(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主軸ヘッドに支持された主軸の装着穴に、先端に工具を取り付けた回転軸を静圧軸受を介して回転可能に支持する工具ホルダが、着脱可能に装着される加工装置において、
前記工具ホルダには、回転軸をエアの噴射によって回転駆動させるためのエア駆動機構と、回転軸の回転をエアの逆噴射によって停止させるためのエア停止機構とを設けると共に、エア駆動機構及びエア停止機構にそれぞれ連結された駆動用のエア通路及び停止用のエア通路を設け、前記主軸にはエア供給源に連結される駆動用のエア供給路及び停止用のエア供給路を設け、前記工具ホルダを装着穴に装着したときに互いに接続されるように、各エア通路のエア供給端を各エア供給路の開口端に接離可能に対応させ、
前記駆動用エア供給路又は停止用エア供給路のいずれか一方は、クーラントを必要とする工具を使用して加工を行う際に工具ホルダにクーラントを供給するクーラント供給路と共用し、エア供給源とクーラント供給源とを前記一方のエア供給路に択一的に連結するための切換手段を備えていることを特徴とする加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、マシニングセンタ等の加工装置に係り、特に主軸ヘッドに支持された主軸に工具ホルダを着脱可能に装着し、その工具ホルダに取り付けられた研削用砥石やエンドミル等のエア駆動による回転工具を保持し研削や切削等の加工を行うようにした加工装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の加工装置としては、例えば特開平１−２８１８６１号公報に示されるような構成のものが知られている。
【０００３】
この従来構成においては、工具ホルダに静圧軸受を介して回転軸が回転可能に支持され、その回転軸の先端に研削用砥石等の工具が取り付けられている。工具ホルダには、回転軸をエアの噴射によって回転駆動させるためのエア駆動機構としてのエアタービンが設けられている。主軸及び工具ホルダにはエア供給源に連結されるエア供給路が形成され、このエア供給路を介してエアタービンにエアが供給されて、回転軸が高速で回転駆動されると共に、エア供給路を介して静圧軸受にエアが供給されて、回転軸が工具ホルダに対し静圧的に支承されるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この従来の加工装置では、回転軸の回転を停止させるための停止機構が設けられていないため、工具交換のために工具ホルダを主軸から取り外す場合、エア駆動機構からのエアの噴射を停止した後、回転軸の惰性回転が所定回転数以下になるまで、工具ホルダの取り外し作業を待たなければならず、工具交換に長い作業時間を必要とするという問題があった。
【０００５】
又、このような問題点を解消するため、工具ホルダに機械的なブレーキ機構を設けることも考えられるが、このように構成した場合には、構造が複雑になると共に、高速回転している回転軸を停止させる際に、ブレーキ機構のブレーキシュー等に磨耗が生じやすくて、耐久性に新たな問題が生じた。
【０００６】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであって、その目的は、工具交換のために工具ホルダを主軸から取り外す際に、回転軸の惰性回転を短時間に制動停止させることができて、工具の交換作業を短時間に行うことができ、しかも、回転軸を停止させるためにエア停止機構を採用して、停止機構の構成を簡素化することができると共に、工具ホルダを主軸に装着する際に、工具ホルダ内のエア駆動機構及びエア停止機構に対するエアの供給経路を自動的に接続することができる加工装置を提供することにある。
【０００７】
さらに、この発明の他の目的は、クーラントを必要とする工具を使用して加工を行う際に、駆動用エア又は停止用エアのいずれか一方を供給するためのエア供給路を利用して、工具ホルダ上にクーラントを供給することができる加工装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は前記目的を達成するために、主軸ヘッドに支持された主軸の装着穴に、先端に工具を取り付けた回転軸を静圧軸受を介して回転可能に支持する工具ホルダが、着脱可能に装着される加工装置において、前記工具ホルダには、回転軸をエアの噴射によって回転駆動させるためのエア駆動機構と、回転軸の回転をエアの逆噴射によって停止させるためのエア停止機構とを設けると共に、エア駆動機構及びエア停止機構にそれぞれ連結された駆動用のエア通路及び停止用のエア通路を設け、前記主軸にはエア供給源に連結される駆動用のエア供給路及び停止用のエア供給路を設け、前記工具ホルダを装着穴に装着したときに互いに接続されるように、各エア通路のエア供給端を各エア供給路の開口端に接離可能に対応させ、前記駆動用エア供給路又は停止用エア供給路のいずれか一方は、クーラントを必要とする工具を使用して加工を行う際に工具ホルダにクーラントを供給するクーラント供給路と共用し、エア供給源とクーラント供給源とを前記一方のエア供給路に択一的に連結するための切換手段を備えたものである。
【０００９】
【作用】
請求項１に記載の加工装置において、所定の工具を取り付けた工具ホルダが主軸の装着穴に装着されると、工具ホルダに設けられた駆動及び停止用のエア通路が主軸に設けられた駆動及び停止用のエア供給路に接続される。この状態で、駆動側のエア供給源から駆動用のエア供給路及びエア通路を介してエア駆動機構に駆動用エアが供給されて回転軸に噴射され、その回転軸が高速で回転駆動されて、回転軸の先端の工具により切削等の加工が行われる。
【００１０】
この加工の終了後、工具交換のために工具ホルダを装着穴から取り外す場合には、エア駆動機構への駆動用エアの供給が停止されると共に、停止用のエア供給路からエア通路を介してエア停止機構に停止用エアが供給されて回転軸に逆噴射され、その回転軸の回転が制動される。従って、回転軸の惰性回転を短時間に制動停止させることができ、工具交換作業を短時間に行うことができる。
【００１１】
さらに、クーラントを必要とする工具を使用して加工を行う際に、エア供給源に代えてクーラント供給源が駆動用又は停止用のエア供給路に連結され、このクーラント供給源から工具ホルダにクーラントが供給されながら加工が行われる。
【００１２】
【実施例】
以下、この発明を具体化した自動工具交換装置を備える縦型マシニングセンタの一実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１及び図２に示すように、マシニングセンタの主軸ヘッド１はほぼ箱型に形成され、その底部には支持筒２が固定されると共に、頂部には遮蔽筒３が固定されている。中空筒状の主軸４は軸受５を介して支持筒２に回転可能に挿通支持され、その下端にはテーパ状の装着穴４ａが形成されている。回転筒６は主軸４の上端ネジ部７に螺合して緩み止めナット８により固定され、遮蔽筒３内に所定間隙をおいて回転可能に挿通されている。歯車９は主軸４の中間部に嵌合固定され、図示しないモータの回転に伴い、この歯車９を含む歯車伝達機構を介して主軸４が回転駆動される。
【００１４】
工具ホルダ１０は図示しない自動工具交換装置により前記主軸４の装着穴４ａに着脱交換可能に装着され、そのホルダ本体１１の上端には装着穴４ａに嵌挿可能なテーパシャンク部１１ａが設けられると共に、外周には自動工具交換装置の交換用アームに係合可能な保持溝１１ｂが形成されている。中空筒状のクランプ軸１２は主軸４内に上下方向へ移動可能に挿通支持され、図２に示すように主軸４の上端から上方に突出されている。
【００１５】
被作動部としての被押圧ナット１３及び支持ナット１４は前記クランプ軸１２の中間ネジ部１５に螺着され、この支持ナット１４の下面には上バネ受けリング１６が接合配置されている。下バネ受けリング１７は主軸４の内底部に配設され、この下バネ受けリング１７と上バネ受けリング１６との間には第１付勢部材としての皿バネ１８が介装されている。そして、この皿バネ１８の付勢力によりクランプ軸１２が上方に向かって移動付勢されている。
【００１６】
プルスタッド式のクランプ機構１９は前記クランプ軸１２とホルダ本体１１との間に設けられ、クランプ軸１２の下端の支持孔２０内に収容支持された複数のクランプボール２１と、そのクランプボール２１と係合するようにホルダ本体１１の上端に設けられたプルスタッド２２とから構成されている。そして、このクランプボール２１がプルスタッド２２に係合した状態で、クランプ軸１２が皿バネ１８の付勢力によりクランプ方向の上方へ引かれることにより、ホルダ本体１１が装着穴４ａに装着された状態でクランプされる。又、クランプ軸１２が皿バネ１８の付勢力に抗してアンクランプ方向の下方へ移動されることにより、クランプボール２１がプルスタッド２２から離脱して、ホルダ本体１１のクランプが解除される。
【００１７】
回転軸２３は前記ホルダ本体１１内に上下一対の軸受筒２４，２５を介して回転可能に支持され、その下端には研削用砥石等の工具２６がチャック２７を介して着脱可能に取り付けられている。多数の噴出ノズル２８は軸受筒２４，２５に形成され、この噴出ノズル２８から回転軸２３と軸受筒２４，２５との間の間隙にエアが噴出されることによって、回転軸２３を支承するための静圧軸受２９が形成される。
【００１８】
図１及び図３に示すように、エア駆動機構３０は前記ホルダ本体１１と回転軸２３との間に設けられ、回転軸２３の外周に形成された羽根車３１と、その羽根車３１に対向して上軸受筒２４に形成された複数の噴射ノズル３２とから構成されている。そして、前記主軸４が主軸ヘッド１に対して所定位置に位置決め停止された状態で、このエア駆動機構３０の噴射ノズル３２から羽根車３１にエアが噴射されることによって、回転軸２３が図３の反時計方向に高速で回転駆動される。
【００１９】
エア停止機構３３は前記エア駆動機構３０の下方においてホルダ本体１１と回転軸２３との間に設けられ、回転軸２３の外周に形成された羽根車３４と、その羽根車３４に対向して上軸受筒２４に形成された複数の逆噴射ノズル３５とから構成されている。そして、前記エア駆動機構３０における噴射ノズル３２からのエアの噴射が停止された後に、このエア停止機構３３の逆噴射ノズル３５から羽根車３４にエアが逆噴射されることによって、回転軸２３の惰性回転が制動停止される。
【００２０】
図１に示すように、駆動用エア通路３６は前記ホルダ本体１１内に形成され、ホルダ本体１１の内周面に設けられた環状通路３７を介して各噴出ノズル２８に連結されると共に、上軸受筒２４の外周面に設けられた環状通路３８を介してエア駆動機構３０の各噴射ノズル３２に連結されている。停止用エア通路３９はホルダ本体１１及びプルスタッド２２内に形成され、上軸受筒２４の外周面に設けられた環状通路４０を介してエア停止機構３３の各逆噴射ノズル３５に連結されている。そして、前記駆動エア通路３６のエア供給端はテーパシャンク部１１ａの外側においてホルダ本体１１の上端面に１８０°位相を変えて２箇所に開口され、停止用エア通路３９のエア供給端はプルスタッド２２の開口されている。
【００２１】
駆動用エア供給路としての第１エア供給路４１は前記クランプ軸１２の中空部内に設けられ、その下端がクランプ軸１２の外周面に開口されている。２本の傾斜供給路４２は装着穴４ａに沿って下方へ延びるように形成され、その上端が環状通路４３を介して第１エア供給路４１に連結されると共に、下端が前記駆動用エア通路３６の２つのエア供給端に対向して主軸４の下端面にそれぞれ開口されている。
【００２２】
筒状のフロート部材４４は前記傾斜供給路４２の下端開口部に上下移動可能に嵌挿され、その下端には黄銅等の軟質材料よりなる接合体４５が嵌着されている。バネ４６は傾斜供給路４２の下端開口部とフロート部材４４との間に介装され、常にはこのバネ４６の付勢力により、フロート部材４４が規制ピン４７にて規制される上下移動範囲の下方位置に突出保持されている。
【００２３】
そして、主軸４が所定位置に位置決め停止された状態で、ホルダ本体１１のテーパシャンク部１１ａが装着穴４ａに図示しないキーを介して定位状態で嵌挿されたとき、フロート部材４４がバネ４６の付勢力に抗して上方に移動されて、接合体４５がホルダ本体１１の上端面に圧接される。このとき、傾斜供給路４２がフロート部材４４及び接合体４５を介して駆動用エア通路３６のエア供給端に接続される。
【００２４】
停止用エア供給路としての第２エア供給路４８は前記主軸４の中空部内に設けられ、その下端が前記停止用エア通路３９の上端開口部と対向するように、クランプ軸１２に形成された供給路４９を介して装着穴４ａの内頂部に開口されている。そして、ホルダ本体１１が装着穴４ａに嵌挿されたとき、この第２エア供給路４８が供給路４９を介して停止用エア通路３９のエア供給端に接続される。
【００２５】
図２に示すように、円筒状のシリンダ５０は前記遮蔽筒３上に固定され、その上端には蓋体５１が取り付けられている。作動部材としての中空筒状の作動軸５２はシリンダ５０内に上下動可能に収容され、その下端には凹所５２ａが形成されている。ピストン５３はナット５４により作動軸５２の中間に固定され、このピストン５３によりシリンダ５０内のシリンダ室が下部加圧室５０ａと上部加圧室５０ｂとに区画されている。
【００２６】
押圧体５５は前記凹所５２ａ内においてネジ５６により作動軸５２の下端に固定され、前記被押圧ナット１３の上面に接離可能に対向している。第２付勢部材としてのバネ５７は蓋体５１とピストン５３との間に介装され、このバネ５７の付勢力により作動軸５２が下方に移動付勢されている。なお、この実施例においては、バネ５７によって作動軸５２に付与される下方への付勢力が、前記皿バネ１８によってクランプ軸１２に付与される上方への付勢力よりも小さくなるように設定されている。
【００２７】
切換用エアポート５８は前記シリンダ５０に形成され、下部加圧室５０ａに連通されている。油圧ポート５９は蓋体５１に形成され、上部加圧室５０ｂに連通されている。エア供給口６０は作動軸５２及び押圧体５５に形成され、前記第２エア供給路４８の上端開口部に対向して凹所５２ａ内に開口されている。停止用エアポート６１はシリンダ５０に形成され、環状通路６２を介してエア供給口６０に連結されている。
【００２８】
接続筒６３は前記回転筒６の上端に固定又は一体に突出形成され、この接続筒６３と接離可能に対向するように、凹所５２ａの下端内面にはシールリング６４が設けられている。そして、この接続筒６３とシールリング６４とにより接続手段が構成され、図４に示すように、作動軸５２がバネ５７の付勢力により下方に移動されて、押圧体５５がクランプ軸１２上の被押圧ナット１３に当接されたとき、シールリング６４が接続筒６３に接触係合し、この状態でエア供給口６０が凹所５２ａを介して第２エア供給路４８に接続される。
【００２９】
支持ブラケット６５は前記主軸ヘッド１の上面に取り付けられ、この支持ブラケット６５上には筒状のカップリング６６が軸受６７を介して回転可能に支持されている。駆動エア及びクーラント供給用の回転継手６８は支持ブラケット６５上に図示しない取付板を介して取り付けられ、その下面に突出した回転管６８ａがカップリング６６にねじ込み固定されている。そして、カップリング６６には前記クランプ軸１２の上端が一体回転可能に且つ軸線方向へ相対移動可能に嵌挿され、回転継手６８の内部がカップリング６６を介してクランプ軸１２内の第１エア供給路４１に連結されている。
【００３０】
図２に示すように、前記シリンダ５０内の加圧室５０ａ，５０ｂにエア又は油圧を供給するための供給回路は、エア供給源としてのエアポンプ６９と、切換弁７０と、大気に連通する排気部７１，７２と、第１及び第２のエア経路７３，７４と、エアハイドロブースタ７５とを備えている。切換弁７０は第１〜第３の３つの切換部７０ａ，７０ｂ，７０ｃを備え、その切換によって第１及び第２エア経路７３，７４がエアポンプ６９又は排気部７１，７２に対して任意に接続される。
【００３１】
前記エアハイドロブースタ７５はシリンダ室７６及び増圧室７７を備えている。ピストン７８はシリンダ室７６内に移動可能に設けられ、このピストン７８によりシリンダ室７６が第１及び第２の加圧室７６ａ，７６ｂに区画されている。ピストンロッド７９はピストン７８から増圧室７７内に突出され、油タンク８０より増圧室７７に供給されている油が、このピストンロッド７９の移動によって増圧される。
【００３２】
前記第１エア経路７３は２つのエア経路７３ａ，７３ｂに分岐され、その一方のエア経路７３ａが切換用エアポート５８を介してシリンダ５０内の下部加圧室５０ａに連結されると共に、他方のエア経路７３ｂがエアハイドロブースタ７５の第１加圧室７６ａに連結されている。又、第２エア供給路７４はエアハイドロブースタ７５の第２加圧室７６ｂに連結されている。さらに、増圧室７７は油圧出力経路８１により、前記油圧ポート５９を介してシリンダ５０内の上部加圧室５０ｂに連結されている。
【００３３】
図２に示すように、前記回転継手６８を介して第１エア供給路４１に駆動用エア及びクーラントを供給するための供給回路は、駆動用エア供給源としてのエアポンプ８２と、クーラント供給源としてのクーラント供給ポンプ８３と、そのエアポンプ８２及びクーラント供給ポンプ８３を回転継手６８に択一的に連結するために、それらの供給経路に接続された切換手段としての開閉弁８４，８５とを備えている。
【００３４】
そして、図１に示すように、工具ホルダ１０の回転軸２３に取り付けられたエンドミル等のエア駆動による回転工具２６を使用して加工を行う場合には、一方の開閉弁８４が開放されて、エアポンプ８２から第１エア供給路４１等を介して、工具ホルダ１０内のエア駆動機構３０に駆動用エアが供給される。又、図示しないがクーラントを必要とするいわゆる軸心給油用の工具を使用して加工を行う場合には、他方の開閉弁８５が開放されて、クーラント供給ポンプ８３から第１エア供給路４１等を介して、工具ホルダにクーラントが供給される。
【００３５】
図２に示すように、前記停止用エアポート６１からエア供給口６０を介して第２エア供給路４８に停止用エア等を供給するための供給回路は、エアポンプ８６と、圧切換手段を構成する停止用減圧弁８７とクリーニング用減圧弁８８と停止用減圧弁８７及びクリーニング用減圧弁８８を停止用エアポート６１に択一的に連結するようにそれらの供給経路に接続された開閉弁８９，９０とを備えている。なお、エアポンプ６９，８２，８６は別々に符号を付してあるが、実際には１つのものである。
【００３６】
そして、加工の終了後に、工具ホルダ１０内の回転軸２３の回転が停止される際には、駆動用エアの供給が停止された後、図４に示すように、作動軸５２の下方移動に伴いシールリング６４と接続筒６３との接触係合により、エア供給口６０が凹所５２ａを介して第２エア供給路４８に接続された状態で、一方の開閉弁８９が開放され、エアポンプ８６から停止用減圧弁８７を通して減圧された停止用エアが、第２エア供給路４８等を介して工具ホルダ１０内のエア停止機構３３に供給される。
【００３７】
又、回転軸２３が所定回転数以下まで制動され停止用エアの供給が停止された後、図５に示すように、作動軸５２の下方移動によりクランプ軸１２が下方に移動されて、工具ホルダ１０が主軸４の装着穴４ａから取り外される際には、他方の開閉弁９０が開放されて、エアポンプ８６からクリーニング用減圧弁８８を通して減圧されたクリーニング用エアが、第２エア供給路４８等を介して装着穴４ａに供給される。
【００３８】
なお、この実施例においては、図１に鎖線で示すように、前記回転軸２３又はチャック２７に対向して回転センサ９１が配設され、この回転センサ９１によって、回転軸２３の回転数が検出されるようになっている。又、支持筒２内に振動センサ９２を内蔵して、振動の変化によって回転軸２３の回転数が検出されるようにしてもよい。
【００３９】
そして、この検出値は回転軸２３の駆動時における所定回転数の確認を行なうとともに、回転軸２３の制動停止時には開閉弁８９の切換信号として使用される。
【００４０】
次に、前記のように構成されたマシニングセンタについて動作を説明する。
さて、図１及び図２は、主軸４が主軸ヘッド１に対して所定位置に位置決め停止され、その主軸４の装着穴４ａに工具ホルダ１０が装着されて、クランプ機構１９により工具ホルダ１０が主軸４にクランプされた状態を示すものである。この状態においては、駆動用エア通路３６のエア供給端が傾斜供給路４２の下端開口部の接合体４５に接続され、駆動用エア通路３６が傾斜供給路４２を介してクランプ軸１２内の第１エア供給路４１に連結されている。又、停止用エア通路３９の上端開口部が供給路４９の下端開口部に接続され、停止用エア通路３９が供給路４９を介して主軸４内の第２エア供給路４８に連結されている。
【００４１】
さらに、この状態においては、エア及び油圧供給回路の切換弁７０が切換部７０ａに切り換えられ、エアポンプ６９からのエアが、第１エア経路７３からエア経路７３ａを介してシリンダ５０内の下部加圧室５０ａに供給されると共に、エア経路７３ｂを介してエアハイドロブースタ７５の第１加圧室７６ａに供給されている。このため、エアハイドロブースタ７５のピストン７８及びピストンロッド７９が図２の上方に移動されて、増圧室７７の油圧がゼロになり、シリンダ５０の上部加圧室５０ｂの圧力もゼロとなっている。
【００４２】
それにより、図２に示すように、シリンダ５０内のピストン５３がバネ５７の付勢力に抗して上方に移動され、作動軸５２が上方位置に保持されて、押圧体５５がクランプ軸１２上の被押圧ナット１３から離間されると共に、シールリング６４が接続筒６３から離脱された状態にある。従って、クランプ軸１２が皿バネ１８の付勢力によりクランプ方向に引き上げられ、クランプ機構１９はクランプ状態に維持されている。
【００４３】
この状態で、駆動用エア供給回路の開閉弁８４が開放されると、エアポンプ８２からの駆動用エアが、回転継手６８、カップリング６６、第１エア供給路４１及び傾斜供給路４２を介して工具ホルダ１０内の駆動用エア通路３６に導かれ、その後、各噴出ノズル２８から回転軸２３と軸受筒体２４，２５との間の間隙に噴出されて静圧軸受２９が形成され、回転軸２３がホルダ本体１１に対して静圧的に支承される。それと共に、駆動用エアが前記駆動用エア通路３６からエア駆動機構３０に導かれ、その噴射ノズル３２から羽根車３１に向けて噴射されて、回転軸２３が図３の時計方向に高速で回転駆動される。これにより、回転軸２３の先端の工具２６にてワークに対し切削等の加工が行われる。
【００４４】
一方、クーラントを必要とする工具を備えた工具ホルダを主軸４に装着した状態で加工を行う場合には、クーラント供給回路の開閉弁８５が開放されて、クーラント供給ポンプ８３からのクーラントが、回転継手６８、カップリング６６、第１エア供給路４１及び傾斜供給路４２を介して工具ホルダに供給されて、工具やワークの加工部が冷却される。
【００４５】
そして、前記回転軸２３上の工具２６による加工が終了すると、駆動用エア供給回路の開閉弁８４が閉じられて、エアポンプ８２からエア駆動機構３０等への駆動用エアの供給が停止される。その後、エア及び油圧供給回路の切換弁７０が切換部７０ｂに切り換えられ、エアポンプ６９からのエア供給が遮断されると共に、第１及び第２エア経路７３，７４が排気部７１，７２に接続されて大気圧になり、エアハイドロブースタ７５の両加圧室７６ａ，７６ｂ及びシリンダ５０内の両加圧室５０ａ，５０ｂの圧力がゼロになる。
【００４６】
これにより、図４に示すように、作動軸５２がピストン５３と一体的にバネ５７の付勢力にて下方へ移動され、押圧体５５がクランプ軸１２上の被押圧ナット１３に当接されると共に、シールリング６４が接続筒６３に接触係合して、エア供給口６０が凹所５２ａを介して第２エア供給路４８に接続される。このとき、バネ５７によって作動軸５２に付与される下方への付勢力が、皿バネ１８によってクランプ軸１２に付与される上方への付勢力よりも小さくなるように設定されているため、クランプ軸１２が下方に移動されアンクランプ動作されることはない。
【００４７】
そして、この状態で、停止用エア供給回路の開閉弁８９が開放され、エアポンプ８６から停止用減圧弁８７を通して減圧された停止用エアが、停止用エアポート６１、エア供給口６０、第２エア供給路４８及び供給路４９を介して、工具ホルダ１０内の停止用エア通路３９に導かれる。その後、停止用エアが停止用エア通路３９からエア停止機構３３に導かれ、その逆噴射ノズル３５から羽根車３４に向けて逆噴射されて、回転軸２３の回転が制動される。従って、回転軸２３が長時間に亘って惰性回転することはなく、その回転軸２３の惰性回転を短時間に制動停止させることができて、その後の自動工具交換装置による工具ホルダ１０の交換作業を迅速かつ短時間に行うことができる。
【００４８】
このように回転軸２３の回転が制動されて、その回転数が所定値以下まで低下したことが回転センサ９１によって検出されると、開閉弁８９が閉じて停止用エアの供給が止まる。そして、図示しない自動工具交換装置の交換用アームが工具ホルダ１０の保持溝１１ｂをつかむと、エア及び油圧供給回路の切換弁７０が切換部７０ｃに切り換えられ、エアポンプ６９からのエアが、第２エア経路７４を介してエアハイドロブースタ７５の第２加圧室７６ｂに供給される。それにより、エアハイドロブースタ７５のピストン７８及びピストンロッド７９が図２の下方に移動されて、増圧室７７の油圧が増圧され、その油圧が油圧出力経路８１を介してシリンダ５０内の上部加圧室５０ｂに供給される。
【００４９】
これにより、図５に示すように、作動軸５２がピストン５３と一体的に、回転筒６と当接する位置まで下方へさらに移動されて、クランプ軸１２が押圧体５５及び被押圧ナット１３を介してアンクランプ方向の下方に移動され、クランプ機構１９によるクランプが解放される。この後、交換用アームによって工具ホルダ１０が主軸４の装着穴４ａから取り外される。このとき、クリーニング用エア供給回路の開閉弁９０が開放され、エアポンプ８６からクリーニング用減圧弁８８を通して減圧されたクリーニング用エアが、停止用エアポート６１、エア供給口６０、第２エア供給路４８及び供給路４９を介して装着穴４ａに供給され、装着穴４ａや工具ホルダ１０のテーパシャンク部１１ａがクリーニングされる。
【００５０】
なお、この発明は前記実施例の構成に限定されるものではなく、この発明の趣旨から逸脱しない範囲で、次のように変更して具体化することも可能である。
（１）クランプ軸１２内の第１エア供給路４１を停止用エア供給路として使用すると共に、主軸４内の第２エア供給路４８を駆動用エア供給路として使用し、作動軸５２の下方移動に伴い、シールリング６４が接続筒６３に接触係合して、エア供給口６０が第２エア供給路４８に接続された状態で、エア供給口６０から第２エア供給路４８内に、駆動用エア又はクリーニング用エアを選択的に供給するように構成すること。
【００５１】
（２）静圧軸受２９の噴出ノズル２８にエアを供給するためのエア通路を、駆動用エア通路３６及び停止用エア通路３９と区別して、ホルダ本体１１に形成すること。
【００５２】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているため、次のような優れた効果を奏する。
【００５３】
この発明によれば、工具交換のために工具ホルダを主軸から取り外す際に、回転軸の惰性回転を短時間に制動停止させることができて、工具の交換作業を短時間に行うことができる。又、回転軸を停止させるためにエア停止機構を設けたので、停止機構の構成を簡素化して耐久性を向上させることができる。さらに、工具ホルダを主軸に装着する際に、工具ホルダ内のエア駆動機構及びエア停止機構に対するエアの供給経路が自動的に接続形成されるため、工具交換作業を迅速に行うことができる。
【００５４】
また、クーラントを必要とする工具を使用して加工を行う際に、駆動用エア又は停止用エアのいずれか一方を供給するためのエア供給路を利用して、工具ホルダ上にクーラントを供給することができて、駆動用エア及びクーラントの供給経路を簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の加工装置を縦型マシニングセンタに具体化した一実施例を示すもので、特に主軸ヘッドのほぼ下半部を示す部分断面図である。
【図２】主軸ヘッドのほぼ上半部を示す部分断面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線における拡大断面図である。
【図４】作動軸が図２に示す位置から所定量下方に移動された状態を示す部分断面図である。
【図５】作動軸が図４に示す位置からさらに下方へ移動された状態を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１    主軸ヘッド、４    主軸、４ａ    装着穴、１０    工具ホルダ、２３    回転軸、２６    工具、２９    静圧軸受、３０エア駆動機構、３３    エア停止機構、３６駆動用エア通路、３９    停止用エア通路、４１    駆動用エア供給路としての第１エア供給路、４８    停止用エア供給路としての第２エア供給路、８２    駆動用エア供給源としてのエアポンプ、８３    クーラント供給源としてのクーラント供給ポンプ、８４，８５    切換手段を構成する開閉弁。
【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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