JPH0321878Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、ドリル、エンドミル等の工具をボー
ル盤、フライス盤、マシニングセンタ等の工作機
械の主軸に対して所定角度傾斜した状態で取付け
るために用いられるアングルヘツドに関し、更に
詳述すれば工具の刃先、ワーク（工具物）の冷却
を行う構造に特徴を有するアングルヘツドに関す
る。

従来の技術 内蔵する工具を、例えばマシニングセンタの主
軸に取付けるために用いられる工具ヘツドの中に
は、主軸に対して所定角度傾斜した傾斜面を有す
るワークの切削加工を行えるようにしたアングル
ヘツドと称せられるものがある。即ち、このアン
グルヘツドは煩わしい段取り作業を不要にして切
削加工の能率化を図るべく工具を主軸に対して所
定角度傾斜した状態で取付ける形態をとるのであ
る。

この種のアングルヘツドにおいても、その他の
工具ヘツドと同様に工具の寿命の延命化を図るべ
く工具の刃先に冷却用の切削油、エアー又は油霧
エアー（オイルミスト）を供給する必要がある。

第３図はかかる切削油（又はエアー、油霧エア
ー）を供給できるようにしたアングルヘツドの従
来例を示しており、そこではマシニングセンタの
主軸２側に設けたノズル９０から主軸２に縦姿勢
（鉛直状態）で取付けられるアングルヘツド１の
先端に連結したドリル７０に切削油を噴出してド
リル７０の冷却を行う構造になつている。なお、
図中８０はワークである。

考案が解決しようとする問題点 しかしながら、上述の従来例のような冷却形態
をとる場合は、横姿勢（水平状態）でアングルヘ
ツド１の本体部１ａに連結され、先端刃先部がワ
ーク８０に食い込んだドリル７０の刃先に切削油
を充分に供給することができなくなる、このた
め、切削熱の主要な発生源である切屑を除去する
ことができず、構成刃先を発生してドリル７０の
寿命を損ない、また切削熱がワーク８０に蓄積さ
れ、ワーク８０に発生する熱歪、熱変形等により
精度のよい加工が行えなくなるという問題があ
る。

そして、加工精度が悪くなるという問題は超硬
合金製のチツプをドリル本体部の先端にろう付け
したドリルを用いて高速度で切削を行う場合に
は、ワーク８０に蓄積される切削熱が当然増大す
るので、特に大きな問題となる。また、この場合
には高温のためにろうが溶けてチツプが外れたり
するという問題もある。

また、特にマシニングセンタによる切削では、
上述のような冷却形態は不適当なものとなる。即
ち、マシニングセンタによる切削では同一段取り
で荒加工から仕上げ加工迄行うので、ワーク８０
に蓄積された切削熱をいかに早く冷却するか、ま
た荒加工により発生した切削熱を仕上げ加工迄に
いかに早く冷却するかは精度のよい加工を行う上
で大変重要な課題となつているからである。

なお、以上の問題はドリル以外の、例えばエン
ドミル等の他の工具による切削についても同様に
生じる。

本考案は、かかる従来技術の問題点を解決する
ためになされたものであり、工具の刃先及びワー
クの冷却が確実に行え、この結果工具の破損を抑
止でき、また精度のよい加工が行えるアングルヘ
ツドを提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 本考案に係るアングルヘツドは、先端は傘歯車
を嵌着してあり、基端側を前記主軸に嵌合連結し
てある連結軸と、該連結軸の内部に設けた第１流
体通路と、連結軸の先端側を回転自在に支持し、
支持部材を介して前記工作機械に固定支持してあ
る基端ハウジングと、該基端ハウジングの内部に
前記第１流体通路に連通させて設けた第２流体通
路と、基端ハウジングの先端側に所定角度傾斜し
た状態で連結してある先端ハウジングと、該先端
ハウジングの基端面に連結してあり、内部に第３
の流体通路を設けてある環体と、基端側を前記第
２流体通路に接続してあり、先端側を前記第３流
体通路に接続してあるホースと、前記先端ハウジ
ング内に前記連結軸に対して所定角度傾斜した状
態で回転自在に支持してあり、前記傘歯車に噛合
する傘歯車を嵌着してある工具駆動軸と、該工具
駆動軸の内部に設けてあり、前記第３流体通路に
連通する第４流体通路と、工具駆動軸の先端に連
結してあり、内部に前記第４流体通路に連通する
第５流体通路を設けてある工具とを具備し、前記
第１、第２、第３、第４、第５流体通路を介して
前記工作機械側から前記工具の刃先側に切削油、
エアー又は油霧エアーを供給するようになしてあ
る。

作 用 しかるときは、切削時においてワークに食付い
た工具の刃先側に冷却用の切削油、エアー又は油
霧エアーを確実に供給できるので、刃先及びワー
クの冷却が確実に行える。

実施例 以下本考案の実施例を図面い基づき説明する。
第１図は本考案に係るアングルヘツド（以下本案
ヘツドという）をマシニングセンタに取付けた状
態を示す片断面図である。

本案ヘツド１は、基端側に設けた連結軸１０
と、連結軸１０の先端側を回転自在に支持する円
筒状の基端ハウジング２０と、基端ハウジング２
０の外周面に連接した支持部材３０と、基端ハウ
ジング２０の先端側に軸長方向を90度違えた状態
で連結した円筒状の先端ハウジング４０と、先端
ハウジング４０の基端面に連結した環体としての
給油リング５０と、先端ハウジング４０内に回転
自在に支持されたドリル駆動軸４１と、ドリル駆
動軸４１の先端に連結したドリル７０とを主要構
成部材としており、連結軸１０の基端に設けたテ
ーパシヤンク１１をマシニングセンタの主軸２に
設けたテーパ穴３に嵌合連結してマシニングセン
タに取付けられている。

この取付けは、自動工具交換装置（ATC）の
自動工具着脱装置により行われ、この取付け時に
おいて、支持部材３０に設けた位置決めピン３１
がマシニングセンタの位置決めブロツク３２に設
けた係合溝（又は係合穴）３３に押込まれるよう
になつており、これで基端ハウジング２０の回り
止めが図られる構造になつている。

連結軸１０の内部中央には基端側から丸穴１３
を穿設してある。丸穴１３の先端は連結軸１０の
先端から少し基端側に偏位した位置にある。丸穴
１３の先端部には連結軸１０の外周面から径方向
に穿設した丸穴１４を連通させてあり、丸穴１３
と１４とで第１流体通路１２が構成される。連結
軸１０の先端小径部１５にはナツト１６を用いて
傘歯車１７を連結してある。

連結軸１０の先端側は基端ハウジング２０の基
端部及び先端部に嵌着したベアリング２１，２１
により回転自在に支持されている。１８は連結軸
１０の先端寄りの部分に締結した折り曲げ座金付
ナツトであり、先端側のベアリング２１をベアリ
ング受座２２に対して位置決めする。両ベアリン
グ２１，２１の離隔寸法はスペーサ２３により設
定されている。スペーサ２３は連結軸１０の外周
面に打ち込んだ回り止めピン２４に係合してお
り、連結軸１０と一体回転するようになつてい
る。スペーサ２３の前記丸穴１４と対応する周方
向の位置には第１流体通路１２に連通する丸穴２
５を貫通してあり、基端ハウジング２０の丸穴２
５と対応する軸方向の位置には段付きの丸穴を径
方向に貫通して第２流体通路２６としてある。２
７，２７，１９，１９は夫々Ｏリングであり、後
述するようにして第１流体通路１２、第２流体通
路２６を通流する切削油、エアー又は油霧エアー
等の流体が通路から漏れるのを防止する。なお、
第２流体通路２６の形成位置は前記位置に限定さ
れるものではなく、例えば基端側のベアリング２
１の嵌着位置を図示例よりも少し先端側に設定
し、基端ハウジング２０の基端部に形成すること
にしてもよい。

第２流体通路２６の外周側に位置する出口には
可撓性に富む材質からなるホース２８の基端側に
連結したボルト２９を締結してある。ボルト２９
には第２流体通路２６とホース２８とを連通させ
る丸穴（図示せず）を設けてある。ホース２８の
先端側は次に詳述する先端ハウジング４０の基端
面に連結した環状の給油リング５０の径方向に設
けた第３流体通路５１に貫通させてある。この連
通は具体的には上記同様の穴を設けたボルト５２
を第３流体通路５１の入口に締結して行われる。

先端ハウジング４０は円筒状をなし、前記基端
ハウジング２０の先端フランジ部に軸長方向を90
度違えて連結してある。先端ハウジング４０の内
部中央にはドリル駆動軸４１を回転自在に支持し
てある。この支持は先端ハウジング４０の基端
部、先端部に夫々嵌着したベアリング４２，４２
により行われる。ドリル駆動軸４１の中間部には
前記傘歯車１７に噛合する傘歯車４３を嵌着して
ある。傘歯車１７、傘歯車４３の二軸のなす角度
は先端ハウジング４０の基端ハウジング２０に対
する連結態様に応じて90度に設定してある。しか
して、かかる傘歯車機構により、主軸２の回転ト
ルクが連結軸１０を介してドリル駆動軸４１に伝
達されるとになる。

ドリル駆動軸４１の内部中央には先端側より丸
穴４４を穿設してある。丸穴４４の基端はドリル
駆動軸４１の基端面から少し先端側に偏位した位
置にあり、丸穴４４の基端部にはこれと対応する
位置に径方向から穿設した丸穴４５を連通させて
ある。丸穴４４と４５とで第４流体通路４６が形
成される。５３，５３は上記同様に第３流体通路
５１を通流する流体が外部に漏れるのを防止する
Ｏリングである。

ドリル駆動軸４１の先端にはナツト７１を用い
てドリル７０を芯出し状態で連結してある。ドリ
ル７０の内部中央には丸穴を設けて第５流体通路
７２としてある。第５流体通路７２の基端側は前
記第４流体通路７２に連通し、先端側は放射状に
形成した噴出孔７３に連通している。

かかる構造の本案ヘツド１において、ドリル７
０の切削時における刃先の冷却は次のようにして
行われる。マシニングセンタの主軸２の基端側に
は図示しない流体供給源を設けてあり、この流体
供給源から切削油、エアー又は油霧エアー等の冷
却用の流体が所定の圧力（速度）で第１流体通路
１２、第２流体通路２６、ホース２８、第３流体
通路５１、第４流体通路４６、第５流体通路７２
に順時的に供給されるようになつており、最終的
にこれらの流体が噴出孔７３からワーク８０を切
削中のドリル７０の刃先に噴出されることにな
る。しかして、ドリル７０の刃先及びワーク８０
の切削面に冷却用の流体が確実に供給されること
になり、切屑が確実に排除され、またドリル７０
及びワーク８０の冷却（または放熱）が確実に行
われることになる。

変形例 第２図は本案ヘツド１の変形例を示している。
この変形例はテーパシヤンク１１の基端側に連接
した大径リング部１１０の端面に始端を有し、終
端が前記第１流体通路１２の中間部に連通した丸
穴１１１と上述の第１流体通路１２の残余の部分
とで第１流体通路１１２を形成する形態をとり、
その他の部分については上記実施例と同様である
ので、対応する部分には同一の番号を付して説明
を省略する。

主軸２の丸穴１１１の始端に対応する部分には
丸穴４を穿設してあり、この丸穴４内に円筒状の
筒体５を嵌入してある。６は丸穴４の内奥部に装
着したコイルスプリングであり、筒体５の先端面
を大径リング部１１０に基端面に当接させるべく
付勢する。７は筒体４の回り止めを行うべく主軸
２に締結したスクリユーであり、先端ピン部７ａ
を筒体５の係合溝５ａに係止連結してある。丸穴
４の基端側は前記流体供給源に接続された通路８
に連通しており、上記実施例と同様にしてドリル
７０の刃先に切削油、エアー又は油霧エアー等の
流体が供給されるようになつている。９，９，は
漏止め用のＯリングである。また、位置決めピン
３１内の第１流体通路３５と給油リング５０内の
第２の流体通路５１とがホース５２で接続されて
いるので、基端ハウジング２０の中心軸回りに先
端ハウジング４０を回転させるとができ、ドリル
７０の角度調節も支障なく行える。

なお、図示せる実施例では、工具としてドリル
７０について説明したが、本案ヘツド１はエンド
ミル、タツプ等の他の工具についても同様に適用
でき、またマシニングセンタ以外のボール盤、フ
ライス盤等の工作機械についても同様に適用でき
るものである。

考案の効果 以上の本案ヘツドによる場合は、工具の刃先側
に切削油、エアー又は油霧エアー等の冷却用の流
体を確実に供給できることになるので、切削時に
おいて発生する切屑を確実に除去でき、構成刃先
を生じる虞れがない。また、刃先及びワークに発
生する切削熱を確実に冷却（放熱）できることに
なる。従つて、工具の破損、摩耗を可及的に抑止
でき、また加工精度を格段に向上できることにな
る。

更には、上述した理由により超硬合金製のチツ
プをろう付けした工具を用いて高速加工を行う場
合、マシニングセンタによる加工を行う場合等に
おいて、本案ヘツドは特にすぐれた効果を奏する
ことになる。

また、環体が先端ハウジングの基端面に連結さ
れているので、刃先側のオーバハング量が小さく
抑えられ、アングルヘツドの剛性確保、周辺機器
との干渉回避が可能になる。更に、先端ハウジン
グを基端ハウジングの中心軸回りに回転させる場
合に、ホースはその回転を許容し、回転機構を簡
単にする。

【図面の簡単な説明】

第１図及至第２図は本考案に係るアングルヘツ
ドの実施例を示すものであり、第１図は本案ヘツ
ドをマシニングセンタに取付けた状態を示す片断
面図、第２図は本案ヘツドの変形例を示す片断面
図である。第３図は従来例を示す概略図である。 １……本案ヘツド、２……マシニングセンタの
主軸、１０……連結軸、１２……第１流体通路、
２０……基端ハウジング、２３……スペーサ、２
６……第２流体通路、２８……ホース、３０……
支持部材、４０……先端ハウジング、４１……ド
リル駆動軸、４６……第４流体通路、５０……給
油リング、５１……第３流体通路、７０……ドリ
ル、７２……第５流体通路、８０……ワーク。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内蔵する工具を工作機械の主軸に対して所定角
   度傾斜した状態で取付けるためのアングルヘツド
   において、先端に傘歯車を嵌着してあり、基端側
   を前記主軸に嵌合連結してある連結軸と、該連結
   軸の内部に設けた第１流体通路と、連結軸の先端
   側を回転自在に支持し、支持部材を介して前記工
   作機械に固定支持してある基端ハウジングと、該
   基端ハウジングの内部に前記第１流体通路に連通
   させて設けた第２流体通路と、基端ハウジングの
   先端側に所定角度傾斜した状態で連結してある先
   端ハウジングと、該先端ハウジングの基端面に連
   結してあり、内部に第３流体通路を設けてある環
   体と、基端側を前記第２流体通路に接続してあ
   り、先端側を前記第３流体通路に接続してあるホ
   ースと、前記先端ハウジング内に前記連結軸に対
   して所定角度傾斜した状態に支持してあり、前記
   傘歯車に噛合する傘歯車を嵌着してある工具駆動
   軸と、該工具駆動軸の内部に設けてあり、前記第
   ３流体通路に連通する第４流体通路と、前記工具
   駆動軸の先端に連結してあり、内部に前記第４流
   体通路に連通する第５流体通路を設けてある工具
   とを具備し、前記第１、第２、第３、第４、第５
   流体通路を介して前記工作機械側から前記工具の
   刃先側に切削油、エアー又は油霧エアーを供給す
   るようになしてあることを特徴とするアングルヘ
   ツド。