JP5435281B2

JP5435281B2 - 横型マシニングセンタ

Info

Publication number: JP5435281B2
Application number: JP2010067320A
Authority: JP
Inventors: 正行佐崎; 佳久猪飼
Original assignee: Howa Machinery Ltd
Current assignee: Howa Machinery Ltd
Priority date: 2010-03-24
Filing date: 2010-03-24
Publication date: 2014-03-05
Anticipated expiration: 2030-03-24
Also published as: JP2011194553A

Description

本発明は、主軸頭に堆積した切粉を除去するようにした横型マシニングセンタに関する。

従来から主軸頭を水平方向に移動可能に備えた横型マシニングセンタがある。この横型マシニングセンタは、主軸頭に支持された主軸の装着孔に工具が装着されている。工具によりワークを加工する時、ワークに向けて主軸頭が前進するが、このとき主軸頭の上面に加工によって発生した切粉が堆積してしまう。この主軸頭の上面に堆積した切粉が工具交換時に落下し、工具のテーパ部に付着したり主軸の装着孔に進入してしまうことで加工精度が悪化してしまう。そのため、特許文献１に記載のものでは、前後に進退する主軸ハウジング（主軸頭）の外周面に付着した切粉を除去するための補助ノズル手段を備えている。この補助ノズル手段は主軸ハウジングの前方へ向けてクーラントを噴射するようになっている。ワークの加工中に補助ノズル手段からクーラントを主軸ハウジングの外周面に沿って噴射して切粉を主軸前方に押し流して除去している。

特開２００３−６２７３６号公報

特許文献１に記載のものでは、主軸ハウジングの上面に堆積した切粉を補助ノズル手段からクーラントを前方に向けて噴射して除去するので、主軸ハウジングの前端部分に切粉が残る恐れがあり、工具の交換の際に主軸ハウジング前方に切粉が落ち工具ホルダのテーパ部や装着孔に切粉が付着してしまう恐れがある。また、主軸ハウジング以外の場所に補助ノズル手段を設けているので、主軸ハウジングに設けられたワーク等にクーラントを噴射する加工用ノズルへのクーラント供給路とは別に補助ノズル手段へのクーラント供給路を設けなければならず、配管を余分に設けなければならない問題がある。特に、図１、図３に示すような移動コラムに対して主軸頭全体が大きく前進する横型マシニングセンタでは、移動コラムにノズルを設けることになり、前方の加工領域とを仕切るテレスコカバー前側にノズルを配置することとなり、ノズルの配置や配管がやりにくい問題がある。
そこで本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであって、切粉が主軸頭の前方に落ちて工具等に付着することが無く、また、専用の配管を設けなくてもよい横型マシニングセンタを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、第１の課題解決手段は、前方に工具を装着可能な主軸を回転可能に支承する主軸頭を水平方向に移動可能に備え、主軸頭に向けてクーラントを噴射するノズルを備えた横型マシニングセンタにおいて、主軸頭の上部先端に前記ノズルを主軸頭後方へ向けてクーラントを噴射するように設け、クーラントを供給するクーラント供給路を前記主軸頭に設け、クーラント供給路に前記ノズルを接続したことである。

また、第２の課題解決手段は、前記主軸頭の上面は中央部から外側に向けて下る傾斜面が形成されていることである。

本願の第１の課題解決手段では、ノズルにより主軸頭の前方から後方に向けてクーラントを噴射して主軸頭上面の切粉を落とすので、主軸頭の前側部分に切粉が残ることが無く、工具交換時に振動等により切粉が落下し工具のテーパ部や主軸の装着孔に切粉が付着することを防げる。また、ワークや主軸にクーラントを噴射する加工用ノズルにクーラントを供給する主軸頭に設けられたクーラント供給路にノズルを接続したので、主軸頭に向けてクーラントを噴射するノズルのためのクーラント供給路を設ける必要が無く、配管が容易になる。

第２の課題解決手段では、主軸頭の上面を傾斜面にしたのでノズルから噴射されるクーラントにより切粉が押し流される時、主軸頭上面から落ちやすい。

本発明の横型マシニングセンタの側面図である。主軸頭の正面拡大図である。主軸頭の側面拡大図である。ノズルの拡大図である。図４のＶ−Ｖ線断面図である。主軸頭の斜視図である。

本願発明の実施の形態について、図１〜図６により説明する。先ず、図１に示す横型マシニングセンタ１の概要について説明する。図１に示す横型マシニングセンタ１のベッド２上には、左右方向に移動可能な移動コラム３が設置されている。その移動コラム３には上下方向に移動可能なサドル４が設置されている。サドル４には水平状態で前後方向へ移動可能な主軸頭５が設置されている。主軸頭５には主軸６が回転可能に支承されている。主軸６の先端部には工具Ｔを交換可能に装着する為の装着孔７が設けられている。また、主軸頭５の上面５ａには、図２に示すように中央部から外側に向けて下がる傾斜面５ｂが形成されている。移動コラム３は図示しない左右移動用モータによって正逆回転される送り軸８を介して左右移動するようになっている。サドル４は昇降用モータ９によって正逆回転される送り軸１０を介して上下移動するようになっている。主軸頭５は前後移動用モータ１１によって正逆回転される図示しない送り軸を介して前後移動するようになっている。また、主軸６は主軸頭５の後端部に設けられる主軸用モータ１２によって正逆回転するようになっている。

ベッド２上に複数立設された支柱１３に支持枠１４が固定的に取付けられている。その支持枠１４には工具マガジン１５が設置されている。工具マガジン１５には複数の工具Ｔが交換可能に保持されている。また、ベッド２上には、ワークＷの加工によって生じる切粉や切削液等が加工領域Ａから横型マシニングセンタ１外方に飛散することを防止するために加工領域Ａを含む横型マシニングセンタ１全体を覆う機体カバー１６が設けられている。

前記主軸頭５は、図２に示すように移動コラム３の前方に設けられた加工領域Ａと移動コラム３とを隔てるテレスコカバー１７に設けられた開口部１７ａからワークＷに向けて進退可能となっている。主軸頭５と開口部１７ａとの間には主軸頭５と略同一形状の開口部が形成されたパッキン１８が設けられている。このパッキン１８は、パッキン１８の前面からパッキン１８と略同形状の鉄板１９によりテレスコカバー１７に固着されている。尚、図２において鉄板１９の開口部は説明のため実際より大きくしてある。このパッキン１８により主軸頭５とテレスコカバー１７との間が水密とされており、クーラントがテレスコカバー１７の後方に漏れないようになっている。また、主軸頭５の前面には図２に示すように複数の加工用ノズル２０が主軸６を囲むように設けられている。加工用ノズル２０は、ワーク加工の際にワークＷや工具Ｔに向けてクーラントを噴射するものである。主軸頭５には、加工用ノズル２０に接続されクーラントを供給するクーラント供給路２１が設けられている。図３においてクーラント供給路２１は、２点差線で示している。クーラント供給路２１はクーラント供給源２２に接続されている。

また、主軸頭５は、上部先端にノズル２３が設けられている。このノズル２３は、主軸頭５後方へ向けてクーラントを噴射するように噴射口２４が形成されており、クーラントを主軸頭５の上面５ａに噴射し、切粉２５をクーラントにより主軸頭上面５ａから押し流して落とす清掃用ノズルである。ノズル２３は、噴射口２４が図４に示すように下方に向いていると共に図５、図６に示すように外に向うにつれて広がるように形成されている。このため、図６に破線の矢印で示すようにクーラントが主軸頭上面５ａで広がって噴射されるようになっている。また、ノズル２３は、流路２６を介してクーラント供給路２１に直接接続されている。このようにノズル２３は主軸頭５に設けられ、主軸頭５のクーラント供給路２１に直接接続されるので専用の配管を設ける必要がなく、移動コラム３のテレスコカバー１７前面に設ける場合に比べて容易に配置することができる。また、主軸頭５回りに配管による場所をとらない。

次に動作について説明する。ワークＷの加工の際には主軸頭５が移動コラム３からワークＷに向けて前進しているために、工具ＴによるワークＷの加工により飛散した切粉２５が主軸頭上面５ａに堆積していく。このワークＷ加工時にはクーラント供給路２１を介してクーラントが加工用ノズル２０に供給され、加工用ノズル２０からワークＷと工具Ｔに向けてクーラントが噴射されているため、ノズル２３にもクーラントが供給されることになる。このため、ワーク加工中にはノズル２３から主軸頭上面５ａに前方から後方へクーラントが図６に破線の矢印で示すように主軸頭５の左右に広がるように噴射される。このクーラントの噴射により主軸頭上面５ａに堆積した切粉２５が主軸頭５後方に押し流され、更に、主軸頭上面５ａは傾斜面５ｂに形成されているので切粉２５は主軸頭５の左右から容易に落下する。加工が終了すると加工用ノズル２０からのクーラントの噴射が止められるためノズル２３からのクーラントの噴射も一緒に止まる。

ワーク加工後、工具Ｔが交換されるため主軸頭５を後退しながら工具交換位置Ｂに移動させて主軸６から工具Ｔが工具マガジン１５へ保持された後主軸頭５が待機位置Ｃに更に後退することで工具マガジン１５に工具Ｔが抜き取られる。そして、工具マガジン１５に新し工具Ｔが割り出されると、主軸頭５が待機位置Ｃから工具交換位置Ｂに移動して新しい工具Ｔが主軸６に装着される。この工具交換の時、主軸頭上面５ａに仮に残っていた切粉２５は、主軸頭５の後退によりパッキン１８によって前方に押し出されて落下し、主軸頭上面５ａから除去される。このとき、切粉２５は主軸頭上面５ａ上で前方に押し出されるが、ノズル２３からのクーラントにより主軸頭上面５ａ後側に押し流されているので主軸頭上面５ａ前側には切粉２５は堆積していないので、後方から順次押されて切粉２５が主軸頭５前方から落下することがなく、工具交換中に工具Ｔのテーパ部や主軸６の装着孔７に切粉２５が付着することがないと共に工具Ｔ交換時の振動によっても主軸頭５前方に落下しない。また、主軸頭上面５ａがクーラントにより濡れているので主軸６の移動によりパッキン１８によって切粉２５が押し出される際にも落ちやすい。尚、工具交換の際に、先ず主軸頭５を待機位置Ｃまで後退して主軸頭上面５ａの切粉２５をパッキン１８で押し落とした後、工具交換位置Ｂに移動して前記のように工具Ｔの交換を行うようにしても良い。また、工具交換位置Ｂに後退するときにクーラントを噴射して、パッキン１８とにより切粉２５を落とすようにしても良い。

１横型マシニングセンタ
５主軸頭
５ｂ傾斜面
６主軸
２１クーラント供給路
２３ノズル
Ｔ工具

Claims

前方に工具を装着可能な主軸を回転可能に支承する主軸頭を水平方向に移動可能に備え、主軸頭に向けてクーラントを噴射するノズルを備えた横型マシニングセンタにおいて、
主軸頭の上部先端に前記ノズルを主軸頭後方へ向けてクーラントを噴射するように設け、クーラントを供給するクーラント供給路を前記主軸頭に設け、クーラント供給路に前記ノズルを接続したことを特徴とする横型マシニングセンタ。
前記主軸頭の上面は中央部から外側に向けて下る傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項１記載の横型マシニングセンタ。