(57)【要約】【課題】切粉によるタレットの前面と背面間に生ずる熱膨張量の差による工具刃先変位量の少ないタレット刃物台の提供。【解決手段】工作機械のタレット刃物台において、タレットの前面および背面の少なくとも一面に多条の溝または螺旋溝で形成される冷却用流路を設け切削液供給源から刃物台の旋回中心穴を通り前記冷却用流路へ切削液を導く導入流路を設けてタレット表面に切粉から伝わった熱を冷却用流路を還流する切削液に伝熱させて前面の温度を下げ前面と背面間の温度差を少なくする。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械のタレット刃物台において、タレットの前面および背面の少なくとも一面に形成した冷却用流路と、切削液供給源から刃物台の旋回中心穴を通り前記冷却用流路に切削液を導く導入流路を含んでなり、切粉からタレット表面に伝えられた熱を冷却用流路を循環中の切削液に伝熱させてから吐出させることを特徴とするタレット刃物台。
【請求項２】
前記冷却用流路が多条の溝または螺旋溝で形成されてなりタレット外周面から切削液への伝熱の効率を高めたことを特徴とする請求項１に記載のタレット刃物台。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は工作機械のタレット刃物台に関するものであり、詳しくは加工時の刃先熱変位量を少なくしたタレット刃物台である。
【０００２】
【従来の技術】
工作機械のタレット刃物台は、加工室内にタレット刃物台の全体が構成されているものとタレットのみが加工室内に設けられ刃物台は機外に露出しているものとがある。いずれの場合も刃物台の旋回中心の穴からタレットのキリ穴と工具ホルダのキリ穴を通りホルダノズルから加工部に切削液を吐出している。
【０００３】
図２はタレット１０１のみがカバー１０２で仕切られた加工室にあるタレット刃物台である。タレット１０１の外周面１０１ａに工具ホルダ１０３が取着されている。ワーク加工時に発生する切粉は主としてタレット１０１の前面１０１ｂに接触または付着し、高温の切粉の熱をタレットに伝達することを示している。
【０００４】
従来のタレット１０１では、切削液は切削液供給源から刃物台１０４の旋回中心に設けられた導入管１０５を通りマニホールド１０６を経てタレット１０１のキリ穴１０１ｃを通って工具ホルダ１０３に導かれ、図示しないノズルが切削液を吐出する。この場合切削液はほぼ供給源と同じ温度で吐出されている。タレット１０１のみが加工室に囲まれている場合は切粉熱による温度上昇が著しい。
【０００５】
図３はタレット１０１の熱変形によるバイトの刃先変位の説明図である。
タレット１０１の前面１０１ｂが背面１０１ｃに比し径方向の熱膨張ｅが大きい場合は背面の中心１０１ｄを変位の中心としてチャック１０８に把持されたワークＷに対し、バイト１０７の刃先が矢印方向１０５ａに変位を生ずる。図４は固定されたタレット刃物台１０４のタレット１０１のみが加工室１０９に囲まれた配置図である。このような場合は、特にタレット１０１の背面に切削液がかかりにくいので、タレット１０１の前面と背面との温度差が顕著となり加工当初に比し変位が大きくなりやすい。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術で述べたタレット刃物台、特にタレットのみを加工室内に露出させて加工機を構成した場合は、切粉がタレットの前面に接触したり付着する機会が多いので、タレットの前面と背面の温度差による工具刃先の変位が大きくなるという問題を生ずる。更に、内径バイトのように工具長が長いものは温度差による影響を受けやすいという問題を有している。特に刃物台が固定され主軸台移動形の加工機械にあっては、刃物台後部への切削液がかかりにくいため、タレットの径方向熱変位が起こりやすいという問題も生じている。
【０００７】
本発明は従来技術の有するこのような問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、タレットの前面および背面の少なくとも一面に冷却用流路を形成し、高温となった前面の熱を切削液に吸収させてタレット外へ吐出させ前面に生ずる熱膨張を減少させることにより、タレットの外周に取着した工具の加工初期の刃先位置に比し刃先位置の変位が少ないタレット刃物台を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に記載のタレット刃物台は、工作機械のタレット刃物台において、タレットの前面および背面の少なくとも一面に形成した冷却用流路と、切削液供給源から刃物台の旋回中心穴を通り前記冷却用流路に切削液を導く導入流路を含んでなり、切粉からタレット表面に伝えられた熱を冷却用流路を循環中の切削液に伝熱させてから吐出させるものである。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、切削加工中に切粉との接触・付着によって生ずるタレット表面の温度差、とりわけパレットの前面と背面に生ずる温度差は顕著であり工具刃先の変位に及ぼす影響が大きい。そのために、タレットの表面に冷却用流路を形成し切削液を還流させて熱を切削液に伝熱し温度差を少なくしようとするものである。切削液の供給源からタレット中心穴を経由する導入流路と、冷却用流路を通過した後若干の温度上昇を伴って工具ホルダのノズルに導いて吐出する流路との構成の中間に、本発明では冷却用流路をタレット前面および背面の少なくとも一面に設けたものである。その流路に切削液を還流させることにより、特にタレット前面の温度を下げたり、背面の温度を前面の温度に近づけるようにしてタレット表面全体の温度の平準化を図り工具刃先の位置変位を少なくするものである。
【００１０】
請求項２に記載のタレット刃物台は、前記冷却用流路が多条の溝または螺旋溝で形成されてなりタレット外周面から切削液への伝熱の効率を高めたことを特徴とするものである。
請求項２の発明によれば、タレット表面に貯えられた熱エネルギーの多くを切削液に伝達するために熱源と切削液の接触面積を大きく、且つ接触時間を長くするために冷却用流路を多条の溝または螺旋溝で形成したものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面にもとづいて説明する。
図１はタレットの前面と背面に冷却用流路を設けたタレット刃物台の断面説明図である。図１において、タレット１はカバー１８で仕切られた加工室内に設けられ、中空の支持軸３の軸端部分に嵌装して設けられている。支持軸３は刃物台に構成された軸受ハウジング５の軸受４で支承されている。軸受ハウジング５の蓋６には切削水の流入路となる管接手が取着されている。蓋６に固設され一端がピン７で回り止めされる切削液の導入管８が支持軸３に遊挿されている。
【００１２】
導入管８のタレット側の他端外径部は、中継リング１０が固着され支持軸３に嵌着した軸受９で支持されている。中継リング１０にはマニホールド１１が外嵌され、タレット１に孔設された座ぐり面１ｅに当接する蓋１２で固定されている。中継リング１０にはマニホールド１１の流路１１ａに向けて切削液の流路１０ａが設けられている。タレット１に取着された工具ホルダにはそれぞれ切削液ノズルが設けられている。タレット１が切削位置に位置決めされたときにのみ切削液を吐出する流路が形成されるように、マニホールド１１には流路１１ａに加えて工具ホルダと同数の流路１１ｂが放射状に孔設されている。
【００１３】
中継リング１０には、タレット１が割り出した工具ホルダの一方向にのみ流出する流路１０ｂが孔設されている。図１に示す実施例では導入管８からマニホールド１１に導かれた切削液がタレット１の流路１ａから流入する溝１３ａが形成された溝付板１３がタレットの背面に設けられている。溝付板１３には適宜切欠部を設けて連続するように形成した同心の多条溝または螺旋溝が形成されている。溝付板１３はタレット１の外周面に取着される工具ホルダ関連部品との関係で取着が許容される平面に制限がある場合は円板に限られるものでなく適宜その形状は変更される。
【００１４】
図１において、タレット１の背面には溝付板１４が取着されており溝付板１３の溝の終端から流路１ｂを経由して溝付板１４の溝１４ａに切削液が供給される。溝付板１４から出た切削液は流路１ｃを通りタレット１の前面に取着された溝付板１５の溝１５ａに案内される。外周から中心部に向かって切削液が還流する溝が刻設され中央に近い溝から再び中継リング１０に戻り一本の流路１０ｂと連結する流路１１ｂ，流路１ｄ，流路１６ａを経由して工具ホルダ１６の吐出ノズルに導かれる。
なお、溝１３ａ〜１５ａは溝付板１３〜１５に形成されているが、これに限るものではなく適宜タレット１の表面側に溝を刻設して上面を平板で覆っても良い。
また、冷却用流路としてタレット１に溝付板１３のみを設け自ら前面の冷却のみを目的に構成することができる。
【００１５】
タレット１の前面に工具ホルダ群が取着されていて溝付板１３が取着不能な場合は、タレット１の高温部の熱を吸収させるよう切削液をタレット１の背面の溝付板１４に案内して前面と背面の温度上昇を平準化するよう冷却用流路を構成する。ここで使用する切削液はエマルジョンと水の混合液が多用されるが切削油であっても良い。通常使用されるクーラント液でも良い。
【００１６】
次に、本発明のタレット刃物台の作用を説明する。
図１において、タレット１が加工に供する所定の工具を割り出して位置決めされると工具ホルダ１６の流路１６ａを経由して図示しない吐出ノズルから切削液が放出される。切削液の導入流路から冷却用流路を経由して吐出ノズルに至る流路は次のとおりである。
【００１７】
切削液の供給源から、旋回するタレット１の支持軸３の軸心の中空穴に遊挿され刃物台２に固定される導入管８に切削液は導入される。切削液は導入管８と一体に回転する中継リング１０の流路１０ａを通りタレット１に固定されたマニホールド１１の流路１１ａに送り込まれる。流路１１ａの切削液をタレット１の前面と背面のいずれの面に導くかの選択がある。
【００１８】
すなわち、タレット１の前面の熱を溝付板１３により切削液に伝熱して前面の温度を下げ背面との温度バランスを取る場合と、最初に前面の熱を溝付板１３を通して切削液に吸収させ、その切削液を背面に設けた溝付板１４に案内し熱を切削液から背面に伝熱し、背面の温度を上昇させ前面と背面の温度を平準化させる場合である。ここでは前者の場合の実施例をひきつづき説明する。
【００１９】
前面の温度を下げるための竜路として二通りの構成が考えられる。切削液をまず低温の背面を通し、続いて高温の前面に導く方法と、背面は通さず前面のみ通過させる方法がある。前者の場合は、流路１１ａから流路１ａを介して先ず背面の溝付板１３の流路１３ａに導入される。流路１３ａを還流し背面から熱を吸収した切削液は溝付板１４が背面に取着されている場合は流路１ｂ，流路１４ａ，流路１ｃを還流して前面の溝付板１５に導かれる。
【００２０】
前面に取着された溝付板１５に還流可能に形成された溝１５ａの最も外側の溝１５ａに流入した切削水はタレット１の旋回中心に向かって流れタレット１の外側の熱を吸収する。流路１５ｂに至った切削液は中継リング１０の上部に孔設された流路１０ｂを経由し流路１ｄにつづく工具ホルダ１６の流路１６ａを通り吐出ノズルへ導かれ加工部に向けて放出される。
後者の場合は高温となった前面のみの冷却を行うものでタレット冷却の目的に良く合致する。この場合は流路１ａから流路１ｃに流路を短絡する必要がある。
【００２１】
なお、タレット１の各工具ホルダの流路に対応して設けられている流路１ｄとマニホールドの流路１１ｂは１：１に対応して設けられているが、中継リング１０の流路１０ａ，流路１０ｂはそれぞれ一個ずつ設けられている。従ってタレット１が旋回動作中は、流路１０ｂと放射状に孔設された流路１ｄとの流路の繋がりは断たれる。
【００２２】
以上の実施形態では、切削液が流れる経路がタレット前面と背面に設けられ且つ前面の経路と背面の経路とが連結されたものについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、加工の熱を受け易いタレット背面のみに切削液の経路を設けるようにすることもできる。タレット前面と背面の経路それぞれを独立して設け、それぞれの流量を調整して両面の温度差を小さくすることもできる。この他、本発明の主旨を逸脱しない範囲において適宜変形可能である。
【００２３】
【発明の効果】
本発明のタレット刃物台は、上述のように構成されているので以下の効果を奏する。
請求項１に記載の発明は、新たにオイルコン等の冷却液供給装置を設置することなく、従来から使用する切削液を利用して循環させた結果、タレット前面と背面の温度差が少なくなるので刃先位置の変化を小さくできる効果がある。
それに伴い刃先位置の補正が容易になるという効果を生ずる。
【００２４】
請求項２に記載の発明は、タレットからタレットを通過する切削液への伝熱を容易するために冷却用流路を溝壁を一部欠いて連通させた多条の円形溝若しくは螺旋溝に形成し接触する面積を長くすることにより伝達の効率を高める効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】タレットの前面と背面に冷却用流路を設けたタレット刃物台の断面説明図である。
【図２】タレットのみをカバーで加工室内に露出するように構成されたタレット刃物台の断面説明図である。
【図３】タレットが熱変形したときのバイトの刃先変位の説明図である。
【図４】タレット刃物台を固定し主軸が位置決め制御される工作機械において、タレットのみがカバーで加工室に露出するように構成された工作機械の構成説明図である。
【符号の説明】
１　タレット　　　　　　２　刃物台
３　支持軸　　　　　　　４，９　軸受
５　軸受ハウジング　　　６，１２　蓋
７　ピン　　　　　　　　８　導入管
１０　中継リング　　　　１１　マニホールド
１３，１４，１５　溝付板
１６，１７　工具ホルダ　１８　カバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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