JPH0321883Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、ドリル、エンドミル等の工具をボー
ル盤、フライス盤、マシニングセンタ等の工作機
械の主軸に対して所定角度傾斜した状態で取付け
るために用いられるアングルヘツドに関し、更に
詳述すれば工具の刃先、ワーク（工作物）の冷却
を行う構造に特徴を有するアングルヘツドに関す
る。

従来の技術 内蔵する工具を、例えばマシニングセンタの主
軸に取付けるために用いられる工具ヘツドの中に
は、主軸に対して所定角度傾斜した傾斜面を有す
るワークの切削加工を行えるようにしたアングル
ヘツドと称せられるものがある。即ち、このアン
グルヘツドは煩わしい段取り作業を不要にして切
削加工の能率化を図るべく工具を主軸に対して所
定角度傾斜した状態で取付ける形態をとるのであ
る。

この種のアングルヘツドにおいても、その他の
工具ヘツドと同様に工具の寿命の延命化を図るべ
く工具の刃先に冷却用の切削油、エアー又は油霧
エアー（オイルミスト）を供給する必要がある。

第３図はかかる切削油（又はエアー、油霧エア
ー）を供給できるようにしたアングルヘツドの従
来例を示しており、そこではマシニングセンタの
主軸２側に設けたノズル９０から主軸２に縦姿勢
（鉛直状態）で取付けられるアングルヘツド１の
先端に連結したドリル７０に切削油を噴出してド
リル７０の冷却を行う構造になつている。なお、
図中８０はワークである。

考案が解決しようとする問題点 しかしながら、上述の従来例のような冷却形態
をとる場合は、ドリル７０とノズル９０との離隔
寸法が大きくなるので、横姿勢（水平状態）でア
ングルヘツド１の本体部１ａに連結され、先端刃
先部がワーク８０に食込んだドリル７０の刃先に
切削油を確実に供給することができなくなる。こ
のため、切削熱の主要な発生源である切屑を除去
することができず、構成刃先を発生してドリル７
０の寿命を損ない、また切削熱がワーク８０に蓄
積され、ワーク８０に発生する熱歪、熱変形等に
より精度のよい加工が行えなくなるという問題が
ある。

そして、加工精度が悪くなるという問題は超硬
合金製のチツプをドリル本体部の先端にろう付け
したドリルを用いて高速度で切削を行う場合に
は、ワーク８０に蓄積される切削熱が当然増大す
るので、特に大きな問題となる。また、この場合
には高温のためにろうが溶けてチツプが外れたり
するという問題もある。

また、特にマシニングセンタによる切削では、
上述のような冷却形態は不適当なものとなる。即
ち、マシニングセンタによる切削では同一段取り
で荒加工から仕上げ加工迄行うので、ワーク８０
に蓄積された切削熱をいかに早く冷却するか、ま
た荒加工により発生した切削熱を仕上げ加工迄に
いかに早く冷却するかは精度のよい加工を行う上
で大変重要な課題となつているからである。

なお、以上の問題はドリル以外の、例えばエン
ドミル等の他の工具による切削についても同様に
生じる。

本考案は、かかる従来技術の問題点を解決する
ためになされたものであり、工具の刃先及びワー
クの冷却が確実に行え、この結果工具の破損を抑
止でき、また精度のよい加工が行えるアングルヘ
ツドを提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 本考案に係るアングルヘツドは、先端に傘歯車
を嵌着してあり、基端側を前記主軸に嵌合連結し
てある連結軸と、該連結軸の先端側を回転自在に
支持する基端ハウジングと、該基端ハウジングの
外周面に連接してあり、内蔵する位置決めピンを
前記工作機械側に設けた位置決めブロツクに係合
して前記基端ハウジングの回り止めを行う支持部
材と、前記連結軸と前記基端ハウジングとの各内
部に連通させて設けた第１流体通路と、基端ハウ
ジングの先端側に所定角度傾斜した状態で連結し
てある先端ハウジングと、該先端ハウジングの先
端面に連結してあり、内部に周回状の第２流体通
路を有する環体と、該第２流体通路に先端側を接
続してあり、基端側を前記第１流体通路に接続し
てあるホースと、前記環体の周方向に複数設けた
ノズルと、前記先端ハウジング内に前記連結軸に
対して所定角度傾斜した状態で回転自在に支持し
てあり、前記傘歯車に噛合する傘歯車を嵌着して
ある工具駆動軸と、該工具駆動軸の先端に連結し
てある工具とを具備し、前記第１、第２流体通路
及びノズルを介して前記工作機械側から前記工具
の刃先側に切削油、エアー又は油霧エアーを供給
するようになしてある。

作 用 しかるときは、工具に近接した状態にあるノズ
ルから切削時においてワークに食付いた工具の刃
先側に冷却用の切削油、エアー又は油霧エアーを
確実に供給できることになる。

実施例 以下本考案の実施例を図面に基づき説明する。
第１図は本考案に係るアングルヘツド（以下本案
ヘツドという）をマシニングセンタに取付けた状
態を示す片断面図である。

本案ヘツド１は、基端側に設けた連結軸１０
と、連結軸１０の先端側を回転自在に支持する円
筒状の基端ハウジング２０と、基端ハウジング２
０の外周面に連接した支持部材３０と、基端ハウ
ジング２０の先端側に軸長方向を90度違えた状態
で連結した円筒状の先端ハウジング４０と、先端
ハウジング４０の先端面に連結した環体としての
給油リング５０と、先端ハウジング４０内に回転
自在に支持されたドリル駆動軸４１と、ドリル駆
動軸４１の先端に連結したドリル７０とを主要構
成部材としており、連結軸１０の基端に設けたテ
ーパシヤンク１１をマシニングセンタの主軸２に
設けたテーパ穴３に嵌合連結してマシニングセン
タに取付けられている。

この取付けは、自動工具交換装置（ATC）の
自動工具着脱装置により行われ、この取付け時に
おいて、支持部材３０に設けた位置決めピン３１
がマシニングセンタの位置決めブロツク３２に設
けた係合溝（又は係合穴）３３に押込まれるよう
になつており、これで基端ハウジング２０の回り
止めが図られる構造になつている。

連結軸１０の内部中央には基端側から丸穴１３
を穿設してある。丸穴１３の先端は連結軸１０の
先端から少し基端側に偏位した位置にある。丸穴
１３の先端部には連結軸１０の外周面から径方向
に穿設した丸穴１４を連通させてある。連結軸１
０の先端小径部１５にはナツト１６を用いて傘歯
車１７を連結してある。

連結軸１０の先端側は基端ハウジング２０の基
端部及び先端部に嵌着したベアリング２１，２１
により回転自在に支持されている。１８は連結軸
１０の先端寄りの部分に締結した折り曲げ座金付
ナツトであり、先端側のベアリング２１をベアリ
ング受座２２に対して位置決めする。両ベアリン
グ２１，２１の離隔寸法はスペーサ２３により設
定されている。スペーサ２３は連結軸１０の外周
面に打ち込んだ回り止めピン２４に係合してお
り、連結軸１０と一体回転するようになつてい
る。スペーサ２３の前記丸穴１４と対応する周方
向の位置には丸穴１４に連通する丸穴２５を貫通
してあり、基端ハウジング２０の丸穴２５と対応
する軸方向の位置には段付きの丸穴２６を径方向
に貫通してある。これら連通状態にある丸穴１
３，１４，２５，２６で第１流体通路１２が形成
される。２７，２７，１９，１９は夫々Ｏリング
であり、後述するようにして第１流体通路１２を
通流する切削油、エアー又は油霧エアー等の流体
が通路から漏れるのを防止する。なお、丸穴２６
の形成位置は前記位置に限定されるものではな
く、例えば基端側のベアリング２１の嵌着位置を
図示例よりも少し先端側に設定し、基端ハウジン
グ２０の基端部に形成することにしてもよい。

第１流体通路１２の先端に相当する出口には可
撓性に富む材質からなるホース２８の基端側に連
結したボルト２９を締結してある。ボルト２９に
は第１流体通路１２とホース２８とを連通させる
丸穴（図示せず）を設けてある。ホース２８の先
端側は後述する給油リング５０に接続してある。

先端ハウジング４０は円筒状をなし、前記基端
ハウジング２０の先端フランジ部に軸長方向を90
度違えて連結してある。先端ハウジング４０の内
部中央にはナツト７１を介して先端にドリル７０
を連結したドリル駆動軸４１を回転自在に支持し
てある。この支持は先端ハウジング４０の基端
部、先端部に夫々嵌着したベアリング４２，４２
により行われる。ドリル駆動軸４１の中間部には
前記傘歯車１７に噛合する傘歯車４３を嵌着して
ある。傘歯車１７、傘歯車４３の二軸のなす角度
は先端ハウジング４０の基端ハウジング２０に対
する連結態様に応じて90度に設定してある。しか
して、かかる傘歯車機構により、主軸２の回転ト
ルクが連結軸１０を介してドリル駆動軸４１に伝
達されることになる。

先端ハウジング４０の先端面には内部に周回状
の第２流体通路５１を形成した環状をなす給油リ
ング５０を連結してある。給油リング５０の内周
面は前記ドリル駆動軸４１を遊嵌した状態にあ
る。第２流体通路５１には前述したようにホース
２８の先端側を接続してある。この接続は上記同
様の丸穴を有し、ホース２８の先端に連結したボ
ルト５２を、これの先端が第２流体通路５１に臨
むようにして給油リング５０に締結して行われ
る。５３，５３は漏止め用のＯリングである。

給油リング５０の先端面には先端噴出口を前記
ドリル７０側に向けたノズル６０を周方向に複数
取付けてある。この取付けは、給油リング５０の
先端面側に複数設けた取付け穴５４に、ノズル６
０の基端に設けた断面円形の取付け部６１を先端
側が傾いた状態で挿入し、取付け部６１の先端部
を取付け穴５４に押付けるようにして止めねじ６
２を給油リング５０に締結して行われる。なお、
この取付けのため取付け穴５４の図上左側に相当
する下端面は外側へ向かう下り傾斜面になつてい
る。ノズル６０の基端は第２流体通路５１に連通
した状態にある。

かかる構造の本案ヘツド１において、ドリル７
０の切削時における刃先の冷却は次のようにして
行われる。マシニングセンタの主軸２の基端側に
は図示しない流体供給源を設けてあり、この流体
供給源から切削油、エアー又は油霧エアー等の冷
却用の流体が所定の圧力（速度）で第１流体通路
１２、ホース２８、第２流体通路５１に順時的に
供給されるようになつており、最終的にこれらの
流体がノズル６０の先端噴出孔口からワーク８０
を切削中のドリル７０の刃先側に噴出されること
になる。

変形例 第２図は本案ヘツド１の第１変形例を示してい
る。この第１変形例は、第１流体通路１２の始端
をテーパシヤンク１１の基端側に連接した大径リ
ング部１１０の端面とする実施形態をとり、その
他の部分については上記実施例と同様であるの
で、対応する部分には同一の番号を付して説明を
省略し、異なる部分についてのみ説明する。

主軸２の第１流体通路１２の始端１１１に対応
する部分には丸穴４を穿設してあり、この丸穴４
内に円筒状の筒体５を嵌入してある。６は丸穴４
の内奥部に装着したコイルスプリングであり、筒
体５の先端面を大径リング部１１０の基端面に当
接させるべく付勢する。７は筒体４の回り止めを
行うべく主軸２に締結したスクリユーであり、先
端ピン部７ａを筒体５の係合溝５ａに係止連結し
てある。丸穴４の基端側は前記流体供給源に接続
された通路８に連通しており、上記実施例と同様
にしてドリル７０の刃先に切削油、エアー又は油
霧エアー等の流体が供給されるようになつてい
る。９，９は漏止め用のＯリングである。

図示せるいずれの実施例においても、基端ハウ
ジング２０内の第１流体通路１２と給油リング５
０内の第２流体通路５１とがホース２８で接続さ
れているので、基端ハウジング２０の中心軸回り
に先端ハウジング４０を回転させることができ、
ドリル７０の角度調節も支障なく行える。

なお、図示せる実施例では、工具としてドリル
７０について説明したが、本案ヘツド１はエンド
ミル、タツプ等の他の工具についても同様に適用
でき、またマシニングセンタ以外のボール盤、フ
ライス盤等の工作機械についても同様に適用でき
るものである。

また、先端ハウジングを基端ハウジングの中心
軸回りに回転させる場合に、ホースはその回転を
許容し、回転機構の構造を簡単にする。

考案の効果 以上の本案ヘツドによる場合は、上述の従来例
による場合に比べてノズルと工具との離隔寸法を
格段に小さく設定できるので、工具の刃先側に切
削油、エアー又は油霧エアー等の冷却用の流体を
確実に供給することができることになる。この結
果、切削時において発生する切屑を確実に除去で
き、構成刃先を生じる虞れがない。また、刃先及
びワークに発生する切削熱を確実に冷却（放熱）
できることになる。従つて、工具の破損、摩耗を
可及的に抑止でき、また加工精度を格段に向上で
きることになる。

更には、上述した理由により超硬合金製のチツ
プをろう付けした工具を用いて高速加工を行う場
合、マシニングセンタによる加工を行う場合等に
おいて、本案ヘツドは特にすぐれた効果を奏する
ことになる。

また、本案ヘツドによれば取付け対象の工具の
長さ、径寸法の大小等にかかわらず工具を確実に
冷却できることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本考案にかかるアングルヘ
ツドの実施例を示すものであり、第１図は本案ヘ
ツドをマシニングセンタに取付けた状態を示す片
断面図、第２図は本案ヘツドの変形例を示す片断
面図である。第３図は従来例を示す概略図であ
る。 １……本案ヘツド、２……マシニングセンタの
主軸、１０……連結軸、１２……第１流体通路、
２０……基端ハウジング、２８……ホース、３０
……支持部材、３１……位置決めピン、４０……
先端ハウジング、４１……ドリル駆動軸、５０…
…給油リング、５１……第２流体通路、６０……
ノズル、７０……ドリル、８０……ワーク。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内蔵する工具を工作機械の主軸に対して所定角
   度傾斜した状態で取付けるためのアングルヘツド
   において、先端に傘歯車を嵌着してあり、基端側
   を前記主軸に嵌合連結してある連結軸と、該連結
   軸の先端側を回転自在に支持する基端ハウジング
   と、該基端ハウジングの外周面に連接してあり、
   内蔵する位置決めピンを前記工作機械側に設けた
   位置決めブロツクに係合して前記基端ハウジング
   の回り止めを行う支持部材と、前記連結軸と前記
   基端ハウジングとの各内部に連通させて設けた第
   １流体通路と、基端ハウジングの先端側に所定角
   度傾斜した状態で連結してある先端ハウジング
   と、該先端ハウジングの先端面に連結してあり、
   内部に周回状の第２流体通路を有する環体と、該
   第２流体通路に先端側を接続してあり、基端側を
   前記第１流体通路に接続してあるホースと、前記
   環体の周方向に複数設けたノズルと、前記先端ハ
   ウジング内に前記連結軸に対して所定角度傾斜し
   た状態に支持してあり、前記傘歯車に噛合する傘
   歯車を嵌着してある工具駆動軸と、該工具駆動軸
   の先端に連結してある工具とを具備し、前記第
   １、第２流体通路及びノズルを介して前記工作機
   械側から前記工具の刃先側に切削油、エアー又は
   油霧エアーを供給するようになしてあることを特
   徴とするアングルヘツド。