JPH0111408Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案はマシニングセンタ、中ぐり盤等におい
て工具を着脱し且その工具に切削液を、切削部位
に圧力空気を必要とするものに主軸より切削液と
空気を供給する改良された主軸装置に関する。

従来技術 工具を主軸に着脱して交換するものでオイルホ
ール工具を用いて切削する場合、主軸中心より切
削液が供給されるものが種々知られている。とこ
ろが工具が主軸に着脱されるために主軸内にもれ
ることが避けられず、切削液中に含まれる切削の
微粉が工具を嵌着するテーパ面に付着することに
よつて工具装着精度がそこなわれ加工精度を悪化
させるという問題があつた。この問題を解決する
ものとして特開昭54−114878号が知られている。
このものは工具締付棒の中心に切削液通路を設け
機外の切削液供給管に切換弁を介して清浄液供給
装置更には圧力空気供給装置を接続して工具交換
のときに切削液の供給を切り清浄液または圧力空
気を工具嵌着面に流して清掃して工具取付精度が
向上するようになしている。通常切削液を供給し
ながら切削していると平坦な場所とか軽い切粉は
切削液とゝもに除去されるが、溝部に入り込み、
角などにかゝつた切粉などは切削後に改めて空気
を吹き付けて除去を行なわなければならず別の圧
力空気源より供給される空気を用いて人手によつ
て取除いている。上記のように公知のものは嵌着
テーパ面のエアブローと切削液の供給は可能であ
つても切削部位に必要に応じ同時に切削液と空気
とを供給できないという不便があつた。

考案が解決しようとする問題点 本考案は上記に鑑みなされたもので、工具の着
脱においても切削液の必要の有無にかゝわらず切
削液の洩れをなくし、また切削液と同時に若しく
は別々にその他の用途の圧力空気を送れるように
することである。

問題点を解決するための手段 工具または工具ホルダは刃具先端に向けて開口
した切削液流路を前記プルスタツドの中心にまた
圧力空気路を前記テーパシヤンクに開口して設
け、前記主軸の貫通穴内に空気路となる第１隙間
を有して挿通された工具または工具ホルダ締上げ
用部材の中心に切削液供給路を穿設し、前記締上
げ用部材の後端に切削液供給用回転継手を設け、
主軸頭に前記工具または工具ホルダのアンクラン
プ用シリンダ装置を取付け、該シリンダ装置のピ
ストンロツド貫通穴に前記締上げ用部材を空気路
となる第２隙間を有して挿通し、前記ピストンロ
ツドの後端に圧力空気供給用回転継手を設け、前
記第１隙間と第２隙間とがほぼ密封状態で連結さ
れてなるものである。

実施例 以下本考案の実施例を図面にもとづき説明す
る。

主軸頭１に固定された主軸スリーブ２に軸受に
よつて回転可能に軸承された主軸３は中心貫通穴
３ａの先端に工具のテーパシヤンクを嵌着するテ
ーパ穴３ｂをまたプルスタツドのコレツトチヤツ
クのコレツトの逃げ溝３ｃが形成されている。こ
の中心穴３ａには中心に切削液流路４ａを穿設し
たドローバー４が軸方向に移動可能に隙間を有し
て挿通されていて、その先端にスリーブ５が螺着
されている。またドローバー４の後部は主軸３を
貫通して延在し主軸頭１に設けられた油路６ａ，
６ｂを有するシリンダ６のピストン７のピストン
ロツド８の中心を貫通して後端が主軸頭１に取付
けた空気の回転継手９に軸受によつて回転可能に
軸承されている。この回転継手９はドローバー４
とピストンロツド８との隙間更にはドローバー４
と主軸３との隙間に圧力空気を送り込むように周
囲を取巻き空気の洩れが少ないように構成されて
おり管９ａより圧力空気源と接続されている。更
に回転継手９の軸受を固定するナツト１０と主軸
頭１側に保持された切削液用の回転継手１１とが
連結されていて切削液供給管１２よりの切削液が
回転継手１１、ナツト１０を経てドローバー４の
中心穴４ａに送られるようになつている。また主
軸３の後端部においてドローバー４はピン３６に
より一体回転するように連結されており、同じく
後端部には複数枚の皿ばね１３が積層して介挿さ
れている。ドローバー４の中央部の中径から小径
に変わる部分には外周軸方向に空気溝４ｂが削設
されるとゝもにねじ４ｃが刻設され、このねじ４
ｃに螺装されるナツト１４で位置が固定されたコ
ツプ状のばね受１５が皿ばね１３の端面と当接し
皿ばね１３の力でドローバー４を常時引上げ方向
に付勢している。ナツト１４とピストンロツド８
との間にはねじ４ｃの段部に当接するように内側
軸方向に空気溝１６ａを削設したカラー１６が嵌
装されていてピストン７の作用時ピストンロツド
８端がカラー１６端に衝突してドローバー４、ス
リーブ５を工具方向に移動させてコレツトを開
く。スリーブ５端は工具ホルダのプルスタツドを
把持するコレツトチヤツクの複数個のコレツト１
７の旋回支点側の顎１７ａと係合する係合部５ｅ
が形成されている。コレツト１７は旋回中心側に
ばねリング１８が取巻いていて、把持部１７ｂを
開ける方向に付勢されて中心穴３ａ内に納められ
ている。そしてコレツト１７の把持部１７ｂの外
側の山部１７ｃは主軸の穴で押えられて閉じ溝３
ｃにはまり込んで開く。スリーブ５の中心は径が
順次小さくなる穴５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄが穿設
されるとともに外周軸方向に空気溝５ｆが削設さ
れ、穴５ａは雌ねじが刻設されていてこゝでドロ
ーバー４の先端ねじと螺合している。穴５ｂには
第１チエツク弁の第１弁筒１９のフランジ部１９
ａが摺動可能に嵌装され該弁筒１９はばね受け３
５との間に介装したばね２０で穴５ｂ，５ｃの穴
段で規定される前進位置に位置されその中心に貫
通穴１９ｂが穿設されており、先端が内側弁座１
９ｃとその裏側に外側弁座１９ｄが形成されてい
る。貫通穴１９ｂには内側弁座を塞ぎ第１チエツ
ク弁を形成する球体２１が挿入されており、軸方
向に液流路２２ａを穿設し摺動可能に内装された
第１球押筒２２がばね２３によつて球体２１が内
側弁座１９ｃを塞ぐように付勢されている。スリ
ーブ５の穴５ｃに大径部を遊装し、穴５ｄに摺動
可能に小径部を嵌装する結合筒２４は第１弁筒１
９のフランジ１９ａとの間に介装したばね２５に
よつて穴段で規定される前進位置に位置され、そ
の中心に段付の貫通穴２４ａが穿設され、前端は
工具のプルスタツドとの当接面が円錐２４ｂに形
成されている。穴２４ａには第２弁筒２６が嵌装
され該弁筒２６の後端が第１弁筒１９の外側弁座
１９ｄとで第２チエツク弁を形成し切削液が不要
な工具が主軸３に嵌着されたとき密着して弁口を
塞ぐ円錐面の弁部２６ａが形成され、更に円錐面
中心には切削液を必要とする工具が主軸３に嵌着
されたとき球体２１を押して第２チエツク弁を開
けた状態でもう一方の第１チエツク弁を開ける長
さの突起２６ｂが設けられている。また第２弁筒
２６の前端は弁座２６ｃが形成されて軸方向に液
流路２６ｄが穿設されていて第２弁筒２６はスト
ツプリング２７によつて軸方向に動くことなく結
合筒２４と一体に取付けられている。穴２４ａに
は第２弁筒２６の弁座２６ｃに当接する球体２８
が挿入され第３チエツク弁を形成し軸方向に液流
路が穿設された第２球押筒２９がばね３０で押さ
れることにより球体２８で弁口を塞いでいる。こ
のように構成された主軸３のテーパ穴３ｂに嵌装
される切削液を必要とする工具のホルダ３１はテ
ーパシヤンク３１ａの中心に図示しない工具のオ
イルホールに通じる液流路の貫通穴３１ｂと中心
よりずれた位置に図示しない工具の空気穴に通じ
る穴３１ｃとが穿設されシヤンク端のねじにプル
スタツド２２が螺着される。プルスタツド３２は
端部にコレツト１７の把持部１７ｂと係合する首
部３２ｅを有し、中心に液流路となる貫通穴３２
ａが穿設され、この穴３２ａ部は口部が結合筒２
４の円錐面２４ｂと係合する雌円錐面３２ｂに形
成されている。また穴３２ａの中程には弁座３２
ｃが形成され球体３３が挿入されていて第４チエ
ツク弁を形成しばね３４によつて球体３３が弁座
３３ｃに圧接されて弁口を塞いでいる。

作 用 油路６ｂより油圧シリンダ６の後室に圧油が送
られピストン７が左行前進してピストンロツド８
がカラー１６を押すことによりドローバー４が皿
ばね１３の力に抗して前進されて、コレツト１７
の山１７ｃも主軸３の溝３ｃに落ち込みチヤツク
は開いた状態にあり、また球体２１は第１球押筒
２２により内側弁座１９ｃに当接して第１チエツ
ク弁が閉じた状態にあるものとする。工具装着の
指令が出て切換弁が切換わると図示しない圧力空
気源の圧力空気は管９ａより回転継手９に送られ
る。圧力空気はピストンロツド８とドローバー４
との隙間よりカラー１６の溝１６ａ、ドローバー
４の溝４ｂより主軸３とドローバー４との隙間、
主軸３とスリーブ５の隙間、スリーブ５の溝５ｆ
穴３ａよりテーパ穴３ｂに送り込まれテーパ穴よ
り噴出する。次いで切削液を必要とする工具の工
具ホルダ３１がATCまたは手で装着されテーパ
面３ｂとシヤンク３１ａの隙間が少くなるにつれ
空気圧は高くなり両面の付着物が取り除かれる。
次いでシリンダ６の油路６ａより圧油が供給され
るように切換えられピストン７がピストンロツド
８をともなつて右行後退される。ドローバー４は
皿ばね１３の力によりばね受１５を介して引上げ
られ、スリーブ５の係合部５ｅがコレツト１７の
顎部１７ａと係合して引く。このためコレツトの
山部１７ｃが溝３ｃより引き出され穴３ａでコレ
ツト１７の山部１７ｃが押えられて閉じることに
より係合部１７ｂがプルスタツト３２の首部３２
ｅと係合して引き込みテーパシヤンク３１ａをテ
ーパ穴３ｂに嵌着させる。係合筒２４の円錐面２
４ｂはプルスタツドの円錐面３２ｂと密着して押
し込まれ、第２弁筒２６の弁部２６ａの突起２６
ｂが第１チエツク弁の球体２１をばね２３の力に
抗して第１球押筒２２とゝもに押し込み第１弁筒
１９の内側弁座１９ｃと離れて弁を開く。このと
き外側弁座１９ｄと第２弁筒２６の弁部２６ａと
は引続き開いた状態が保たれている。工具ホルダ
３１が嵌着されると必要なければ圧力空気を止め
る。主軸３が工作物の加工位置に位置決めされる
と切換弁が切換えられて切削液が管１２に送られ
回転継手１１、ナツト１０の穴、ドローバー４の
穴４ａ、穴５ｂ、第１弁筒の穴１９ｂ、第１球押
筒２２の流路２２ａ第１、第２チエツク弁、第２
弁筒の流路２６ｄを経て切削液の圧力により第３
チエツク弁の球体２８をばね３０の力に抗して弁
口を開いてプルスタツド３２の中心穴３２ａより
切削液の圧力によつて第４チエツク弁の球体３３
をばね３４の力に抗して押し弁口を開いて中心穴
３１ｂより工具のオイルホールを通つて切削部に
切削液を供給する。また切削中切粉のたまりを除
去したい場合若しくは切削後に切削部位を清掃し
たい場合は、図示しない切換弁を作用させて圧力
空気源から圧力空気を管９ａに送り回転継手９よ
りドローバー４とピストンロツド８、ドローバー
４の溝４ｂ、ドローバー４と主軸３との隙間、ス
リーブ５と主軸３との隙間、スリーブ５の溝５ｆ
を経てコレツト１７を納めている穴３ａに送られ
工具ホルダ３１の空気穴３１ｃに送られ工具の空
気穴または工具ホルダの穴より切削部位に噴出さ
れ、角とか溝にたまつた切粉を吹き飛ばし清掃す
るものである。清掃作業が終れば圧力空気側の切
換弁を作用させて空気を遮断する。切削加工が終
了すれば切削液供給側の切換弁が切換わり遮断さ
れる。工具を変更するため工具交換するには油圧
シリンダ６の後室に流路６ｂより圧油を送りピス
トン７を左行前進させピストンロツド８でカラー
１６を押し皿ばね１３の力に抗してドローバー
４、スリーブ５を前進させコレツト１７の山部１
７ｃが溝３ｃに落ち込んだときプルスタツドの把
持がとかれ、スリーブ５端でプルスタツドで衝撃
を与え手またはATCにより工具ホルダ３１を抜
きとる。抜きとられると連結筒２４はばね２５の
力によつて前進端に位置され第２弁筒２６の突起
２６ｂが球体２１により離ればね２３の力によつ
て第１球押筒２２により球体２１が第１弁筒１９
の内側弁座１９ｃに圧接され第１チエツク弁の弁
口を閉じて切削液の洩れを止める。

効 果 以上詳述したように本考案は切削液供給をドロ
ーバーの中心流路よりまた圧力空気をドローバ
ー、スリーブの外側の隙間を通して別個に供給で
きるようになしたので工具および工具ホルダへ切
削液と圧力空気を同時に送ることができ切削部位
の冷却、清掃が同時に行なえるようになるとゝも
に圧力空気を単独に供給し工具ホルダ嵌着面の清
掃も必要により実施できる効果を有する。また圧
力空気は工具ホルダに設けられたアクチユエータ
などの駆動源ともなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は主軸前半部分の縦断面図、第２図は主
軸後半部分の縦断面図である。 ３……主軸、４……ドローバー、５……スリー
ブ、６……油圧シリンダ、７……ピストン、９…
…空気用回転継手、１１……切削液用回転継手、
１３……皿ばね、１７……コレツト、１９……第
１弁筒、２４……連結筒、２６……第２弁筒、２
１，２８，３３……球体、３２……プルスタツ
ド。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 後部にプルスタツドを設けたテーパシヤンクを
   有する工具または工具ホルダを着脱可能に装着す
   る主軸を備えた工作機械の主軸頭において、前記
   工具または工具ホルダは刃具先端に向けて開口し
   た切削液流路を前記プルスタツドの中心にまた圧
   力空気路を前記テーパシヤンクに開口して設け、
   前記主軸の貫通穴内に空気路となる第１隙間を有
   して挿通された工具または工具ホルダ締上げ用部
   材の中心に切削液供給路を穿設し、前記締上げ用
   部材の後端に切削液供給用回転継手を設け、前記
   主軸頭に前記工具または工具ホルダのアンクラン
   プ用シリンダ装置を取付け、該シリンダ装置のピ
   ストンロツド貫通穴に前記締上げ用部材を空気路
   となる第２隙間を有して挿通し、前記ピストンロ
   ツドの後端に圧力空気供給用回転継手を設け、前
   記第１隙間と第２隙間とがほぼ密封状態で連結さ
   れてなり、オイルホール工具が主軸に装着された
   とき締上げ用部材と密接して切削液供給路を連結
   し切削液供給と圧力空気とを別経路で同時にも行
   えるようになしたことを特徴とする切削液と空気
   供給機能を有する主軸装置。