JP4717178B2

JP4717178B2 - 工作機械の切粉除去装置

Info

Publication number: JP4717178B2
Application number: JP2000182951A
Authority: JP
Inventors: 正槇山
Original assignee: Horkos Corp
Current assignee: Horkos Corp
Priority date: 2000-06-19
Filing date: 2000-06-19
Publication date: 2011-07-06
Anticipated expiration: 2020-06-19
Also published as: JP2002001630A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作機械による特定形状ワークの加工方法及び、工作機械の切粉除去装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
工作機械による加工に於いて、特定表面に開放された内部空間を有するワークを治具の特定位置に固定させておき、軸状回転刃具の先部を前記特定表面を経ることなく前記内部空間の内面壁に到達させ、この刃具で前記内面壁部分を加工することが行われている。この加工では、ワークの内部空間内に切粉が生成され、治具周辺に散乱するものとなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような加工に於いて内部空間内に生成される切粉を治具周辺に散乱させることなく他所に収集することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明に係る工作機械の切粉除去装置では、請求項１に記載したように、平坦な特定表面を有し、切削加工を行うべき内部空間が当該平坦な特定表面に開放されているバルブボディを治具上の固定位置に固定して加工する工作機械の切粉除去装置において、軸状回転刃具の先端から圧縮空気を噴出させるための空気噴出機構と、前記固定位置の近傍に位置した前記バルブボディを前記固定位置に案内する位置決め案内手段と、前記バルブボディの平坦な特定表面Ｓに当接して治具側で前記内部空間の開放口を覆う当接平板を供える吸引フードと、付勢力を付与した状態で前記固定位置近傍の位置に前記吸引フードの当接平板を支持し、前記バルブボディが前記当接平板上に載置され前記治具に向けて前記付勢力に抗する押圧力が付与されると、前記付勢力を保持したまま前記吸引フードを移動可能なものとしたフード支持手段と、前記バルブボディが前記固定位置近傍から前記固定位置に至る範囲で、前記バルブボディに対して前記治具に向けて押圧力を付加するワーク固定手段とを備えたことを特徴とする
【０００５】
この発明によれば、加工対象がバルブボディであり、内部空間が開放された側に平坦な特定表面が存在し、これに当接平板の上面が当接して、内部空間を覆った状態とする。このため、バルブボディへの加工位置に拠らず、またバルブボディの大きさ、内部空間の開口の形状が如何なものであれ、バルブボディである限りにおいて平坦な特定表面が存在しており、当接平板により内部空間を封鎖できる。また、治具側に設けられた吸引フードは付勢力を付与した状態で固定位置近傍の位置にフード支持手段により支持されており、ワークを治具に固定する過程でこの付勢力に抗する押圧力が付与されると、当接平板が平坦な特定表面に当接し内部開放を覆った状態でこの付勢力を保持したまま固定位置まで位置決め案内手段の案内により移動し、付勢力をワークに当接する圧力として利用する。すなわち、固定位置において当接平板とワークとの間の当接圧力は、ワークの固定を行うときのワークの動きの中で蓄えられたものとすることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１〜図５は本発明に係る工作機械の切粉除去装置の一実施例を示しており、図１は平面図、図２は正面図、図３は側面図、図４は前後方向断面図、図５は左右方向断面図である。
【０００７】
図１〜図３に於いて、１及び１は左右一対のスピンドルで、工作機械の一部をなす図示しない加工ヘッドに回転駆動可能に装設されている。これらスピンドル１、１は加工ヘッドと共に前後方向ｆ１へ送り移動可能となされている。加工ヘッドは上下左右へ移動可能となしたり、送り方向を変更可能となすことも差し支えない。
【０００８】
各スピンドル１にはホルダ部材２を介して軸状回転刃具の一種であるガンドリル３が同心状に固定してあり、また各ガンドリル３先端から圧縮空気を噴出させるための空気噴出機構４が形成してある。上記空気噴出機構４の具体的構成は次のようになす。即ち、スピンドル１からガンドリル３先端に至るまでの回転中心線位置に空気通路１ａ、２ａ、３ａを形成する。この空気通路１ａ、２ａ、３ａは圧縮空気供給源５に空気供給管６を介して連通されると共に、この空気供給管６の途中には霧状切削液供給手段７が接続される。この機構４に於いて、圧縮空気供給源５から圧縮空気が送り出されると、この空気に霧状切削液供給手段７から霧状切削液が供給され、その後、空気供給管６及び空気通路１ａ、２ａ、３ａを経て各ガンドリル２の先端開口から霧状切削液を含む圧縮空気が噴出される。
【０００９】
８は工作機械の一部をなす図示しない作業テーブルに装着された治具であって、水平に支持された治具台９に固定された治具板１０上に位置決め案内手段１１及びワーク固定手段１２を設けたものとなされている。
【００１０】
位置決め案内手段１１は治具板１０の上面の二箇所に起立状に固定された直状のピン部材１３を備えており、各ピン部材１３は比較的大きな径の主体部１３ａに連続した比較的小さな径の短い案内用直状部１３ｂを有し、この直状部１３ｂの上端を先細り形状となされ、この直状部１３ｂがワーク固定位置の近傍に位置されたワークｗの下面の位置決め穴ｈに嵌入され、続いてワークｗを図２等に表示されたその固定位置まで案内するものとなされている。
【００１１】
ワーク固定手段１２は治具板１０上の図１に表示されたワーク固定位置に対応して配設された三つのクランプ装置１４からなり、各クランプ装置１４は棒状の基準座１５と、この基準座１５の上面にワークｗを押さえ付けるための３つの押圧爪装置１６とからなっている。上記基準座１５は治具板１０上に固定されてその上端面を前記ピン部材１３の案内用直状部１３ｂの最下位置よりも少し高くなされており、また上記押圧爪装置１６は治具板１０上にクランプシリンダ１７を固定し、このクランプシリンダ１７の出力軸の上端に押圧爪１８をピン結合し、一方ではクランプシリンダ１７の上面板にリンク部材１９をピン結合すると共に、このリンク部材１９の上部と押圧爪１８の長さ途中とをピン結合し、前記出力軸の上下作動により押圧爪１８の先部が上下揺動するものとなしてある。
【００１２】
２０は治具板１０上の特定位置に装着された吸引フードで、四角形の透孔２１ａを形成された当接平板２１と、この平板２１の下面に前記透孔２１ａを覆うようにボルト固定された箱形囲い部材２２とを具備してなる。
【００１３】
この吸引フード２０はフード支持手段２３を介して上方への付勢力に抗して下方へ調整移動させ得るように支持されているのであって、具体的には、治具板１０上で適当配置となされた三箇所に縦案内棒部材２４を前記ピン部材１３と概ね同一高さとなるように固定させ、それぞれの縦案内棒部材２４にスプリング２５を外嵌させ、一方では当接平板２１の三箇所で前記棒部材２４に対応する箇所に透孔を形成し、各透孔にこれの対応する縦案内棒部材２４の先部をスプリング２５の圧縮状態で内挿し、さらに各縦案内棒部材２４の先部に形成されたネジ部にナット２６を螺着し、吸引フード２０の当接平板２１がその自由状態でナット２６に圧接した状態となり、上方から適当な押圧力を付与されたときスプリング２５の弾力に抗して適当範囲内で下降するものとなされている。
【００１４】
さらに箱形囲い部材２２の前面にはこの部材２２の内側空間に連通したホース接続管２７をネジ結合部材を介して螺着させると共に、このホース接続管２７はホース２８を介して図示しない切粉分離手段や空気吸引手段と接続されている。
【００１５】
次に、上記した工作機械により特定形状のワークｗを加工する場合の使用例及び各部の作動等について説明する。この工作機械で加工されるワークｗは特定厚さ及び、特定の平面視形状を有すると共に、軸状回転刃具３により生成される切粉が飛散する場所となる内部空間ｋを有し、この内部空間ｋが平坦な下側表面ｓに開放された態様のものであり、このようなワークの実在品としては、例えば自動車の油圧系統に使用されるスプール付バルブのバルブボディ等がある。
【００１６】
先ず各クランプ装置１４のクランプシリンダ１７を短縮状態として各押圧爪１８を図２中に仮想線で示すように上方へ起立させて開放状態となし、またスピンドル１及びガンドリル３は治具８から後方（図１中の右方）へ離反させておく。
【００１７】
次にワークｗを手作業により或いは機械的に治具８の上方へ搬入し、これの下面に形成された２つの位置決め穴ｈを位置決め案内手段１１の各ピン部材１３の直状案内部１３ｂに外嵌させる。この際、直状案内部１３ｂの先端が先細り形状であることがこの外嵌を円滑に行わせるものとなる。
【００１８】
続いて、ワークｗを下方へ降下させるのであり、この降下は直状案内部１３ｂにより案内されるためワークｗは水平方向位置を正確に保持される。この降下の途中で、吸引フード２０の当接平板２１の上面がワークｗの下側表面ｓに当接し、内部空間ｋの開放口を箱形囲い部材２２で覆った状態となる。この当接の後、ワークｗを自重で降下させると、ワークｗはスプリング２５の弾力に抗してさらに降下し、このスプリング２５の弾力とワークｗの重量とが合致したとき、ワークｗの降下は停止する。（なお、スプリング２５の弾力が比較的小さいものであるときは、ワークｗはその弾力に打ち勝って降下しクランプ装置１４の基準座１５の上端面に支持された状態となるが、このように作動しても差し支えない。）
【００１９】
次に各クランプ装置１４のクランプシリンダ１７を伸張作動させるのであり、これにより各押圧爪１８の先部が下方へ揺動して、ワークｗ周縁部の上面に圧接してこれをスプリング２５の弾力に抗してさらに下方へ押し移動させる。そして最終的に、各押圧爪１８はワークｗの下側表面ｓを各基準座１５の上端面に図２等に示すように圧接させ、その対応する基準座１５との間にワークｗを把持して強固に固定させるものとなる。
【００２０】
以上によりワークｗは図２等に示すように治具８の特定位置に固定された状態となるのであり、この後、各スピンドル１を回転駆動させると共に加工ヘッドを送り移動させて各ガンドリル３による所要の孔明け加工を行わせると共に空気通路１ａ、２ａ、３ａに霧状切削液を含む圧縮空気を供給して各ガンドリル３の先端から噴出させる。
【００２１】
この加工中、各ガンドリル３は、図４に示すように、これの先端部をワークｗに予め形成されているガンドリル３より少し大きな径の透孔ｐ１、ｐ２を経て内部に挿入され、各内部空間ｋの内面壁ｓ１を切削するものとなり、この切削中に各ガンドリル３先端から噴出された圧縮空気がその切削箇所を冷却すると共に切粉ｗ１を内部空間ｋ内に吹き飛ばし、また圧縮空気に含まれる霧状切削液がワークｗの切削箇所を潤滑する。
【００２２】
一方では図示しない空気吸引手段を作動させ、ホース２８を通じて内部空間ｋ内の空気を吸引させるのであり、これより各ガンドリル３先端から噴出された圧縮空気がホース２８を通じて外方へ吸引排除される処理が連続的に行われ、内部空間ｋ内からその外方へ向かう空気流が形成される。この空気流は加工中に各内部空間ｋ内に飛散する切粉ｗ１を治具８等から遠く離れた他所へ搬出するのであり、この搬出された切粉ｗ１は図示しない切粉分離手段により空気中から分離されて収集される。
【００２３】
このようなワークｗの孔明け加工が終了したときは、これまでの手順の逆を行い、加工済みのワークｗを治具８から取り外すのであり、この後、複数のワークｗを連続的に加工するときは上記の処理が繰り返される。
【００２４】
上記実施例は次のように変形できる。即ち、フード支持手段２３に於いてスプリング２５の弾力に代えて、油や空気等の流体の圧力を利用したり、板バネ或いはゴム等の弾力を利用することも差し支えない。
【００２５】
さらに、上記実施例ではワークｗの内部空間ｋの開放口を下向きとして加工するようになしたが、これに限定するものではなく、この開放口を横向きとなすと共にこれに対応して吸引フード２０の向きを変更して加工することも可能である。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、吸引フードは付勢力を付与した状態で固定位置近傍の位置にフード支持手段により支持されており、ワークを冶具に固定する過程でこの付勢力に抗する押圧力が付与されると、ワークの内部空間の開放口をこの吸引フードで覆った状態でこの付勢力を保持したまま固定位置まで位置決め案内手段の案内により移動し、付勢力を吸引フードがワークに当接する圧力として利用する。すなわち、固定位置において吸引フードとワークとの間の当接圧力は、ワークの固定を行うときのワークの動きの中で蓄えられたものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る工作機械の切粉除去装置の一実施例を示す平面図である。
【図２】前記切粉除去装置の正面である。
【図３】前記切粉除去装置の側面図である。
【図４】前記切粉除去装置の前後方向断面図である。
【図５】前記切粉除去装置の左右方向断面図である。
【符号の説明】
３軸状回転刃具
４空気噴出機構
８治具
２０吸引フード
２３フード支持手段
２５スプリング
ｋ内部空間
ｓ特定表面
ｓ１内面壁
ｗワーク

Claims

平坦な特定表面を有し、切削加工を行うべき内部空間が当該平坦な特定表面に開放されているバルブボディを治具上の固定位置に固定して加工する工作機械の切粉除去装置において、
軸状回転刃具の先端から圧縮空気を噴出させるための空気噴出機構と、
前記固定位置の近傍に位置した前記バルブボディを前記固定位置に案内する位置決め案内手段と、
前記バルブボディの平坦な特定表面に当接して治具側で前記内部空間の開放口を覆う当接平板を供える吸引フードと、
付勢力を付与した状態で前記固定位置近傍の位置に前記吸引フードの当接平板を支持し、前記バルブボディが前記当接平板上に載置され前記治具に向けて前記付勢力に抗する押圧力が付与されると、前記付勢力を保持したまま前記吸引フードを移動可能なものとしたフード支持手段と、
前記バルブボディが前記固定位置近傍から前記固定位置に至る範囲で、前記バルブボディに対して前記治具に向けて押圧力を付加するワーク固定手段とを備えたことを特徴とする工作機械の切粉除去装置。
前記バルブボディが前記固定位置近傍から前記固定位置に至る範囲で、前記ワーク固定手段は前記フード支持手段により前記吸引フードに付与する付勢力に抗して、前記バルブボディを前記固定位置まで押し移動させることを特徴とする請求項１記載の工作機械の切粉除去装置。
前記付勢力がスプリングの弾力であることを特徴とする請求項１記載の工作機械の切粉除去装置。