JPS6149066B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は切削工作機械の切削時に発生する連続
した切屑を引き込みながら寸断処理を行う連続し
た切屑の処理装置に関する。

一般に旋盤加工等における切屑の処理は切削条
件に応じてチツプブレーカの溝幅を選択して用い
ることにより切屑を生成過程で適当な長さに分断
する方法が採られている。この方法は経済的であ
るが、被削材の種類（例えばステンレス鋼など）
や切削条件（例えば仕上削りなど）等に制約があ
るため分断されずに細長く伸びる切屑、即ち連続
した切屑が発生することは避けられなかつた。そ
こで、このような連続した切屑を処理するために
は、例えば第１図に示す巻取による処理装置０２
や第２図に示す切断による処理装置０４や第３図
に示す溶断による処理装置０８や実願昭51−
29138号（実開昭52−121785号）に記載されたも
の等が用いられていた。第１図に示す巻取による
処理装置０２は切屑０１を回転するドラム０３に
巻取るものであるが、最初に切刃先から切り出さ
れる切屑０１の先端をドラム０３に巻き付かせる
ことが困難であり、また連続した切屑０１が途中
で切断した場合には再び切屑０１をドラム０３に
巻き付かせることは一層困難であつた。さらにド
ラム０３に巻取られた切屑０１は再処理する必要
があり、手間がかかり不都合であつた。次に切断
による処理装置０４は第２図に示すように切屑０
１を誘導する円筒状の切屑案内具０７とモーター
によつて回転する数枚の切刃０６で主要部が構成
されている。切屑案内具０７の入口は切屑０１を
取り込むように切削部に配置され、切屑案内具０
７の出口には開口端面に沿つて回転する数枚の切
刃０６が設けられており、切屑案内具０７を通り
開口端面から出てくる連続した切屑０１は回転す
る切刃０６と出口端面で一定間隔に切断される。
しかしこの場合、切刃０６と切屑案内具０７の出
口端面の間に隙間を生ずると切屑０１の切断は困
難となり、また切刃０６と切屑案内具０７の出口
端面との間を隙間なく保つことも非常に困難なこ
とであつた。さらに第３図に示した溶断による処
理装置０８は上記切断機と同様切屑案内具０７と
溶断部０９を具えたもので、溶断部は電気、プラ
ズマ或はレーザー等を用いて熱等によつて切屑０
１を溶断するものである。第３図には電気による
溶断装置の概略を示す。このような溶断装置０８
は案内具０７を通過して出てくる連続した切屑０
１を溶断するものであるが、大規模なエネルギー
発生装置等を必要とし、さらに電気、熱、光等に
対する絶縁、防護装置が必要であり、装置全体が
大がかりとなり高価になる欠点があつた。また、
上記切断や溶断による処理装置においては双方と
も切屑０１を引き出す機能を有していないため、
柔かい切屑の場合には切屑案内具０７内を通過す
ることが困難であり、切屑案内具０７内部に連続
した切屑０１がたまる虞があつた。また、実願昭
51−29138号に記載されたものにあつては、正常
歯噛合い部位と欠点歯部位との断続的な噛合い現
象により、切屑に生じる引張力の断続的変化を利
用し、引張力で切屑を寸断するものであるが、次
のような問題がある。一対の歯車は緩噛合せで
軸支しているが、噛合隙間以上の切屑厚さの場
合、噛合時に発生する屈曲反力による振動が発生
し、刃物自体および刃物台先端のバイト先端部
（切屑ポイント）に悪影響を与え、工作物の精
度、表面粗さが悪くなる。切断メカニズムとし
ては、不整切欠歯を利用した引張力によるもので
あり、切屑厚さの大きい場合、靭性の高い工作物
材質の場合切屑が切断できない場合がある。切
屑の寸断長さは不整切欠歯の配列ピツチによつて
決るものであり、前述の如く切屑厚さが大きくな
つた場合あるいは靭性の高い工作物材質の切屑の
場合、寸断するのに必要な引張力を発生するため
には、不整切欠歯のピツチを変えた歯車の用意、
交換を必要とする。歯車の回転周速度を切屑の
切出し速度より高めた場合、誘導穴内に導入され
た切屑が正常歯噛合部位で噛合わされた時、切屑
には引張力が作用し、誘導穴内の切屑のどこか、
または、バイト先端の切屑ポイント部で引きちぎ
られる。特に切屑ポイント部で引きちぎられた場
合、工作物の加工精度に影響を与えるため、歯車
の回転周速度はむやみに高められない。

そこで本発明装置はかかる欠点を解消するため
に装置を簡略化し切断能力の高い連続した切屑の
処理装置を提供することを目的とする。かかる目
的を達成するための本発明の構成は切削加工の切
刃先から切り出される切屑を処理する装置におい
て、同じねじれ方向の刃を有する平フライス型カ
ツタを所定の間隙をもたせ、且つ、相対向させて
並行に配置し、これらの平フライス型カツタをモ
ータ等を駆動源として歯車機構等を介して互いに
逆方向に回転駆動するように構成することによ
り、切屑を相対向するねじれ刃の間に引き込みな
がら寸断することを特徴とする。

以下に本発明装置の一実施例を図面に基づいて
詳細に説明する。

本発明に係る連続した切屑の処理装置は第４図
および第５図（第４図中Ｆ−Ｆ断面図）に示すよ
うに、互いに相対向して並設されたねじり刃を有
する平フライス型のカツタ２１およびカツタ２６
と、該カツタ２１，２６を互いに逆方向に回転さ
せる駆動機構とで構成されている。相対向して並
設されるカツタ２１とカツタ２６とは切屑１１を
互いに向き合うねじれ刃の間に引き込みながら切
断するように同じねじり刃の向きを有する一方、
互いに内側に向つて回転するように第６図に示す
如くカツタ２１は左回りに、カツタ２６は右回り
に回転するように配設されている。カツタ２１，
２６は第５図に示すように切断する効率を高める
ために４個のねじれ刃平フライス型カツタ２１
Ｒ，２１Ｌ，２６Ｒ，２６Ｌを用いて組合せたも
のであり、切屑１１を中央部に引き寄せて切断す
るようにカツタ２６Ｌに対してカツタ２６Ｒは逆
向きのねじれ刃を有している。また、カツタ２１
Ｒと２１Ｌはカツタ軸２０に滑らず回転するよう
にカツタ軸２０上のキー（図示せず）によつて固
定され、カツタ２６Ｒと２６Ｌも同様に回転軸２
５上のキー（図示せず）によつて固定されてい
る。

次に駆動機構はカツタ２１，２６に回転を与え
るモータ１０と回転軸１５の一端に固定されたプ
ーリー１４とを具え、該プーリー１４とモータ１
０の間にはＶベルト９が張架されている。また、
回転軸１５の他端には歯車１６が固定され、該歯
車１６の端面中央部に設けた溝１７と摺動板１８
とカツタ軸２０に連結する溝付ブツシユ１９とで
オルダム継手が構成されている。さらに、カツタ
２６の回転軸２５上には歯車１６と歯合する小歯
車２４を具えており、歯車１６と小歯車２４の歯
数比は２：１にしてある。また、カツタ軸２０に
固定されたカツタ２１はカツタ軸２０の軸受にな
る偏心ブツシユ２２，２３を調整することによつ
て径方向に微少移動することができる。カツタ２
１はナツト２７でカツタ軸２０に締め付けられて
おり、カツタ２６はナツト２８で回転軸２５に締
めつけられている。

次に上記構造の連続した切屑の処理装置の作用
について説明する。

第４図に示すようにモータ１０の回転はＶベル
ト９を介してプーリー１４に伝達され、プーリー
１４の回転は第５図に示すように回転軸１５を介
して歯車１６を回転させる。歯車１６の回転はオ
ルダム継手を構成する溝１７、摺動板１８、溝付
ブツシユ１９を介してカツタ軸２０に順次伝達
し、カツタ２１をプーリー１４と同方向に回転さ
せる。歯車１６を歯合した小歯車２４は歯車１６
を逆向きの回転に変え、回転軸２５を介してカツ
タ２６に伝達する。一方、カツタ２１およびカツ
タ２６はねじれ刃のねじれ方向が異なるカツタを
組合せて各々２個で構成し、しかもカツタ２１と
カツタ２６のねじれ刃のねじれ方向は同方向であ
るために、カツタ２１とカツタ２６を相対向して
並設して、互いに逆方向に回転させて切屑１１を
送り込むと、カツタ２１，２６は各々の回転方向
に切屑１１を引張り込み、カツタ２１は切屑１１
をカツタ２６に押しつけカツタ２６は切屑１１を
カツタ２１に押しつけるので、切屑１１を互いに
はさみ込んで切断する。

この場合、歯車１６と小歯車２４の歯数比を
２：１にしたのでカツタ２６はカツタ２１の２倍
の速さで回転する。またカツタ２１Ｒおよびカツ
タ２１Ｌのねじれ刃の軸方向の移動速度をＶとす
れば、第７図に示すようにカツタ２１Ｒとカツタ
２１Ｌのねじれ刃は移動速度Ｖでつき合せ面Ｌ−
Ｌに遠ざかる方向に移動する。一方、カツタ２６
Ｒとカツタ２６Ｌのねじれ刃は移動速度2Vでつ
き合せ面Ｌ−Ｌに向つて移動するので、切屑１１
は移動速度の速いカツタ２６Ｒとカツタ２６Ｌの
ねじれ刃によつてカツタのつき合せ面Ｌ−Ｌに寄
せ集められる。したがつて、切屑１１を逃すこと
なくカツタ２１，２６は確実に切断する。

次に本発明装置で寸断される切屑の長さについ
て第６図、第７図を参照しながら説明する。第６
図は本発明装置のカツタ部分の斜視図であり、第
７図はカツタ２１とカツタ２６のねじり刃の拡大
図である。歯車１６と小歯車２４の歯数比を２：
１にした場合、カツタ２１の回転数をＮとすると
カツタ２６は回転数2Nで回転する。その時のカ
ツタ２１Ｒとカツタ２１Ｌのねじれ刃の軸方向の
移動速度Ｖとすれば、カツタ２６Ｒとカツタ２６
Ｌのねじれ刃は速度2Vでつき合せ面に向つて移
動する。ここで、寸断される切屑の長さをＬ、カ
ツタ２１とカツタ２６の直径をＤ、カツタ２１
Ｒ，２１Ｌ，２６Ｒ，２６Ｌのねじれ刃のねじれ
角をα、ねじれ刃の切刃の条件をｇとすれば、ね
じれ刃のピツチＰはＰ＝πＤｔａｎα／ｇとなり、カツ タ２１のねじれ刃の軸方向の移動速度ＶはＶ＝π
DNtanαとなる。また、カツタ２１とカツタ２６
は互いに逆回転するためにねじれ刃の軸方向の相
対移動速度は3Vとなり、カツタ２１とカツタ２
６のねじれ刃が接触する周期ＴはＴ＝Ｐ／３Ｖ＝１／３
ｇＮと なる。また、カツタ２１の回転速度ＶはＶ＝π
DNとなる。ここで、回転速度Ｖを連続した切屑
の流出速度に一致させた場合、寸断される切屑の
長さＬはＬ＝Ｖ×Ｔ＝πＤ／３ｇとなる。また、回転速 度Ｖを連続した切屑の流出速度より大きい場合に
は更に短く切断される。

次に本発明に係る連続した切屑の処理装置を用
いた自動処理システムについて説明する。

第４図に示すように、切削加工の切刃先から発
生する切屑１１は本発明処理装置に送る誘導チユ
ーブ７を設け、該誘導チユーブ７の入口には、切
削部で発生した切屑１１を吸引して誘導チユーブ
７内に送り出す負圧式の吸引器４を継合し、誘導
チユーブ７の出口は本発明処理装置の切刃に向つ
て開口して設けておく。さらに本発明の処理装置
の下方にチツプコンベア１３を配置しておけば、
誘導チユーブ７を通じてカツタ２１，２６に送り
込まれた切屑１１は連続的に粋断され、チツプコ
ンベア１３上に自然落下してチツプコンベア１３
によつて作業場の外部に運搬され、自動的に切屑
が処理される。

以上説明したように本発明の連続した切屑の処
理装置は外周にねじれ刃を有する平フライス型カ
ツタを相対向して並設させ、互いに逆方向に回転
させることによつて、切刃の間に細長く続いた切
屑を引き込むため連続して切断でき、誘導チユー
ブ内に切屑がつまる虞がない。またカツタのねじ
れ刃によりカツタの中央に切屑を寄せるので確実
に切屑を寸断することができ、さらにカツタの回
転数の変化に応じて適当な長さに切屑を寸断でき
る。さらに、他の装置、例えば吸引器、誘導チユ
ーブ、コンベア等と組合せて用いれば、自動的に
連続した切屑を処理できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は従来の装置にかかり、第１図
は巻取による処理装置の概略図であり、第２図は
切断による処理装置の概略図であり、第３図は溶
断による処理装置の概略図である。第４図〜第７
図は本発明装置にかかり、第４図は他の装置と組
合せて自動化運転する状態を示す概観図であり、
第５図は第４図中Ｆ−Ｆ断面図であり、第６図は
カツタ部の斜視図であり、第７図はカツタのねじ
れ刃の拡大図である。 図面中、４は吸引器、５は圧縮空気供給チユー
ブ、６は吸引ノズル、７は誘導チユーブ、１０は
モータ、１１は連続した切屑、１３はチツプコン
ベア、１４はプーリー、１５は回転軸、１６は歯
車、１７は溝、１８は摺動板、１９は溝付ブツシ
ユ、２０はカツタ軸、２１，２６は２個のねじれ
刃平フライス型のカツタで構成したカツタ、２１
Ｒ，２１Ｌ，２６Ｒ，２６Ｌはねじれ刃平フライ
ス型のカツタ、２４は小歯車、２５は回転軸、Ｖ
はねじれ刃の軸方向の移動速度、Ｐはねじれ刃の
ピツチである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 切削加工の切刃先から切り出される切屑を処
   置する装置において、同じねじれ方向の刃を有す
   る平フライス型カツタを所定の間隙をもたせ、且
   つ、相対向させて並行に配置し、これらの平フラ
   イス型カツタをモータ等を駆動源として歯車機構
   等を介して互いに逆方向に回転駆動するように構
   成することにより、切屑を相対向するねじれ刃の
   間に引き込みながら寸断することを特徴とする連
   続した切屑の処理装置。