JPS637487Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案は工作機械の切削液供給装置に関し、工
具の長さや径に応じて切削液の噴出角度を自動的
に変えることができる複数の切削液ノズルを有し
た工作機械の切削液供給装置に関する。

従来技術 工作機械の切削加工部に切削液又は切削油を供
給する場合に切削工具の長さに応じて切削液供給
ノズルを枢動角度範囲内で自動的に角度調整し、
切削液噴射角度を変えるようにした切削液供給装
置が既に公知である。また、工作機械の主軸頭前
面に取付けたクーラントプレートに複数の切削液
噴射口を回動自在に設け、切削加工中の工具に多
方向から切削液を供給するようにした切削液噴射
装置も既に公知である。然しながら前者の公知装
置の場合には、一本の切削液供給ノズルを流体圧
シリンダ装置の作用で枢動させる方法が採られて
おり、従つてワーク形状や工具種類によつては切
削加工部へ適正な切削液の供給ができないことが
ある。例えば、ワークの凹所内に工具刃先が突入
して切削加工をおこなう場合等には一本の切削液
供給ノズルの枢動調整では、切削液が加工箇所へ
届かない場合が生ずる。このような不都合を解消
して必ず所望の箇所へ切削液が供給されるように
工具主軸の周囲に複数本の切削液供給ノズルを設
け、このとき、切削液供給ノズルの噴射角度を変
えるアクチユエータを各ノズル毎に各１つずつ設
け、全切削液供給ノズルが自動的にかつ独立して
任意の噴射方向へ向くように構成することが考え
られる。しかし、このような構成では必然的にア
クチユエータの作動制御が難しくなつたり、工具
主軸周囲の構造が複雑かつ乱雑になつて工具主軸
のワークに対する接近性が悪くなるという問題点
がある。

他方、上述した後者の公知切削液供給装置の場
合には、複数の切削液噴射口の回動調節を手動で
行う方法が採られるために工作機械の自動化率を
低下させるばかりでなく、回動調節のために切粉
や切削液の飛散する危険な加工領域に作業者が接
近しなければならず、操作性や安全衛生上からも
問題点がある。

考案の目的 依つて、本考案の目的は上述した従来の技術的
課題点に鑑みて、工作機械、特に工具交換を行つ
てワークの切削加工を自動的に遂行する自動工作
機械に適用して有効な切削液供給装置として複数
個の切削液ノズルの噴出角度を工具主軸頭近くに
配置した一つのアクチユエータで一斉に変えるこ
とができ、しかもそのアクチユエータの構造自体
を簡単な機械的要素類の利用によつて構成した工
作機械の切削液供給装置を提供せんとするもので
ある。

考案の構成 本考案によれば、工作機械の主軸頭の工具主軸
を囲繞した機枠部に工具主軸の先端向きに噴射開
口を有し枢動可能に設けられた複数個の切削液ノ
ズルと、前記複数個の切削液ノズルにカム係合し
たノズル枢動調節用の複数カム溝を有し前記機枠
部に被着された回動性のカム円板と、前記カム円
板を回動させ前記複数カム溝を介して前記複数個
の切削液ノズルの噴射開口を一斉にそれぞれ所望
の噴射方向に枢動させるノズル枢動用の駆動装置
と、前記複数個の切削液ノズルに結合した切削液
供給源とを具備したことを特徴とする工作機械の
切削液供給装置が提供される。そして、このよう
に構成すれば、上述のノズル枢動用の駆動装置を
起動させることによつてカム円板を回動させれ
ば、工具長や工具径等の工具寸法に従つて上述し
た複数個の切削液ノズルを一斉に枢動させ、その
噴射角度を変化させることができる。依つて、カ
ム円板の回動量を調節することにより、複数個の
切削液ノズルから工具とワークが切削係合してい
る加工箇所に向け、複数方向から一斉に切削液の
自動供給がなされ、しかも単一の切削液供給ノズ
ルの場合と異り、加工箇所に必ず、切削液を到達
させ得るのである。なお、上述したノズル枢動用
の駆動装置は、前記のカム円板の外周部に設けた
歯車と、その歯車に噛み合う駆動歯車と、該駆動
歯車に回転運動を与えるモータとで構成すればよ
いが、上記駆動歯車に替えてラツクを上記カム円
板の歯車に噛合させ、該ラツクにシリンダ装置で
往復運動を与えるようにしてもよい。以下、本考
案を添付図面に示す実施例に基いて詳細に説明す
る。

第１図は本考案による工作機械の切削液供給装
置の要部を示す部分正面図であり、第２図は第１
図の矢視線−方向から見た側面図である。こ
れらの第１図、第２図において、１０は工作機械
の主軸頭であり、この主軸頭１０の内部には主軸
１２が高、低速回転可能に軸承されている。そし
て、この主軸１２には工具長や工具径等の工具寸
法が種々異る工具１４が装着される。なお、工作
機械が作業者の操作によつて作動される普通の中
ぐり盤等の工作機械であれば、工具１４も作業者
の操作によつて主軸１２に着脱されるが、周知の
自動工具交換装置を具備した自動工作機械の場合
には、工具マガジンと主軸１２との間で種々の工
具１４の自動交換が行なわれることは周知であ
る。

主軸１２に工具寸法の種々異る工具１４が自動
交換で着脱される場合には、装着された工具１４
と被切削ワークとが切削係合する切削加工部の位
置もそれぞれ異り、例えば主軸１２の端面１２ａ
から切削加工部までの軸方向距離が工具長の違い
に従つて異なつたり、主軸１２の中心軸線Ｃから
切削加工部までのラジアル方向距離が工具径の違
いに従つて異なる等の状態が出現する。このよう
な種々の状態に対して工具寸法の違いに従つて切
削液の噴射供給方向を自動調節し、常に主軸１２
に装着された工具１４の切削作業点に切削液を多
方向から一斉に供給して適正な切削液供給をおこ
なう必要がある。

さて、本考案によれば、主軸頭１０の最外殻の
機枠１０ａにおける先端周辺部に複数の切削液ノ
ズル１６が設けられている。これらの切削液ノズ
ル１６は、それぞれ主軸頭１０の前方に向けて開
口した切削液噴射口１８を有し、また、図示され
ていない切削液供給源から矢印“Ｓ”方向に導管
路２６を介して後端２０へ切削液が供給される。
なお、導管路２６から各切削液ノズル１６の各後
端２０へ切削液を分配供給する方式としては、導
管２６自体を予めノズル本数と同数の複数導管で
構成して、これら複数導管を介して単一の切削液
供給源からそれぞれ個別に切削液を各切削ノズル
１６に供給するようにしてもよく、或いは機枠１
０ａの周囲に１個の供給部材４０を固定配置で設
け、この給液部材４０の内部に導管２６と連通し
た共通液路を形成し、該共通液路と各切削液ノズ
ル１６の後端２０とを連通する構造としてもよ
い。また各切削液ノズル１６は主軸頭１０の中心
軸線Ｃに対する切削液の噴射角度θを大小可変と
するように機枠１０ａの周辺部に枢動可能に取付
けられる。例えば、上述した複数導管２６と複数
の切削液ノズル１６とをそれぞれ結合する場合に
は上記機枠１０ａの周囲にブラケツトを固定取付
又は一体形成で設け、そのブラケツトにピボツト
部材を介して各切削液ノズル１６を枢着する構成
とすれば良く、また上記給液部材４０を固定配置
で機枠１０ａに設けた場合には、各切削液ノズル
１６の後端２０を球面軸受構造に形成して給液部
材４０の共通液路に形成した球面座内に枢動自在
に受承させ、該球面軸受後端２０内に噴射角θの
如何に係わりなく切削液噴射口１８および給液部
材４０の共通液路に常に連通した液路を形成して
おけばよい。

他方、上記複数の切削液ノズル１６が取付けら
れている主軸頭１０の機枠１０ａの周囲にはカム
円板２８が機枠１０ａのまわりに回動可能に設け
られている。このカム円板２８の回動構造は例え
ば機枠１０ａの周囲にスリーブ状のすべり軸受を
介して又は回転軸受を介してカム円板２８を取付
けるようにすればよい。また、カム円板２８には
第２図に明示されているように複数のカム溝３０
が形成されており、このカム溝３０の各々を上述
した各切削液ノズル１６が貫通し、かつカム溝３
０の孔壁と各切削液ノズル１６の外周とが以下に
説明するようにカム係合している。つまり、カム
溝３０は、上述のようにカム円板２８が機枠１０
ａの周囲に回動すると、係合している各切削液ノ
ズル１６の切削液噴射方向、つまり第１図の噴射
角θを予め設計選定した角度範囲内で変化させる
ように切削液ノズル１６を枢動させるカム形状を
有している。その具体的カム形状は例えば第２図
に示すような略楕円形の斜行溝に形成すればよ
い。またカム円板２８の外周は外歯歯車３２とし
て形成され、この外歯歯車３２にはカム円板２８
の回転駆動源として予め主軸頭１０の機枠１０ａ
外周に固定取付けされたモータ３８の出力軸に取
付けられた駆動歯車３４が噛み合わされており、
従つてモータ３８を正又は逆方向に回転作動させ
ると、外歯歯車３２と駆動歯車３４との間の一定
歯数比に従つてカム円板２８は正又は逆方向に減
速回転する。従つてカム溝３０が、予めカム円板
２８の正回転で各切削ノズル１６の切削液噴射角
θを小さくするように形成されていれば、カム円
板２８の逆回転で各切削ノズル１６の切削液噴射
角θは大きくなる。依つて、主軸１２に装着され
る工具１４の工具寸法に従つてカム円板２８の回
転量を調節すれば、各切削ノズル１６の切削液噴
口１８からは工具１４の所望の点に切削液を噴射
供給することができるのである。なお、本考案に
よれば、単一のカム円板２８の回動によつて複数
の切削液ノズル１６を一斉に所望の切削液噴射方
向に向けることが可能である点に特長を有し、こ
のためにはモータ３８の回動量調節を例えば電気
ボリユーム（図示なし）で行えば所望回転角に亘
つてカム円板２８が回転し、全切削ノズル１６が
所望の切削液噴射方向に向く。また、工具１４が
工作機械の主軸１２と自動工具交換装置の工具マ
ガジンとの間で一定順序で自動交換が行われる場
合には、各工具１４の工具ナンバーとカム円板２
８の回転量との間の関係を予め工作機械の自動制
御装置に記憶させておき、都度、自動制御装置で
モータ３８の回転量制御を行つてカム円板２８を
それぞれの工具１４に対応した回転角だけ回転さ
せるようにすれば、切削液ノズル１６の各切削液
噴射口１８から加工部に向けて噴射される切削液
の噴射方向を自動制御することができる。

また、カム円板２８に形成されている複数のカ
ム溝３０の形状は、切削液が噴射されるとき、重
力の影響によつて先端が下方に垂れる傾向がある
ことを予め考慮し、各切削液ノズル１６の切削液
噴射角θは必ずしも等しくせずに、それぞれ加工
部の所望の切削液供給点に達するように補正した
形状にすることが望ましい。更に、複数の切削液
ノズル１６を主軸頭１０の機枠１０ａの周囲に等
間隔で配置すれば、切削液の噴射は、略円錐状に
収束する切削液噴射流が工具１４と被切削ワーク
の切削加工部に向けて供給される構成となる。然
しながら例えば、二つの切削液ノズル１６を一対
に接近配置し、このような切削液ノズル１６の対
を複数、機枠１０ａの周囲に適当な間隔で配置
し、加工部に多方向から二条ずつの切削液噴射流
が供給されるような構成としてもよい。

以上、本考案は図示の実施例を中心に説明した
が、単一のカム円板２８の回動によつて、複数の
切削液ノズル１６を一斉に工具寸法の違いに対応
した所望の方向に向ける構成に基いて種々の改変
例を構成することが可能であり、例えば、モータ
３８によつて外歯の駆動歯車３４とカム円板２８
の外歯歯車３２との噛み合わせを介してカム円板
２８を回転駆動する構成に替えて、カム円板２８
の外歯歯車３２に直線ラツクを噛み合わせ、この
ラツクを油圧又は空圧シリンダ装置で直線往復運
動させるように構成することもできる。また、各
切削ノズル１６の後端２０を球面軸受構造に形成
した既述の実施例の場合には各切削ノズル１６が
切削液噴射角θを大小変化させる一平面内でのみ
首振り動作するように適宜の案内規制溝を有した
案内円板をカム円板２８の前方に配置しておくこ
とが実用上望ましい。

考案の効果 以上の説明から明らかなように、本考案によれ
ば、単一のモータ又はシリンダ装置で駆動される
一つのカム円板をアクチユエータとして複数の切
削液ノズルを一斉に枢動させ、多方向から切削液
を加工部に向けて噴射させることができるので、
マシニングセンタ等のNC工作機械をはじめとす
る自動工作機械に適用して種々の工具寸法に適正
対応した切削液供給が自動制御方式で達成するこ
とができる。また、本考案では、複数の切削液ノ
ズルと一つのカム円板と歯車伝動によるカム円板
回動装置とを主たる構造要素とした工作機械の切
削液供給装置が構成され、複雑特殊な機械構造要
素が用いられていないから全体構造が簡単であ
り、従つて主軸頭周囲に乱雑複雑に種々の構造体
が取付くこともないから工具主軸のワークへの接
近性も良好に保持される。更に複数の切削液ノズ
ルから切削液噴射方向を自動的に調節受化させて
多方向による切削液供給が行われるから従来の単
一ノズルによる供給のように切削液供給の死角が
発生することもなく、また、作業者の手動操作が
介入しないので安全性も確保でき、ひいては工作
機械の切削加工における精度、信頼性と自動化率
を向上させ、しかも工具耐用寿命の延命も可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による工作機械の切削液供給装
置の実施例における要部を示す部分正面図、第２
図は第１図の矢視−線方向から見た部分側面
図。 １０……主軸頭、１０ａ……機枠、１２……主
軸、１４……工具、１６……切削液ノズル、１８
……切削液噴射口、２０……後端、２６……導
管、２８……カム円板、３０……カム溝、３２…
…外歯歯車、３４……駆動歯車、３８……モー
タ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 工作機械の主軸頭の工具主軸を囲繞した機枠
   部に該工具主軸の先端向きに噴射開口を有し枢
   動可能に設けられた複数個の切削液ノズルと、
   前記複数個の切削液ノズルにカム係合したノズ
   ル枢動調節用の複数カム溝を有し、前記機枠部
   に被着された回動性のカム円板と、前記カム円
   板を回動させ、前記複数カム溝を介して前記複
   数個の切削液ノズルの噴射開口を一斉にそれぞ
   れ所望の噴射方向に枢動させるノズル枢動用の
   駆動装置と、前記複数個の切削液ノズルに結合
   した切削液供給源とを具備して構成したことを
   特徴とする工作機械の切削液供給装置。 ２ 実用新案登録請求の範囲第１項に記載の工作
   機械の切削液供給装置において、前記ノズル枢
   動用の駆動装置は、前記カム円板の外周部に設
   けた歯車と、前記歯車に噛み合う駆動歯車と、
   前記駆動歯車に回転運動を与えるモータとで構
   成した工作機械の切削液供給装置。 ３ 実用新案登録請求の範囲第１項に記載の工作
   機械の切削液供給装置において、前記ノズル枢
   動用の駆動装置は、前記カム円板の外周部に設
   けた歯車と、該歯車に噛み合うラツクと、該ラ
   ツクに往復運動を与えるシリンダ機構とで構成
   した工作機械の切削液供給装置。