WO1995017992A1 - Dispositif d'evacuation des copeaux d'une machine-outil - Google Patents

Dispositif d'evacuation des copeaux d'une machine-outil Download PDF

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WO1995017992A1
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cutting tool
tool
air
hood
work
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Shinsuke Sugata
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Horkos Corp
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    • B23Q2220/00—Machine tool components
    • B23Q2220/008—Rotatable tool holders coupled in parallel to a non rotating accessory

Definitions

  • the present invention relates to a chip processing device for a machine tool used for continuously sucking and removing chips generated by a cutting tool such as a drill during machining of a workpiece.
  • This chip suction device not only prevents the work environment from deteriorating due to the scattering of chips, but also eliminates the need to clean the chips, as well as the accuracy of the product due to the distortion of the chip due to the heat of the chips. It has other benefits, such as preventing the deterioration of healthcare.
  • the heavy invention was made in view of such a problem, and was designed so that even chips generated by a cutting tool such as a drill can be immediately and continuously removed by an air flow.
  • An object of the present invention is to provide a chip processing device for a machine.
  • the main shaft is provided with a blade mounting part.
  • a hood means for forming a sealed space around a drill or other cutting tool to be mounted is provided in a sliding state with respect to the workpiece.
  • An opening was provided and an air suction pipe for sucking air from the inside space of the hood was connected.
  • an air hole was drilled in the cutter insert, and one end was opened at the tip of the cutting tool and the other end. Is configured so that it communicates with the passage that opens to the atmosphere at the tool mounting part location.
  • the suction force causes the air to flow from the tip opening of the cutting tool to the closed end of the cutting tool through the blade mounting part and the ventilation hole of the cutting tool. Flows into.
  • the flow of air at this time causes chips generated at the tip of the cutting tool to immediately squirt into the enclosed space, and then the loose air in the air suction pipe transports the chips to other places.
  • the air flowing through the ventilation holes of the cutting tool takes away the heat generated during processing of the cutting tool and cools the cutting tool.
  • a hood means for forming a closed space around a cutting tool such as a drill mounted on the main putle via a cutting tool mounting part is provided in a sliding state with respect to the work, —
  • An opening is provided on the tip side of the blade that contacts the nozzle, and an air suction pipe for sucking air from the space inside the hood is connected.
  • a hole is formed, one end of which is opened at the tip of the cutting tool, and the other end is connected to an external compressed air supply pipe through a passage provided in the tool mounting tool.
  • This compressed air becomes a directional strong flow due to the suction force of the air suction pipe, and quickly and positively transports the chips generated at the tip of the cutting tool to the inner space of the hood. Chips transported along with the air through the air suction pipe to other places Is discharged.
  • the compressed air strongly cools the tip of the heated cutting tool by its strong flow, and effectively suppresses its wear and thermal deformation.
  • the hood means comprises an outer cylinder member fixed to the main shaft side in a double cylinder structure, and an inner cylinder member slidably displaced within a predetermined distance within the outer cylinder member.
  • the inner cylinder member is configured to be urged toward the workpiece by a pressing force such as a spring.
  • the outer cylinder member and the inner cylinder member can be formed of a rigid material such as metal, the strength of the hood means which may receive a relatively large external force during processing * is increased. It will be.
  • a through hole and a notch for sucking the air will be provided on the outer peripheral surface of the inner cylinder. According to this, even if the air does not flow sufficiently into the hood space from the ventilation hole of the cutting tool, the through hole ⁇ notch allows the air to flow into the hood space, and the hood does not. It compensates for the lack of air in the interior space.
  • a cutting agent supply device for mixing the atomized cutting agent into the compressed air supplied from the compressed air supply pipe into the vent hole.
  • the cutting agent lubricates the cutting edge without obstructing the flow of the compressed air, thereby more effectively suppressing its wear and thermal deformation.
  • FIG. 1 is an explanatory cross-sectional view showing one example of a machining head of a machine tool according to a first embodiment of the first invention
  • FIG. 2 is a sectional view illustrating machining of a machine tool according to a second embodiment of the invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a part of a head
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a part of a machining head of a machine tool according to the first embodiment of the second invention
  • FIG. 4 and FIG. Fig. 6 is a view showing a modification of the embodiment
  • Fig. 6 is a cross-sectional view showing one example of a machining head of a machine tool according to a second embodiment of the present invention
  • Figs. It is a figure which shows the modification of. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • reference numeral 1 denotes a main putt supporting member which forms a processing head of a ball machine, and a main shaft 3 is fixed to a fixed position in a bore of this member 1 via a ball putt holder 2 or the like. It is mounted so that it can be driven.
  • 4 is a retaining ring member bolted to the front end face of the spindle support member ⁇
  • 5 is a cover ring member fitted to the small diameter portion at the tip of the spindle 3 and bolted
  • 6 and 6 are spindles.
  • the holder 7 is provided with a tapered shank 8 on the base end side, and this shank 8 is to be fitted into a hole formed in the * center portion of the main shaft 3.
  • a pull stud 9 is provided at the rear end of the shank 8, and when the holder ⁇ is fixed, the pull stud 9 engages with a not-shown opening bar and is pulled rearward of the main putter 3. On the other hand, when the holder 7 is pulled out, it is pushed out to the tip side of the main putrel 3 by the drawer bar to release the engagement with the de D-bar.
  • a flange member 10 is provided at a substantially central portion of the holder 7, and concave portions 10 a, 1 a to be fitted to the two keys 6, 6 at two places on an end surface on the main shaft 3 side. 0a is formed, and an annular Iffl groove is formed on the peripheral surface.
  • the tip of the holder 7 is formed in an overhanging shape, and a * core hole 7a into which a cutting tool 1] such as a drill, a tap or a reamer is inserted is formed.
  • a gripping means 12 for gripping the base of the cutting tool 11 fitted into the * core hole 7a is provided.
  • a hood means 13 made of a rigid material for forming a closed space is provided around the cutting tool 11 such as a drill.
  • the hood means 13 is configured as follows.
  • a metal cylindrical hood that surrounds the periphery of the holder 7 Main body member (outer cylinder member) 14 Stop and fix to the outer end surface of ring member 4 by bolts.
  • the outer cylindrical member 14 is provided with a reduced-diameter partition wall 14a at an inner central portion, a step 14b at the outer periphery of the tip to form a small-diameter portion 14c, and a partition wall 144.
  • An air suction pipe 15 is screw-connected to a part closer to the partition wall 14a at the peripheral part on the distal end side than a.
  • a metal inner cylinder member 16 is slidably displaceably and airtightly fitted inside the small diameter portion 14c, and the outer circumference of the inner cylinder member 16 is arranged along the axial direction 15].
  • a small groove 16a is formed.
  • a screw 17 is screwed and fixed to the peripheral surface of the small diameter capital 14c, and the tip of the screw 17 is engaged with the small groove 16a.
  • the inner cylinder member 16 can freely move in and out of the hood body member 14 in a state where the rotation of the inner cylinder member 16 in the circumferential direction is restricted and within the length of the narrow groove 16a.
  • a flange 16b is provided at the end of the inner cylindrical member 16 and a compressed spring 18 is provided in a small-diameter capital 14c between the flange 16b and the step 14b.
  • the inner cylinder member 16 is pressed against the distal end of the inner cylinder member 16 by mounting.
  • a metal overhang length adjusting member 19 made of metal is also slidably fitted inside the inner cylindrical member 16 and fixed to the peripheral surface of the former cylindrical member 16. It is preferable that the screw 20 is screwed in and the operation of the fixing screw 20 enables the adjustment of the position change of the latter tubular member 19 in the front-back direction f1. If necessary, a notch k for communicating the inside of the member 19 with the atmosphere is provided at an appropriate circumferential position on the end opening end face 19a of the latter cylindrical member 19. This notch k may be replaced by a through hole provided at the tip of the cylindrical member 19.
  • a disk member 21 is externally fitted on the outer periphery of the holder 7, and one end of the disk material 21 is in contact with the flange member 10, and the other end is formed on the outer periphery of the holder 7. It is fixed by tightening with a nut body 22 screwed into the screw m.
  • 2 3 is the disk member 2 1 This is a hash interposed between the nut bodies 22.
  • An annular groove n is provided in the front end face of the partition wall 14a, and a seal packing 24 is fitted into the annular groove n, and the packing 24 is brought into contact with the radial surface of the disk member 21.
  • a ventilation hole 11 a Is provided.
  • the ventilation hole 11a is formed as two holes along the spiral shape of the drill. At this time, one end of the ventilation hole 11a is opened to the front end face of the cutting tool 11 and the other end is opened to the rear end face of the cutting tool 11a.
  • this passage is composed of a central hole p1 communicating with the vent hole 11a and a lateral hole P2 communicating with the central hole p1, and the lateral hole p2 has a hole at the annular groove 10b. It is open to the atmosphere outside of the means 13.
  • the tip of the cutting tool 11 reaches the surface of the workpiece w, and the cutting is started. At this time, chips are generated, but on the other hand, the air vigorously flows in from the tip of the cutting tool 11 and is sucked into the air suction pipe 15, so that the chips are generated by the flow of the air. They are transported onboard and transported to a specific location.
  • the temperature of the cutting tool 11 tends to rise due to frictional heat, but the air flowing through the ventilation holes 11a effectively cools the cutting tool and suppresses the temperature rise.
  • the notch k allows the air to flow into the enclosed space of the hood means 13 to prevent the shortage.
  • the hood means 13 may be dragged in a direction perpendicular to the main putter 3 in a state where it is in contact with the ark w, and the wall surface is beaten vigorously with a fine chip.
  • the tubular member 14 made of a rigid material such as metal, the inner tubular member 16 and the tubular member 19 can withstand this for + minutes. is there.
  • a part 14 A of the outer cylindrical member 14 is laterally extended, and the extended part has an air passage s] extending in the radial direction of the holder ⁇ and a shaft of the holder 7.
  • An air passage s2 facing in the direction is formed, and a cap member 25 is fixed to an outer end of the air passage s2.
  • the holder 7 is mounted on the outer cylinder member 14 via a ball pullout 2a and 2b so as to be freely rotatable at a fixed position.
  • One end of this ball iway 2a is provided on the holder 7.
  • the other end 2b is engaged with the end face of the disk member 21.
  • 4a is a retaining ring member bolted to the outer cylinder member 14.
  • Reference numeral 26 denotes engagement means substantially the same as that disclosed in Japanese Unexamined Utility Model Publication No. 2-104915, and a compression spring is provided in the hole of the outer cylinder.
  • the distal end 30a of the member 30 can be engaged with a groove (not shown) in the direction of the holder provided in the flange member 10 and the base member 30b of the member 30 is a base member 25. It is joined to the groove 25a in the main shaft 3 direction provided in the above, and performs a required function when attaching and detaching a blade tool assembly described later.
  • the base member 15 A connected to the air suction pipe 15 is fixed to the stop ring member 4.
  • a packing 3] is fitted on the outer end surface of the base material 15A, and the packing 31 connects the outer end surface of the base member 25 and the outer end surface of the base member 15A. It is related so that they can be connected in an airtight manner.
  • a locking groove g is provided at a specific location on the outer end surface of the base member 15A in the radial direction of the main shaft 3, and the cap member 29 of the engaging means 26 is fitted. It has been done.
  • the holder 7, the hood means 13, the cutting tool 11, the base member 25, and the grandchildren means 26 have an independent integrated structure as a cutting tool assembly. Since the structure of the other parts is the same as that of the previous embodiment, the description is omitted.
  • the cutting tool assembly is stored as a single unit in the magazine, and the tool change arm of the automatic tool changer grasps the annular groove 10 of the holder 7 as necessary. Move the lever tool assembly appropriately.
  • the holder ⁇ When the blade assembly is mounted on the main shaft 3, the holder ⁇ is engaged by the engagement of the engagement member 30a with the specific portion of the flange member 10.
  • the surface rotation direction is regulated to a specific angle.
  • Recesses of the holder 7) The keys 0a and 10a are exactly opposite to the keys 6 and 6 stopped at a specific position in the face turning direction by the orientation function of the spindle 3. .
  • the tool changing arm operates so as to press the tool assembly to the left in FIG.
  • the tip 30a of the engaging member 30 is displaced cognately with the cap member 29 with respect to a specific portion of the flange member ⁇ 0 to release the rotation restricted state of the holder ⁇ .
  • Make 7 freely rotatable at the same time, the holder 7 is fixed to the main shaft 3 in association with a draw-in operation of a drawbar (not shown).
  • the fitting between the cap member 29 and the locking groove g regulates the surface rotation of the hood means 13 around the main shaft 3.
  • the spindle 3 stops at the mounting position again by its orientation function, and then the tool changing arm removes the blade assembly from the main putter 3 in the reverse order of the mounting, and the magazine Housed inside.
  • the cap member 29 was in a free state and was acting on it. Since the pressing force to the spring 27 side disappears and the engaging member 30 is returned to the original position by the spring 27 force, the specific portion of the holder 7 is located at the tip 30 a of the engaging member 30. It is engaged again, and its rotational direction position is regulated to a specific angle. Thus, the holder 7 is ready for the next mounting on the main-place 3.
  • the first invention configured as described above, since air flows into the hood means 13 from the tip of the cutting tool 11, cutting is performed even when the work w is pierced relatively deeply. Chips generated by the blade can be immediately and smoothly removed smoothly, and therefore effectively act on the work w, which is particularly likely to be clogged in the groove of the cutting tool 11 like aluminum material.
  • the air passing through the air holes 1 ⁇ a of the cutting tool 11 1 works to prevent the temperature of the cutting tool 11 from rising, thereby improving machining accuracy. Since it is immediately discharged from the workpiece w, the thermal distortion of the workpiece w is prevented, and the processing accuracy is further improved, and the processing quality is improved by preventing the processing surface from being damaged by chips.
  • a hood thick member / cylinder member formed of a rigid material such as a metal can perform its function without difficulty under severe use conditions.
  • p 3 is a passage provided in the center of the holder 7, one end of which is connected to the ventilation hole 11 a of the cutting tool 1, and the other end of which is provided through the center hole p 4 of the main shaft 3 or a suitable rotary joint. There is nothing connected to the external compressed air supply pipe 3 3.
  • Reference numeral 3 denotes a lubricant supply device provided in the middle of the compressed air supply pipe for mixing the lubricant into the air passing through the compressed air supply pipe.
  • connection between the passage P 3 and the compressed air supply pipe 33 can be modified as follows.
  • the upper part of the center hole P 3 is branched obliquely and opened to the end face of the flange member 10, and this opening is formed in the passage 3 a provided in the thick part of the main shaft 3. Close the end opening e1 and fit the top of the passage 3a properly. 1 99
  • the upper part of the center hole P 3 is branched obliquely and opened to the peripheral side surface of the tapered shank 8, and this opening is formed in the passage 3 b provided in the thick part of the main putter 3. You may make it closely contact with the front-end opening e2.
  • FIGS. 3 to 5 the same parts as those described above are denoted by the same reference numerals.
  • the device of the present invention configured as described above is used in accordance with the first embodiment of the first invention, and specific features of the device of the present invention will be described below.
  • compressed air containing mist of lubricant is supplied from the compressed air supply pipe 33 to the ventilation hole 11a, and the inside of the hood means 13 is supplied through the air suction pipe 15.
  • the other air is continuously sucked.
  • the compressed air is ejected from the tip of the cutting tool 11 and flows in a certain direction in relation to the suction action of the air suction pipe 15.
  • the strong flow of the compressed air at this time actively removes the chips. This cools quickly and surely conveys it into the hood means 13.
  • the lubricant mixed in the compressed air by the lubricant supply device 34 is carried to the working portion of the cutting tool 1 ⁇ ⁇ to lubricate the whole.
  • FIG. 6 shows a second embodiment of the second invention.
  • a passage p 3 is provided in the holder 3, and this is It is communicated with the compressed air supply pipe 33 through an appropriate face-change joint or the like, and these operate in the same manner as described above.
  • the specific mode can be modified as shown in FIG. 7 or FIG. 8, and the same reference numerals are given to the same portions as those described above in FIG. 6 to FIG.
  • the effect of the first invention can be obtained even more strongly and reliably.
  • the compressed air that blows out from the ventilation holes 11a and expands rapidly cools the heating of the blade 11 strongly.
  • the tool life is prolonged, and in the case where the cutting agent supply device 34 is provided, the cutting tool 11 is lubricated with the cutting agent, and the wear and thermal deformation thereof are further strongly prevented.

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Description

明 糸 H 書
工作機械の切粉処理装置
技術分野
本発明は、 ヮ —クの加工中に ドリ ルなどの刃具によ り生成される 切粉を連続的に吸引除去するさいに使用される工作機械の切粉処理 装置に関する。
背景技術
転削工具や穴ぐり 力 ッタ ーの用いられる工作機械において、 ヮ — クの加工中に生成される切粉を空気の流れにより直ちに連続して吸 引除去するものとした切粉吸引装置は存在している （日本実開平 2 — 1 0 4 9 1 5号公報及び日本実開平 3 — 〗 1 7 5 1 8号公報参照
) o
この切粉吸引装置は切粉の散乱による作業環境の悪化を防止する と共に、 切粉の掃除の手間を不要となすほか、 切粉の熱に起因して ヮ - クが歪むこ とによる製品精度の悪化を阻止するなどの利益をも た らすものである。
ところで、 ワ ークの加工中に生成される切粉を人為力を要せずし て除去できるよ うにする こ とは ド リ ル、 リ 一マ又はタ ップなどの刃 具の使用される工作機械においても同様に要望される ことである。
しかし、 ドリ ルなどの刃具はヮ 一クの比較的深い偭所で切粉を生 成するため、 従来の切粉吸引装置では上記要望を実現するこ とが困 難となるのであり、 特にヮ ークがアル ミ材などの場合においてその 困難性が増大される。
太発明は斯かる問題点に鑑みてなされたもので、 ド リ ルなどの刃 具で生成される切粉であっても空気の流れによ り直ちに連続して排 除し得る ものと した工作機械の切粉処理装置を提供する こ とを目的 とする。
発明の開示
上記目的を達するため第一の発明では、 主軸に刃具装着部品を介 し装着される ドリ ルなどの刃具の周囲に密閉空間を形成するための フー ド手段をヮ ―クに対し摺勛状態に設け、 このフ — ド手段のヮー ク と当接される先端側に開口を設ける と共にフー ド内空間から空気 を吸引するための空気吸引管を接続したものとなし、 一方刃具の鼬 内には空気孔を穿設し、 その一端は刃具先端に開口させる と共に他 端は刃具装着部品個所で大気領域に開口させた通路と連通させた構 成となす。
これによれば、 刃具による加工 Ψにおいて空気吸引管から密閉空 間内の空気が吸引されたさい、 その吸引力により、 大気が刃具装着 部品及び、 刃具の通気孔を通じて刃具の先端開口から密閉空間内に 流入する。 このさいの空気の流れが刃具の先端などで生成される切 粉を直ちに密閉空間内に噴出させ、 その後は空気吸引管内の空気の 琉れがその切粉を他所へ搬送する。 また刃具の通気孔を流れる大気 は刃具の加工中に生成される熱を奪い、 刃具を冷却する ものとなる
また第二の発明では主鼬に刃具装着部品を介し装着された ドリ ル などの刃具の周囲に密閉空間を形成するためのフ ー ド手段をワ ーク に対し摺動状態に設け、 このフ— ド手段のヮ —ク と当接される先端 側に開口を設ける と共にフ— ド内空間から空気を吸引するための空 気吸引管を接続したものとなし、 一方刃具の鼬内には通気孔を穿設 し、 その一端は刃具先端に開口させる と共に他端は刃具装着都品に 設けた通路を介し外部の圧縮空気供給管と接続させた構成となす。 これによれば、 ワ -クの加工中、 圧縮空気供給管から供給された 圧縮空気は刃具装着部品の通路を通じて刃具の通気孔に達し、 その 先端から勢いよ く 噴出される。 この圧縮空気は空気吸引管の吸引力 との関連により方向性のある強い流れとなって刃具先端で生成され た切粉をフ - ドの内方空間まで迅速かつ積極的に運ぶものとなり、 このよう に運ばれた切粉は空気と一緒に空気吸引管を通じて他所へ 排出される。
そして一方において圧縮空気は加熱された刃具の先端を自身の強 い流れにより強力に冷却し、 その摩耗や熱変形を効果的に抑制する ものとなる。
上記した第一又は第二の発明において、 フ - ド手段が二重筒構造 で主軸側へ固定される外筒部材とその内方で一定距離の範囲で摺動 変位する内筒部材とからなり、 内筒部材はスプリ ングなどの押圧力 でワーク側へ付勢された構成となすのがよい。 これによれば、 外筒 部材及び内筒部材が金属などの剛性材で形成し得るものとなるので あって加工 *に比較的大きい外力を受けることのあるフー ド手段は その強度を増大されるものとなる。
このさい、 内筒都材の外周面には必要に応じて、 大気を吸引する ための透孔ゃ切欠を設ける。 これによれば、 刃具の通気孔からフ - ド内空間への空気の流入が十分でない場合であっても、 透孔ゃ切欠 がフ - ド内空間への大気の流入を可能となし、 フー ド内空間の空気 の不足を補う ものとなる。
また第二の発明において圧縮空気供袷管から通気孔内へ供給され る圧縮空気に霧状の切削剤を混在させるための切削剤供給装置を設 けるのがよい。
これによれば、 切削剤が圧縮空気の流れを妨げることなく切刃を 潤滑してその損耗や熱変形を一層効果的に抑制するものとなる。
図面の簡単な説明
第 1図は第一の発明の第一実施例に係る工作機械の加工へッ ドの 一都を示す断面視説明図、 第 2図は同発明の第二実施例に係る工作 機械の加工へッ ドの一部を示す断面視説明図、 図 3 は第二の発明の 第一実施例に孫る工作機械の加工へッ ドの一部を示す断面視説明図 、 第 4図及び第 5図は同実施例の変形例を示す図、 図 6 は.同発明の 第二実施例に係る工作機械の加工へッ ドの一都を示す断面視説明^ 、 図 7及び図 8 は同実施の変形例を示す図である。 発明を実施するための最良の形態
先ず第 1 図を参照しつつ第一の発明の第一実施例を説明する。 図において、 1 はボ -ル盤の加工へッ ドを形成する主鼬支待部材 であり、 この部材 1 の内孔には玉鼬受 2 などを介して主軸 3 が一定 位置での面転駆動可能に装着されている。 4 は主軸支持部材 〗 の先 端面にボル ト固定された止めリ ング部材、 5 は主軸 3先端の細径部 に嵌合されボル ト固定された覆いリ ング部材、 そして 6及び 6 は主 軸 3 に嵌着された刃具装着部品 （ホルダ） 7 の间転を規制すための 二つのキーで、 その各々 はボル トを介して主鼬 3端面に張出状に固 定されている。
前記ホルダ 7 は基端側にテーパシャ ンク 8を具備したものとなさ れており、 このシャ ンク 8 は主軸 3 の *心部に形成された孔に嵌入 される ものとなされている。 シャ ンク 8 の後端にはプルスタ ッ ド 9 が設けてあつて、 ホルダ Ί の固定状態では図示しない ド口—バー と 係合して主鼬 3 の後方へ引張される ものとなされており、 一方ホル ダ 7 の抜き取りのさいは ドロ —バーにより主鼬 3 の先端側へ押し出 され ド D —バーとの係合を解除されるものとなされている。
ホルダ 7 の概ね 央部には鍔部材 1 0が設けられていて、 主軸 3 側の端面の二個所に前記二つのキ— 6 、 6 と嵌合するものとなされ た凹み部 1 0 a 、 1 0 a が形成されるほか、 周面部に環状 Ifflみ溝 】 0 が形成されている。
またホルダ 7 の先端都は張出状となされていて、 こ こには ドリ ル 、 タ ップ或いはリ ーマなどの刃具 1 】 の揷入される *心孔 7 a が形 成される と共に、 この *心孔 7 a に嵌揷された刃具 1 1 の基都を杷 握させるための把持手段 1 2が設けられている。
しかして ド リ ルなどの刃具 1 1 の周囲には密閉空間を形成するた めの剛性材からなるフー ド手段 1 3が設けられるのであって、 具体 的には次のようになされている。
即ち、 ホルダ 7 の周囲を包囲する ものと した金属製の筒形フ - ド 本体部材 （外筒部材） 1 4を止めリ ング部材 4 の外端面にボル ト固 定する。 このさい外筒部材 1 4 は、 内側中央個所に縮径状の仕切り 壁 1 4 a を設ける と共に先端外周部に段差 1 4 bを設けて小径部 1 4 c を形成するほか、 仕切り壁 1 4 a より も先端側の周面個所で仕 切り壁 1 4 a に近い個所に空気吸引管 1 5 をネジ接続したものとな す。
小径部 1 4 c の内側には金属製の内筒部材 1 6 を摺動変位自在か つ気密状に嵌揷する と共に内筒都材 1 6 の外周にはこれの軸方 15]に 沿わせた細溝 1 6 a を形成し、 一方では小径都 1 4 c の周面部に案 内ネジ 1 7 を螺着固定してこのネジ 1 7 の先端部を細溝 1 6 a 内に 係合させ、 内筒部材 1 6をその周方向の回転の規制された状態で、 しかも細溝 1 6 a の長さの範囲内でフ - ド本体部材 1 4に対し自在 に出入りするものとなす。
内筒部材 1 6 の先端にはフラ ンジ都 1 6 bを設け、 このフラ ンジ 1 6 b と前記段差 1 4 b との間の小径都 1 4 c には圧縮されたスプ リ ング 1 8を装着し、 このスプリ ング力が内筒部材 1 6をその先端 側へ押圧するようになす。
このさい、 内筒都材 1 6 の内側にはやはり金属製の張出長さ調整 用筒都材 1 9を摺動変位自在に嵌揷すると共に前者筒都材 1 6 の周 面都に固定用ネジ 2 0 を螺着し、 この固定用ネジ 2 0 の操作により 後者筒部材 1 9 の前後方向 f 1 の位置変更調赘を可能となすのがよ い。 また必要であれば後者筒都材 1 9 の先端開口端面 1 9 a の周方 向適当間隔位置にこの部材 1 9 の内方と大気側とを連通させるため の切欠 kを設けるよう になす。 この切欠 k は筒部材 1 9先端都に設 けられた透孔で置き換えてもよい。
一方、 ホルダ 7 の外周にはディ スク部材 2 1 を外嵌させるのであ り、 このディ スク都材 2 1 は一端を鍔部材 1 0 に当接させ、 他端を ホルダ 7 の外周に形成したネジ都 mに螺合させたナ ツ ト体 2 2 で締 めつける こ とにより固定させる。 こ こに 2 3 はディ スク部材 2 1 と ナ ツ ト体 2 2 の間に介在させたヮ ッ シ ャである。 そ して仕切り壁 1 4 a の前端面には環状溝 nを設け、 これにシールパッキ ン 2 4を嵌 着し、 このパッキ ン 2 4 とディ スク部材 2 1 の半径方向面とを当接 させ、 ホルダ 7 の回転可能状態下での気密を保持させるようになす 以上がフ - ド手段 1 3 の構成であり、 かく して刃具 1 1 の周囲に フー ド手段 1 3 で囲まれた遮蔽空間となるべき空間が形成される。 本発明ではこのフー ド手段 1 3 の遮蔽空間となるべき空間内に大 気を流入させるための手段が必要となるのであるが、 このため刃具 1 1 の鈾方向部位には通気孔 1 1 a が設けてある。 太実施例では刃 具 1 1 を ドリ ルとなしてあるため、 通気孔 1 1 a は ドリ ルの螺旋形 状に沿った二つの孔となしてある。 このさい通気孔 1 1 a の一端は 刃具 1 1 の先端面に開口させ、 他端は刃具 1 1 の後端面に開口させ る。
しかして刃具 1 〗 の後端面の開口は大気に開口させるのであり、 このためホルダ 7 にそのための通路が設けてある。 太実施例におけ る この通路は前記通気孔 1 1 a と連通された中心孔 p 1 及びこれと 連通された横孔 P 2からなり、 横孔 p 2 は環状溝 1 0 b個所でフ - ド手段 1 3 の外方となる大気領域に開放されている。
上記の如く 構成した本発明装置の使用例及びその作動を説明する 。 図示しない作業テーブル上にワ ーク wを固定する と共に、 固定用
%ジ 2 0 の操作によ り筒部材 1 9 の前方側への張出寸法を適当に設 定する。 この後、 工作機械を作動状態として加工へッ ドを移動させ る こ とにより、 主軸 3をワーク wに近接移動させる。 一方では別途 に用意した空気吸引装置により、 空気吸引管 1 5 を通じてフ - ド手 段 1 3 の内側空間内の空気を連続的に吸引させる。
主軸 3 がー定量移動すると、 筒都材 〗 9 の先端の開口端面 〗 9 a がワ ーク wと当接し、 刃具 】 〗 の周翻にはフー ド太体都材 1 4、 内 筒部材 ] 6 、 筒部材 1 9 、 ディ スク部材 2 1 などで囲まれた遮蔽^ 間が形成される。 そしてその後の主軸 3 の前方への移動に伴って、 内筒部材 1 6及び筒部材 1 9 は一体となってスプリ ング 1 8 の伸長 力に杭して外筒部材 〗 4 の内方へ押し込まれる。 この状態ではフ - ド手段 1 3 内の遮蔽空間は内部の空気を空気吸引管 1 5 で吸引され るにも拘らず大気の自由な流入を制限される ものとなり、 その内都 圧力は負圧となる。 このため、 フ― ド手段 1 3 の内方には横孔 p 2 、 心孔 p 〗 、 通気孔 1 1 a を通じる こ とにより大気が強制的に琉 入され、 その後空気吸引管 1 5から排出されるものとなる。
そして主軸 3 の移動がさ らに増大したとき、 刃具 1 1 の先端はヮ ーク wの表面に達し、 その切削が開始される。 このとき、 切粉が生 成される ものとなるが、 一方で大気が刃具 1 1 の先端から勢いよ く 流入して空気吸引管 1 5 内へ吸引されるため、 切粉はその空気の流 れに乗って移動され特定の場所へ搬出される。
この後、 刃具 1 1 がワ ーク wを深く 穿孔した状態となったとき も 、 やはり大気は刃具 1 1 の先端から連続的に流入するものとなるた め、 切粉はその流動を妨げられず、 刃具 1 1 の切刃個所から直ちに かつ円滑にワ ーク wの外方へ排除される。
ワ ーク wの加工中、 刃具 1 1 は摩擦熱で温度上昇しょう とするが 、 通気孔 1 1 a を流れる大気がこれを効果的に冷却しその温度上昇 を抑制する。
また工作機械の構造ゃヮ —クの加工条件によっては、 フ ― ド手段 1 3 の密閉空間内に流入すべき大気が刃具 1 1 の先端から统入する ものだけでは不充分となる こ とがあり、 このよう な場合、 切欠 kが フ - ド手段 1 3 の密閉空間内に大気を流入させてその不足を裤ぅ も のとなる。
さ らにフ― ド手段 1 3 はヮ ―ク wに当接した状態で主鼬 3 と直交 する方向へ引きずられる こ とがあり、 また壁面を鉼利な切粉で勢い よ く 叩かれる ものとなるが、 金属などの剛性材で形成されたタ t筒部 材 1 4 や、 内筒部材 1 6及び筒部材 1 9 はこれに +分耐え得るので ある。
次に第 2図を参照しつつ第一の発明の第二実施例を説明する。 本実施例では外筒部材 1 4 の一部 1 4 Aを横方向へ張り出させて あり、 この張り出させた部分にホルダ Ί の半径方向へ向いた空気通 路 s 】 とホルダ 7 の軸方向へ向いた空気通路 s 2が形成してあり、 また空気通路 s 2 の外端部には口金部材 2 5が固定してある。
ホルダ 7 は外筒部材 1 4に玉鼬受 2 a 、 2 bを介して一定位置で の回転変位自在に装着されており、 このさい玉 i由受 2 a の一端はホ ルダ 7 に設けられた突条 7 a に係止させ、 他方の玉鼬受 2 b はディ スク部材 2 1 の端面に係止させる。 4 a は外筒部材 1 4にボル ト固 定された止めリ ング部材である。
2 6 は日本実開平 2 - 1 0 4 9 1 5号公報に開示されているもの と実質的に同一のものとなされた係合手段であって、 外筒部林 】 の孔内に圧縮スプリ ング 2 7 を介して嵌揷されてなる棒都材 2 8及 び、 キ ヤ ップ部材 2 9 を介して棒部材 2 8 にボル ト固定された係合 部材 3 0からなり、 孫合部材 3 0 の先端 3 0 a は鍔都材 1 0 に設け られたホルダ蚰方向の図示しない溝に係合可能となされる と共に、 同部材 3 0 の基端都 3 0 b は口金都材 2 5 に設けた主軸 3方向の溝 2 5 a に孫合され、 後述の刃具組立品の脱着にさいして所要の機能 を奏するものとなされている。
止めリ ング部材 4 には空気吸引管 1 5 と接続された口金部材 1 5 Aが固定されている。 この口金都材 1 5 Aの外端面にはパッキ ン 3 】 が嵌着されており、 こ のパッキ ン 3 1 は前記口金部材 2 5 の外端 面と口金部材 1 5 Aの外端面とを気密状に接続させるように関連す る ものとなしてある。 また口金部材 1 5 Aの外端面の特定個所には 主軸 3 の半径方向へ向けた係止溝 gが設けてあって、 係合手段 2 6 のキ ヤ ップ部材 2 9 が嵌合されるよ うになされている。
このさいホルダ 7 、 フ ー ド手段 1 3 、 刃具 1 1 、 口金部材 2 5 及 び孫合手段 2 6 は刃具組立品と して独立状の一体構造となしてある この他の部分の構造は先の実施例と同一であるので説明を省略す る。
本実施例装置の使用のさいは、 刃具組立品はマガジン内に虽体と して収納され、 必要に応じて自動工具交換装置の工具交換ア -ムが ホルダ 7 の環状溝 1 0を把握してこの刃具組立品を適当に移動させ る。
刃具組立品の主軸 3 への装着時において、 ホルダ Ί は係合部材 3 0 a と鍔部材 1 0 の特定個所との係合によ り その.面転方向位置を特 定角度に規制されているため、 ホルダ 7 の凹み部 ] 0 a 、 1 0 a は 主軸 3 のオ リ エンテ - シヨ ン機能でその面転方向の特定位置に停止 されたキー 6、 6 と正確に対向する ものとなる。
そしてキ ヤ ップ都材 2 9 が係止溝 gに嵌ま つた状態となるように 移動された後、 工具交換ア ムが刃具組立品を図 2 中左側へ押圧す るよ うに作動するため、 係合都材 3 0 の先端 3 0 a は鍔部材 〗 0 の 特定個所に対してキャ ップ部材 2 9 と同体的に変位してホルダ Ί の 回転規制状態を解除する ものとなってホルダ 7を冋転自在な状態と なす。 また、 これと同時にホルダ 7 は図示しない ドロ ーバーの引き 込み作動との関連で主軸 3 に固定された状態となる。 こ のさいキ ップ部材 2 9 と係止溝 g の嵌合はフ - ド手段 1 3 の主軸 3廻りへの 面転を規制する。
このよう にして主軸 3 に刃具組立品が装着された後は、 先の実施 例に準じてワ ークの加工が実施されるのであり、 このさいフ — ド手 段 1 3 の内方の空気は空気吸引管 1 5及び空気通路 s 2 、 s 1 を通 じて吸引される ものとなる。
作業が終了すると、 主軸 3 はそのオリ エンテー ショ ン機能により 再び装着時の位置に停止し、 続いて工具交換ァ -ムが装着時の逆の 手順で刃具組立品を主鼬 3 から取り外し、 マガジン内に収納する。 このさいキ ヤ ップ部材 2 9 が自由状態となってこれに作用していた スプリ ング 2 7側への押圧力が消失し係合部材 3 0 がスプリ ング 2 7 力により原位置に復帰されるため、 ホルダ 7 の特定個所は係合部 材 3 0 の先端 3 0 a と再び係合し、 その回転方向位置を特定角度に 規制される。 かく してホルダ 7 は主-鼬 3への次の装着に備えられる のである。
以上の如く構成した第一の発明によれば、 刃具 1 1 の先端から大 気がフ一 ド手段 1 3 の内方へ流入するためワ -ク wを比較的深く 穿 孔する場合にも切刃で生成された切粉を直ちに連続して円滑に排除 でき、 したがって特にアルミ材のように切粉が刃具 1 1 の溝などに 詰ま り易いワ ーク wに対し効果的に作用するものとなるのであり、 また刃具 1 1 の通気孔 1 〗 a を通過する大気が刃具 1 1 の温度上昇 を阻止するように作用して加工精度を向上させるものとなるほか、 加熱された切粉がワ ーク wから直ちに排出されるためワ ーク wの熱 歪が防止されて加工精度を一層向上させると共に切粉による加工面 の損傷を防止して加工の品質を向上させるのである。
また金属などの剛性材で形成されたフ - ド太体部材ゃ筒部材は厳 しい使用条件の下で支障な く その機能を発生する ものとなる。
次に第二の発明の第一実施例を第 3図を参照しつつ説明する。 図 において、 p 3 はホルダ 7 の中心都に設けた通路で、 一端が刃具 1 の通気孔 1 1 a と連通され、 他端が主軸 3 の中心孔 p 4や適宜な回 転継手を介して外部の圧縮空気供給管 3 3 と接続されたものどなし てある。
3 は圧縮空気供袷管の途中に設けた潤滑剤供給装置で圧縮空気 供給管内を通過する空気に潤滑剤を混在させるためのものである。
本実施例において通路 P 3 と圧縮空気供給管 3 3 との接続は次の よう に変形する こ とができる。
即ち、 第 4図に示すよう に中心孔 P 3 の上部を斜状に分岐させて これを鍔部材 1 0 の端面に開口させ、 この開口を主軸 3 の肉厚部に 設けた通路 3 a の先端開口 e 1 と密接させ、 同通路 3 a の上部を適 1 99
1 1
宜な回転継手などを介して圧縮空気供給管 3 3と接続させてもよい 。 或いは、 第 5図に示すように中心孔 P 3 の上都を斜状に分岐させ てテーパシャ ンク 8 の周側面に開口させ、 この開口を主鼬 3 の肉厚 部に設けた通路 3 bの先端開口 e 2 と密接させるようになしてもよ い。
なお、 第 3図〜第 5図において既述のものと同一部位には同一符 号が付してある。
上記の如く構成した本発明装置は第一の発明の第一実施例に準じ て使用するのであって、 以下に本発明装置に特有のものについて説 明する。 ヮ―ク wの加工中、 圧縮空気供給管 3 3から通気孔 1 1 a へ霧状の潤滑剤の含まれる圧縮空気を供給すると共に、 空気吸引管 1 5を通じてフ - ド手段 1 3 の内方の空気を連続的に吸引させる。 これにより圧縮空気は刃具 1 1 先端から噴出され、 空気吸引管 1 5 の吸引作用との関連で一定方向へ向けて流れるのであり、 このさ いの圧縮空気の強力な流れは切粉を積極的に冷却すると共に迅速か つ確実にこれをフー ド手段 1 3の内方へ運ぶものとなる。 また潤滑 剤供給装置 3 4により圧縮空気に混在された潤滑剤は刃具 1 〗 の作 用部に運ばれてこれを全体的に潤滑するものとなる。
さらに第 6図は第二の発明の第二実施例を示し、 术実施例におい て同発明の先の実施例と同様にホルダ 3 に通路 p 3を設け、 これを 主軸 3の中心孔 P や適宜な面転継手などを介.して圧縮空気供給管 3 3 と連通させてなり、 これらは既述したところと同様に作用する ものとなる。 この場合も、 その具体的態様は第 7図又は第 8図のよ うに変形できるのであり、 また第 6図〜第 8図において既述のもの と同一部位には同一符号が付してある。
以上の如く構成した第二の発明によれば、 刃具 1 1 の先端から EE 縮空気が勢いよ く噴出されるため、 第一の発明の効果が一層強力か つ確実に得られるものとなり、 特に通気孔 1 1 aから噴出して急膨 張する圧縮空気は刃具 1 1 の加熱を強力に冷却するものとなってェ 具寿命を長く なすのであり、 また切削剤供給装置 3 4を設けたもの では刃具 1 1 が切削剤で潤滑されてその損耗や熱変形がさ らに強力 に防止される。

Claims

請求 の 範 囲
1 . 主軸に刃具装着部品を介し装着される刃具の周囲に密閉空間を形 成するためのフー ド手段をワ ークに対し摺動状態に設け、 このフ - ド手段のヮ —ク と当接される先端側に開口を設ける と共にフ— ド内 空間から空気を吸引するための空気吸引管を接続したものとなし、 5 一方刃具の蚰内には通気孔を穿設し、 その一端は刃具先端に開口さ せる と共に他端は刃具装着部品俪所で大気領域に開口させた通路と 連通させた構成を特徴とする工作機械の切粉処理装置 。
2 . 主軸に刃具装着部品を介し装着された ドリ ルなどの刃具の周囲に 密閉空間を形成するためのフ - ド手段をヮ -クに対し摺動状態に設
】 0 け、 このフー ド手段のヮ —ク と当接される先端側に開口を設けると 共にフ - ド内空間から空気を吸引するための空気吸引管を接続した ものとなし、 一方刃具の鼬内には通気孔を穿設し、 その一端は刃具 先端に開口させると共に他端は刃具装着都品に設けた通路を介し外 部の圧縮空気供給管と接続させたこ とを特徴とする工作機械の切粉
1 5 処理装置。
3 . フ - ド手段が二重筒構造で主鼬側へ固定される外筒部材とその内 方で一定距離の範囲内で摺動変位する内筒部材とからなり、 内筒都 材はスプリ ングなどの押圧力でワ ーク側へ付勢された構成となした こ とを特徴とする請求項 1 又は 2記載の工作機械の切粉処理装置。
2 0 . フ - ド手段が二重筒構造で主鼬側へ固定される外筒部材とその内 方で一定距離の範面内で摺動変位する内筒部材とからなり、 内筒都 材はスプリ ングなどの押圧力でヮ ―ク側へ付勢される と共に外同面 には大気を吸引するための透孔ゃ切欠を設けたこ とを特徴とする請 求項 1 又は 2記載の工作機械の切粉処理装置。
2 5 5 . 圧縮空気供給管から通気孔内へ供給される圧縮空気に霧状の切削 剤を混在させるための切削剤供給装置を設けたこ とを特徴とする請 求項 2記載の工作機械の切粉処理装置。
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