JP3580675B2 - 研削工具の洗浄装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転主軸に装着した研削工具の砥石面を洗浄するための研削工具の洗浄装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
研削工具の砥石面(作業面)は、磨耗による平滑化や目詰まりに起因した切れ味の低下を生じるので、ドレッシングや洗浄により所望時期に砥石面の調整を行う必要がある。従来、研削工具の砥石面をドレッシングする際には、例えば特開昭63−283860号公報に開示されるドレッシング方法のように、ドレッサやスティックを専用のアクチュエータにより駆動して砥石面に押付け、必要に応じてクーラントを砥石面に向けて吐出させつつ行っていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来のドレッシング方法では、ドレッサの駆動に専用のアクチュエータを使用するので、研削盤の構造や制御が複雑になる傾向があった。また、マシニングセンタ、フライス盤、中ぐり盤等の、研削以外の機能を有する工作機械の回転主軸に研削工具を取付けて使用する場合には、それら工作機械の通常のクーラントノズルが主軸側からワーク側へクーラントを吐出するように方向付けられているがために、特にドレッシング又は洗浄しようとする砥石面が研削工具の軸方向先端面である場合に、クーラントをその砥石面に吹付けることは困難であった。この場合、特開昭63−283860号公報に開示されるように、専用のクーラントノズルを別途設置することが考えられるが、そのようなクーラントノズルの配置は、工具の自動交換時に障害となったり、研削工具以外の工具を使用する際に対象ワークやその取付治具に干渉したりする危惧があった。
【0004】
したがって本発明の目的は、研削盤への適用は言うまでもなく、研削以外の機能を有する工作機械の回転主軸に研削工具を取付けて使用する場合にも、工具交換時や他の工具による加工時に障害となることなく、研削工具の所望の砥石面に洗浄液を吹付けることができ、しかも構造及び制御が簡単な研削工具の洗浄装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載の本発明は、回転主軸に装着した研削工具の砥石面を洗浄する研削工具の洗浄装置において、研削工具の砥石面に向けて洗浄液を噴出する作用位置と作用位置から離隔した非作用位置との間で移動可能な洗浄ノズルと、洗浄ノズルに洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、洗浄液供給手段により洗浄ノズルに供給される洗浄液の圧力を用いて、洗浄ノズルを非作用位置から作用位置へ移動させるノズル前進手段と、洗浄液供給手段による洗浄ノズルへの洗浄液の供給停止に連動して、弾性復元力により洗浄ノズルを作用位置から非作用位置へ移動させるノズル後退手段と、を具備した研削工具の洗浄装置を提供する。
【0006】
さらに、請求項2に記載の本発明は、回転主軸に装着した研削工具の砥石面を洗浄する研削工具の洗浄装置において、研削工具の砥石面に向けて洗浄液を噴出する作用位置と作用位置から離隔した非作用位置との間で移動可能な洗浄ノズルと、洗浄ノズルに洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、洗浄液供給手段により洗浄ノズルに供給される洗浄液の圧力を用いて、洗浄ノズルを非作用位置から作用位置へ移動させるノズル前進手段と、洗浄液供給手段による洗浄ノズルへの洗浄液の供給停止に連動して、洗浄液の圧力を用いて洗浄ノズルを作用位置から非作用位置へ移動させるノズル後退手段と、を具備したことを特徴とする研削工具の洗浄装置を提供する。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明をその好適な実施の形態に基づき詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態による研削工具洗浄装置10を概略で示す。洗浄装置10は、工作機械の主軸頭12の回転主軸14に装着された研削工具16の、特に軸方向先端面の砥石面18を洗浄するものである。洗浄装置10は、当該工作機械の例えば主軸頭12に固定的に設置される直動形のアクチュエータ20と、アクチュエータ20の駆動により、研削工具16の砥石面18に向けて洗浄液を噴出する作用位置(図1参照)と研削工具16から回転主軸14側へ離隔した非作用位置(図2参照)との間で往復直線移動可能な洗浄ノズル22とを備える。
【0008】
図2に示すようにアクチュエータ20は、単動油圧シリンダの構成を有し、シリンダチューブ24と、パッキン26を介してシリンダチューブ24の内周面沿いに軸方向へ液密式に摺動する環状のピストン28と、ピストン28から軸方向へ一体的に延設され、シリンダチューブ24の軸方向一端壁30から液密式摺動可能に外方へ延出する中空のピストンロッド32と、ピストンロッド32を取巻いてピストン28とシリンダチューブ24の端壁30との間に配置され、ピストン28を引込み位置(図2参照)へ付勢するばね34とを具備して構成される。ピストン28の中心開口36とピストンロッド32の中心貫通孔38とは、互いに液体流通可能に連通する。
【0009】
アクチュエータ20のシリンダチューブ24の端壁30から外方へ延出するピストンロッド32の先端は、ノズルヘッド40に固定的に連結される。ノズルヘッド40には、ピストンロッド32の中心貫通孔38に液体流通可能に連通する直線貫通路42と、貫通路42の中途から分岐して他方向に開口する分岐路44とが形成される。貫通路42のピストンロッド32の反対側の開口端には、流量調整弁46が軸方向移動可能に設置され、また分岐路44の開口端には洗浄ノズル22が固定される。流量調整弁46は、貫通路42の壁面における分岐路44の開口面積を変化させることにより、ピストンロッド32の中心貫通孔38から貫通路42を経て分岐路44に流れる洗浄液の流量を調整する。貫通路42と分岐路44との成す角度αは、後述するように、洗浄ノズル22が作用位置にあるときに、研削工具16の砥石面18に洗浄液を正確に吹き付けることができる範囲で鋭角に設定される。
【0010】
さらにアクチュエータ20は、シリンダチューブ24の軸方向他端壁48から延長される管路50と、管路50に設置される適当なポンプ52とを介して、洗浄液タンク54に液体流通可能に接続される(図1参照)。
上記構成を有する研削工具洗浄装置10の作用を以下に説明する。
【0011】
多数のワークWの連続的研削工程の所望時期に、研削工具16をワークWから離隔して、砥石面18に対し以下の洗浄工程を実施する。まずポンプ52を作動させ、洗浄液タンク54から洗浄液をアクチュエータ20に供給する。洗浄液タンク54から汲み上げられた洗浄液は、管路50を介してシリンダチューブ24の端壁48とピストン28との間の室に導入され、ばね34の付勢に抗してピストン28を図2における右方へ押圧する。その結果、洗浄液の圧力により、ピストンロッド32先端のノズルヘッド40に固定された洗浄ノズル22が、図2に示す非作用位置から図1に示す作用位置へと前進する。アクチュエータ20に供給された洗浄液は同時に、流量調整弁46を所望の開放位置に置くことにより、ピストンロッド32の中心貫通孔38からノズルヘッド40の貫通路42を経て分岐路44に流れ、洗浄ノズル22から研削工具16の砥石面18に向かって噴出する。
【0012】
このようにして洗浄ノズル22から噴出した洗浄液により、好ましくは主軸14を回転した状態で、研削工具16の砥石面18の洗浄が行われる。洗浄工程を終える際には、ポンプ52の作動を休止して洗浄液の供給を停止すれば、それに連動して、アクチュエータ20のばね34の付勢によりピストン28が図2における左方へ押圧され、その結果、ピストンロッド32先端のノズルヘッド40に固定された洗浄ノズル22が、図1に示す作用位置から図2に示す非作用位置へと後退する。非作用位置では、ノズルヘッド40及び洗浄ノズル22は研削工具16から回転主軸14側へ離隔配置されるので、工具交換時や他の工具による加工時に干渉、障害となることが回避される。
【0013】
このように洗浄装置10は、洗浄ノズル22への洗浄液の供給路の中途に配置した簡単な構造のアクチュエータ20を用いて、洗浄液の供給圧力とばね圧力との大小関係に基づき、洗浄液の供給開始及び供給停止に連動して洗浄ノズル22を非作用位置と作用位置との間で移動できる構成としたから、ノズル移動専用のアクチュエータを必要とせず、洗浄装置の構造及び洗浄工程の制御が極めて容易となる利点を有する。なお洗浄装置10は、マシニングセンタ、フライス盤、中ぐり盤等の研削以外の機能を有する工作機械の回転主軸に研削工具を取付けて使用する場合に、上述したように工具交換時や他の工具による加工時に洗浄ノズル22が干渉、障害となることを回避できるので、特に有利な効果を奏する。しかし、本発明の洗浄装置を円筒研削盤や平面研削盤等の研削専用機械にも適用できることは言うまでもない。
【0014】
洗浄装置10では、洗浄液として、当該工作機械で使用されているクーラントを流用することが好ましい。この場合、図1でポンプ52とアクチュエータ20との間の管路50に切換弁(図示せず)を配設すれば、洗浄工程と研削工程とでクーラントを洗浄ノズル22と通常のクーラントノズル(図示せず)とに選択的に切換えて供給することができる。このような構成によれば、洗浄装置10の専用のポンプ及び洗浄液タンクを省略でき、装置構造をさらに簡略化できるので有利である。
【0015】
また図2に示すように、洗浄装置10は、洗浄対象の研削工具の軸方向寸法や径方向寸法の変化に対応して、研削工具に対する洗浄ノズル22の作用位置を適宜調節するための位置調節機構56をさらに備えることができる。位置調節機構56は、アクチュエータ20のシリンダチューブ24の側面に固定されたスリーブ58と、一端でノズルヘッド40に固定されてスリーブ58に軸方向移動可能に受容されるロッド60と、ロッド60の他端に着脱可能に取着されるストッパ62とから構成される。ストッパ62は、止めねじ64によりロッド60の所望位置に固定できる。ストッパ62の位置決めを行うために、止めねじ64に係合可能な複数のノッチ66をロッド60の所望位置に設けることもできる。
【0016】
位置調節機構56によれば、前述したように洗浄液の供給圧力により洗浄ノズル22が非作用位置から作用位置へ移動するに伴い、ロッド60がスリーブ58内を移動する。そして最終的にストッパ62がスリーブ58の軸方向端面に当接された位置で、洗浄ノズル22の移動が強制的に停止され、その位置が洗浄ノズル22の作用位置となる。したがって、洗浄対象の研削工具の軸方向寸法や径方向寸法の変化に対応して、洗浄ノズル22が砥石面の最適箇所に洗浄液を噴出できる位置に配置されるように、予めロッド60上でのストッパ62の位置を設定しておくことにより、作用位置が最適化されるのである。
【0017】
図3は、本発明の他の実施形態による研削工具洗浄装置70を概略で示す。洗浄装置70は、図1の洗浄装置10と同様に、工作機械の回転主軸に装着された研削工具の特に軸方向先端面の砥石面を洗浄するものである。洗浄装置70は、当該工作機械の例えば主軸頭に固定的に設置される直動形のアクチュエータ72と、アクチュエータ72の駆動により、研削工具の砥石面に向けて洗浄液を噴出する作用位置(図3参照)と、研削工具から回転主軸側へ離隔した非作用位置との間で往復直線移動可能な洗浄ノズル74とを備える。
【0018】
アクチュエータ72は、複動油圧シリンダの構成を有し、シリンダチューブ76と、パッキンを介してシリンダチューブ76の内周面沿いに軸方向へ液密式に摺動する環状のピストン78と、ピストン78から軸方向へ一体的に延設され、シリンダチューブ76の軸方向一端壁80から液密式摺動可能に外方へ延出する中空のピストンロッド82とを具備して構成される。ピストン78、ピストンロッド82、ピストンロッド82先端に固定されるノズルヘッド84及び洗浄ノズル74の構成は、図1のアクチュエータ20のピストン28、ピストンロッド32、ノズルヘッド40及び洗浄ノズル22の構成と実質的に同一であるので、説明を省略する。
【0019】
さらにアクチュエータ72は、シリンダチューブ76の軸方向他端壁86から延長される第1管路88と、シリンダチューブ76の端壁80近傍の側壁から延長される第2管路90と、両管路88、90に接続される方向切換弁92と、方向切換弁92のPポートに接続されるポンプ94を設置した供給管路96と、方向切換弁92のRポートに接続される排出管路98とを介して、洗浄液タンク100に液体流通可能に接続される。
【0020】
上記構成を有する研削工具洗浄装置70は、図1の洗浄装置10の単動式アクチュエータ20に代えて複動式アクチュエータ72を採用し、方向切換弁92を適宜切換えることにより、アクチュエータ72のピストン78のいずれかの側に供給される洗浄液の圧力の作用によって、洗浄ノズル74を作用位置と非作用位置との間で移動するように構成されたものである。したがって洗浄装置70においては、方向切換弁92の切換えによる洗浄ノズル74への洗浄液の供給開始に連動して、洗浄ノズル74が非作用位置から作用位置へ前進し、洗浄液が洗浄ノズル74から研削工具の砥石面に噴出される。また、方向切換弁92の切換えによる洗浄ノズル74への洗浄液の供給停止、つまりアクチュエータ72のピストン78の背圧側への供給液の供給開始に連動して、洗浄ノズル74が作用位置から非作用位置へと後退する。
【0021】
このように洗浄装置70によっても、洗浄ノズル74への洗浄液の供給路の中途に配置した簡単な構造のアクチュエータ72を用いて、洗浄液の供給開始及び供給停止に連動して洗浄ノズル74を非作用位置と作用位置との間で移動できる構成としたから、ノズル移動専用のアクチュエータを必要とせず、洗浄装置の構造及び洗浄工程の制御が極めて容易となる利点を有する。しかも洗浄装置70では、アクチュエータ72のピストン78にばね圧力が負荷されないので、洗浄ノズル74を非作用位置から作用位置へさらに迅速に移動させることができる。また、ポンプ94と方向切換弁92との間の供給管路96にさらに切換弁(図示せず)を配設することにより、洗浄液として当該工作機械で使用されているクーラントを流用することもできる。
【0022】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は、洗浄ノズルへの洗浄液の供給開始及び供給停止に連動して、洗浄ノズルを非作用位置と作用位置との間で移動できる構成としたから、ノズル移動専用のアクチュエータを必要とせず、洗浄装置の構造及び洗浄工程の制御が極めて容易となる。特に、マシニングセンタ等の研削以外の機能を有する工作機械の回転主軸に研削工具を取付けて使用する場合に、洗浄工程を終了した洗浄ノズルが、工具交換時や他の工具による加工時に干渉、障害となることが効果的に回避される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による研削工具の洗浄装置を、それを設置した工作機械の主軸頭と共に示す概略正面図である。
【図2】図1の洗浄装置のアクチュエータの断面図である。
【図3】本発明の他の実施形態による研削工具の洗浄装置の部分断面概略正面図である。
【符号の説明】
12…主軸頭
14…回転主軸
16…研削工具
18…砥石面
20、72…アクチュエータ
22、74…洗浄ノズル
24、76…シリンダチューブ
28、78…ピストン
32、82…ピストンロッド
34…ばね
40、84…ノズルヘッド
46…流量調整弁
50…管路
52、94…ポンプ
54、100…洗浄液タンク
56…位置調節機構
92…方向切換弁
Claims (2)
- 回転主軸に装着した研削工具の砥石面を洗浄する研削工具の洗浄装置において、
前記研削工具の前記砥石面に向けて洗浄液を噴出する作用位置と該作用位置から離隔した非作用位置との間で移動可能な洗浄ノズルと、
前記洗浄ノズルに洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、
前記洗浄液供給手段により前記洗浄ノズルに供給される洗浄液の圧力を用いて、該洗浄ノズルを前記非作用位置から前記作用位置へ移動させるノズル前進手段と、
前記洗浄液供給手段による前記洗浄ノズルへの洗浄液の供給停止に連動して、弾性復元力により該洗浄ノズルを前記作用位置から前記非作用位置へ移動させるノズル後退手段と、
を具備したことを特徴とする研削工具の洗浄装置。 - 回転主軸に装着した研削工具の砥石面を洗浄する研削工具の洗浄装置において、
前記研削工具の前記砥石面に向けて洗浄液を噴出する作用位置と該作用位置から離隔した非作用位置との間で移動可能な洗浄ノズルと、
前記洗浄ノズルに洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、
前記洗浄液供給手段により前記洗浄ノズルに供給される洗浄液の圧力を用いて、該洗浄ノズルを前記非作用位置から前記作用位置へ移動させるノズル前進手段と、
前記洗浄液供給手段による前記洗浄ノズルへの洗浄液の供給停止に連動して、洗浄液の圧力を用いて該洗浄ノズルを前記作用位置から前記非作用位置へ移動させるノズル後退手段と、
を具備したことを特徴とする研削工具の洗浄装置。
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