JPH0546837Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案はマシニングセンタの改良されたアタ
ツチメントの冷却機構に関する。

従来技術 マシニングセンタに使用されるアタツチメント
は多面加工用として自動割出可能で自動着脱を行
うことが常識となり複雑な機構のものが多い。こ
のため従来より高速回転による発熱対策が問題と
されながらも無対策のまま最高回転数を制限する
消極的な発熱を制限する方法が取られていた。

例えば実公昭60−18278号のように主軸箱本体
下部から供給される切削用流体がアタツチメント
本体内に設けられた駆動軸ベアリングのハウジン
グ外周のぬすみ溝部に通ずる流路を通つて切削液
がノズルから流出される構造のものがある。これ
はアタツチメントの割出角度に切削液ノズル位置
を対応させるためのものであつてアタツチメント
自体の冷却を目的とするものではなく、割出角度
によつては多少の冷却効果も期待できる構造では
あるが十分ではない。従つて発熱量の大きいアタ
ツチメント主軸軸受部や潤滑油の冷却を考慮した
機構ではなく切削液の供給用である。

考案が解決しようとする問題点 最近はアタツチメントの高速化、高精度化が要
望されアタツチメント自体を冷却する熱対策の必
要性が高まつている。本考案はこれに鑑みなされ
たもので目的とするところは温度管理された冷却
液を巡環させて積極的にアタツチメント自体を冷
却させることである。

問題点を解決するための手段 マシニングセンタの主軸ラム先端に着脱可能に
装着され任意角度に割出されるアタツチメントに
おいて、アタツチメント枠体の外周に配管リング
を旋回可能に嵌装し、主軸ラム先端端面の冷却液
供給口のチエツクバルブに当接して開弁する第１
管接手を前記配管リングに設け、また主軸ラム先
端端面の冷却液排出口のチエツクバルブに当接し
て開弁する第２管接手を前記配管リングに設け、
アタツチメント主軸の前後両軸受間でアタツチメ
ント枠体内の下部にフインを有する冷却板を取付
け、前記第１管接手から配管リング、アタツチメ
ント主軸前軸受部外周、冷却板、アタツチメント
主軸台軸受部外周、本機主軸の回転をアタツチメ
ント主軸に伝達する駆動軸軸受部外周、配管リン
グを通り第２管接手までの冷却液通路をアタツチ
メント枠体に設けたものである。

実施例 以下本考案の実施例を図面にもとづき説明す
る。第１図に示すように立形マシニングセンタの
主軸頭１にテーパ穴２ａを有する主軸２を回転可
能に軸承した主軸ラム３が軸方向に移動位置決め
可能に支承されている。主軸ラム３先端部の内側
端面には円筒部４ａを有し軸受押さえを兼ねる結
合座４が固設されており、この円筒部４ａにクラ
ンプリング５が位置決めされた角度位置で摺動可
能に嵌装されている。クランプリング５には雄ス
プライン状の山部５ｂを有する円筒部５ａが形成
されており、結合座４の円筒部４ａと円筒部５ａ
との間に油密空間を形成するように結合座４の円
筒部４ａに蓋体６が固着されている。そして結合
座４とクランプリング５の間に介装されたばね７
によつてクランプリング５は常時下方に付勢され
油密空間に圧油が送られてクランプリング５が押
し上げられるようになつている。結合座４には更
にクランプリング５の外側にカービツクカツプリ
ング８が固着されている。

主軸ラム３には軸方向に冷却液供給路３ａとこ
の供給路３ａのラム軸心に対し対称位置に冷却液
排出路３ｂが穿設されており、ラム端面に開口す
る供給路３ａ及び排出路３ｂの開口部は管接手用
接合穴３ｃ，３ｄに形成され接合穴の上部にそれ
ぞれチエツクバルブ１０が設けられている。

主軸ラム３先端に嵌着されるアタツチメント枠
体１２はラム軸心と同心の垂直円筒部１２ａとラ
ム軸心と直交する水平円筒部１２ｂからなり、前
記カービツクカツプリング８と噛合するカービツ
クカツプリング９が固着されている。枠体１２の
垂直円筒部１２ａの外周１２ｃに配管リング１３
が旋回のみ可能に嵌装され配管リング１３の内周
には冷却液の通路となる２つの溝１３ａ，１３ｂ
が設けられており、溝１３ａには外周に開口する
軸心と直角方向の液路１３ｃが、溝１３ｂには液
路１３ｃと軸心に対し180°反対位置に外周に開口
する軸心と直角方向の液路１３ｄが穿設されてい
る。更に配管リング１３の外周には液路１３ｃ，
１３ｄの開口位置にそれぞれ折り曲げられた角形
の配管接手１４が垂直に固着されている。そして
この配管接手１４の先端は主軸ラム３の管接手穴
３ｃ，３ｄに着脱自在に嵌挿される円筒形の接合
部１４ｃに形成され供給用の配管接手１４に設け
られた液路１４ａは供給路３ａと液路１３ｃを排
出用配管接手１４に設けられた液路１４ｂは排出
路３ｂと液路１３ｄをそれぞれ連通している。そ
して主軸ラム３の液路３ａ，３ｂの途中それぞれ
垂直に設けられたチエツクバルブ１０は第２図に
示すように垂直に固着される弁棒１８に軸方向に
移動可能に嵌挿された弁体がばね１９によつて常
時突出勝手に付勢され弁座２０ａが圧接されて閉
弁とされ、アタツチメントが装着されると配管接
手１４の先端が弁体２０に当接してばね１９に抗
して弁体２０を押上げ供給路３ａ及び排出路３ｂ
がそれぞれ開かれるようになつている。なお排出
路３ｂの途中に設けられるチエツクバルブは市販
のチエツクバルブを使用することも可能である。

枠体１２の下側に設けられた水平円筒部１２ｂ
の中心穴の左側にアタツチメント主軸２２の前側
軸受２３用軸受ハウジング２４が固着されてい
る。軸受ハウジング２４は外周にクーラントオイ
ルジヤケツトとなる凹部２４ａを有し凹部２４ａ
の外周には冷却液との接触表面を増し熱伝導効率
を上げるためのフインが刻設されている。そして
凹部２４ａの上側と前記配管リングの内溝１３ａ
は枠体の垂直円筒部１２ａに穿設された液路１２
ｄによつて連通されている。更に枠体の水平円筒
部１２ｂの中心穴の右側にアタツチメント主軸２
２の後側軸受２５用軸受ハウジング２６が固着さ
れ軸受ハウジング２６の外周にはクーラントオイ
ルジヤケツトとなる凹部２６ａを有し凹部２６ａ
の外周にはフインが刻設されている。軸受２３，
２５によつて軸承されるアタツチメント主軸２２
の中心穴先端はテーパ穴２２ａに形成され中心穴
には図示しない公知の工具引上げ機構を有し工具
が嵌装される。アタツチメント主軸２２の外周に
は傘歯車２７がキー２８を介して嵌着されており
軸受ハウジング２４，２６の外側端面には前蓋３
０及びベアリング押さえ兼用の後蓋３１がそれぞ
れ固着されている。

枠体１２の水平円筒部１２ｂの中空部の下側は
潤滑油溜りに形成されており、この潤滑油溜りの
底面に冷却板２９が固着されている。冷却板２９
は上面の潤滑油当接面に同心円のフイン２９ａが
刻設され下面の円形凹部２９ｂの表面にも同様な
フインが該設されている。そして凹部２９ｂの左
端と軸受ハウジング２４外周の凹部２４ａの下側
が枠体の水平円筒部１２ｂに設けられた液路１２
ｅによつて連通され、更に凹部２９ｂの右端と軸
受ハウジング２６外周の凹部２６ａの下側が液路
１２ｆによつて連通されている。

枠体１２の垂直円筒部１２ａの主軸軸心と同心
の穴に駆動側傘歯車を先端に有する傘歯車筒３２
を軸承する軸受３３，３４用軸受ハウジング３５
が固着されている。軸受ハウジング３５の外周に
はクーラントオイルジヤケツトのためのフインを
有する凹部３５ａが刻設されており、凹部３５ａ
は冷却液が軸承ハウジング外周を均等に冷却可能
なように堤３５ｂによつて巡環路が規制されてい
る。そして凹部３５ａの下側と軸受ハウジング２
６の凹部２６ａの上側が枠体の垂直円筒部１２ａ
に穿設された液路１２ｇによつて連通され、凹部
３５ａの上側と配管リング１３の内溝１３ｂとが
油路１２ｈによつて連通されており、冷却液は液
路１３ｄ，１４ｂを経て排出路３ｂに送られ図示
しない油タンクに戻される。

傘歯車筒３２の中心穴３２ａの下部にはスプラ
イン３２ｂが刻設されており、このスプライン３
２ｂは主軸２のテーパ穴２ａに図示しない公知の
工具引き上げ機構によつてプルスタツド３６ａを
把持され引上げられ主軸２に嵌着されている駆動
軸３６の先端に設けられたスプライン軸３６ｂと
係合し、主軸２の回転が伝達される。

作 用 主軸頭１の主軸ラム３の先端にクランプリング
５によつて引上げられカービツクカツプリング
８，９が圧接されてアンギユラアタツチメントが
装着され本機主軸の回転によつて駆動軸３６、傘
歯車筒３２、傘歯車２７を介してアタツチメント
主軸２２が高速に回転している。本機側に設けら
れた図示しない冷却液タンクに貯蔵され温度管理
された冷却液は主軸ラム３の供給路３ａの途中に
設けられアタツチメント装着時配管接手１４の接
手部先端によつて開弁とされているチエツクバル
ブを通り液路１４ａ、配管リング１３の液路１３
ｃを経て内溝１３ａに到り、内溝１３ａの円周上
に開口される枠体の液路１２ｄを通つてアタツチ
メント主軸２２の前側軸受ハウジング２４の凹部
２４ａを通る。軸受ハウジング２４はアタツチメ
ント主軸２２の高速回転で温度が上昇している
が、凹部２４ａの外周に設けられたフインを通過
する冷却液によつて熱を奪われ温度上昇が抑制さ
れる。続いて冷却液は液路１２ｅを通り冷却板２
９の下面の凹部２９ｂに到りここでは傘歯車２
７、傘歯車筒３２の歯面用潤滑油を冷却し更に液
路１２ｆを経て後側軸受ハウジング２６の外周に
設けられた凹部２６ａを下から上に向かつて流さ
れ、ここで軸受ハウジング２６が冷却される。更
に冷却液は枠体に設けられた液路１２ｇを経て高
速に回転され傘歯車筒３２用軸受ハウジング３５
の外周に設けられた凹部３５ａへ下側から流入す
る。流入した冷却液は軸受ハウジング外周を効果
的にむらなく冷却する為に設けられた堤３５ｂに
よつて規制された流路に沿つて流され凹部３５ａ
の上側から排出される内に軸受ハウジング３５が
冷却される。以上で冷却の目的を果たした冷却液
は枠体に設けられた液路１２ｈを通り配管リング
１３の内溝１３ｂを経て液路１３ｄ、配管接手の
液路１４ｂを通り主軸ラム３の排出路３ｂを経て
図示しない冷却液タンクに戻される。

このようにして冷却液の巡環によつて発熱を抑
制され高速回転されるアタツチメント主軸２２に
装着された工具によつて切削が行われ、加工工程
の区割が終わりアタツチメント主軸２２の回転が
停止される。続いて次工程のためアタツチメント
の取付角度を例えば90°旋回割出を行う場合には
主軸頭１が図示しないアタツチメントマガジン上
に移動され油密室に供給されている圧油が停止さ
れてばね７によつてクランプリング５が押し下げ
られ枠体１２が下降し、枠体１２の上端に固着さ
れるカービツクカツプリング９の歯面がカービツ
クカツプリング８の歯面から離れる。枠体の下降
と共に配管接手１４も下降し接合部１４ｃ先端で
押し上げられていた弁体２０がばね１９によつて
押し下げられ弁座２０ａが弁棒に当接して閉弁と
なり供給路３ａ、排出路３ｂとも流路が閉じて冷
却液の巡環が自動的に停止される。この時の配管
接手１４の先端接合部１４ｃは接合穴３ｃ，３ｄ
に先端の一部が未だ嵌挿された状態で図示しない
アタツチメントマガジンの作動で枠体１２が旋回
されても配管リング１３、配管接手１４は旋回さ
れない。アタツチメントの旋回が終わると油密室
に圧油が送られてクランプリング５が上昇し、カ
ービツクカツプリング９が押し上げられてカービ
ツクカツプリング８と係合し位置決め及びクラン
プが行われ同時に配管接手の接合部が上昇し、チ
エツクバルブ１０を開き再び冷却液が巡環しアタ
ツチメントの冷却を行う。

効 果 以上詳述したように本考案はアタツチメント枠
体の外周に配管リングを回転可能に嵌装し主軸ラ
ム端面の冷却液の供給口とタンクに戻す排出口の
それぞれのチエツクバルブに当接する第１、第２
管接手を配管リングに設け、供給口より第１管接
手、配管リングを経てアタツチメント主軸の前側
軸受ハウジングを冷却し、次いで傘歯車潤滑用、
潤滑油溜まりの底面に固着されたフイン付の冷却
板の下面を通り潤滑油を冷却し、続いて後側軸受
ハウジングを冷却して、最後にアタツチメント主
軸駆動用軸受ハウジングを冷し、配管リングを経
て排出口に戻すようになしたので、アタツチメン
トの温度上昇を最小限に押さえることができ、高
速回転が可能になると同時に熱変位による精度劣
化をも防止できる。またアタツチメント枠体の外
周の配管リングで供給路と接続されるのでアタツ
チメント主軸の任意の割出角度においても冷却作
用が阻害されることがないなどの効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のアタツチメントの縦断面図、
第２図はチエツクバルブの拡大図である。 ３……主軸ラム、１０……チエツクバルブ、１
２……枠体、１３……配管リング、１４……配管
接手、２４，２６，３５……軸受ハウジング、３
２……傘歯車筒。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. マシニングセンタの主軸ラム先端に着脱可能に
   装着され任意角度に割出されるアタツチメントに
   おいて、アタツチメント枠体の外周に配管リング
   を旋回可能に嵌装し、主軸ラム先端端面の冷却液
   供給口のチエツクバルブに当接して開弁する第１
   管接手を前記配管リングに設け、また主軸ラム先
   端端面の冷却液排出口のチエツクバルブに当接し
   て開弁する第２管接手を前記配管リングに設け、
   アタツチメント主軸の前後両軸受間でアタツチメ
   ント枠体内の下部にフインを有する冷却板を取付
   け、前記第１管接手から配管リング、アタツチメ
   ント主軸前軸受部外周、冷却板、アタツチメント
   主軸後軸受部外周、本機主軸の回転をアタツチメ
   ント主軸に伝達する駆動軸軸受部外周、配管リン
   グを通り第２管接手までの冷却液通路をアタツチ
   メント枠体に設けたことを特徴とするマシニング
   センタ用アタツチメントの冷却機構。