JPH0743367U - 工作機械の切粉吸引除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ドリルなどの刃具を案内部材で案内して加工
するさいに生成される切粉を空気の流れで特定の場所へ
連続的に除去することを可能となす工作機械の切粉吸引
除去装置を提供することを目的とする。 【構成】 主軸４に装着したドリルなどの刃具１１をワ
ークｗに向かう途中で支持し且つその軸方向へ変位自在
に案内するための筒形案内部１３が刃具の一定長さ周囲
を包囲するための空間を備え、且つ該内の空気を吸引す
るための空気吸引管１６を接続させた遮蔽空間室１４に
形成し、、一方刃具の軸内には通気孔１１ａ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上記遮蔽
空間室の上方に位置する主軸側で大気接触面へ開口させ
た構成となす。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、刃具位置を安定させるための案内手段を用いた加工で生成される切 粉を空気の流れを利用して特定箇所へ排除することのできる工作機械の切粉吸引 除去装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

工作機械による加工において刃具で生成される切粉をその生成後、直ちに空気 の流れにより連続的に他所へ除去するものとした切粉吸引除去装置は存在してい る（実開平２−１０４９１５号公報及び実開平３−１１７５１８号公報参照）。

【０００３】 この装置は切粉の散乱による作業環境の悪化を防止したり、切粉の掃除のため の手間の軽減するほか、切粉の熱によるワークの歪に起因した加工精度の低下を 阻止することなどを可能となすものである。

【０００４】 一方、工作機械において主軸に装着されたドリルなどの刃具が長いとワークの 位置が一定位置に定まり難く正確な加工を施すことができないのであり、このた め従来では図４に示すように刃具１１の位置を安定させるべく刃具周面を主軸ヘ ッド或いはワーク固定台に固定された筒形案内部材１３Ｂを介して刃具軸方向へ の摺動変位自在かつ同軸廻りへの回転変位自在に案内するようになされている。 このさい、２は主軸支持部材、３ａ及び３ｂは軸受、４は主軸、７は刃具ホルダ 、１０は固定ネジ、１２はチャンク、１３′は案内部材用の支持部材、ｗはワー クである。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

上記したドリルなどの刃具を案内するための案内部材を使用した加工では案内 部材が存在すること及び、ドリルなどの刃具がワークを比較的深く穿孔するもの となるため、従来の切粉吸引除去装置を使用して切粉を除去することができない のである。

【０００６】 本考案は斯かる実情に鑑みて、ドリルなどの案内部材を使用した加工で生成さ れる切粉を空気の流れにより他所へ連続的に除去できるものとした工作機械の切 粉吸引除去装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び作用】

上記目的を達成するため本考案においては、主軸に装着したドリルなどの刃具 をワークに向かう途中で支持し且つその軸方向へ変位自在に案内するための筒形 案内部が刃具の一定長さ周囲を包囲するための空間を備え、且つ該内の空気を吸 引するための空気吸引管を接続させた遮蔽空間室に形成し、、一方刃具の軸内に 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上記遮蔽空間 室の上方に位置する主軸側で大気接触面へ開口させた構成となす。

【０００８】 加工中においては案内部の先端はワークの処理面に近接され、遮蔽空間室はそ の内方の空気を空気吸引管により吸引され負圧となる。この負圧は刃具の溝を通 じてその先端に及ぶものとなり、これに関連して刃具の通気孔を通じて大気が吸 引され、刃具先端の通気孔の開口から勢いよく流入する。この空気の流れは切刃 で生成された切粉を直ちにかつ連続して刃具の溝に沿って円滑に移動させ、遮蔽 空間室内に導いた後、空気吸引管を通じて他所へ除去するものとなる。

【０００９】 本考案は次のように変形して実施することもできるのであって、即ちワークに 対して同体的に相対移動される複数の主軸の各々に装着したドリルなどの刃具を ワークに向かう途中で支持し且つその軸方向へ摺動変位自在に案内するための筒 形案内部材が、刃具の一定長さ周囲を包囲するための共通の空間を備え、且つ該 内の空気を吸引するための空気吸引管を接続させた遮蔽空間室に形成し、一方各 刃具の軸内には通気孔を穿設し、その一端は刃具の先端に開口させると共に、他 端は上記遮蔽空間室よりも上方に位置する主軸側で大気接触面へ開口させた構成 となす。

【００１０】 これによれば、複数の主軸に装着されたドリルなどの刃具でワークを加工する 場合も、切粉は比較的に簡易な構造により、先の考案におけると同様に空気の流 れで他所へ除去されるものとなる。

【００１１】

【実施例】

図１は本考案に係る工作機械の加工ヘッドの周辺を示す断面視説明図であり、 以下この図を参照しつつ第一実施例を説明する。

【００１２】 図において、１は工作機械の加工ヘッドであり、主軸支持部材２には軸受３ａ 、３ｂなどを介して主軸４を回転駆動可能に支持させてある。このさい、主軸４ は加工ヘッド１の移動と同体的に主軸４の軸方向へ移動されるものとなす。５は シールリングパッキン、６はスペーサリングである。

【００１３】 主軸４は、先端に大径部４ａを形成すると共にその中心箇所に刃具ホルダ７の 嵌挿される挿入穴８を設け、この挿入穴８の周壁部で最奥部となる位置に大気側 と挿入穴８内とを連通させるための開口９を設け、同周壁部の先端寄りの二箇所 には刃具ホルダ７を締結するための固定ネジ１０の螺合されるネジ孔を設けたも のとなしてある。

【００１４】 刃具ホルダ７は挿入穴８に挿入されるシャンク７ａと、ドリルなどの刃具１１ を把握させるためのチャック１２を具備したものとなしてある。そしてシャンク ７ａは、先端に主軸４の先端面と当接される鍔部ｋを設けると共に、周面部に前 記固定ネジ１０の先端と係合される主軸方向の溝ｍを設けるほか刃具１１の基端 部の挿入される刃具挿入穴ｇを設け、さらに刃具挿入穴ｇに連続して同穴よりも 小径の空気通路ｐを設け、この通路ｐの先端をシャンク７ａの背後の空間ｓに開 口させたものとなしてある。

【００１５】 ドリルなどの刃具１１は軸方向箇所に通気孔１１ａを設け、その一端を刃具先 端に開口させ、他端を刃具１１の基端で前記空気通路ｐと連通される位置に開口 させたものとなしてある。なお、本実施例で示すように刃具１１がドリルである ときは、通気孔１１ａはドリルの螺旋形状に沿わせた二つの孔となすのがよい。

【００１６】 一方、１２はワークｗの図示しない固定台の近傍に設けた切粉吸引用の刃具案 内手段であって、刃具１１を案内するために支持部材１３′に固定された筒形案 内部１３と、この案内部１３の上方に設けた遮蔽空間室１４とを具備している。

【００１７】 ここに筒形案内部１３はドリルなどの刃具１１の周面をその軸方向への摺動変 位自在かつ同軸廻りへの回転変位自在に案内するための案内用透孔１３ａを設け たものとなしてある。このさい必要であれば案内部１２の先端面に適当断面積と なされた半径方向の切欠１３ｂを設け、大気側と案内用透孔１３ａ内を連通させ る。切欠１３ｂは筒形案内部１３の周壁に設けられた透孔で置き換えてもよい。

【００１８】 遮蔽空間室１４は筒形案内部１３の上方の刃具１１の周囲を包囲したものとな すと共にこのように包囲された空間の周壁１４ａに開口ｐ１を設け、この開口ｐ １にジョイント１５を介して遮蔽空間１４内方の空気を吸引するための空気吸引 管１６を接続したものとなしてある。

【００１９】 上記の如く構成した本実施例装置の使用例及びその作動を説明する。 ワークを図示しない固定台に固定して筒形案内部１３の先端面をワークｗ表面 に当接させると共に、空気吸引管１６を通じて遮蔽空間室１４内の空気を別途に 用意した空気吸引装置により吸引させる。この後、ワークｗから離れた位置に退 避した状態の加工ヘッド１の主軸３を回転させると共に、加工ヘッド１を移動さ せることにより、刃具１１先端を案内用透孔１３ａに案内させた状態でワークへ 近接させる。

【００２０】 加工ヘッド１の移動量が一定値に達したとき、刃具１１はワークｗを切削し始 め切粉を生成する。一方、空気吸引管１６からは空気が吸引されているため、大 気は主軸４の開口９から空気通路ｐ、通気孔１１ａ、刃具１１の溝を通じて案内 用透孔１３ａ内を遮蔽空間室１４内へ向けて勢いよく流入する状態となる。この ため切粉はこの空気の流れに乗って遮蔽空間室１４内に達し、続いて空気吸引管 １６を通じて他所へ除去される。

【００２１】 加工ヘッド１の移動量が増大すると、刃具１１がワークｗを深く穿孔する状態 となるが、このようになっても刃具１１の先端から流入する空気の流れは切刃で 生成される切粉を直ちに連続して運び去るのであり、このためたとえアルミ材な どのように切粉の排除が困難なワークであっても、切粉は円滑にワークｗから排 除されるものとなる。

【００２２】 しかし加工条件によっては刃具１１の通気孔１１ａから流入する空気が不足す る場合が生じることがあるが、このような場合は切欠１３ｂが設けられることに より、この切欠１３ｂから流入する大気が不足する空気の量を補って必要な空気 の流れを生じさせ、切粉の円滑な排除を確保するのである。

【００２３】 本考案において、通気孔１１ａ内を大気が通過することは刃具１１の温度上昇 を阻止して加工精度を向上させるものとなり、また切粉が生成後直ちにワークｗ から排除されることは、温度の高い切粉の熱でワークｗが歪むのを防止して加工 精度を向上させると共に切粉でワークｗの加工面を損傷することを防止して加工 の品質を向上させるものとなる。

【００２４】 次に図２は本考案の第二実施例に係る工作機械の加工ヘッドの周辺を示す断面 視説明図、図３は同実施例の加工ヘッドの周辺を切粉吸引用の刃具案内手段の下 方から見た図であり、以下これらの図を参照しつつ第二実施例を説明する。

【００２５】 加工ヘッド１は多軸形となされており、各主軸４に関連する構成は先の実施例 と同様なものとなしてある。

【００２６】 切粉吸引用の刃具案内手段１２は複数の主軸４の各々に装着されたドリルなど の刃具１１の周面を案内するための筒形案内部材１３Ａと、これらの案内部材１ ３Ａに関連して設けられた遮蔽空間室１４とを具備したものとなしてある。

【００２７】 このさい各筒形案内部材１３Ａは円筒部１３Ａ１と鍔部１３Ａ２を具備したも のとなすと共に、鍔部１３Ａ２を介して遮蔽空間１４室の周壁１４ａにボルト固 定してある。円筒部１３Ａ１の案内用透孔１３ａは刃具１１をその軸方向への摺 動変位自在かつ同軸廻りへの回転変位自在に挿通されるものとなし、また円筒部 １３Ａ１の先側部分は刃具の主たる案内部１３となしてある。そして、この案内 部１３の上方となる円筒部周壁にはその一部を切除して形成された開口ｍが設け てある。

【００２８】 遮蔽空間室１４は各筒形案内部材１３Ａの開口ｍの全てをボックス形の周壁１ ４ａで包囲したものとなし且つ内方の空気を吸引するための空気吸引管を接続す るための接続口ｐ２を設けたものとなしてある。本実施例では接続口ｐ２が一つ であるので、前記開口ｍは全てこの接続口ｐ２へ向けてある。なお接続口ｐ２は 複数設けることもできるのであり、この場合には各開口ｍの向きは適当に決定さ れる。

【００２９】 ワーク固定台１７はワークｗの位置される凹み１７ａを有すると共にワークｗ を締結するための締結ボルト１８を装着したものとなしてあり、上面には遮蔽空 間室１４の張出部位１４Ａを介して切粉吸引用の刃具案内手段１２をボルト固定 してある。

【００３０】 上記した構成の本実施例装置により加工するさいは、加工ヘッド１を移動させ て複数の主軸４を同体的にワークｗへ向けて移動させ、複数の案内部材１３Ａに 同時に刃具１１を案内させるようになし、また遮蔽空間室１４内の空気を接続口 ｐ２から空気吸引管を通じて吸引させる。

【００３１】 ワークｗの加工中に各刃具１１で生成された切粉は主軸４の開口９から空気通 路ｐ、通気孔１１ａ、案内用透孔１３ａ及び開口ｍを経て遮蔽空間室１４内に流 入する大気の流れにより遮蔽空間室１４内に導かれ、続いて空気吸引管を通じて 他所へ除去される。

【００３２】 このような切粉の除去作用は、切粉が複数の開口ｍを通じて一つの遮蔽空間室 １４内に集められることを除いて、先の実施例の場合と実質的に同一のものとな る。

【００３３】 本実施例において、複数の開口ｍを包囲した構成の遮蔽空間室１４となしたこ とは各案内部材１３Ａ毎にそれを設ける場合に較べて構造が簡易となり、また遮 蔽空間室１４の周壁１４ａと案内部材１３Ａとを独立させたことは案内部材１３ Ａの材質を遮蔽空間室１４の周壁１４ａと異なる材質となすことを容易となすほ か消耗した案内部材１３Ａの交換を容易となす。

【００３４】 上記した各実施例において加工ヘッド１を移動させる代わりに、ワークｗを固 定台と共に移動させてもよいのであり、また切粉吸引用の刃具案内手段１２を加 工ヘッド１と同体に固定し、刃具の長さ方向特定位置を案内させるものとなして もよい。

【００３５】

【考案の効果】

以上の如く構成した本考案によれば、刃具の案内部材を使用した加工において も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ワークから排除し 特定の場所へ集めることを可能となすものである。

【００３６】 また本考案によれば切刃の先端から空気が流入されるためワークを深く穿孔す る場合にも切粉が円滑に排除されるものとなって、特にアルミ材などのような切 粉の詰まり易いワークの加工に対し効果的に寄与するものであり、また通気孔を 流れる大気が加工中の刃具の温度上昇を阻止して加工精度を向上させるものとな り、さらには切粉がワークから直ちに排除されることが切粉の熱によるワークの 歪を防止して加工精度を向上させるると共にワークの加工面の損傷をも防止する ものとなる。

【００３７】 請求項２に記載のものによれば、加工ヘッドに複数の主軸を設けたものにおい ても、簡易な手段でもって、請求項１記載のものに準じて切粉を処理し得るもの となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第一実施例に係る工作機械の加工ヘッ
ドの周辺を示す断面視説明図である。

【図２】本考案の第二実施例に係る工作機械の加工ヘッ
ドの周辺を示す断面視説明図である。

【図３】、同実施例の加工ヘッドの周辺を切粉吸引用の
刃具案内手段の下方から見た図である。

【図４】従来例を示す図である。

【符号の説明】

４ 主軸 １１ 刃具 １１ａ 通気孔 １２ 切粉吸引用刃具案内手段 １３ 案内部 １３Ａ 案内部材 １４ 遮蔽空間室 １６ 空気吸引管 ｍ 開口 ｗ ワーク

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 主軸に装着したドリルなどの刃具をワー
   クに向かう途中で支持し且つその軸方向へ変位自在に案
   内するための筒形案内部が刃具の一定長さ周囲を包囲す
   るための空間を備え、且つ該内の空気を吸引するための
   空気吸引管を接続させた遮蔽空間室に形成し、、一方刃
   具の軸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上記遮蔽空間室の上方に位置する
   主軸側で大気接触面へ開口させた構成を特徴とする工作
   機械の切粉吸引除去装置。
2. 【請求項２】 ワークに対して同体的に相対移動される
   複数の主軸の各々に装着したドリルなどの刃具をワーク
   に向かう途中で支持し且つその軸方向へ摺動変位自在に
   案内するための筒形案内部材が、刃具の一定長さ周囲を
   包囲するための共通の空間を備え、且つ該内の空気を吸
   引するための空気吸引管を接続させた遮蔽空間室に形成
   し、一方各刃具の軸内には通気孔を穿設し、その一端は
   刃具の先端に開口させると共に、他端は上記遮蔽空間室
   よりも上方に位置する主軸側で大気接触面へ開口させた
   構成を特徴とする工作機械の切粉吸引除去装置。