(57)【要約】【課題】線状切粉を適切な方向に誘導して、線状切粉の絡まりを防止できる切粉誘導装置を提供する。【解決手段】旋削加工に伴い、切削点から連続的に生成される線状切粉を誘導する切粉誘導装置は、クーラントを噴射する噴射ノズル４２と、前記噴射ノズル４２を、その位置および姿勢を変更可能に保持するノズル保持装置（ロボット４０）と、前記ノズル保持装置の駆動を制御する制御装置４６と、を備え、前記制御装置４６は、前記切削点より工具送り方向下流側位置において、前記線状切粉に前記クーラントが当たるように、前記ノズル保持装置の駆動を制御する。【選択図】図１
2020062734.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
旋削加工に伴い、切削点から連続的に生成される線状切粉を誘導する切粉誘導装置であって、
クーラントを噴射する噴射ノズルと、
前記噴射ノズルを、その位置および姿勢を変更可能に保持するノズル保持装置と、
前記ノズル保持装置の駆動を制御する制御装置と、
を備え、前記制御装置は、前記切削点より工具送り方向下流側位置において、前記線状切粉に前記クーラントが当たるように、前記ノズル保持装置の駆動を制御する、
ことを特徴とする切粉誘導装置。
【請求項２】
請求項１に記載の切粉誘導装置であって、
前記制御装置は、前記切削点より工具送り方向下流側位置において、前記噴射ノズルが前記工具送り方向に揺動するように、前記ノズル保持装置の駆動を制御する、
ことを特徴とする切粉誘導装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の切粉誘導装置であって、
前記切粉誘導装置は、ワークを水平な軸回りに回転保持する横形旋盤に搭載されており、
前記制御装置は、前記クーラントの噴射方向が、水平より下向きに傾斜するように、前記ノズル保持装置の駆動を制御する、
ことを特徴とする切粉誘導装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の切粉誘導装置であって、
前記切粉誘導装置は、ワークを水平な軸回りに回転保持する横形旋盤に搭載されており、
前記制御装置は、前記噴射ノズルが前記切削点より上方に位置し、かつ、前記クーラントが前記ワークの略接線方向に噴射されるように、前記ノズル保持装置の駆動を制御する、
ことを特徴とする切粉誘導装置。
【請求項５】
請求項１または２に記載の切粉誘導装置であって、
前記切粉誘導装置は、ワークを鉛直上向きの主軸で回転保持する縦形旋盤に搭載されており、
前記制御装置は、前記クーラントの噴射方向が、水平より上向きに傾斜するように、前記ノズル保持装置の駆動を制御する、
ことを特徴とする切粉誘導装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の切粉誘導装置であって、
前記ノズル保持装置は、４軸以上の自由度を有した多関節ロボットである、ことを特徴とする切粉誘導装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の切粉誘導装置であって、
前記噴射ノズルは、ノズル先端において、前記クーラントとエアとを混合する、ことを特徴とする切粉誘導装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、旋削加工に伴い、切削点から連続して生成される線状切粉を誘導する切粉誘導装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
切削加工では、加工に伴い切粉が発生する。こうした切粉の除去や、工具の寿命向上、加工面の品質向上などを目的として、切削点にクーラントが噴射される場合が多い。ただし、切削点は、加工の進行状況に伴い徐々に変位する。この変位する切削点に追従して、クーラントを噴射できるように、クーラントの噴射ノズルを移動可能にした技術が従来から提案されている。例えば、特許文献１には、多関節ロボットの先端にクーラントの噴射ノズルを取り付け、随時特定された切削点に、クーラントが噴射されるように、噴射ノズルを移動させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１２４０４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、回転保持したワークに工具を押し当てて加工する旋削加工においては、長く繋がった線状切粉が生成されやすい。特許文献１のように、切削点にクーラントを噴射する技術の場合、小さく分断された切粉は、容易に吹き飛ばせるが、旋削加工で生じる線状切粉を吹き飛ばすことは難しかった。そのため、従来の技術では、線状切粉が、回転するワークやチャックに釣られて回転し、ワークやチャックに巻き付くことがあった。線状切粉が、ワークやチャック等に巻き付くと、加工精度の悪化や、加工面の傷、工具の劣化、加工動作の停止等を招く。
【０００５】
そこで、従来から線状切粉の巻き付きを防止する技術が提案されている。例えば、線状切粉の巻き付きを防止するために、切粉を細かく分断することを提案されている。切粉を分断する技術としては、チップブレーカの利用、高圧クーラントの利用、断続切削の実行等が考えられる。しかし、チップブレーカは、利用できる条件が限られている。また、高圧クーラントは、大型のポンプ等が必要であり、導入にかかるコストが大きい。また、高圧クーラントを使用した場合、オイルミストが生じやすく、工場環境の悪化なども問題となる。断続切削は、容易に導入できる一方で、工具寿命の低下やリードタイムの増加という問題を招く。つまり、切粉を分断する技術には、種々の問題があった。
【０００６】
そこで、本明細書では、線状切粉を適切な方向に誘導して、線状切粉の絡まりを防止できる切粉誘導装置を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書で開示する切粉誘導装置は、旋削加工に伴い、切削点から連続的に生成される線状切粉を誘導する切粉誘導装置であって、クーラントを噴射する噴射ノズルと、前記噴射ノズルを、その位置および姿勢を変更可能に保持するノズル保持装置と、前記ノズル保持装置の駆動を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記切削点より工具送り方向下流側位置において、前記線状切粉に前記クーラントが当たるように、前記ノズル保持装置の駆動を制御する、ことを特徴とする。
【０００８】
切削点から離間した位置においてクーラントを線状切粉に当てることで、切削点周りのモーメントが増加し、線状切粉の流れ方向を効果的に誘導できる。また、線状切粉は、通常、切削点より工具送り方向下流側に流れるため、工具送り方向下流側を狙ってクーラントを噴射することで、当該クーラントを、線状切粉により確実に当てることができる。そして、これにより、線状切粉が適切な方向に誘導され、線状切粉の絡まりを効果的に防止できる。
【０００９】
また、前記制御装置は、前記切削点より工具送り方向下流側位置において、前記噴射ノズルが前記工具送り方向に揺動するように、前記ノズル保持装置の駆動を制御してもよい。
【００１０】
噴射ノズルを工具送り方向に揺動させることで、線状切粉の流れ方向にバラつきがあっても、クーラントを線状切粉により確実に当てることができる。
【００１１】
また、前記切粉誘導装置は、ワークを水平な軸回りに回転保持する横形旋盤に搭載されており、前記制御装置は、前記クーラントの噴射方向が、水平より下向きに傾斜するように、前記ノズル保持装置の駆動を制御してもよい。
【００１２】
かかる構成とすることで、線状切粉が、重力方向下側に誘導される。そして、一定量以上の線状切粉が下方に流れれば、以降は、線状切粉の自重により、自動的に線状切粉が下方に流れていく。これにより、線状切粉のワークへの絡まりをより確実に防止できる。
【００１３】
また、前記切粉誘導装置は、ワークを水平な軸回りに回転保持する横形旋盤に搭載されており、前記制御装置は、前記噴射ノズルが前記切削点より上方に位置し、かつ、前記クーラントが前記ワークの略接線方向に噴射されるように、前記ノズル保持装置の駆動を制御してもよい。
【００１４】
切削点より上方に乗り上がる線状切粉を放置すると、線状切粉のワークへの巻き付きが生じる。そこで、切削点より上方位置からクーラントを噴射することで、この切削点より上方に乗り上がった線状切粉に、クーラントを当てることができ、線状切粉の更なる巻き付きを防止できる。また、クーラントをワークの略接線方向に噴射することで、クーラントがワークと、ワークに絡まった線状切粉との間に入りやすくなり、線状切粉が、ワークから引き剥がされやすくなる。そして、これにより、線状切粉のワークへの巻き付きがより確実に防止される。
【００１５】
また、前記切粉誘導装置は、ワークを鉛直上向きの主軸で回転保持する縦形旋盤に搭載されており、前記制御装置は、前記クーラントの噴射方向が、水平より上向きに傾斜するように、前記ノズル保持装置の駆動を制御してもよい。
【００１６】
かかる構成とすることで、線状切粉が、ワークの下方に位置するチャックに接触しにくくなる。結果として、線状切粉の巻き付きが効果的に防止できる。
【００１７】
また、前記ノズル保持装置は、４軸以上の自由度を有した多関節ロボットであってもよい。
【００１８】
かかる構成とすることで、噴射ノズルの位置および姿勢を自由に変更することができ、線状切粉を所望の方向に誘導できる。
【００１９】
また、前記噴射ノズルは、ノズル先端において、前記クーラントとエアとを混合してもよい。
【００２０】
かかる構成とすることで、クーラントの動圧が向上し、線状切粉をより確実に誘導できる。
【発明の効果】
【００２１】
本明細書で開示する切粉誘導装置によれば、線状切粉を適切な方向に誘導して、線状切粉の絡まりを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】切粉誘導装置が組み込まれた工作機械の概略側面図である。
【図２】図１の工作機械の正面図である。
【図３】Ｚ軸方向からみた旋削加工の様子を示す概略図である。
【図４】Ｙ軸方向からみた旋削加工の様子を示す概略図である。
【図５】図３より旋削加工が進んだときの旋削加工の様子を示す概略図である。
【図６】図４より旋削加工が進んだときの旋削加工の様子を示す概略図である。
【図７】Ｚ軸方向からみた切粉誘導の様子を示す概略図である。
【図８】Ｙ軸方向からみた切粉誘導の様子を示す概略図である。
【図９】他の切粉誘導の様子を示す概略図である。
【図１０】縦形旋盤における切粉誘導の様子を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、切粉誘導装置およびこれが組み込まれた工作機械１０について図面を参照して説明する。図１は、切粉誘導装置が組み込まれた工作機械１０の概略側面図である。また、図２は、図１の工作機械の正面図である。以下の説明では、主軸１８の回転軸と平行な方向をＺ軸、刃物台２０のＺ軸と直交する移動方向と平行な方向をＸ軸、Ｘ軸およびＺ軸に直交する方向をＹ軸と呼ぶ。また、Ｚ軸においては、主軸１８から刃物台２０に近づく向きをプラス方向、Ｘ軸においては、主軸１８から刃物台２０に近づく向きをプラス方向、Ｙ軸においては、主軸１８から上に向かう向きをプラス方向とする。
【００２４】
この工作機械１０は、ワークを回転保持する主軸１８を有した旋盤である。より具体的には、本例の工作機械１０は、複数種類の工具３２を保持するタレット２２を有したターニングセンタである。ただし、ここで例示する工作機械１０は、一例であり、本明細書で開示する技術は、旋削加工が実行できるのであれば、他の形態の工作機械に適用されてもよい。例えば、本明細書で開示する切粉誘導装置は、旋盤とフライス盤を組み合わせた複合加工機に搭載されてもよい。なお、以下では、工作機械１０は、ターニングセンタとして説明する。
【００２５】
工作機械１０の加工室１２の周囲は、カバー１６で覆われている。加工室１２の前面には、大きな開口が形成されており、この開口は、ドア１４により開閉される。オペレータは、この開口を介して、加工室１２内の各部にアクセスする。加工中、開口に設けられたドア１４は、閉鎖される。これは、安全性や環境性等を担保するためである。
【００２６】
工作機械１０は、素材の一端を自転可能に保持する主軸１８と、工具３２を保持する刃物台２０と、素材の他端を支える心押台１９と、を備えている。主軸１８は、図示しないモータにより回転可能となっており、主軸１８の端面には、ワーク３０を着脱自在に保持するチャック２４やコレットが設けられている。主軸１８およびチャック２４は、水平方向（Ｚ軸方向）に延びる回転軸を中心として自転する。
【００２７】
心押台１９は、Ｚ軸方向に、主軸１８と対向して配置されており、主軸１８で保持された素材の他端を支える。心押台１９は、素材に対して接離できるように、Ｚ軸方向に移動可能となっている。
【００２８】
刃物台２０は、工具３２を保持する工具保持装置である。この刃物台２０は、Ｚ軸、すなわち、素材の軸と平行な方向に移動可能となっている。また、刃物台２０は、Ｘ軸と平行な方向、すなわち、素材の径方向にも進退できるようになっている。なお、図から明らかな通り、Ｘ軸は、加工室１２の開口からみて、奥側に進むにつれ上方に進むように、水平方向に対して傾いている。
【００２９】
刃物台２０のＺ方向端面には、複数の工具３２を保持可能なタレット２２が設けられている。タレット２２は、Ｚ軸方向視で多角形をしており、Ｚ軸に平行な軸を中心として回転可能となっている。このタレット２２の周面には、工具３２が装着できる工具装着部が複数設けられている。そして、タレット２２を回転させることで、加工に使用する工具３２を変更できるようになっている。
【００３０】
加工室１２内には、さらに、切粉誘導装置の一部として機能するロボットが設けられている。ロボット４０は、後述する噴射ノズル４２を、その位置および姿勢を変更可能に保持するノズル保持装置として機能する。本例において、ロボット４０は、加工室１２内に設けられた多自由度のロボット４０であり、複数のロボット４０アームが関節を介して接続された多関節ロボット４０である。このロボット４０の構成は、特に限定されないが、後述する噴射ノズル４２の位置および姿勢を自由に変更するために、ロボット４０は、少なくとも４自由度以上の自由度を有することが望ましい。
【００３１】
また、本例では、このロボット４０を加工室１２の天面に設置しているが、ロボット４０は、噴射ノズル４２から噴射されるクーラントを線状切粉５０に当てることができるのなら、他の場所に設置されてもよい。したがって、ロボット４０は、加工室１２の壁面や主軸１８、刃物台２０等に設置されてもよい。
【００３２】
ロボット４０には、エンドエフェクタとして噴射ノズル４２が取り付けられている。噴射ノズル４２は、切粉誘導装置の一部として機能するもので、クーラントを噴射する。本例では、この噴射ノズル４２から噴射されたクーラントの圧力で、後述する線状切粉５０を所望の方向に誘導する。この噴射ノズル４２にクーラントを供給するため、噴射ノズル４２は、クーラント用配管を介して、クーラント供給源４４と流体連結されている。クーラント用配管は、ロボット４０の内部に挿通されていてもよいし、ロボット４０の外部に通されてもよい。
【００３３】
また、本例では、クーラントは、噴射ノズル４２の先端近傍において、圧縮エアと混合され、噴射される。そのため、噴射ノズル４２は、エア用配管を介して、コンプレッサ４５と流体連結されている。このエア用配管も、ロボット４０の内部に挿通されてもよいし、ロボット４０の外部に通されてもよい。いずれにしても、クーラントとエアとを混合することで、クーラントの持つ動圧を高めることができ、線状切粉５０の誘導性能を向上できる。
【００３４】
なお、こうした噴射ノズル４２とロボット４０は、常時接続されている必要はなく、適宜、分離されてもよい。例えば、ロボット４０に装着されるエンドエフェクタを交換可能としてもよい。すなわち、ロボット４０でワーク３０を搬送する際には、当該ロボット４０にハンド機構のエンドエフェクタを装着し、ロボット４０を切粉誘導装置として使用する際には、当該ロボット４０に噴出ノズルのエンドエフェクタを装着するようにしてもよい。
【００３５】
また、本例では、噴出ノズルをロボット４０のエンドエフェクタとしているが、噴出ノズルは、ロボット４０とは独立して設けられていてもよい。例えば、噴出ノズルは、フレキシブルチューブを介して、ロボット４０以外の構造体、例えば、加工室１２の壁面や刃物台２０等に設置されていてもよい。そして、この場合、ロボット４０は、エンドエフェクタ（例えばハンド機構）で噴出ノズルを把持した状態で、アームを動かすことで、噴射ノズル４２の位置を変更する。
【００３６】
制御装置４６は、オペレータからの指示に応じて、工作機械１０の各部の駆動を制御する。この制御装置４６は、例えば、各種演算を行うＣＰＵと、各種制御プログラムや制御パラメータを記憶するメモリと、を有する。また、制御装置４６は、通信機能を有しており、他の装置との間で各種データ、例えば、ＮＣプログラムデータ等を授受できる。この制御装置４６は、例えば、工具３２や素材の位置を随時演算する数値制御装置を含んでもよい。また、制御装置４６は、単一の装置でもよいし、複数の演算装置を組み合わせて構成されてもよい。
【００３７】
制御装置４６は、例えば、ワーク３０を工具３２で加工する際に、主軸１８や刃物台２０、心押台１９の動きを制御する。また、本例の制御装置４６は、さらに、切粉誘導装置の制御装置４６としても機能し、必要に応じて、ロボット４０や噴射ノズル４２、各種バルブやポンプの駆動を制御する。
【００３８】
次に、切粉誘導装置で誘導する線状切粉５０について図３〜図６を参照して説明する。図３、図４は、旋削加工の様子を示す概略図で、図３は、Ｚ軸方向から、図４は、Ｙ軸方向からみた図である。図５、図６は、旋削加工がさらに進んだ様子を示す概略図で、図５は、Ｚ軸方向から、図６は、Ｙ軸方向からみた図である。
【００３９】
旋削加工では、回転するワーク３０に工具３２を押し当てることで切削加工を行う。このとき、ワーク３０は、図３に示すように、切削点Ｐｃからみて、上方に進む方向に回転する。また、工具３２は、Ｚ軸方向に送られる。この旋削加工を行うと、切削点Ｐｃから、連続的に切粉５０が生成される。旋削加工では、この切粉５０が途中で途切れず、線状になりやすい。以下では、線状に繋がった切粉のことを「線状切粉」と呼ぶ。
【００４０】
かかる線状切粉５０は、初期段階においては、図３、図４に示すように、切削点Ｐｃより下方、かつ、工具送り方向下流側に流れていく。しかし、旋削加工の途中で、線状切粉５０の一部が、ワーク３０の外表面に接触すると、図５、図６に示すように、当該ワーク３０の回転につられて、線状切粉５０がワーク３０の上側に乗り上がることがある。この状態を放置すると、ワーク３０と線状切粉５０の接触が継続的に起こり、線状切粉５０がワーク３０とともに、ワーク３０の周りを回転する。そして、線状切粉５０が１回転すると、１回転した線状切粉５０と、切削点Ｐｃから生成されたばかりの線状切粉５０とが絡まりあい、取れなくなる。この場合、ワーク３０の回転に合わせて線状切粉５０が絡まり続け、線状切粉５０がワーク３０表面に当たり続けるため、加工面への影響が出る。
【００４１】
そこで、従来から、こうした線状切粉の絡まりを防止するために、線状切粉を適宜、分断する技術が提案されている。具体的には、工具３２の刃先にチップブレーカを取り付けることで、切粉を適宜、分断することが提案されている。しかし、チップブレーカは、加工条件により使用できない場合も多かった。例えば、ＳＣＭ材のような合金では、粘りが強いため、チップブレーカで切粉を分断するのは難しい。
【００４２】
また、一部、高圧クーラントをかけることで切粉を分断することも提案されている。しかし、高圧クーラントは、大型のポンプや耐圧仕様の配管などが必要とされ、コストや設置面積の増加を招く。また、高圧クーラントは、オイルミストが発生しやすく、工場環境悪化の問題もあった。さらに、旋削加工を断続的に行なうことで切粉を分断する技術も知られているが、こうした断続切削は、工具３２の寿命低下やリードタイムが長くなるなどの問題を招いていた。
【００４３】
また、旋削加工の際には、通常、切削点Ｐｃにクーラントがかけられる。このクーラントにより、切粉の排出性は多少、向上する。特に、工具３２や工具ホルダに形成された孔（オイルホールと呼ばれる）を利用してクーラントを噴射する方式とすれば、クーラントの噴射位置を常に切削点Ｐｃに追従させることができるため、より確実に、切削点Ｐｃにクーラントをかけることができる。
【００４４】
しかしながら、クーラントの目標位置を切削点Ｐｃとすることは、工具３２の温度上昇抑制や、加工面精度の向上には有効であるものの、線状切粉５０の巻き付き防止には、あまり寄与しなかった。これは、切削点Ｐｃにクーラントをかける方式では、切削点Ｐｃから離れた箇所における線状切粉５０の動き制御できないためである。
【００４５】
そこで、本明細書では、線状切粉５０の巻き付きを防止するために、切削点Ｐｃから離間した位置において、クーラントを線状切粉５０に当てている。これについて、図７、図８を参照して説明する。図７、図８は、切粉誘導の様子を示す概略図であり、図７は、Ｚ軸方向から、図８は、Ｙ軸方向からみた図である。
【００４６】
本例において、線状切粉５０を誘導する場合、制御装置４６は、ロボット４０を駆動して、噴射ノズル４２の位置および姿勢を制御する。具体的には、制御装置４６は、切削点Ｐｃの位置を特定し、その切削点Ｐｃから工具送り方向下流側に離間した位置においてクーラントが線状切粉５０に当たるように、噴射ノズル４２の位置および姿勢を制御する。切削点Ｐｃから離間した位置にクーラントを噴射することで、クーラントの当たる線状切粉５０の面積が増加し、線状切粉５０に付加される力が大きくなる。また、切削点Ｐｃから離間した位置において線状切粉５０にクーラントを当てることで、切削点Ｐｃ周りのモーメントが増加し、線状切粉５０がより確実に誘導できる。
【００４７】
また、旋削加工で生成される線状切粉５０は、通常、工具送り方向下流側に流れていく。そのため、切削点Ｐｃより工具送り方向下流側とは、すなわち、線状切粉５０の流れていく側ということになる。かかる工具送り方向下流側に離間した位置にクーラントを噴射することで、クーラントを線状切粉５０に、より確実に当てることができる。
【００４８】
さらに、本例において、制御装置４６は、図８に示すように、噴射ノズル４２が、工具送り方向に変動するように、ロボット４０の駆動を制御する。このように噴射ノズル４２を工具送り方向に変動させることで、線状切粉５０の流れ方向に多少のバラつきがあっても、クーラントを線状切粉５０により確実に当てることができる。
【００４９】
また、本例において、制御装置４６は、図７に示すように、クーラントの噴射方向が、水平より下向きに傾斜するように、ロボット４０の駆動を制御する。かかる構成とすることで、線状切粉５０が、ワーク３０に巻き付くことなく、重力方向下側に誘導されやすくなる。一定量以上の線状切粉５０が、ワーク３０に巻き付くことなく、下方に流れていくと、以降は、その線状切粉５０の自重により、新たに生成された線状切粉５０も下方に流れていく。そして、これにより、線状切粉５０の巻き付きがより確実に防止できる。
【００５０】
また、本例において、制御装置４６は、図７に示すように、噴射ノズル４２が切削点Ｐｃより上方に位置し、かつ、クーラントがワーク３０の略接線方向に噴射されるように、ロボット４０の駆動を制御する。上述した通り、特段の処理をしない場合、線状切粉５０は、図５、図６に示すように、ワーク３０に釣られて、上方に巻き上げられてくる。この巻き上げを防止するために、上方に巻き上げられてきた線状切粉５０とワーク３０との間にクーラントを噴射し、両者を引き剥がすことが望ましい。そこで、本例では、図７に示すように、クーラントをワーク３０の略接線方向に噴射している。これにより、上方に巻き上げられた線状切粉５０とワーク３０とが分離され、線状切粉５０の更なる巻き付きが防止される。また、切削点Ｐｃより上方位置から噴射することで、切削点Ｐｃより上方に巻き上がってきた線状切粉５０にクーラントを当てることができ、線状切粉５０のそれ以上の巻き付きを防止できる。
【００５１】
ところで、当然のことながら、切削点Ｐｃの位置は、旋削加工の進行に伴い徐々に変位する。このように切削点Ｐｃが変位しても、常に、線状切粉５０を適切に誘導できるように、噴射ノズル４２の位置および姿勢を制御することが求められる。かかる要望を満たすためには、噴射ノズル４２を保持するノズル保持装置は、少なくとも４自由度以上の自由度を有することが望ましい。本例では、噴射ノズル４２を、４自由度以上の多関節ロボット４０で保持しているため、噴射ノズル４２の位置および姿勢を高い自由度で変更できる。
【００５２】
なお、こうした噴射ノズル４２の位置および姿勢は、切削点Ｐｃ位置や加工条件等に基づいて、制御装置４６が決定してもよい。すなわち、加工条件が同一または類似している場合、線状切粉５０の流れる方向は、ある程度類似する。そこで、加工条件ごとに、望ましい、噴射ノズル４２の切削点Ｐｃに対する位置および姿勢を特定しておき、制御装置４６に予め誘導情報として記憶しておいてもよい。そして、旋削加工の際、制御装置４６は、記憶された誘導情報を読み込み、現在の加工条件における噴射ノズル４２の望ましい位置および姿勢を特定する。続いて、制御装置４６は、特定された位置および姿勢と、現在の切削点Ｐｃの位置と、から噴射ノズル４２の位置および姿勢を算出し、この算出結果に応じて、ロボット４０を駆動するようにしてもよい。また、別の形態として、加工室１２内にカメラ等の視覚センサを設置しておき、この視覚センサで取得された画像データに基づいて、噴射ノズル４２の位置および姿勢を決定してもよい。
【００５３】
いずれにしても、本例によれば、切削点Ｐｃより工具送り方向下流側において、クーラントを線状切粉５０に当てているため、線状切粉５０の巻き付きを効果的に防止できる。なお、ここまで説明した構成は一例であり、切削点Ｐｃより工具送り方向下流側においてクーラントを線状切粉５０に当てるのであれば、その他の構成は、適宜、変更されてもよい。
【００５４】
例えば、上述の説明では、切削点Ｐｃより上方位置からクーラントを噴射しているが、図９に示すように、切削点Ｐｃより下側位置からクーラントを噴射してもよい。この場合でも、切削点Ｐｃより工具送り方向下流側を狙うことで、クーラントが線状切粉５０に当たりやすくなる。そして、クーラントが線状切粉５０に当たることで、線状切粉５０が、ワーク３０から引き剥がされ、線状切粉５０のワーク３０への巻き付きが防止される。
【００５５】
また、これまでは、ワーク回転軸が水平である横形旋盤を例に挙げて説明したが、本明細書に開示の技術は、ワーク回転軸が鉛直である縦形旋盤に適用されてもよい。縦形旋盤では、図１０に示すように、チャック２４は、上向きに取り付けられ、ワーク３０は、当該チャック２４より上方に延びた状態で取り付けられる。かかる縦形旋盤においては、線状切粉５０が下方に落下すると、線状切粉５０が、チャック２４に接触する。そして、この線状切粉５０が、回転するチャック２４に釣られて回転すると、線状切粉５０の絡まりやワーク３０への巻き付きが発生し、ワーク３０の加工面精度の低下を招く。
【００５６】
そこで、縦形旋盤の場合、制御装置４６は、図１０に示すように、クーラントの噴射方向が、水平より上向きに傾斜するように、ロボット４０の駆動を制御する。かかる構成とすることで、線状切粉５０が上方に誘導され、チャック２４に接触しにくくなる。結果として、線状切粉５０のワーク３０への巻き付きを効果的に防止できる。なお、この場合であっても、線状切粉５０は、工具送り方向下流側に流れやすいため、制御装置４６は、切削点Ｐｃより工具送り方向下流側位置において、クーラントが線状切粉５０に当たるように、噴射ノズル４２の位置および姿勢を制御する。
【００５７】
また、これまでの説明では、単一の噴射ノズル４２のみを用いて、線状切粉５０の誘導を行なっていたが、噴射ノズル４２の個数は、一つに限らず、複数でもよい。この場合、一つのロボット４０（ノズル保持装置）に複数の噴射ノズル４２を取り付けてもよいし、単一の噴射ノズル４２を保持したロボット４０（ノズル保持装置）を複数、設けてもよい。
【００５８】
また、本明細書の技術は、切削点Ｐｃにクーラントをかけることを否定するものではない。したがって、工作機械１０は、線状切粉５０の誘導を目的としたクーラント噴射と並行して、工具３２の寿命向上や加工面精度の向上を目的とした切削点Ｐｃへのクーラント噴射も行なってもよい。
【００５９】
また、噴射ノズル４２を保持するノズル保持装置は、当該噴射ノズル４２の位置および姿勢を自由に変更できるのであれば、多関節ロボット４０に限らず、他の装置、例えば、直動ロボット等でもよい。また、上述の例では、クーラントの動圧を高めるために、噴射ノズル４２の出口近傍で、クーラントとエアとを混合しているが、十分な動圧が得られるのであれば、クーラントのみを噴射する方式としてもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１０  工作機械、１２  加工室、１４  ドア、１６  カバー、１８  主軸、１９  心押台、２０  刃物台、２２  タレット、２４  チャック、３０  ワーク、３２  工具、４０  ロボット、４２  噴射ノズル、４４  クーラント供給源、４５  コンプレッサ、４６  制御装置、５０  線状切粉。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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