(57)【要約】【課題】袋孔形成によって生じた切粉を排出する手作業を省略し、より効果的に切粉を排出可能な切粉排出システムと、それに用いられるノズル部材と、切粉排出方法と、切粉排出プログラムと、を提供する。【解決手段】    長手状のワーク１００を回転可能に保持できる正面側主軸装置２と、そのワーク１００を回転可能に保持できる背面側主軸装置３と、を備え、正面側主軸装置２による保持状態のワーク１００の先端部１０１に対しその背面側の端面１００ａに袋孔１００Ｈを形成した後、袋孔１００Ｈ内に背面側から噴出口９２Ｄを進入させ、背面側から袋孔１００Ｈ内にエアー噴出を行い、当該袋孔１００Ｈ内に残留する切粉１００Ｃを外部に排出する。そして、このエアー噴出をワーク１００の先端部１０１に対する他の加工処理と重なるタイミングで行う。【選択図】図５
2020185623.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手状のワークを、その端部が正面側から背面側へと突出し、かつその軸線が所定の正面側回転軸線と一致する形で保持する正面側保持手段と、前記正面側保持手段に保持された前記ワークを前記正面側回転軸線周りに回転させる正面側回転手段と、前記ワークを前記正面側回転軸線に沿って前記背面側に押し出す正面側押出手段と、を有した正面側主軸装置と、
前記正面側保持手段の保持位置よりも背面側の位置で、前記ワークを、その端部が背面側から正面側へと突出し、かつその軸線を前記正面側回転軸線と平行をなす所定の背面側回転軸線と一致する形で保持可能な背面側保持手段と、前記背面側保持手段により保持された前記ワークを前記背面側回転軸線周りに回転させる背面側回転手段と、を有した背面側主軸装置と、
前記正面側保持手段により保持された前記ワークに対し、その背面側の端面に背面側から圧接する工具により、前記正面側回転軸線に沿って正面側に凹む袋孔を形成する袋孔形成手段と、
前記正面側保持手段及び前記背面側保持手段のいずれか又は双方によって保持された前記ワークの袋孔内に対し、背面側からエアー噴出を行うことにより、当該袋孔内に残留する切粉を外部に排出するエアー噴出手段と、
を備える切粉排出システム。
【請求項２】
前記正面側保持手段により保持された前記ワークの外表面を加工する外表面加工手段を備え、
前記エアー噴出手段は、前記袋孔が形成された後の、前記外表面加工手段による前記ワークに対する外表面加工と重なるタイミングで、前記エアー噴出を行う請求項１に記載の切粉排出システム。
【請求項３】
前記正面側保持手段により保持された前記ワークに対し加工処理を行う手段であって、前記袋孔形成手段と、前記正面側保持手段により保持された前記ワークの外表面を加工する外表面加工手段と、を含む加工手段と、
前記加工処理が終了した前記ワークに対し、形成されている前記袋孔を含む先端部を分離する先端分離手段と、
を備え、
前記背面側保持手段は、前記先端分離手段による分離前の前記先端部を、前記加工処理がなされる加工空間から隔てられた収容空間内に収容した形で保持し、
前記加工手段は、前記先端分離手段により前記先端部が分離された後、前記正面側押出手段によって新たに押し出された前記ワークに対し、分離された前記先端部と同様の加工を行い、
前記エアー噴出手段は、前記先端分離手段によって分離され、前記背面側保持手段によって前記収容空間内に収容保持された状態の前記先端部の袋孔内に対し、前記正面側押出手段によって新たに押し出された前記ワークの先端部に対しなされる前記加工処理と重なるタイミングで、前記エアー噴出を行う請求項１に記載の切粉排出システム。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の切粉排出システムに設けられ、前記エアー噴出の噴出口を形成し、前記エアー噴出の際に背面側から前記袋孔に接近するノズル部材。
【請求項５】
前記ノズル部材は、エアーを送る主通路が内部に形成されたノズル本体部と、前記主通路から縮径して前記噴出口へと続く噴出通路が内部に形成され、前記袋孔内に進入した前記噴出口からエアーを噴出するノズル先端部と、有する請求項４に記載のノズル部材。
【請求項６】
前記ノズル先端部は、前記ノズル本体部におけるエアーの流出口に対し固定された、該ノズル本体部とは別体のパイプ部材からなる請求項５に記載のノズル部材。
【請求項７】
前記パイプ部材は、その長手方向の全体長さに対し２５％が、前記ノズル本体部の前記流出口から前記主通路内に嵌入されている請求項６に記載のノズル部材。
【請求項８】
前記主通路は、一定の内径を有する主通路部と、その内径を前記噴出口に向かって縮径する形で続く縮径通路部と、その縮径された内径のまま前記噴出口側まで続く先端通路部と、を有し、
前記パイプ部材は、前記縮径通路部に進入しないよう前記先端通路部のみに嵌入されている請求項６又は請求項７に記載のノズル部材。
【請求項９】
長手状のワークを、その端部が正面側から背面側へと突出し、かつその軸線が所定の正面側回転軸線と一致する形で保持する正面側保持手段と、前記正面側保持手段に保持された前記ワークを前記正面側回転軸線周りに回転させる正面側回転手段と、前記ワークを前記正面側回転軸線に沿って前記背面側に押し出す正面側押出手段と、を有した正面側主軸装置と、
前記正面側保持手段の保持位置よりも背面側の位置で、前記ワークを、その端部が背面側から正面側へと突出し、かつその軸線を前記正面側回転軸線と平行をなす所定の背面側回転軸線と一致する形で保持可能な背面側保持手段と、前記背面側保持手段により保持された前記ワークを前記背面側回転軸線周りに回転させる背面側回転手段と、を有した背面側主軸装置と、
を備える切粉排出システムを用いて前記ワークの孔内に残留する切粉を外部に排出する切粉排出方法として、
袋孔形成手段が、前記正面側保持手段により保持された前記ワークに対し、その背面側の端面に背面側から圧接する工具により、前記正面側回転軸線に沿って正面側に凹む袋孔を形成する袋孔形成工程と、
エアー噴出手段が、前記正面側保持手段及び前記背面側保持手段のいずれか又は双方によって保持された前記ワークの袋孔内に対し、背面側からエアー噴出を行うことにより、当該袋孔内に残留する切粉を外部に排出するエアー噴出工程と、
を含む切粉排出方法。
【請求項１０】
長手状のワークを、その端部が正面側から背面側へと突出し、かつその軸線が所定の正面側回転軸線と一致する形で保持する正面側保持手段と、前記正面側保持手段に保持された前記ワークを前記正面側回転軸線周りに回転させる正面側回転手段と、前記ワークを前記正面側回転軸線に沿って前記背面側に押し出す正面側押出手段と、を有した正面側主軸装置と、
前記正面側保持手段の保持位置よりも背面側の位置で、前記ワークを、その端部が背面側から正面側へと突出し、かつその軸線を前記正面側回転軸線と平行をなす所定の背面側回転軸線と一致する形で保持可能な背面側保持手段と、前記背面側保持手段により保持された前記ワークを前記背面側回転軸線周りに回転させる背面側回転手段と、を有した背面側主軸装置と、
を備える切粉排出システムに、
袋孔形成手段が、前記正面側保持手段により保持された前記ワークに対し、その背面側の端面に背面側から圧接する工具により、前記正面側回転軸線に沿って正面側に凹む袋孔を形成する袋孔形成ステップと、
エアー噴出手段が、前記正面側保持手段及び前記背面側保持手段のいずれか又は双方によって保持された前記ワークの袋孔内に対し、背面側からエアー噴出を行うことにより、当該袋孔内に残留する切粉を外部に排出するエアー噴出ステップと、
を実行させる切粉排出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切粉排出システムと、それに用いられるノズル部材と、切粉排出方法と、切粉排出プログラムと、に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の加工装置には、回転するワーク（加工物）に工具を押し当てて削ることにより工作物を作成するものがある（特許文献１）。工作物の中には、長手状の形状をなし、その軸線方向に袋孔（止まり孔）が形成されるものもある。このような袋孔が形成される工作物では、一次加工において加工装置により袋孔を形成するが、形成された袋孔にはその内部に切粉が残留するため、二次加工においてその切粉を手作業で排出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１７８７７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、袋孔形成によって生じた切粉を排出する手作業を省略し、より効果的に切粉を排出可能な切粉排出システムと、それに用いられるノズル部材と、切粉排出方法と、切粉排出プログラムと、を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決する本発明の切粉排出システムは、
長手状のワークを、その端部が正面側から背面側へと突出し、かつその軸線が所定の正面側回転軸線と一致する形で保持する正面側保持手段と、前記正面側保持手段に保持された前記ワークを前記正面側回転軸線周りに回転させる正面側回転手段と、前記ワークを前記正面側回転軸線に沿って前記背面側に押し出す正面側押出手段と、を有した正面側主軸装置と、
前記正面側保持手段の保持位置よりも背面側の位置で、前記ワークを、その端部が背面側から正面側へと突出し、かつその軸線を前記正面側回転軸線と平行をなす所定の背面側回転軸線と一致する形で保持可能な背面側保持手段と、前記背面側保持手段により保持された前記ワークを前記背面側回転軸線周りに回転させる背面側回転手段と、を有した背面側主軸装置と、
前記正面側保持手段により保持された前記ワークに対し、その背面側の端面に背面側から圧接する工具により、前記正面側回転軸線に沿って正面側に凹む袋孔を形成する袋孔形成手段と、
前記正面側保持手段及び前記背面側保持手段のいずれか又は双方によって保持された前記ワークの袋孔内に対し、背面側からエアー噴出を行うことにより、当該袋孔内に残留する切粉を外部に排出するエアー噴出手段と、
を備える。
【０００６】
上記課題を解決する本発明のノズル部材は、上記切粉排出システムに設けられ、前記エアー噴出の噴出口を形成し、前記エアー噴出の際に背面側から前記袋孔に接近する。
【０００７】
上記課題を解決する本発明の切粉排出方法は、
長手状のワークを、その端部が正面側から背面側へと突出し、かつその軸線が所定の正面側回転軸線と一致する形で保持する正面側保持手段と、前記正面側保持手段に保持された前記ワークを前記正面側回転軸線周りに回転させる正面側回転手段と、前記ワークを前記正面側回転軸線に沿って前記背面側に押し出す正面側押出手段と、を有した正面側主軸装置と、
前記正面側保持手段の保持位置よりも背面側の位置で、前記ワークを、その端部が背面側から正面側へと突出し、かつその軸線を前記正面側回転軸線と平行をなす所定の背面側回転軸線と一致する形で保持可能な背面側保持手段と、前記背面側保持手段により保持された前記ワークを前記背面側回転軸線周りに回転させる背面側回転手段と、を有した背面側主軸装置と、
を備える切粉排出システムを用いて前記ワークの孔内に残留する切粉を外部に排出する切粉排出方法として、
袋孔形成手段が、前記正面側保持手段により保持された前記ワークに対し、その背面側の端面に背面側から圧接する工具により、前記正面側回転軸線に沿って正面側に凹む袋孔を形成する袋孔形成工程と、
エアー噴出手段が、前記正面側保持手段及び前記背面側保持手段のいずれか又は双方によって保持された前記ワークの袋孔内に対し、背面側からエアー噴出を行うことにより、当該袋孔内に残留する切粉を外部に排出するエアー噴出工程と、
を含む。
【０００８】
上記課題を解決する本発明の切粉排出プログラムは、
長手状のワークを、その端部が正面側から背面側へと突出し、かつその軸線が所定の正面側回転軸線と一致する形で保持する正面側保持手段と、前記正面側保持手段に保持された前記ワークを前記正面側回転軸線周りに回転させる正面側回転手段と、前記ワークを前記正面側回転軸線に沿って前記背面側に押し出す正面側押出手段と、を有した正面側主軸装置と、
前記正面側保持手段の保持位置よりも背面側の位置で、前記ワークを、その端部が背面側から正面側へと突出し、かつその軸線を前記正面側回転軸線と平行をなす所定の背面側回転軸線と一致する形で保持可能な背面側保持手段と、前記背面側保持手段により保持された前記ワークを前記背面側回転軸線周りに回転させる背面側回転手段と、を有した背面側主軸装置と、
を備える切粉排出システムに、
袋孔形成手段が、前記正面側保持手段により保持された前記ワークに対し、その背面側の端面に背面側から圧接する工具により、前記正面側回転軸線に沿って正面側に凹む袋孔を形成する袋孔形成ステップと、
エアー噴出手段が、前記正面側保持手段及び前記背面側保持手段のいずれか又は双方によって保持された前記ワークの袋孔内に対し、背面側からエアー噴出を行うことにより、当該袋孔内に残留する切粉を外部に排出するエアー噴出ステップと、
を実行させる。
【０００９】
これらの発明によれば、一次加工として袋孔形成を含む加工処理を行う加工システムによって、切粉排出も行うことができる。これにより、従来まで手作業でなされていた切粉除去工程を、自動化して無くすことができる。また、ワークに形成された背面側に開口する袋孔に対し、背面側からエアー噴出を行うことにより、袋孔内の切粉を確実に除去できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態である切粉排出システムの外観を簡略的に示した斜視図。
【図２】図１の切粉排出システムの電気的構成を示したブロック図。
【図３】加工処理の流れを示すフローチャート。
【図４】エアー噴出処理の流れを示すフローチャート。
【図５】図３の加工処理の手順を簡略的に示した模式図。
【図６】エアー噴出の様子を示した断面図。
【図７】ノズル部材の正面図。
【図８】図７のノズル部材の中央断面図。
【図９】図７のノズル部材の形成方法を示した中央断面図。
【図１０】図３とは異なる加工処理の流れを示すフローチャート。
【図１１】図１０の加工処理の手順を簡略的に示した模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の第一実施例を、図面を用いて説明する。
【００１２】
図１に示すように、第一実施例の切粉排出システム１は、正面側主軸装置２と、背面側主軸装置３と、各種工具ユニット４１、４２、４３と、を有したＣＮＣ（Computerized Numerical Control）工作機械である。
【００１３】
正面側主軸装置２は、図１に示すように、正面側主軸本体２Ａと、チャック装置２Ｃと、ガイドブッシュ２Ｂと、等を有する。また、正面側主軸装置２は、図２に示すように、チャック駆動部２Ｇと、回転駆動部２Ｄと、押出駆動部２Ｐと、Ｚ方向移動駆動部２Ｔと、等を有する。他方、背面側主軸装置３は、図１に示すように、背面側主軸本体３Ａと、チャック装置３Ｃと、等を有する。また、背面側主軸装置３は、図２に示すように、チャック駆動部３Ｇと、回転駆動部３Ｄと、Ｘ、Ｚ方向移動駆動部３Ｔと、等を有する。
【００１４】
正面側主軸本体２Ａ及び背面側主軸本体３Ａは、図１に示すように、長手状のワーク１００をその長手方向に沿って収容可能な筒状をなす。正面側主軸本体２Ａについては、ここでは、背面側に位置する主軸先端部２Ａ１と、それよりも正面側に位置する主軸後端部２Ａ２と、を有する。
【００１５】
チャック装置２Ｃは、図１に示すように、正面側主軸本体２Ａに収容されたワーク１００を、その端部が正面側から背面側へと主軸本体２Ａから突出するよう、チャック部２ｃによって保持できる。ここでのチャック部２ｃは、主軸後端部２Ａ２の背面側先端部に組み付けられており、主軸先端部２Ａ１の背面側先端部には、ガイドブッシュ２Ｂが組み付けられている。他方、チャック装置３Ｃは、正面側主軸装置２よりも背面側の位置で、背面側主軸本体３Ａに収容されたワーク１００を、その端部が背面側から正面側へと背面側主軸本体３Ａから突出するよう、チャック部３ｃによって保持できる。ここでのチャック部３ｃは、背面側主軸本体３Ａの正面側先端部に組み付けられている。チャック装置２Ｃ、３Ｃは、ワーク１００の外周を取り巻く位置に配置されたチャック部２ｃ、３ｃによって外周側から挟圧状態とすることにより、ワーク１００を把持（保持）する。
【００１６】
また、チャック装置２Ｃ、３Ｃは、図１に示すように、対応する主軸本体２Ａ、３Ａに収容されるワーク１００を、その軸線Ｚ０が、対応する主軸本体２Ａ、３Ａの所定の回転軸線Ｚ２、Ｚ３（正面側回転軸線Ｚ２、背面側回転軸線Ｚ３）と一致する形で保持できる保持手段（正面側保持手段、背面側保持手段）である。なお、図１では、主軸本体２Ａがワーク１００を保持しており、主軸本体２Ａ、３Ａの回転軸線Ｚ２、Ｚ３と、ワーク１００の軸線Ｚ０と、がＺ方向を示す一点鎖線Ｚと一致しているが、回転軸線Ｚ２、Ｚ３は必ずしも一致しているとは限らない。
【００１７】
ここでのチャック装置２Ｃ、３Ｃは、チャック部２ｃ、３ｃと、チャック駆動部２Ｇ、３Ｇと、を有する。チャック駆動部２Ｇ、３Ｇは、チャック部２ｃ、３ｃを、ワーク１００を把持した状態と、ワーク１００の把持を解除した状態とのいずれかに切り替える手段である。図２に示すように、チャック駆動部２Ｇ、３Ｇは、切粉排出システム１の制御部１Ｍによって制御されるモータ等の駆動源であり、図示しないエアシリンダ等の伝達機構を介して対応するチャック部２ｃ、３ｃによるワークの把持及び把持解除を行う。
【００１８】
回転駆動部２Ｄは、チャック装置２Ｃによる把持状態（保持状態）のワーク１００を、正面側主軸本体２Ａの回転軸線Ｚ２周りに回転させる手段（正面側回転手段）である。他方、回転駆動部３Ｄは、チャック装置３Ｃに把持（保持）されたワーク１００を、背面側主軸本体３Ａの回転軸線Ｚ３周りに回転させる手段（背面側回転手段）である。背面側主軸本体３Ａは、後述のＸ、Ｚ方向移動駆動部３Ｔによる移動により、回転軸線Ｚ２と平行をなす自身の回転軸線Ｚ３を正面側主軸本体２Ａの回転軸線Ｚ２と一致させることができるから、チャック装置３Ｃに保持されたワーク１００を、回転軸線Ｚ２と同軸周りに回転させることもできる。ここでの回転駆動部２Ｄ、３Ｄは、切粉排出システム１の制御部１Ｍによって制御されるモータ等の駆動源であり、図示しない伝達機構を介して対応する主軸本体２Ａ、３Ａが収容するワーク１００を回転させる。
【００１９】
押出駆動部２Ｐは、図２に示すように、正面側主軸本体２Ａの回転軸線Ｚ２に沿ってワーク１００を背面側（図１の左下側）に押し出す手段（正面側押出手段）である。ここでの押出駆動部２Ｐは、切粉排出システム１の制御部１Ｍによって制御されるモータ等の駆動源であり、押出ピンを含む図示しない伝達機構を介してワーク１００をＺ方向に押し出す。なお、背面側主軸装置３にも回転軸線Ｚ３に沿ってワーク１００を正面側に押し出す手段（背面側押出手段）が存在するが、ここでは図示を省略している。
【００２０】
Ｚ方向移動駆動部２Ｔは、図２に示すように、正面側主軸本体２ＡをＺ方向（図１参照）に移動させる手段（正面側移動手段）である。他方、Ｘ、Ｚ方向移動駆動部３Ｔは、背面側主軸本体３ＡをＸ方向及びＺ方向（図１参照）に移動させる手段（背面側移動手段）である。これらの移動駆動部２Ｔ、３Ｔは、切粉排出システム１の制御部１Ｍによって制御されるモータ等の駆動源であり、図示しない伝達機構を介して対応する主軸本体２Ａ、３Ａを所定の方向へと移動させることができる。このため、背面側主軸装置３は、チャック装置３Ｃによって、正面側主軸装置２のチャック装置２Ｃによる保持状態のワーク１００を、その軸線Ｚ０を正面側主軸本体２Ａの回転軸線Ｚ２と一致させる形で、正面側主軸装置２の背面側から保持することができる。
【００２１】
第一工具ユニット４１は、図１に示すように、複数の加工工具がＹ方向に並んだ各装着部に着脱可能な形で装着されるくし刃刃物台である。第一工具ユニット４１に装着されている各工具は、Ｘ方向に突出するよう装着される工具４Ｔ、４Ｆ、４Ｇ、４Ｒ、４Ｐ、４Ｓであり、ここではねじ切りバイト４Ｔ、前挽きバイト４Ｆ、溝入れバイト４Ｇ、後挽きバイト４Ｒ、突っ切りバイト４Ｐ、ドリル４Ｓである。図２に示すＸ、Ｙ方向移動駆動部４１Ｔは、切粉排出システム１の制御部１Ｍによって制御されるモータ等の駆動源であり、図示しない伝達機構を介して第一工具ユニット４１全体をＸ方向とＹ方向へと移動させることができる。また、図２に示すドリル駆動部４１Ｄも、制御部１Ｍによって制御されるモータ等の駆動源であり、指定されたドリル４Ｓをその軸線周りに回転させて、ワーク１００を加工することができる。第一工具ユニット４１のＸ、Ｙ方向への移動や、主軸本体２Ａ、３ＡのＺ方向への移動によって、主軸装置２、３が保持するワーク１００に対し使用する工具を選択的に切り替え、ワーク１００への加工位置を変えることができる。
【００２２】
第二工具ユニット４２は、図１に示すように、複数の加工工具がＺ軸方向に延びる所定の軸線Ｚ４２周りの各装着部に着脱可能に装着されるタレット刃物台である。第二工具ユニット４２に装着されている各工具は、軸線Ｚ４２に垂直をなす形で軸線Ｚ４２周りを放射状に突出する工具４Ｔ、４Ｆ、４Ｇ、４Ｒ、４Ｐ、４Ｓと、Ｚ軸方向に突出する工具４Ｄと、を有する。ここでは、前者の工具としてねじ切りバイト４Ｔ（図示無し）、前挽きバイト４Ｆ、溝入れバイト４Ｇ、後挽きバイト４Ｒ、突っ切りバイト４Ｐ（図示無し）、ドリル４Ｓを有し、後者の工具としてドリル４Ｄを有する。図２に示す旋回駆動部４２Ｒは、切粉排出システム１の制御部１Ｍによって制御されるモータ等の駆動源であり、図示しない伝達機構を介して第二工具ユニット４２を軸線Ｚ４２周りに回転させて、使用する工具を選択することができる。また、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向移動駆動部４２Ｔも、制御部１Ｍによって制御されるモータ等の駆動源であり、図示しない伝達機構を介して第二工具ユニット４２全体をＸ方向とＹ方向とＺ方向へと移動させることができる。ドリル駆動部４２Ｄも、制御部１Ｍによって制御されるモータ等の駆動源であり、指定されたドリルをその軸線周りに回転させて、ワーク１００を加工することができる。第二工具ユニット４２の旋回や、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向への移動によって、主軸装置２、３が保持するワーク１００に対し使用する工具を選択的に切り替えたり、ワーク１００への加工位置を変えることができる。
【００２３】
第三工具ユニット４３は、図１に示すように、複数の加工工具がＺ軸方向の背面側に突出する形で着脱可能に装着される背面刃物台である。第三工具ユニット４３に装着されている各工具は、ここではドリル４Ｓである。図２に示すＹ方向移動駆動部４３Ｔは、切粉排出システム１の制御部１Ｍによって制御されるモータ等の駆動源であり、図示しない伝達機構を介して第三工具ユニット４３全体をＹ方向へと移動させることができる。なお、図２に示すドリル駆動部４３Ｄも、制御部１Ｍによって制御されるモータ等の駆動源であり、指定されたドリルをその軸線周りに回転させて、ワーク１００を加工することができる。第三工具ユニット４３は、Ｙ方向への移動によって、使用する工具を選択的に切り替えたり、背面側主軸装置３が保持するワーク１００への加工位置を変えることができる。
【００２４】
ここまでの正面側主軸装置２、背面側主軸装置３、各種工具ユニット４１、４２、４３の構成については周知のものである。
【００２５】
ところで、背面側主軸装置３は、図６に示すように、背面側主軸本体３Ａの収容空間内に、正面側に向けてエアーを噴出するエアー噴出機構３Ｚを有する。エアー噴出機構３Ｚは、その正面側先端にエアー噴出の噴出口９２Ｄを有したノズル部材９０（図７参照）が装着されており、その噴出口９２Ｄからエアーを噴出する。このエアー噴出は、ワーク１００の先端部１０１に形成された袋孔１００Ｈ内に向けてなされ、袋孔１００Ｈ内部に残留する切粉等を、袋孔１００Ｈの開口から外部へと排出する。
【００２６】
また、背面側主軸装置３は、図２に示すように、エアー噴出機構駆動部３Ｎと、エアー噴出駆動部３Ｓと、チャック回転駆動部３Ｍと、を有する。エアー噴出機構駆動部３Ｎは、切粉排出システム１の制御部１Ｍによって制御されるモータ等の駆動源であり、図示しない伝達機構を介して背面側主軸本体３Ａ内のエアー噴出機構３Ｚを回転軸線Ｚ３に沿って移動させる。エアー噴出駆動部３Ｓは、制御部１Ｍによって制御される電磁弁等であり、噴出口９２Ｄからのエアー噴出のＯＮ・ＯＦＦを切り替える。チャック回転駆動部３Ｍは、制御部１Ｍによって制御されるモータ等の駆動源であり、図示しない伝達機構を介してワーク１００を把持するチャック装置３Ｃを回転軸線Ｚ３周りに回転させる。
【００２７】
ノズル部材９０は、図８に示すように、エアーを送る主通路９１Ｐが内部に形成されたノズル本体部９１と、主通路９１Ｐから縮径して噴出口９２Ｄへと続く噴出通路９２Ｐが内部に形成され、袋孔１００Ｈ内に進入した噴出口９２Ｄからエアーを噴出するノズル先端部９２と、有する。
【００２８】
ノズル先端部９２は、図９に示すように、ノズル本体部９１におけるエアーの流出口に対し例えば接着剤等で固定された、該ノズル本体部９１とは別体のパイプ部材からなる。パイプ部材を用いることで、ノズル先端部９２をより外径の小さいものとすることが可能になり、より内径の小さい袋孔にも対応可能となる。パイプ部材は、その長手方向の全体長さＬに対し２５％以上（符号Ｉ）が、ノズル本体部９１の流出口から主通路９１Ｐ内に嵌入される構造とされており、これにより、ノズル先端部９２を形成するパイプ部材の、ノズル本体部９１からの脱落を確実に防ぐことができ、さらにパイプ部材の軸の傾きも防ぐことができる。
【００２９】
また、ノズル本体部９１の主通路９１Ｐは、一定の内径を有する主通路部９１Ｐ１と、その内径を噴出口９２Ｄに向かって縮径する形で続く縮径通路部９１Ｐ２と、その縮径された内径のまま噴出口９２Ｄ側まで続く先端通路部９１Ｐ３と、を有する。ノズル本体部９１内を通過するエアーは、主通路部９１Ｐ１、縮径通路部９１Ｐ２、先端通路部９１Ｐ３の順で、徐々に縮径していく通路内を通過していくことになるため、スムーズにエアーが通過する。ノズル先端部９２を形成するパイプ部材は、縮径通路部９１Ｐ２に進入しないよう先端通路部９１Ｐ３のみに嵌入されて、縮径通路部には進入しないようになっている。このため、ノズル本体部９１からノズル先端部９２の噴出口９２Ｄまでにかけて、徐々に縮径していく通路が続くことになるため、スムーズにエアーが通過して噴出される。
【００３０】
また、ここでのノズル先端部９２は、円筒状の外周面を有する一方、袋孔１００Ｈは、円柱状空間を形成する内周面を有する。ノズル先端部９２が円柱状空間をなす袋孔１００Ｈに挿入された際に、ノズル先端部９２の外周面と、袋孔１００Ｈの内周面との間には円筒状の隙間が形成されており、その隙間幅が、少なくとも切粉１００Ｃよりも大きくなるよう設計されている。
【００３１】
上記の構成を有した切粉排出システム１は、正面側主軸装置２のチャック装置２Ｃによる保持状態のワーク１００に対し、その背面側の突出先端面１００ａ（背面側の端面）に背面側から圧接する工具であるドリル４Ｄ（袋孔加工工具）によって、正面側主軸本体２Ａの回転軸線Ｚ２に沿って背面側から正面側に凹む袋孔１００Ｈを形成するとともに（図５（ｂ）参照）、その袋孔１００Ｈが形成されたワーク１００に対し、エアー噴出機構３Ｚが背面側から接近して袋孔１００Ｈ内へのエアー噴出を行う（図５（ｈ）参照）。これにより、袋孔１００Ｈの形成時に発生した袋孔１００Ｈ内部に残留する切粉１００Ｃを、外部に排出する（図６参照）。
【００３２】
以下、図３及び図４を用いて、ワーク１００に対する袋孔形成を含んだ加工処理と、袋孔１００Ｈ内へのエアー噴出処理との双方について説明するとともに、袋孔形成の際に発生した袋孔１００Ｈ内に残留する切粉の排出方法（切粉排出方法）を説明する。以下の各処理は、制御部１Ｍが記憶部１Ｎに記憶するプログラム（切粉排出プログラム）の各ステップを実行することによりなされる。そして、制御部１Ｍがそれら各ステップを実行することにより、切粉排出システム１における各種手段が機能する。
【００３３】
まずはＳ２１にて、制御部１Ｍが、正面側主軸装置２の押出駆動部２Ｐを駆動してそのワーク１００の端部を、図５（ａ）に示すように、ガイドブッシュ２Ｂから背面側へと所定長さ突出させるとともに、チャック駆動部２Ｇを駆動してチャック装置２Ｃにワーク１００を把持させる。
【００３４】
続いてＳ２２〜Ｓ２５にて、制御部１Ｍが、図２に示す正面側主軸装置２の各種駆動部や第一及び第二工具ユニット４１、４２の各種駆動部を適宜駆動して、上記保持状態のワーク１００に対し、図５（ｂ）〜（ｅ）に示すような加工処理を行う。Ｓ２２〜Ｓ２５は、加工工程及び加工ステップであり、実行されることで加工手段として機能する。
【００３５】
具体的にいえば、Ｓ２２にて、制御部１Ｍが、正面側主軸装置２の押出駆動部２Ｐ及び回転駆動部２Ｄと、第一工具ユニット４１のＸ、Ｙ方向移動駆動部４１Ｔとを駆動して、上記保持状態のワーク１００を回転軸線Ｚ２の軸線方向背面側に押し出しつつその回転軸線Ｚ２周りに回転させ、その際にその先端部１０１の外表面に対し前挽きバイト４ＦをＸ方向に移動して圧接させて、図５（ｂ）に示すような前挽き処理を行う。Ｓ２２は、外表面加工工程及び外表面加工ステップであり、実行されることで外表面加工手段に含まれる前挽き手段として機能する。
【００３６】
次にＳ２３にて、制御部１Ｍが第二工具ユニット４２の旋回駆動部４２Ｒ及びＸ、Ｙ、Ｚ方向移動駆動部４２Ｔを駆動し、上記保持状態のワーク１００の先端部１０１に対しその背面側の突出先端面１００ａに対しＺ方向において背面側（図５の左側）から近接対向するようドリル４Ｄを移動する。そして、制御部１Ｍが正面側主軸装置２の回転駆動部２Ｄ及び押出駆動部２Ｐを駆動し、ワーク１００を回転させつつＺ方向の背面側に押し出す。これにより、回転するワーク１００の突出先端面１００ａに対しドリル４Ｄ（袋孔加工工具）が押し当てられ、図５（ｃ）に示すような袋孔１００Ｈが形成される（袋孔形成処理）。ここで形成される袋孔１００Ｈは、上記保持状態のワーク１００の先端部１０１の突出先端面１００ａから回転軸線Ｚ２（ワーク１００の軸線Ｚ０ともいえる）に沿って正面側に凹む有底円筒状の孔である。Ｓ２３は、袋孔形成工程及び袋孔形成ステップであり、実行されることで袋孔加工手段として機能する。なお、袋孔１００Ｈの形成は、非回転に保持されたワーク１００の突出先端面１００ａに対し回転するドリル４Ｄを押し当てる形で行ってもよい。
【００３７】
次にＳ２４にて、制御部１Ｍが、正面側主軸装置２の押出駆動部２Ｐ及び回転駆動部２Ｄと、第一工具ユニット４１のＸ、Ｙ方向移動駆動部４１Ｔとを駆動して、上記保持状態のワーク１００を回転軸線Ｚ２の軸線方向背面側に押し出しつつその回転軸線Ｚ２周りに回転させ、その際にその先端部１０１の外表面に対し前挽きバイト４Ｆや後挽きバイト４ＲをＸ方向に移動して圧接させて、図５（ｄ）に示すような前挽き処理及び後挽き処理を行う。Ｓ２４は、外表面加工工程及び外表面加工ステップの１つであり、実行されることで外表面加工手段の１つとして機能する。
【００３８】
次にＳ２５にて、制御部１Ｍが、正面側主軸装置２の押出駆動部２Ｐ及び回転駆動部２Ｄと、第一工具ユニット４１のＸ、Ｙ方向移動駆動部４１Ｔとを駆動して、上記保持状態のワーク１００を回転軸線Ｚ２の軸線方向背面側に押し出しつつその回転軸線Ｚ２周りに回転させ、その際にその先端部１０１の外表面に対しねじ切りバイト４ＴをＸ方向に移動して圧接させる、図５（ｅ）に示すようなねじ切り処理を行う。これにより、ワーク１００の先端部１０１の後端部にねじ部１００Ｔを形成する。Ｓ２５は、外表面加工工程及び外表面加工ステップに含むことができるねじ切り工程及びねじ切りステップであり、実行することで外表面加工手段に含まれるねじ切り手段として機能する。
【００３９】
次にＳ２６にて、制御部１Ｍが、背面側主軸装置３のチャック駆動部３Ｇ及びＸ、Ｚ方向移動駆動部３Ｔを駆動して、回転軸線Ｚ３が回転軸線Ｚ２に一致するよう背面側主軸装置３を移動させ、これまでの加工処理を終了して上記保持状態（正面側保持状態）を維持しているワーク１００に対し、背面側から正面側へとＺ方向に接近させて、当該ワーク１００の、形成された袋孔１００Ｈを含む先端部１０１の外周を、チャック装置３Ｃによって把持させる。さらにＳ２７にて、制御部１Ｍが、第一工具ユニット４１のＸ、Ｙ方向移動駆動部４１Ｔを駆動して、その背面側主軸装置３による把持状態（背面側保持状態）のワーク１００の、その先端から所定長さの位置の外表面に、突っ切りバイト４Ｐを移動して圧接させ、図５（ｆ）のように切断する先端分離処理を実行する。Ｓ２６及びＳ２７は、外先端分離工程及び先端分離ステップであり、実行されることで先端分離手段として機能する。
【００４０】
なお、Ｓ２２〜Ｓ２５の加工処理においては、ワーク１００の先端部１０１は、切粉排出システム１の加工空間４００（図１参照）内に位置しているが、Ｓ２７及びＳ２８の先端分離処理の際に背面側主軸装置３により保持（背面保持）された状態（背面側保持状態）となったときに、加工空間４００から隔てられた背面側主軸本体３Ａの内部の収容空間３００内に収容された状態となる。Ｓ２２〜Ｓ２５の加工処理では、加工空間４００においてワーク１００の加工部位に加工油を吹き付けるが、加工空間４００から隔てられた背面側主軸本体３Ａの収容空間３００に加工油が進入することはない。本実施例では、加工油の吹き付けがなされる加工空間４００と、エアーを噴き付ける収容空間３００とが隔てられているため、加工油のミスト化を防ぐことができる。
【００４１】
Ｓ２６及びＳ２７（図５（ｆ）参照）の処理が終了すると、Ｓ２８に進み、制御部１Ｍは、図４に示すエアー噴出処理（図５（ｈ）、（ｉ）、（ｊ）参照）の開始を指示する。一方、エアー噴出処理の実行を指示した制御部１Ｍは、再びＳ２１（図５（ａ）参照）に戻り、図４に示すエアー噴出処理と並行して、これまでの処理（Ｓ２１〜Ｓ２８）を繰り返す。ただし、Ｓ２９にて、制御部１Ｍが所定の終了条件を満たしたと判断した場合（Ｓ２９：Ｙｅｓ）、本処理は終了となる。例えば制御部１Ｍが、Ｓ２１〜Ｓ２８までの処理を所定回数繰り返したと判断した場合に、本処理を終了させることができる。
【００４２】
図４に示すエアー噴出処理は、ここでは背面側主軸装置３にて実行される。先端分離処理（Ｓ２７及びＳ２８：図５（ｆ）参照）によって分離され、背面側主軸装置３のチャック装置３Ｃによって背面側主軸本体３Ａの収容空間３００内に収容保持された状態のワーク１００の先端部１０１の袋孔１００Ｈ内に対し、図４に示すエアー噴出処理は、正面側主軸装置２の押出駆動部２Ｐの駆動によってワーク１００を新たに押し出し（Ｓ２１、図５（ａ）参照）、押し出されたワーク１００の先端部１０１に対しなされる加工処理（Ｓ２２〜Ｓ２６、図５（ｂ）〜（ｅ）参照）と重なるタイミングで、エアー噴出を行う。ここでは、Ｓ２２の前挽き処理（図５（ｂ）参照）と重なるタイミングで、エアー噴出が行われる。
【００４３】
ここで図４に示すエアー噴出処理について具体的に説明する。エアー噴出処理が開始されると（Ｓ１：Ｙｅｓ）、制御部１Ｍは、エアー噴出を実行する（Ｓ２）。エアー噴出（Ｓ２）は所定時間継続して実行される。所定時間が経過すると、制御部１Ｍは、エアー噴出終了と判断し（Ｓ３：Ｙｅｓ）、図４に示すエアー噴出処理を終了する。
【００４４】
Ｓ２のエアー噴出について具体的に説明する。Ｓ２では、制御部１Ｍが、まずは背面側主軸装置３のエアー噴出機構駆動部３Ｎ（図２参照）を駆動して、まずは背面側主軸本体３Ａの収容空間３００内に配置されたエアー噴出機構３Ｚを、回転軸線Ｚ３に沿って正面側に移動させる。これにより、エアー噴出機構３Ｚの先端に組み付けられたノズル部材９０の噴出口９２Ｄを、ワーク１００から分離された先端部１０１の袋孔１００Ｈの開口から、その内部へと進入させる。その上で制御部１Ｍは、エアー噴出駆動部３Ｓ（図２参照）を駆動して、噴出口９２Ｄから袋孔１００Ｈ内にエアー噴出を所定時間かけて行い、図６に示すように、当該袋孔１００Ｈ内に残留する切粉１００Ｃを外部に排出する。ここでのエアー噴出処理が、エアー噴出工程及びエアー噴出ステップであり、実行されることでエアー噴出手段として機能する。
【００４５】
さらにここでの制御部１Ｍは、エアー噴出中にエアー噴出機構駆動部３Ｎ（図２参照）を駆動して、噴出口９２Ｄが袋孔内１００Ｈで前後進を繰り返すようエアー噴出機構３Ｚを移動させる。ここでの前後進処理が、前後進工程及び前後進ステップであり、実行されることで前後進手段として機能する。
【００４６】
加えてここでの制御部１Ｍは、エアー噴出中にチャック回転駆動部３Ｍ（図２参照）を駆動して、分離されたワーク１００の先端部１０１を把持したチャック装置３Ｃを回転させる。これにより、噴出口９２Ｄと、その噴出口９２Ｄからエアー噴出がなされる袋孔１００Ｈを有するワーク１００の先端部１０１とが相対回転し、図６に示すように、エアーが袋孔１００Ｈ内全体に行き渡るようになり、切粉１００Ｃが排出されやすくなる。ここでの相対回転処理が、相対回転工程及び相対回転ステップであり、実行されることで相対回転手段として機能する。
【００４７】
エアー噴出終了と判断されると（Ｓ３：Ｙｅｓ）、制御部１Ｍは、Ｓ１〜Ｓ４の間継続している背面側主軸装置３のチャック装置３Ｃによる把持状態（背面側保持状態）を解除し、エアー噴出がなされたワーク１００の先端部１０１を回収して、図４の処理を終了する。
【００４８】
上記第一実施例によれば、ワーク１００に対する加工処理が終了してその加工部分（先端部１０１）が切り離された後、ワーク１００を押し出して次の加工処理を行うタイミングで、切り離された加工部分（先端部１０１）の袋孔１００Ｈに対しエアー噴出が行われるから、切粉除去と次加工を並行して行うことができ、効率的に加工を進めることができる。
【００４９】
以上、本発明の第一実施例を説明したが、これはあくまでも例示にすぎず、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、追加及び省略等の種々の変更が可能である。
【００５０】
以下、上記実施例とは異なる別の実施例や変形例について説明する。なお、上記実施例と共通の機能を有する部位には同一符号を付して詳細な説明を省略する。また、上記実施例と下記例とは、技術的な矛盾を生じない範囲において適宜組み合わせて実施できる。
【００５１】
本発明の第二実施例について、図１０及び図１１を用いて説明する。
【００５２】
第二実施例では、ワーク１００に対する袋孔形成を含んだ加工処理の流れが第一実施例とは異なっている。図１０は、第二実施例の加工処理を示したフローチャートである。図１０の加工処理におけるＳ１１〜Ｓ１４（図１１（ａ）〜図１１（ｄ）参照）は、第一実施例の図３に示す加工処理におけるＳ２１〜Ｓ２５と同様である。一方で、続くＳ１５では、図４に示すエアー噴出処理（図１１（ｅ）参照）の開始を指示するとともに、Ｓ１６でねじ切り処理を開始する。これにより、袋孔１００Ｈが形成された後のワーク１００に対するねじ切り（外表面加工）と重なるタイミングで、図４のエアー噴出（Ｓ２）が行われる。なお、ねじ切り処理は、第一実施例のねじ切り処理（図３のＳ２５）と同様になされる。一方、図４のエアー噴出（Ｓ２）は、正面側主軸装置２のチャック装置２Ｃによって保持されたワーク１００の先端部１０１に対し、背面側主軸装置３の、ノズル部材９０を含むエアー噴出機構３Ｚを背面側から接近させる。そして、当該先端部１０１の袋孔１００Ｈの内部に、噴出口９２Ｄを含むノズル先端部９２の先端側を進入させ、背面側から正面側に向けてエアーを噴出する。そしてＳ１７では、袋孔１００Ｈの形成を含むすべての加工処理が終了したワーク１００の先端部１０１に対し、先端分離処理を実行する（図１１（ｆ）参照）。この先端分離処理は、正面側主軸装置２のチャック装置２Ｃによってのみワーク１００が保持され、背面側主軸装置３のチャック装置３Ｃによっては保持されていない状態でなされる。このため、切り離されたワーク１００の先端部１０１は、図５（ｇ）とは異なる態様で回収されることとなる。その後、所定の終了条件が満たされていなければ（Ｓ１８：Ｎｏ）Ｓ１１の処理に戻ってこれまでの処理（Ｓ１１〜Ｓ１７）を繰り返し、所定の終了条件が満たされていれば（Ｓ１８：Ｙｅｓ）本処理を終了する。
【００５３】
上記第二実施例によれば、袋孔１００Ｈの形成後の外周面加工（ねじ切り）と並行して袋孔１００Ｈ内へのエアー噴出が行われる。したがって、この第二実施例によっても、上記第一実施例と同様、効率的に加工を進めることができる。
【００５４】
なお、第一実施例と第二実施例では、ノズル部材９０を装着した切粉排出システム１が用いられているが、必ずしもノズル部材９０を用いる必要はない。
【符号の説明】
【００５５】
１  切粉排出システム
２  正面側主軸装置
３  背面側主軸装置
３Ｚ  エアー噴出機構
９０  ノズル部材
１００  ワーク
１００Ｈ  袋孔
１０１  ワークの先端部
【図１】
2020185623.tif 000003
【図２】
2020185623.tif 000004
【図３】
2020185623.tif 000005
【図４】
2020185623.tif 000006
【図５】
2020185623.tif 000007
【図６】
2020185623.tif 000008
【図７】
2020185623.tif 000009
【図８】
2020185623.tif 000010
【図９】
2020185623.tif 000011
【図１０】
2020185623.tif 000012
【図１１】
2020185623.tif 000013