JPH01109051A - 数値制御工作機械の加工液供給制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、数値制御工作機械の機械加工領域に対する加
工液供給装置に関し、特に、工具交換に伴う工具形状や
工具サイズの変化及び被加工ワーク（以下、単にワーク
と言う）の形状の変化に対応して機械加工領域の最も適
正な位置に加工液を供給できると共に安全性の向上をも
得るように改善した数値制御工作機械の加工液供給制御
装置に関する。

〔従来技術〕

数値制御工作機械による機械加工に当たっては、自動工
具交換によ、す、工具交換を行うと共にワークの交換も
パレットチェンジャやロボット装置の利用により自動交
換を行って所定のプログラムに従い機械加工が遂行され
る。このときに機械加工部、つまり、工具がワークに対
して切削等の加工作業を施す領域には当然に加工液の供
給がなされて、切粉の除去、工具とワークの冷却、工具
切刃とワークとの切削保合部の潤滑等が成される。ここ
で、従来は数値制御機械における機械本体と加工液の供
給機構の１例に就いて第３図と第４図とを参照して説明
すると、機械のベツド４０上に立設された縦コラム４２
には主軸頭４４が上下方向に摺動可能に保持されている
。そして、その主軸頭４４の内部には主軸（図示に現れ
ない）が高速回転可能に具備されており、その下端に工
具４６が装着されるようになっている。この工具４６は
縦コラム４２の適所に取付けられた自動工具交換装置（
ＡＴＣと言う）の工具マガジン４８に収納された複数の
工具からＡＴＣの制御により、所望の工具が選択され、
主軸の下端に装着されるものである。ベツド４０上には
また、サドル５０が設けられ、このサドル５０上に更に
ワークテーブル５２が搭載されている。そして、ベツド
４０とサドル５０との間には水平面内で直交する２軸方
向にワークテーブル５２を移動変位させる機構が設けら
れ、ワークＷはワークテーブル５２に搭載、固定される
。そして、主軸下端の工具４６によりワークＷに切削加
工等の機械加工が施されるときには、配管路５６により
、加工液タンク５２からポンプ５４を介して供給される
加工液を主軸下端の近傍に設けたノズル５８より噴射さ
せて工具４６の切削作用部、ワークＷ及び周辺等に加工
液を供給するものである。然しなから、従来は工具交換
が行われた場合やワークＷが交換された際等には、第４
図の（イ）および（ロ）の２つの例から分るように、例
えば長尺の工具４６でワークＷに穴明は加工をする場合
に適合させて（イ）のように加工液を噴射させるように
すると、工具交換により、（ロ）のフライス工具４６に
交換されてワークＷに対して削り加工を施す場合には加
工液の供給がそのままでは適正な位置に噴射されなくな
る事態が生じていた。つまり、加工液の供給位置を適正
化する制御を行う構成は未だ具備されていなかった。従
って、作業者がノズル５８の向きを手作業で変更する等
の作業が必要となり、安全性の面から望ましくない状態
にある。また、第３図、第４図に示した単一のノズル５
８に替えて複数のノズルを配置し、加工液タンク５２の
容量増大ややポンプ５４の措置増強により、広い加工領
域に渡るように加工液を供給する構成を採つたものもあ
るが、加工液供給装置が徒に大型化すると共に加工液の
無駄があり、望ましくない。なお、機械加工部に供給さ
れた加工液は第３図に示すように、オイルパン６０から
適当なフィルター装置を経て加工液中の切粉除去を行っ
てから、再び、加工液タンク５２に戻す構成になってい
る。

〔解決すべき問題点〕

以上の説明からも明らかなように、従来の数値制御工作
機械では、加工液の供給は所望の機械層°　工地点に供
給されない場合や加工液供給装置の設備が極めて不経済
になる等の不都合が有るので、機械加工領域の所望の加
工位置において、工具とワークの両者に適正な加工液の
供給が成されるように改善することが要請されているの
である。依って、本発明は、このような要請に対処し得
るように加工液の供給制御機能を備えた数値制御工作機
械の加工液供給制御装置を提供せんとするものである。

〔解決手段〕

即ち、本発明によれば、数値制御工作機械の機械加工領
域における目標位置を狙って加工液の供給を制御する！
ａＷであって、単一の加工液供給源と、工具主軸の下端
近傍における複数の選定位置に配設されて前記機械加工
領域における複数の目標位置に指向させた複数の加工液
供給ノズルと、前記加工液供給源と前記複数の加工液供
給ノズルとの間に配管された供給管路に介挿されて前記
複数の加工液供給ノズルによる加工液供給を切替え制御
する複数の弁手段を有した加工液供給切替機構と、前記
加工液供給切替機構の何れの弁手段を開閉するかを選択
指令する加工液供給制御手段とを具備して構成された数
値制御工作機械の加工液供給制御装置を提供し、複数の
加工液供給ノズルの何れかのノズルを選択的に開口させ
て機械加工作用中の工具とワークの被加工域に対して集
中的にしかも所望量の加工液の供給を成し得るようにす
るものである。以下、本発明を添付図面に示す実施例に
基づいて、詳細に説明する。

〔実施例〕

第１図は、本発明の１実施例に係る数値制御工作機械の
加工液供給制御装置の制御回路と配管回路とを示した回
路図であり、第２図は、同加工液供給制御装置によって
、数値制御工作機械の機械加工部に対する加工液の適正
な供給状況を示した部分的説明図である。

さて、本発明によれば、数値制御工作機械の機械本体に
おける主軸頭４４（第２図）の近くに予め複数の加工液
供給ノズルが設けられるが、これらは、第１図にｌｌ−
１，１１−２〜１１−　ｎで示しである。これらのノズ
ル１１−１　、１１−２〜１１−ｎは、何れも二本線で
示した液管路１３−１　、１３−２　　・・・１３−ｎ
及び管路１５を経て、従来と同様に、機械本体のベツド
に並設された加工液タンク１７に連通されている。加工
液タンク１７に近い管路」５内には電動モータ１９で作
動されるポンプ２１が設けられ、このポンプ２１に依っ
て加工液が加工液タンク１７がら管路１５へ圧送される
。他方、液管路１３−１　、１３２〜１３−ｎ内には、
電磁弁２３−１　、２３−２〜２３−ｎが設けられてい
る。即ち、これらの電磁弁２３１−２３−２〜２３−　
ｎは液管路１３−１．１３−２〜１３−ｎを開閉する２
位置弁として備えられ、電気信号に応じて開または閉の
２位置に切替えられる。

そして、液管路１３−１．１３−２〜１３−ｎの開閉に
従って、加工液ノズルｉ　ｔ−，１〜１１−ｎが開閉し
て加工液を機械加工部の指向した方向に噴射されるよう
になっている。なお、液管路１３−１　、１３−２〜１
３−ｎには手動で適宜に流量調節可能な開閉弁２５−１
　、２５−２〜２５−　ｎが設けられ、゛これらは、機
械本体の側面に配管された液管路１３−１．１３−２〜
１３−ｎに設けられているので、作業者は主軸の機械加
工部に近づくことなく加工液供給量を調節できるから、
安全性が確保できる。

さて、本発明によれば、上記の液管路１３−１．１３−
２〜１３−ｎの開閉の制御を行うことによって、加工液
ノズル１１−１〜１１−ｎの開閉を制御するようにし、
以て機械加工領域における目標とする加工液供給地点へ
加工液の供給が行い得るように構成される。即ち、本発
明によれば、電磁弁２３−１．２３−２〜２３−ｎの開
閉が、電気制御回路２７により制御されるようになって
おり、この電気制御回路２７は、機械本体の主軸頭４４
の位置が上下に移動することに対応して位置検知を行う
機械位置検知スイッチ２９−１．２９−２〜２９−　ｎ
または数値制御工作機械の数値制御装置３１の操作盤上
に具備されて例えば、作業者が任意に選択して押動操作
することができる操作スイッチ３３−１．３３−２〜３
３−ｎと結合され、これらのスイッチ２９−１．２９−
２〜２９−ｎまたは３３−１．３３−２〜３３−ｎの作
動信号に従って２位置形の電磁弁２３−１．２３−２〜
２３−ｎを切替制御する回路として形成され、この電気
制御回路自体は、周知の電気回路であるから、ここでは
その内部回路に就いての詳細な説明を省略する。

さて、ここで、機械本体の主軸頭４４に具備された主軸
に装着される工具４６の形状やサイズ及びワークＷの形
状に従って加工液の供給を制御する本発明の加工液供給
制御装置の作用を説明する。

第２図を参照すると、ここでは説明を節単にするために
、代表的に２つの加工液ノズル１１−１．１１−２’が
主軸頭４４の近傍に設けられた状態を示している。

数値制御工作機械において、工具４６として主軸に第２
図の（伺に示すようにドリル等の長尺の工Ｆ４４６が装
着されて、ワークＷに機械加工を施す際には、主軸頭４
４が工具交換位置から加工領域に下動してワークＷと接
触係合した地点で、加工液が加工液ノズル１１−１から
噴射され、ちょうど目標とする機械加工位置に加工液が
供給されるように該加工液ノズル１１−１が配設、設定
されている。

また、工具４６として主軸に同第２図の（ロ）に示すフ
ライス工具等の大型で長さが短い工具４６が装着され、
ワークＷの大きな領域に削り加工を施す際には、主軸頭
４４は工具交換位置から上述の（イ）の場合より更に下
方まで下動して加工領域のワークＷと接触係合するから
、その地点で、今度は加工液が加工液ノズル１１−２か
ら噴射されてワークＷの広い加工領域を網羅すると共に
フライス工具４６の切削加工部に充分な加工液が供給さ
れるように該加工液ノズル１１−２が配設、設定されて
いるのである。

そして、このように加工液を噴射する加工ノズルを工具
４６の形状、サイズおよびワークＷの形状等に対応して
選択して作動させるために、予め主軸頭４４の工具交換
位置からの下動変位々置を検知可能にスイッチ２９−１
．２９−２が設けられ、主軸頭４４に固定されたスイッ
チ作動用ドグ２８がこれらスイッチ２９−１．２９−２
と係合することに応じて、前述の第１図に示した電気制
御回路２７に電磁弁作動信号が印加され、目標位置に最
適の加工液ノズルを開口させるようにしているのである
。

なお、必要に応じて、作業者が自主的に開口すべき加工
液ノズルを選択して作動せしめ得るように数値制動装置
３１の操作盤にも既述のスイッチ３３−１〜３３−ｎが
設けられているのである。

以上の第２図に関する記載では、２つの加工液ノズル１
１−１．１１−２を代表的に示して作用を説明したが、
必要に応じて３つ以上の加工液ノズルを工具の形状、サ
イズ、ワークの形状等を配慮して主軸頭４４の近傍の適
正な位置に分散して配置し、これに応じて、検知スイッ
チ２９−１〜２９−ｎを予め適所に配置、設定しておけ
ばよい。

なお、第１図に示した加工液タンク１７は解放型構造、
つまり、機械加工領域で加工液ノズルから一度噴射され
た加工液をフィルター手段を介して再び回収し易いよう
に、上部が開口された構造に形成され、機械本体の下方
領域に設置される。

〔発明の効果〕

一以上の説明から明らかなように、本発明によれば、複
数の加工液ノズルを数値制御工作機械の主軸頭近傍に配
設し、しかも、加工領域内の種々の目標地点に指向させ
て加工液を供給可能とし、かつ、単一の加工液源から電
磁弁を存した加工液供給管路を介して夫々の加工液ノズ
ルへ加工液を供給するようにして電磁弁の開閉に応じて
所望の加工液ノズルを開口させるようにしたから、自動
工具交換により工具の交換が行われて工具の形状やサイ
ズが変化したり、或いは機械のワークテーブル上のワー
クが交換されて形状に変化を来したときにも、それらの
条件に併せて適正な加工液の供給がなされるように制御
できるのである。故に、数値制御工作機械における機械
加工性能を向上させ、かつ、加工液供給が自動的に制御
されることから、作業者が加工液の供給に直接的に介入
する必要が無いから、安全性の確保も可能となるのであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１実施例に係る数値制御工作機械の
加工液供給側ｍ装置の制御回路と配管回路とを示した回
路図であり、第２図は、同加工液供給制御装置によって
、数値制御工作機械の機械加工部に対する加工液の適正
な供給状況を示した部分的説明図、第３図は、数値制御
工作機械における従来の加工液供給装置の構成を示した
正面図、第４図は同従来の加工液供給装置の作用を説明
する部分拡大図。 １１−１〜１１−ｎ・・・加工液ノズル、１３−１−１
３−ｎ　・・・加工液管路、１５・・・管路、 １７・・・加工液タンク、 ２１・・・ポンプ、 ２３−１〜２３−ｎ・・・電磁弁、 ２７・・・電気制御回路、 ２９−１〜２９−ｎ・・・検知スイッチ、３３−１〜３
３−ｎ・・・スイッチ。 （イ） 第２図 （ロ） 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、数値制御工作機械の機械加工領域における目標位置
   を狙って加工液の供給を制御する装置であって、単一の
   加工液供給源と、工具主軸の下端近傍における複数の選
   定位置に配設されて前記機械加工領域における複数の目
   標位置に指向させた複数の加工液供給ノズルと、前記加
   工液供給源と前記複数の加工液供給ノズルとの間に配管
   された供給管路に介挿されて前記複数の加工液供給ノズ
   ルによる加工液供給を切替え制御する複数の弁手段を有
   した加工液供給切替機構と、前記加工液供給切替機構の
   何れの弁手段を開閉するかを選択指令する加工液供給制
   御手段とを具備して構成されたことを特徴とする数値制
   御工作機械の加工液供給制御装置。 ２、前記加工液供給源は加工液タンクと加工液圧送ポン
   プとを具備して成り、また、前記加工液供給切替機構の
   弁手段は、ソレノイド弁から成る特許請求の範囲１、に
   記載の数値制御工作機械の加工液供給制御装置。