JPH0740053U - 工作機械の主軸装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 主軸端面及び工具フランジ接触面に付着した
加工液や切屑の除去が可能で、更に、工具シャンクのフ
ランジ周面へ付着した切屑等の除去ができる工作機械の
主軸装置を提供すること。 【構成】 従来の主軸テーパシャンク嵌合部分へのエア
噴出流路の他に、主軸端面と主軸テーパ面との角部に斜
めにエアを噴出する主軸端面エア噴出流路を設け、ま
た、工具ホルダフランジ周面に対するエア噴出流路をハ
ウジング側に設けた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、主軸端面接触式工具用主軸装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、主軸端面接触式工具用主軸装置における工具ホルダと主軸端面との間に は隙間が形成されいる（規格による）ため、工具交換に際し、この部分に付着し た切粉などを除去するためエアブローによるクリーニングが行われているが、そ のクリーニングされる部分は、主軸内部を通って送り出されるエアにより工具装 着面（テーパ部）だけなされるに過ぎなかった。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上述のように、主軸テーパ部内からのエアブローだけでは、工具フランジ接触 面及び主軸端面に付着した切屑や加工液は完全に清掃しきれなかった。また、工 具シャンクのフランジ外周面に溜る切屑や加工液も同様に除去されなかった。

【０００４】 よって、本考案の目的は、主軸端面及び工具フランジ接触面が清掃でき、また 、工具シャンクのフランジ外周面に溜った切屑や加工液を完全に除去可能な工作 機械の主軸装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、上記課題を解決するため、従来の主軸端面エア噴出流路の他に、主 軸端面と主軸テーパ面との角部から斜め内方にエアを噴出する主軸端面エア噴出 流路を設けたもので、また、工具ホルダフランジ周面に対するエア噴出流路をハ ウジング側に設けたものであり、下記のように構成されている。

【０００６】 （１） 主軸の工具装着孔の後方から前方に向けた主軸端面エア噴出流路と、工 具装着孔内周縁部分に工具テーパシャンクの角に向けた斜めのエア噴出孔とを設 け、後方と斜めの２方向からエアを噴出するよう構成した工作機械の主軸装置。 （２） 工具ホルダフランジ周面に対するエア噴出流路をハウジング側に更に設 けてなる上記（１）記載の工作機械の主軸装置。

【０００７】

【作用】

本考案によれば、主軸端面と工具シャンクのフランジ接触面との間に向けたエ ア噴出孔よりのエアによる主軸端面と工具シャンクのフランジ接触面との間への 異物の侵入防止を図り、また、工具フランジ周面へもエアを吹き付けることによ り、この部分に付着していた切屑、加工液等を除去し、これらがＡＴＣ作動時に 主軸端面及び工具フランジ接触面にたれ落ちるようなことがないようにし、結局 、工具の装着精度を向上させ、ひいては加工精度を向上させる。

【０００８】

【実施例】

図１は、主軸ハウジング１に軸受３で回転可能に軸支された主軸５先端付近の 断面を示しており、主軸５には工具７のテーパシャンク７ａが嵌合するテーパ穴 ５ｂが形成されている。

【０００９】 本実施例における工具７は、そのテーパシャンク７ａの内部は空洞化されてお り、シャンク先端部７ｂの内面には、拡大傾斜した周斜面７ｃが形成され、また 、シャンク内面の中央部には、工具７中心軸線に沿って形成されているクーラン ト流通経路７ｄより延長突出している中空管７ｅが前記周斜面７ｃ付近まで設け られている。

【００１０】 また、工具７のテーパシャンク末端部に続いて形成されているフランジ接触面 ７ｆは主軸先端部の端面５ａ（以下主軸端面５ａと云う）と接触するよう構成さ れ、フランジ接触面７ｆに続いて工具フランジ周面７ｇとなっている。

【００１１】 前記したように、主軸５には工具７のテーパシャンク７ａが装着されるテーパ 穴５ｂが穿設され、テーパ穴５ｂの底には、チャック爪９が収容される環状穴部 11が形成され、チャック爪９の先端が工具７のテーパシャンク内周斜面７ｃと係 合し、主軸貫通孔13に前後進退自在に貫通された引張棒15により工具７をチャッ ク爪９を介して主軸テーパ穴５ｂに引き込み固定するよう構成されている。この 際、工具フランジ接触面７ｆは主軸端面５ａと接触状態となる。

【００１２】 引張棒15の軸心には工具７のクーラント流通通路７ｄと連通するクーラント流 通路17が形成されており、その先端は、前記チャック爪９の環状傾斜内周面９ａ と係止してこれを引き込む方向に引っ張るよう構成され、さらにその先端には、 工具中空管７ｅ外周と嵌合し、クーラント流通経路を形成するとともに、チャッ ク爪先端部９ｂを工具テーパシャンク内周斜面７ｃと係合させ、チャック爪９と ともに工具７を主軸５に引き込み固定するよう構成されたカム部15ａが取付けら れている。

【００１３】 なお、引張棒15は主軸貫通孔13内に設けられた皿バネ19により常に引っ張られ るよう付勢されており、工具交換に際し、適宜油圧装置により引張棒15を押し込 んで、工具を押すと共にチャック爪先端９ｂと工具テーパシャンク内周斜面７ｃ との係合を外すようにする。

【００１４】 ところで、工具の切削作用を行う部分には、加工中加工液などが供給されてい て、切屑が付着した状態にならないようにされている。 しかし、工具交換に際しては、引張棒15のクーラント流通路17よりのクーラン ト供給を停止すると共に、主軸貫通孔13、主軸貫通小孔部分13ａを通じてエアを 吹き込み、工具と主軸のテーパシャンク部分に加工液や切屑が侵入しないように しているが、工具のフランジ接触面７ｆや工具フランジ周面７ｇにはエアによる 清浄作用がおよび難く、これらの部分に加工液や切屑が付着した状態で工具交換 が行われた際、切屑や加工液が他の部品の嵌合部分などに落下したり、付着した 状態のまま再交換が行われて噛込みが生じ、悪影響を与える恐れがある。

【００１５】 そこで、本考案においては、主軸端面５ａとテーパ穴５ｂ面との交叉角部に斜 め方向に向かうエア吹出通路21を複数個配置し、工具７の主軸５よりの取外しに 際し、エアを噴出させて主軸端面５ａと工具フランジ接触面７ｆとの間に加工液 や切屑が付着することが無いようにしている。

【００１６】 このエア吹出通路21には、主軸ハウジング１に設けたエア通路23、環状溝25を 介してエア供給源よりエアが供給される。

【００１７】 また、同様に、工具フランジ周面７ｇにも加工液や切屑が付着した状態となっ ている恐れがあり、加工液や切屑が付着した状態で工具交換が行われた際、切屑 や加工液が他の部品の嵌合部分などに落下し、悪影響を与える事態が生じる。

【００１８】 この工具フランジ周面７ｇに付着した加工液や切屑を除去するために、主軸ハ ウジング１の先端部内面に、主軸端面５ａを覆うと共に主軸端面５ａとの間に空 隙27を形成するエア通路覆板29が設けられている。それゆえ、エア供給源よりエ ア通路31を介して空隙27先端エア吹出口27ａより排出されるエアにより、工具フ ランジ周面７ｇに付着した加工液や切屑が除去されることになる。なお、この場 合は、加工中にもエアを噴出させるようにしてもよい。

【００１９】 なお、図２は、図１におけるＩ-Ｉ線による主軸５とチャック爪９と引張棒15 部分の断面図、また図３は、図１におけるII−II線による断面図、である。

【００２０】 図４は、図１に示す工具７のテーパシャンク部分の異なる形状のものを用いた 場合の実施例を示す図１と同様の断面図で、同じ部品については同一の符号を用 いて説明する。

【００２１】 図４に示す工具７のテーパシャンクには、プルスタッド35が螺合固定されてお り、その中心部にはクーラント供給管37のクーラント供給孔17に続く流通通路が 形成されている。

【００２２】 クーラント供給管37の外周には引張棒15が嵌合されており、引張棒15の先端部 は、前記プルスタッド35を覆う円筒部39とされており、前記円筒部39には放射状 に穿設された穴41が設けられている。そして、前記穴41には球43が入れられてお り、前記円筒部39外周を覆ってその外側にはフランジ45を介して皿バネ19により 主軸穴側壁に押し付けられているボールチャック47が設けてあり、前記ボールチ ャック47は引張棒15先端と主軸５内面とに沿って摺動し、通常状態では、皿バネ 19により引っ張られている引張棒15の動きにより、穴41にある球43が工具先端の プルスタッド35とボールチャック47内周面とに係合し、工具７をテーパ穴５ｂに 引き込むようにしている。

【００２３】 工具７を主軸５より取り外す場合は、油圧装置などで引張棒15を皿バネ19に抗 して押すと、引張棒15先端の円筒部39が前進し、球43がボールチャック47の内周 面で拘束されない状態となり、プルスタッド35と球43との係合が解除された状態 となるとともに、引張棒15先端で工具７が押し出されるような状態となるので、 工具７の主軸５より抜き取りができることになる。

【００２４】 図４に示す実施例においては、工具シャンクのテーパ部に対するエア供給は、 図１に示す実施例の場合と同様、主軸端面５ａとテーパ穴５ｂ内周面との交叉部 に向かうエア吹出通路21を複数個配置してあるが、工具７の主軸５よりの取外し に際し、テーパシャンク部を清掃するエアは、主軸ハウジング１に設けたエア通 路23を介して、主軸ハウジング１の工具テーパシャンク受入テーパ部分に向かう エア通路49をエア吹出通路21に対して設けたと同様に環状溝25を介して設け、エ ア通路49よりエアを噴出させてテーパシャンク部分の清掃を行うと共に、エア吹 出通路21を介してエアを噴出させ、主軸端面５ａと工具フランジ接触面７ｆとの 間に加工液や切屑が付着することが無いようにしている。

【００２５】 また、図１に示す実施例と同様、工具フランジ周面７ｇ表面に付着した加工液 や切屑を除去するために、主軸ハウジング１の先端部内面に、主軸先端端面を覆 うと共に主軸先端部５ａ外周面との間に空隙27を形成するエア通路覆板29が設け られている。それゆえ、エア供給源よりエア通路31を介して空隙27先端のエア吹 出口27ａより排出されるエアにより、工具フランジ周面７ｇに付着した加工液や 切屑が除去されることになる。

【００２６】 なお、図５は図４のＩ-Ｉ線による断面図、また図６は図４におけるII−II線 による断面図、である。

【００２７】

【考案の効果】

本考案によれば、主軸のテーパ穴部端面角部に斜めにエア通路を設けたので、 主軸端面および工具ホルダのフランジ周面を確実にクリーニングでき、工具交換 作動時の切屑等の噛み込みを防止できるので、工具装着精度が向上し、更に加工 精度が向上する。

【００２８】 また、主軸のテーパ穴部端面角部に斜めにエア通路を設けたことにより、主軸 端面にエア通路を設けた場合よりも、工具フランジ接触面と主軸端面との接触面 積の減少を少なくできるので、接触抵抗応力の減少を図ることができ、主軸の高 速回転に伴うテーパ穴拡大による工具の変位を減少できる。

【００２９】 さらに、工具フランジ周面に対する清掃エア通路を設けたので、加工中、停止 中、常にフランジ部分のクリーニングを行わせることができ、工具交換時におい て切屑や加工液が他の嵌合部分に落下して、嵌合に不正確さが生ずるのを防止で きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による実施例を示す断面図である。

【図２】図１におけるＩ-Ｉ線による主軸とチャック爪
と引張棒部分の断面図である。である。

【図３】図１におけるII−II線による断面図である。

【図４】本考案による他の実施例を示す断面図である。

【図５】図４におけるＩ-Ｉ線による断面図である。

【図６】図４におけるII−II線による断面図である。

【符号の説明】

１ 主軸ハウジング ３ 軸受 ５ 主軸 ５ａ 主軸端面 ７ 工具 ７ａ テーパシャンク ７ｆ フランジ接触面 ７ｇ 工具フランジ周面 ９ チャック爪 11 環状穴部 13 主軸貫通孔 15 引張棒 17 クーラント流通路 19 皿バネ 21 エア吹出通路 23 エア通路 25 環状溝 27 空隙 27ａ エア吹出口 29 覆板 31 エア通路 35 プルスタッド 37 クーラント供給管 39 円筒部 41 穴 43 球 45 フランジ 47 ボールチャック 49 エア通路

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 主軸の工具装着孔の後方から前方に向け
   た主軸端面エア噴出流路と、工具装着孔内周縁部分に工
   具テーパシャンクの角に向けた斜めのエア噴出孔とを設
   け、後方と斜めの２方向からエアを噴出するよう構成し
   たしたことを特徴とする工作機械の主軸装置。
2. 【請求項２】 工具ホルダフランジ周面に対するエア噴
   出流路をハウジング側に更に設けた請求項１記載の工作
   機械の主軸装置。