JP4951220B2 - 加工用治具 - Google Patents

Description

本発明は、加工時に被加工物を支持するとともに、被加工物の加工部位にクーラント液を供給する加工用治具に関する。

従来から被加工物の加工部位を切削刃などにより切削加工をする場合、被加工物の加工部位にクーラント液を供給することにより、その加工部位を冷却するとともに、加工により生じた切粉を除去している。
特開平７−５１９８１号公報

ところで、被加工物の加工部位にクーラント液を供給するだけでは、複数の加工部位をもつ被加工物において順次切削加工する場合、既に加工された加工部位に切粉が侵入する場合がある。また、クーラント液の圧力が低くなる場合があり、切粉を十分に除去することができない問題がある。切粉が侵入したり、十分に除去することができなくなれば、加工時において被加工物の加工部位に切粉が徐々に堆積していき、その状態で加工すると加工精度が低下する問題が生じる。

そこで、本発明は、上記事情を考慮し、加工時に生じる切粉の加工部位への侵入を防止し、切粉を確実に除去することができる加工用治具を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、同一平面に複数の加工部位を有する被加工物を支持する治具本体と、前記治具本体に設けられ前記被加工物の全ての前記加工部位に対してクーラント液を供給する複数のクーラント液供給部と、を含んで構成された加工用治具において、前記治具本体は円柱状に形成されており、前記各クーラント液供給部は前記治具本体の中心まわりで互いに略等間隔となるように設けられ、各クーラント液供給部は前記治具本体の中心部からその中心を通る径方向外側に向けてクーラント液を各加工部位に供給可能にすることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、治具本体により被加工物が支持されるとともに、クーラント液供給部により被加工物の全ての加工部位に対してクーラント液が供給される。これにより、被加工物の加工部位を加工する際に、加工部位を冷却することができるとともに、切削により生じる切粉が加工部位に侵入することを防止でき、また除去することができる。この結果、切粉が加工部位に堆積することにより生じる不具合（例えば、加工部位の加工精度が低下するなど）を解消できる。

また、請求項１に記載の発明によれば、前記各クーラント液供給部は前記治具本体の中心まわりで互いに略等間隔となるように設けられ、各クーラント液供給部は前記治具本体の中心部からその中心を通る径方向外側に向けてクーラント液を各加工部位に供給可能にする。この結果、切粉を径方向外側に飛散させることができるとともに、既に加工された加工部位への切粉の侵入を防止することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の加工用治具において、前記クーラント液供給部は前記治具本体の内部であって前記治具本体の径方向に沿って形成され前記治具本体の外部と連通する空間部であり、前記空間部の流路断面積は前記治具本体の中心部から径方向外側に向かって小さくなることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、前記各クーラント液供給部は前記治具本体の内部であって前記治具本体の径方向に沿って形成され前記治具本体の外部と連通する空間部であり、前記空間部の流路断面積は前記治具本体の中心部から径方向外側に向かって小さくなる。この結果、クーラント液を勢い良く流出させることができる。この結果、切粉を加工部位から効率良く除去することができるとともに、既に加工された加工部位への切粉の侵入を防止することができる。
なお、本明細書において「空間部の流路断面積」とは、治具本体の径方向に対して直交する方向に切断した空間部の流路断面積を意味する。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の加工用治具において、前記治具本体には前記各クーラント液供給部に連通し該クーラント液供給部に前記クーラント液を供給する供給流路が設けられ、前記各クーラント液供給部の開口断面総面積は、前記供給流路の開口断面総面積よりも小さいことを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、クーラント液は供給流路を介して各クーラント液供給部に導かれ、加工部位に供給される。ここで、各クーラント液供給部の開口断面総面積が供給流路の開口断面総面積よりも小さいため、各クーラント液をクーラント液供給部から勢い良く放出させることができる。この結果、切粉を加工部位から効率良く除去することができる。

本発明によれば、加工時に生じる切粉を確実に除去することができるとともに、既に加工された加工部位への切粉の侵入を防止することができる。

次に、本発明の一実施形態に係る加工用治具について、図面を参照して説明する。

図１乃至図３に示すように、加工用治具１０は、土台部１２にボルト１４などにより取り付けられる円柱状の治具本体１６を備えている。この治具本体１６は、内部に厚み方向に延びる第１治具本体部材１６Ａと、第１治具本体部材１６Ａの上面にボルト１８により取り付けられる第２治具本体部材１６Ｂと、で構成されている。

また、第１治具本体部材１６Ａには、その厚み方向（図２及び図３中矢印Ａ方向）に延びる第１供給流路（供給流路）２０と、第１供給流路（供給流路）２０と連通し径方向に延びる第２供給流路（クーラント液供給部）２２と、がそれぞれ形成されている。

ここで、図２に示すように、第２供給流路（クーラント液供給部）２２は、平面視において第１治具本体部材１６Ａの上面にその径方向に沿って複数形成されている。この第２供給流路（クーラント液供給部）２２は、それぞれ等間隔となるように形成されている。具体的には、第１治具本体部材１６Ａの上面に８個の第２供給流路（クーラント液供給部）２２が形成されており、隣接する第２供給流路（クーラント液供給部）２２の開き角度は約４５度となるように設定されている。この第１治具本体部材１６Ａの上面に第２治具本体部材１６Ｂが取り付けられることにより、第１供給流路（供給流路）２０及び第２供給流路（クーラント液供給部）２２が閉塞されて空間部が形成される。また、第１治具本体部材１６Ａの外周面には、第２供給流路（クーラント液供給部）２２の口部２４が形成されており、この口部２４により第２供給流路（クーラント液供給部）２２と第１治具本体部材１６Ａの外部とが連通された状態となっている。また、各第２供給流路（クーラント液供給部）２２の体積は、第１供給流路（供給流路）２０の体積よりも小さくなるように設定されている。さらに、第１治具本体部材１６Ａの下部には、第１供給流路（供給流路）２０にクーラント液Ｌを導くためのノズル部２６が取り付けられている。

図示しないポンプによりノズル部２６に送られたクーラント液Ｌは、第１供給流路（供給流路）２０を流動し、各第２供給流路（クーラント液供給部）２２に浸入する。各第２供給流路（クーラント液供給部）２２に浸入したクーラント液Ｌは第１治具本体部材１６Ａの径方向内側から径方向外側に向かって流れ、やがて口部２４からと第１治具本体部材１６Ａの外部に放出される。

また、第１治具本体部材１６Ａの外周面は同一平面上に複数の加工部位Ｒを有するリングギア（被加工物）２８が装着可能となっている。リングギア（被加工物）２８の加工時には、第２供給流路（クーラント液供給部）２２の延長上に加工部位Ｒが位置するようにリングギア（被加工物）２８を第１治具本体部材１６Ａの外周面に装着させてリングギア（被加工物）２８を第１治具本体部材１６Ａにより支持させ、その状態で切削工具などによりリングギア（被加工物）２８の加工部位Ｒが加工される。

次に、本実施形態の加工用治具１０の作用について説明する。

図１乃至図３に示すように、リングギア（被加工物）２８の加工時には、第２供給流路（クーラント液供給部）２２の延長上に加工部位Ｒが位置するようにリングギア（被加工物）２８を第１治具本体部材１６Ａの外周面に装着させてリングギア（被加工物）２８を第１治具本体部材１６Ａにより支持させ、その状態で切削工具などによりリングギア（被加工物）２８の加工部位Ｒを加工していく。

このとき、図３に示すように、ポンプからの圧力によりクーラント液Ｌがノズル部２６から第１供給流路（供給流路）２０に浸入し、第１供給流路（供給流路）２０を流動していく。そして、クーラント液Ｌは第１供給流路（供給流路）２０から各第２供給流路（クーラント液供給部）２２に浸入し、径方向内側から径方向外側に向かって流動していく。ここで、各第２供給流路（クーラント液供給部）２２の開口断面総面積が第１供給流路（供給流路）２０の開口断面総面積よりも小さくなるように設定されているため、各第２供給流路（クーラント液供給部）２２に浸入したクーラント液Ｌに作用する圧力は、第１供給流路（供給流路）２０に浸入したクーラント液Ｌに作用する圧力と比較して大きくなる。このため、クーラント液Ｌは各第２供給流路（クーラント液供給部）２２の口部２４から径方向外側（図３中矢印Ｂ方向）に向かって勢い良く放出される。

各第２供給流路（クーラント液供給部）２２の口部２４から径方向外側に向かって放射されたクーラント液Ｌは、リングギア（被加工物）２８の各加工部位Ｒに供給される。これにより、各加工部位Ｒを冷却させることができるとともに、切削工具による加工により生じた切粉を径方向外側に飛散させ、各加工部位Ｒから切粉を除去させることができるとともに、既に加工された加工部位Ｒへの切粉の侵入を防止することができる。

特に、各第２供給流路（クーラント液供給部）２２に浸入したクーラント液Ｌに作用する圧力が高くなるため、リングギア（被加工物）２８の各加工部位Ｒに供給されるクーラント液Ｌの圧力も高くなり、効率良く切粉を除去させることができる。この結果、切粉が加工部位Ｒに堆積することによる不具合（例えば、加工部位Ｒの加工精度が低下するなど）を解消できる。

次に、本実施形態の加工用治具１０の変形例について説明する。
なお、本実施形態の加工用治具１０と重複する構成については同符号を付し、適宜説明を省略する。

図４に示すように、変形例となる加工用治具１０では、各第２供給流路３０の開口断面積は第１治具本体部材１６Ａの径方向内側から径方向外側に向かって小さくなるように設定されている。

この加工用治具１０によれば、各第２供給流路３０の開口断面積は第１治具本体部材１６Ａの径方向内側から径方向外側に向かって小さくなることにより、クーラント液Ｌが第２供給流路３０を径方向内側から径方向外側に向かって流動していく過程においてクーラント液Ｌに作用する圧力が高くなる。このため、第２供給流路３０からクーラント液Ｌを勢い良く放出させることができる。この結果、切粉を加工部位Ｒから効率良く除去することができるとともに、既に加工された加工部位Ｒへの切粉の侵入を防止することができる。

本発明の一実施形態に係る加工用治具の断面図である。 本発明の一実施形態に係る加工用治具の平面図である。 本発明の一実施形態に係る加工用治具の要部の拡大断面図である。 本発明の一実施形態に係る加工用治具の変形例の平面図である。

符号の説明

１０ 加工用治具
１６ 治具本体
２０ 第２供給流路（供給流路）
２２、３０ 第２供給流路（クーラント液供給部）
２８ リングギア（被加工物）
Ｒ 加工部位
Ｌ クーラント液

Claims (3)

1. 同一平面に複数の加工部位を有する被加工物を支持する治具本体と、
   前記治具本体に設けられ前記被加工物の全ての前記加工部位に対してクーラント液を供給する複数のクーラント液供給部と、
   を含んで構成された加工用治具において、
   前記治具本体は円柱状に形成されており、
   前記各クーラント液供給部は前記治具本体の中心まわりで互いに略等間隔となるように設けられ、各クーラント液供給部は前記治具本体の中心部からその中心を通る径方向外側に向けてクーラント液を各加工部位に供給可能にすることを特徴とする加工用治具。
2. 前記各クーラント液供給部は前記治具本体の内部であって前記治具本体の径方向に沿って形成され前記治具本体の外部と連通する空間部であり、
   前記空間部の流路断面積は前記治具本体の中心部から径方向外側に向かって小さくなることを特徴とする請求項１に記載の加工用治具。
3. 前記治具本体には前記各クーラント液供給部に連通し該クーラント液供給部に前記クーラント液を供給する供給流路が設けられ、
   前記各クーラント液供給部の開口断面総面積は、前記供給流路の開口断面総面積よりも小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載の加工用治具。

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