JPH0160387B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は工作機械の主軸に装着してワークを清
掃する清掃工具に関する。

工作機械において加工されたワークの自動計測
を行なう場合に、計測部位に切屑が堆積したり、
切屑とクーラント又はオイルミストとの混合物が
付着して、正確な計測が阻害される。そのためワ
ークを清掃する手段としてエアを吹き付ける技術
が使用されているが、特に切屑とクーラント又は
オイルミストとの混合物を十分に除去することが
できなかつた。エアに代えてクーラントを通常の
手段で吹き付けても同様の欠点があつた。

本発明は上記の事情に鑑みなされたもので、別
系統にて導かれたクーラント及び空気を噴射後混
合せしめて高速で吹き付けることによりワークの
表面の不要物を除去する清掃工具を提供すること
を目的とする。

以下本発明の清掃工具を自動工具交換装置付き
の数値制御工作機械に適用した実施例について図
面に基づき説明をする。第１図は縦断面図、第２
図は第１図の−断面図、第３図は第２図の
−断面図である。１はヘツドストツク、２は該
ヘツドストツク１に回転自在に軸支される主軸で
あり、３は清掃工具の全体を表わす。該清掃工具
３は一般の工具と同様に本体４に設けた装着部と
してのテーパシヤンク部４ａが前記主軸２の工具
挿入孔２ａに挿入されると共に、本体４の後部に
螺合したプルスタツド５が係止される。清掃工具
３は不使用時には本体４に設けた把持部４ｂを自
動工具交換装置により把持して他の工具と共に工
具マガジンに収納可能である。６は主軸２に固着
されて清掃工具の本体４に設けた切欠き４ｃに係
合する回り止めである。

清掃工具の本体４の前部に設けた孔４ｄにはホ
ルダー７のモールステーパ部７ａが装着される。
該ホルダー７の前部に設けた孔７ｂにはノズル８
の後部が挿入される。該孔７ｂに設けた環状の凹
溝７ｃに臨む如く前記ホルダー７に螺合された止
めねじ９が、ノズル８の外周面に設けた切欠き８
ａに衝接してノズル８の脱落を防止する。前記ホ
ルダー７及びノズル８には相互に連通する空気管
路７ｄ，８ｂが縦設される。該空気管路７ｄの後
部には前記プルスタツド５の孔５ａに嵌合された
空気管１０の前部が気密に嵌合され、該空気管１
０には主軸２を通じて圧縮空気１１が供給され
る。また前記ノズル８の前端部には、先端外周に
テーパを付けたエアノズル１２が前記空気管路８
ｂに連通する如く且つノズル８の軸心に傾斜する
向きに止めねじ１３にて固着される。従つて圧縮
空気１１はエアノズル１２の噴射口１２ａから噴
射される。

一方清掃工具３の本体４、ホルダー７及びノズ
ル８には順次連通するクーラント管路４ｅ，７
ｅ，８ｃが穿設され、該クーラント管路４ｅには
後述するようにヘツドストツク１からクーラント
１４が供給される。また前記ノズル８の前端部に
は前記エアノズル１２の外周を囲繞するように且
つ前記クーラント管路８ｃに連通してクーラント
の噴射口８ｄが設けられる。従つて圧縮空気１１
はエアノズル１２の噴射口１２ａから高速で噴射
され、噴射口８ｄから噴射されたクーラントを前
記エアノズル１２の外周に沿つて高速にて誘引
し、空気とクーラントの混合体状で清掃対象たる
ワーク１５の内面に作用するものである。

なお、上記の説明においてノズル８はホルダー
７を介して本体４に取付けられるが、これを変形
して、ノズル８及びホルダー７の機能を兼備する
ノズルを本体４に直接取付けるようにすることも
可能である。

次に前記クーラント管路４ｅにクーラント１４
を供給する構造について説明をする。清掃工具３
の本体４には軸受押え１６により取付けられた軸
受１７，１７を介してブロツク１８が、該本体４
に相対的な回転自在に装着される。該ブロツク１
８の端部近傍には孔１８ａ内に筒体１９がその先
端をヘツドストツク１に向けて突出するように嵌
合される。２０はブロツク１８に固着されたカバ
ーである。該筒体１９に沿つてスライダ２１が、
ブロツク１８に植設されたストツパピン２２の許
容する範囲で摺動自在に設けられる。清掃工具３
が図示の如く主軸２に装着された状態において、
該スライダ２１は、ヘツドストツク１に固着した
ブロツク２３に当接して後退位置にあるので、ブ
ロツク１８に対し本体４が回転可能となる。また
清掃工具３が主軸２から外された状態において、
該スライダ２１はばね２４の付勢力によりブロツ
ク１８から突出位置にあるので、スライダ２１の
係合部２１ａが本体４の切欠き４ｆに係止される
ことにより、ブロツク１８が本体４に対し所定角
度位置に保持される。

前記筒体１９の先端部には開口１９ａが設けら
れる。また該筒体１９内には２箇所の段部を有す
る軸２５が、その小径部２５ａを前記孔１９ａに
向けて、且つ大径部２５ｃが筒体１９内を液密に
封止する如く挿入される。従つて筒体１９内には
開口１９ａから軸２５の中径部２５ｂの位置まで
クーラント管路１９ｂが形成される。該クーラン
ト管路１９ｂは筒体１９の側面に設けた孔１９ｃ
及びブロツク１８に設けた環状管路１８ｂとクー
ラント管路１８ｃに連通し、該クーラント管路１
８ｃは本体４の前記クーラント管路４ｅに連通す
る。筒体１９内には前記開口１９ａと軸２５の小
径部２５ａの先端との間の位置にボール２６が挿
入される。該ボール２６は、軸２５の小径部２５
ａの周囲にボール２６と中径部２５ｂの端面との
間に介装されたスプリング２７の付勢力により、
筒体１９の前記開口１９ａに常時着座する。

ヘツドストツク１に固着した前記ブロツク２３
は、後部にカバー２８が固着されると共に前部に
ソケツト２９が装着され、該カバー２８とソケツ
ト２９との間の位置で該ブロツク２３内にクーラ
ント管路２３ａが設けられる。該クーラント管路
２３ａにはその側方に設けたポート２３ｂを経て
クーラント１４が供給される。前記カバー２８に
はヘツドストツク１に対面する小径の孔２８ａ
と、該孔２８ａに連通してカバー２８の前面に開
口する大径の孔２８ｂが開けられる。該大径の孔
２８ｂ内には弁体３０が摺動自在に嵌合され、該
弁体３０の先端３０ａが前記ソケツト２９に設け
た開口２９ａに挿通される。大径の孔２８ｂ内に
は小径の孔２８ａと弁体３０との間の位置にボー
ル３１が挿入される。該ボール３１と弁体３０と
の間に前記スプリング２７よりも弱いスプリング
３２が圧縮状態で介装されるから、その付勢力に
より該ボール３１が小径の孔２８ａに常時着座
し、また主軸２に清掃工具３が装着されていない
状態では、弁体３０が前記ソケツト２９の開口２
９ａに常時着座し、ポート２３ｂからクーラント
管路２３ａに供給されたクーラント１４は、ソケ
ツト２９の開口２９ａにおいて弁体３０に閉止さ
れる。

主軸２に清掃工具３が装着されると、筒体１９
の先端部がソケツト２９の内壁２９ｂ内に液密に
嵌合する。同時に弁体３０の先端部３０ａが該筒
体１９の開口１９ａに挿通されて前記ボール２６
に当接する。スプリング３２の付勢力は前記の如
くスプリング２７の付勢力よりも弱いので弁体３
０はボール２６に押されて開口２９ａから離座す
る。弁体３０が後退端に達すると弁体３０がスプ
リング２７の付勢力に抗してボール２６を押すの
で、ボール２６は開口１９ａから離座する。従つ
てクーラント管路２３ａに供給されたクーラント
１４は開口２９ａ，１９ａ及びクーラント管路１
９ｂ，１８ｃを通つてクーラント管路４ｅに至
る。その後クーラント管路７ｅ，８ｃを通つて噴
射口８ｄから噴射されることは前述したとおりで
ある。前記ボール３１の後方にはヘツドストツク
１を通つて孔２８ａから圧力調節可能の作動空気
３３が送られる。主軸２に清掃工具３が装着され
た状態で、作動空気３３の圧力とスプリング３２
の付勢力との和がスプリング２７の付勢力よりも
大きくなるように作動空気３３の圧力を高める
と、弁体３０が開口２９ａに着座するから、クー
ラント１４の噴射が停止する。

次に清掃工具３の使用方法について説明をす
る。主軸２に切削工具を装着してワーク１５の内
面１５ａにボーリング加工を行なう。該ワーク１
５の加工終了後自動工具交換装置により主軸２に
清掃工具３を装着し、主軸２を回転させ且つ主軸
台１とワーク１５を相対的に接近又は開離移動せ
しめながら、噴射口８ｄ，１２ａから噴射された
クーラント及び圧縮空気を高速に且つ混合状態で
ワーク１５の加工面即ち内面１５ａに吹きつけ
る。このとき圧縮空気は高速にて噴射し、クーラ
ントはこの圧縮空気により増速されるから、噴射
後混合物を高速にて加工面に勢いをつけて吹き付
けることができる。この吹き付け速度は単にクー
ラントのみを吹き付ける従来技術に比較して、十
分に高速である。また噴射されるクーラントの中
心を通して同方向に空気が高速にて噴射されるか
ら、噴射後クーラントが拡散することがなく、空
気と混合したジエツト噴流となつて清掃対象に衝
突する。従つて加工面に付着している切屑や切屑
と切削時のクーラントとの混合物を加工面から剥
離して洗い流すことができる。切屑等を十分に洗
い流した後圧縮空気のみを加工面に吹き付ける
と、清掃作業が完了する。第４図は同一内径にボ
ーリング仕上げを行ない清掃作業後内径寸法を測
定した結果で、本発明の清掃工具により清掃した
７個のワークと従来技術によりエアブローを噴射
した７個のワークについて表したものである。従
来技術によるものが不安定な値を呈するのに対
し、本発明によるものは測定結果がほぼ一定して
おり、測定面に付着した切屑等が十分に清掃され
たことを示している。

なお以上説明した実施例は本発明の精神を逸脱
しない範囲で種々変更し得るものである。清掃工
具は主軸から圧縮空気が供給され、ヘツドストツ
クからクーラントが供給されるものとして説明し
たが、クーラント及び圧縮空気が主軸及びヘツド
ストツクのいずれから供給されるかはこれに限定
されるものでなく、例えばクーラントの供給につ
いて図示したものと同様の構造を用いて圧縮空気
をヘツドストツクから清掃工具に供給することも
可能である。また清掃工具の使用に際しワークの
内径等に応じてノズル８を交換することにより噴
射角度等を変更することができる。

本発明に係る清掃工具は加工面の切屑等に対す
る清掃効果が高く、短い清掃時間でクーラント等
の消費量を節約し得ると共に、その後の計測作業
において異常値を生ずることがなく、延いては加
工精度の向上に貢献し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る清掃工具の縦断
面図、第２図は第１図の−断面図、第３図は
第２図の−断面図、第４図は従来技術及び本
発明の清掃工具による清掃後内径測定値を示すグ
ラフである。 １……ヘツドストツク、２……主軸、２ａ……
工具挿入孔、３……清掃工具、４ａ……装着部、
７ｄ，８ｂ……圧縮空気管路、１０……空気管、
１２ａ……圧縮空気の噴射口、４ｅ，７ｅ，８
ｃ，１８ｃ，１９ｂ，２３ａ……クーラント管
路、８ｄ……クーラントの噴射口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 主軸の工具挿入孔への装着部と、クーラント
   の噴射口と、該噴射口から噴射されるクーラント
   の中心を通して同方向に空気を噴射する第２の噴
   射口と、主軸又はヘツドストツクから供給される
   クーラント及び圧縮空気を前記各噴射口へ導くク
   ーラント管路及び空気管路を具えてなる清掃工
   具。