JPH02256439A - スローアウェイ工具のスローアウェイチップ自動取替装置 - 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、工作機械において使用されＣいるスローアウ
ェイチップなどの使捨刀部の自動取替にかかわり、とく
に数値制御：［作機械に付設する用途に適した自動取替
装置に関する。

［従来の技術］ 通常の切削などの工作機械には使捨刀部であるスローア
ウェイチップ（以下チップという）が多用されており、
このチップはシャンクなどチップ保持具の先端にねし止
めされている。

［発明が解決しようとする課題］ このため、チップの交換は手動によりねじの締結を弛め
る必要があり、人手と手間がかかり、作業中断時間が長
いという欠点があった。

また、この作業は、チップを取外すタイミング、チップ
の位置決め、ねじの締付具合などを考慮する必要があり
、チップ交換を自動化しようとすると非常に複雑な装置
になってしまうのでその実現は困難であった。

本発明の目的は、スローアウェイチップなど使捨刀部の
取替が自動化できるスローアウェイ工具のスローアウェ
イチップ自動取替装置の提供にある。

［課題を解決するための手段１ 本発明のスローアウェイチップ自動取替装置は、ばね力
により使捨刀部を掴持するチップ掴持手段、および該チ
ップ掴持手段が弛Ｈされたとき前記刀部を排出させるチ
ップ排出手段が設けられたシャンクまたはボディーなど
のチップ保持具と、工作機械が前記チップ保持具を移動
させることができる範囲内に設置され、前記チップ掴持
手段を弛めるチップ弛緩手段と、工作機械が前記チップ
保持具および前記チップ弛緩手段を同時移動させること
ができる範囲内に設置され、使捨刀部が収容されたチッ
プカートリッジと、該カートリッジに隣接され、前記同
時移動に連動して前記カートリッジから使捨刀部を１つ
ずつ押出すチップ押出し手段とを備え、使捨刀部の交換
は、工作機械に装着してあるスローアウェイ工具をチッ
プ弛緩手段まで移動させてチップ掴持手段を弛緩させ、
チップ排出手段の作用で前記刀部をチップ保持具から排
出させ、つぎに前記同時移動に連動してチップ押出し手
段を作動させて、カートリッジから使捨刀部を押出して
弛緩されているチップ掴持手段にセットし、さらにチッ
プ弛緩手段の作動を解除して前記刀部を前記デツプ保持
具に掴持させる。

［作用および発明の効果］ 本発明では、使捨刀部の交換が自動化できるとともに、
交換時間が短縮できる。これにより作業効率の向」−と
、省力化とが達成できる。

［実施例］ 本発明のスローアウェイ工具のスローアウェイチップ自
動取替装置Ａの一実施例を第１図〜第６図とともに説明
する。

工作機械である数値制御式旋盤は、ベツドに装着された
往復台（図示せず）を有し、該往復台には工具台Ｃが設
置されている。この工具台Ｃは数値制御により可動範囲
内で自在に変位され、該工具台Ｃに装着されたスローア
ウエ・イエ具１００を所望の位置に設定する。スローア
ウェイ工具１００は、シャンクｌと、その先端のチップ
取付は凹部１１に取り付けられたスローアウェイチップ
Ｄとを備える。この数値制御式旋盤には第１図に示すよ
うにスローアウェイチップ自動取替装２Ａが組み込んで
ある。また、シャンク１の先端部には、チップＤを掴持
する掴持手段２と、チップＤの排出手段３とを備えてい
る。

チップＤ、　（サーメツト製）は、本実施例ではｒ面が
約９０ないし１２０度の楔状となっている断面略五角形
の角柱状を呈し、上面両端が切刃７１となっている。な
お、上面押圧［７２は水平である。

シャンク１のチップ取付は凹部１１は、シャンク先端の
上角に形成され、底面が約９０ないし１２０度のＶ渭と
なっている断面五角形の切欠となっている。

チップ掴持手段２は、第３図に示すごとく、シャンク１
の先端部の、前記チップ取付は四部１１の横に上下方向
に開けられた貫通穴２１に貫設されたボルト２２により
シャンク１の先端部に装着されている１貫通穴２１は、
上部が中径、下部が大径、中間部が小径に形成されてい
る。ボルト２２には、シャンクｌの上面に配置されたボ
ルト穴付き押え金２３が外嵌めされ、前記貫通穴２１の
下部には該ボルト２２に外嵌めされ、くの字対向形状を
呈する皿ばね２４（重荷重用）が嵌め込まれて、ワッシ
ャー２５を介してダブルナツト２６により締め止めされ
ている。また前記貫通穴２１の上部にはコイルスプリン
グ２７が、ボルト２２に外嵌めされて取付けられている
。このチップ掴持手段２は、皿ばね２４の弾性力で押え
金２３を下方向に押さえスローアウェイチップＤを掴持
している。押え金２３は台形矢形状チップ押え部２３１
および板状圧接部２３２からなり、押え部２３１の下面
はチップ圧接面２３３、シャンク圧接面２３４となって
いる。また、１４はチップＤの逃げである。

第４図に示すごとく、チップＤの排出手段３は、前記チ
ップ取付は凹部１１の後方に設けられた矩形の凹所１２
内に設けられる。この凹所１２と前記チップ取付は凹部
１１とは、シャンク１の軸方向の連通孔１３により連通
されている。凹所１２内には、該凹所１２に緊密かつ円
滑に嵌まり込むブロック３１が嵌め込まれ、ねじ３１１
により止められている。ブロック３１には、該ブロック
３１が凹所１２に嵌め込まれたとき、前記連通孔１３と
同心的に連通ずるやや径大の穴３２が形成され、この穴
３２内に、スプリング３３が背設されなビン３４が摺動
自在に嵌め込まれ、該ビン３４の後端側部は前記連通孔
１３内に差し込まれ、先端はチップＤを押圧している。

ここで、第４図においてチップＤが装着されていないと
きはビン３４は凹部１１方向に突出している。連通孔１
３がビン３４の頭部３５より径小であるのでビン３４は
穴３２内に留まる。

第１図、第５図に示すように、チップ弛緩手段４は、工
作機械が前記シャンク１を移動させることができる範囲
内で作業の邪魔にならない位置に設置される。このチッ
プ弛緩手段４は、油圧シリンダ４１および該油圧シリン
ダ４１により駆動されるピストン４２からなり、図示し
ない油圧サーボによりピストン４２が昇降して該ピスト
ン４２の径大の頭部４３が前記ボルト２２の下端を数百
ｋｇの力で押圧し、前記チップ掴持手段２の皿ばね２４
を圧縮してチップＤを弛める。これによりチップＤは弛
緩され、ビン３４に押されたチップＤがチップ取付は凹
部１１から前方に押出されて落下し、下方に設けた受は
皿（図示せず）に収容される。

第１図、第５図に示す、チップカートリッジ５は、前記
チップ弛緩手段４の近傍に配置される。

このチップカートリッジ５は、下端にチップを１つずつ
排出する排出口５１を有し上下方向に１列に重ねられた
チップＤが収容されている。このカートリッジ５の下方
には、前記チップ保持具１による押し作動により前記カ
ートリッジ５からチップＤを１つずつ押出すチップ押出
し手段６が設けられている。

第５図に示す、チップ押出し手段６は、装着部６ａを工
作機械の心押し台（図示せず）へ嵌め込んでねじにより
固定される。この装着部６ａは、箱状のハウジング６０
を備え、該ハウジング６０内に設けられた駆動ラック６
１と小ピニオン６２、および被動ラック６３と大ピニオ
ン６４により構成される。

ハウジング６０の前面壁６ｂには、中央に上下方向にス
リット状の縦長窓６Ｃが設けられ、その上方に前記チッ
プＤの断面に近似した上窓６ｄが設けられ、この上窓６
ｄは前記カートリッジ５の排出口５１と一致している。

また、排出口５１以外からチップ６が出ないように上窓
６ｄを覆うカバー６００をねじ６０１止めしている。

小ピニオン６２と大ピニオン６４とは同軸を有し、ハウ
ジング６０の両側壁６ｅ、６ｆに軸支されてハウジング
６０のほぼ中央に配され、一体に回転する。

駆動ラック６１はハウジング６０の底６ｇに摺動自在に
設置され、前記小ピニオン６２と噛み合い、一端は前記
縦長窓６ｃから突出した押され部６１１とされ、他端に
はスプリング６５が背設されている。押され部６１１の
上面はチップＤの断面形状に合せた■清６１２となって
いる。

被動ラック６３はハウジング６０の天井６ｈに摺動自在
に配され、前記大ピニオン６４と噛み合い、一端は前記
上窓６ｄから突出可能とされ、他端にはスプリング６６
が背設されている。

このチップ押出し手Ｐｆｔ６は、通常は駆動ラック６１
の一端が縦長窓６ｃから突き出し、被動ラッり６３はハ
ウジング６０内に収納されている。押され部６１１が押
されると駆動ラック６１はハウジング６０内に押し込ま
れ、被動ラック６３は押出される。このとき、デツプＤ
は、被動ラックの一端に押圧されて、排出口５１から１
個押出される。

スローアウェイ工具のスローアウェイチップ自動取替装
置ＡのチップＤの交換はつぎのように行われる。

■工具台Ｃは摩耗したチップＤを外すため９０度変位し
、ボルト２２の下部がピストン４２の頭部４３に来る。

■ピストン４２の頭部４３が前記ボルト２２の下端を押
圧し、前記チップ掴持手段２の皿ばね２４を圧縮してチ
ップＤを弛め、スプリング３３に押圧されたビン３４に
よりデツプＤはチップ取付は凹部１２から前方に押出さ
れ”ζ外れる。

■つぎに、工具台Ｃはチップ押出し手段６方向へ移動す
る。

■シャンク１を押され部６１１に押し付け、交換用のチ
ップＤがカートリッジ５から１つずつ押出され、押され
部６１１を引っ込めながら同時にチップ取付は凹部１２
に嵌めこむ。

■シャンク１が押され部６１１から離れ、ピストン４２
が下がるとチップＤがチップ取付は凹部１１に装着され
る。また、押され部６１１はスプリング６５の作用で突
出位置に戻る。

スローアウェイ工具のスローアウェイチップ自動取替装
置Ａは上述の作動により、つぎの効果を奏する。

（ア）チップＤの交換は、手動によらずにできるので、
人手と手間とがかからず作業中断時間が大幅に短縮でき
る。

（イ）摩耗時期に合わせ交換時期を予め決めておけば合
理的にチップＤの交換が自動的に行える。

（つ）チップＤの下面が約９０ないし１２０度の楔状を
呈し、凹部１１も約９０ないし１２０度の■溝となって
いる。このため、シャンク１のチップ取付は凹部１１へ
のチップＤの位置決めが正確かつ容易にできる。また、
押え金２３によるチップＤの保持も確実にできる。

（１）切刃７１はデツプＤの」−面に形成されているの
で、切削の際、押え金２３が弛むことがない。

本発明は上記実施例以外につぎの実施Ｒ様を含む。

ａ、チップＤは切刃７１が両端に形成されているのでマ
ークを付け、１回使用したものをチップカートリッジ５
に入れ直して反対側を再使用するようにしても良い。

ｂ、チップＤの材質は高速度工具鋼、超硬合金、セラミ
ック、ダイヤモンドでも良い、また、切刃７１の形状は
、三角形、円弧状、矩形状等でも良い。

Ｃ，チップＤの排出手段３は、スプリング３３以外に油
圧、空気圧、重力などを用いても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例を示すスローアウェイ工具の
スローアウェイチップ自動取替装置の概略図、第２図は
スローアウェイ工具の正面図、第３図はそのＥ−Ｅ線断
面図、第４図はそのＦ・−Ｆ線断面図である。 第５図はスローアウェイチップの交換の様子を示す要部
断面図、第６図はチップ押出し手段の上面断面図である
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ばね力により使捨刀部を掴持するチップ掴持手段、
   および該チップ掴持手段が弛緩されたとき前記刀部を排
   出させるチップ排出手段が設けられたシャンクまたはボ
   ディーなどのチップ保持具と、工作機械が前記チップ保
   持具を移動させることができる範囲内に設置され、前記
   チップ掴持手段を弛めるチップ弛緩手段と、 工作機械が前記チップ保持具および前記チップ弛緩手段
   を同時移動させることができる範囲内に設置され、使捨
   刀部が収容されたチップカートリッジと、 該カートリッジに隣接され、前記同時移動に連動して前
   記カートリッジから使捨刀部を１つずつ押出すチップ押
   出し手段とを備え、 スローアウェイチップの交換は、工作機械に装着してあ
   るスローアウェイ工具をチップ弛緩手段まで移動させて
   チップ掴持手段を弛緩させ、チップ排出手段の作用で前
   記刀部をチップ保持具から排出させ、 つぎに前記同時移動に連動してチップ押出し手段を作動
   させて、カートリッジから使捨刀部を押出して弛緩され
   ているチップ掴持手段にセットし、さらにチップ弛緩手
   段の作動を解除して前記刀部を前記チップ保持具に掴持
   させるスローアウェイチップ自動取替装置。