JP2914918B2 - 工作機械の主軸装置 - Google Patents
工作機械の主軸装置Info
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主軸内部および工
具ホルダ内部を経由して工具の先端部に切削液を供給す
る工作機械の主軸装置に関する。
具ホルダ内部を経由して工具の先端部に切削液を供給す
る工作機械の主軸装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、ドリル、エンドミル等の工具
で深穴や深溝を加工する場合、加工部に向けてノズル等
の外部装置から切削液を噴出、供給したのでは、工具の
刃先部に切削液が十分に供給されない。そこで、主軸内
部および工具ホルダ内部にそれらの軸線方向に延びる切
削液供給経路を貫通、形成し、該切削液供給経路を経由
して、工具の刃先部に直接的に切削液を供給する、いわ
ゆるスルースピンドルクーラント方式を採用した工作機
械の主軸装置がある。
で深穴や深溝を加工する場合、加工部に向けてノズル等
の外部装置から切削液を噴出、供給したのでは、工具の
刃先部に切削液が十分に供給されない。そこで、主軸内
部および工具ホルダ内部にそれらの軸線方向に延びる切
削液供給経路を貫通、形成し、該切削液供給経路を経由
して、工具の刃先部に直接的に切削液を供給する、いわ
ゆるスルースピンドルクーラント方式を採用した工作機
械の主軸装置がある。
【０００３】このスルースピンドルクーラント方式を採
用した工作機械の主軸装置では、自動工具交換に際して
主軸に工具が取り付けられた工具ホルダが装着されたと
きに、工具ホルダの後部に設けられたプルスタッドと主
軸内部に設けられたクーラントロッドとが当接すること
により、切削液供給源から工具の刃先部への切削液供給
経路が形成される。しかし、単にプルスタッドとクーラ
ントロッドとを当接させただけでは、切削液が主軸内部
に漏洩し主軸内部が汚れる可能性がある。この問題を解
決するスルースピンドルクーラント方式を採用した工作
機械の主軸装置が、本願出願人による実公昭６２−２１
４０３号公報に開示されている。この主軸装置は、クー
ラントロッドの先端に形成した環状凹溝にＯリング等の
シール部材を嵌入して、クーラントロッドとプルスタッ
ドとの当接面を気密、液密にシールし、クーラントロッ
ドの切削液通路を通過した切削液が主軸内部に漏洩する
ことなく、プルスタッドの貫通路を経て工具の刃先部に
供給されるようになっている。
用した工作機械の主軸装置では、自動工具交換に際して
主軸に工具が取り付けられた工具ホルダが装着されたと
きに、工具ホルダの後部に設けられたプルスタッドと主
軸内部に設けられたクーラントロッドとが当接すること
により、切削液供給源から工具の刃先部への切削液供給
経路が形成される。しかし、単にプルスタッドとクーラ
ントロッドとを当接させただけでは、切削液が主軸内部
に漏洩し主軸内部が汚れる可能性がある。この問題を解
決するスルースピンドルクーラント方式を採用した工作
機械の主軸装置が、本願出願人による実公昭６２−２１
４０３号公報に開示されている。この主軸装置は、クー
ラントロッドの先端に形成した環状凹溝にＯリング等の
シール部材を嵌入して、クーラントロッドとプルスタッ
ドとの当接面を気密、液密にシールし、クーラントロッ
ドの切削液通路を通過した切削液が主軸内部に漏洩する
ことなく、プルスタッドの貫通路を経て工具の刃先部に
供給されるようになっている。
【０００４】さらに、自動工具交換に際して工具が取り
付けられた工具ホルダが主軸に装着されるときに、工具
ホルダのテーパ部に付着した切屑や切削液を除去して主
軸への工具ホルダの装着精度を向上させることが、加工
精度を向上させる上で重要な要因となる。そこで、主軸
への工具ホルダの装着精度の向上を図った工作機械の主
軸装置が、本願出願人による実開平７−４００５３号公
報に開示されている。この主軸装置は、自動工具交換時
に工具が装着される直前に、主軸のハウジングに設けら
れた加圧空気供給路から工具ホルダのテーパ部と当接す
る主軸の先端部のテーパ穴に設けられた環状溝に向けて
加圧空気を供給し、工具ホルダのテーパ部に向けて加圧
空気を噴出させるとともに、必要に応じて工具ホルダの
フランジ接触面に向けても加圧空気を噴出させ、工具ホ
ルダのテーパ部やフランジ接触面に付着した切屑や切削
液を除去して、工具ホルダと主軸との装着基準面を清掃
するようになっている。
付けられた工具ホルダが主軸に装着されるときに、工具
ホルダのテーパ部に付着した切屑や切削液を除去して主
軸への工具ホルダの装着精度を向上させることが、加工
精度を向上させる上で重要な要因となる。そこで、主軸
への工具ホルダの装着精度の向上を図った工作機械の主
軸装置が、本願出願人による実開平７−４００５３号公
報に開示されている。この主軸装置は、自動工具交換時
に工具が装着される直前に、主軸のハウジングに設けら
れた加圧空気供給路から工具ホルダのテーパ部と当接す
る主軸の先端部のテーパ穴に設けられた環状溝に向けて
加圧空気を供給し、工具ホルダのテーパ部に向けて加圧
空気を噴出させるとともに、必要に応じて工具ホルダの
フランジ接触面に向けても加圧空気を噴出させ、工具ホ
ルダのテーパ部やフランジ接触面に付着した切屑や切削
液を除去して、工具ホルダと主軸との装着基準面を清掃
するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】実公昭６２−２１４０
３号公報に開示された主軸装置では、一般にクーラント
ロッドとプルスタッドとの当接面をシールするシール部
材としてＯリング等のゴムシール部材が用いられる。し
かしながら、自動工具交換を繰り返すことにより、この
ゴムシール部材が損耗したり、クーラントロッドとプル
スタッドとの当接面から脱落することがある。この場合
には、クーラントロッドの切削液通路を流通する切削液
がクーラントロッドとプルスタッドとの当接面から主軸
内部に漏洩する。従来主軸装置では、ゴムシール部材の
損耗または脱落を確認するために、主軸周辺部を分解し
なければならないので、メンテナンス作業が複雑で時間
を要する問題点がある。
３号公報に開示された主軸装置では、一般にクーラント
ロッドとプルスタッドとの当接面をシールするシール部
材としてＯリング等のゴムシール部材が用いられる。し
かしながら、自動工具交換を繰り返すことにより、この
ゴムシール部材が損耗したり、クーラントロッドとプル
スタッドとの当接面から脱落することがある。この場合
には、クーラントロッドの切削液通路を流通する切削液
がクーラントロッドとプルスタッドとの当接面から主軸
内部に漏洩する。従来主軸装置では、ゴムシール部材の
損耗または脱落を確認するために、主軸周辺部を分解し
なければならないので、メンテナンス作業が複雑で時間
を要する問題点がある。
【０００６】また、実開平７−４００５３号公報に開示
された主軸装置では、何らかの原因で切削液がクーラン
トロッドとプルスタッドとの当接面から主軸内部に漏洩
した場合、その切削液が工具ホルダと主軸とのテーパ装
着面に侵入し、さらに、主軸の先端部のテーパ穴に設け
られた環状溝を経由して、主軸のハウジングに設けられ
た加圧空気供給路に侵入し、工具ホルダと主軸との装着
基準面を清掃する加圧空気を供給するポンプやコンプレ
ッサ等の加圧空気供給装置の故障の原因となる。
された主軸装置では、何らかの原因で切削液がクーラン
トロッドとプルスタッドとの当接面から主軸内部に漏洩
した場合、その切削液が工具ホルダと主軸とのテーパ装
着面に侵入し、さらに、主軸の先端部のテーパ穴に設け
られた環状溝を経由して、主軸のハウジングに設けられ
た加圧空気供給路に侵入し、工具ホルダと主軸との装着
基準面を清掃する加圧空気を供給するポンプやコンプレ
ッサ等の加圧空気供給装置の故障の原因となる。
【０００７】本発明は、主軸内部に設けられた切削液供
給経路から主軸内部への切削液の漏洩を容易、かつ確実
に確認できる工作機械の主軸装置を提供することを目的
としている。さらに、本発明は、工具交換時に工具ホル
ダと主軸との装着面の清掃が確実に行え、さらに、清掃
用の加圧空気供給経路に切削液が侵入しない工作機械の
主軸装置を提供することを目的としている。
給経路から主軸内部への切削液の漏洩を容易、かつ確実
に確認できる工作機械の主軸装置を提供することを目的
としている。さらに、本発明は、工具交換時に工具ホル
ダと主軸との装着面の清掃が確実に行え、さらに、清掃
用の加圧空気供給経路に切削液が侵入しない工作機械の
主軸装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題は、主軸の内
部空間から主軸外部へ連通する通路を形成して、主軸内
部に切削液が漏洩したときに、切削液を上記通路から外
部に流出させ、周囲の作業員がこれを目視、確認するこ
とにより、切削液の漏洩を知ることを可能とすることに
より解決される。
部空間から主軸外部へ連通する通路を形成して、主軸内
部に切削液が漏洩したときに、切削液を上記通路から外
部に流出させ、周囲の作業員がこれを目視、確認するこ
とにより、切削液の漏洩を知ることを可能とすることに
より解決される。
【０００９】すなわち、本発明は、主軸の内部および工
具ホルダの内部に穿設された切削液通路を経由して前記
工具ホルダに取り付けられた工具の先端部に切削液を供
給する工作機械の主軸装置において、前記主軸と一体回
転可能に設けられ、内部に切削液供給路が設けられたク
ーラントロッドと、前記クーラントロッドの前記工具ホ
ルダの後部との当接面に設けられたシール部材と、前記
主軸の内部から前記主軸の外部に通じる通路と、前記通
路の途中に設けられた弁部材と、切削液の供給圧力より
小さい圧力で前記主軸の内方へ前記弁部材を押圧して前
記通路を常時閉鎖する弾性押圧部材とから成り、前記ク
ーラントロッドと前記工具ホルダの後部との当接面から
の切削液の漏れを確認する切削液漏洩確認手段とを具備
した工作機械の主軸装置を要旨とする。
具ホルダの内部に穿設された切削液通路を経由して前記
工具ホルダに取り付けられた工具の先端部に切削液を供
給する工作機械の主軸装置において、前記主軸と一体回
転可能に設けられ、内部に切削液供給路が設けられたク
ーラントロッドと、前記クーラントロッドの前記工具ホ
ルダの後部との当接面に設けられたシール部材と、前記
主軸の内部から前記主軸の外部に通じる通路と、前記通
路の途中に設けられた弁部材と、切削液の供給圧力より
小さい圧力で前記主軸の内方へ前記弁部材を押圧して前
記通路を常時閉鎖する弾性押圧部材とから成り、前記ク
ーラントロッドと前記工具ホルダの後部との当接面から
の切削液の漏れを確認する切削液漏洩確認手段とを具備
した工作機械の主軸装置を要旨とする。
【００１０】また、主軸内部に漏洩した切削液が主軸と
工具ホルダとの装着面清掃用の加圧空気の供給路を通じ
て加圧空気供給回路の上流側へ流入することを防止する
ために、前記主軸の前記工具ホルダとの装着面に開口
し、前記装着面に加圧空気を供給する加圧空気供給路
と、前記加圧空気供給路の途中に設けられた逆止弁とか
ら成り、前記主軸への前記工具ホルダの装着前に前記装
着面に加圧空気を供給して前記装着面を清掃する装着面
清掃手段をさらに具備した工作機械の主軸装置を要旨と
する。
工具ホルダとの装着面清掃用の加圧空気の供給路を通じ
て加圧空気供給回路の上流側へ流入することを防止する
ために、前記主軸の前記工具ホルダとの装着面に開口
し、前記装着面に加圧空気を供給する加圧空気供給路
と、前記加圧空気供給路の途中に設けられた逆止弁とか
ら成り、前記主軸への前記工具ホルダの装着前に前記装
着面に加圧空気を供給して前記装着面を清掃する装着面
清掃手段をさらに具備した工作機械の主軸装置を要旨と
する。
【００１１】
【作用】自動工具交換時に主軸に工具が取り付けられた
工具ホルダを装着した後、切削液供給路を備えたクーラ
ントロッドと工具ホルダの後部とをシール部材を介し
て、気密、液密に当接させることにより切削液供給経路
が形成される。加工時には、主軸の内部および工具ホル
ダの内部を経由して工具の先端部に切削液が供給され
る。このときにシール部材が損耗したり脱落して、クー
ラントロッドと工具ホルダの後部との当接面から主軸内
部に切削液が漏洩すると、漏洩した切削液の圧力により
主軸内部から主軸の外部に通じる通路の途中に設けられ
た弾性押圧手段で押圧された弁部材が開口し、該開口部
から切削液が流出するために主軸内部での切削液の漏洩
を目視、確認することができる。
工具ホルダを装着した後、切削液供給路を備えたクーラ
ントロッドと工具ホルダの後部とをシール部材を介し
て、気密、液密に当接させることにより切削液供給経路
が形成される。加工時には、主軸の内部および工具ホル
ダの内部を経由して工具の先端部に切削液が供給され
る。このときにシール部材が損耗したり脱落して、クー
ラントロッドと工具ホルダの後部との当接面から主軸内
部に切削液が漏洩すると、漏洩した切削液の圧力により
主軸内部から主軸の外部に通じる通路の途中に設けられ
た弾性押圧手段で押圧された弁部材が開口し、該開口部
から切削液が流出するために主軸内部での切削液の漏洩
を目視、確認することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１から図３を参照して、本発明
の実施形態を説明する。本実施形態の工作機械の主軸装
置１０は、中空状のハウジング１２と、該ハウジング１
２にベアリング１６ａ、１６ｂ、１６ｃを介して回転自
在に支持された中空状の主軸１４とを具備している。ベ
アリング１６ａ、１６ｂは、両者間にカラー１６ｄを挟
んで、主軸装置１０の先端側からベアリング押え５６
ａ、５６ｂによりハウジング１２内に保持されており、
ベアリング押え５６ａはブラケット５８とともにハウジ
ング１２の先端に取り付けられている。主軸１４を回転
駆動するために、主軸１４の外周面にはロータ３２が固
着されており、ハウジング１２の内周面にはステータ３
４が固着されている。主軸１４の先端部には、工具ホル
ダ１８の装着基準面として主軸１４の先端方向に円錐状
に拡開したテーパ穴１４ａが形成されており、該テーパ
穴１４ａに、工具２０が取り付けられた工具ホルダ１８
の円錐台形状のテーパ部１８ａが当接される。
の実施形態を説明する。本実施形態の工作機械の主軸装
置１０は、中空状のハウジング１２と、該ハウジング１
２にベアリング１６ａ、１６ｂ、１６ｃを介して回転自
在に支持された中空状の主軸１４とを具備している。ベ
アリング１６ａ、１６ｂは、両者間にカラー１６ｄを挟
んで、主軸装置１０の先端側からベアリング押え５６
ａ、５６ｂによりハウジング１２内に保持されており、
ベアリング押え５６ａはブラケット５８とともにハウジ
ング１２の先端に取り付けられている。主軸１４を回転
駆動するために、主軸１４の外周面にはロータ３２が固
着されており、ハウジング１２の内周面にはステータ３
４が固着されている。主軸１４の先端部には、工具ホル
ダ１８の装着基準面として主軸１４の先端方向に円錐状
に拡開したテーパ穴１４ａが形成されており、該テーパ
穴１４ａに、工具２０が取り付けられた工具ホルダ１８
の円錐台形状のテーパ部１８ａが当接される。
【００１３】主軸１４の中空部にはドローバー２２が軸
方向に摺動自在に挿入されている。さらに詳細には、主
軸１４の中空部において主軸１４の先端領域に案内筒２
６が挿入、固定されており、ドローバー２２は、該案内
筒２６内に挿入され主軸１４の軸線方向に案内される。
ドローバー２２は、その中心軸線に沿って中空状に形成
されており、該中空部にクーラントロッド２４が嵌入さ
れている。
方向に摺動自在に挿入されている。さらに詳細には、主
軸１４の中空部において主軸１４の先端領域に案内筒２
６が挿入、固定されており、ドローバー２２は、該案内
筒２６内に挿入され主軸１４の軸線方向に案内される。
ドローバー２２は、その中心軸線に沿って中空状に形成
されており、該中空部にクーラントロッド２４が嵌入さ
れている。
【００１４】クーラントロッド２４には、その中心軸線
に沿って切削液供給孔２４ａが形成されている。クーラ
ントロッド２４の後端は、本主軸装置１０が備えられる
工作機械の制御装置５４に接続された切削液源５２にロ
ータリジョイント４８を介して接続され、かつクーラン
トロッド２４の先端は工具ホルダ１８のプルスタッド１
８ｂに当接可能となっている。工具ホルダ１８および工
具２０には、工具ホルダ１８が主軸１４の先端部に装着
されクーラントロッド２４の先端部とプルスタッド１８
ｂが当接したときに、切削液供給孔２４ａと連通する切
削液通孔２０ａが中心軸線に沿って貫通、形成されてい
る（図２参照）。クーラントロッド２４とプルスタッド
１８ｂとが当接したときに、両者の当接面から切削液が
漏洩することを防止するために、クーラントロッド２４
の先端面にはＯリング２４ｂが取り付けられている。さ
らに詳細には、クーラントロッド２４の先端面には、環
状の凹溝が形成されており、該環状凹溝にＯリング２４
ｂが嵌入されている。切削加工プロセスの間、高圧の切
削液が切削液源５２から供給され、ロータリジョイント
４８と、切削液供給孔２４ａと、切削液通孔２０ａとを
流通して、工具２０の先端からワーク（図示せず）の加
工領域に供給される。
に沿って切削液供給孔２４ａが形成されている。クーラ
ントロッド２４の後端は、本主軸装置１０が備えられる
工作機械の制御装置５４に接続された切削液源５２にロ
ータリジョイント４８を介して接続され、かつクーラン
トロッド２４の先端は工具ホルダ１８のプルスタッド１
８ｂに当接可能となっている。工具ホルダ１８および工
具２０には、工具ホルダ１８が主軸１４の先端部に装着
されクーラントロッド２４の先端部とプルスタッド１８
ｂが当接したときに、切削液供給孔２４ａと連通する切
削液通孔２０ａが中心軸線に沿って貫通、形成されてい
る（図２参照）。クーラントロッド２４とプルスタッド
１８ｂとが当接したときに、両者の当接面から切削液が
漏洩することを防止するために、クーラントロッド２４
の先端面にはＯリング２４ｂが取り付けられている。さ
らに詳細には、クーラントロッド２４の先端面には、環
状の凹溝が形成されており、該環状凹溝にＯリング２４
ｂが嵌入されている。切削加工プロセスの間、高圧の切
削液が切削液源５２から供給され、ロータリジョイント
４８と、切削液供給孔２４ａと、切削液通孔２０ａとを
流通して、工具２０の先端からワーク（図示せず）の加
工領域に供給される。
【００１５】案内筒２６とドローバー２２との間に、弾
性手段としての皿ばね３０が圧縮状態で配設されてお
り、該皿ばね３０によりドローバー２２が、中心軸線に
沿って主軸１４の後端方向に付勢される。ドローバー２
２の先端部には、工具ホルダ１８のテーパ部１８ａの後
端に設けられたプルスタッド１８ｂと係合可能なコレッ
ト２８が配設されている。コレット２８は、ドローバー
２２が主軸１４内で後退するときプルスタッド１８ｂと
係合してこれを引き込み、工具ホルダ１８を主軸１４の
先端部に保持する。ドローバー２２が前進すると、コレ
ット２８が拡開してプルスタッド１８ｂとの係合が解除
され、工具２０が取り付けられた工具ホルダ１８を主軸
１４の先端部のテーパ穴１４ａから抜去可能となる。
性手段としての皿ばね３０が圧縮状態で配設されてお
り、該皿ばね３０によりドローバー２２が、中心軸線に
沿って主軸１４の後端方向に付勢される。ドローバー２
２の先端部には、工具ホルダ１８のテーパ部１８ａの後
端に設けられたプルスタッド１８ｂと係合可能なコレッ
ト２８が配設されている。コレット２８は、ドローバー
２２が主軸１４内で後退するときプルスタッド１８ｂと
係合してこれを引き込み、工具ホルダ１８を主軸１４の
先端部に保持する。ドローバー２２が前進すると、コレ
ット２８が拡開してプルスタッド１８ｂとの係合が解除
され、工具２０が取り付けられた工具ホルダ１８を主軸
１４の先端部のテーパ穴１４ａから抜去可能となる。
【００１６】ドローバー２２を中心軸線に沿って前後に
移動させるために、主軸１４およびドローバー２２の後
端部領域にアンクランプ装置が設けられている。アンク
ランプ装置は、ハウジング１２の上部に設けられたブラ
ケット４２の中空部内に固着されたアンクラプンシリン
ダ４４と、該アンクランプシリンダ４４内に摺動自在に
配設され、かつドローバー２２の後端部と当接可能に設
けられたアンクランプピストン４６とを備えている。ア
ンクランプシリンダ４４内には軸線方向に分離された２
つの油圧室が形成され、アンクランプシリンダ４４の各
々の油圧室に、本主軸装置１０が備えられる工作機械の
制御装置５４に接続された油圧源５０から油圧が付与さ
れる。
移動させるために、主軸１４およびドローバー２２の後
端部領域にアンクランプ装置が設けられている。アンク
ランプ装置は、ハウジング１２の上部に設けられたブラ
ケット４２の中空部内に固着されたアンクラプンシリン
ダ４４と、該アンクランプシリンダ４４内に摺動自在に
配設され、かつドローバー２２の後端部と当接可能に設
けられたアンクランプピストン４６とを備えている。ア
ンクランプシリンダ４４内には軸線方向に分離された２
つの油圧室が形成され、アンクランプシリンダ４４の各
々の油圧室に、本主軸装置１０が備えられる工作機械の
制御装置５４に接続された油圧源５０から油圧が付与さ
れる。
【００１７】アンクランプシリンダ４４の前方側の油圧
室に油圧を供給することにより、アンクランプピストン
４６がドローバー２２の後端部から後退、離反し、皿ば
ね３０による付勢力によりドローバー２２が後退し、コ
レット２８が工具ホルダ１８のプルスタッド１８ｂを把
持する。アンクランプシリンダ４４の後方側の油圧室に
油圧を供給することにより、アンクランプピストン４６
が前方に移動して、ドローバー２２の後端部に当接し、
皿ばね３０による付勢力に抗してドローバー２２を前方
へ押圧する。これにより、コレット２８が拡開して工具
ホルダ１８のプルスタッド１８ｂが解放され、工具２０
が取り付けられた工具ホルダ１８を主軸１４のテーパ穴
１４ａから抜去可能となる。
室に油圧を供給することにより、アンクランプピストン
４６がドローバー２２の後端部から後退、離反し、皿ば
ね３０による付勢力によりドローバー２２が後退し、コ
レット２８が工具ホルダ１８のプルスタッド１８ｂを把
持する。アンクランプシリンダ４４の後方側の油圧室に
油圧を供給することにより、アンクランプピストン４６
が前方に移動して、ドローバー２２の後端部に当接し、
皿ばね３０による付勢力に抗してドローバー２２を前方
へ押圧する。これにより、コレット２８が拡開して工具
ホルダ１８のプルスタッド１８ｂが解放され、工具２０
が取り付けられた工具ホルダ１８を主軸１４のテーパ穴
１４ａから抜去可能となる。
【００１８】図２を参照すると、主軸装置１０は、さら
に、該主軸装置１０の先端部領域に設けられた切削液漏
洩確認手段６０と装着面清掃手段６２とを具備してい
る。本実施形態において切削液漏洩確認手段６０は、主
軸１４の内部空間、図示する実施形態では、主軸１４の
中空部に嵌入された案内筒２６の内部空間および工具ホ
ルダ１８が当接されるテーパ穴１４ａの上方部の空間
を、主軸１４の先端面に連通させる漏洩通路１４ｂが主
軸１４の先端部領域に形成されている。漏洩通路１４ｂ
において主軸１４の先端面に開口する先端部領域は直径
が大きく形成された拡開部１４ｃとなっており、該拡開
部１４ｃ内部にボールケース６４が、出口通孔６８ａを
有する固定ネジ６８により所定位置に固定されている。
ボールケース６４内にはボール６６ａが、漏洩通路１４
ｂにおいて拡開部１４ｃへの開口部を閉塞する閉鎖位置
と、該開口部を開放する開放位置との間で移動可能に配
設されている。ボールケース６４内には、さらに、ボー
ル６６ａを前記開口部へ付勢するバネ６６ｂが配設され
ている。
に、該主軸装置１０の先端部領域に設けられた切削液漏
洩確認手段６０と装着面清掃手段６２とを具備してい
る。本実施形態において切削液漏洩確認手段６０は、主
軸１４の内部空間、図示する実施形態では、主軸１４の
中空部に嵌入された案内筒２６の内部空間および工具ホ
ルダ１８が当接されるテーパ穴１４ａの上方部の空間
を、主軸１４の先端面に連通させる漏洩通路１４ｂが主
軸１４の先端部領域に形成されている。漏洩通路１４ｂ
において主軸１４の先端面に開口する先端部領域は直径
が大きく形成された拡開部１４ｃとなっており、該拡開
部１４ｃ内部にボールケース６４が、出口通孔６８ａを
有する固定ネジ６８により所定位置に固定されている。
ボールケース６４内にはボール６６ａが、漏洩通路１４
ｂにおいて拡開部１４ｃへの開口部を閉塞する閉鎖位置
と、該開口部を開放する開放位置との間で移動可能に配
設されている。ボールケース６４内には、さらに、ボー
ル６６ａを前記開口部へ付勢するバネ６６ｂが配設され
ている。
【００１９】装着面清掃手段６２は、ベアリング押え５
６ａ、５６ｂを横断方向に貫通、形成された加圧空気供
給孔７２と、主軸１４において工具ホルダ１８が当接さ
れるテーパ穴１４ａの表面に沿って形成された環状溝８
４と、該環状溝８４と加圧空気供給孔７２との間で主軸
１４を横断方向に貫通、形成された加圧空気通路８２と
を有している。加圧空気供給孔７２の内側の端部におい
て、加圧空気通路８２に連通する内側領域は直径が大き
く形成された拡開部となっており、該拡開部にシール部
材としてのＯリング８０を備えたボールケース７４が配
設されている。ボールケース７４には、ボール７６がＯ
リング８０に接触する閉鎖位置と、Ｏリング８０から離
反する開放位置との間で加圧空気供給孔７２の中心軸線
方向に移動可能に配設されている。ボール７６はバネ７
８により半径方向外側に閉鎖位置へ付勢され、Ｏリング
８０に当接して加圧空気供給孔７２を閉塞している。加
圧空気供給孔７２の外側の端部は、本主軸装置１０が備
えられる工作機械の制御装置５４に接続されたコンプレ
ッサ等の空気圧源３４にホース等の管路（図示せず）を
介して接続されている。
６ａ、５６ｂを横断方向に貫通、形成された加圧空気供
給孔７２と、主軸１４において工具ホルダ１８が当接さ
れるテーパ穴１４ａの表面に沿って形成された環状溝８
４と、該環状溝８４と加圧空気供給孔７２との間で主軸
１４を横断方向に貫通、形成された加圧空気通路８２と
を有している。加圧空気供給孔７２の内側の端部におい
て、加圧空気通路８２に連通する内側領域は直径が大き
く形成された拡開部となっており、該拡開部にシール部
材としてのＯリング８０を備えたボールケース７４が配
設されている。ボールケース７４には、ボール７６がＯ
リング８０に接触する閉鎖位置と、Ｏリング８０から離
反する開放位置との間で加圧空気供給孔７２の中心軸線
方向に移動可能に配設されている。ボール７６はバネ７
８により半径方向外側に閉鎖位置へ付勢され、Ｏリング
８０に当接して加圧空気供給孔７２を閉塞している。加
圧空気供給孔７２の外側の端部は、本主軸装置１０が備
えられる工作機械の制御装置５４に接続されたコンプレ
ッサ等の空気圧源３４にホース等の管路（図示せず）を
介して接続されている。
【００２０】主軸装置１０がアンクランプを開始する
と、ドローバー２２がアンクランプ装置４４、４６によ
り主軸１４の先端方向に押し出され、コレット２８が開
いて、工具ホルダ１８のプルスタッド１８ｂが解放さ
れ、工具２０が取り付けられた工具ホルダ１８は主軸１
４のテーパ穴１４ａから抜去可能となる。次いで、工具
ホルダ１８が、図３に示すように、図示しない自動工具
交換装置により把持されて下方に引き抜かれる。このと
き、クーラントロッド２４がプルスタッド１８ｂから離
反し、工具ホルダ１８が主軸１４のテーパ穴１４ａから
離反するとともに、空気圧源３４から加圧空気供給孔７
２に加圧された空気が供給される。供給された加圧空気
の圧力によりボール７６はバネ７８の付勢力に抗して図
２、３において左方へ開放位置に移動する。これによ
り、加圧された空気が加圧空気通路８２と環状溝８４を
流通して、主軸１４のテーパ穴１４ａ全体に概ね均一に
供給され、テーパ穴１４ａおよび工具ホルダ１８のテー
パ部１８ａの表面が清掃される。
と、ドローバー２２がアンクランプ装置４４、４６によ
り主軸１４の先端方向に押し出され、コレット２８が開
いて、工具ホルダ１８のプルスタッド１８ｂが解放さ
れ、工具２０が取り付けられた工具ホルダ１８は主軸１
４のテーパ穴１４ａから抜去可能となる。次いで、工具
ホルダ１８が、図３に示すように、図示しない自動工具
交換装置により把持されて下方に引き抜かれる。このと
き、クーラントロッド２４がプルスタッド１８ｂから離
反し、工具ホルダ１８が主軸１４のテーパ穴１４ａから
離反するとともに、空気圧源３４から加圧空気供給孔７
２に加圧された空気が供給される。供給された加圧空気
の圧力によりボール７６はバネ７８の付勢力に抗して図
２、３において左方へ開放位置に移動する。これによ
り、加圧された空気が加圧空気通路８２と環状溝８４を
流通して、主軸１４のテーパ穴１４ａ全体に概ね均一に
供給され、テーパ穴１４ａおよび工具ホルダ１８のテー
パ部１８ａの表面が清掃される。
【００２１】自動工具交換に際して、クーラントロッド
２４とプルスタッド１８ｂが離反したときに、切削液供
給孔２４ａ内に滞留している切削液は主軸１４の内部空
間に流出する。その大部分は、主軸１４から工具ホルダ
１８が抜去されたときに外部に排出され、一部が漏洩通
路１４ｂ内に流入する。このとき、ボール６６ａがバネ
６６ｂにより閉鎖位置に付勢されて漏洩通路１４ｂの出
口が閉塞されているので、こうした通常の自動工具交換
に伴って漏洩通路１４ｂに切削液が流入しても出口通孔
６８ａから切削液が流出することはない。これに対し
て、自動工具交換を繰り返すうちにクーラントロッド２
４とプルスタッド１８ｂとの間のＯリング２４ｂが損耗
または脱落した場合は切削液が相当の圧力を以て、図２
において矢印で示すように漏洩通路１４ｂへ流通する。
従って、この圧力によりボール６６ａがバネ６６ｂの付
勢力に抗して解放位置へ移動し、切削液が出口通孔６８
ａから外部へ流出する。こうして、Ｏリング２４ｂに不
具合が生じ切削液の漏洩の発生を知ることができる。こ
のとき、主軸１４の内部空間に漏洩した切削液の圧力に
より、装着面清掃手段６２のボール７６がＯリング８０
に押圧され、ボール７６が加圧空気供給孔７２を閉塞す
るので、上記切削液が加圧空気供給孔７２内に流入する
ことが防止される。
２４とプルスタッド１８ｂが離反したときに、切削液供
給孔２４ａ内に滞留している切削液は主軸１４の内部空
間に流出する。その大部分は、主軸１４から工具ホルダ
１８が抜去されたときに外部に排出され、一部が漏洩通
路１４ｂ内に流入する。このとき、ボール６６ａがバネ
６６ｂにより閉鎖位置に付勢されて漏洩通路１４ｂの出
口が閉塞されているので、こうした通常の自動工具交換
に伴って漏洩通路１４ｂに切削液が流入しても出口通孔
６８ａから切削液が流出することはない。これに対し
て、自動工具交換を繰り返すうちにクーラントロッド２
４とプルスタッド１８ｂとの間のＯリング２４ｂが損耗
または脱落した場合は切削液が相当の圧力を以て、図２
において矢印で示すように漏洩通路１４ｂへ流通する。
従って、この圧力によりボール６６ａがバネ６６ｂの付
勢力に抗して解放位置へ移動し、切削液が出口通孔６８
ａから外部へ流出する。こうして、Ｏリング２４ｂに不
具合が生じ切削液の漏洩の発生を知ることができる。こ
のとき、主軸１４の内部空間に漏洩した切削液の圧力に
より、装着面清掃手段６２のボール７６がＯリング８０
に押圧され、ボール７６が加圧空気供給孔７２を閉塞す
るので、上記切削液が加圧空気供給孔７２内に流入する
ことが防止される。
【００２２】よって、バネ６６ｂは、上記の切削液の供
給圧力よりも小さな押圧力をボール６６ｂに付与するよ
うにバネ定数が選定されることは言うまでもない。さら
に好ましくは、通常の自動工具交換に際してクーラント
ロッド２４の先端から流出する切削液と、クーラントロ
ッド２４のＯリング２４ｂの損耗または脱落に伴う切削
液の漏洩とが区別できる限り、Ｏリング２４ｂの損耗を
早期に発見できるように可及的に小さなバネ定数を選択
することが望ましい。
給圧力よりも小さな押圧力をボール６６ｂに付与するよ
うにバネ定数が選定されることは言うまでもない。さら
に好ましくは、通常の自動工具交換に際してクーラント
ロッド２４の先端から流出する切削液と、クーラントロ
ッド２４のＯリング２４ｂの損耗または脱落に伴う切削
液の漏洩とが区別できる限り、Ｏリング２４ｂの損耗を
早期に発見できるように可及的に小さなバネ定数を選択
することが望ましい。
【００２３】
【発明の効果】クーラントロッドの工具ホルダの後部と
の当接面に設けられたシール部材が損耗または脱落して
切削液が主軸内部へ漏洩すると、この切削液が主軸の外
部へ流出してこれを目視、確認できるので、主軸内部で
の切削液の漏洩を最小限に止められる。また、主軸と工
具ホルダとの装着面に加圧空気を供給して工具ホルダの
テーパ部に付着した切屑や切削液を除去する装着面清掃
手段の作用が、漏洩した切削液により阻害されることが
なく、主軸と工具ホルダとの装着精度の向上が図られ、
従って加工精度が向上する。
の当接面に設けられたシール部材が損耗または脱落して
切削液が主軸内部へ漏洩すると、この切削液が主軸の外
部へ流出してこれを目視、確認できるので、主軸内部で
の切削液の漏洩を最小限に止められる。また、主軸と工
具ホルダとの装着面に加圧空気を供給して工具ホルダの
テーパ部に付着した切屑や切削液を除去する装着面清掃
手段の作用が、漏洩した切削液により阻害されることが
なく、主軸と工具ホルダとの装着精度の向上が図られ、
従って加工精度が向上する。
【図１】本発明の一実施形態による工作機械の主軸装置
の断面図である。
の断面図である。
【図２】図１の工作機械の主軸装置の工具クランプ時に
おける切削液漏洩確認手段および装着面清掃手段の機構
を示す拡大断面図である。
おける切削液漏洩確認手段および装着面清掃手段の機構
を示す拡大断面図である。
【図３】図１の工作機械の主軸装置の工具アンクランプ
時における装着面清掃手段の機構を示す拡大断面図であ
る。
時における装着面清掃手段の機構を示す拡大断面図であ
る。
１０…主軸装置 １２…ハウジング １４…主軸 １４ａ…テーパ穴 １４ｂ…漏洩通路 １８…工具ホルダ １８ａ…テーパ部 １８ｂ…プルスタッド ２０…工具 ２０ａ…切削液通孔 ２２…ドローバー ２４…クーラントロッド ２４ａ…切削液供給孔 ２４ｂ…Ｏリング ６０…切削液漏洩確認手段 ６２…装着面清掃手段 ６６ａ…ボール ６６ｂ…バネ ６８ａ…出口通孔 ７２…加圧空気供給孔 ７６…ボール ７８…バネ ８０…Ｏリング ８２…加圧空気通路 ８４…環状溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−243239（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−169242（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−92345（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−50035（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭62−21403（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B23Q 11/10 B23Q 11/00
Claims (2)
- 【請求項１】 主軸の内部および工具ホルダの内部に穿
設された切削液通路を経由して前記工具ホルダに取り付
けられた工具の先端部に切削液を供給する工作機械の主
軸装置において、 前記主軸と一体回転可能に設けられ、内部に切削液供給
路が設けられたクーラントロッドと、 前記クーラントロッドの前記工具ホルダの後部との当接
面に設けられたシール部材と、 前記主軸の内部から前記主軸の外部に通じる通路と、前
記通路の途中に設けられた弁部材と、切削液の供給圧力
より小さい圧力で前記主軸の内方へ前記弁部材を押圧し
て前記通路を常時閉鎖する弾性押圧部材とから成り、前
記クーラントロッドと前記工具ホルダの後部との当接面
からの切削液の漏れを確認する切削液漏洩確認手段と、 を具備したことを特徴とする工作機械の主軸装置。 - 【請求項２】 前記主軸の前記工具ホルダとの装着面に
開口し、前記装着面に加圧空気を供給する加圧空気供給
路と、前記加圧空気供給路の途中に設けられた逆止弁と
から成り、前記主軸への前記工具ホルダの装着前に前記
装着面に加圧空気を供給して前記装着面を清掃する装着
面清掃手段をさらに具備した請求項１に記載の工作機械
の主軸装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8249967A JP2914918B2 (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 工作機械の主軸装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8249967A JP2914918B2 (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 工作機械の主軸装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1094942A JPH1094942A (ja) | 1998-04-14 |
| JP2914918B2 true JP2914918B2 (ja) | 1999-07-05 |
Family
ID=17200861
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8249967A Expired - Fee Related JP2914918B2 (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 工作機械の主軸装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2914918B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019034354A (ja) * | 2017-08-10 | 2019-03-07 | 株式会社ニイガタマシンテクノ | 工作機械の主軸装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3261578B2 (ja) * | 1999-07-09 | 2002-03-04 | ホーコス株式会社 | 工作機械の主軸装置 |
| JP4730939B2 (ja) * | 2004-03-31 | 2011-07-20 | コマツＮｔｃ株式会社 | 主軸装置 |
| JP5457958B2 (ja) * | 2010-07-08 | 2014-04-02 | オークマ株式会社 | 工作機械の主軸装置 |
| JP2015066674A (ja) * | 2013-10-01 | 2015-04-13 | ファナック株式会社 | 工作機械における主軸と工具ホルダーとの装着部構造 |
| JP6400405B2 (ja) * | 2014-09-16 | 2018-10-03 | Dmg森精機株式会社 | 工作機械の主軸装置 |
| CN107309448B (zh) * | 2017-08-17 | 2023-06-16 | 沈阳机床股份有限公司数控刀架分公司 | 一种刀架用高压切削液阀结构 |
| DE102017122802B3 (de) * | 2017-09-29 | 2018-10-25 | Hauhinco Maschinenfabrik G. Hausherr, Jochums Gmbh & Co. Kg | Entzunderungsvorrichtung |
| JP6998288B2 (ja) * | 2018-10-31 | 2022-01-18 | 日精ホンママシナリー株式会社 | 工具着座確認機能付き回転工具用主軸 |
| JP7382216B2 (ja) * | 2019-12-16 | 2023-11-16 | オークマ株式会社 | 工作機械の主軸装置 |
-
1996
- 1996-09-20 JP JP8249967A patent/JP2914918B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019034354A (ja) * | 2017-08-10 | 2019-03-07 | 株式会社ニイガタマシンテクノ | 工作機械の主軸装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1094942A (ja) | 1998-04-14 |
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