(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを把持し、切削速度で回転させる主軸に対向配置するとともにワークに向って進退する工具把持台と、
この工具把持台に取り付けたドリルと、
前記ワークに向って進退可能に前記工具把持台に取り付けたスライド部材及びこのスライド部材をワークに向って付勢する付勢手段と、
前記ドリル廻りに回転可能となるようにベアリングを介して前記スライド部材の先端に取り付け、ワークに押圧したときにワークの回転力を駆動源として回転するロータリ筒と、
このロータリ筒内周面とドリル外周面との間を通る切り屑を切断するためにロータリ筒に取り付けた回転刃及び前記スライド部材に取り付けた静止刃からなる裁断手段と、からなることを特徴とする切削加工装置。
【請求項２】
前記ドリルを囲うとともにワーク側の面が開いたカップ状の切り屑収納箱を前記裁断手段の近傍にて前記スライド部材に取り付け、切り屑収納箱にチューブの一端を接続し、チューブの他端に真空吸引機を取り付け、切り屑収納箱内の切り屑をチューブを介して排出するようにしたことを特徴とする請求項１記載の切削加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は切削加工装置、特にワークを回転しつつ、切り屑を切断する切削加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ワークを回転しつつ、切り屑を切断する切削加工装置には、例えば、特開平６−１７０６０５号公報「切屑の切断装置」に示されたものがある。この切屑の切断装置は、同公報の図１によれば、切屑を吸引するノズル部１と、切屑を切断する切断機２と、切屑を収納する収納容器３と、切屑を吸引する吸引機４とからなる。切断機２は、本体部５の内部に固定したカッティングリングと、このカッティングリングの内面に沿って回転するカッターと、このカッターを回転させるモータ９とを有するものであり、バイトＢによって被削材Ａから発生する切屑を切断するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の切断機２は本体部５及びモータ９を共通のベースに載せたものであり、充分に大きいため、大きな設置スペースが必要となる。
また、切削に伴なって切削油が飛散するが、この油を処理できれば作業環境は改善できる。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、コンパクトで、よい作業環境が得られる切削加工装置を提供することにある。
【０００５】
【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は、ワークを把持し、切削速度で回転させる主軸に対向配置するとともにワークに向って進退する工具把持台と、この工具把持台に取り付けたドリルと、ワークに向って進退可能に工具把持台に取り付けたスライド部材及びこのスライド部材をワークに向って付勢する付勢手段と、ドリル廻りに回転可能となるようにベアリングを介してスライド部材の先端に取り付け、ワークに押圧したときにワークの回転力を駆動源として回転するロータリ筒と、このロータリ筒内周面とドリル外周面との間を通る切り屑を切断するためにロータリ筒に取り付けた回転刃及びスライド部材に取り付けた静止刃からなる裁断手段と、からなることを特徴とする。
【０００６】
工具把持台にスライド部材を取り付け、このスライド部材にロータリ筒を取り付け、このロータリ筒に回転刃を取り付ける。工具把持台を移動（送り）させ付勢手段によってワークにロータリ筒を接触させるので、ワークの回転力が回転刃を回転させる。
また、ロータリ筒に回転刃を取り付け、スライド部材に静止刃を取り付ける。ロータリ筒内周面とドリルとの間を通り排出される切り屑を回転刃で切断するので、切り屑がドリルに絡みついたり、切削部から切り屑が飛散することはない。
【０００７】
請求項２は、ドリルを囲うとともにワーク側の面が開いたカップ状の切り屑収納箱を前記裁断手段の近傍にて前記スライド部材に取り付け、切り屑収納箱にチューブの一端を接続し、チューブの他端に真空吸引機を取り付け、切り屑収納箱内の切り屑をチューブを介して排出するようにしたことを特徴とする。
ドリル及び裁断手段の近傍を切り屑収納箱で囲う。切り屑収納箱は裁断手段で短く切断した切り屑を収納するので、切り屑の飛散を防止する。
また、切り屑収納箱にチューブを介して真空吸引機を取り付ける。裁断手段で切り屑を切断することにより、真空吸引機で切り屑を吸引し、回収することができる。その結果、作業者は切り屑及び切削油に触れなくて済む。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る切削加工装置の斜視図であり、切削加工装置１０は、中央に取り付けたドリル１１と、このドリル１１の基部を保持したコレット部１２と、このコレット部１２を嵌合したホルダ部１３と、このホルダ部１３に取り付けた支持手段１４と、この支持手段１４を介して進退可能にホルダ部１３に取り付けたスライド部材１５と、このスライド部材１５に取り付けたロータリ筒１６及び切り屑収納箱１７と、工具把持台１８と、からなる。１９・・・（・・・は複数を示す。以下同様。）はスライド部材１５に切り屑収納箱１７を取り付けるボルトである。工具把持台１８の構成は後述する。
【０００９】
ホルダ部１３は、シャンク２１（例えば、ＪＩＳ  Ｂ  ４００３）と、本体２２とからなる。
支持手段１４は、ホルダ部１３に嵌合する支持板２３と、この支持板２３に一端をスライド可能に嵌合したロッド２４，２４と、このロッド２４，２４の外周に配置し、且つ、スライド部材１５を押出すように取り付けた付勢手段であるところのスプリング２５，２５と、からなる。２６は支持板２３を締付け固定するボルトである。
【００１０】
図２は図１の２矢視図であり、ホルダ部１３から所定距離だけ離して支持手段１４にスライド部材１５を取り付け、スライド部材１５に切り屑収納箱１７を取り付けたことを示す。
切り屑収納箱１７は、収納部２７と、この収納部２７の下方に形成した排出口２８と、中央に形成したドリル通し孔２９とからなる。
【００１１】
図３は図１の３−３線断面図であり、スライド部材１５にロータリ筒１６を取り付け、切り屑収納箱１７を裁断手段６０の近傍に取り付けたことを示す。
ドリル１１は、中央に油孔３１（オイルホール）を明けたものである。
コレット部１２は、端部に形成したストッパ３３と、中央に明けたストレート穴３４と、このストレート穴３４の内周面に形成したＯリング取付け溝３５と、ストレート穴３４の底に明けた切削油通路３６と、外周面に形成した止め部３７とからなる。
【００１２】
本体２２は、中央に形成した取付け穴４１と、この取付け穴４１の内周面に形成したＯリング取付け溝４２と、取付け穴４１の底に明けた切削油通路４３と、この切削油通路４３に連通する切削油供給口４４と、止め孔４５とからなる。４６は止めねじである。
止め孔４５に止めねじ４６を捩じ込むことで、コレット部１２の止め部３７を押え、コレット部１２の滑り（回転止め兼抜け止め）を防止しする。
【００１３】
ロータリ筒１６は、スライド部材１５にベアリング５１を介して取り付けたものであり、第１ロータリ筒５２及び第２ロータリ筒５３とからなる。
第１ロータリ筒５２は、端部に形成したフランジ５５と、このフランジ５５に形成したＯリング取付け溝５６と、中央に明けた第１排出孔５７とからなる。
第２ロータリ筒５３は、端部に形成したフランジ５８と、中央に明けた第２排出孔５９とからなる。
【００１４】
裁断手段６０は、第２ロータリ筒５３のフランジ５８に取り付けた回転刃６１と、スライド部材１５に取り付けた静止刃６２とからなる。６４はＯリングである。
【００１５】
図４は図２の４−４線断面図であり、回転刃６１及び静止刃６２を示し、また、スライド部材１５に切り屑収納箱１７を４本のボルト１９・・・で取り付け、支持手段１４のロッド２４，２４をボルト６６，６６で取り付けたことを示す。
【００１６】
図５は本発明に係る回転刃及び静止刃の斜視図である。
回転刃６１は、外方に形成した取り付け部７１と、この取り付け部７１から内方に、且つ水平に形成した３枚の切り刃７２・・・と、取り付け部７１に明けた取り付け孔７３・・・とからなる。なお、回転刃６１は第２ロータリ筒５３によって矢印▲１▼の方向に回転する。
【００１７】
静止刃６２は、外方に形成した取り付け部７５と、この取り付け部７５から内方に、且つ僅かに回転刃６１側に折り曲げて形成した４枚の弾性部７６・・・と、この弾性部７６・・・に各々形成した切り刃７７・・・とからなる。なお、静止刃６２はスライド部材１５に取り付けることで、静止する。
７８・・・，７９・・・は取り付けボルトである。
【００１８】
図６は図２の６−６線断面図であり、切削加工装置１０の平断面図である。
支持手段１４は、ロッド２４をスライド可能に支持する軸受８１，８１と、これらの軸受８１，８１を止める止め輪８２・・・とを有する。
ロッド２４は、ストッパ８３を有するものであり、ストッパ８３は樹脂片８４を介してボルト８５によって所定位置に固定され、ロッド２４のストローク量を維持するとともに、スライド部材１５の待機位置を調整するものである。樹脂片８４はボルト８５による傷の発生を防止するものである。
【００１９】
なお、ドリル１１に止め部９１を形成し、コレット部１２に止め孔９２を形成し、止めねじ９３でドリル１１を止めることで、ドリル１１の滑り（回転止め兼抜け止め）を防止しする。９４，９５はＯリングであり、オイルミスト及び圧縮空気の漏れを防ぐ。
【００２０】
図７は本発明に係る切削加工装置を取り付ける代表的な旋盤の説明図であり、旋盤１００は、ベース１０１と、このベース１０１の左側上部に設けた主軸台１０２と、この主軸台１０２に設けた主軸１０３と、ベース１０１のベッド１０４の右側に載せた心押し台１０５（テールストック）と、ベッド１０４の中央に載せた刃物台１０６（タレット）と、操作盤１０７（別置きの制御盤含む）とからなるＮＣ（数値制御）旋盤である。１０８はオイルミスト発生装置、１０９は真空吸引機であるところの吸引装置である。Ｚは刃物台１０６の移動方向（Ｚ軸）を示す。
【００２１】
オイルミスト発生装置１０８は、圧縮空気で切削油を霧り状にし、この霧り状の切削油とともに圧縮空気を吐出するものであり、油の粒径及び供給量を調整できるものである。
吸引装置１０９は、一般的な負圧で吸引するものであり、切り屑と切削油を分離し、切り屑を切り屑回収箱に回収し、切削油をオイルミスト発生装置１０８に戻すものである。
心押し台１０５は、センタ１１１を有するものである。
【００２２】
刃物台１０６（タレット）に切削加工装置１０を取り付け、この切削加工装置１０にミスト供給ホース１１２の一端１１３を接続し、ミスト供給ホース１１２の他端１１４にオイルミスト発生装置１０８を取り付け、切り屑収納箱１７にチューブ１１５の一端１１６を接続し、チューブ１１５の他端１１７に吸引装置１０９を取り付ける。
【００２３】
図８は本発明に係る切削加工装置を取り付ける刃物台の拡大図であり、刃物台１０６（タレット）に保持工具１２１を介して切削加工装置１０を取り付け、切削油供給口４４にオイルミストを供給するミスト供給ホース１１２の一端１１３を接続し、切り屑収納箱１７の排出口２８にチューブ１１５の一端１１６を接続したことを示す。
【００２４】
工具把持台１８は、ベッド１０４に載せたＺ軸テーブル１１８と、このＺ軸テーブル １１８に載せたＸ軸テーブル１１９と、このＸ軸テーブル１１９に回転可能に設けた刃物台１０６（タレット）と、この刃物台１０６（タレット）に取り付けた保持工具１２１と、を有する。
【００２５】
次に切削加工の手順の一例を説明する。
まず、図８に示すように切削加工装置１０を取り付け後、主軸１０３にチャック１２２を介してワークＷを取り付け、操作盤でワークＷの回転数やＺ軸の送り量など所定の加工条件を設定する。
ワークＷを矢印▲３▼の如く切削速度で回転させ、刃物台１０６（タレット）をＺ軸方向に矢印▲４▼の如く送り、オイルミスト発生装置でオイルミストを矢印▲５▼の如く供給し、吸引装置で矢印▲６▼の如く吸引を開始し、ＮＣプログラムの通り切削加工を実施する。
【００２６】
以上に述べた切削加工装置の作用を次に説明する。
図９は本発明に係る切削加工装置の第１作用図である。
主軸１０３でワークＷを矢印▲３▼の如く回転させつつ、刃物台１０６をＺ軸方向に矢印▲４▼の如く送り、ワークＷに切削加工装置１０を接触させる。ワークＷにロータリ筒１６が接触すると、スプリング２５がワークＷにロータリ筒１６を押し付けるので、ワークＷの回転力がロータリ筒１６に矢印▲７▼の如く伝達され、ワークＷとともに回転刃６１が回転する。その結果、回転刃６１の駆動源を必要としないので、切削加工装置１０をコンパクト（小型化）にすることができる。
【００２７】
オイルミスト発生装置で霧り状に発生したオイルミスト１２３を圧縮空気とともに矢印▲５▼の如く供給すると、オイルミスト１２３及び圧縮空気はともに、切削油供給口４４→切削油通路４３→切削油通路３６→ドリル１１の油孔３１（オイルホール）の順に通り、ドリル１１の先端に至る。
【００２８】
図１０は本発明に係る切削加工装置の第２作用図である。
刃物台１０６をさらにＺ軸方向（矢印▲４▼の方向）に送る（送り量Ｓ）と、ドリル１１はワークＷを切削し、切り屑を生成する。切り屑はドリル１１の溝によって後方へ送られロータリ筒１６の内周面（第１排出孔５７、第２排出孔５９）を通過し、裁断手段６０に至る。
【００２９】
裁断手段６０は切り屑１２４・・・を短く切断し、切り屑収納箱１７へ排出する。具体的には、ワークＷの回転が回転刃６１に矢印▲７▼の如く伝達され、回転刃６１が回転することにより、静止刃６２との間で、切り屑１２４・・・を切断する。切り屑１２４・・・を短く切断するので、ドリル１１に切り屑１２４・・・が絡み付く心配はない。
【００３０】
ワークＷにロータリ筒１６のＯリング６４を密着させ、ドリル１１をロータリ筒１６及び切り屑収納箱１７で囲ったので、圧縮空気で切り屑１２４・・・、オイルミスト１２３及び切断切り屑１２５・・・を吹き飛ばしても、飛散することなく、収納することができる。その結果、作業者は切り屑１２４・・・及びオイルミスト１２３に触れることなく、切り屑１２４・・・及びオイルミスト１２３を回収することができる。従って、作業環境の向上を図ることができる。
【００３１】
回転刃６１と静止刃６２とで切り屑１２４・・・を短い切断切り屑１２５・・・に切断することにより、吸引装置で切り屑を回収することができる。
ホルダ部１３に切削油通路４３を形成し、コレット部１２に切削油通路３６を形成したので、ドリル１１の油孔３１（オイルホール）を通して、ワークＷの切削部へ直接オイルミスト１２３及び圧縮空気を吹き付けることができる。その結果、圧縮空気によって切削部を冷却することができ、生産効率の向上を図ることができる。
【００３２】
尚、本発明の実施の形態に示した図７の旋盤１００（ＮＣ旋盤）は一例であり、旋盤１００を汎用旋盤に替えてもよい。また、切削加工装置１０を刃物台１０６（タレット）に取り付けたが、切削加工装置１０を心押し台１０５（テールストック）に取り付けてもよい。心押し台１０５のセンタ１１１を取り外し、切削加工装置１０を嵌合し、心押し台１０５のハンドルを手で操作して切削加工装置１０をＺ軸方向に送る。
【００３３】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１では、主軸にワークを取り付け、ワークにロータリ筒を付勢手段で押し付けるので、ワークの回転力によってロータリ筒に取り付けた回転刃を回転させることができる。その結果、従来のようなモータを必要とせず、切削加工装置の小型化及び軽量化を図ることができる。
また、ロータリ筒に回転刃を取り付け、スライド部材に静止刃を取り付けたので、ドリルの溝から排出される切り屑を切断することができ、ドリルへの絡み付きを防止することができる。
さらに、スライド部材のスライドによってロータリ筒がワークに接触しつつドリルの外周に沿って移動するので、ドリルの溝から排出される切り屑及びオイルミストが飛散することはない。その結果、作業者が切り屑及びオイルミストに触れることが少なくなり、作業環境の向上を図ることができる。
【００３４】
請求項２では、スライド部材にカップ状の切り屑収納箱を取り付け、ドリル及び裁断手段を囲うので、裁断手段から排出される切り屑及びオイルミストを飛散させることなく、収納することができる。
また、裁断手段で切り屑を切断するので、切り屑収納箱に収納した切り屑を真空吸引機で吸引することができる。作業者が切り屑及びオイルミストに触れることなく、切り屑の回収及びオイルミストの回収（循環）をすることができ、作業環境をより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る切削加工装置の斜視図
【図２】図１の２矢視図
【図３】図１の３−３線断面図
【図４】図２の４−４線断面図
【図５】本発明に係る回転刃及び静止刃の斜視図
【図６】図２の６−６線断面図
【図７】本発明に係る切削加工装置を取り付ける代表的な旋盤の説明図
【図８】本発明に係る切削加工装置を取り付ける刃物台の拡大図
【図９】本発明に係る切削加工装置の第１作用図
【図１０】本発明に係る切削加工装置の第２作用図
【符号の説明】
１０…切削加工装置、１１…ドリル、１５…スライド部材、１６…ロータリ筒、１７…切り屑収納箱、１８…工具把持台、２５…付勢手段（スプリング）、５１…ベアリング、６０…裁断手段、６１…回転刃、６２…静止刃、１０３…主軸、１０９…真空吸引機（吸引装置）、１１５…チューブ、１１６…一端、１１７…他端、１２４…切り屑、Ｗ…ワーク。
【図１】
0004170535.tif 000002
【図２】
0004170535.tif 000003
【図３】
0004170535.tif 000004
【図４】
0004170535.tif 000005
【図５】
0004170535.tif 000006
【図６】
0004170535.tif 000007
【図７】
0004170535.tif 000008
【図８】
0004170535.tif 000009
【図９】
0004170535.tif 000010
【図１０】
0004170535.tif 000011