JP4933918B2 - Fluid supply method and machine tool for tool. - Google Patents
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Description
本発明は、工作機械に装着される工具ホルダの刃具に対して流体を供給するための流体供給手段を備える工作機械において上記工具に対する流体供給方法及び工作機械に関する。 The present invention relates to a fluid supply method and a machine tool for the tool in a machine tool including a fluid supply means for supplying a fluid to a cutting tool of a tool holder mounted on the machine tool.
従来より工作機械に装着される工具ホルダの刃具に対して、工具ホルダにおける主体部の側方から流体を供給するための流体供給手段を備える工作機械は広く知られている。例えば特許文献1に示される工作機械等を含めて当分野では、サイドスルー方式、又はサイドスルーMQL方式、或いは側方流体供給方式とも称されて、広く知られている。
例えば特許文献1に示される工作機械については次のような構成が説明されている(次の説明に用いられている符号は特許文献1記載に基づくものである)。
フレーム2の内側には回転自在にスピンドル3を備えさせ、そのスピンドルの先端部には、側方流体供給方式の工具ホルダBにおけるシャンク21を装着するためのホルダ装着孔5を備えさせている。
さらに上記フレームに対しては、上記スピンドルのホルダ装着孔の側方位置に、給液用の台を備えさせ、その給液用の台6の先端部には、上記側方流体供給方式の工具ホルダにおける受流体筒31を嵌着するための嵌合穴7を備えさせている。なお上記嵌合穴には、流体供給手段に連なる流体通過用の孔を備えさせている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a machine tool including a fluid supply means for supplying fluid from a side of a main part of a tool holder with respect to a cutting tool of a tool holder mounted on a machine tool is widely known. For example, in the art including the machine tool disclosed in Patent Document 1, it is also known as a side-through method, a side-through MQL method, or a side fluid supply method.
For example, the following configuration is described for the machine tool shown in Patent Document 1 (reference numerals used in the following description are based on the description of Patent Document 1).
A
Further, the frame is provided with a liquid supply base at a side position of the holder mounting hole of the spindle, and the side fluid supply type tool is provided at the tip of the
運転に際しては、上記ホルダ装着孔5に対しては上記工具ホルダBにおけるシャンク21を装着すると共に、上記給液用の台の嵌合穴7に対しても上記受流体筒31の先端を嵌合させる。
次に上記スピンドルを回転させることによって上記工具ホルダBの主体部20を回転させる。
一方、上記流体通過用の孔9から流体(例えば冷却用ミスト)を噴出させ、上記工具ホルダにおける受流体筒31の中空部に設けた流体室38と、工具ホルダBの主体部20に設けられている流体通路24を経由して上記工具ホルダBの主体部20の先端に装着する工具C(刃具)に向けて、上記流体供給手段からの流体(例えば空気と冷却用油性分とを混合してなるミスト)を供給するようにしている。
During operation, the shank 21 in the tool holder B is mounted in the
Next, the
On the other hand, a fluid (for example, cooling mist) is ejected from the
上記構成の工作機械は、工具ホルダを高速回転させる場合においても、工具ホルダの刃具に対して供給する流体は工具ホルダにおける主体部の側方から供給するため、即ち、流体(例えば冷却用ミスト)を工具ホルダの比較的先端に近い位置から供給できるため、上記冷却用ミストは高速回転時の遠心力の悪影響を受けること少なく供給できる利点がある。 In the machine tool having the above configuration, even when the tool holder is rotated at a high speed, the fluid to be supplied to the cutting tool of the tool holder is supplied from the side of the main portion of the tool holder, that is, fluid (for example, cooling mist). Can be supplied from a position relatively close to the tip of the tool holder, so that the cooling mist has an advantage that it can be supplied with less adverse effects of centrifugal force during high-speed rotation.
この従来の工作機械では、上記給液用の台6から離れた位置にある流体供給手段において適正に混合された冷却用ミストを造り、周知のパイプを経由してそのミストを上記給液用の台に供給するようにしている。しかし、スピンドルに対する工具ホルダの取り換えが頻繁であったり、工具(刃具)による切削の微妙な変化の度合いが激しくなると、それら作業の変化に対して、上記給液用の台6から離れた位置にある流体供給手段において適正に混合された冷却用ミストの供給は、時間差のため、タイミング、或いは冷却用ミストの成分比率の変化が対応できなくなる問題点が生じ、応答性の鋭敏化が求められている。
In this conventional machine tool, a cooling mist appropriately mixed in the fluid supply means located at a position away from the
さらに、スピンドルに対する工具ホルダの取り換えをする場合、上記ホルダ装着孔5に対して上記工具ホルダBにおけるシャンク21を装着すると共に、上記給液用の台の嵌合穴7に対して上記受流体筒31の先端を嵌合させ、直ちに、スピンドル3を高速回転させて切削作業に入るのである。
しかしながら、前述のように給液用の台6から噴き出した冷却用ミストは、工具ホルダにおける受流体筒31の流体室38、工具ホルダBの主体部20に設けられている流体通路24等の長い通路を経由して上記工具ホルダBの先端に装着する工具C(刃具)に向けて流れる為、時間を要し、その間、上記高速回転する工具Cには適正な量の冷却用ミストが供給されない問題点があり、その上、上記の工具Cに到達する冷却用ミストにあっては、空気流に比較して、比重の重い液体の移動速度は遅く、その結果、上記の工具Cに到達する冷却用ミストの液体の混合比率は、流体供給手段において適正に混合された冷却用ミストとは異質で、液体の混合比率が極めて少ない、所謂、不適切な潤滑剤(冷却用ミスト)が供給されることになる問題点があった。
Further, when replacing the tool holder with respect to the spindle, the shank 21 in the tool holder B is mounted in the
However, the cooling mist ejected from the
本件出願の目的は、スピンドルに対する工具ホルダの取り換えが行われた場合に、適正な潤滑剤を工具に向けて速やかに供給することのできる工具に対する流体供給方法を提供しようとするものである。
他の目的は、スピンドルに対する工具ホルダの取り換えが行われる場合に、適正な潤滑剤を速やかに供給することのできる工作機械を提供しようとするものである。
他の目的及び利点は図面及びそれに関連した以下の説明により容易に明らかになるであろう。
An object of the present application is to provide a fluid supply method for a tool that can quickly supply an appropriate lubricant toward the tool when the tool holder is replaced with respect to the spindle.
Another object is to provide a machine tool capable of promptly supplying an appropriate lubricant when the tool holder is replaced with respect to the spindle.
Other objects and advantages will be readily apparent from the drawings and the following description associated therewith.
本発明における工具に対する流体供給方法は、フレームの内側には回転自在にスピンドルを備えさせ、そのスピンドルの先端部には、側方流体供給方式の工具ホルダにおけるシャンクを装着するためのホルダ装着孔を備えさせ、
さらに上記フレームに対しては、上記スピンドルのホルダ装着孔の側方に、位置決めブロックを備えさせ、その位置決めブロックの先部には、上記側方流体供給方式の工具ホルダにおける位置決めピンを嵌着するための嵌合穴を備えさせ、
上記嵌合穴には、流体供給手段に連なる流体吹出口を備えさせ、上記ホルダ装着孔に対して上記工具ホルダにおけるシャンクを装着すると共に、上記位置決めブロックの嵌合穴に対しても上記位置決めピンの先端を嵌合させ、
上記スピンドルを回転させることによって上記工具ホルダの主体部を回転させ、
一方、上記流体吹出口から上記位置決めピンの中空部に設けた流通路と、工具ホルダの主体部に設けられている流体通路とを経由して上記工具ホルダの主体部の先端に装着する工具に向けて、上記流体供給手段からの流体を供給する工具に対する流体供給方法において、
上記位置決めブロックにおける流体吹出口の流体供給手段の側に寄った位置には液体貯留室を備えさせ、その液体貯留室には上記流体供給手段における液体流体路と、空気流体路を連通させ、
上記位置決めブロックの嵌合穴に対して上記位置決めピンの先端を嵌合させるに先立っては、上記液体貯留室に対して予め上記液体流体路から液体を供給しておき、上記位置決めブロックの嵌合穴に対して上記位置決めピンの先端を嵌合させた状態で、上記液体貯留室に空気流体路を通して高圧の空気(又は高圧の空気に霧状の液体が含まれる流体)を吹き込み、上記液体貯留室内に予め蓄えられていた上記液体を上記位置決めピンの流通路に向けて噴き出させ、その後は流体供給手段からの所定の流体を上記位置決めピンの流通路に向けて噴き出させるようにしたものである。
In the fluid supply method for a tool in the present invention, a spindle is rotatably provided inside the frame, and a holder mounting hole for mounting a shank in a side fluid supply type tool holder is provided at the tip of the spindle. Prepare
Further, the frame is provided with a positioning block at the side of the holder mounting hole of the spindle, and a positioning pin in the lateral fluid supply type tool holder is fitted to the tip of the positioning block. With a fitting hole for
The fitting hole is provided with a fluid outlet connected to the fluid supply means, and the shank in the tool holder is mounted on the holder mounting hole, and the positioning pin is also mounted on the fitting hole of the positioning block. The tip of the
Rotate the main part of the tool holder by rotating the spindle;
On the other hand, to the tool to be mounted on the tip of the main part of the tool holder via the flow path provided in the hollow part of the positioning pin from the fluid outlet and the fluid path provided in the main part of the tool holder In the fluid supply method for the tool for supplying the fluid from the fluid supply means,
A liquid storage chamber is provided at a position close to the fluid supply means of the fluid outlet in the positioning block, and the liquid storage chamber communicates with the liquid fluid path in the fluid supply means and the air fluid path.
Prior to fitting the tip of the positioning pin to the fitting hole of the positioning block, liquid is supplied from the liquid fluid path to the liquid storage chamber in advance, and the positioning block is fitted. With the tip of the positioning pin fitted into the hole, high-pressure air (or fluid containing mist-like liquid in high-pressure air) is blown into the liquid storage chamber through an air fluid path, and the liquid storage The liquid previously stored in the room is ejected toward the flow path of the positioning pin, and then the predetermined fluid from the fluid supply means is ejected toward the flow path of the positioning pin. It is.
本発明は、スピンドル3に対する工具ホルダBの取り換えをする場合、ホルダ装着孔5に対して新しく工具ホルダBにおけるシャンク21を装着すると共に、上記位置決めブロックDの嵌合穴10に対しても位置決めピン31の先端を嵌合させ、次に、スピンドル3を高速回転させて切削作業に入る場合でも、
位置決めブロックにおける流体吹出口11の流体供給手段の側に寄った位置に備えさせた液体貯留室60に対して予め蓄えられていた液体60aを、上記の新しく工具ホルダBにおける位置決めピン31の流通路38に向けて噴き出させ、その後は流体供給手段Fからの所定の流体を、例えばミストにして上記位置決めピンの流通路38に向けて噴き出させるようにするものであるから、新しい工具ホルダBにおける位置決めピンの流通路38と工具ホルダBの主体部20に設けられている流体通路24に向けては、初期は濃度の濃い液体が大量に含まれる流体が供給される特長がある。
このことは、従来、新しく装着する工具ホルダBにおける刃具Cに対して、回転初期に液体の混合比率が極めて少ない冷却用ミストが供給されていた問題点を解決するに役立つ効果がある。
In the present invention, when the tool holder B is replaced with the
The
This has the effect of helping to solve the problem that the cooling mist with a very small mixing ratio of the liquid is supplied to the cutting tool C in the newly installed tool holder B in the early stage of rotation.
以下本願の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1〜図3において、Aはマシニングセンタ等とも称せられ、広く知られている工作機械の存在を示す。これにおいて、2は主軸頭とも称せられるフレームで、この固定されているフレーム2の内側には回転自在に主軸とも称せられるスピンドル3を備えさせている。4は軸受を示す。スピンドル3の先端部3aには、側方流体供給方式の工具ホルダBにおけるシャンク21を装着するためのホルダ装着孔5を備えさせている。この装着孔5は、周知のように色々な規格のシャンクに対応させる為、任意選択される規格寸法のテーパ状(勾配)に形成する。6はスピンドル3と主体部20の一体回動を可能にするための係合爪を示す。7は中空部を示し、ここには通常プルスタッド21aの引き込みを可能にする周知の引具が存在する。また必要に応じては、図示外の冷却用流体供給手段から周知のように中空部7に設ける流体流通孔を通して冷却用流体を主体部20の先端に装着される工具Cに向けて送るようにする場合がある。
Embodiments of the present application will be described below with reference to the drawings. 1 to 3, A is also called a machining center or the like and indicates the existence of a widely known machine tool. In this figure,
次に上記フレーム2(又はフレーム2に隣接する別の静止部材)に対しては、図1に示されるようにスピンドル3のホルダ装着孔5の側方位置に、位置決めブロックDを備えさせ、その位置決めブロックDの先端部8aには、上記側方流体供給方式の工具ホルダBにおける位置決めピン(プランジャピンとも称される)31を嵌着するための嵌合穴10を備えさせ、上記嵌合穴10には、流体供給手段Fに連なる流体吹出口11を備えさせてある。
上記位置決めブロックDにおいて、8はフレーム2の先端に備えさせる装着面2aに対して、元部9を任意の固着手段(例えばボルトを用いて装着面2aの側に設けられる雌ねじ孔に螺合させる装着手段)によって、着脱自在で、かつ、密着状態で装着した筒状の位置決め枠体、10はその先端部に設けた嵌合穴で、位置決めピン31の先端の形状に対応させ、水密的に密着可能な形状に構成してある。
Next, the frame 2 (or another stationary member adjacent to the frame 2) is provided with a positioning block D at a side position of the
In the positioning block D, 8 is screwed into a fixing surface (for example, a female screw hole provided on the
次に工具ホルダBについて説明する。
側方流体供給方式(当分野では、サイドスルー又はサイドスルーMQL方式とも称されて、広く知られている)の工具ホルダBは、市場において各種の形式のものが広く知られており、例えば図1に示されるようにスピンドル3によって回転される主体部20と、ベアリング41を介して主体部20の中間部(中間位置より図示のように前寄りの位置)を回転可能に支持するケース40と、フレーム2の位置決めブロックDの嵌合穴10に嵌合され、かつケース40に連結されている位置決めピン31とを備える。
上記ケース40には、前記工作機械Aの流体吹出口11から位置決めピン31の流通路38が受け取る流体を、主体部20の流体受入孔58に送る為に前記ケースの内側に設けた流体送出口42を備える。具体的には、工作機械Aの流体吹出口11から受け取った流体を、ケース40に向けて送るための受流体伝送手段30(符号38,46の流路を含む)と、受流体伝送手段30とケース40における上記流体送出口42とを連結する受流体用の部材と、ケース40と主体部20との間に設けられ、受流体伝送手段30から供給される流体に対するシール機構とが備えられる。
Next, the tool holder B will be described.
Various types of tool holders B of the lateral fluid supply system (also widely known in the art as a side-through or side-through MQL system) are widely known in the market. 1, a
The
次に主体部20について説明する。主体部20の後部には、工作機械本体Aのスピンドル3におけるホルダ装着孔5に対する装着部21として、嵌合可能にしたテーパ形状の突子(シャンク)21を備える。
前部には、周知の任意構成による工具装着部25が設けられている。この工具装着部25には周知のように任意の工具が着脱自在に装着でき、しかも工具の先端又は工具の周辺から流体を噴出可能な構成にしてある。
工具装着部25としては、例えば流体路43を備えるもので、工具Cの装着を可能にした受具25aを備えた工具装着孔が設けられている。
主体部20の中間部においては、図示しない周知のマニュピレータの爪が嵌合する溝22aを有するホルダ把持部材22を備える。
さらに主体部20の中間部においては、工具装着部25に装着される工具Cに向けて(工具Cの刃先、或いは刃先の周辺に向けて)流体を供給する為に、主軸の軸芯位置に備えさせる流体通路24と、流体通路24に対してケース40の側から流体を受け入れできるようにケース40の内周面に向けて開口させる流体受入孔58、23を備えている。
Next, the
A
The
The intermediate portion of the
Further, in the intermediate portion of the
更に主体部20には、例えば上記ケース40の内周面側に対向する位置に対して、上記ケース40の内周面側と上記主体部の外周面側との間に、流体を環状に配置する為に環状の流路57を形成する。この環状の流路57は、図示のように静的に位置するケース40の内周面側を凹ませて形成しても、高速で回転する上記主体部20の外周面側を凹ませて形成してもこれらは相対的な構成であるから支障はない。
この環状流路57には、上記流体送出口42からの流体を、上記流体受入孔58に流入可能に上記流体送出口42と上記流体受入孔58とを夫々連通させる。
Further, in the
The
このように構成すると、静的に位置するケース40の内周面側の一つまたは複数の流体送出口42から噴出する流体は、環状流路に流入し、高速回転中の主体部20の周囲に位置する環状流路内を満たす。一方、高速回転中の主体部20にあっては一つまたは複数の流体受入孔58が高速で回転しているので環状流路内の流体を連続的に受け入れることができる。
With this configuration, the fluid ejected from the one or more
次に、受流体伝送手段30は、位置決めブロックDの嵌合穴10に嵌合される位置決めピン31と、この位置決めピン31を軸方向摺動自在に保持すると共にケース40の側に固定される保持筒32とから構成されている。
上記ケース40は、例えば図1に示す様に、図示左側部分にベアリング41,41を内嵌して主体部20を回転自在とする状態で一体化させてある。また広く知られているように中央より右側部分にシールケース35を配し、そこにシール36を抜き差し交換可能に備えさせてある。上記ケース40と、これの外周位置に固着してある保持筒32との間には、流体道46が介設されており、流通路38からの流体を流体送出口42に流通可能にしてある。
Next, the fluid receiving transmission means 30 includes a
For example, as shown in FIG. 1, the
上記位置決めブロックDにおける流体吹出口11の上流側に位置する流体供給手段Fの側に寄った隣接する位置には図示のように液体貯留手段Gにおける液体貯留室60を備えさせる。その液体貯留室60には上記流体供給手段Fにおける液体流体路18aと、空気流体路17aとに夫々連通する供給管を連通させる。その連通の態様は図1に表れているようにミスト混合手段Eを経由して間接的に連通させても良いし、或いは流体供給手段Fにおける空気圧縮装置F1及びオイル(水)供給装置F2、F3から直接、夫々任意の制御弁(電磁弁等:図示省略)を経由して連通されるようにしても良い。
In the positioning block D, a
次にミスト混合手段Eにおける流体混合室13は、図1に表れているように液体貯留室60における流体供給手段Fの側(上流側)に寄った位置に隣接させて備えさせてある。
さらに上記流体混合室13には、流体供給手段Fに夫々連なる第1流体路17と、第1流体路とは別の第2流体路18、第3流体路19等の複数の流体路を夫々連通させてある。
上記複数の流体路(17、18、19)には、空気及び液体等の夫々性質の異なる流体を供給して、流体混合室13に備えさせたミスト混合手段Eで上記性質の異なる複数の流体を混合し、混合された流体を上記液体貯留室60を経由して、上記流体吹出口11から嵌合穴10に向けてミストを噴き出すことにより、上記位置決めピンの流通路38に向けて上記混合された流体を流通させて、上記工具Cに向けて混合された流体を供給するようにしている。
Next, as shown in FIG. 1, the
Further, the
Fluids having different properties such as air and liquid are supplied to the plurality of fluid paths (17, 18, 19), and a plurality of fluids having different properties are provided by the mist mixing means E provided in the
さらに詳細に述べれば、上記位置決めブロックDの外郭8には、図1〜図3に示されているように、一体材で、液体貯留室60の外郭と、流体混合室13の外郭とを構成し、両者を位置決めブロックDに収めている。液体貯留室60は嵌合穴10の後方に備えさせ、 更に液体貯留室60に対しては図示のように隣接する状態で流体混合室13を備えさせ、更にそこには図示のように上記流体供給手段Fに連なる第1流体路17と、第1流体路17とは別の第2流体路18 とを連通させてある。
More specifically, as shown in FIGS. 1 to 3, the
さらに必要に応じては、第3流体路19(必要に応じては、第4、5流体路等、次々と複数〜多数追加しても良い)を連通させてある。 上記第1流体路17には周知の圧縮された空気流を、上記第2流体路18には空気流とは異なる流体(例えば周知の冷却用オイル)、上記第3流体路19には空気流とは異なる流体(例えば周知の冷却用の水)を供給して流体混合室13に備えさせた周知の構成からなるミスト混合手段Eで混合する。この混合は、任意の異なる流体2者、又は3者等(相互に異質な成分のもの、或いは同じ性質であれば成分比の異なるもの等)多数の種類を任意選択的に供給して混合し、予め定められた任意混合比率の流体(単にミストとも称される)を上記流体吹出口11から嵌合穴10に向けて吹きだすことにより、図から明らかに上記位置決めピン31の流通路38に向けて上記混合されたミスト状の流体を流通させて、上記工具Cに向けて混合された流体を供給するようにしてある。
Further, if necessary, a third fluid path 19 (if necessary, a plurality or a plurality of fluid paths such as fourth and fifth fluid paths may be added one after another) is communicated. The first
次に液体貯留手段Gにあっては上記のように液体貯留室60を備えさせる。液体貯留室60は図示のように流体(油性の液体或いはミスト等)をミスト混合手段Eの出口13aから受け入れるための入口61と、それらの流体を次段に向けて噴出させるための出口62を備える。
Next, in the liquid storage means G, the
出口62には、液体貯留室60内の流体60aの流出量を制御する為の弁体65が開閉動作自在に備えられている。66は、ノズル部材挿入孔16の開口縁に周設されている弁座(シール)63に当接離反させる為の弁体65における蓋部材を示す。従って、図2のように位置決めピン31が未装着の状態では、液体貯留室60内の流体60aはノズル部材挿入孔16には漏れることはない。67は、弁体65の位置決めピン31(ノズル部材31a)の側に突設させた操作片で、位置決めピン31のノズル部材31aを図3に示す如く、ノズル部材挿入孔16に装着した状態では部材31aの先頭の部分によって操作片67は図示のように押し込まれ、弁体65を後退させて液体貯留室60内の流体60aの流出を可能にするものである。
なお図3(B)に表れている細隙67aは、操作片67の中間に対して設けたもので、図3(B)の後退状態で液体貯留室60内の流体(液体状の潤滑剤)60aが流通路38に対して噴出することを可能にする為のものである。
他の手段としては、例えばノズル部材31aを図3に示す如く、ノズル部材挿入孔16に装着したとき、弁体65を図示外の制御装置によって後退させ、ノズル部材挿入孔16に向けて液体貯留室60内の流体60aが噴出するようにしても良い。
尚70は図3(B)の状態において油もれを防ぐためのオーリングの存在を示す。
The
The
As another means, for example, when the
液体貯留室60内の流体を収納する為の容積は、位置決めピン31を図2のように切り離した状態で、工具ホルダBに係わる全ての流路空間(符号38、46、42、24、44等に係わる流路)を埋め尽くすだけの量の潤滑剤(液体)を蓄積可能な容積を備えることが望ましい。しかしながら主体部20の回転速度、空気圧縮装置F1における圧縮度によっては上記の液体貯留室60内の容積は、それよりも小さくてよい。
The volume for storing the fluid in the
尚上記流体としては、当分野において流体と称されるもの、例えば空気であり、切削油であり、潤滑油であり、水であり、空気と混合された気体状のミストと称される流体、或いはクーラント等と呼ばれる流体状のものがあり、本件明細書中においてはそれらの個々を簡便のため包括的に流体と称する。 In addition, as said fluid, what is called a fluid in this field, for example, air, cutting oil, lubricating oil, water, fluid called gaseous mist mixed with air, Alternatively, there are fluids called coolants and the like, and in the present specification, each of them is generically called a fluid for convenience.
次に、流体混合室13に備えさせたミスト混合手段Eは周知の構成であればよく、例えば中間部を図示の如く膨出させたノズル部材14でもって、小さなノズル孔15を形成し、第1流体路17からノズル孔15に高圧の空気を吹き込むことにより、直角状態で側方にある第2流体路18、又は第3流体路19、或いは両方から夫々液体状の流体が出て霧状になり、ミスト状の流体として嵌合穴10方向に向かうようにする。
Next, the mist mixing means E provided in the
次に上記構成のものの使用方法及び使用状態を説明する。
上記構成の側方流体供給方式の工具ホルダBは、図示外のマガジン内に収納されている状態では係止片37が嵌合凹部26に嵌合して主体部20の回転が阻止されている。上記工具ホルダBを工作機本体Aに装着する場合には、主体部20の突子21をスピンドル3の装着孔5に向け、図1に示される状態から、左方向に向けて(軸線方向)に挿入し、周知の如く、引具を用いて装着孔5の内面と突子21の外周面とを密着させる状態で連結する。
すると受流体伝送手段30の位置決めピン31は位置決めブロックDの嵌合穴10に図3に示されているように当接嵌合し、同時に保持筒32の内部に向けて押し動かされ、その結果、係止片37が嵌合凹部26からはずれ、主体部20の回転が自在の状態となる。
Next, the usage method and usage state of the above configuration will be described.
In the side fluid supply type tool holder B configured as described above, the locking piece 37 is fitted into the fitting recess 26 in a state where it is housed in a magazine (not shown) to prevent the
Then, the
なお上記工具ホルダBを工作機本体Aに装着する場合、即ち、上記位置決めブロックの嵌合穴に対して上記位置決めピンの先端を嵌合させるに先立っては、上記液体貯留室60に対して予め上記液体流体路から液体(潤滑剤)の供給が次のように行われている。
前段の切削加工完了後、前に用いられた工具ホルダBをスピンドル3から取り外し、次に用いられる工具ホルダBを装着するまでの時間帯(自動工具交換時間帯:ATCの間)において、上記液体貯留室60に対して所定の必要量の潤滑剤60aを、上記冷却用オイル供給装置F2(又は水供給装置F3)から直接或いは上記流体混合室13を経由して供給しておく。
When the tool holder B is mounted on the machine tool main body A, that is, before the tip of the positioning pin is fitted into the fitting hole of the positioning block, the
After the previous cutting process is completed, the above-described liquid is removed in a time zone (automatic tool change time zone: during ATC) until the tool holder B used before is removed from the
従って、上記位置決めブロックの嵌合穴10に対して上記位置決めピンの先端に備えるノズル部材31aを図3に表れているように嵌合させたときには、弁体65は開き、一方上記液体貯留室60に対して空気流体路17を通して予め高圧の空気(又は高圧の空気に霧状の液体が含まれる流体)を予め、又は同時に吹き込むことにより、上記液体貯留室60内は加圧の状態になり、しかも液体貯留室60に蓄えられていた上記液体60aは非圧縮性流体のため、圧縮空気に押されて上記工具ホルダBに係わる流路空間38、46、42、24、44等に向けて強制的にかつ短時間に吐出され、上記流路空間は潤滑剤で埋め尽くされ、工具に向けて強制的に吐出される。なお上記液体貯留室60に供給される1回当たりの潤滑剤の供給量は、ポンプもしくはオリフィスによって制御され、加工に最適な一定供給量を常に確保するようにしておけばよい。なお上記液体貯留室60に供給される潤滑剤の供給、上記空気の吹き込み等に係わる諸々のタイミングは、周知のように電子制御(CPU)を利用しても良い。
このようにすると自動工具交換(ATC)後、MQL用サイドスルーホルダに取り付けられている刃物の刃先が被加工物に近接した時点で、潤滑剤を刃先から確実に供給できるようになる。
その後は流体供給手段からの所定の流体を上記位置決めピンの流通路に向けて噴き出させるようにする。以下この点について説明する。
Therefore, when the
In this way, after the automatic tool change (ATC), the lubricant can be reliably supplied from the cutting edge when the cutting edge of the cutting tool attached to the MQL side through holder comes close to the workpiece.
Thereafter, a predetermined fluid from the fluid supply means is ejected toward the flow path of the positioning pin. This point will be described below.
上記装着状態においてスピンドル3が回転すると主体部20が一体に回転し、工具Cも一体に回転して周知の切削加工がなされる。主体部20の回転数は、一般的には1分当たり例えば10000近辺であり、さらには20000回転に向けたもの、更にはそれ以上に向けたものもある。
When the
上記の過程においては、流体供給手段Fとして例えば比較的離れた位置に備えられるコンプレッサーなどの空気圧縮装置F1は、パイプ17aを経由し、かつ、図示外の流量制御用のバルブを経由し、第1流体路17に接続されていることにより、圧縮装置F1によって作られる高圧空気は、ノズル孔15を経由し、かつ、液体60aが放出された後の液体貯留室60を経由して位置決めピン31の方向に噴出できる。
また、流体供給手段Fとして例えば比較的離れた位置に備えられる冷却用オイル供給装置F2は、パイプ18aを経由し、かつ、流量制御用のバルブ18bを経由し、第2流体路18に接続されることにより、オイル供給装置F2によって作られる高圧のオイル(流体)は、ノズル孔15において霧状にされて、ミストとなり、空気流と共に液体貯留室60を経由して位置決めピン31の方向に噴出する。
In the above process, for example, an air compressor F1 such as a compressor provided at a relatively distant position as the fluid supply means F passes through the
Further, for example, a cooling oil supply device F2 provided as a fluid supply means F at a relatively distant position is connected to the second
さらに、流体供給手段Fとして例えば比較的離れた位置に備えられる冷却用水供給装置F3は、パイプ19aを経由し、かつ、流量制御用のバルブ19bを経由し、第3流体路19に接続されることにより、水供給装置F3によって作られる高圧の水(流体)は、図示のノズル孔15において霧状にされて、ミストとなり、空気流と共に液体貯留室60を経由して位置決めピン31の方向に噴出する。
尚上記構成においては、パイプ17a内の空気流、パイプ18a内のオイル流、パイプ19a内の水流等は、夫々単独で流したり、二者、三者選択的に混合して流すことにより任意濃度(切削の要求に対応する種類)のミストを作ることができる。
Further, for example, a cooling water supply device F3 provided at a relatively distant position as the fluid supply means F is connected to the third
In the above configuration, the air flow in the
次に、前述した位置決めブロックDの流体吹出口11を通して送られてくる流体は、位置決めピン31の流通路38に流入し、前述の通り、流通路38、流体道46等を通ってシールケース35の内側、ケース40の内側に至り、さらに、ケース40の流体送出口42からの流体は、環状流路57,流体受入孔58,流体通過路23,流体通路24,流体孔43を経由して工具Cに向けて流通し、工具Cの刃先45の周辺、或いは工具の流体路44を通過して刃先から勢いよく噴射する。この流体によって、切削作業中の工具Cの潤滑乃至は冷却が行われる。
Next, the fluid sent through the
上記構成にあっては、図1からも明らかなように、ミストを作るための流体混合室13は、工具ホルダBにおける位置決めピン31を嵌着するための嵌合穴10を備えさせた位置決めブロックDに備えさせたものであるから、工具ホルダBをスピンドル3に対して装着した直後、直ちに工具Cに向けて最短距離で育成したミストを送ることが出来る利点がある。
繰り返すと、ミスト混合装置を位置決めブロック内に一体的に配置し、ミスト混合部とツールホルダに供給するプランジャーピンとの距離を最短とし、ミスト混合装置の起動から刃先へ潤滑剤が到達するまでの時間を短くすることができる。
さらに、流体を工具ホルダの比較的先端に近い位置から供給できるため、上記冷却用ミストは搬送時のミストのロスを少なくし、高速回転時のミストの刃先への吐出ロスを少なく供給できる利点がある。
また、工具Cを用いての切削中においては切削状況に対応して適切な内容のミストを位置決めブロックDの場所から応答性素早く届けることのできる利点もある。
In the above configuration, as is clear from FIG. 1, the
Repeatedly, the mist mixing device is integrally arranged in the positioning block, the distance between the mist mixing portion and the plunger pin to be supplied to the tool holder is made the shortest until the lubricant reaches the cutting edge from the start of the mist mixing device. Time can be shortened.
Furthermore, since the fluid can be supplied from a position relatively close to the tip of the tool holder, the cooling mist has an advantage that the mist loss at the time of transportation can be reduced and the discharge loss to the blade edge of the mist at the time of high speed rotation can be reduced. is there.
Further, during cutting using the tool C, there is an advantage that mist having an appropriate content corresponding to the cutting situation can be quickly delivered from the position of the positioning block D.
さらに図1からも明らかなように、ミストを作るための流体混合室13は、工具ホルダBにおける位置決めピン31を嵌着するための嵌合穴10を備える位置決めブロックDに対して備えさせた。この場合、ノズル孔15が詰まった場合でも、図1に示すように、着脱自在の枠体8を、密着部9においてフレーム2から外すことにより、ノズル孔15の清掃を前後から迅速簡便に行うことができる。
Further, as apparent from FIG. 1, the
工作機械・・・A、工具ホルダ・・・B、工具・・・C、位置決めブロック・・・D、ミスト混合手段・・・E、流体供給手段・・・F、空気圧縮装置・・・F1、オイル供給装置・・・F2、水供給装置・・・F3、液体貯留手段・・・G、フレーム・・・2、装着面・・・2a、スピンドル・・・3、ホルダ装着孔・・・5、先端部・・・8a 、 元部・・・9、嵌合穴・・・10、隔壁・・・10a、流体吹出口・・・11 、 流体混合室・・・13、ノズル部材・・・14、ノズル孔・・・15、ノズル部材挿入孔・・・16、、第1流体路・・・17、第2流体路・・・18、第3流体路・・・19、主体部・・・20、シャンク・・・21、流体通路・・・24、工具装着部・・・25、 受流体伝送手段・・・30、位置決めピン・・・31、ノズル部材・・・ 31a、 流通路・・・38、 ケース・・・40、流体送出口・・・42、流体路・・・44、液体貯留室・・・60、 流体・・・60a、入口・・・61、出口・・・62、弁座(シール)・・・63、 弁体・・・65、 蓋部材・・・66、 操作片・・・67、細隙・・・67a。 Machine tool ... A, Tool holder ... B, Tool ... C, Positioning block ... D, Mist mixing means ... E, Fluid supply means ... F, Air compressor ... F1 , Oil supply device ... F2, Water supply device ... F3, Liquid storage means ... G, Frame ... 2, Mounting surface ... 2a, Spindle ... 3, Holder mounting hole ... 5, tip part ... 8a, base part ... 9, fitting hole ... 10, partition wall ... 10a, fluid outlet ... 11, fluid mixing chamber ... 13, nozzle member ...・ 14, Nozzle hole ... 15, Nozzle member insertion hole ... 16, First fluid passage ... 17, Second fluid passage ... 18, Third fluid passage ... 19, Main part ..20, shank ... 21, fluid passage ... 24, tool mounting part ... 25, fluid receiving transmission means ... 30, positioning pin ... 31, nozzle member ... 31a, flow passage ... 38, Case ...・ 40, Fluid delivery port ... 42, Fluid passage ... 44, Liquid storage chamber ... 60, Fluid ... 60a, Inlet ... 61, Outlet ... 62, Valve seat (seal) ··· 63, valve body ... 65, lid member ... 66, operation piece ... 67, slit ... 67a.
Claims (3)
さらに上記フレームに対しては、上記スピンドルのホルダ装着孔の側方に、位置決めブロックを備えさせ、その位置決めブロックの先部には、上記側方流体供給方式の工具ホルダにおける位置決めピンを嵌着するための嵌合穴を備えさせ、
上記嵌合穴には、流体供給手段に連なる流体吹出口を備えさせ、上記ホルダ装着孔に対して上記工具ホルダにおけるシャンクを装着すると共に、上記位置決めブロックの嵌合穴に対しても上記位置決めピンの先端を嵌合させ、
上記スピンドルを回転させることによって上記工具ホルダの主体部を回転させ、
一方、上記流体吹出口から上記位置決めピンの中空部に設けた流通路と、工具ホルダの主体部に設けられている流体通路とを経由して上記工具ホルダの主体部の先端に装着する工具に向けて、上記流体供給手段からの流体を供給する工具に対する流体供給方法において、
上記位置決めブロックにおける流体吹出口の流体供給手段の側に寄った位置には液体貯留室を備えさせ、その液体貯留室には上記流体供給手段における液体流体路と、空気流体路を連通させ、
上記位置決めブロックの嵌合穴に対して上記位置決めピンの先端を嵌合させるに先立っては、上記液体貯留室に対して予め上記液体流体路から液体を供給しておき、上記位置決めブロックの嵌合穴に対して上記位置決めピンの先端を嵌合させた状態で、上記液体貯留室に空気流体路を通して高圧の空気(又は高圧の空気に霧状の液体が含まれる流体)を吹き込み、上記液体貯留室内に予め蓄えられていた上記液体を上記位置決めピンの流通路に向けて噴き出させ、その後は流体供給手段からの所定の流体を上記位置決めピンの流通路に向けて噴き出させるようにしたことを特徴とする工具に対する流体供給方法。 A spindle is rotatably provided inside the frame, and a tip for the spindle is provided with a holder mounting hole for mounting a shank in a side fluid supply type tool holder,
Further, the frame is provided with a positioning block at the side of the holder mounting hole of the spindle, and a positioning pin in the lateral fluid supply type tool holder is fitted to the tip of the positioning block. With a fitting hole for
The fitting hole is provided with a fluid outlet connected to the fluid supply means, and the shank in the tool holder is mounted on the holder mounting hole, and the positioning pin is also mounted on the fitting hole of the positioning block. The tip of the
Rotate the main part of the tool holder by rotating the spindle;
On the other hand, to the tool to be mounted on the tip of the main part of the tool holder via the flow path provided in the hollow part of the positioning pin from the fluid outlet and the fluid path provided in the main part of the tool holder In the fluid supply method for the tool for supplying the fluid from the fluid supply means,
A liquid storage chamber is provided at a position close to the fluid supply means of the fluid outlet in the positioning block, and the liquid storage chamber communicates with the liquid fluid path in the fluid supply means and the air fluid path.
Prior to fitting the tip of the positioning pin to the fitting hole of the positioning block, liquid is supplied from the liquid fluid path to the liquid storage chamber in advance, and the positioning block is fitted. With the tip of the positioning pin fitted into the hole, high-pressure air (or fluid containing mist-like liquid in high-pressure air) is blown into the liquid storage chamber through an air fluid path, and the liquid storage The liquid previously stored in the room is ejected toward the flow path of the positioning pin, and then a predetermined fluid from the fluid supply means is ejected toward the flow path of the positioning pin. A fluid supply method for a tool characterized by the above.
上記複数の流体路には、空気及び液体等の夫々性質の異なる流体を供給して、流体混合室に備えさせたミスト混合手段で上記性質の異なる複数の流体を混合し、混合された流体を上記液体貯留室を経由して、上記流体吹出口から嵌合穴に吹きだすことにより、上記位置決めピンの流通路に向けて上記混合された流体を流通させて、上記工具に向けて混合された流体を供給するようにしていることを特徴とする請求項1記載の工具に対する流体供給方法。 A liquid storage chamber is provided at a position near the fluid supply means of the fluid outlet in the positioning block, and a fluid mixing chamber is provided at a position close to the fluid supply means in the liquid storage chamber, Furthermore, in the fluid mixing chamber, a first fluid path that communicates with the fluid supply means and a second and a third plurality of fluid paths that are different from the first fluid path are respectively communicated,
A plurality of fluids having different properties such as air and liquid are supplied to the plurality of fluid paths, and the plurality of fluids having different properties are mixed by a mist mixing means provided in the fluid mixing chamber. The mixed fluid was circulated toward the flow path of the positioning pin and mixed toward the tool by blowing out from the fluid outlet through the liquid storage chamber to the fitting hole. 2. A fluid supply method for a tool according to claim 1, wherein a fluid is supplied.
さらに上記フレームに対しては、上記スピンドルのホルダ装着孔の側方に、位置決めブロックを備えさせ、その位置決めブロックの先部には、上記側方流体供給方式の工具ホルダにおける位置決めピンを嵌着するための嵌合穴を備えさせ、
上記嵌合穴には、流体供給手段に連なる流体吹出口を備えさせ、上記ホルダ装着孔に対して上記工具ホルダにおけるシャンクを装着すると共に、上記位置決めブロックの嵌合穴に対しても上記位置決めピンの先端を嵌合させ、
上記スピンドルを回転させることによって上記工具ホルダの主体部を回転させ、
一方、上記流体吹出口から上記位置決めピンの中空部に設けた流通路と、工具ホルダの主体部に設けられている流体通路とを経由して上記工具ホルダの主体部の先端に装着する工具に向けて、上記流体供給手段からの流体を供給するようにしてある工作機械において、
上記位置決めブロックにおける流体吹出口の流体供給手段の側に寄った位置には液体貯留室を備えさせ、その液体貯留室には上記流体供給手段における液体流体路と、空気流体路を連通させ、さらに上記位置決めブロックの嵌合穴に対して上記位置決めピンの先端を嵌合させるに先立っては、上記液体貯留室に対して予め上記液体流体路から液体の供給を可能に構成し、上記位置決めブロックの嵌合穴に対して上記位置決めピンの先端を嵌合させた状態で、上記液体貯留室に空気流体路を通して高圧の空気(又は高圧の空気に霧状の液体が含まれる流体)を吹き込み、上記液体貯留室内に蓄えられていた上記液体を上記位置決めピンの流通路に向けて噴き出させることを可能にしてあることを特徴とする工作機械。 A spindle is rotatably provided inside the frame, and a tip for the spindle is provided with a holder mounting hole for mounting a shank in a side fluid supply type tool holder,
Further, the frame is provided with a positioning block at the side of the holder mounting hole of the spindle, and a positioning pin in the lateral fluid supply type tool holder is fitted to the tip of the positioning block. With a fitting hole for
The fitting hole is provided with a fluid outlet connected to the fluid supply means, and the shank in the tool holder is mounted on the holder mounting hole, and the positioning pin is also mounted on the fitting hole of the positioning block. The tip of the
Rotate the main part of the tool holder by rotating the spindle;
On the other hand, to the tool to be mounted on the tip of the main part of the tool holder via the flow path provided in the hollow part of the positioning pin from the fluid outlet and the fluid path provided in the main part of the tool holder In a machine tool configured to supply the fluid from the fluid supply means,
A liquid storage chamber is provided at a position of the fluid outlet in the positioning block close to the fluid supply means, and the liquid storage chamber communicates with a liquid fluid path and an air fluid path in the fluid supply means. Prior to fitting the distal end of the positioning pin into the fitting hole of the positioning block, the liquid storage chamber is configured so that liquid can be supplied from the liquid fluid path in advance. With the tip of the positioning pin fitted to the fitting hole, high-pressure air (or fluid containing mist-like liquid in high-pressure air) is blown into the liquid storage chamber through an air fluid path, and A machine tool characterized in that the liquid stored in the liquid storage chamber can be ejected toward the flow path of the positioning pin.
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