(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主軸頭１及び主軸頭１の下部に設けられた切削工具２を囲う様に剛性を有する可動カバー１２を位置せしめ、前記可動カバー１２を上下昇降機構を介して前記主軸頭１の外側に、前記上下昇降機構の押圧力より弱い押圧力のスプリング１１によって下方に向って付勢した状態で、上下スライド可能に支持せしめたことを特徴とする工作機械の主軸頭周辺クーラント液及び切粉飛散防止装置。
【請求項２】
上下昇降機構が油圧シリンダ７であることを特徴とする請求項１記載の工作機械の主軸頭周辺クーラント液及び切粉飛散防止装置。
【請求項３】
上下昇降機構がサーボモーター１９と可動カバー１２に取付けられたボールネジ２１によって構成されていることを特徴とする請求項１記載の工作機械の主軸頭周辺クーラント液及び切粉飛散防止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は工作機械の主軸頭周辺のクーラント液及び切粉飛散防止装置、詳しくはスピンドルスルー用工具や外部クーラント機構を有する切削装置など各種工作機械において、加工作業中に発生するクーラント液及び切粉の飛散を効率的に防止できる様にした工作機械の主軸頭周辺のクーラント液及び切粉飛散防止装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ドリル等の回転切削工具を主軸頭の先端に軸支し、スピンドルモーターによって駆動するスピンドルスルー用工具をはじめ、各種工作機械は金属材料の切削加工の為、広く用いられている。又、切削作業の際に切削工具やワークを冷却する外部クーラント機構を付設することも多く行われている。これら工作機械による切削加工の際には、切削によって発生した切粉やクーラント液が加工部周辺に飛散することは避けられない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この為、図１に示す様に、主軸頭１の周辺に切削工具２を覆う様にビニールノレン２４を吊下せしめることも行われているが、ビニールノレン２４は剛性がなく耐久性に乏しく、又ワーク１５の凸部やワーククランプ部品に干渉すると容易に変形してしまう為、間に合わせの域を出ず、十分な飛散防止効果を期待することは到底出来なかった。
【０００４】
一方、鋼板など剛性を有する堅牢な素材からなる外周カバーを用いて、主軸頭及び切削工具の周辺を覆ってしまえば、加工作業の際に発生する切粉やクーラント液の飛散を効果的に阻止することが可能であるが、主軸頭は加工の進展に伴いワークの方向へ順次下降する為、その際に外周カバー下縁とワークの凸部やワーククランプ部品などが干渉して隙間が出来たり、外周カバーが変形あるいは損傷してしまうこともあった。これらと干渉しない様に、外周カバー下縁を工具刃先より上方へ離してしまうと、外周カバー下縁とワークとの間に大きな隙間が出来てしまい、切粉やクーラント液の飛散防止という機能は大幅に低下してしまうことになる。
【０００５】
更に、大型の穴明け機などにおいては、主軸頭周辺に十分な効果を持つ外周カバーを装着することがむずかしく、コスト的な面からも外周カバーの装着をあきらめ、切粉やクーラント液の飛散対策を全く取らない場合もあった。
【０００６】
本発明は、スピンドルスルー用工具など各種工作機械による切削加工作業の際に発生する切粉やクーラント液の飛散防止に関する上記従来の問題点を解決することを目的とするものであり、ビニールノレンなどの様に間に合わせ的なものではなく、剛性のある堅牢な金属製のカバーを用いながら、ワークの凸部やワーククランプ部品などと干渉することなく、主軸頭周辺をしっかりと覆い、加工作業の際に発生する切粉やクーラント液の飛散を効果的に阻止することができる実用的価値の高い工作機械の主軸頭周辺のクーラント液及び切粉飛散防止装置を提供せんとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、工作機械の主軸頭１及び主軸頭１の下部に設けられた切削工具２を囲う様に剛性を有する可動カバー１２を位置せしめ、前記可動カバー１２を上下昇降機構を介して前記主軸頭１の外側に、前記上下昇降機構の押圧力より弱い押圧力のスプリング１１によって下方に向って付勢した状態で上下スライド可能に支持せしめることにより、加工作業の際に発生する主軸頭周辺のクーラント液及び切粉の飛散防止を実施せんとするものである。又、その場合、上下昇降機構としては油圧シリンダー７を用いたり、サーボモーター１９と可動カバー１２に取付けられたボールネジ２１との組合せを用いている。
【０００８】
【実施の形態】
図２はこの発明に係る工作機械の主軸頭周辺のクーラント液及び切粉飛散防止装置の第一の実施形態の側面図、図３はその平面図である。
【０００９】
図中１は、スピンドルスルー用工具の主軸頭であり、架台（図示省略）の支持腕１３によって上下スライド可能に支持されている。そして、この主軸頭１の下端にはドリル等の切削工具２が固定されており、主軸頭１の上方に設置されているスピンドルモーター（図示省略）によって回転する様になっている。そして、主軸頭１の側面にはその軸芯に沿ってリニアガイド２２の案内凸条４が形成されており、この案内凸条４にはリニアガイド２２の滑動子５が取付けられている。
【００１０】
そして、この滑動子５の外側には肉厚板状をなしたベースブロック６が固定されており、該ベースブロック６には油圧シリンダ７の基部８が取付けられており、該油圧シリンダ７はそのピストンロッド９が主軸頭１の軸芯と平行になる様に位置せしめられている。
【００１１】
又、案内凸条４の下方の主軸頭１の側面には腕材１０が設けられており、該腕材１０とベースブロック６との間にはスプリング１１が張架せしめられ、ベースブロック６を下方即ちワーク１５方向へ付勢せしめている。なお、スプリング１１の弾発力は油圧シリンダー７のピストンロッド９の伸長力より弱く設定されている。
【００１２】
一方、図中１２は可動カバーであり、鋼板などの剛性を持った堅牢な金属素材からなり、図３に示す様に支持腕１３側を除いた三方から主軸頭１を囲う様に成形されており、その内側に設けられた腕材１４には前記ピストンロッド９先端が接続されて上下駆動機構を構成しており、ピストンロッド９の伸縮によって上下にスライドする様になっている。なお、図中２３は可動カバー１２の内側に設けられた隔壁であり、クーラント液や切粉が油圧シリンダー７方向へ飛散するのを阻止している。又、２５は固定カバーであり、可動カバー１２の上方に位置せしめられている。
【００１３】
油圧シリンダー７を支持しているベースブロック６はスプリング１１によって下方に付勢され、案内凸条４下端のストッパー１６に当接してその位置を保持しており、このスプリング１１の弾発力より強い上向きの力をこのベースブロック６が受けると、スプリング１１に抗して滑動子５は案内凸条４に沿って上方に移動する様になっている。
【００１４】
可動カバー１２の縦方向の寸法は、図２に示す様に切削工具２の先端がワーク１５に喰い付いた状態で、その下端１７とワーク１５上面との間に極くわずかしか空隙１８が出来ない長さとなっている。
【００１５】
この実施の形態は上記の通りの構成を有するものであり、図２に示した状態で切削工具２を回転させてワーク１５の加工を開始し、切削工具２がワーク１５に喰い付き切削が進行して可動カバー１２の下縁１７がワーク１５上面に当接すると、図４に示す様に、可動カバー１２はスプリング１１の弾発力に抗して油圧シリンダー７ごと案内凸条４に案内されつつ、上方へスライドする。従って、可動カバー１２の下縁１７には無理な力がかからず、下縁１７が変形したり損傷することはない。
【００１６】
この様にして、１０ｍｍ程度切削工具２がワーク１５内に達したら、その時点で油圧シリンダー７を作動させて、図５に示す様に、可動カバー１２を適当量だけ上方へ引き上げ、更に作動を続ける。
【００１７】
この実施の形態においては、可動カバー１２及びこれを上下方向にスライドさせる油圧シリンダー７はリニアガイド２２及びスプリング１１によって弾性的に主軸１の周囲に支持せしめられているので、可動カバー１２の下縁１７とワーク１５上面との隙間１８を最少限に保って作業を行うことができ、切粉やクーラント液の飛散を効率的に阻止することが可能である。
【００１８】
次に、図６、図７に基づいてこの発明に係る工作機械の主軸頭周辺クーラント液及び切粉飛散防止装置の第二の実施形態について説明する。
【００１９】
この実施の形態においては、第一の実施形態における油圧シリンダー７の代りに、サーボモーター１９を用いたものであり、サーボモーター１９の回転軸２０は、可動カバー１２の腕材１４に設けられているボールネジ２１に螺合せしめられており、回転軸２０の回転量に比例して可動カバー１２は上下方向に一定量スライドする様になっている。なお、他の部分は前述の第一の実施形態と同じである為、同一符号を付して説明を省略する。
【００２０】
この第二の実施形態においては、サーボモーター１９とボールネジ２１によって可動カバー１２の上下スライドを行う様にしたので、ＮＣ制御の手法を用いて可動カバー１２の上下運動を更に細かく制御することが可能である。即ち、可動カバー１２の上昇タイミングやスライド量をあらかじめプログラムしたり、又、ＮＣ機能のミラーイメージを用い、図７に示す様に主軸頭１の加工による下降と同期させて固定カバー１２を上方にスライドさせることも可能で、可動カバー１２の下縁１７とワーク１５の上面との空隙を可能な限り小さくして、クーラント液や切粉飛散をより効率的に行うことができる。
【００２１】
この際、サーボモーター１９は第一の実施の形態の場合と同様、スプリング１１によって下方に弾性的に牽引された状態で上下スライド可能に主軸頭１に取付けられているので、万が一プログラムミスでワーク１５上面の凸部やワーククランプ部材に干渉しようとしても、可動カバー１２はサーボモーター１９と共にスプリング１１の弾性に抗して上方へスライドする為、可動カバー１２の変形や損傷は防止される。
【００２２】
なお、上記実施の形態はいずれも工作機械の一例としてスピンドルスルー用工具について述べたが、外部クーラント機構を有する工作機械など加工作業中にクーラント液や切粉が飛散するおそれのある各種工作機械がすべて対象となるものであることはもちろんである。
【００２３】
【発明の効果】
この発明に係る工作機械の主軸頭周辺クーラント液及び切粉飛散防止装置は上述の通り、加工の進展に応じて可動カバーを適宜上方にスライドさせられる様になっているので、加工作業の際必然的に発生する切粉やクーラント液の飛散を最少限に抑えることができる効果を有する。
【００２４】
又、可動カバーをその上下駆動機構と共にスプリングで下方に付勢しつつ上下スライド可能に支持しているので、万が一その下縁がワーク上面と干渉したとしても、上方へスライドするので、可動カバーに無理な力がかかることはなく、変形したり損傷することもない、等の効果を有し、従来クーラント液や切粉の飛散防止用の固定カバーを設置しにくかった大型穴明け機などにも低コストで設置可能で、極めて高い実用的価値を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のビニールノレンを用いたスピンドルスルー用工具のクーラント液及び切粉の飛散防止装置の一例の側面図。
【図２】この発明に係る工作機械の主軸頭周辺クーラント液及び切粉飛散防止装置の第一の実施形態の側面図。
【図３】同じく、その平面図。
【図４】同じく、固定カバー１２がワーク１５の表面に当接し、固定カバー１２が上方にスライドした状態の側面図。
【図５】同じく、加工の進展に伴い、油圧シリンダー７を作動させて固定カバー１２を上方に引き上げた状態の側面図。
【図６】この発明に係る工作機械の主軸頭周辺クーラント液及び切粉飛散防止装置の第二の実施形態の側面図。
【図７】同じく、加工の進展に伴いサーボモーター１９を作動させて固定カバー１２を必要量だけ上方に引き上げた状態の側面図。
【符号の説明】
１    主軸頭
２    切削工具
４    案内凸条
５    滑動子
６    ベースブロック
７    油圧シリンダー
８    基部
９    ピストンロッド
１０    腕材
１１    スプリング
１２    可動カバー
１３    支持腕
１４    腕材
１５    ワーク
１６    ストッパー
１７    下縁
１８    空隙
１９    サーボモーター
２０    回転軸
２１    ボールネジ
２２    リニアガイド
２３    隔壁
２４    ビニールノレン
２５    固定カバー
【図１】
0003653500.tif 000002
【図２】
0003653500.tif 000003
【図３】
0003653500.tif 000004
【図４】
0003653500.tif 000005
【図５】
0003653500.tif 000006
【図６】
0003653500.tif 000007
【図７】
0003653500.tif 000008