JPH04102754U - 工作機械のワ−ク冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加工中の長尺ワ−クの全長にわたって冷却剤
を噴射してワ−クの温度の上昇を抑止し、ワ−クの熱歪
みを防止するとともに、加工精度の向上を可能とする。 【構成】 主軸に取り付けられたワ−クを加工する工作
機械の加工領域を覆うカバーにおいて、このカバーの一
部を構成して開閉自在に設けられた開閉扉１と、この開
閉扉１の加工領域側に主軸軸線に沿ってワ−ク全長にわ
たって冷却剤を噴出させる複数の噴射ノズル２ｂを配設
した管状の冷却剤噴射装置２と、前記開閉扉１の開閉動
作位置を検知する検知装置３と、この検知装置３の信号
により前記噴射ノズル２ｂに冷却剤を供給する冷却剤供
給装置５とからなり、前記開閉扉１が閉のとき前記検知
装置３の信号を受けて前記噴射ノズル２ｂに冷却剤を供
給し、ワ−ク全長に渡って冷却を行うようにしたことを
特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、工作機械のワ−クの冷却装置に係り、特に長尺のワ−クの加工の 際に、工具およびワ−ク全体に冷却剤を噴射して前記ワ−クおよび工具の温度の 上昇を抑止する、工作機械のワ−クの冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、工作機械にてワ−クを加工する際には、加工部の局部に高温が発生す ると同時に切削屑が発生する。 加工部に発生する熱は、工具の磨耗を促し工具寿命を短くするほか、ワ−クの 仕上げ面や寸法精度に悪影響を及ぼす。そのため、ワ−ク加工の際にワ−クの加 工部分および工具に冷却剤を噴射して、ワ−クおよび工具を冷却および洗浄し工 具寿命の向上と切削屑の排除、および良好な仕上げ面を得ることを図っている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、従来の工作機械は工具およびワ−クの加工部分にのみ冷却剤を集中的 に噴射させているだけであるので、冷却剤が噴射されないワ−ク部分は、冷却剤 および切削屑によりもち去られなかった摩擦熱の一部がワ−ク内部に蓄積し、ワ −ク全体の温度が上昇する。特に、長尺のワ−クの加工においては一般に加工時 間が長くなり、内部に蓄積した摩擦熱がワ−クの長手方向に伝わり、冷却剤の噴 射されない部分が高温になることがある。 このワ−クの温度上昇は、ワ−クに熱歪みを生じさせるだけでなく、加工中の ワ−クの剛性が低下することになり精密な加工を行うことができないという問題 を有していた。従って、仕上げ精度の高い製品を得ることができなかった。

【０００４】

【考案の目的】

この考案は、前記課題を解決するために考案されたものであり、その目的とす るところは、加工中の長尺のワ−クの全長にわたって冷却剤を噴射してワ−クの 温度の上昇を抑止し、ワ−クの熱歪みを防止するとともに、加工精度を向上させ ることのできる、工作機械のワ−クの冷却装置を得ようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

前記課題を解決するために、この考案は、主軸に取り付けられたワ−クを加工 する工作機械の加工領域を覆うカバーにおいて、このカバーの一部を構成して開 閉自在に設けられた開閉扉と、この開閉扉の加工領域側に主軸軸線に沿ってワ− ク全長にわたって冷却剤を噴出させる複数の噴射ノズルを配設した管状の冷却剤 噴射装置と、前記開閉扉の開閉動作位置を検知する検知装置と、この検知装置の 信号により前記噴射ノズルに冷却剤を供給する冷却剤供給装置とからなり、前記 開閉扉が閉のとき前記検知装置の信号を受けて前記噴射ノズルに冷却剤を供給し 、ワ−ク全長に渡って冷却を行うようにしたことを特徴とする

【０００６】

【作用】

この考案は、前記のような構成であるから、加工中の長尺ワ−クの全長にわた って冷却剤を噴射することができるので、加工中のワ−ク全体の温度の上昇を抑 止することができ、ワ−クの熱歪みを防止することができる。また、加工中のワ −クの剛性の低下を低く抑えることができるので精密な加工が可能になり、仕上 げ精度の高い製品を得ることができる。 また、冷却剤を噴射するノズルを、ワ−クの搬入・搬出用の開閉扉と一体に設 けたので、ワ−クの搬入搬出にともなう扉の開閉動作を検知して自動的に冷却剤 を噴射したり停止させたりすることにより、冷却剤が開閉扉から外へ飛散するこ とがない。

【０００７】

【実施例】

以下、この考案を実施例に基づいて詳細に説明する。 図１は本考案の冷却装置を取り付けた工作機械の開閉扉と冷却装置の構成の説 明図であり、加工領域側から透視した図である。 図１において、本考案の工作機械のワ−ク冷却装置は、開閉扉１と、この開閉 扉１の開閉動作を検知する検知装置３と、開閉扉１に取り付けられ冷却剤をワー クに向けて噴射させる冷却剤噴射装置２と、この冷却剤噴射装置２に冷却剤を供 給する冷却剤供給装置５と、前記検知装置３の信号を受けて冷却剤供給装置５を 制御し、冷却剤噴射装置２へ冷却剤を供給したり、停止したりする制御装置４と を有している。

【０００８】 開閉扉１は上縁と下縁にそれぞれ戸車１ａ，１ｂが取り付けられ、この戸車１ ａ，１ｂが工作機械本体側に設けられたガイドレ−ルに嵌め込まれて、自動また は手動にて開閉動作が可能に工作機械に取り付けられるものである。通常、ワ− クは開閉扉１を開いて工作機械内部に搬入され、主軸側に固定される。そして、 ワ−ク加工中は開閉扉は閉じられていて、切削屑や冷却剤の外部への飛散や、工 具破損等、不慮の際の破損工具等の飛び出しを防止している。加工が終了すれば 、再びこの開閉扉１を開いて、ワ−クが工作機械から搬出される。

【０００９】 検知装置３は、開閉扉１の上縁に取り付けられた感知板３ａと、工作機械本体 側に取り付けられたスイッチ３ｂとからなる。本実施例では、ドグ３ａが検知レ バ−３ｃに当接することにより接点がオンし、当接が解除されるとオフとなる接 点タイプのスイッチ３ｂを使用した。 すなわち、開閉扉１が閉じている状態では、スイッチ３ｂの検知レバ−３ｃは ドグ３ａに当接していて、スイッチ３ｂの接点はオンとなっている。ワ−クを工 作機械に搬入する際に、開閉扉１を開方向に移動させれば、検知レバー３ｃがド グ３ａよりはずれ、スイッチ３ｂの接点はオフとなる。

【００１０】 前記検知スイッチ３の接点のオン／オフ信号は入力回線４ａを介して制御装置 ４に伝えられ、この制御装置４を用いて冷却剤供給装置５の圧送ポンプ５ｃを作 動するモータＭの駆動を制御する。なお、４ｂは制御信号を出力する出力回線で ある。 冷却剤噴射装置２は本実施例では、主軸側に固定された長尺のワ−クの長手方 向に沿って開閉扉１に取り付けられたパイプ２ａと、このパイプ２ａから長尺の ワークに向けて突出して設けられ、長尺のワ−クの全長にわたって冷却剤を噴射 可能な多数のノズル２ｂとからなっている。前記パイプ２ａの一端には、開閉扉 １の開閉動作とともに屈曲自在な圧送ホース２ｄが接続されたカプラ２ｃが螺合 され、圧送ポンプ５ｃ、濾過器５ｂを介して冷却剤槽５ａに連通されている。

【００１１】 図２は本考案の冷却装置を具えたＮＣ工作機械の正面図、図３は本考案の冷却 装置を備えたＮＣ工作機械の主要部の断面図である。 図２および図３において冷却装置を備えた開閉扉１は、このＮＣ工作機械Ａの 前面に取り付けられ、この開閉扉１の戸車１ａ，１ｂは、工作機械Ａの本体１７ 側に設けられたガイドレ−ル１７ａ，１７ｂに嵌め込まれ、本体１７に沿って開 閉が可能である。

【００１２】 ワ−クＷはこの開閉扉１を開閉させて工作機械Ａ内に搬入、搬出される。 図３において、この工作機械のベース２０の一面は、開閉扉１側に向けて傾斜 した傾斜面２０ａに形成されている。 この傾斜面２０ａには、チャック１０ａを有する主軸台１０が設けられている 。また、傾斜面２０ａの上面には案内１８および案内１９が設けられている。こ の案内１８には、案内１８に沿って図示しない駆動機構によりＺ方向（図面に垂 直な方向）に滑動可能に心押台１１が取り付けられている。また、案内１９には 案内１９に沿って図示しない駆動機構によりＺ方向（図面に垂直な方向）に滑動 可能にサドル１５が取り付けられている。このサドル１５には、サドル１５上面 に設けられた案内１５ａに沿って駆動装置１４によりＸ方向に滑動可能に刃物台 １３が取り付けられ、この刃物台１３に多数の工具１２ａを有するマガジン１２ が図示しない駆動機構により回転可能に取り付けられている。

【００１３】 前記ベース２０の傾斜面２０ａの下側には、チップ受け１６が形成されていて 、切削屑および冷却剤の廃液は前記傾斜面２０ａに沿ってチップ受け１６に落下 し、回収される。 この工作機械Ａにてワ−クＷを加工する際には作業者が操作盤２１を操作する ことにより、予めプログラムされたとおりに、主軸台１０のチャック１０ａと心 押台１１とで固定されたワ−クＷを加工する。 冷却剤噴射装置２のパイプ２ａは、ワ−クＷ全長にわたって冷却剤を噴射する ことのできる最も好適な位置に取り付けられなければならない。

【００１４】 次に、上記したように構成された本考案の冷却装置の作用を図１乃至図３を使 って説明する。 ワ−クＷを主軸台１０のチャック１０ａと心押台１１とで把持した後、手動ま たは自動にて開閉扉１を閉じれば、開閉扉１の上縁に取り付けられたドグ３ａに 工作機械Ａの本体１７側に取り付けられたスイッチ３ｂの検知レバ−３ｃが当接 してオンとなり、検知装置３が開閉扉１の閉状態を検知する。この信号は入力回 線４ａを介して制御箱２２内の制御装置４に伝えられ、圧送ポンプ５ｃを作動さ せる駆動モ−タＭを駆動させる。この圧送ポンプ５ｃの作動により冷却剤槽５ａ の冷却剤は、濾過器５ｂおよび圧送ホ−ス２ｄを経由して冷却剤噴射手段２のパ イプ２ａに圧送され噴射ノズル２ｂからワ−クＷの全長にわたって噴射される。

【００１５】 冷却剤の廃液と切削屑はベ−ス２０の傾斜面２０ａに沿ってチップ受け１６に 回収され、冷却剤と切削屑はこのチップ受け１６にて分離される。そして、切削 屑と分離された冷却剤の廃液は冷却剤槽５ａに回収されて再び冷却剤として使用 される。 なお、冷却剤は一般の工作機械に使用される冷却油（ク−ラント）に限らず、 加工するワ−クの材質等に応じて、たとえば、冷却用のエア−等を使用してもよ い。 また、この実施例では冷却剤の噴射手段を、開閉扉の開閉方向に沿って取り付 けられたパイプと、このパイプから主軸側に固定されたワークに向けて突出して 設けられたノズルとからなるものとしたが、このような構造のものに限られるも のではない。 また、この実施例においては、開閉扉１の開閉を検知する検知装置３は機械式 の接点タイプのスイッチを使用したが、これに限られるものではなく、光電管等 を使用した電気式のものを用いてもよいことはいうまでもない。

【００１６】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、冷却剤を加工中の長尺のワ−クの全長に わたって噴射することができるので、従来の加工部分のみの冷却に比べて、加工 が長時間にわたってもワ−クが高温になることがなく、ワ−クに熱歪みを生じる 惧れがない。また、ワ−クの温度の上昇による加工中のワ−クの剛性の低下を低 く抑えることができるので精密な加工が可能になり、また加工精度の高い仕上げ 製品を得ることができる。

【００１７】 さらに、工具とワ−クの加工部分を冷却する従来の冷却装置と併用させれば、 冷却能力をより高くすることができ、特に、長尺のワ−クの高速加工が可能にな る。 また、さらに、開閉扉が閉じているときにのみ冷却剤を噴射するように構成し たから、冷却剤が開閉扉から外へ飛散することはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】冷却装置を取り付けた工作機械の開閉扉と、本
考案の冷却装置の概略の説明図である。

【図２】本考案の冷却装置を取り付けたＮＣ工作機械の
正面図である。

【図３】本考案の冷却装置を取り付けたＮＣ工作機械の
主要部の断面図である。

【符号の説明】

１ 開閉扉 ２ 冷却剤噴射装置 ３ 検知装置 ４ 制御装置 ５ 冷却剤供給装置 １０ 主軸台 １０ａチャック １２ 工具マガジン １３ 刃物台 １６ チップ受け １７ 本体 ２０ ベ−ス Ａ ＮＣ工作機械 Ｍ 駆動モ−タ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 主軸に取り付けられたワ−クを加工する
   工作機械の加工領域を覆うカバーにおいて、このカバー
   の一部を構成して開閉自在に設けられた開閉扉と、この
   開閉扉の加工領域側に主軸軸線に沿ってワ−ク全長にわ
   たって冷却剤を噴出させる複数の噴射ノズルを配設した
   管状の冷却剤噴射装置と、前記開閉扉の開閉動作位置を
   検知する検知装置と、この検知装置の信号により前記噴
   射ノズルに冷却剤を供給する冷却剤供給装置とからな
   り、前記開閉扉が閉のとき前記検知装置の信号を受けて
   前記噴射ノズルに冷却剤を供給し、ワ−ク全長に渡って
   冷却を行うようにしたことを特徴とする工作機械のワ−
   ク冷却装置。