JP4532633B2 - 切削加工システム - Google Patents
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- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワーク又は刃具に対して潤滑剤を噴霧する切削加工システムの改良に関し、更に詳しくは、大がかりな装備を必要とすることなく（安価で、かつ、省スペースな装備で）刃具の折損検出をも一緒に行うことができる有用な切削加工システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、斯かる切削加工の折損検出器としては、図９乃至図１０に示すものが従来例として周知である。この従来の折損検出器は、検出対象物の切削工具に対して直角方向の同一線上にインパクトジェットセンサ１０とエミッタ１１とを配置し、インパクトジェットセンサ１０とエミッタ１１との間に切削工具を設置させて刃具１ａの折損を検出している。
【０００３】
具体的には、インパクトジェットセンサ１０に略０．０７ＭＰａの圧力を供給して圧縮空気（圧力エア）をオリフィス１０ａから噴出させると共に、斯かる圧縮空気の一部がオリフィス１０ｃを通過することにより空気流量を減少せしめてオリフィス１０ｂから噴出させている。
【０００４】
一方、エミッタ１１には、略０．１２ＭＰａの圧縮空気（圧力エア）を供給してインパクトジェットセンサ１０に向けて圧縮空気を噴出させることにより、切削工具がある場合（折損していない場合）は、図９(ｂ)に示すように、エミッタ１１から噴出する圧縮空気が刃具（ドリル）１ａに遮られてインパクトジェットセンサ１０に作用できないため、オリフィス１０ａから噴出する圧縮空気がオリフィス１０ｂを塞ぎ、同インパクトジェットセンサ１０の出力ポートに背圧として出力し、この背圧を圧力スイッチ１２（図１０参照）で検出することで、外部へ刃具が破損していない旨の信号として出力している。
【０００５】
また、インパクトジェットセンサ１０とエミッタ１１との間に切削工具がない場合（折損した場合）は、図９(ａ)に示すように、エミッタ１１から噴出する圧縮空気がインパクトジェットセンサ１０に作用するため、オリフィス１０ａから噴出する圧縮空気がエミッタ１１からの圧縮空気によりオリフィス１０ｂを塞ぐことができず、インパクトジェットセンサ１０の出力ポートに出力されることがない。
【０００６】
尚、図１０は、斯かるインパクトジェットセンサ１０とエミッタ１１とに圧縮空気を供給するための回路図であり、図中１３はエアフィルタ、１４はエアレギュレータ（０．５〜１ｋｇ／ｃｍ2 ）、１５はダイヤフラムアンプリファイヤ、１６はエアレギュレータである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の折損検出器にあっては、切削工具への給油手段がないため、上述の構成とは全く別にノズル等の噴霧手段を用意しなければならないといった問題があり、また、切削加工機械のように悪環境、悪条件下で折損検出器の設置要求があっても、設置の難しさや設置スペースが少ないため、実際に設置できるのは希であるというのが現状である。
【０００８】
而して、近年にあっては、この現状に反し、切削加工システムの無人化を実現すべく折損検出器との併設が要望されている。
【０００９】
本発明はこのような従来の問題点及び要望に鑑みてなされたもので、大がかりな装備を必要とすることなく（安価で、かつ、省スペースな装備で）刃具の折損検出をも一緒に行うことができる有用な切削加工システムを提供することを目的としたものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述の如き従来の問題点を解決し、所期の目的を達成するため本発明の要旨とする構成は、スピンドルの移動方向と直交する同一線上に互いに対向してなる折損検出用のエミッタ側オリフィス及び検出側オリフィスと、吹き付け角度調整自在に配設された少なくとも一以上のエアブロー兼用の潤滑剤噴霧ノズルと、前記エミッタ側オリフィスに連通する折損検出用供給ポートと、前記検出側オリフィスに連通する検出ポートと、一端側が前記折損検出用供給ポートに連通し他端側が前記検出側オリフィス及び検出ポートに連通する送給路と、該送給路の圧力及び供給量を調整するメタリングオリフィスとを一体ブロックにに備えてなる切削加工システムに存する。
【００１１】
また、前記一体ブロックは、必要に応じ切削工具のスピンドル側に摺動自在に付設させても良い。
【００１２】
このように構成される本発明の切削加工システムは、切削工具の折損検出用噴出ノズルとエアブロー兼用の潤滑剤噴霧ノズルとを同一部材及び／又は同一場所に設置してなることによって、スペース効率を高め得ることとなる。
【００１３】
また、スピンドルの移動方向と直交する同一線上に互いに対向してなる折損検出用のエミッタ側オリフィス及び検出側オリフィスと、吹き付け角度調整自在に配設された少なくとも一以上のエアブロー兼用の潤滑剤噴霧ノズルと、前記エミッタ側オリフィスに連通する折損検出用供給ポートと、前記検出側オリフィスに連通する検出ポートと、一端側が前記折損検出用供給ポートに連通し他端側が前記検出側オリフィス及び検出ポートに連通する送給路と、該送給路の圧力及び供給量を調整するメタリングオリフィスとを一体ブロックに備えてなることによって、切削工具の折損検出位置では、折損検出用供給ポートから清浄で調圧された圧縮空気（圧力エア）を供給し、その一部はエミッタ側オリフィスから検出側オリフィスへ向けて噴出し、他方はメタリングオリフィスを通過して圧力及び量を減少し検出側オリフィスからエミッタ側オリフィス方向に噴出することとなる。
【００１４】
この時、切削工具が正常な場合（切削工具が折損していない場合）は、両オリフィスから噴出する気流は切削工具により分離されて干渉されないため、検出ポートに設置された圧力スイッチの圧力が上昇せず、ＯＦＦ状態となる。
【００１５】
そして、切削加工に入った時、噴霧方向が可変できるエアブロー兼用の潤滑剤噴霧ノズルから潤滑剤を含んだ圧縮空気（圧力エア）を噴霧し潤滑を行う。可変できるノズルは予め切削対象物の形状により、最良の位置にセットしておくが、切削加工が終了し、スピンドルが上昇行程に入った時は潤滑剤を含まない圧縮空気でエアブローを行い、切粉等を吹き飛ばし切削対象物を清掃することとなる。
【００１６】
これに対し切削工具が折損した場合は、エミッタ側からの圧縮気流が検出用オリフィスを塞ぐような働きをなし、検出用オリフィスに背圧が発生して圧力スイッチをＯＮにし切削工具が折損したことを機械の制御部分（図示せず）に入力し機械を止めることとなる。
【００１７】
また、前記一体ブロックを、切削工具のスピンドル側に摺動自在に付設させることによって、折損検出時には、例えば、アクチュエータを介して一体ブロックを検出位置まで下降させることにより、刃具の折損検出を円滑に行ない得ると共に、切削加工を行う際は、アクチュエータで一体ブロックを上昇させることにより、加工作業に邪魔にならない位置にまで上昇し得ることとなる。
【００１８】
尚、上昇させた位置では、検出オリフィスと一体加工されたエアブロー兼用の潤滑剤噴霧ノズルから切削工具の刃具先端及び切削目的物（以下、単にワークという）に潤滑剤或いはエアブローを選択的に吹き付け得ることとなる。因に、折損検出位置は、使用する切削工具の種類によって異なるため、予め検出位置を決めておく必要があることは云うまでもない。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る切削加工システムの第１実施例を図１乃至図４を参照しながら説明する。尚、理解を容易にするため、前述した従来例と同一部分は同一符号で示し、構成の異なる処のみを新たな番号を付して以下に説明する。
【００２０】
図中Ａは、本発明に係る切削加工システムであり、この切削加工システムは、図１に示すように、垂直方向に摺動自在に配置された切削工具のスピンドル１と、該スピンドル１の下位に設置された一体ブロック２とを備えている。
【００２１】
スピンドル１は、先端側に刃具１ａを突設しており、切削対象物Ｂに対して近接、離間自在に摺動するものである。
【００２２】
一体ブロック２は、平面コ字状を呈しており、対向する側壁２ａ，２ａに折損検出手段３と潤滑剤噴霧手段４とが組み付けられている。
【００２３】
折損検出手段３は、前記スピンドル１の移動方向（上下方向）と直交する方向、すなわち、前記側壁２ａ，２ａに対向配置（同一線上）に組み付けられたエミッタ側オリフィス３ａ及び検出側オリフィス３ｂと、エミッタ側オリフィス３ａに連通する折損検出用供給ポート３ｃと、検出側オリフィス３ｂに連通する検出ポート３ｄとを備えている。
【００２４】
また、対向する両オリフィス３ａ，３ｂは、図４に示すように、一体ブロック２内に配設された送給路３ｅを介して連通されている。この送給路３ｅは、一端側が前記折損検出用供給ポート３ｃに開放され他端側が前記検出側オリフィス３ｂ及び検出ポート３ｄに望むものであり、折損検出用供給ポート３ｃから供給される圧縮空気（圧力エア）を検出側オリフィス３ｂにも分岐すべく連通されている。
【００２５】
更に、斯かる送給路３ｅの所定位置には、メタリングオリフィス３ｆが穿孔されている。このメタリングオリフィス３ｆは、検出側オリフィス３ｂの上流側に形成されており、同送給路３ｅ内における圧縮空気の圧力及び供給量を調整するものである。
【００２６】
また、前記折損検出用供給ポート３ｃには、空気圧調整ユニット５が連結されている（図１参照）。この空気圧調整ユニット５は、空気源６からの圧縮空気（圧力エア）をフィルタ５ａ／レギュレータ５ｂを通過させて空気の濾過と圧力調整を行うものである。
【００２７】
換言すれば、このフィルタ５ａ／レギュレータ５ｂは、エアの濾過供給と圧力調整をなすもので、インポートから供給される清浄な圧力エアを適宜圧力（ＭＰａ）に調圧するものであり、下流側で２ポート電磁弁等の空気切換弁５ｃにより方向制御されて折損検出用供給ポート３ｃに所定の圧力エアを供給するものである。
【００２８】
更に、検出ポート３ｄには、圧力スイッチ（背圧センサ）３ｇが接続されており、エミッタ側オリフィス３ａからの圧縮空気により発生する背圧を検出することにより、ＯＮ／ＯＦＦの電気的信号を出すものである。
【００２９】
他方、潤滑剤噴霧手段４は、前記側壁２ａ，２ａにそれぞれ吹き付け角度調整自在に配設された一対のエアブロー兼潤滑剤噴霧ノズル４ａ，４ａと、該潤滑剤噴霧ノズル４ａ，４ａに連通されたエアブロー／潤滑剤用の供給ポート４ｂと、該供給ボート４ｂに油霧を供給する噴霧潤滑ユニット４ｃとを備えている。
【００３０】
潤滑剤噴霧ノズル４ａ，４ａは、切削対象物Ｂに応じて切削位置が異なるため、吹き付け角度が自由に可変できるように付設されている。
【００３１】
噴霧潤滑ユニット４ｃは、圧縮空気を発生させるコンプレッサー（図示せず）と、圧縮空気を清浄化するエアーフィルタ４ｃ1 と、圧力を調整するレギュレータ４ｃ2 と、油を供給する油供給機構４ｃ3 とを備えている。
【００３２】
油供給機構４ｃ3 は、供給される切削油を霧化するものであり、例えば、切削油４ｃ4 を貯留する油槽４ｃ5 と、前記潤滑剤噴霧ノズル４ａ，４ａに切削油を供給するプランジャポンプ４ｃ6 と、潤滑剤噴霧ノズル４ａ，４ａと連通する圧力エアの供給管路４ｃ7 と、該供給管路４ｃ7 から分岐し、該プランジャポンプ４ｃ6 を駆動するための圧縮空気を導く分岐管路４ｃ8 及びパイロット式電磁弁４ｃ9 等から構成される。
【００３３】
このように構成される本実施例の切削加工システムは、予め切削工具に応じて折損検出位置を調整した後、折損検出用供給ポート３ｃに清浄で調圧された圧縮空気を供給することによって、その一部はエミッタ側オリフィス３ａから検出側オリフィス３ｂへ向けて勢い良く噴出する一方、メタリングオリフィス３ｆを通過して圧力及び量を減少された圧縮空気が検出側オリフィス３ｂからエミッタ側オリフィス３ａに方向に噴出するため、切削工具が正常な場合（切削工具が折損していない場合）は、図１に示すように、両オリフィス３ａ，３ｂから噴出する気流は切削工具により分離されて干渉されないため、検出ポート３ｄに設置された圧力スイッチ３ｇの圧力が上昇せず、ＯＦＦ状態となる。
【００３４】
次いで、切削加工時では、図３に示すように、噴霧方向が可変できるエアブロー兼用の潤滑剤噴霧ノズル４ａ，４ａから潤滑剤を含んだ圧縮空気（圧力エア）を噴霧しながら潤滑を行い、然る後、切削加工が終了し、スピンドル１が上昇行程に入った時に、今度は同ノズル４ａ，４ａから潤滑剤を含まない圧縮空気のみでエアブローを行い、切粉等を吹き飛ばし切削対象物Ｂを綺麗に清掃する。
【００３５】
また、切削加工中に刃具１ａが折損した場合は、図２に示すように、エミッタ側オリフィス３ａからの圧縮気流が検出用オリフィス３ｂに直接的に届いて同オリフィス３ｂを塞ぎ、検出用オリフィス３ｂに背圧を発生せしめて圧力スイッチ３ｇをＯＮ操作するため、切削工具が折損したことを機械の制御部分（図示せず）に入力し機械を自動的に止めることができるのである。
【００３６】
次に、本発明の切削加工システムの第２実施例について図５乃至図８を参照しながら説明する。尚、理解を容易にするため、前述した第１実施例と同一部分は同一符号で示し、構成の異なる処のみを新たな番号を付して以下に説明する。
【００３７】
図５は、前述した折損検出手段３と潤滑剤噴霧手段４とを有する一体ブロック２をスライドアーム７ａを有するアクチュエータ７を介してスピンドル１側に摺動自在に組み付けている。
【００３８】
従って、刃具１ａの折損検出をする場合は、図５に示すように、アクチュエータ７でスライドアーム７ａを伸ばし一体ブロック２を検出位置まで下降させることにより実行でき、次いで、切削加工を行う場合は、スライドアーム７ａを縮めて一体ブロック２を上昇させ、加工時、邪魔にならない位置にまで変位させることができる（図７参照）。
【００３９】
そして、斯かる上昇させた位置で、検出側オリフィス３ｂと一体加工されたエアブロー兼用の潤滑剤噴霧ノズル４ａ，４ａから刃具１ａ及びワークに向けて潤滑剤或いはエアブローを吹き付けることができるのである。
【００４０】
因に、折損検出位置は、第１実施例と同様、使用する切削工具の種類により異なるため、予め検出位置を決めておく必要があることは云うまでもない。
【００４１】
尚、本発明の切削加工方法及びその切削複合装置は、本実施例に限定されることなく、本発明の目的の範囲内で自由に設計変更し得るものであり、本発明はそれらの全てを包摂するものである。
【００４２】
【発明の効果】
このように構成される本発明の切削加工システムでは、切削工具の折損検出用噴出ノズルとエアブロー兼用の潤滑剤噴霧ノズルとを同一部材及び／又は同一場所に設置してなることによって、スペース効率を高めることができるといった効果を奏するものである。
【００４３】
また、スピンドルの移動方向と直交する同一線上に互いに対向してなる折損検出用のエミッタ側オリフィス及び検出側オリフィスと、吹き付け角度調整自在に配設された少なくとも一以上のエアブロー兼用の潤滑剤噴霧ノズルと、前記エミッタ側オリフィスに連通する折損検出用供給ポートと、前記検出側オリフィスに連通する検出ポートと、一端側が前記折損検出用供給ポートに連通し他端側が前記検出側オリフィス及び検出ポートに連通する送給路と、該送給路の圧力及び供給量を調整するメタリングオリフィスとを一体ブロックに備えてなることによって、切削工具の折損検出位置では、折損検出用供給ポートから清浄で調圧された圧縮空気（圧力エア）を供給するだけで、その一部はエミッタ側オリフィスから検出側オリフィスへ向けて噴出し、他方はメタリングオリフィスを通過して圧力及び量を減少し検出側オリフィスからエミッタ側オリフィス方向に噴出するが、この時、切削工具が正常な場合（切削工具が折損していない場合）は、両オリフィスから噴出する気流は切削工具により遮られて干渉されないため、検出ポートに設置された圧力スイッチの圧力が上昇せずＯＦＦ状態となり、次いで、切削加工時には、噴霧方向が可変できるエアブロー兼用の潤滑剤噴霧ノズルから潤滑剤を含んだ圧縮空気を噴霧して潤滑を行い、切削加工が終了した後（スピンドルが上昇行程に入った時）は潤滑剤を含まない圧縮空気（圧力エア）でエアブローを行い、切粉等を吹き飛ばし切削対象物を清掃することができると共に、切削工具が折損した場合は、エミッタ側からの圧縮気流が検出用オリフィスを塞ぎ検出用オリフィスに背圧を発生せしめて圧力スイッチをＯＮにし、切削工具が折損したことを機械の制御部分（図示せず）に入力し機械を止めることができる一連の切削加工システムを提供できる。
【００４４】
また、前記一体ブロックを、切削工具のスピンドル側に摺動自在に付設させることによって、工具の折損検出は、例えば、アクチュエータを介して一体ブロックを検出位置まで下降させることにより実行でき、切削加工ではアクチュエータで一体ブロックを上昇させることにより、加工作業に邪魔にならない位置にまで上昇させることができるといった効果を奏するものであり、斯かる状態で、検出オリフィスと一体加工されたエアブロー兼用の潤滑剤噴霧ノズルから切削工具の刃具及びワークに向けて潤滑剤及びエアブローを選択的に吹き付けできるのである。
【００４５】
このように本発明に係る切削加工システムは、大がかりな装備を必要とすることなく（安価で、かつ、省スペースな装備で）刃具の折損検出をも一緒に行うことができ、また、本発明は構成が単純であるため大量生産に適し、価格も低廉なものとして需要者に提供できるなど、本発明を実施することはその実益的価値が甚だ大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る切削加工システムの第１実施例（折損検出位置）を示す説明図である。
【図２】同切削加工システムの切削工具破損時を示す説明図である。
【図３】同切削加工システムの切削加工時を示す説明図である。
【図４】本実施例で示す一体ブロックの断面図（図２に示すＩ−Ｉ線断面図）である。
【図５】本発明に係る切削加工システムの第２実施例（折損検出位置）を示す説明図である。
【図６】本実施例で示す一体ブロックの断面図（図５に示すII−II線断面図）である。
【図７】同切削加工システムの切削加工時を示す説明図である。
【図８】本実施例で示す一体ブロックと噴霧潤滑ユニットを示す説明図である。
【図９】従来の切削加工の折損検出器を示す説明図である。
【図１０】従来の折損検出器を示す（インパクトジェットセンサとエミッタとに圧縮空気を供給するための）回路図である。
【符号の説明】
Ａ 切削加工システム
Ｂ 切削対象物
１ スピンドル
１ａ 刃具
２ 一体ブロック
２ａ 側壁
３ 折損検出手段
３ａ エミッタ側オリフィス
３ｂ 検出側オリフィス
３ｃ 折損検出用供給ポート
３ｄ 検出ポート
３ｅ 送給路
３ｆ メタリングオリフィス
３ｇ 圧力スイッチ（背圧センサ）
４ 潤滑剤噴霧手段
４ａ エアブロー兼潤滑剤用の噴霧ノズル
４ｂ エアブロー兼潤滑剤用の供給ポート
４ｃ 噴霧潤滑ユニット
４ｃ1 エアーフィルタ
４ｃ2 レギュレータ
４ｃ3 油供給機構
４ｃ4 切削油
４ｃ5 油槽
４ｃ6 プランジャポンプ
４ｃ7 圧力エアの供給管路
４ｃ8 分岐管路
４ｃ9 パイロット式電磁弁
５ 空気圧調整ユニット
５ａ フィルタ
５ｂ レギュレータ
５ｃ 空気切換弁
６ 空気源
７ アクチュエータ
７ａ スライドアーム
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワーク又は刃具に対して潤滑剤を噴霧する切削加工システムの改良に関し、更に詳しくは、大がかりな装備を必要とすることなく（安価で、かつ、省スペースな装備で）刃具の折損検出をも一緒に行うことができる有用な切削加工システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、斯かる切削加工の折損検出器としては、図９乃至図１０に示すものが従来例として周知である。この従来の折損検出器は、検出対象物の切削工具に対して直角方向の同一線上にインパクトジェットセンサ１０とエミッタ１１とを配置し、インパクトジェットセンサ１０とエミッタ１１との間に切削工具を設置させて刃具１ａの折損を検出している。
【０００３】
具体的には、インパクトジェットセンサ１０に略０．０７ＭＰａの圧力を供給して圧縮空気（圧力エア）をオリフィス１０ａから噴出させると共に、斯かる圧縮空気の一部がオリフィス１０ｃを通過することにより空気流量を減少せしめてオリフィス１０ｂから噴出させている。
【０００４】
一方、エミッタ１１には、略０．１２ＭＰａの圧縮空気（圧力エア）を供給してインパクトジェットセンサ１０に向けて圧縮空気を噴出させることにより、切削工具がある場合（折損していない場合）は、図９(ｂ)に示すように、エミッタ１１から噴出する圧縮空気が刃具（ドリル）１ａに遮られてインパクトジェットセンサ１０に作用できないため、オリフィス１０ａから噴出する圧縮空気がオリフィス１０ｂを塞ぎ、同インパクトジェットセンサ１０の出力ポートに背圧として出力し、この背圧を圧力スイッチ１２（図１０参照）で検出することで、外部へ刃具が破損していない旨の信号として出力している。
【０００５】
また、インパクトジェットセンサ１０とエミッタ１１との間に切削工具がない場合（折損した場合）は、図９(ａ)に示すように、エミッタ１１から噴出する圧縮空気がインパクトジェットセンサ１０に作用するため、オリフィス１０ａから噴出する圧縮空気がエミッタ１１からの圧縮空気によりオリフィス１０ｂを塞ぐことができず、インパクトジェットセンサ１０の出力ポートに出力されることがない。
【０００６】
尚、図１０は、斯かるインパクトジェットセンサ１０とエミッタ１１とに圧縮空気を供給するための回路図であり、図中１３はエアフィルタ、１４はエアレギュレータ（０．５〜１ｋｇ／ｃｍ2 ）、１５はダイヤフラムアンプリファイヤ、１６はエアレギュレータである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の折損検出器にあっては、切削工具への給油手段がないため、上述の構成とは全く別にノズル等の噴霧手段を用意しなければならないといった問題があり、また、切削加工機械のように悪環境、悪条件下で折損検出器の設置要求があっても、設置の難しさや設置スペースが少ないため、実際に設置できるのは希であるというのが現状である。
【０００８】
而して、近年にあっては、この現状に反し、切削加工システムの無人化を実現すべく折損検出器との併設が要望されている。
【０００９】
本発明はこのような従来の問題点及び要望に鑑みてなされたもので、大がかりな装備を必要とすることなく（安価で、かつ、省スペースな装備で）刃具の折損検出をも一緒に行うことができる有用な切削加工システムを提供することを目的としたものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述の如き従来の問題点を解決し、所期の目的を達成するため本発明の要旨とする構成は、スピンドルの移動方向と直交する同一線上に互いに対向してなる折損検出用のエミッタ側オリフィス及び検出側オリフィスと、吹き付け角度調整自在に配設された少なくとも一以上のエアブロー兼用の潤滑剤噴霧ノズルと、前記エミッタ側オリフィスに連通する折損検出用供給ポートと、前記検出側オリフィスに連通する検出ポートと、一端側が前記折損検出用供給ポートに連通し他端側が前記検出側オリフィス及び検出ポートに連通する送給路と、該送給路の圧力及び供給量を調整するメタリングオリフィスとを一体ブロックにに備えてなる切削加工システムに存する。
【００１１】
また、前記一体ブロックは、必要に応じ切削工具のスピンドル側に摺動自在に付設させても良い。
【００１２】
このように構成される本発明の切削加工システムは、切削工具の折損検出用噴出ノズルとエアブロー兼用の潤滑剤噴霧ノズルとを同一部材及び／又は同一場所に設置してなることによって、スペース効率を高め得ることとなる。
【００１３】
また、スピンドルの移動方向と直交する同一線上に互いに対向してなる折損検出用のエミッタ側オリフィス及び検出側オリフィスと、吹き付け角度調整自在に配設された少なくとも一以上のエアブロー兼用の潤滑剤噴霧ノズルと、前記エミッタ側オリフィスに連通する折損検出用供給ポートと、前記検出側オリフィスに連通する検出ポートと、一端側が前記折損検出用供給ポートに連通し他端側が前記検出側オリフィス及び検出ポートに連通する送給路と、該送給路の圧力及び供給量を調整するメタリングオリフィスとを一体ブロックに備えてなることによって、切削工具の折損検出位置では、折損検出用供給ポートから清浄で調圧された圧縮空気（圧力エア）を供給し、その一部はエミッタ側オリフィスから検出側オリフィスへ向けて噴出し、他方はメタリングオリフィスを通過して圧力及び量を減少し検出側オリフィスからエミッタ側オリフィス方向に噴出することとなる。
【００１４】
この時、切削工具が正常な場合（切削工具が折損していない場合）は、両オリフィスから噴出する気流は切削工具により分離されて干渉されないため、検出ポートに設置された圧力スイッチの圧力が上昇せず、ＯＦＦ状態となる。
【００１５】
そして、切削加工に入った時、噴霧方向が可変できるエアブロー兼用の潤滑剤噴霧ノズルから潤滑剤を含んだ圧縮空気（圧力エア）を噴霧し潤滑を行う。可変できるノズルは予め切削対象物の形状により、最良の位置にセットしておくが、切削加工が終了し、スピンドルが上昇行程に入った時は潤滑剤を含まない圧縮空気でエアブローを行い、切粉等を吹き飛ばし切削対象物を清掃することとなる。
【００１６】
これに対し切削工具が折損した場合は、エミッタ側からの圧縮気流が検出用オリフィスを塞ぐような働きをなし、検出用オリフィスに背圧が発生して圧力スイッチをＯＮにし切削工具が折損したことを機械の制御部分（図示せず）に入力し機械を止めることとなる。
【００１７】
また、前記一体ブロックを、切削工具のスピンドル側に摺動自在に付設させることによって、折損検出時には、例えば、アクチュエータを介して一体ブロックを検出位置まで下降させることにより、刃具の折損検出を円滑に行ない得ると共に、切削加工を行う際は、アクチュエータで一体ブロックを上昇させることにより、加工作業に邪魔にならない位置にまで上昇し得ることとなる。
【００１８】
尚、上昇させた位置では、検出オリフィスと一体加工されたエアブロー兼用の潤滑剤噴霧ノズルから切削工具の刃具先端及び切削目的物（以下、単にワークという）に潤滑剤或いはエアブローを選択的に吹き付け得ることとなる。因に、折損検出位置は、使用する切削工具の種類によって異なるため、予め検出位置を決めておく必要があることは云うまでもない。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る切削加工システムの第１実施例を図１乃至図４を参照しながら説明する。尚、理解を容易にするため、前述した従来例と同一部分は同一符号で示し、構成の異なる処のみを新たな番号を付して以下に説明する。
【００２０】
図中Ａは、本発明に係る切削加工システムであり、この切削加工システムは、図１に示すように、垂直方向に摺動自在に配置された切削工具のスピンドル１と、該スピンドル１の下位に設置された一体ブロック２とを備えている。
【００２１】
スピンドル１は、先端側に刃具１ａを突設しており、切削対象物Ｂに対して近接、離間自在に摺動するものである。
【００２２】
一体ブロック２は、平面コ字状を呈しており、対向する側壁２ａ，２ａに折損検出手段３と潤滑剤噴霧手段４とが組み付けられている。
【００２３】
折損検出手段３は、前記スピンドル１の移動方向（上下方向）と直交する方向、すなわち、前記側壁２ａ，２ａに対向配置（同一線上）に組み付けられたエミッタ側オリフィス３ａ及び検出側オリフィス３ｂと、エミッタ側オリフィス３ａに連通する折損検出用供給ポート３ｃと、検出側オリフィス３ｂに連通する検出ポート３ｄとを備えている。
【００２４】
また、対向する両オリフィス３ａ，３ｂは、図４に示すように、一体ブロック２内に配設された送給路３ｅを介して連通されている。この送給路３ｅは、一端側が前記折損検出用供給ポート３ｃに開放され他端側が前記検出側オリフィス３ｂ及び検出ポート３ｄに望むものであり、折損検出用供給ポート３ｃから供給される圧縮空気（圧力エア）を検出側オリフィス３ｂにも分岐すべく連通されている。
【００２５】
更に、斯かる送給路３ｅの所定位置には、メタリングオリフィス３ｆが穿孔されている。このメタリングオリフィス３ｆは、検出側オリフィス３ｂの上流側に形成されており、同送給路３ｅ内における圧縮空気の圧力及び供給量を調整するものである。
【００２６】
また、前記折損検出用供給ポート３ｃには、空気圧調整ユニット５が連結されている（図１参照）。この空気圧調整ユニット５は、空気源６からの圧縮空気（圧力エア）をフィルタ５ａ／レギュレータ５ｂを通過させて空気の濾過と圧力調整を行うものである。
【００２７】
換言すれば、このフィルタ５ａ／レギュレータ５ｂは、エアの濾過供給と圧力調整をなすもので、インポートから供給される清浄な圧力エアを適宜圧力（ＭＰａ）に調圧するものであり、下流側で２ポート電磁弁等の空気切換弁５ｃにより方向制御されて折損検出用供給ポート３ｃに所定の圧力エアを供給するものである。
【００２８】
更に、検出ポート３ｄには、圧力スイッチ（背圧センサ）３ｇが接続されており、エミッタ側オリフィス３ａからの圧縮空気により発生する背圧を検出することにより、ＯＮ／ＯＦＦの電気的信号を出すものである。
【００２９】
他方、潤滑剤噴霧手段４は、前記側壁２ａ，２ａにそれぞれ吹き付け角度調整自在に配設された一対のエアブロー兼潤滑剤噴霧ノズル４ａ，４ａと、該潤滑剤噴霧ノズル４ａ，４ａに連通されたエアブロー／潤滑剤用の供給ポート４ｂと、該供給ボート４ｂに油霧を供給する噴霧潤滑ユニット４ｃとを備えている。
【００３０】
潤滑剤噴霧ノズル４ａ，４ａは、切削対象物Ｂに応じて切削位置が異なるため、吹き付け角度が自由に可変できるように付設されている。
【００３１】
噴霧潤滑ユニット４ｃは、圧縮空気を発生させるコンプレッサー（図示せず）と、圧縮空気を清浄化するエアーフィルタ４ｃ1 と、圧力を調整するレギュレータ４ｃ2 と、油を供給する油供給機構４ｃ3 とを備えている。
【００３２】
油供給機構４ｃ3 は、供給される切削油を霧化するものであり、例えば、切削油４ｃ4 を貯留する油槽４ｃ5 と、前記潤滑剤噴霧ノズル４ａ，４ａに切削油を供給するプランジャポンプ４ｃ6 と、潤滑剤噴霧ノズル４ａ，４ａと連通する圧力エアの供給管路４ｃ7 と、該供給管路４ｃ7 から分岐し、該プランジャポンプ４ｃ6 を駆動するための圧縮空気を導く分岐管路４ｃ8 及びパイロット式電磁弁４ｃ9 等から構成される。
【００３３】
このように構成される本実施例の切削加工システムは、予め切削工具に応じて折損検出位置を調整した後、折損検出用供給ポート３ｃに清浄で調圧された圧縮空気を供給することによって、その一部はエミッタ側オリフィス３ａから検出側オリフィス３ｂへ向けて勢い良く噴出する一方、メタリングオリフィス３ｆを通過して圧力及び量を減少された圧縮空気が検出側オリフィス３ｂからエミッタ側オリフィス３ａに方向に噴出するため、切削工具が正常な場合（切削工具が折損していない場合）は、図１に示すように、両オリフィス３ａ，３ｂから噴出する気流は切削工具により分離されて干渉されないため、検出ポート３ｄに設置された圧力スイッチ３ｇの圧力が上昇せず、ＯＦＦ状態となる。
【００３４】
次いで、切削加工時では、図３に示すように、噴霧方向が可変できるエアブロー兼用の潤滑剤噴霧ノズル４ａ，４ａから潤滑剤を含んだ圧縮空気（圧力エア）を噴霧しながら潤滑を行い、然る後、切削加工が終了し、スピンドル１が上昇行程に入った時に、今度は同ノズル４ａ，４ａから潤滑剤を含まない圧縮空気のみでエアブローを行い、切粉等を吹き飛ばし切削対象物Ｂを綺麗に清掃する。
【００３５】
また、切削加工中に刃具１ａが折損した場合は、図２に示すように、エミッタ側オリフィス３ａからの圧縮気流が検出用オリフィス３ｂに直接的に届いて同オリフィス３ｂを塞ぎ、検出用オリフィス３ｂに背圧を発生せしめて圧力スイッチ３ｇをＯＮ操作するため、切削工具が折損したことを機械の制御部分（図示せず）に入力し機械を自動的に止めることができるのである。
【００３６】
次に、本発明の切削加工システムの第２実施例について図５乃至図８を参照しながら説明する。尚、理解を容易にするため、前述した第１実施例と同一部分は同一符号で示し、構成の異なる処のみを新たな番号を付して以下に説明する。
【００３７】
図５は、前述した折損検出手段３と潤滑剤噴霧手段４とを有する一体ブロック２をスライドアーム７ａを有するアクチュエータ７を介してスピンドル１側に摺動自在に組み付けている。
【００３８】
従って、刃具１ａの折損検出をする場合は、図５に示すように、アクチュエータ７でスライドアーム７ａを伸ばし一体ブロック２を検出位置まで下降させることにより実行でき、次いで、切削加工を行う場合は、スライドアーム７ａを縮めて一体ブロック２を上昇させ、加工時、邪魔にならない位置にまで変位させることができる（図７参照）。
【００３９】
そして、斯かる上昇させた位置で、検出側オリフィス３ｂと一体加工されたエアブロー兼用の潤滑剤噴霧ノズル４ａ，４ａから刃具１ａ及びワークに向けて潤滑剤或いはエアブローを吹き付けることができるのである。
【００４０】
因に、折損検出位置は、第１実施例と同様、使用する切削工具の種類により異なるため、予め検出位置を決めておく必要があることは云うまでもない。
【００４１】
尚、本発明の切削加工方法及びその切削複合装置は、本実施例に限定されることなく、本発明の目的の範囲内で自由に設計変更し得るものであり、本発明はそれらの全てを包摂するものである。
【００４２】
【発明の効果】
このように構成される本発明の切削加工システムでは、切削工具の折損検出用噴出ノズルとエアブロー兼用の潤滑剤噴霧ノズルとを同一部材及び／又は同一場所に設置してなることによって、スペース効率を高めることができるといった効果を奏するものである。
【００４３】
また、スピンドルの移動方向と直交する同一線上に互いに対向してなる折損検出用のエミッタ側オリフィス及び検出側オリフィスと、吹き付け角度調整自在に配設された少なくとも一以上のエアブロー兼用の潤滑剤噴霧ノズルと、前記エミッタ側オリフィスに連通する折損検出用供給ポートと、前記検出側オリフィスに連通する検出ポートと、一端側が前記折損検出用供給ポートに連通し他端側が前記検出側オリフィス及び検出ポートに連通する送給路と、該送給路の圧力及び供給量を調整するメタリングオリフィスとを一体ブロックに備えてなることによって、切削工具の折損検出位置では、折損検出用供給ポートから清浄で調圧された圧縮空気（圧力エア）を供給するだけで、その一部はエミッタ側オリフィスから検出側オリフィスへ向けて噴出し、他方はメタリングオリフィスを通過して圧力及び量を減少し検出側オリフィスからエミッタ側オリフィス方向に噴出するが、この時、切削工具が正常な場合（切削工具が折損していない場合）は、両オリフィスから噴出する気流は切削工具により遮られて干渉されないため、検出ポートに設置された圧力スイッチの圧力が上昇せずＯＦＦ状態となり、次いで、切削加工時には、噴霧方向が可変できるエアブロー兼用の潤滑剤噴霧ノズルから潤滑剤を含んだ圧縮空気を噴霧して潤滑を行い、切削加工が終了した後（スピンドルが上昇行程に入った時）は潤滑剤を含まない圧縮空気（圧力エア）でエアブローを行い、切粉等を吹き飛ばし切削対象物を清掃することができると共に、切削工具が折損した場合は、エミッタ側からの圧縮気流が検出用オリフィスを塞ぎ検出用オリフィスに背圧を発生せしめて圧力スイッチをＯＮにし、切削工具が折損したことを機械の制御部分（図示せず）に入力し機械を止めることができる一連の切削加工システムを提供できる。
【００４４】
また、前記一体ブロックを、切削工具のスピンドル側に摺動自在に付設させることによって、工具の折損検出は、例えば、アクチュエータを介して一体ブロックを検出位置まで下降させることにより実行でき、切削加工ではアクチュエータで一体ブロックを上昇させることにより、加工作業に邪魔にならない位置にまで上昇させることができるといった効果を奏するものであり、斯かる状態で、検出オリフィスと一体加工されたエアブロー兼用の潤滑剤噴霧ノズルから切削工具の刃具及びワークに向けて潤滑剤及びエアブローを選択的に吹き付けできるのである。
【００４５】
このように本発明に係る切削加工システムは、大がかりな装備を必要とすることなく（安価で、かつ、省スペースな装備で）刃具の折損検出をも一緒に行うことができ、また、本発明は構成が単純であるため大量生産に適し、価格も低廉なものとして需要者に提供できるなど、本発明を実施することはその実益的価値が甚だ大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る切削加工システムの第１実施例（折損検出位置）を示す説明図である。
【図２】同切削加工システムの切削工具破損時を示す説明図である。
【図３】同切削加工システムの切削加工時を示す説明図である。
【図４】本実施例で示す一体ブロックの断面図（図２に示すＩ−Ｉ線断面図）である。
【図５】本発明に係る切削加工システムの第２実施例（折損検出位置）を示す説明図である。
【図６】本実施例で示す一体ブロックの断面図（図５に示すII−II線断面図）である。
【図７】同切削加工システムの切削加工時を示す説明図である。
【図８】本実施例で示す一体ブロックと噴霧潤滑ユニットを示す説明図である。
【図９】従来の切削加工の折損検出器を示す説明図である。
【図１０】従来の折損検出器を示す（インパクトジェットセンサとエミッタとに圧縮空気を供給するための）回路図である。
【符号の説明】
Ａ 切削加工システム
Ｂ 切削対象物
１ スピンドル
１ａ 刃具
２ 一体ブロック
２ａ 側壁
３ 折損検出手段
３ａ エミッタ側オリフィス
３ｂ 検出側オリフィス
３ｃ 折損検出用供給ポート
３ｄ 検出ポート
３ｅ 送給路
３ｆ メタリングオリフィス
３ｇ 圧力スイッチ（背圧センサ）
４ 潤滑剤噴霧手段
４ａ エアブロー兼潤滑剤用の噴霧ノズル
４ｂ エアブロー兼潤滑剤用の供給ポート
４ｃ 噴霧潤滑ユニット
４ｃ1 エアーフィルタ
４ｃ2 レギュレータ
４ｃ3 油供給機構
４ｃ4 切削油
４ｃ5 油槽
４ｃ6 プランジャポンプ
４ｃ7 圧力エアの供給管路
４ｃ8 分岐管路
４ｃ9 パイロット式電磁弁
５ 空気圧調整ユニット
５ａ フィルタ
５ｂ レギュレータ
５ｃ 空気切換弁
６ 空気源
７ アクチュエータ
７ａ スライドアーム
Claims (2)
- スピンドルの移動方向と直交する同一線上に互いに対向してなる折損検出用のエミッタ側オリフィス及び検出側オリフィスと、吹き付け角度調整自在に配設された少なくとも一以上のエアブロー兼用の潤滑剤噴霧ノズルと、前記エミッタ側オリフィスに連通する折損検出用供給ポートと、前記検出側オリフィスに連通する検出ポートと、一端側が前記折損検出用供給ポートに連通し他端側が前記検出側オリフィス及び検出ポートに連通する送給路と、該送給路の圧力及び供給量を調整するメタリングオリフィスとを一体ブロックに備えてなること、
を特徴とする切削加工システム。 - 一体ブロックは、スピンドル側に摺動自在に付設されていること、
を特徴とする請求項１に記載の切削加工システム。
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1999
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