８をボルト
４５を介して螺着され、この取付部材２８に接続金具２
７が螺着される。
【００６１】
【発明の効果】以上のように構成した本発明によれば次
のような効果が得られる。即ち、請求項１記載のものに
よれば、各スピンドルについて、ミスト発生装置及び、
このミスト発生装置を先部に固定された内側筒部材が外
側筒部材の固定状態を保持したままで後方へ抜き出せる
ように装設してあるため、実際の種々のワーク加工にお
いて各スピンドルから噴出される潤滑剤ミストの流量を
最適になす作業が簡易迅速且つ低コストで行えるものと
なる。
【００６２】請求項２に記載したものによれば、取付部
材のネジ固定を解除して取付部材にその後方への引き抜
き力を付与するという簡易な作業により、その取付部材
の対応するスピンドルを内部ミスト発生方式から外部ミ
スト供給方式に変更することができる。
【００６３】請求項３に記載したものによれば、各スピ
ンドルについて内部ミスト発生方式と外部ミスト供給方
式の間での方式の選択変更が簡便に行えるものとなる。
【００６４】請求項４に記載したものによれば、各スピ
ンドルを簡易迅速に内部ミスト発生方式と外部ミスト供
給方式の２方式のうちの任意な何れか対応させることが
でき、また各スピンドルと外部の供給装置との間の配管
が適当に形成されることにより、各スピンドルは実際の
種々の加工においてその選択した方式に対応した外部ミ
スト供給装置又は外部気液分離供給装置から潤滑剤ミス
トを供給されるものとなり、これらのことから、実際の
種々のワーク加工において各スピンドルから噴出される
潤滑剤ミストの流量を最適になす作業を簡易迅速且つ低
コストで行えるのである。
【００６５】請求項５に記載したものによれば、実際の
種々のワーク加工において、各スピンドル毎の潤滑剤ミ
ストの最適流量を外部気液分離供給装置により迅速且つ
正確に把握でき、このように把握された結果から各スピ
ンドルの対応すべき上記２方式のうちの何れかの方式を
迅速に決定できると共に各スピンドルをその決定された
方式に簡便迅速に対応させることができる。また外部ミ
スト供給方式に対応したスピンドルの潤滑剤ミストの流
量を流量制限手段によりさらに厳密に最適状態となすこ
とができる。これらのことから、実際の種々のワーク加
工において各スピンドルから噴出される潤滑剤ミストの
流量を最適になす作業を簡易迅速且つ低コストで行うこ
とができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る多軸工作機械の全体図である。
【図２】前記工作機械のスピンドルヘッドの一部を示す
側面視断面図である。
【図３】前記工作機械の各スピンドルの後側構造の変形
例を示す図である。
【図４】前記工作機械の各スピンドルの後側構造の他の
変形例を示す図である。
【符号の説明】 ２ スピンドル ２ｃ 中心孔 ３ｂ 支持フレーム ４ 外部ミスト供給装置 ５ 外部気液供給装置 １８ｂ 取付部材 １９ 外側筒部材 ２０ 内側筒部材 ２２ ミスト発生装置 ２３ 刃具 ４４ オリフィス（流量制限手段）

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 スピンドルヘッドは本体部フレームと、
    これの後側に形成された支持フレームとを備えたものと
    なし、本体部フレームに複数のスピンドルを前後向きの
    回転自在に並設させると共に、支持フレームには各スピ
    ンドルに対応するスピンドルの中心部へ挿入される連通
    手段を支持するための支持部材を取付け、該支持部材に
    対しスピンドルの中心孔に内挿させる外側筒部材を固定
    させ、且つこの外側筒部材の内方にはスピンドル内で潤
    滑剤ミストを発生するためのミスト発生装置及び、この
    ミスト発生装置を先部に固定された内側筒部材を、外側
    筒部材の固定状態を保持したままで後方への抜き出しが
    可能となるように装設し、この装設状態の下ではミスト
    発生装置がスピンドルの外方から外側筒部材及び内側筒
    部材を通じて圧縮空気及び液状潤滑剤を別々に供給され
    て潤滑剤ミストを発生し、このミストがスピンドル先端
    に固定された刃具の先端から流出する状態となり、一
    方、前記ミスト発生装置及び内側筒部材が外側筒部材か
    ら後方へ抜き出された状態の下では、外側筒部材を通じ
    てスピンドルの外方からその内方へ潤滑剤ミストが供給
    されて、このミストがスピンドル先端に固定された刃具
    の先端から流出する状態となる構成を特徴とする多軸工
    作機械。
  2. 【請求項２】 外側筒部材の後端部を支持部材を介して
    支持フレームに支持させ、この支持部材に内側筒部材の
    後端を結合された取付部材をネジ固定させており、この
    取付部材を支持部材から取り外した状態の下で取付部材
    に後方への引き抜き力を付与することにより、ミスト発
    生装置及び内側筒部材が外側筒部材やスピンドルとの相
    対変位を規制されることなく後方へ抜き出されることを
    特徴とする請求項１記載の多軸工作機械。
  3. 【請求項３】 スピンドルヘッドは本体部フレームと、
    これの後側に形成された支持フレームとを備えたものと
    なし、本体部フレームに複数のスピンドルを前後向きの
    回転自在に並設させると共に、支持フレームには各スピ
    ンドルに対応するスピンドルの中心部へ挿入される連通
    手段を支持するための支持部材を取付け、該支持部材に
    対しスピンドルの中心孔に内挿させる外側筒部材を固定
    させるものとなし、且つこれら外側筒部材の幾つかは、
    その内方に潤滑剤ミストを発生するためのミスト発生装
    置及び、このミスト発生装置を先部に固定された内側筒
    部材を、外側筒部材の固定状態を保持したままで後方へ
    の抜き出しが可能となるように装設させたものとなし、
    この装設状態の下ではミスト発生装置がスピンドルの外
    方から外側筒部材及び内側筒部材を通じて圧縮空気及び
    液状潤滑剤を別々に供給されて潤滑剤ミストを発生し、
    このミストがスピンドル先端に固定された刃具の先端か
    ら流出する状態となり、これに対し他のものでは、外側
    筒部材内へ外方からの潤滑剤ミストが供給されて、この
    ミストがスピンドル先端に固定された刃具の先端から流
    出する状態となる構成を備えたことを特徴とする多軸工
    作機械。
  4. 【請求項４】 外側筒部材の内方にミスト発生装置を備
    えていないものには潤滑剤ミストを外方から供給するた
    めの外部ミスト供給装置を設け、一方、ミスト発生装置
    を先部に固定された内側筒部材を備えたものには液状潤
    滑剤と圧縮空気とを別々に供給するための外部気液分離
    供給装置を設け、これら夫々れの供給装置と、複数のス
    ピンドルとを配管を介して選択的に接続させる構成とな
    したことを特徴とする請求項３記載の多軸工作機械。
  5. 【請求項５】 請求項３又は４記載の多軸工作機械にお
    ける各スピンドルから流出される潤滑剤ミストの流量を
    最適化する際、先ず全てのスピンドルを内部ミスト発生
    方式の選択された状態となし、この状態の下で各スピン
    ドルにその対応する外部気液分離供給装置で最適量の潤
    滑剤ミストを供給し、このとき供給された液状潤滑剤の
    量を各スピンドル毎に測定し、この測定値に基づいて各
    スピンドルを何れの方式にするかを決定し、さらに外部
    ミスト供給方式となされる各スピンドルについては単一
    の外部ミスト供給装置から潤滑剤ミストを管路を通じて
    供給すると共に各スピンドルに最適量の潤滑剤ミストが
    供給されるように管路途中に流量制限手段を介在させる
    ように実施することを特徴とする多軸工作機械における
    各スピンドルの潤滑剤ミスト流量の最適化方法。
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