JPH07314280A - 工作機械の鋼材切屑排出システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】連続した長い切屑を円滑に工作機械の外に排出
する。 【構成】シリンダ５７に油圧を導入してノズル移動台５
５は案内ロッド５０に沿って移動させる。継手管７１の
前端部の球面７４が供給口２３に接し、クーランの漏れ
を防ぐ。クーラントが供給されると、管継手７６、クー
ラント路７５、挿入孔７０、クーラント路２２、２６と
加圧されたクーラントが供給される。クーラントは１個
の噴射口２４、５個の噴射口２７及び１個の噴射口２９
から高速で噴出される。工作物Ｗが加工されて連続した
長い切屑が発生しても円筒体１８及びベースプレート１
６の開口２１から角度を変えて排出される。排出された
切屑は樋に入り、樋９０に沿って排出される。排出され
た切屑はチップクラッシャーにより細断される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工作機械の鋼材切屑排
出システムに関する。更に詳しくは、鋼材を切削すると
き排出される連続した長い切屑を誘導し、円滑にチップ
クラッシャーへ排出するための工作機械の鋼材切屑排出
システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】鋼材などの粘りのある材質の切削加工の
場合、連続した切屑が切断されることなく排出される。
この切屑の排出が円滑でないと、切屑の詰まりを発生さ
せて工作物を損傷させたり、工具を損傷させることがあ
る。

【０００３】このため工具の刃先で切屑を切断するよう
に、突起、溝などで形成したチップブレーカーを設ける
方法が採用されている。チップブレーカは最適な加工条
件と最適な形状を選択すると、有効に切屑を連続的に切
断、正確には折断する。しかしながら、このチップブレ
ーカーによる方法には限界があり、仕上げ加工のような
切込み量が少ないときは切屑は切断され難い。

【０００４】このような切屑は、クーラントで流して排
出する方法が主であるが、鋼材のボーリング加工の切屑
のように工作物内部の孔を加工するときに出る長く、繋
がっている切屑は流れにくく詰まることがある。このよ
うなとき、オペレータは工作機械を停止させて手動で排
除することが多く、工作機械の稼働率低下の大きな要因
となっていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、以上のよ
うな技術背景で発明されたもりであり、次の目的を達成
する。

【０００６】この発明の目的は、連続した長い切屑を円
滑に工作機械の外に排出する工作機械の鋼材切屑排出シ
ステムを提供することにある。

【０００７】この発明の更に他の目的は、工作機械の稼
働率を向上させた工作機械の鋼材切屑排出システムを提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を達
成するために、次のような手段を採る。

【０００９】すなわちこの発明は、工作機械の切屑排出
装置であって、工作物を固定し移動するためのテーブル
と、前記工作物を前記テーブ上で固定するための工作物
固定治具と、前記工作物固定治具内で前記工作物を加工
中に発生する切屑に向けて高速でクーラントを噴射する
ための噴射口と、前記工作機械の固定側に配置され、前
記クーラントで噴射された切屑を受け入れ、かつ前記工
作機械の外に排出するための樋とからなる工作機械の鋼
材切屑排出システムである。

【００１０】前記クーラントを供給するために前記工作
物固定治具のクーラント供給口に接離可能に前記工作機
械に配置された継手管とからなることを特徴とする工作
機械の鋼材切屑排出システムである。

【００１１】前記噴射口は垂直方向に多段に配置されて
いることを特徴とする工作機械の鋼材切屑排出システム
である。

【００１２】

【作用】テーブル上の工作物固定治具に工作物を固定し
加工位置に移動させる。工作物加工中に発生する切屑に
向けて、工作物固定治具の噴射口から高速でクーラント
を噴射させる。クーラントで吹き飛ばされた切屑は、工
作機械の固定側に配置された樋に誘導されて受け入れら
れ工作機械の外に排出され処理される。

【００１３】クーラントの供給は工作物固定治具に接離
可能に工作機械に配置された管継手から供給される。噴
射口は垂直方向に多段に配置されているので、切屑は有
効に樋に誘導されて排出される。

【００１４】

【実施例】この発明の実施例を図面を参照しながら以下
に説明する。図１はボーリング専用機１の正面図、図２
は図１の平面図である。機械の最下部にあって床面に据
え付けられて機械を固定するベース２の上のベッドに
は、サドル３が案内面（図示せず）上で移動自在に搭載
されている。サドル３はＸ軸線方向にＸ軸サーボモータ
４によりボールネジ、ナット機構を介して送り駆動及び
制御される。

【００１５】ベース２には更に断面が角状のコラム５が
垂直に固定されている。コラム５の前面の案内面６には
主軸頭７が上下動自在に設けられている。主軸頭７内に
は工具を回転させる２本の主軸が平行に垂直方向に配置
されている。一方の主軸端８ａには第１工程用の中ぐり
工具１０ａが工具チャック９ａにより取り付けられる。
他方の主軸端８ｂには第２工程用の中ぐり工具１０ｂが
工具チャック９ｂにより取り付けられる。

【００１６】第１工程用の中ぐり工具１０ａは、本実施
例では工作物の孔の入口の部分の加工を行い、第２工程
用の中ぐり工具１０ｂは工作物の孔の奥の部分の加工を
行なう。第１工程の工作物Ｗの孔の入口の部分の加工及
び第２工程の奥の部分の加工は、サドル３を移動させて
行う。主軸頭７は垂直、すなわちＺ軸線方向にＺ軸サー
ボモータ１１により、ボールネジ、ナット機構を介して
送り駆動及び制御される。

【００１７】図３に示すように、サドル３上にはテーブ
ル１２が搭載されている。テーブル１２は、この上部に
パレット１３をクランプするために上端が円錐で下部が
円柱状の形状を有していて、内部にクランプ機構を有し
ている。パレット１３の上部には工作物固定治具１５が
搭載されている。工作物固定治具１５のベースプレート
１６は、パレット１３の上面にボルト（図示せず）で固
定されている。

【００１８】ベースプレート１６の上面１７には円筒体
１８がボルトで固定されている。円筒体１８は工作物Ｗ
を固定するためにその形状に合致させるように作られた
ものである。円筒体１８の中心には円孔１９が形成さ
れ、円筒体１８の下部でこの円孔１９に連続して断面が
長方形の開口２０が形成されている。ベースプレート１
６にも開口２１が形成され、開口２０と連通している。
開口２０と開口２１とは切屑をクーラントにより外部に
排出するためのものである。

【００１９】ベースプレート１６には３本のクーラント
路２２がベースプレート１６の肉厚の中心に平行に配置
されている。３本のクーラント路２２の一端の３個の供
給口２３はそれぞれテーパに形成されている（図４参
照）。３本のクーラント路２２のうちの真中の１本の他
端にはクーラントを噴出させるための１個の噴射口２４
が形成されている。一方、３本のクーラント路２２の上
端は円筒体１８のクーラント路２６に通じていて、ここ
で合流する。

【００２０】クーラント路２６には５個の噴射口２７が
開口され、噴射口２７は円孔１９に向けて互いに平行
に、かつ水平に向けて配置されている。５個の噴射口２
７の中心位置には、下端がクーラント路２６に連通する
１本のクーラント路２８が垂直方向に配置されている。
クーラント路２８の上端は噴射口２９に連通されてい
る。噴射口２９の中心軸線は水平と角度θを成してい
る。

【００２１】３種類の噴射口の働きを述べると、噴射口
２９は切屑を下へ押し出す作用、噴射口２７は開口２
０，２１側（水平側）に切屑の向きを変える作用、噴射
口２４は開口２１の底面２１ａに沿った流れを形成し、
切屑を円滑に機外に排出する作用を行なう。

【００２２】クーラント供給機構４５ 前記した工作物固定治具１５にクーラントを供給口２３
から供給するためのクーラント供給機構４５を以下説明
する。図３、図５に示すようにテーブル１２の横のサド
ル３の上面には、固定フランジ４６の下端がボルトで固
定され設けられている。固定フランジ４６の上端にはプ
レート４７の下端がボルトで固定されている。プレート
４７の略中心部にはプレート４８がボルト４９により固
定されている。プレート４７には２本の案内ロッド５０
が平行に配置され、この一端には小径部５１及びネジ５
２が形成されている。

【００２３】案内ロッド５０の小径部５１は、プレート
４７の挿入孔５３に挿入され、そのネジ５２にはナット
５４がねじ込まれているので、案内ロッド５０はプレー
ト４７に固定される。案内ロッド５０には滑り軸受５６
を介してノズル移動台５５が前後移動自在に設けてあ
る。ノズル移動台５５の下部にはシリンダ５７が一体に
固定されている。シリンダ５７内にはピストン５８が移
動自在に挿入され、ピストン５８のピストンロッド５９
の一端はプレート４８にボルト６０で固定されている。

【００２４】シリンダ５７には油圧が管継手６１，６２
から供給され、シリンダ５７に供給される。シリンダ５
７への油圧の供給により、ノズル移動台５５は案内ロッ
ド５０に沿って移動される。ノズル移動台５５の上部の
挿入孔７０には継手管７１が挿入されている。継手管７
１の外周はビス７２で僅かに前後に移動できるように規
制され、その後端面は挿入孔７０に挿入されたコイルス
プリング７２の一端に接している。コイルスプリング７
２の他端は挿入孔７０の後端７３に接しているので、継
手管７１は常時コイルスプリング７２により前方に付勢
されていることになる。

【００２５】継手管７１の前端部は球面７４に形成され
ている。球面７４の外周面はテーパである供給口２３に
接してクーランの漏れを防ぐ。挿入孔７０の後端はクー
ラント路７５に連通されている。クーラント路７５の一
端には管継手７６がねじ込まれており、管継手７６はサ
ドル３上に固定された流体ターミナル７７のネジ穴７８
に柔軟なホース７９を介して接続されている。

【００２６】工作物クランプ８０ 図７は工作物Ｗを円筒体１８にクランプするための工作
物クランプ８０を示す一部断面図である。工作物Ｗは、
締金８１の先端で円筒体１８の上部に押圧されて固定さ
れる。締金８１のクランプは、ベースプレート１６上に
固定されたナット８３にねじ込まれたボルト８２を回す
ことによりクランプされる。

【００２７】図８は切屑を案内するための樋９０の平面
図であり、図９は図８の正面図である。樋９０はサドル
３の移動方向と平行で、かつベース２の横に固定されて
いる。樋９０は板金製であり、断面が４角形をしたもの
である。樋９０の左端は下方に開口９１を有している。
樋９０の最右端は密閉されており、この最右端にはクー
ラントの噴射口９２が配置されている。

【００２８】樋９０の右端側の側面は、断面が長方形の
クーラント導入部９３が突出して形成されている。クー
ラント導入部９３の端部は開口９４を有している。工作
物Ｗを加工するとき、樋９０の開口９４は、円筒体１８
の開口２１と連通されクーラントと共に切屑を樋９０側
に排出する。排出された切屑はチップクラッシャー９５
（図１、図２参照）で細断される。

【００２９】図６は、クーラント供給機構４５を作動さ
せる油圧回路を示す。シリンダ５７への油圧の供給は電
磁切換弁８６を介して行う。電磁切換弁８６を切り換え
て継手管７１を前方に押し出して供給口２３と連結す
る。この後、クーラントを切換弁８５を切り換えてクー
ラントの供給を開始する。

【００３０】作動 パレット１３上の円筒体１８に工作物Ｗをボルト８２を
回して締金８１によりクランプする。工作物Ｗを搭載し
たパレット１３をパレットチェンジャー（図示せず）に
より、サドル３上のテーブル１２に新旧入れ替える。Ｘ
軸サーボモータ４を駆動させてサドル３を第１工程の加
工位置に位置決めする。次に電磁切換弁８６を作動させ
てシリンダ５７に油圧を導入すると、ノズル移動台５５
は案内ロッド５０に沿って移動する。

【００３１】継手管７１の前端部は球面７４に形成され
ているので、球面７４の外周面はテーパである供給口２
３に接し、クーランの漏れを防ぐ。電磁弁８５を開くと
加圧されたクーラントが、流体ターミナル７７、管継手
７６、クーラント路７５、挿入孔７０、クーラント路２
２、２６を介して供給される。クーラントは１個の噴射
口２４、５個の噴射口２７及び１個の噴射口２９から高
速で噴出される。

【００３２】この状態で工具１０ａで工作物Ｗが加工さ
れて連続した長い切屑が発生しても、高速で噴射するク
ーラントに導かれて、円筒体１８の円孔１９を通って開
口２０及びベースプレート１６の開口２１から角度を変
えて排出される。更に、排出された切屑は樋９０の開口
９４に入り、更に噴射口９２からのクーラントにより曲
げられ樋９０に沿って開口９１から排出される。排出さ
れた切屑はチップクラッシャー９５により細断される。

【００３３】工具１０ａによる第１工程の加工が終了す
ると、サドル３を駆動して工作物Ｗを移動させて工具１
０ｂにより第２工程の加工が開始される。 ［その他の実施例］前記実施例のクーラント供給機構４
５はサドル３上に搭載したが、前記実施例からも理解さ
れるように前記クーラント供給機構４５はベース２上に
搭載しても良い。また前記樋９０はベース２に固定した
が、サドル３上に搭載して前記システムを構成しても良
い。

【００３４】

【発明の効果】以上詳記したように、本発明は連続した
長い切屑でも円滑に工作機械の外に誘導できるので、切
屑が詰まるトラブルで工作機械を停止させる必要がなく
なるので稼働率が向上する、工作物を切屑で傷付けない
などの効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、ボーリング専用機の正面図である。

【図２】図２は、図１の平面図である。

【図３】図３は、工作物固定治具及びクーラント供給機
構の断面図である。

【図４】図４は、クーラント供給のための継手管部分の
断面図である。

【図５】図５は、クーラント供給機構の正面図である。

【図６】図６は、クーラント供給機構を駆動するための
油圧回路である。

【図７】図７は、工作物クランプ機構の一部断面図であ
る。

【図８】図８は、樋の平面図である。

【図９】図９は、図８の正面図である。

【符号の説明】

１…ボーリング専用機 ２…ベース ３…サドル １２…テーブル １５…工作物固定治具 １８…円筒体 ４５…クーラント供給機構 ９０…樋

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】工作機械の切屑排出装置であって、 工作物を固定し移動するためのテーブルと、 前記工作物を前記テーブ上で固定するための工作物固定
   治具と、 前記工作物固定治具内で前記工作物を加工中に発生する
   切屑に向けて高速でクーラントを噴射するための噴射口
   と、 前記工作機械の固定側に配置され、前記クーラントで噴
   射された切屑を受け入れ、かつ前記工作機械の外に排出
   するための樋とからなる工作機械の鋼材切屑排出システ
   ム。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記クーラントを供給するために前記工作物固定治具の
   クーラント供給口に接離可能に前記工作機械に配置され
   た継手管とからなることを特徴とする工作機械の鋼材切
   屑排出システム。
3. 【請求項３】請求項１において、 前記噴射口は垂直方向に多段に配置されていることを特
   徴とする工作機械の鋼材切屑排出システム。