JPH06206140A - 加工液供給装置 - Google Patents

加工液供給装置

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JPH06206140A
JPH06206140A JP300693A JP300693A JPH06206140A JP H06206140 A JPH06206140 A JP H06206140A JP 300693 A JP300693 A JP 300693A JP 300693 A JP300693 A JP 300693A JP H06206140 A JPH06206140 A JP H06206140A
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ring
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annular
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Satoshi Matsui
敏 松井
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Hitachi Seiko Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/0009Energy-transferring means or control lines for movable machine parts; Control panels or boxes; Control parts
    • B23Q1/0018Energy-transferring means or control lines for movable machine parts; Control panels or boxes; Control parts comprising hydraulic means
    • B23Q1/0027Energy-transferring means or control lines for movable machine parts; Control panels or boxes; Control parts comprising hydraulic means between moving parts between which an uninterrupted energy-transfer connection is maintained
    • B23Q1/0036Energy-transferring means or control lines for movable machine parts; Control panels or boxes; Control parts comprising hydraulic means between moving parts between which an uninterrupted energy-transfer connection is maintained one of those parts being a tool

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】高速回転でも使用可能で、作業性が良く、しか
も保守管理が容易な加工液供給装置を提供すること。 【構成】外周に設けた環状溝から略半径方向に設けた横
穴に連通し一端側に開口する略軸方向の縦穴を有するツ
ールホルダまたは工具と、前記環状溝を微小間隔を隔て
て包囲し、かつ、前記環状溝の略両側面部に向けて環状
・膜状に加工液を流出する一対の加工液供給流路を備え
た加工液供給リングとを設ける。また、環状溝を工具自
動交換装置の工具把持用の溝とし、あるいは加工液供給
リングをツールホルダまたは工具に対して離間・接近さ
せる手段を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は加工液を加工点に効果的
に供給するための加工液供給装置に関する。
【0002】
【従来の技術】深穴のドリル加工や難削材料の加工など
では、切り屑の詰まりによる工具の破損や加工熱により
工具の摩耗が増加する。これを解決する方法として、工
具にオイルホールを設けて加工液を加工点近傍に直接供
給することが行なわれている。例えば、精密工学会誌
(Vol.58,No.12,13〜16頁)には、加
工液を工具のオイルホールに対して供給する方法とし
て、ツールホルダに対して回転自在の加工液供給機構を
設けたものや、スピンドルの軸方向に貫通する加工液供
給穴を設けて工具取付側と反対の軸端から加工液を供給
するものなどがあることが記載されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ツールホルダ
に加工液供給機構を設けた前者は、回転機構部分の軸受
特性の制限やシールの摩耗のため、高速回転での使用は
困難であった。また、工具交換をするときには、加工液
供給経路の接続変更も必要となり、作業性を向上するこ
とができなかった。◆一方、スピンドルの軸心に加工液
供給穴を設けた後者は、加工液供給経路の接続換えは不
要であるが、前者と同様に、スピンドルの回転部分と加
工液供給側の静止部分との間の回転機構の軸受特性の制
限やシールの摩耗のため、高速回転での使用は困難であ
った。また、マシニングセンタのように工具自動交換装
置を備えた工作機械ではスピンドルの軸心に工具保持用
のドローイングボルト機構が必要であるため、構造が複
雑になった。◆本発明の目的は、上記した従来技術の課
題を解決し、高速回転でも使用可能で、作業性が良く、
しかも保守管理が容易な加工液供給装置を提供すること
にある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記した課題は、外周に
設けた環状溝から略半径方向に設けた横穴に連通し一端
側に開口する略軸方向の縦穴を有するツールホルダまた
は工具と、前記環状溝を微小間隔を隔てて包囲し、か
つ、前記環状溝の略両側面部に向けて環状・膜状に加工
液を流出する一対の加工液供給流路を備えた加工液供給
リングとを設けることにより解決される。また、環状溝
を工具自動交換装置の工具把持用の溝とし、あるいは加
工液供給リングをツールホルダまたは工具に対して離間
・接近させる手段を設けることにより、さらに効果的に
解決される。
【0005】
【作用】加工液は加工液供給リングから微小間隙を隔て
て離れたツールホルダまたは工具に対して上下一対の環
状・膜状の流れとしてに供給される。すなわち、両者は
非接触で、軸受およびシールは使用しない。したがっ
て、軸受特性の制限はおよびシールの摩耗は発生せず、
高速回転に使用できる。また、加工液はこの環状・膜状
の流れによって保持され、非接触の状態で加工液を供給
しても液漏れは少ない。さらに、加工液供給リングをツ
ールホルダまたは工具に対して離間・接近自在にしたの
で、工具自動交換も従来通りに行なうことが可能にな
る。
【0006】
【実施例】以下、本発明の第1の実施例を示す図1ない
し図3により説明する。図1は本発明を立軸マシニング
センタに適用した場合の構成を示す側面図、図2は図1
の平面図、図3は図2のA−A断面図である。◆1はマ
シニングセンタのスピンドルヘッドで、図示しないコラ
ムに保持されている。2はスピンドルで、スピンドルヘ
ッド1に回転自在に保持されている。◆10はツールホ
ルダで、以下の部分より構成される。すなわち、11は
シャンクで、スピンドル2に設けられたテーパ穴3に挿
入され、図示しないドローイングボルトにより固定され
ている。そして、シャンク11の上端テーパ部近傍の外
周には、工具自動交換装置の工具把持用の環状溝12が
設けられており、環状溝12から略半径方向に横穴13
があけられ、さらに、横穴13と連通し略軸方向に下端
部に貫通する縦穴14があけられている。15は貫通穴
16を有するストッパで、縦穴14に螺合されている。
17はコレットで、シャンク11の下端側に設けられた
テーパ穴18に挿入されている。19はナットで、シャ
ンク11の下端に螺合され、コレット17に締付力を付
与するようになっている。◆20はドリルで、ストッパ
15により軸方向の位置決めがされた状態でコレット1
7に保持されている。ドリル20には貫通穴21が設け
られている。なお、図示を簡略にするため、図3では貫
通穴21をストレート穴で示しているが、実際にはドリ
ル20のねじれ角に等しい螺旋状の穴が設けられてい
る。
【0007】30は加工液供給リングで、リング(右)
31と、リング(右)31と勝手違いのリング(左)3
2とから構成されており、リング(右)31とリング
(左)32はそれぞれスピンドルヘッド1に固定された
シャフト33を中心に旋回自在に保持されている。そし
て、加工液供給リング30は以下の部分から構成されて
いる。すなわち、34はセンタリングで、内周側の上下
両端面35,36は環状溝12の側面12a,12bに
等しい傾斜のテーパ面を成し、環状溝12との間に微小
間隙37,38を隔て、かつ、環状溝12の底面との間
に断面が台形状の環状空間39を形成するように配置さ
れている。なお、本実施例においては側面12aと側面
12bとは環状溝12の中心に対して上下方向に対称で
ある。◆40はセンタリング34の外周面41から半径
方向に設けた止まり穴。42は穴で、止まり穴40と環
状空間43,44とを接続する。50は上サイドリング
で、内周側内面には側面12aの延長を成すようなテー
パ面51が形成されている。52は下サイドリングで、
内周側内面には側面12bの延長を成すようなテーパ面
53が形成されている。なお、センタリング34には、
上サイドリング50と下サイドリング52の内周面が同
一の内周面54となるように固定されている。そして、
内周面54はシャンク11の外周面55と微小間隙56
を隔てて対向している。◆61は2面に開口する貫通穴
62を有するジョイントで、一端の開口部は止まり穴4
0に螺合され、他端の開口部はホース63を介して図示
しない加工液供給ポンプに接続されている。64は油圧
シリンダで、スピンドルヘッド1に固定されている。6
5はリンクで、その両端は各々加工液供給リング30及
び油圧シリンダ64のロッド66に回転自在に接続され
ている。67は油圧シリンダで、スピンドルヘッド1に
固定されている。68はクランパで、油圧シリンダ67
のロッド69の下端に固定され、センタリング34、上
サイドリング50および下サイドリング52の外周に設
けられた突起部70を挟持するようになっている。
【0008】以下、動作について説明する。◆加工を行
なう場合は図1から図3に実線で示した状態に配置す
る。まず、図示しない加工液供給ポンプを運転すると、
加工液はホース63、ジョイント61、止まり穴40、
穴42を介して環状空間43,44に導かれ、環状空間
43,44の全周に満たされる。ここから、加工液は微
小間隙37、38により環状・膜状の流れとなって環状
空間39に流入し、環状空間39の全周に満たされる。
このとき、環状空間39に満たされた加工液は微小間隙
37,38からの環状・膜状の流れによって逆流を阻止
されるので、大部分は横穴13から縦穴14、貫通穴1
6、21を経由して加工点に供給される。
【0009】次に、加工を終了して工具交換を行なう場
合の動作について説明する。◆まず、図示しない加工液
供給ポンプの運転を停止させ、加工液の供給を絶つ。次
に、油圧シリンダ67を図1の矢印イの方向に作動させ
て、クランパ68を二点鎖線で示す位置に移動する。続
いて、油圧シリンダ64を図2の矢印ロの方向に作動さ
せて、加工液供給リング30を二点鎖線で示すように移
動すると、ツールホルダ10の周囲が開放された状態に
なる。この状態で、通常の方法により工具交換を行な
う。工具交換が終了したら油圧シリンダ64を矢印ハの
方向に作動させ、加工液供給リング30を実線の状態に
戻す。続いて、油圧シリンダ67を矢印ニの方向に作動
させ、クランパ68を実線で示した位置に戻すと、突起
部70が挟持されて加工液供給リング30が閉じた状態
で固定される。以下、最初の動作に戻って加工を続ける
ことができる。
【0010】図4は第2の実施例を示すもので、本発明
を直径が大きく、十分な剛性がある工具に適用する場合
を示すものである。すなわち、上記第1の実施例では加
工液をツールホルダ10を介してドリル20に供給する
のに対し、加工液を加工液供給リング30から直接工具
に供給するようにしたものである。なお、図3と同一部
分は同じ符号で示してあるので説明を省略する。◆80
はボーリングバーで、スピンドル2のテーパ穴3に挿入
され、図示しないドローイングボルトにより固定されて
いる。81はスローアウェイチップで、ボーリングバー
80の軸端に固定されている。また、ボーリングバー8
0の上端テーパ部近傍には溝12が形成され、これが加
工液供給用の環状空間39にされている。環状溝12か
ら略半径方向に横穴82が設けられ、さらに横穴82と
連通する縦穴83が設けられている。縦穴83の開口端
はプラグ84により閉鎖されている。また、縦穴83に
連通し、スローアウェイチップ81に向けて開口する斜
め穴85が設けられている。◆そして、加工液は工具で
あるボーリングバー80の環状溝12とセンタリング3
4で形成される環状空間39に導かれ、横穴82、縦穴
83、斜め穴85を通って加工点に供給される。なお、
他の動作は上記第1の実施例と同様であるので説明を省
略する。
【0011】図5は第3の実施例を示すものである。す
なわち、上記2つの実施例ではシャンク11の外周面5
5あるいはボーリングバー80の外周面87を円筒面と
したのに対し、環状溝12の両側にそれぞれねじれ方向
が反対のねじ状の溝91,92を設け設けたものであ
る。すなわち、スピンドル2が右回転するものである場
合溝91は右ねじに,92は左ねじ状に形成してある。
この結果、微小隙間56に移動した加工液は溝91,9
2によるポンピング作用により環状空間39に導かれ、
縦穴に送り込まれるから、加工液の漏れ量を減少させる
ことができる。
【0012】なお、上記3つの実施例では加工液を供給
する環状空間39を、工具交換用の環状溝12を利用し
て形成したが、工具交換用の環状溝12とは別に加工液
供給専用の環状溝をシャンク11あるいはボーリングバ
ー80に形成し、これを利用して環状空間39を設ける
ようにしてもよい。また、環状溝12の断面形状が台形
の場合について示したが、側面12aと側面12bとを
溝の中心に対して上下方向に非対称とし、すなわち上下
の傾斜角を変えてもよいし、環状溝12の断面形状を長
方形、三角形、半円形などの台形以外の形状にしてもよ
い。◆また、縦穴14をシャンク11の軸心に設ける場
合について示したが、縦穴14の位置は軸心に限られる
ものではなく、加工液を加工点に有効に供給できる位置
であれば他の位置に設けてもよい。◆さらに、センタリ
ング34の内周部が環状溝12に入り込むような構造と
したが、センタリング34の内径を上サイドリング50
および下サイドリング52の内径と同じかまたは大きく
して、環状溝12に入り込まないようにしてもよい。こ
のようにすると、微小間隙56を通って流出する加工液
の量は多くなるが、ツールホルダ10と加工液供給リン
グ30の軸方向の位置誤差があっても両者が干渉しない
ので、製作が容易になるという効果がある。◆また、上
記実施例では加工液供給リング30を2分割として、ツ
ールホルダ10に対して離間・接近させるように構成し
たが、加工液供給リング30を一体構造として軸方向に
移動させることにより、ツールホルダ10に対して離間
・接近させる構成としてもよい。さらに、シャンク11
の外周面55あるいはボーリングバー80の外周面87
にポンピング作用を持つ手段を設けたが、加工液供給リ
ング30内周の環状溝の両側にポンピング作用を持つ手
段を設けてもよい。
【0013】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、完
全に非接触な状態で加工液をツールホルダまたは工具の
内部に供給するから、高速回転でも使用可能になるとい
う効果がある。また、軸受およびシール等の消耗部品は
使用しないから保守管理が容易であるという効果があ
る。また、加工液供給リングをツールホルダまたは工具
に対して離間・接近可能な構成にしたので、工具自動交
換装置を有する工作機械においても、従来と全く同じ方
法で工具自動交換を行なうことができ、また、ホースの
接続換えなどの煩雑な操作も不要であるため、作業性が
向上するという効果がある。さらに、スピンドル構造を
全く変更する必要がなく、かつ、スピンドルヘッドの外
部で加工液を供給するので、加工液漏れによる軸受の損
傷などの問題を防止できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明をマシニングセンタにおけるドリル加工
に適用した場合の構成を示す側面図。
【図2】図1の平面図。
【図3】図2のA−A断面図。
【図4】第2の実施例を示す断面図。
【図5】第3の実施例を示す断面図。
【符号の説明】
10 ツールホルダ 12 環状溝 13 横穴 14 縦穴 30 加工液供給リング 34 センタリング 37,38,56 微小間隙 39 環状空間 43,44 環状空間 50 上サイドリング 52 下サイドリング 64 油圧シリンダ 67 油圧シリンダ 68 クランパ 80 ボーリングバー 91,92 ねじ状の溝

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外周に設けた環状溝から略半径方向に設
    けた横穴に連通し一端側に開口する略軸方向の縦穴を有
    するツールホルダまたは工具と、前記環状溝を微小間隔
    を隔てて包囲し、かつ、前記環状溝の略両側面部に向け
    て環状・膜状に加工液を流出する一対の加工液供給流路
    を備えた加工液供給リングとからなることを特徴とする
    加工液供給装置。
  2. 【請求項2】 環状溝を工具自動交換装置の工具把持用
    の溝とすることを特徴とする請求項1に記載の加工液供
    給装置。
  3. 【請求項3】 加工液供給リングをツールホルダまたは
    工具に対して離間・接近させる手段を設けたことを特徴
    とする請求項1または請求項2に記載の加工液供給装
    置。
  4. 【請求項4】 ツールホルダまたは工具外周の環状溝の
    両側あるいは加工液供給リング内周の環状溝の両側にポ
    ンピング作用を持つ手段を設け、加工液を縦穴に送り込
    むように構成したことを特徴とする請求項1ないし請求
    項3のいずれかに記載の加工液供給装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004009288A1 (ja) * 2002-07-18 2004-01-29 Horkos Corp 工作機械の工具ホルダ
WO2006106677A1 (ja) 2005-03-30 2006-10-12 National Printing Bureau, Incorporated Administrative Agency 印刷物、該印刷物の検知方法及び検知装置、並びに認証方法及び認証装置
US7147410B2 (en) * 2002-02-08 2006-12-12 Wto Werkzeug-Einrichtungen Gmbh Tool head for holding a tool in a machine tool

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