JPH0529656U - Machine tool tool for removing chips from spindle - Google Patents
Machine tool tool for removing chips from spindleInfo
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- JPH0529656U JPH0529656U JP8671291U JP8671291U JPH0529656U JP H0529656 U JPH0529656 U JP H0529656U JP 8671291 U JP8671291 U JP 8671291U JP 8671291 U JP8671291 U JP 8671291U JP H0529656 U JPH0529656 U JP H0529656U
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 工作機械の運転を停止することなく、工具工
具アダプタの装着時の異物排除を自動的に行う切削屑排
出装置を提供するものである。
【構成】 工作機械の主軸における切削屑排出装置は、
主軸頭ハウジング（主軸）の工具装着部における工具ア
ダプタとの当接面部に開口した空気ノズルと、空気ノズ
ルへの圧縮空気供給路に設けられた圧力検出手段と、圧
力検出手段の検出信号が入力され、且つ前記駆動装置及
び圧縮空気供給を制御する制御装置とから構成され；制
御装置は、装着時に主軸と工具アダプタとを主軸に対し
軸線方向に適宜の間隙をあけた仮装着状態にし、空気ノ
ズルに圧縮空気を供給中に、両者を接近させ、装着面を
接触させて装着を行い、更に装着時の空気漏洩による圧
力検出手段の圧力不足検出の場合、前記仮装着状態位置
決め、圧縮空気の供給及び装着を再行乃至繰返すように
前記駆動装置及び前記圧縮空気供給を制御する。
(57) [Abstract] [Purpose] To provide a cutting waste discharging device that automatically removes foreign matter when a tool is attached to a tool without stopping the operation of a machine tool. [Structure] The cutting waste discharge device on the spindle of the machine tool
The air nozzle that opens in the contact surface of the tool mounting portion of the spindle head housing (spindle) with the tool adapter, the pressure detection unit provided in the compressed air supply path to the air nozzle, and the detection signal of the pressure detection unit are input. And a control device for controlling the drive device and the compressed air supply; the control device places the spindle and the tool adapter into a temporarily mounted state in which an appropriate gap is opened in the axial direction with respect to the spindle during mounting. When compressed air is being supplied to the nozzle, they are brought close to each other and the mounting surfaces are brought into contact with each other for mounting, and in the case of pressure shortage detection by the pressure detection means due to air leakage during mounting, the temporary mounting state positioning The drive unit and the compressed air supply are controlled so that the supply and the mounting are repeated or repeated.
Description
【０００１】[0001]
この考案は、工作機械における主軸の切削屑排出装置に関する。 The present invention relates to a device for discharging cutting waste of a spindle in a machine tool.
【０００２】[0002]
高精度な孔加工においては、刃先の振れを少なくするために、工具アダプタの シャンク部のテーパ面、フランジ部の基部のテーパ面及びフランジ部の背面の３ 箇所を主軸の各対応装着面（テーパ孔面及び主軸の先端面）に当接させて、工具 アダプタ、即ち工具を主軸に装着している。 そして、上記の工具アダプタのテーパ面又は主軸のそれの各対応装着面に切削 屑等の異物が付着し、工具アダプタの装着に際し噛み込むと、加工精度の不良が 生じる。 In high-accuracy drilling, in order to reduce runout of the cutting edge, the taper surface of the shank portion of the tool adapter, the taper surface of the base portion of the flange portion, and the back surface of the flange portion are attached to the corresponding mounting surface (taper) of the spindle. The tool adapter, that is, the tool, is attached to the spindle by bringing it into contact with the hole surface and the tip end surface of the spindle. Then, foreign matter such as cutting chips adheres to the taper surface of the tool adapter or its corresponding mounting surface of the spindle, and if it is caught when the tool adapter is mounted, machining accuracy deteriorates.
【０００３】 そこで、従来の技術においては、工具アダプタの装着時に工具アダプタのフラ ンジ部の背面と工具主軸の先端面との間隙の有無を工具主軸の先端面に設けられ た空気噴出口からの空気噴出による検出器で検出するのである。 間隙、即ち異物の存在の検出信号が出力されると、工作機械においては、工具 交換腕ににより工具アダプタが外され、この時、噴出される圧縮空気により異物 の排除が行われる。そして、再び工具アダプタが装着されて、加工サイクルが再 開されているのである。Therefore, in the prior art, when the tool adapter is mounted, the presence or absence of a gap between the rear surface of the flange portion of the tool adapter and the tip surface of the tool spindle is determined from the air ejection port provided on the tip surface of the tool spindle. It is detected by a detector that ejects air. When the detection signal of the gap, that is, the presence of foreign matter is output, in the machine tool, the tool adapter is removed by the tool changing arm, and at this time, the foreign matter is removed by the compressed air jetted. Then, the tool adapter is attached again and the machining cycle is restarted.
【０００４】[0004]
上記の従来の技術においては、工具アダプタを外しながら、同時に噴出される 圧縮空気により異物を排除しているため、工具アダプタのテーパ面やフランジ部 の背面に圧縮空気の当る時間が短く、十分に異物の排除が行われないという問題 がある。 In the above conventional technique, while removing the tool adapter, the compressed air ejected at the same time removes foreign matter, so that the time during which the compressed air hits the taper surface of the tool adapter and the back surface of the flange is short There is a problem that foreign substances are not removed.
【０００５】 この問題のため、作業者の手作業による異物の排除が行われ、工作機械の運転 が停止されるので、生産効率が低下するという二次的問題も発生している。 この考案は、そのような欠点を伴わず、工具アダプタの装着時の異物排除を確 実に行う工作機械における主軸の切削屑排出装置を提供するものである。Due to this problem, foreign matter is removed manually by the operator, and the operation of the machine tool is stopped, so that there is a secondary problem that the production efficiency is reduced. This invention provides a device for discharging cutting waste of a spindle in a machine tool, which is capable of reliably removing foreign matter when a tool adapter is mounted, without such a drawback.
【０００６】[0006]
この考案の工作機械における主軸の切削屑排出装置は、主軸頭ハウジング中で駆 動モータにより回転駆動され、且つ工具を保持した工具アダプタが装着される主 軸と、前記工具アダプタの交換を行う工具交換装置又は主軸を回転軸線方向及び 回転軸線と直交する方向に移動する駆動装置とを備えた工作機械において；前記 主軸頭ハウジングと前記主軸との少なくとも一方の工具装着部における装着時の 前記工具アダプタとの当接面に開口した空気ノズルと、空気ノズルへの圧縮空気 供給路に設けられた圧力検出手段と、圧力検出手段の検出信号が入力され、且つ 前記駆動装置及び圧縮空気供給を制御する制御装置とから構成され；前記制御装 置は、装着時の移動において前記主軸と前記工具アダプタとが前記主軸に対し回 転軸線方向に間隙をあけた仮装着状態に位置決めし、空気ノズルへの圧縮空気供 給開始後、両者を接近させ、装着面を接触させて装着を行い、更に装着時に空気 漏洩による圧力検出手段の圧力不足検出の場合、前記仮装着状態位置決め、圧縮 空気供給及び装着を再行乃至繰返すように前記駆動装置及び前記圧縮空気供給を 制御するものである。 The spindle cutting waste discharging device in the machine tool of the present invention is a tool for rotating the spindle head housing and driven by a drive motor, and a spindle for mounting a tool adapter holding a tool, and a tool for exchanging the tool adapter. A machine tool provided with an exchange device or a drive device for moving a spindle in a rotational axis direction and a direction orthogonal to the rotational axis; the tool adapter when mounted in a tool mounting portion of at least one of the spindle head housing and the spindle. An air nozzle opened on the contact surface with the pressure detecting means, a pressure detecting means provided in the compressed air supply path to the air nozzle, and a detection signal of the pressure detecting means, and controlling the drive device and the compressed air supply. The control device is configured such that the main shaft and the tool adapter move in a rotation axis direction with respect to the main shaft during movement during mounting. After positioning in a temporarily mounted state with a gap, start supplying compressed air to the air nozzle, bring them close to each other and contact the mounting surfaces to mount, and further detect insufficient pressure of the pressure detection means due to air leakage during mounting. In this case, the drive unit and the compressed air supply are controlled so that the temporary mounting state positioning, the compressed air supply, and the mounting are repeated or repeated.
【０００７】[0007]
上記の工作機械における主軸の切削屑排出装置の作動は、制御装置により次の プロセスで行われる。 （１）主軸への工具を保持した工具アダプタの装着時において、主軸と工具アダ プタとが軸線方向に適宜の間隙をあけた状態となる仮装着状態への軸線方向の送 りが行われる。 The operation of the chip discharge device for the spindle in the above machine tool is performed by the controller in the following process. (1) When the tool adapter holding the tool is mounted on the spindle, the spindle is moved to the temporary mounting state in which the spindle and the tool adapter have a proper gap in the axial direction.
【０００８】 （２）空気ノズルに圧縮空気が供給されて、装着面の清掃が行われた後、主軸と 工具アダプタとの軸線方向の接近送りによる装着が行われる。(2) After the compressed air is supplied to the air nozzle to clean the mounting surface, the spindle and the tool adapter are mounted by approach feed in the axial direction.
【０００９】 （３）清掃が完全であると、空気ノズルは、装着面密着により閉塞され、圧縮空 気供給路の圧力上昇、即ち完全装着が圧力検出手段で検出される。(3) When the cleaning is complete, the air nozzle is closed due to the close contact with the mounting surface, and the pressure rise of the compressed air supply path, that is, complete mounting is detected by the pressure detecting means.
【００１０】 （４）清掃が不完全の場合には、装着面の異物残存による微小隙間からの空気の 漏洩で圧力検出手段から圧力不足検出信号が出力される。すると、前記仮装着状 態への主軸と工具アダプタとの間の隔離、空気ノズルへの圧縮空気の供給、装着 の再行乃至繰返しが行われる。(4) When the cleaning is incomplete, the pressure detection means outputs a pressure shortage detection signal due to air leakage from the minute gap due to the remaining foreign matter on the mounting surface. Then, the provisional mounting state is separated from the spindle and the tool adapter, compressed air is supplied to the air nozzle, and the mounting is repeated or repeated.
【００１１】[0011]
この考案の実施例の工作機械における主軸の切削屑排出装置を図面に従って説 明する。なお、以下の説明における上下方向は図面における方向とする。 実施例においては、工作機械として竪型マシニングセンタが例示されている。 A device for discharging cutting waste of a spindle in a machine tool according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The vertical direction in the following description is the direction in the drawings. In the embodiment, a vertical machining center is illustrated as a machine tool.
【００１２】 図１に示されているマシニングセンタにおいて、ベッド50上に滑動台51が水平 なＸ軸線方向（図１紙面左右方向）に滑動するように搭載され、更に滑動台51上 にコラム52がＸ軸線と直角で且つ水平なＹ軸線方向（図１紙面垂直方向）に滑動 するように搭載されている。そして、コラム52の直立案内面上には、主軸頭ハウ ジング１が直立方向であるＺ軸線方向（図１紙面上下方向）に滑動するように取 付けられている。滑動台51、コラム52及び主軸頭ハウジング１は、夫々図４に示 される駆動モータ70，71，72の駆動によるねじ送りで移動するようになっている 。In the machining center shown in FIG. 1, a slide base 51 is mounted on a bed 50 so as to slide in the horizontal X-axis direction (left-right direction on the paper surface of FIG. 1), and a column 52 is further mounted on the slide base 51. It is mounted so that it slides in the direction of the Y-axis (the direction perpendicular to the plane of FIG. 1) that is perpendicular to the X-axis and horizontal. The spindle head housing 1 is mounted on the upright guide surface of the column 52 so as to slide in the Z-axis direction (up-down direction in FIG. 1) which is the upright direction. The slide base 51, the column 52, and the spindle head housing 1 are adapted to move by screw feeding driven by drive motors 70, 71, 72 shown in FIG. 4, respectively.
【００１３】 主軸頭ハウジング１には、主軸２が回転可能に嵌装され、主軸２は、駆動モー タ53により回転駆動されるようになっている。 コラム52には、駆動モータ56により作動される工具マガジン55を具備した自動 工具交換装置が取付けられている。A spindle 2 is rotatably fitted in the spindle head housing 1, and the spindle 2 is rotationally driven by a drive motor 53. An automatic tool changer having a tool magazine 55 operated by a drive motor 56 is attached to the column 52.
【００１４】 工具マガジン55は、図３に示すように回転体60の周縁に放射状に等間隔で複数 の工具把持爪54が開閉可能に設けられている。この工具把持爪54は、左右一対の 爪によって構成され、支軸29により開閉可能であり、且つ隣接する爪間に設けら れたばね61によって常に閉じる方向に付勢されている。回転体60は、駆動モータ 56により回転され、所望の工具を後述するように工具交換位置に割り出されるよ うになっており、駆動モータ73により図１において左右方向に移動可能となって いる。 そして、上記の各駆動モータ及び自動工具交換装置は、制御装置により制御さ れる。As shown in FIG. 3, the tool magazine 55 is provided with a plurality of tool gripping claws 54 that can be opened and closed radially at equal intervals on the periphery of the rotating body 60. The tool gripping claw 54 is composed of a pair of left and right claws, can be opened and closed by the support shaft 29, and is always biased in the closing direction by a spring 61 provided between adjacent claws. The rotary body 60 is rotated by a drive motor 56 so that a desired tool can be indexed to a tool exchange position as described later, and the drive motor 73 can move it in the left-right direction in FIG. The drive motors and the automatic tool changer described above are controlled by the controller.
【００１５】 図２に示すように、先端に工具Ｔが設けられた工具アダプタ30は、主軸２と共 に回転する円筒部31、フランジ部32、テーパシャンク部33及び後端のプルスタッ ド34が順次続いて形成されており、円筒部31には、工具把持爪54が係合する環状 溝35を有するフランジ部本体39、中間フランジ部36及び後端テーパ部37が順次形 成されたスリーブ38が回転自在に嵌装されている。中間フランジ部36には、回り 止め係合部が形成され、工具アダプタ装着時には、主軸頭ハウジング１の先端面 に設けられた回り止め突起部（後出）に係合される。As shown in FIG. 2, the tool adapter 30 provided with the tool T at the tip has a cylindrical portion 31, a flange portion 32, a taper shank portion 33, and a rear end pull stud 34 that rotate together with the spindle 2. The cylindrical portion 31 is formed successively, and the flange portion main body 39 having the annular groove 35 with which the tool gripping claw 54 is engaged, the intermediate flange portion 36, and the rear end taper portion 37 are sequentially formed in the sleeve portion 38. Is rotatably fitted. A detent engagement portion is formed on the intermediate flange portion 36, and is engaged with a detent projection portion (described later) provided on the tip end surface of the spindle head housing 1 when the tool adapter is mounted.
【００１６】 図２には、主軸頭ハウジング１及び主軸２の後端部が図略され、先端部のみが 図示されているが、主軸頭ハウジング１の中空孔には、主軸２が回転自在に嵌挿 されている。即ち、先端部が円筒状である主軸頭ハウジング１の中空孔には転が り軸受３により主軸２の先端部が支承されている。Although the rear ends of the spindle head housing 1 and the spindle 2 are not shown in FIG. 2 and only the tip portion is shown, the spindle 2 is rotatably mounted in the hollow hole of the spindle head housing 1. It has been inserted. That is, the tip of the spindle 2 is supported by the rolling bearing 3 in the hollow hole of the spindle head housing 1 having a cylindrical tip.
【００１７】 主軸頭ハウジング１の中空孔は、その先端には、外広がりのテーパ内周面４を もつ内向きのフランジ部５が形成され、先側円筒孔部６、転がり軸受外輪取付部 ７及び後側円筒孔部８と順次続いている。又、主軸頭ハウジング１の先端面には 、工具アダプタ30の回り止め係合部に係合し得る図示しない回り止め突起部が設 けられている。A hollow hole of the spindle head housing 1 is formed with an inward flange portion 5 having a tapered inner peripheral surface 4 at the tip end thereof, a front cylindrical hole portion 6, a rolling bearing outer ring mounting portion 7 And the rear cylindrical hole portion 8 successively. Further, on the tip end surface of the spindle head housing 1, there is provided a rotation stopping protrusion which is not shown and which can be engaged with the rotation stopping engaging portion of the tool adapter 30.
【００１８】 主軸２の先端部は、主軸頭ハウジング１の先側円筒孔部６に滑合する大径部10 となり、それに続く外径部は転がり軸受内輪取付部11となっている。そして大径 部10の外周面には、環状溝12，12が形成されている。The tip of the spindle 2 becomes a large diameter portion 10 that slides into the front cylindrical hole portion 6 of the spindle head housing 1, and the outer diameter portion that follows it is a rolling bearing inner ring mounting portion 11. On the outer peripheral surface of the large diameter portion 10, annular grooves 12, 12 are formed.
【００１９】 主軸２の中空孔13の先端部は、外広がりのテーパ孔14となり、先端面にはフラ ンジ部32とキー係合するドライブキー15が取付けられている。中空孔13には、皿 ばね16及び図示しない適宜の作動手段で進退され、且つその進退により開閉され るコレットチャック17を先端に備えた引張棒18が嵌挿されている。 テーパ孔14の内周面に開口した空気噴出口19，19と環状溝12，12とは主軸２に 穿設された圧縮空気供給通路20を介して連通している。The tip of the hollow hole 13 of the main shaft 2 is a taper hole 14 that spreads outward, and a drive key 15 that is key-engaged with the flange portion 32 is attached to the tip surface. In the hollow hole 13, a disc spring 16 and a pull rod 18 having a collet chuck 17 at its tip which is advanced and retracted by an appropriate actuating means (not shown) and which is opened and closed by the advance and retraction are inserted. The air ejection ports 19 and 19 opening on the inner peripheral surface of the taper hole 14 and the annular grooves 12 and 12 communicate with each other through a compressed air supply passage 20 formed in the main shaft 2.
【００２０】 主軸頭ハウジング１の先端面及びテーパ内周面４には、夫々空気噴出口21，22 が等円周間隔に少なくとも２つ開口し、空気噴出口21，22には、主軸頭ハウジン グ１に穿設された圧縮空気供給通路23が環状通路24を介して連通している。更に 、先側円筒孔部６の内周面に、主軸２の大径部10の環状溝12，12に対向して形成 された環状溝25，25の溝底に主軸頭ハウジング１に穿設された圧縮空気供給通路 26が開口している。そして、圧縮空気供給通路23，26は、後述する制御装置によ り制御される開閉弁及び通路中の圧力を検出して開閉する圧力スイッチ76を具備 する圧縮空気供給源からの供給路に接続されている。At least two air outlets 21 and 22 are opened at equal circumferential intervals on the tip end surface of the spindle head housing 1 and the taper inner peripheral surface 4, respectively. A compressed air supply passage 23 bored in the valve 1 communicates with the annular passage 24. Further, on the inner peripheral surface of the front side cylindrical hole portion 6, the spindle head housing 1 is bored at the groove bottoms of the annular grooves 25, 25 formed so as to face the annular grooves 12, 12 of the large diameter portion 10 of the spindle 2. The compressed air supply passage 26 is opened. The compressed air supply passages 23 and 26 are connected to a supply passage from a compressed air supply source which includes an opening / closing valve controlled by a control device described later and a pressure switch 76 for detecting and opening the pressure in the passages. Has been done.
【００２１】 先端に工具を保持した工具アダプタ30が主軸２に装着された状態、即ち、テー パシャンク部33がテーパ孔14に嵌着された状態では、回り止め係合部が主軸頭ハ ウジング１の回り止め突起部が係合すると共に中間フランジ部36の後端面は、主 軸頭ハウジング１の先端面に当接して、空気噴出口21，21を塞ぎ、それと同時に 、後端テーパ部37がテーパ内周面４に当接して、空気噴出口22，22を塞ぎ、そし て、フランジ部32の後端面は、ドライブキー15の段部に当接する位置関係に夫々 ある。又、テーパシャンク部33が、テーパ孔14の空気噴出口19，19を塞ぐように なっている。When the tool adapter 30 holding the tool at the tip is mounted on the spindle 2, that is, when the taper shank portion 33 is fitted in the taper hole 14, the detent engagement portion has the spindle head housing 1 And the rear end surface of the intermediate flange portion 36 abuts on the front end surface of the spindle head housing 1 to close the air ejection ports 21 and 21, and at the same time, the rear end taper portion 37 is formed. The taper inner peripheral surface 4 is in contact with the air outlets 22 and 22, and the rear end surface of the flange portion 32 is in contact with the step portion of the drive key 15. Further, the taper shank portion 33 closes the air ejection ports 19 of the taper hole 14.
【００２２】 なお、引張棒18の前進位置にあっては、引張棒18の先端が工具アダプタ30のプ ルスタッド34に係合し、コレットチャック17が開放状態となるようになっている 。 又、引張棒18の後退位置にあっては、コレットチャック17が閉じ、工具アダプ タ30のプルスタッド34を把持するようになっている。When the pull rod 18 is in the forward position, the tip of the pull rod 18 engages with the pull stud 34 of the tool adapter 30 and the collet chuck 17 is opened. Further, when the pull rod 18 is in the retracted position, the collet chuck 17 is closed and the pull stud 34 of the tool adapter 30 is gripped.
【００２３】 図４において、制御装置は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）74、メモリ75及び各 駆動モータのサーボユニットＤ1 〜Ｄ6 から構成され、メモリ75には、この実施 例の切削屑排出プログラムを含む加工プログラムや加工データが記憶されている 。ＣＰＵ74には、上述した各駆動モータのサーボユニットＤ1 〜Ｄ6 に目標位置 を出力するものであり、各サーボユニットＤ1 〜Ｄ6 は、夫々サーボ制御用のＣ ＰＵを備え、パルスエンコーダＥ1 〜Ｅ6 からの位置信号を検出して、目標位置 を実現するべく各駆動モータ53，56，70，71，72，73を制御するものである。又 、ＣＰＵ74は、圧力スイッチ76からの圧力信号を入力して、工具アダプタ30が主 軸２に適切に装着されているか否かを判断するようになっている。In FIG. 4, the control device comprises a CPU (central processing unit) 74, a memory 75, and servo units D 1 to D 6 of each drive motor, and the memory 75 discharges the cutting waste of this embodiment. Machining programs including programs and machining data are stored. The CPU 74, and outputs a target position to the servo unit D 1 to D 6 of the respective drive motors described above, the servo unit D 1 to D 6 has a C PU for each servo control, a pulse encoder E The position signals from 1 to E 6 are detected and each drive motor 53, 56, 70, 71, 72, 73 is controlled to realize the target position. Further, the CPU 74 inputs the pressure signal from the pressure switch 76 and judges whether or not the tool adapter 30 is properly attached to the spindle 2.
【００２４】 上記の実施例の主軸の切削屑排出装置の操作・作用について説明する。 工具交換において、制御装置の工具交換プログラムによる指令に基づき、次の ような作動が順次行われる。The operation and operation of the spindle cutting waste discharging device of the above embodiment will be described. In tool exchange, the following operations are sequentially performed based on commands from the tool exchange program of the controller.
【００２５】 （１）工具交換開始にあたり、初期状態として工具マガジン55の主軸ハウジング １に最も近い位置（以下「工具交換位置62」という）にある工具把持爪54は、現 在、主軸２に装着されている工具アダプタ30を把持するために空の状態となって いる。この状態で、主軸２は、工具アダプタ30の環状溝35と工具把持爪54とが係 合できるようにＸ軸線方向（上下方向）の位置決めがされ、この後、工具マガジ ン55が図１において、位置80まで右進することによって主軸２に装着された使用 済工具の工具アダプタ30を把持する。(1) At the beginning of tool exchange, the tool gripping claw 54 at the position closest to the spindle housing 1 of the tool magazine 55 (hereinafter referred to as “tool exchange position 62”) is currently mounted on the spindle 2 at the initial state. It is in an empty state in order to grip the tool adapter 30 that is already installed. In this state, the spindle 2 is positioned in the X-axis direction (vertical direction) so that the annular groove 35 of the tool adapter 30 and the tool gripping claw 54 can be engaged with each other, and then the tool magazine 55 in FIG. , By gripping the tool adapter 30 of the used tool mounted on the spindle 2 by moving right to the position 80.
【００２６】 （２）作動手段が働き、皿ばね16のばね力に抗して引張棒18が前進すると、コレ ットチャック17が開かれ、使用済工具付き工具アダプタ30のプルスタッド34は解 放されると共に引張棒18により前方に押出される。(2) When the actuating means operates and the pull rod 18 moves forward against the spring force of the disc spring 16, the collet chuck 17 is opened, and the pull stud 34 of the tool adapter with a used tool 30 is released. And is pushed forward by the pull rod 18.
【００２７】 （３）制御装置の送り制御により主軸ハウジング１がコラム52の案内に沿って上 方に所定量Ｘだけ上昇することによって、使用済工具付き工具アダプタ30は、主 軸２から完全に取り外される。即ち、テーパシャンク部33がテーパ孔14から抜き 取られる。(3) By the feed control of the control device, the spindle housing 1 is moved upward along the guide of the column 52 by the predetermined amount X, so that the tool adapter 30 with the used tool is completely removed from the spindle 2. Removed. That is, the taper shank portion 33 is extracted from the taper hole 14.
【００２８】 （４）工具マガジン55の回転体60が回動して次の使用工具付き工具アダプタ30を 工具交換位置62に割り出し、主軸２と同軸線位置に位置する。(4) The rotary body 60 of the tool magazine 55 rotates to index the next tool adapter 30 with a tool to be used at the tool exchange position 62, and is located at the coaxial line position with the spindle 2.
【００２９】 （５）制御装置の送り制御により主軸ハウジング１がコラム52の案内に沿って下 方に所定量Ｘ−ΔＸだけ前進することによって、次の使用工具付き工具アダプタ 30は、主軸２に挿入される。即ち、テーパシャンク部33がテーパ孔14に挿入され 、仮装着状態となる。その際、図２の二点鎖線に示すように工具アダプタ30の各 部と主軸ハウジング１・主軸２の各部との各対向面間に前記ΔＸに応じた空隙が 生じる。(5) By the feed control of the control device, the spindle housing 1 moves downward along the guide of the column 52 by the predetermined amount X−ΔX, so that the tool adapter 30 with the next tool to be used is moved to the spindle 2. Is inserted. That is, the taper shank portion 33 is inserted into the taper hole 14 to be in a temporarily mounted state. At that time, as shown by the chain double-dashed line in FIG. 2, a gap corresponding to ΔX is formed between the facing surfaces of the respective parts of the tool adapter 30 and the respective parts of the spindle housing 1 and the spindle 2.
【００３０】 図２における符号36b ，Ｔ´は、この時における工具アダプタ30の中間アダプ タ36及び工具Ｔの位置を示している。ここで、ΔＸは、３mm程度の圧縮空気が工 具アダプタ30に吹き付けられ、その圧力で切削屑を吹き飛ばすことができる距離 である。Reference numerals 36b and T'in FIG. 2 indicate the positions of the intermediate adapter 36 and the tool T of the tool adapter 30 at this time. Here, ΔX is a distance at which compressed air of about 3 mm is blown onto the tool adapter 30 and the cutting dust can be blown off by the pressure.
【００３１】 （６）開閉弁が開かれて、圧縮空気供給源からの空気が工具アダプタ30に穿設さ れた圧縮空気供給通路23，26に供給され、一方では、環状通路24を介して空気噴 出口供給口21，21；22，22から噴出し、主軸頭ハウジング１の前端面及びテーパ 内周面４、並びに工具アダプタ30の中間フランジ部36の後端面、後端テーパ部37 及びフランジ部32の後端面を清掃すると共に、他方では、環状溝25，25；12，12 及び圧縮空気供給通路20，20を介して空気噴出口供給口19，19から噴出し、主軸 ２のテーパ孔14と工具アダプタ30のテーパシャンク部33とを清掃する。(6) The on-off valve is opened, and the air from the compressed air supply source is supplied to the compressed air supply passages 23 and 26 formed in the tool adapter 30, and on the other hand, through the annular passage 24. Air is ejected from the air outlet supply ports 21, 21; 22, 22 to form the front end surface of the spindle head housing 1 and the taper inner peripheral surface 4, and the rear end surface of the intermediate flange portion 36, the rear taper portion 37 and the flange of the tool adapter 30. The rear end surface of the portion 32 is cleaned, and on the other hand, it is ejected from the air ejection outlet supply ports 19, 19 through the annular grooves 25, 25; 12, 12 and the compressed air supply passages 20, 20 to form a taper hole of the main shaft 2. Clean 14 and taper shank portion 33 of tool adapter 30.
【００３２】 （７）制御装置の送り制御により主軸ハウジング１がコラム52の案内に沿って下 方に所定量ΔＸだけ前進することによって、次の使用工具付き工具アダプタ30は 、主軸２に完全に挿入される。即ち、テーパシャンク部33がテーパ孔14に完全に 挿入される。そして、作動手段が働き、皿ばね16のばね力により引張棒18が後退 すると、コレットチャック17が閉じて工具付き工具アダプタ30のプルスタッド34 は把持されると共に引張棒18により後方に引込まれる。かくして、次の使用工具 付き工具アダプタ30は主軸２に装着される。(7) By the feed control of the control device, the spindle housing 1 advances downward by a predetermined amount ΔX along the guide of the column 52, so that the tool adapter 30 with the next tool to be used is completely attached to the spindle 2. Is inserted. That is, the tapered shank portion 33 is completely inserted into the tapered hole 14. When the pulling rod 18 retracts due to the spring force of the disc spring 16, the collet chuck 17 is closed and the pull stud 34 of the tool adapter with tool 30 is gripped and pulled backward by the pulling rod 18 when the pulling rod 18 is retracted. .. Thus, the tool adapter 30 with the next tool to be used is mounted on the spindle 2.
【００３３】 （８）工具アダプタ30が主軸30に完全に装着された状態においては、中間フラン ジ部36が主軸ハウジング１の先端面に当接し、空気噴出口21，21を塞ぎ、それと 同時に、後端テーパ部37がテーパ内周面４に当接し、空気噴出口22，22を塞ぐ。 そして、フランジ部32の後端面は、ドライブキー15の段部に当接する。又、テー パシャンク部33が、テーパ孔14の空気噴出口19，19を塞ぐ。 従って、圧縮空気供給通路23，26中の圧力が上昇し、所定圧になると圧力スイ ッチが作動して、開閉弁が閉じられる。(8) When the tool adapter 30 is completely attached to the spindle 30, the intermediate flange portion 36 abuts on the tip surface of the spindle housing 1 to close the air ejection ports 21 and 21, and at the same time, The rear-end taper portion 37 contacts the taper inner peripheral surface 4 and closes the air ejection ports 22 and 22. Then, the rear end surface of the flange portion 32 contacts the step portion of the drive key 15. Further, the taper shank portion 33 closes the air ejection ports 19, 19 of the taper hole 14. Therefore, when the pressure in the compressed air supply passages 23 and 26 rises to a predetermined pressure, the pressure switch operates and the on-off valve is closed.
【００３４】 （９）しかし、工具アダプタ30が主軸30に不完全に装着された状態においては、 例えば、上記の空気噴出による各部対向面の清掃が不完全で、切削屑等の異物が 残存している場合には、対向面間に空隙が生じ、空気噴出口が完全に閉塞されな い。従って、空気噴出口からの空気漏れにより、圧縮空気供給通路23，26中の圧 力が所定圧まで上昇ないので、圧力スイッチが作動しないで、圧力不足信号が出 力される。(9) However, when the tool adapter 30 is incompletely attached to the spindle 30, for example, the cleaning of the facing surfaces of the respective parts by the above-mentioned air jet is incomplete, and foreign matter such as cutting chips remains. In this case, a gap is created between the facing surfaces, and the air ejection port is not completely blocked. Therefore, since the pressure in the compressed air supply passages 23 and 26 does not rise to a predetermined pressure due to air leakage from the air ejection port, the pressure switch does not operate and the pressure shortage signal is output.
【００３５】 （10）その場合には、圧力不足信号が出力により、作動手段が働き皿ばね16のば ね力に抗して引張棒18が前進すると、コレットチャック17が開かれ、工具付き工 具アダプタ30のプルスタッド34は解放されると共に引張棒18により前方に押出さ れる。そして、制御装置の送り制御により主軸ハウジング１がコラム52の案内に 沿って上方に所定量ΔＸだけ後退する。それによって、工具アダプタ30の各部と 主軸ハウジング１・主軸２の各部との各対向面間に前記ΔＸに応じた空隙が生じ る。(10) In that case, when the pressure insufficient signal is output, the actuating means works and the pull rod 18 moves forward against the spring force of the disc spring 16, the collet chuck 17 is opened, and the tool-equipped tool is opened. The pull stud 34 of the tool adapter 30 is released and pushed forward by the pull rod 18. Then, the spindle housing 1 is retracted upward by a predetermined amount ΔX along the guide of the column 52 by the feed control of the controller. As a result, a gap corresponding to ΔX is generated between the facing surfaces of the respective parts of the tool adapter 30 and the respective parts of the spindle housing 1 and the spindle 2.
【００３６】 （11）次いで、（８）の状態になるまで、上記（６）、（７）、（９）及び（10 ）が再行される。(11) Next, the above (6), (7), (9) and (10) are repeated until the state of (8) is reached.
【００３７】 （12）上記の再行の回数は、計数され、所定回数に達すると、異常信号が出され 、上記の作動は停止され、異常処理が行われる。(12) The number of re-runs is counted, and when a predetermined number of times is reached, an abnormal signal is output, the above-mentioned operation is stopped, and an abnormal process is performed.
【００３８】 （13）（８）の状態、即ち工具アダプタ30が主軸30に完全に装着された状態にな ると、工具マガジン55は、左進して、工臭把持爪54は、工具付き工具アダプタ30 の環状溝35を解放し、初期状態に戻る。そして、主軸ハウジング１がコラム52の 案内に沿って上方に所定量Ｘだけ上昇し、次の加工状態に移行する。(13) In the state of (8), that is, when the tool adapter 30 is completely attached to the spindle 30, the tool magazine 55 moves to the left and the industrial odor gripping claw 54 is attached with the tool. Release the annular groove 35 of the tool adapter 30 and return to the initial state. Then, the spindle housing 1 rises upward by a predetermined amount X along the guide of the column 52, and shifts to the next processing state.
【００３９】[0039]
この考案の工作機械における主軸の切削屑排出装置によれば、工作機械の運転 停止がないまま、工具装着時における装着部の異物存在の検出と異物排除とが自 動的に行われ、この時、工具アダプタを主軸との間に間隙をもった状態で圧縮空 気が供給されるので、十分に工具アダプタに圧縮空気が吹き付けられ、切削屑の 排出を良好に行うことができる。従って、作業者の手作業による工具工具アダプ タの取外し及び異物の排除のように工作機械運転の停止操作の必要がないので、 工作機械の連続無人運転が可能となり、生産効率が向上する。 According to the device for discharging cutting waste of the spindle in the machine tool of the present invention, the presence of foreign matter in the mounting portion when the tool is mounted and the removal of foreign matter are automatically performed without stopping the operation of the machine tool. Since compressed air is supplied with a gap between the tool adapter and the spindle, compressed air is sufficiently blown to the tool adapter, and chips can be discharged satisfactorily. Therefore, it is not necessary to stop the operation of the machine tool such as removing the tool adapter and removing foreign matters by the operator's manual work, which enables continuous unmanned operation of the machine tool and improves production efficiency.
【図１】この考案の実施例における切削屑排出装置を備
えたマシニングセンタの正面図である。FIG. 1 is a front view of a machining center including a cutting waste discharging device according to an embodiment of the present invention.
【図２】この考案の実施例における切削屑排出装置を備
えた工作機械の主軸の断面部分図である。FIG. 2 is a partial sectional view of a spindle of a machine tool equipped with a cutting waste discharging device according to an embodiment of the present invention.
【図３】この考案の実施例における工具マガジンの図１
におけるＡ矢視図である。FIG. 3 is a view of a tool magazine according to an embodiment of the present invention.
FIG.
【図４】この考案の実施例における切削屑排出装置の制
御装置のブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of a control device for a cutting waste discharging device according to an embodiment of the present invention.
１ 主軸頭ハウジング ２ 主軸 ４ テーパ内周面 ５ フランジ部 ６ 先側円筒孔部 ８ 後側円筒孔部 10 大径部 12，25 環状溝 13 中空孔 14 テーパ孔 15 ドライブキー 16 皿ばね 17 コレットチャック 18 引張棒 19，21，22 空気噴出口 20，23，26 圧縮空気供給通路 24 環状通路 29 支軸 30 工具アダプタ 31 円筒部 32 フランジ部 33 テーパシャンク部 34 プルスタッド 35 環状溝 36 中間フランジ部 37 後端テーパ部 38 スリーブ 39 フランジ部本体 53，56，70，71，72，73 駆動モータ 74 ＣＰＵ（中央演算処理装置） 75 メモリ 76 圧力スイッチ Ｄ1 〜Ｄ6 サーボユニット Ｅ1 〜Ｅ6 パルスエンコーダ1 Spindle Head Housing 2 Spindle 4 Tapered Inner Surface 5 Flange 6 Front Cylindrical Hole 8 Rear Cylindrical Hole 10 Large Diameter 12,25 Annular Groove 13 Hollow Hole 14 Tapered Hole 15 Drive Key 16 Disc Spring 17 Collet Chuck 18 Pull rod 19, 21, 22 Air jet 20, 23, 26 Compressed air supply passage 24 Annular passage 29 Spindle 30 Tool adapter 31 Cylindrical portion 32 Flange portion 33 Taper shank portion 34 Pull stud 35 Annular groove 36 Intermediate flange portion 37 Rear taper 38 Sleeve 39 Flange main body 53, 56, 70, 71, 72, 73 Drive motor 74 CPU (Central processing unit) 75 Memory 76 Pressure switch D 1 ~ D 6 Servo unit E 1 ~ E 6 Pulse encoder
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成３年１１月１日[Submission date] November 1, 1991
【手続補正１】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】全図[Correction target item name] All drawings
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図１】 [Figure 1]
【図２】 [Fig. 2]
【図３】 [Figure 3]
【図４】 [Figure 4]
Claims (1)
回転駆動され、且つ工具を保持した工具アダプタが装着
される主軸と、前記工具アダプタの交換を行う工具交換
装置又は主軸を回転軸線方向及び回転軸線と直交する方
向に移動する駆動装置とを備えた工作機械において；前
記主軸頭ハウジングと前記主軸との少なくとも一方の工
具装着部における装着時の前記工具アダプタとの当接面
に開口した空気ノズルと、空気ノズルへの圧縮空気供給
路に設けられた圧力検出手段と、圧力検出手段の検出信
号が入力され、且つ前記駆動装置及び圧縮空気供給を制
御する制御装置とから構成され；前記制御装置は、装着
時の移動において前記主軸と前記工具アダプタとが前記
主軸に対し回転軸線方向に間隙をあけた仮装着状態に位
置決めし、空気ノズルへの圧縮空気供給開始後、両者を
接近させ、装着面を接触させて装着を行い、更に装着時
に空気漏洩による圧力検出手段の圧力不足検出の場合、
前記仮装着状態位置決め、圧縮空気供給及び装着を再行
乃至繰返すように前記駆動装置及び前記圧縮空気供給を
制御するものであることを特徴とする主軸の切削屑排出
装置1. A main shaft on which a tool adapter holding a tool is mounted, which is rotationally driven by a drive motor in a main spindle head housing, and a tool changing device or a main shaft for exchanging the tool adapter, in a rotation axis direction and a rotation axis line. A machine tool provided with a drive device that moves in a direction orthogonal to the main shaft head housing and the main shaft, and an air nozzle opened on a contact surface of the tool adapter when the tool mounting portion is mounted on at least one of the spindle head housing and the spindle. A pressure detection means provided in a compressed air supply path to the air nozzle, and a control device to which a detection signal of the pressure detection means is input and which controls the drive device and the compressed air supply; During the movement at the time of mounting, the spindle and the tool adapter are positioned in a temporarily mounted state with a gap in the direction of the rotation axis relative to the spindle, After starting the compressed air supply to the nozzles, bring them close to each other and contact the mounting surfaces to mount them.
The spindle cutting waste discharging device for controlling the driving device and the compressed air supply so that the temporary mounting state positioning, the compressed air supply and the mounting are repeated or repeated.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8671291U JPH0529656U (en) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | Machine tool tool for removing chips from spindle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8671291U JPH0529656U (en) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | Machine tool tool for removing chips from spindle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0529656U true JPH0529656U (en) | 1993-04-20 |
Family
ID=13894518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8671291U Pending JPH0529656U (en) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | Machine tool tool for removing chips from spindle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0529656U (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006326761A (en) * | 2005-05-26 | 2006-12-07 | Denso Corp | Chip eliminating method and machining device |
| JP2019093463A (en) * | 2017-11-21 | 2019-06-20 | マツダ株式会社 | Machine tool and method for determining attachment state of tool of machine tool |
| CN110340721A (en) * | 2018-04-04 | 2019-10-18 | 德马吉森精机株式会社 | Lathe |
| CN114173988A (en) * | 2019-09-30 | 2022-03-11 | 森机械株式会社 | Tool magazine |
-
1991
- 1991-09-30 JP JP8671291U patent/JPH0529656U/en active Pending
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| US10792735B2 (en) | 2018-04-04 | 2020-10-06 | Dmg Mori Co., Ltd. | Machine tool |
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