JPH0521290Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は、NC（数値制御）工作機械において、
被加工物の加工中に発生する切粉を除去する切粉
除去装置に関する。

「従来の技術」 立形NC工作機械によつて、例えば多管式熱交
換器の管板の穴加工を行う場合、加工台上に管板
を水平状態で載置し、主軸頭の主軸に装着した工
具（ドリル）により加工を行うが、通常管板は軟
鋼材で形成され、しかも多数の箇所に加工を行う
必要があることから、その加工中に多量の切粉が
短時間に発生する。そして、この切粉は工具に巻
き付いたり、管板上に団子状に堆積して次の穴加
工位置を覆つたりして、工具の下降の障害とな
る。そこで、従来は、所定の時間毎にこの切粉を
作業者が除去して加工を進めていた。

「考案が解決しようとする問題点」 ところで、近年、稼働率を高めるために工作機
械を夜間において無人運転することが望まれてい
る。しかしながら、上記の管板の穴下降のように
切粉の除去が必要となつてくる場合、その除去作
業が無人運転化の大きな障害となつていた。

そこで、工具の近くに空気の噴射管を配設する
とともに、該噴射管をコンプレツサとモータ等よ
りなる圧縮空気源に、開閉弁を備えた空気供給管
で直接接続し、圧縮空気源の圧縮空気を噴射管か
ら噴射させて切粉を除去する装置が提案された
（実公昭49−8210号公報）。

「考案が解決しようとする課題」 ところが、上記の構造では、圧縮空気源が工作
機械から遠く離れている場合、径の大きい空気供
給管で圧縮空気源に噴射管を接続しないと、空気
の流通抵抗が大きくなつて切粉を効率的に吹き飛
ばすことができず、配管が大掛りになる。また広
い工場に設置された複数台の工作機械の切粉の除
去を１台の圧縮空気源で間に合わせようとする
と、圧縮空気源からの距離によつて圧縮空気の噴
射力が異なることになり、また２台以上の工作機
械において同時に切粉を除去するときは、空気の
噴射力が極端に低下するといつた不都合がある。

噴射管の近くに圧縮空気源を設ければ理屈の上
では上記の問題点は解消されるが、全ての工作機
械に圧縮空気源を設けるようなことになり、実際
的でない。

本考案は、配管が容易で、しかも効率良く、無
駄なく切粉を除去することができる工作機械にお
ける切粉除去装置の提供を目的とする。

「課題を解決するための手段」 出願人は、空気噴射が行われない被加工物の加
工時間帯は空気噴射時間帯に比較して長時間であ
ることから、個々の工作機械にそれぞれ小容量の
空気槽を設ければ、加工時間帯を利用して圧縮空
気源からの空気補給が充分に行えることに着目
し、課題の解決手段を創出したものである。

すなわち、上記目的を達成するために、本考案
は、主軸頭の主軸に装着された工具により、加工
台上の被加工物を加工するようにした工作機械に
おいて、圧縮空気源に空気供給管で連絡されて、
一工程の加工作業が終了し次の加工作業に入るま
での準備作業の間に少なくとも被加工物の切粉を
吹き飛ばす量の圧縮空気を、溜める空気槽が該主
軸頭に取付けられ、かつ、上記空気槽には、先端
にほぼ水平方向に長い長孔状のノズル孔を有する
空気噴射管がそのノズル孔を上記加工台上の被加
工物に向けて接続されると共に、上記空気噴射管
には、上記準備作業の間に開状態とされる開閉弁
が設けられて成ることを特徴とする。

「作用」 圧縮空気源の圧縮空気は、工具が被加工物を加
工している間を利用して空気供給管を通じて空気
槽に供給される。一工程の加工作業が終了し次の
加工作業に入るまでの準備作業の例えば４〜５秒
程度の短時間の間に、開閉弁が開かれて空気槽に
溜められた圧縮空気が空気噴射管の長孔状ノズル
孔から勢いよく噴射され、上記の加工で生じた切
粉を吹き飛ばす。

「実施例」 以下、本考案の一実施例を第１図及び第２図を
参照して説明する。

図中１は立形NC工作機械の水平な加工台、２
は水平方向（第１図のＸ軸及びＹ軸方向）に移動
自在な主軸頭であり、上記主軸頭２の下面側には
主軸３が軸線を上下に向けて移動自在に取付けら
れ、この主軸３に工具４（ドリル）が鉛直に装着
されている。

そして、上記主軸頭２の側面には、円筒状の空
気槽５がブラケツト６によつて固定して取付けら
れ、この空気槽５の上部には、手動弁７を備え、
一端が図示しない圧縮空気源に連絡された空気供
給管８の他端が接続されている。また、上記空気
槽５の下部には、断面円形をなし、下方に向かつ
て延びる空気噴射管９が接続され、この空気噴射
管９の先端（下方）側はなだらかに略鉛直に湾曲
されて主軸３の軸線位置に向かつて延びており、
その先端に、水平方向に長く主軸３の軸線位置に
向かつて開口する長孔状のノズル孔９ａが形成さ
れている。さらに、上記空気噴射管９ａの空気槽
５に接続されている基端側には、図示しない制御
装置に連絡され、上記主軸頭２の移動時に開状態
とされる電磁開閉弁１０が、設けられている。

しかして、上記構成の切粉除去装置において
は、先ず、手動弁７を開状態にして圧縮空気源の
圧縮空気（該圧縮空気の圧力は例えば6.5Kg／cm²
程度）を空気槽５に導いておく。そして、加工台
１上に管板（被加工物）Ｗを水平状態で載置し、
主軸３の工具４によつて穴加工を進めるが、所定
の一箇所の穴加工が終了すると、主軸３が一旦上
昇した後、主軸頭２がＸ軸、Ｙ軸方向に移動させ
られて次の穴加工位置の真上に位置決めされ、主
軸３が下降して次の箇所の穴加工が進められる。
このとき、加工中は閉止状態にある電磁開閉弁１
０が、主軸頭２が移動する４〜５秒の間に開放さ
れ、空気槽５に導かれている圧縮空気が空気噴射
管９のノズル孔９ａから一気に吹き出し、管板Ｗ
上の切粉ａが吹き飛ばされて除去される。したが
つて、切粉ａが工具４の下降の障害となるおそれ
はなく、加工作業は極めて順調に進む。

このように、上記切粉除去装置では、空気噴射
管９から噴射される圧縮空気により切粉ａが自動
的に除去されるので、人手による切粉除去作業が
不要になり、工作機械の無人運転が可能となる。
また、上記切粉除去装置では、主軸頭２が移動す
る間に電磁開閉弁１０を開放して切粉ａを吹き飛
ばすので、加工時間における損失がなく、かつ、
一箇所の穴加工により生じた少量の切粉ａを小刻
みに除去していくことになり、少量の圧縮空気で
も確実に切粉ａを除去できる。さらに、空気噴射
管９のノズル孔９ａは水平方向に長い長孔状にな
つているから、圧縮空気の噴射流速は高く、か
つ、噴射範囲も広い平面領域に亘り、したがつ
て、広範囲に切粉ａが分散していてもこれを確実
に除去することができる。

また、圧縮空気源の圧縮空気を、工具４による
穴加工作業時間中に空気槽５に一旦入れた後、空
気噴射管９のノズル孔９ａから噴射させるので、
一時に多量の圧縮空気を圧縮空気源から工作機械
に供給する必要性がなく、その結果、圧縮空気源
から工作機械に至る空気供給管８内の空気流速を
遅くすることができるので、空気供給管８の流通
抵抗が上がらず、圧縮空気源が工作機械から遠く
離れていても細い空気供給管を使用することがで
き、配管が容易である。

また、一時に多量の圧縮空気を圧縮空気源から
工作機械に供給する必要性がなくなつたので、圧
縮空気源のコンプレツサー等の容量を小さくする
ことができる。さらに、一時に多量の圧縮空気を
圧縮空気源から工作機械に供給する必要性がな
く、均一化できるので、それほど大きな空気圧縮
源を使用せずとも、１台の圧縮空気源で複数台の
工作機械に共用させ得る。しかも、空気槽５は、
一工程の加工作業が終了し次の加工作業に入るま
での準備作業の間に少なくとも被加工物の切粉を
吹き飛ばす圧縮空気量を保有するので、圧縮空気
源からの空気供給管８の流通抵抗等の影響が皆無
となり、圧縮空気の噴射力を低下することがな
い。また、複数台の工作機械に１台の圧縮空気源
を共用させた場合においても、各工作機械と圧縮
空気源の距離に違いがあつたり、２箇所以上で同
時に切粉を除去するような場合でも支障がない。

さらにまた、上記装置は、主軸頭２に取付けら
れているから、邪魔になることはなく、主軸頭２
の移動に追従して常に最適位置に保持され、特に
ノズル孔９ａは常時主軸３の軸線位置に向けられ
ているので、工具４の周囲や次の加工位置となる
箇所の切粉ａが一層確実に除去される。

「考案の効果」 以上説明したように、本考案の切粉除去装置に
よれば、以下のような効果を奏する。

〔１〕 空気槽に、一工程の加工作業が終了し次
の加工作業に入るまでの準備作業の間に少なく
とも被加工物の切粉を吹き飛ばす量の圧縮空気
を溜めて、開閉弁で準備作業の間に圧縮空気を
噴射するようにしたので、一時に多量の圧縮空
気を圧縮空気源から工作機械に供給する必要性
がなく、その結果、次の効果を有する。

圧縮空気源から工作機械に至る空気供給管
内の空気流速を遅くすることができるので、
空気供給管の流通抵抗が上がらず、圧縮空気
源が工作機械から遠く離れていても細い空気
供給管を使用することができ、配管が容易で
ある。

また、一時に多量の圧縮空気を圧縮空気源
から工作機械に供給する必要性がなくなつた
ので、圧縮空気源のコンプレツサー等の容量
を小さくすることができる。

さらに、一時に多量の圧縮空気を圧縮空気
源から工作機械に供給する必要性がなく、均
一化できるので、それほど大きな空気圧縮源
を使用せずとも、１台の圧縮空気源で複数台
の工作機械に共用させ得る。

しかも、空気槽は、開閉弁の作用によつ
て、一工程の加工作業が終了し次の加工作業
に入るまでの準備作業の間に少なくとも被加
工物の切粉を吹き飛ばす圧縮空気量を保有す
るので、圧縮空気源からの空気供給管の流通
抵抗等の影響が皆無となり、圧縮空気の噴射
力を低下することがない。

また、複数台の工作機械に１台の圧縮空気
源を供用させた場合においても、各工作機械
と圧縮空気源の距離に違いがあつたり、２箇
所以上で同時に切粉を除去するような場合で
も支障がない。

〔２〕 空気噴射管のノズル孔が長孔状になつて
いることにより、的確に切粉を除去し得て、上
記〔１〕の効果と相俟つて切粉の除去効果を一
層高めることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示すもので、第１図
は斜視図、第２図はノズル孔部分の拡大図であ
る。 １……加工台、２……主軸頭、３……主軸、４
……工具、５……空気槽、９……空気噴射管、９
ａ……ノズル孔、１０……電磁開閉弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 主軸頭の主軸に装着された工具により、加工台
   上の被加工物を加工するようにした工作機械にお
   いて、圧縮空気源に空気供給管で連絡されて、一
   工程の加工作業が終了し次の加工作業に入るまで
   の準備作業の間に少なくとも被加工物の切粉を吹
   き飛ばす量の圧縮空気を、溜める空気槽が該主軸
   頭に取付けられ、かつ、上記空気槽には、先端に
   ほぼ水平方向に長い長孔状のノズル孔を有する空
   気噴射管がそのノズル孔を上記加工台上の被加工
   物に向けて接続されると共に、上記空気噴射管に
   は、上記準備作業の間に開状態とされる開閉弁が
   設けられて成ることを特徴とする工作機械におけ
   る切粉除去装置。