JPH11262836A - 噴射・回収口付き工具ホルダ - Google Patents

噴射・回収口付き工具ホルダ

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JPH11262836A
JPH11262836A JP10090777A JP9077798A JPH11262836A JP H11262836 A JPH11262836 A JP H11262836A JP 10090777 A JP10090777 A JP 10090777A JP 9077798 A JP9077798 A JP 9077798A JP H11262836 A JPH11262836 A JP H11262836A
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JP
Japan
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tool
injection
gas
outer cylinder
port
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Pending
Application number
JP10090777A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiyuki Suzuki
敏之 鈴木
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Enshu Ltd
Original Assignee
Enshu Ltd
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Publication date
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Publication of JPH11262836A publication Critical patent/JPH11262836A/ja
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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
    • B23Q11/00Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/0042Devices for removing chips
    • B23Q11/0046Devices for removing chips by sucking
    • 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
    • B23Q2220/00Machine tool components
    • B23Q2220/008Rotatable tool holders coupled in parallel to a non rotating accessory
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 不燃性ガスやミストとの混合不燃性ガスを直
接工具の刃先に供給するとともに、使用後の不燃性ガス
等を吸引回収する噴射・回収口付き工具ホルダを提供す
る。 【解決手段】 主軸1の先端穴に挿入して保持する工具
ホルダであって、工具を掴む保持筒7の外周に固定外筒
10を配置し、上記固定外筒10と工具外周との隙間に
は不燃性ガスGの通路Nを設けるとともに、この通路の
先端には環状の噴射口N1を形成し、上記固定外筒10
の先端縁に不燃性ガスGの吸引口10Hを設けた噴射・
吸引口付き工具ホルダH1である。これにより、使用後
の不燃性ガス等を効率良く吸引回収する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械等に取付
けられた工具刃先に、不燃性ガスやミストとの混合不燃
性ガスを供給するとともに、使用後の不燃性ガス等を吸
引回収する噴射・回収口付き工具ホルダに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、工作機械の主軸に取付けられた工
具の冷却方法は、切削液(クーラント液)をノズルから
工具先端に向けて噴射させ、工具先端の摩擦低減や温度
上昇を抑制させ、効率の良い切削と工具寿命を長くして
いる。更に、クーラント液の噴射圧で切粉のクーラント
流しを行い、切粉の排除も同時に行っている。
【0003】上記切削液(クーラント液)を使用した工
具の冷却方法では、スラッジ処理が必要であり、このス
ラッジは切削液が腐敗したものを含んでいるから、その
廃液処理を困難にする。また、切削液(クーラント液)
は、循環して再使用されるから、その液温が次第に上昇
することとなり、この液温上昇により機械各部の熱膨張
を来し、加工精度を損なう原因の1つになっている。
【0004】そこで、最近は、低温空気を工具刃先に吹
付けたクーラントレスの技術が開発されている。この空
気吹付け方式によると、スラッジ処理は不要になるもの
の、切削点の酸化が促進して、仕上面の良好な加工が行
えないという問題点がある。更に、空気吹付けによると
若干の冷却効果だけしか得られないため、切削油をオイ
ルミストとして添加して切削加工性及び酸化防止を向上
させている。
【0005】しかし、オイルミストが吹付け空気と十分
に混合されてワークの加工点に噴射されるから、ここで
の工具刃先の温度が1000℃近くにもなることと相俟
って、オイルミストを発火させるという災害の発生原因
になっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】そこで、最近は低温空
気や、これにミストを混合させた低温空気の冷却手段に
替えて、不燃性ガスを加工点に噴射する方法が提案され
ている。この噴射方法は、加工点の酸化防止やオイルミ
ストによる発火の危険が防止できる利点を有している。
しかし、不燃性ガスは、その噴射ノズルの方向が正しく
加工点に噴射されないと、加工点の酸化や刃先の摩耗を
促進し、仕上げ面の良好な加工と工具の損耗を早めると
いう問題点がある。
【0007】更に、一旦、噴射された不燃性ガスは、加
工領域内を拡散して行くから、スプラッシュガード等で
外部と閉鎖し、広いスプラッシュガード内の不燃性ガス
を回収しなければならないという問題点がある。
【0008】本発明は、上記噴射ノズルによる不燃性ガ
スの噴射における問題点に鑑みてなされたもので、不燃
性ガスやミストとの混合不燃性ガスを直接工具の刃先に
供給するとともに、使用後の不燃性ガス等を効率良く吸
引回収する噴射・回収口付き工具ホルダを提供すること
を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1の噴射
・回収口付き工具ホルダは、主軸の先端穴に挿入して保
持する工具ホルダであって、工具を掴む保持筒の外周に
固定外筒を配置し、上記固定外筒と工具外周との隙間に
は不燃性ガスの通路を設けるとともに、この通路の先端
には環状の噴射口を形成し、上記固定外筒の先端面に不
燃性ガスの吸引口を設けたことを特徴とする。
【0010】
【作用】請求項1によると、工具を掴む保持筒の外周に
固定外筒を配置し、上記固定外筒と工具外周との隙間に
設けた不燃性ガスの通路の先端には、環状の噴射口を形
成しているから、主軸の高速回転にも係らず刃物の外周
を包み込みながら不燃性ガスを工具刃先に供給する。更
に、上記固定外筒の先端面に不燃性ガスの吸引口を形成
するから、使用後の不燃性ガスは工具の噴射口の外周に
配置した吸引口が拡散前の不燃性ガスを回収する。
【0011】従って、工作機械等に取付けられた工具刃
先に、不燃性ガスやミストとの混合不燃性ガスを供給す
るとともに、使用後の不燃性ガス等を効率良く吸引回収
する噴射・回収口付き工具ホルダが提供できる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る不燃性ガスの
噴射・回収口付き工具ホルダを、図面の実施形態につい
て説明する。先ず、図1,図2に示す第1実施形態の不
燃性ガスの噴射・回収口付き工具ホルダH1から説明す
る。工作機械1の主軸3に装着される噴射・回収口付き
工具ホルダH1は、主軸3のテーパ穴3Aに挿入するテ
ーパ部5Aと、工具交換アームに捕まえられるフランジ
部5Bと、刃具Tを掴む保持筒7と、を有している。そ
して、主軸3の先端穴3Aに挿入して保持する工具ホル
ダH1である。
【0013】上記工具ホルダH1において、工具(刃
物)Tを掴む保持筒7の外周に、回転軸受8,9を介し
て固定外筒10を配置している。上記固定外筒10に
は、不燃性ガスGの通路Nを工具(刃物)Tの外周との
隙間に設けるとともに、この先端には環状孔N1を形成
している。この環状孔N1の開口方向は、不燃性ガスG
の噴射方向が工具(刃物)Tの先端加工点(P)に向く
ようにあけられている。
【0014】また、上記固定外筒10には、その上面1
0Aに接続口10Bと接続管10Cとを備え、これが主
軸頭11の下面に配置した接続器13に着脱可能に繋が
れている。即ち、接続口10Bに嵌入する接続管10C
は、バネ15で浮上力が付与されていて、工具ホルダH
1を主軸3の先端穴3Aに挿入時に、バネ15を圧縮し
て押し下げた状態で、接続管10Cの上端口10Dが接
続器13の接続口13Aと気密に接続される。これによ
り、工具ホルダH1を主軸3の先端穴3Aから引き抜く
と、接続管10Cの上端口10Dが接続器13の接続口
13Aから円滑に離れる構成になっている。
【0015】上記環状孔N1は、窒素ガス・炭酸ガス等
の不燃性ガスGの供給源20に配管21により接続され
ている。また、上記環状孔N1には、切削油タンク22
内の切削油Oをミスト発生器22Aによりオイルミスト
(霧状)OMとなし、これが供給されることもある。
【0016】上記固定外筒10の先端面10Gには、不
燃性ガスGの吸引口10Hを環状に設けている。この吸
引口10Hは、上記環状孔N1の外周側に配置されると
ともに、固定外筒10内の通路N2に繋がっている。上
記固定外筒10の上面10Aには、別設した接続口10
B´と接続管10C´とを備え、これが主軸頭11の下
面に配置した接続器13´に着脱可能に繋がれている。
【0017】尚、工作機械1の主軸3の外周には、全閉
スプラッシュガードSGが包囲されており、環状孔N1
から噴出された不燃性ガスGが外部へ洩れるのを防止す
るとともに、吸引回収器Kにより積極的に回収するよう
になっている。また、上記回転軸受8,9は、メカニカ
ルベアリングのほかに、不燃性ガスGを軸受部の隙間に
吹き込んだ流体軸受の形式としても良い。
【0018】本発明の不燃性ガスの噴射・吸引口付き工
具ホルダH1は、上記のように構成されており、以下に
示すような不燃性ガスの噴射が実施される。上記工作機
械1の主軸3に装着された工具ホルダH1の環状孔N1
には、供給源20から不燃性ガスGが接続器13,接続
管10Cを介して供給される。この供給圧力は、5〜2
0kg/cm2の範囲内において、加工ワークWや工具
の刃物に適合した最適圧力が供給される。また、その噴
射温度も常温から零下150℃の範囲内の適宜温度に調
節されている。
【0019】上記環状孔N1からの不燃性ガスGは、図
1に示すように、工具Tを掴む保持筒7の外周に固定外
筒10を配置し、上記固定外筒10と工具外周との隙間
には不燃性ガスGの通路があり、この通路先端の環状噴
射口N1から主軸の高速回転にも係らず刃物の外周を包
み込みながら不燃性ガスGを工具刃先に供給する。
【0020】そして、上記固定外筒10の先端面に不燃
性ガスGの吸引口10Hを形成するから、使用後は工具
及び噴射口N1の外周に配置した吸引口10Hが拡散前
の不燃性ガスGを回収する。
【0021】従って、工作機械等に取付けられた工具刃
先に、不燃性ガスやミストとの混合不燃性ガスを供給す
るとともに、使用後の不燃性ガス等を効率良く吸引回収
する噴射・回収口付き工具ホルダが提供される。
【0022】尚、ワークWの加工領域は、全閉スプラッ
シュカバーSGにより密閉されている。従って、不燃性
ガスGは吸引口10Hで回収されるが、回収されずに全
閉スプラッシュカバーSG内に残った不燃性ガスGは、
吸引回収手段Kにより積極的に回収される。これによ
り、使用後の不燃性ガスGは吸引回収手段Kによっても
加工領域から排除され、作業環境や工場内を不燃性ガス
で汚染することがない。
【0023】本発明は、上記第1実施形態に限定されな
い。例えば、上記環状孔N1に面する固定外筒10の内
面10Eには、不燃性ガスGの流通方向に多数の案内溝
を形成しても良い。これにより、主軸の高速回転にも係
らず刃物の外周を包み込みながら不燃性ガスをワークに
向けて円筒状のバリアを形成して噴射する。
【0024】
【発明の効果】請求項1によると、工具を掴む保持筒の
外周に固定外筒を配置し、上記固定外筒と工具外周との
隙間には不燃性ガスの通路を設けるとともに、この通路
の先端には環状の噴射口を形成し、上記固定外筒の先端
面に不燃性ガスの吸引口を形成するから、工作機械等に
取付けられた工具刃先に、不燃性ガスやミストとの混合
不燃性ガスを供給し、使用後の不燃性ガス等を効率良く
吸引回収する噴射・回収口付き工具ホルダが提供でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の噴射・回収口付き工具ホルダを備えた
工作機械の全体及び要部の正面図である。
【図2】本発明の噴射・回収口付き工具ホルダの断面図
である。
【符号の説明】
1 工作機械 3 主軸 5A テーパー部 5B フランジ部 7 保持筒 7A 外周面 7C 外周端 8,9 回転軸受 10 固定外筒 10A 上面 10B 接続口 10C 接続管 10D 上端口 10E 先端孔 10H 吸引口 11 主軸頭 13 接続器 13A 接続口 20 供給源 22 切削油タンク SG スプラッシュガード G 不燃性ガス K 吸引回収器 H1 噴射・回収口付き工具ホルダ N 通路 N1 環状孔 T 工具(刃物) P 加工点 W ワーク

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主軸の先端穴に挿入して保持する工具ホ
    ルダであって、工具を掴む保持筒の外周に固定外筒を配
    置し、上記固定外筒と工具外周との隙間には不燃性ガス
    の通路を設けるとともに、この通路の先端には環状の噴
    射口を形成し、上記固定外筒の先端面に不燃性ガスの吸
    引口を設けたことを特徴とする噴射・吸引口付き工具ホ
    ルダ。
JP10090777A 1998-03-19 1998-03-19 噴射・回収口付き工具ホルダ Pending JPH11262836A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011113599A1 (de) * 2011-09-16 2013-03-21 Christian Vollmer Werkzeugaufnahmevorrichtung einer Werkzeugmaschine
EP2689890A1 (en) * 2012-07-25 2014-01-29 Mori Seiki Co., Ltd. Tool holder for chip suction device and machine tool including the same
KR20210073876A (ko) * 2019-12-11 2021-06-21 이성근 공구와 공작기계용 툴홀더의 조립체
KR102294245B1 (ko) * 2020-06-12 2021-08-26 (주)제연금속기술 절삭유 분사노즐 캡

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