(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作物を加工する際に、工作加工装置の主軸内のドローバーにその長手方向に沿って穿設された貫通孔内に、圧縮空気用流路と液体用流路とを、それぞれ上記貫通孔の長手方向に沿わせた状態で、かつ圧縮空気用流路の内側に液体用流路を配設した状態で別々に設けることにより、貫通孔内に圧縮空気と液体とをそれぞれ別々に供給し、貫通孔内をそれぞれ別々に通過させたのち、上記両流路を貫通孔の先端開口からその長手方向に沿って突出させるとともに、圧縮空気用流路を液体用流路より先端側に突出させることにより、圧縮空気用流路内で、圧縮空気用流路内を通る圧縮空気と、液体用流路から噴射される液体とを混合させて霧状化させ、この霧状体を上記圧縮空気用流路の先端開口から流出させ、この流出させた霧状体の一部を工具の内部を通して工具の先端側に送り、この工具の先端部から噴射させて加工部に供給しながら加工するようにし、かつ上記流出させた霧状体の残部を工具の外周に沿って噴射させて工具の先端側に送るようにしたことを特徴とする工作加工方法。
【請求項２】
液体として、冷却水と切削液との混合液を貫通孔内に供給するようにした請求項１記載の工作加工方法。
【請求項３】
液体として、冷却水と切削液とを別々に貫通孔内に供給し、貫通孔内を別々に通過させるようにした請求項１記載の工作加工方法。
【請求項４】
上記貫通孔の先端部に活動軸を上記長手方向に沿って移動自在に組み付けて上記貫通孔の先端開口から突出させ、上記圧縮空気用流路を、上記貫通孔および活動軸の内側空間で構成し、上記液体用流路として、管体を上記貫通孔内および活動軸内に配設した請求項１〜３のいずれか一項に記載の工作加工方法。
【請求項５】
ケーシングと、このケーシングに回転自在に保持される主軸と、この主軸内をその長手方向に沿って貫通する内孔と、この内孔に配設され上記主軸の回転時に上記主軸と一体的に回転するドローバーと、このドローバーに着脱自在に固定される工具保持具と、この工具保持具に着脱自在に固定される工具とを備え、上記ドローバー内にその長手方向に沿って貫通孔を穿設し、この貫通孔内に、圧縮空気供給手段から圧縮空気の供給を受ける圧縮空気用流路と、液体供給手段から液体の供給を受ける液体用流路とを、それぞれ上記貫通孔の長手方向に沿わせた状態で、かつ圧縮空気用流路の内側に液体用流路を配設した状態で別々に設け、これら両流路をドローバーの工具保持具側の端部から上記貫通孔の長手方向に沿って突出させるとともに、圧縮空気用流路を液体用流路より工具保持具側に突出させ、圧縮空気用流路内で、液体用流路から噴射される液体を圧縮空気用流路内を通る圧縮空気で霧状にし、この霧状体を工具保持具に穿設した流路を通し、この工具保持具の流路を経た霧状体の一部を工具の内部を通して工具の先端側に送り、この工具の先端部から噴射させて加工部に供給しながら加工するようにし、かつ上記工具保持具の流路を経た霧状体の残部を工具の外周に沿って噴射させて工具の先端側に送るように構成したことを特徴とする霧状体供給装置。
【請求項６】
液体用流路に、冷却水と切削液との混合液を通すようにした請求項５記載の霧状体供給装置。
【請求項７】
液体用流路として、冷却水用流路と切削液用流路とをそれぞれ別々に設け、冷却水供給手段から冷却水用流路に冷却水を供給する冷却水供給路と、切削液供給手段から切削液用流路に切削液を供給する切削液供給路とをそれぞれ別々に設けた請求項５記載の霧状体供給装置。
【請求項８】
上記貫通孔の先端部に活動軸を上記長手方向に沿って移動自在に組み付けて上記貫通孔の先端開口から突出させ、上記圧縮空気用流路を、上記貫通孔および活動軸の内側空間で構成し、上記液体用流路として、管体を上記貫通孔内および活動軸内に配設した請求項５〜７のいずれか一項に記載の霧状体供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作物に対し切削加工や研磨加工等を施す工作加工方法およびそれに用いる霧状体供給装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、工作物に対し切削加工や研磨加工等を施す場合には、工作物と加工工具との衝突によって生じる発熱を冷却するために、加工部周辺に向かって注水ノズルを延ばし、この注水ノズルから液かけを行っている。しかし、マシニングセンタのように、立型で大型の工作機械で加工を行う場合等には、加工凹部内に水や切り屑が溜まりやすく、却って加工性能が悪くなる場合がある。また、超硬合金製の工具を断続的に工作物に衝突させて切削を行う場合等には、切刃が加工点では発熱によって高温になり加工点以外の個所では液かけによって冷却され、この急激な熱変化の繰り返しによって欠け（いわゆる、チッピング現象）を生じたり割れを生じたりするという問題がある。
【０００３】
このため、最近、液をそのままかけるのではなく、霧状に噴射して工作物および加工工具を冷却することも行われている。この方法によれば、液かけのように加工凹部内に水が溜まるという不都合や急な冷却によるチッピング現象が生じなくなる。
【０００４】
また、加工部周辺に向かってクーラントを供給する方法として、工作機械の主軸を利用することが行われている。例えば、特開平１０−２９１３１号公報に示す工具着脱装置では、図１０に示すように、クーラント供給源としてのロータリージョイント８１から供給されるクーラントを、主軸８２内のドローバー８３に上下貫通状に形成されたクーラント流通孔（図示せず）、工具ホルダ８４に上下貫通状に形成されたクーラント流通孔（図示せず）、および工具（図示せず）に上下貫通状に形成されたクーラント流通孔を通したのち、工具の先端部から噴射するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の装置では、クーラントが液体である場合には、上述したように、加工凹部内に水が溜まるという不都合や急な冷却によるチッピング現象が生じる。一方、クーラントが霧状体である場合には、高速回転するドローバー８３内のクーラント流通孔をクーラントが通過する際に、上記高速回転による遠心力の影響を受けてクーラント中の液体成分（比重が気体成分より大きい）が外周部側に偏り、加工部周辺を均一に冷却もしくは潤滑することができない。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、液体を霧状に噴射することで液かけによる問題をなくすことができ、しかも、工作機械の主軸を利用した構造でありながら液体と空気とを均一に混合することのできる工作加工方法およびそれに用いる霧状体供給装置の提供をその目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、工作物を加工する際に、工作加工装置の主軸内のドローバーにその長手方向に沿って穿設された貫通孔内に、圧縮空気用流路と液体用流路とを、それぞれ上記貫通孔の長手方向に沿わせた状態で、かつ圧縮空気用流路の内側に液体用流路を配設した状態で別々に設けることにより、貫通孔内に圧縮空気と液体とをそれぞれ別々に供給し、貫通孔内をそれぞれ別々に通過させたのち、上記両流路を貫通孔の先端開口からその長手方向に沿って突出させるとともに、圧縮空気用流路を液体用流路より先端側に突出させることにより、圧縮空気用流路内で、圧縮空気用流路内を通る圧縮空気と、液体用流路から噴射される液体とを混合させて霧状化させ、この霧状体を上記圧縮空気用流路の先端開口から流出させ、この流出させた霧状体の一部を工具の内部を通して工具の先端側に送り、この工具の先端部から噴射させて加工部に供給しながら加工するようにし、かつ上記流出させた霧状体の残部を工具の外周に沿って噴射させて工具の先端側に送るようにした工作加工方法を第１の要旨とし、ケーシングと、このケーシングに回転自在に保持される主軸と、この主軸内をその長手方向に沿って貫通する内孔と、この内孔に配設され上記主軸の回転時に上記主軸と一体的に回転するドローバーと、このドローバーに着脱自在に固定される工具保持具と、この工具保持具に着脱自在に固定される工具とを備え、上記ドローバー内にその長手方向に沿って貫通孔を穿設し、この貫通孔内に、圧縮空気供給手段から圧縮空気の供給を受ける圧縮空気用流路と、液体供給手段から液体の供給を受ける液体用流路とを、それぞれ上記貫通孔の長手方向に沿わせた状態で、かつ圧縮空気用流路の内側に液体用流路を配設した状態で別々に設け、これら両流路をドローバーの工具保持具側の端部から上記貫通孔の長手方向に沿って突出させるとともに、圧縮空気用流路を液体用流路より工具保持具側に突出させ、圧縮空気用流路内で、液体用流路から噴射される液体を圧縮空気用流路内を通る圧縮空気で霧状にし、この霧状体を工具保持具に穿設した流路を通し、この工具保持具の流路を経た霧状体の一部を工具の内部を通して工具の先端側に送り、この工具の先端部から噴射させて加工部に供給しながら加工するようにし、かつ上記工具保持具の流路を経た霧状体の残部を工具の外周に沿って噴射させて工具の先端側に送るように構成した霧状体供給装置を第２の要旨とする。
【０００８】
すなわち、本発明の工作加工方法は、工作物を加工する際に、工作加工装置の主軸内のドローバーにその長手方向に沿って穿設された貫通孔内に、圧縮空気と液体とをそれぞれ別々に供給し、貫通孔内をそれぞれ別々の状態で通過させるようにしている。このように、互いに混合していない圧縮空気と液体とが、高速回転するドローバーの貫通孔内を通過する場合には、この通過の際に、上記高速回転による遠心力の影響を受けても、この通過ののちに行われる両者の混合に悪影響を及ぼすことがない。しかも、貫通孔の先端側部分で圧縮空気と液体とを混合させて霧状化させ、この霧状体を上記貫通孔の先端開口から流出させ、この流出させた霧状体の一部を工具の内部を通して工具の先端側に送り、この工具の先端部から噴射させて加工部に供給しながら加工するようにし、かつ上記流出させた霧状体の残部を工具の外周に沿って噴射させて工具の先端側に送るようにしている。このように、液体を霧状体にして加工部に供給する場合には、液かけのように、加工凹部内に水が溜まるという不都合や急な冷却によるチッピング現象が生じなくなる。一方、本発明の霧状体供給装置によっても、本発明の工作加工方法と同様の作用・効果を奏する。なお、本発明において、「加工部」とは、例えば、加工面や被加工面を指す。
【０００９】
本発明の工作加工方法において、液体として、冷却水と切削液との混合液を貫通孔内に供給するようにした場合には、加工部に冷却効果と潤滑効果とを同時に付与することができる。また、本発明の霧状体供給装置において、液体用流路に、冷却水と切削液との混合液を通すようにした場合にも、同様の作用・効果を奏する。
【００１０】
本発明の工作加工方法において、液体として、冷却水と切削液とを別々に貫通孔内に供給し、貫通孔内を別々に通過させるようにした場合には、冷却水と切削液とは、貫通孔の先端側部分に到達するまで混合しないため、品質劣化が起こりにくい。しかも、貫通孔の先端側部分では冷却水と切削液とが霧状化して混合するため、冷却水と切削液との混合が充分に行われ、冷却効果と潤滑効果とに優れる。また、本発明の霧状体供給装置において、液体用流路として、冷却水用流路と切削液用流路とをそれぞれ別々に設け、冷却水供給手段から冷却水用流路に冷却水を供給する冷却水供給路と、切削液供給手段から切削液用流路に切削液を供給する切削液供給路とをそれぞれ別々に設けた場合にも、同様の作用・効果を奏する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態を図面にもとづいて詳しく説明する。
【００１２】
図１は本発明の霧状体供給装置の一実施の形態を示している。図において、１は筒状のケーシングであり、その内部に、略円管形状に形成された主軸（スピンドル）２が軸受４により回転自在に支受されている。５は略円管形状に形成されたドローバーであり、主軸２の中央貫通孔３内に主軸２の長手方向（この実施の形態では、上下方向）に沿って移動自在に配設されている。６は主軸２の中央貫通孔３の上側大径部分３ａに収容された皿ばねであり、ドローバー５に固定された固定部材７を介してドローバー５を上方に弾圧付勢している。この皿ばね６は主軸２の上側大径部分３ａの内周面とドローバー５の外周面とに当接しており、各当接により生じる摩擦抵抗で主軸２の回転がドローバー５に伝達され、ドローバー５が主軸２の回転時に主軸２と一体的に回転するようになっている。８は固定部材７の上方移動を阻止するストッパーであり、主軸２の上側大径部分３ａの上端部に固定されている。
【００１３】
１０はモータであり、１１は主軸２の上端部に固定されたプーリであり、１２はモータ１０の回転軸１０ａと主軸２のプーリ１１とに架け渡されたベルトであり、このベルト１２により上記回転軸１０ａの回転が主軸２に伝達されるようになっている。
【００１４】
１３は工具ホルダであり、主軸２の中央貫通孔３の下端部に形成された下拡がり状のチャック部３ｂに着脱自在に挿入されている。この工具ホルダ１３には、図２に示すように、その上端部にプルスタッド１４が固定されており、下端部にコレット１５，締め付けナット１６，キャップ１７により加工工具１８が着脱自在に固定されている。また、工具ホルダ１３の内部に上記長手方向に沿って穿設された貫通孔（上側小径孔１３ａと下側大径孔１３ｂとからなる）と、プルスタッド１４の内部に上記長手方向に沿って穿設された貫通孔１４ａとが一直線状に連通している。一方、加工工具１８には、その上端面から下方に向かって延びたのち途中で二股状に分岐する流路１９が穿設されており、一方の分岐流路１９ａが加工工具１８のすくい面に開口し、他方の分岐流路１９ｂが加工工具１８の逃がし面に開口している。また、加工工具１８の外周面とコレット１５の内周面との間には、後述する霧状化混合体が通過しうる微小隙間が形成されている。
【００１５】
２０はドローバー５の下端部外周面にねじ止めされた第１円管であり、図３に示すように、その下端部に穿設された４つ（図面では、２つは隠れて見えない）の孔２０ａにそれぞれ鋼球２１が径方向に移動自在に配設されている。２２は主軸２の中央貫通孔３に固定された第２円管であり、その下端部内周面が大径に形成されている。そして、後述する空圧シリンダ２３の作動により、プルスタッド１４が第１円管２０にクランプされる状態とアンクランプされる状態とに切り換えることができる。
【００１６】
また、上記ドローバー５には、その中央貫通孔２５の下端部に下側大径部２５ａが形成されており、この下側大径部２５ａにストッパー用ナット２６，活動軸２７およびスプリング２８が組み付けられている（図１では、ストッパー用ナット２６，活動軸２７およびスプリング２８は図示せず）。
【００１７】
より詳しく説明すると、上記下側大径部２５ａの下端部にストッパー用ナット２６がねじ止めされている。このストッパー用ナット２６に中央貫通孔２６ａが上記ドローバー５の長手方向に沿って穿設されており、この中央貫通孔２６ａに活動軸２７が上下移動自在に挿通されている。この活動軸２７は、円筒部２７ａと、この円筒部２７ａの上端部に突設された鍔部２７ｂとからなり、上記円筒部２７ａに中央貫通孔２７ｃが上記ドローバー５の長手方向に沿って穿設されている。そして、上記活動軸２７の鍔部２７ｂがドローバー５の下側大径部２５ａ内に配設された状態で、活動軸２７の円筒部２７ａがストッパー用ナット２６の中央貫通孔２６ａに挿通されており、活動軸２７の鍔部２７ｂの上端面とドローバー５の下側大径部２５ａの上端面との間に、活動軸２７を下側に弾圧付勢するスプリング２８が配設されている。そして、プルスタッド１４がクランプされた状態では、スプリング２８の弾圧付勢力で活動軸２７の下端面がプルスタッド１４の上端面に常に当接しており、このため、活動軸２７の中央貫通孔２７ｃがプルスタッド１４の貫通孔１４ａに常に連通している。
【００１８】
２３は空圧シリンダであり、図４に示すように、シリンダロッド３１と、ロッドフランジ３２と、外周部にストッパー部３３ａが突設された上側シリンダ壁３３と、外周部にストッパー部３４ａが突設された下側シリンダ壁３４と、中間シリンダ壁３５と、ロッドフランジ３２を上方に弾圧付勢するスプリング３６と、ロッドフランジ３２の上側シリンダ室と外部の高圧空気供給源（図示せず）とを連通する高圧空気流通孔（図示せず）と、ロッドフランジ３２の下側シリンダ室と上記高圧空気供給源とを連通する高圧空気流通孔（図示せず）とを有する。また、上記シリンダロッド３１の下端部に有天円筒状のケース３７が固定されており、このケース３７の下端面で、ドローバー５の上端部に外嵌状に固定された固定部材３８（図５参照）を下方に押圧しうるようになっている。
【００１９】
そして、ロッドフランジ３２の下側シリンダ室に高圧空気を供給することにより、シリンダロッド３１を上昇させ、皿ばね６に対する下方への押圧を解除すると、皿ばね６の弾圧付勢力により、固定部材７を介してドローバー５が上昇し、プルスタッド１４がクランプされた状態になる。一方、ロッドフランジ３２の上側シリンダ室に高圧空気を供給することにより、シリンダロッド３１を降下させると、このシリンダロッド３１の降下がケース３７，固定部材３８を介してドローバー５に伝達され、皿ばね６の弾圧付勢力に抗してドローバー５が降下し、プルスタッド１４がアンクランプされた状態になる。
【００２０】
上記ケース３７は、図５に示すように、上側小径円筒部４０と下側大径円筒部４１とからなり、その内部に第１および第２のロータリーシール４２，４３が取り付けられている。第１ロータリーシール４２は、図６に示すように、円筒部４４と、この円筒部４４の下端部外周面に突設された鍔部４５とを備えており、この鍔部４５がケース３７にボルト４６止めされている。また、上記円筒部４４の中央貫通孔４４ａには、その中間部あたりに一条の環状凹部４７が形成されている。図６において、４５ｂは第１ロータリーシール４２の鍔部４５に穿設されたボルト挿通孔である。
【００２１】
また、第２ロータリーシール４３は、図７に示すように、有天円筒部４８と、この有天円筒部４８の下部外周面に形成された鍔部４９とを備えており、この鍔部４９に、ボルト５０（図５参照）を挿通する４個（図面では、３個は隠れて見えない）のボルト挿通孔４９ａが穿設されている。これら各ボルト挿通孔４９ａの径は、上記ボルト５０のねじ部の径よりも大きく形成されている。また、上記各ボルト挿通孔４９ａに対応する上記第１ロータリーシール４２の鍔部４５の部分に、ボルト５０にら合するねじ孔４５ａ（図６参照）が形成されており、上記各ねじ孔４５ａにボルト５０を取り付けた状態で、各ボルト５０のねじ部の突出長さが上記第２ロータリーシール４３の鍔部４９の厚みより大きくなるように設定されている。これにより、第２ロータリーシール４３が第１ロータリーシール４２に上下移動自在に取り付けられた構造になっており、第２ロータリーシール４３が各ボルト５０に沿って降下し、第２ロータリーシール４３の下端面と、後述するナット２９の上端面とが当接する当接状態（図８参照）から、第２ロータリーシール４３が各ボルト５０に沿って上昇し、第２ロータリーシール４３の下端面とナット２９の上端面とが離間する離間状態（図５参照）に移行しうるようにしている。
【００２２】
また、第２ロータリーシール４３の下端面には、セラミック製のシール５１が固定されており、上記第２ロータリーシール４３の有天円筒部４８の中央貫通孔４８ａに対応する上記シール５１の部分に中央貫通孔５１ａが穿設されている。また、上記有天円筒部４８の天井壁の中央部に２つの縦孔５２（一方の縦孔５２には、後述する冷却水流入管５５が挿通されており、他方の縦孔５２には、後述する切削液流入管５６が挿通されている。なお、図７では、他方の縦孔５２は隠れて見えない。）が穿設されているとともに、その上部に４個（図７では、１個は隠れて見えない）の横孔５３が穿設されている。
【００２３】
一方、上記ドローバー５には、図５に示すように、その中央貫通孔２５の上端部に、上端面にセラミック製のシール３０が固定されたナット２９がねじ止めされており、上記当接状態では、このシール３０が第２ロータリーシール４３のシール５１と当接するようにしている。また、上記ナット２９に中央貫通孔２９ａが上記ドローバー５の長手方向に沿って穿設されており、この中央貫通孔２９ａに対応する上記シール３０の部分に中央貫通孔３０ａが穿設されている。
【００２４】
また、上記ドローバー５の中央貫通孔２５および空圧シリンダ２３のシリンダロッド３１の中央に穿設された中央貫通孔３１ａ（図４参照）には、１本の冷却水流入管５５と１本の切削液流入管５６（図９参照）とが挿通されている（図１では、両流入管５５，５６は図示せず）。
【００２５】
より詳しく説明すると、上記両流入管５５，５６は、シリンダロッド３１の中央貫通孔３１ａ，ケース３７の上側小径円筒部４０の天井壁に穿設された中央貫通孔４０ａ（図５参照），第１ロータリーシール４２の中央貫通孔４４ａ，第２ロータリーシール４３の有天円筒部４８の各縦孔５２，有天円筒部４８の中央貫通孔４８ａ，シール５１の中央貫通孔５１ａ，シール３０の中央貫通孔３０ａ，ナット２９の中央貫通孔２９ａ，ドローバー５の中央貫通孔２５をそれぞれ貫通したのち、活動軸２７の中央貫通孔２７ａ内に延びてこの中央貫通孔２７ａの下端部近傍にまで到達している。
【００２６】
また、上記両流入管５５，５６の上端部はともにシリンダロッド３１の中央貫通孔３１ａから上方に突出している。そして、上記冷却水流入管５５は、冷却水供給配管（図示せず）を介して（冷却水〔水道水等〕収容タンク，ポンプ等を備えた）冷却水供給手段（図示せず）に連通しており、冷却水供給手段から所定圧力に設定された冷却水が供給される。一方、上記切削液流入管５６は、切削液供給配管（図示せず）を介して（切削液〔米国ＩＴＷ社製  ブルーベ♯ＬＢ−１〕収容タンク，ポンプ等を備えた）切削液供給手段（図示せず）に連通しており、切削液供給手段から所定圧力に設定された切削液が供給される。また、上記シリンダロッド３１の中央貫通孔３１ａは、圧縮空気供給配管５８（図４参照）を介して、コンプレッサー等からなる圧縮空気供給手段（図示せず）に連通しており、圧縮空気供給手段から所定圧力に設定された圧縮空気（この圧縮空気中には、微量の潤滑油が含まれている）が供給される。
【００２７】
そして、モータ１０の駆動により主軸２が回転し始めると、この回転に伴ってドローバー５が回転し始め、この回転によりドローバー５の上端部に旋回流が発生する。ついで、この旋回流により第２ロータリーシール４３を上方に押し上げる力が生じ、第２ロータリーシール４３が上昇し始める。この上昇に伴い、第１ロータリーシール４２の円筒部４４の環状凹部４７と第２ロータリーシール４３の有天円筒部４８の各横孔５３とが連通し、この連通により、圧縮空気供給手段から供給された圧縮空気は、上記環状凹部４７，各横孔５３を通って第２ロータリーシール４３の有天円筒部４８の中央貫通孔４８ａ内に流入する。このとき、第２ロータリーシール４３の上昇距離は主軸２の回転が高速になるにつれて大きくなることから、上記環状凹部４７と各横孔５３との連通面積は主軸２の回転が高速になるにつれて大きくなり、上記有天円筒部４８の中央貫通孔４８ａ内に流入する圧縮空気量が増加する。このようにして上記有天円筒部４８の中央貫通孔４８ａ内に流入した圧縮空気は、シール５１の中央貫通孔５１ａ，シール３０の中央貫通孔３０ａ，ナット２９の中央貫通孔２９ａ，ドローバー５の中央貫通孔２５を通り、活動軸２７の中央貫通孔２７ａの下端部近傍にまで到達する。
【００２８】
また、圧縮空気がシール５１の中央貫通孔５１ａからシール３０の中央貫通孔３０ａに流入する際に、両シール３０，５１が離間しているため、両シール５１，３０間に圧縮空気が漏れ出し、エアージョイント作用を行う。しかも、漏れ出した圧縮空気中に含まれる潤滑油で両シール３０，５１の焼き付きを防止することができる。一方、モータ１０の駆動を停止すると、主軸２の回転が停止して上記旋回流が発生しなくなり、第２ロータリーシール４３は自重で降下する。これにより、第２ロータリーシール４３の下端面とナット２９の上端面とが当接する当接状態となり、上記環状凹部４７と各横孔５３とが非連通の状態になる。
【００２９】
上記構成において、モータ１０を駆動し、シリンダロッド３１の中央貫通孔３１ａに圧縮空気を供給し、冷却水流入管５５に冷却水を供給し、切削液流入管５６に切削液を供給すると、活動軸２７の中央貫通孔２７ａの下端部近傍で、上記冷却水流入管５５から冷却水が噴射され、切削液流入管５６から切削液が噴射される。と同時に、シリンダロッド３１の中央貫通孔３１ａに供給された圧縮空気で、冷却水および切削液が微細な粒子となって霧状化しながら、互いに混合する。この霧状化混合体は、活動軸２７の中央貫通孔２７ａから流出したのち、プルスタッド１４の貫通孔１４ａ，工具ホルダ１３の貫通孔（上側小径孔１３ａ，下側大径孔１３ｂ）を通過し、その大部分が加工工具１８の流路１９を通り、一方の分岐流路１９ａから加工工具１８のすくい面に噴射され、他方の分岐流路１９ｂから加工工具１８の逃がし面に噴射される。また、残りの霧状化混合体（加工工具１８の流路１９に流入しなかった霧状化混合体）は、加工工具１８の外周面とコレット１５の内周面間の微小隙間を通り、この微小隙間から加工工具１８の外周面に沿って噴射される。
【００３０】
上記のように、この実施の形態では、冷却水と切削液とを混合させることなく、かつ液体の状態で、高速回転するドローバー５内を通過させるため、この通過後に両者を均一に混合させることができる。また、冷却水と切削液とを工具ホルダー１３の直前で混合させているため、両者の混合時間が短く、切削液が劣化することが殆どない。しかも、冷却水と切削液とを霧状にして混合させるため、両者を充分に混合させることができ、冷却効果および潤滑効果に優れる。このため、液かけのように急激な冷却を受けないので、断続的な熱衝撃がなく、工具寿命が大幅に延びるという利点を有する。しかも、加工工具１８の外周面とコレット１５の内周面間の微小隙間から加工工具１８の外周面に沿って霧状化混合体を噴射しているため、ドリル等の加工工具１８の肩を保護することができる。また、加工条件に応じて、圧縮空気、冷却水および切削液の噴射圧を変えることができるという利点を有する。
【００３１】
なお、上記実施の形態では、上記ドローバー５内に冷却水流入管５５と切削液流入管５６を別々に配設しているが、これに限定するものではなく、上記ドローバー５内に１本の流入管を配設し、この流入管に冷却水と切削液との混合液を流すようにしてもよい。また、冷却水流入管５５，切削液流入管５６以外に、上記ドローバー５内に圧縮空気流入管を配設してもよい。
【００３２】
また、霧状体の種類によって、冷却効果および潤滑効果が大幅に異なるため、加工条件に応じて、上記冷却水供給配管５５、切削液供給配管５６に導入する冷却水，切削液の供給量を変えて両者の配合割合を調節したり、シリンダロッド３１の中央貫通孔３１ａ，冷却水流入管５５および切削液流入管５６に供給する圧縮空気，冷却水および切削液の圧力を調節したりすることが好適である。例えば、高速切削の場合には、冷却水と切削液のうち水の割合が多くなるよう水の供給量を多くして冷却効果を高め、中・低速切削の場合には、切削液の割合が多くなるよう切削液の供給量を多くして潤滑効果を高めることが行われる。
【００３３】
さらに、上記実施の形態では、冷却水として水道水を用いているが、これに限定するものではなく、純水，超純水を用いてもよい。また、切削液としてブルーベ♯ＬＢ−１を用いているが、これに限定するものではなく、通常の各種切削液を用いてもよい。また、上記実施の形態では、液体として、冷気水と切削液の双方を用いているが、エマルジョン，薬液等、各種のものを選択することができる。
【００３４】
さらに、本発明の装置は、上記実施の形態のようにマシニングセンタによる工作加工に限らず、ＮＣ旋盤，研削盤等、各種の工作機械に取り付けることができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように、本発明の工作加工方法によれば、工作物を加工する際に、工作加工装置の主軸内のドローバーにその長手方向に沿って穿設された貫通孔内に、圧縮空気と液体とをそれぞれ別々に供給し、貫通孔内をそれぞれ別々の状態で通過させるようにしている。このように、互いに混合していない圧縮空気と液体とが、高速回転するドローバーの貫通孔内を通過する場合には、この通過の際に、上記高速回転による遠心力の影響を受けても、この通過ののちに行われる両者の混合に悪影響を及ぼすことがない。しかも、貫通孔の先端側部分で圧縮空気と液体とを混合させて霧状化させ、この霧状体を上記貫通孔の先端開口から流出させ、この流出させた霧状体の一部を工具の内部を通して工具の先端側に送り、この工具の先端部から噴射させて加工部に供給しながら加工するようにし、かつ上記流出させた霧状体の残部を工具の外周に沿って噴射させて工具の先端側に送るようにしている。このように、液体を霧状体にして加工部に供給する場合には、液かけのように、加工凹部内に水が溜まるという不都合や急な冷却によるチッピング現象が生じなくなる。一方、本発明の霧状体供給装置によっても、本発明の工作加工方法と同様の作用・効果を奏する。
【００３６】
本発明の工作加工方法において、液体として、冷却水と切削液との混合液を貫通孔内に供給するようにした場合には、加工部に冷却効果と潤滑効果とを同時に付与することができる。また、本発明の霧状体供給装置において、液体用流路に、冷却水と切削液との混合液を通すようにした場合にも、同様の作用・効果を奏する。
【００３７】
本発明の工作加工方法において、液体として、冷却水と切削液とを別々に貫通孔内に供給し、貫通孔内を別々に通過させるようにした場合には、冷却水と切削液とは、貫通孔の先端側部分に到達するまで混合しないため、品質劣化が起こりにくい。しかも、貫通孔の先端側部分では冷却水と切削液とが霧状化して混合するため、冷却水と切削液との混合が充分に行われ、冷却効果と潤滑効果とに優れる。また、本発明の霧状体供給装置において、液体用流路として、冷却水用流路と切削液用流路とをそれぞれ別々に設け、冷却水供給手段から冷却水用流路に冷却水を供給する冷却水供給路と、切削液供給手段から切削液用流路に切削液を供給する切削液供給路とをそれぞれ別々に設けた場合にも、同様の作用・効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の霧状体供給装置の一実施の形態を示す説明図である。
【図２】工具ホルダの断面図である。
【図３】上記霧状体供給装置の要部の断面図である。
【図４】空圧シリンダの断面図である。
【図５】上記霧状体供給装置の要部の断面図である。
【図６】第１ロータリーシールの断面図である。
【図７】第２ロータリーシールの断面図である。
【図８】上記霧状体供給装置の作用を示す断面図である。
【図９】２本の流入管を示す説明図である。
【図１０】従来例の説明図である。
【符号の説明】
２  主軸
５  ドローバー
２５  貫通孔
【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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