(57)【要約】【課題】切削剤供給部から工具の切削剤吐出孔を経て切削剤を吐出する際に、切削剤供給部での切削剤供給開始時から、切削剤吐出孔での切削剤吐出時までに要する吐出応答時間を測定する。【解決手段】工具３の先端周囲を切削剤通過孔９ａを備える円筒部材７で覆い、主軸回転中に工具３の切削剤吐出孔３ａから吐出するミストが切削剤通過孔９ａから流出する。切削剤通過孔９ａに対向する位置には、モータ１５によって回転する円盤状部材１３を配置し、切削剤供給機５からの切削剤供給開始と同時に円盤状部材１３を回転させ、切削剤吐出孔３ａから吐出するミストが切削剤通過孔９ａを通って円盤状部材１３の外周面の紙１７に付着した位置と、円盤状部材１３が回転する前の切削剤通過孔９ａに対向する紙１７の位置との間の距離を測定し、この距離と円盤状部材１３の回転速度（周速）とに基づき、切削剤の吐出応答時間を算出する。【選択図】図１
2007168024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切削剤供給部から工具内を通して工具先端の切削剤吐出孔から切削剤を吐出する際に、前記切削剤供給部での切削剤供給開始時から、前記切削剤吐出孔での切削剤吐出時までに要する吐出応答時間を測定する切削剤吐出応答時間測定装置であって、前記切削剤吐出孔の切削剤吐出方向前方近傍に、前記吐出される切削剤の付着痕が残る切削剤付着部を、前記切削剤の吐出方向と交差する方向に移動可能に設け、前記切削剤供給部での切削剤供給開始と同時に前記切削剤付着部を移動させ、前記切削剤付着部における、前記切削剤供給開始時での前記切削剤吐出孔に対応する位置と、前記切削剤吐出孔から吐出される切削剤が付着する位置との間の距離に基づいて、前記吐出応答時間を測定することを特徴とする切削剤吐出応答時間測定装置。
【請求項２】
前記切削剤吐出孔は、回転可能な前記工具先端の側部に設けられ、この工具先端の前記切削剤吐出孔を備える側部と前記切削剤付着部との間に、前記切削剤付着部に対向する位置に切削剤通過孔を備える仕切部材を設け、前記工具の回転時に前記切削剤吐出孔から吐出される切削剤が、前記仕切部材の切削剤通過孔を通して前記切削剤付着部に付着することを特徴とする請求項１に記載の切削剤吐出応答時間測定装置。
【請求項３】
前記仕切部材は、前記工具の周囲を覆う円筒部材であることを特徴とする請求項２に記載の切削剤吐出応答時間測定装置。
【請求項４】
前記仕切部材は、前記工具の側部に配置する板状部材であることを特徴とする請求項２に記載の切削剤吐出応答時間測定装置。
【請求項５】
前記切削剤吐出孔は、前後方向に移動可能な前記工具先端の端部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の切削剤吐出応答時間測定装置。
【請求項６】
前記切削剤付着部は、回転可能な円形部材の外周面に設定されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の切削剤吐出応答時間測定装置。
【請求項７】
前記円形部材は、円盤状部材で構成したことを特徴とする請求項６に記載の切削剤吐出応答時間測定装置。
【請求項８】
前記切削剤付着部は、前記切削剤の吐出方向と交差する方向に移動可能な帯状部材の表面に設定されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の切削剤吐出応答時間測定装置。
【請求項９】
前記帯状部材は、循環移動する無端帯で構成したことを特徴とする請求項８に記載の切削剤吐出応答時間測定装置。
【請求項１０】
前記切削剤付着部は、ベース部に貼付する紙で構成したことを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の切削剤吐出応答時間測定装置。
【請求項１１】
切削剤供給部から工具内を通して工具先端の切削剤吐出孔から切削剤を吐出する際に、前記切削剤供給部での切削剤供給開始時から、前記切削剤吐出孔での切削剤吐出時までに要する吐出応答時間を測定する切削剤吐出応答時間測定方法であって、前記切削剤吐出孔の切削剤吐出方向前方近傍に、前記吐出される切削剤の付着痕が残る切削剤付着部を、前記切削剤の吐出方向と交差する方向に移動可能に設け、前記切削剤供給部での切削剤供給開始と同時に前記切削剤付着部を移動させ、前記切削剤付着部における、前記切削剤供給開始時での前記切削剤吐出孔に対応する位置と、前記切削剤吐出孔から吐出される切削剤が付着する位置との間の距離に基づいて、前記吐出応答時間を測定することを特徴とする切削剤吐出応答時間測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削剤供給部から工具内を通して工具先端の切削剤吐出孔から切削剤を吐出する際に、切削剤供給部での切削剤供給開始時から、切削剤吐出孔での切削剤吐出時までに要する吐出応答時間を測定する切削剤吐出応答時間測定装置および同測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
マシニングセンタなどの工作機械において、回転する主軸およびその先端の工具内を通して工具先端から切削剤であるミストを吐出させるセンタスルー方式のセミドライ加工（下記特許文献１参照）では、主軸回転後、外部の切削剤供給機でのミスト吐出オン信号が入ってから、実際に工具先端からミストが吐出されるまでの吐出応答時間（レスポンス：秒）の悪さが課題となっている。
【特許文献１】特開平１０−２３５５０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記したミストの吐出応答時間は、主軸内の構造や主軸回転数などによって大きく変わるため、安定したセミドライ加工を行うためには、各条件毎にミスト吐出応答時間を測定しておく必要がある。
【０００４】
そこで、本発明は、切削剤供給部から工具先端の切削剤吐出孔を経て切削剤を吐出する際に、切削剤供給部での切削剤供給開始時から、切削剤吐出孔での切削剤吐出時までに要する吐出応答時間を測定できるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、切削剤供給部から工具内を通して工具先端の切削剤吐出孔から切削剤を吐出する際に、前記切削剤供給部での切削剤供給開始時から、前記切削剤吐出孔での切削剤吐出時までに要する吐出応答時間を測定する切削剤吐出応答時間測定装置であって、前記切削剤吐出孔の切削剤吐出方向前方近傍に、前記吐出される切削剤の付着痕が残る切削剤付着部を、前記切削剤の吐出方向と交差する方向に移動可能に設け、前記切削剤供給部での切削剤供給開始と同時に前記切削剤付着部を移動させ、前記切削剤付着部における、前記切削剤供給開始時での前記切削剤吐出孔に対応する位置と、前記切削剤吐出孔から吐出される切削剤が付着する位置との間の距離に基づいて、前記吐出応答時間を測定することを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、切削剤供給部での切削剤供給開始と同時に切削剤付着部を移動させ、切削剤付着部における、切削剤供給開始時での切削剤吐出孔に対応する位置と、切削剤吐出孔から吐出される切削剤が付着する位置との間の距離に基づいて、吐出応答時間を測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【０００８】
図１は、本発明の第１の実施形態に係わる切削剤吐出応答時間測定装置の斜視図であり、図２は、この切削剤吐出応答時間測定装置に適用するボーリング専用機の主軸１の先端部分を示す斜視図である。
【０００９】
上記したボーリング専用機の主軸１の先端には工具３を装着してあり、工具３の先端外周には、切削剤であるミストを吐出する切削剤吐出孔３ａを設けてある。切削剤吐出孔３ａは、一つもしくは工具３の周方向に沿って複数設けてあり、工具３は主軸１の回転に伴い回転する。
【００１０】
上記した工具３および主軸１内には、二点鎖線で示す切削剤通路４を形成してあり、この切削剤通路４は、一端が前記した切削剤吐出孔３ａに連通し、他端がボーリング専用機の外部に設置してある切削剤供給部としての切削剤供給機５に接続している。
【００１１】
図１に示すように、工具３の先端には、その外周を覆うように、仕切部材としての円筒部材７を設置する。円筒部材７は、外周面９と端面１１とを備えて主軸１側の端部が開放するカップ状を呈し、工具３の外周面に対して適宜間隔を有する状態で、図示しない支持部に固定支持させる。
【００１２】
円筒部材７の外周面９の側部には、円周方向に長く形成したスリット状の切削剤通過孔９ａを設けている。この切削剤通過孔９ａは、円筒部材７を工具３の先端に被せた状態で、工具３の切削剤吐出孔３ａに対して軸方向同一位置となるようにしている。
【００１３】
図１に示すように、円筒部材７の切削剤通過孔９ａを設けた部位の側方には、回転可能な円形部材としての円盤状部材１３を配置する。図３は図１のＡ矢視図であり、上記した切削剤通過孔９ａおよび円盤状部材１３は、工具３および円筒部材７の中心軸の側方に位置しており、モータ１５によって一定速度（例えば周速１ｃｍ／秒）で回転する。
【００１４】
また、円盤状部材１３のベース部となる外周面には、切削剤付着部としての帯状の紙１７を巻き付けるように貼り付けてあり、この紙１７と円筒部材７との間隔は１ｃｍ程度とする。
【００１５】
次に作用を説明する。まず、測定作業を開始する際に、切削剤供給機５での切削剤供給開始前の円盤状部材１３の停止時に、円筒部材７の切削剤通過孔９ａに対向する位置の紙１７に、あらかじめ適宜のマークなどを記しておく。この状態で、ボーリング専用機の主軸１の回転後、切削剤供給機５での切削剤供給開始と同時に、モータ１５により円盤状部材１３を回転させる。
【００１６】
円盤状部材１３が回転する間に、切削剤供給機５から供給される切削剤は、切削剤通路４を流れ、高速回転中の工具３の切削剤吐出孔３ａから吐出される。切削剤吐出孔３ａから吐出される切削剤は、切削剤吐出孔３ａが円筒部材７の切削剤通過孔９ａに対応する位置となったときに、切削剤通過孔９ａを通過して円盤状部材１３の外周に貼り付けてある紙１７に付着し、付着痕として残る。
【００１７】
そして、この紙１７上における、切削剤が付着した位置と前記マークを記した位置との間の距離を測定し、この距離と円盤状部材１３の回転速度（周速）とに基づいて、切削剤供給機５での切削剤供給開始時から、切削剤吐出孔３ａでの切削剤吐出時までに要する切削剤の吐出応答時間（吐出レスポンス）を算出する。
【００１８】
このように、本実施形態では、工具３の側部に切削剤吐出孔３ａを備えるボーリング専用機であっても、工具３の側方に円盤状部材１３を配置し、この円盤状部材１３の外周面に設けた紙１７上における、切削剤供給開始前（円盤状部材１３の回転開始前）の切削剤通過孔９ａに対向するマーク位置と、切削剤供給開始後（円盤状部材１３の回転開始後）に切削剤が付着した位置との間の距離に基づいて、切削剤供給機５での切削剤供給開始時から、切削剤吐出孔３ａでの切削剤吐出時までに要する切削剤の吐出応答時間を計測することができる。これにより、主軸１内の構造や主軸１の回転数などが大きく変わったとしても、上記計測した切削剤応答時間を考慮することで、安定したセミドライ加工を行うことができる。
【００１９】
また、工具３が回転しながら切削剤吐出孔３ａから切削剤を吐出するが、工具３は円筒部材７でカバーしており、切削剤は切削剤通過孔９ａを通過したもののみが、円盤状部材１３の紙１７に付着するので、切削剤の周囲への飛散を防止して切削剤の吐出応答時間を正確に計測することができる。
【００２０】
なお、主軸１は回転するため、切削剤吐出孔３ａは、円筒部材７の切削剤通過孔９ａに常に整合する位置にはないが、主軸１の回転は高速であるため、仮に切削剤吐出孔３ａが切削剤通過孔９ａからずれた位置で切削剤が吐出されたとしても、切削剤吐出孔３ａが切削剤通過孔９ａに達するまでの時間（タイムラグ）は、無視できるほど小さいので、切削剤応答時間を計測するにあたり問題となることはない。
【００２１】
図４は、本発明の第２の実施形態に係わる切削剤吐出応答時間測定装置の斜視図であり、図５は図４のＢ矢視図である。この実施形態は、前記した第１の実施形態における円筒部材７に代えて、仕切部材となる板状部材１９を、工具３と円盤状部材１３との間に設置する。
【００２２】
板状部材１９は工具３の外周面に対して適宜間隔を介して配置し、また板状部材１９と円盤状部材１３の外周に設けてある紙１７との間隔は１ｃｍ程度とし、紙１７に対向する位置の板状部材１９には、切削剤通過孔１９ａを形成してある。その他の構成は、第１の実施形態と同様であり、第１の実施形態と同一構成要素には同一符号を付してある。
【００２３】
上記した第２の実施形態においても、前記した第１の実施形態と同様に、円盤状部材１３の外周面に設けた紙１７上における、切削剤供給開始前（円盤状部材１３の回転開始前）のマーク位置と切削剤が付着した位置との間の距離に基づいて、切削剤供給機５での切削剤供給開始時から、切削剤吐出孔３ａでの切削剤吐出時までに要する切削剤の吐出応答時間を計測することができ、主軸１内の構造や主軸１の回転数などが大きく変わったとしても、上記計測した切削剤応答時間を考慮することで、安定したセミドライ加工を行うことができる。
【００２４】
また、この第２の実施形態においても、工具３が回転しながら切削剤吐出孔３ａから切削剤を吐出するが、工具３と円盤状部材１３との間には板状部材１９を配置してあり、切削剤は切削剤通過孔１９ａを通過したもののみが、円盤状部材１３の紙１７に付着するので、切削剤の周囲への飛散を防止して切削剤の吐出応答時間を正確に計測することができる。
【００２５】
また、仕切部材として板状部材１９を使用しているので、前記第１の実施形態で使用している円筒部材７に比較して簡素な構成でありコスト低下を図ることができる。
【００２６】
図６は、本発明の第３の実施形態に係わる、ガンドリル専用機に適用した切削剤吐出応答時間測定装置の斜視図である。ガンドリル専用機の主軸２１の先端には工具２３を装着してあり、この工具２３の先端の端部に形成した切削剤吐出孔２３ａから切削剤であるミストを吐出する。
【００２７】
また、工具２３および主軸２１内には、二点鎖線で示す切削剤通路２５を形成してあり、この切削剤通路２５は、一端が前記した切削剤吐出孔２３ａに連通し、他端がガンドリル専用機の外部に設置してある切削剤供給部としての切削剤供給機５に接続している。
【００２８】
そして、上記した工具２３の先端の前方には、前記図１に示したものと同様な円盤状部材１３を配置する。円盤状部材１３は、モータ１５によって一定速度（例えば周速１ｃｍ／秒）で回転し、外周面には紙１７を貼り付けてある。なお、工具２３は円盤状部材１３の中心部に向くよう配置してある。
【００２９】
次に作用を説明する。まず、測定作業を開始する際に、切削剤供給機５での切削剤供給開始前の円盤状部材１３の停止時に、工具２３先端の切削剤吐出孔２３ａに対向する位置の紙１７に、あらかじめ適宜のマークなどを記しておく。この状態で、ガンドリル専用機の主軸２１の回転後、切削剤供給機５での切削剤供給開始と同時に、モータ１５により円盤状部材１３を回転させる。
【００３０】
円盤状部材１３が回転する間に、切削剤供給機５から供給される切削剤は、切削剤通路２５を流れ、回転中の工具２３の切削剤吐出孔２３ａから吐出される。切削剤吐出孔２３ａから吐出される切削剤は、円盤状部材１３の外周に貼り付けてある紙１７に付着し、付着痕として残る。
【００３１】
そして、この紙１７上における、切削剤が付着した位置と前記マークを記した位置との間の距離を測定し、この距離と円盤状部材１３の回転速度（周速）とに基づいて、切削剤供給機５での切削剤供給開始時から、切削剤吐出孔２３ａでの切削剤吐出時までに要する切削剤の吐出応答時間（吐出レスポンス）を算出する。
【００３２】
このように、工具２３先端の端部に切削剤吐出孔２３ａを備えた本実施形態においても、円盤状部材１３の外周面に設けた紙１７上における、切削剤供給開始前（円盤状部材１３の回転開始前）のマーク位置と、切削剤供給開始後（円盤状部材１３の回転開始後）に切削剤が付着した位置との間の距離に基づいて、切削剤供給機５での切削剤供給開始時から、切削剤吐出孔２３ａでの切削剤吐出時までに要する切削剤の吐出応答時間を計測することができる。これにより、主軸２１内の構造や主軸２１の回転数などが大きく変わったとしても、上記計測した切削剤応答時間を考慮することで、安定したセミドライ加工を行うことができる。
【００３３】
図７は、本発明の第４の実施形態に係わる、ガンドリル専用機に適用した切削剤吐出応答時間測定装置の斜視図である。この実施形態は、前記図６に示した第３の実施形態における円盤状部材１３に代えて、帯状部材としての循環移動する無端帯であるベルト２７を使用している。
【００３４】
ベルト２７は、モータ１５に接続した駆動プーリ２９と、二つの従動プーリ３１，３３との間で、三角形状となるよう巻掛けてあり、従動プーリ３１，３３相互間のベルト２７の外表面に対してほぼ直角となるように、前記図６と同様の工具２３を配置する。ベルト２７のベース部となる外周面には、切削剤付着部としての帯状の紙３５を巻き付けるように貼り付けてあり、この紙３５と工具２３の切削剤吐出孔２３ａを備える端部との間隔は１ｃｍ程度とする。
【００３５】
また、モータ１５は、ベルト２７の移動速度が、例えば１ｃｍ／秒程度の一定速度となるよう駆動する。
【００３６】
次に作用を説明する。まず、測定作業を開始する際に、切削剤供給機５での切削剤供給開始前のベルト２７の停止時に、工具２３先端の切削剤吐出孔２３ａに対向する位置の紙３５に、あらかじめ適宜のマークなどを記しておく。この状態で、ガンドリル専用機の主軸２１の回転後、切削剤供給機５での切削剤供給開始と同時に、モータ１５によりベルト２７を循環移動させる。
【００３７】
ベルト２７が循環移動する間に、切削剤供給機５から供給される切削剤は、切削剤通路２５を流れ、回転中の工具２３先端の切削剤吐出孔２３ａから吐出される。切削剤吐出孔２３ａから吐出される切削剤は、ベルト２７の外表面に貼り付けてある紙３５に付着し、付着痕として残る。
【００３８】
そして、この紙３５上における、切削剤が付着した位置と前記マークを記した位置との間の距離を測定し、この距離とベルト２７の移動速度とに基づいて、切削剤供給機５での切削剤供給開始時から、切削剤吐出孔２３ａでの切削剤吐出時までに要する切削剤の吐出応答時間（吐出レスポンス）を算出する。
【００３９】
このように、第４の実施形態においても、ベルト２７の外表面に設けた紙３５上における、切削剤供給開始前（ベルト２７の移動開始前）のマーク位置と切削剤が付着した位置との間の距離に基づいて、切削剤供給機５での切削剤供給開始時から、切削剤吐出孔２３ａでの切削剤吐出時までに要する切削剤の吐出応答時間を計測することができる。これにより、主軸２１内の構造や主軸２１の回転数などが大きく変わったとしても、上記計測した切削剤応答時間を考慮することで、安定したセミドライ加工を行うことができる。
【００４０】
上記した第３，第４の各実施形態によれば、ガンドリル専用機のように工具２３が前後方向にのみ移動可能な加工機においても、主軸２１を移動させる必要がなく、円盤状部材１３を回転させるか、あるいはベルト２７を移動させることによって、切削剤応答時間を計測することができる。
【００４１】
また、上記した第１〜第４の各実施形態においては、円盤状部材１３もしくはベルト２７の表面にそれぞれ貼付した紙１７および３５を適宜交換することで、円盤状部材１３やベルト２７を交換することなく、繰り返し測定作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係わる切削剤吐出応答時間測定装置の斜視図である。
【図２】図１の切削剤吐出応答時間測定装置に適用するボーリング専用機の主軸の先端部分を示す斜視図である。
【図３】図１のＡ矢視図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係わる切削剤吐出応答時間測定装置の斜視図である。
【図５】図４のＢ矢視図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係わる、ガンドリル専用機に適用した切削剤吐出応答時間測定装置の斜視図である。
【図７】本発明の第４の実施形態に係わる、ガンドリル専用機に適用した切削剤吐出応答時間測定装置の斜視図である。
【符号の説明】
【００４３】
３，２３  工具
３ａ，２３ａ  切削剤吐出孔
５  切削剤供給機（部切削剤供給部）
７  円筒部材（仕切部材）
９ａ，１９ａ  切削剤通過孔
１３  円盤状部材（円形部材，ベース部）
１７，３５  紙（切削剤付着部）
１９  板状部材（仕切部材）
２７  ベルト（無端帯，帯状部材，ベース部）
【図１】
2007168024.tif 000003
【図２】
2007168024.tif 000004
【図３】
2007168024.tif 000005
【図４】
2007168024.tif 000006
【図５】
2007168024.tif 000007
【図６】
2007168024.tif 000008
【図７】
2007168024.tif 000009