JP2607570Y2 - 工作機械の主軸装置 - Google Patents

工作機械の主軸装置

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JP2607570Y2
JP2607570Y2 JP1993073647U JP7364793U JP2607570Y2 JP 2607570 Y2 JP2607570 Y2 JP 2607570Y2 JP 1993073647 U JP1993073647 U JP 1993073647U JP 7364793 U JP7364793 U JP 7364793U JP 2607570 Y2 JP2607570 Y2 JP 2607570Y2
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air
spindle
hole
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圭吾 多田
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Makino Milling Machine Co Ltd
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Makino Milling Machine Co Ltd
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、主軸端面接触式工具用
主軸装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、主軸端面接触式工具用主軸装置に
おける工具ホルダと主軸端面との間には隙間が形成され
いる(規格による)ため、工具交換に際し、この部分
に付着した切などを除去するためエアブローによるク
リーニングが行われているが、そのクリーニングがされ
る部分は、主軸内部を通って送り出されるエアにより工
具装着面(テーパ部)だけなされるに過ぎなかった。
【0003】
【考案が解決しようとする課題】上述のように、主軸テ
ーパ部内からのエアブローだけでは、工具フランジ接触
面及び主軸端面に付着した切屑や加工液は完全に清掃し
きれなかった。また、工具シャンクのフランジ外周面に
溜る切屑や加工液も同様に除去されなかった。
【0004】よって、本考案の目的は、主軸端面及び工
具フランジ接触面が清掃でき、また、工具シャンクのフ
ランジ外周面に溜った切屑や加工液を完全に除去可能な
工作機械の主軸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】本考案は、上記課題を解
決するため、従来の主軸端面エア噴出流路の他に、主軸
端面と主軸テーパ面との交叉角部に向けて斜め内方から
エアを噴出する主軸端面エア噴出流路を設けたもので、
また、工具ホルダフランジ周面に対するエア噴出流路
をハウジング側に設けたものであり、下記のように構成
されている。
【0006】(1) ハウジングに対して回転支持され
た主軸の工具装着孔と工具ホルダのテーパシャンクとを
当接させ、かつ前記主軸の端面と前記工具ホルダのフラ
ンジ面とを当接させて前記工具ホルダを前記主軸に装着
する工作機械の主軸装置において、前記ハウジングに形
成され、エア供給源からエアが供給されるエア供給路
(23)と、前記ハウジングの内周面または前記主軸の
外周面に形成され前記エア供給路(23)に連通する
環状溝(25)と、前記環状溝(25)に連通して、前
記主軸の工具装着孔(5b)と端面との交叉角部に向け
て斜めに開口するよう前記主軸に形成され、前記軸か
ら前記工具ホルダを取り外す際に、前記主軸の端面と前
記工具ホルダのフランジ面との間に前記エア供給源から
供給されたエアを噴出するエア噴出孔(21)と、前記
主軸の内部に形成された主軸貫通孔(13)の内周部と
前記主軸貫通孔(13)に挿入された引張棒(15)の
外周部との隙間に連通し、前記主軸の工具装着孔(5
b)に向けて開口するよう形成され、前記主軸から前記
工具ホルダを取り外す際に、前記主軸の工具装着孔(5
b)と前記工具ホルダのテーパシャンクとの間に前記エ
ア供給源から供給されたエアを噴出するエア噴出流路
と、を具備したことよりなる工作機械の主軸装置。 (2) 前記エア供給路(23)に連通するよう前記ハ
ウジングに形成され、前記工具ホルダのフランジ周面に
向けて前記エア供給源から供給されたエアを噴出するエ
ア噴出流路(27a)を具備した上記(1)項記載の工
作機械の主軸装置。
【0007】
【作用】本考案によれば、主軸端面と工具シャンクのフ
ランジ接触面との間に向けたエア噴出孔よりのエアによ
る主軸端面と工具シャンクのフランジ接触面との間への
異物の侵入防止を図り、また、工具フランジ周面へもエ
アを吹き付けることにより、この部分に付着していた切
屑、加工液等を除去し、これらがATC作動時に主軸端
面及び工具フランジ接触面にたれ落ちるようなことがな
いようにし、結局、工具の装着精度を向上させ、ひいて
は加工精度を向上させる。
【0008】
【実施例】図1は、主軸ハウジング1に軸受3で回転可
能に軸支された主軸5先端付近の断面を示しており、主
軸5には工具7のテーパシャンク7aが嵌合するテーパ
(工具装着孔)5bが形成されている。
【0009】本実施例における工具7は、そのテーパシ
ャンク7aの内部は空洞化されており、シャンク先端部
7bの内面には、拡大傾斜した周斜面7cが形成され、
また、シャンク内面の中央部には、工具7中心軸線に沿
って形成されているクーラント流通経路7dを囲んで後
方に延長突出している中空管7eが前記周斜面7c付
近まで設けられている。
【0010】また、工具7のテーパシャンク末端部に続
いて形成されているフランジ接触面7fは主軸先端部の
端面5a(以下主軸端面5aと云う)と接触するよう構
成され、フランジ接触面7fに続いて工具フランジ周面
7gとなっている。
【0011】前記したように、主軸5には工具7のテー
パシャンク7aが装着されるテーパ穴5bが穿設され、
テーパ穴5bの底には、チャック爪9が収容される環状
穴部11が形成され、チャック爪9の先端が工具7のテー
パシャンク内周斜面7cと係合し、主軸貫通孔13に前後
進退自在に貫通された引張棒15により工具7をチャック
爪9を介して主軸テーパ穴5bに引き込み固定するよう
構成されている。この際、工具フランジ接触面7fは主
軸端面5aと接触状態となる。
【0012】引張棒15の軸心には工具7のクーラント
流通路7dと連通するクーラント流通路17が形成さ
れており、その先端は、前記チャック爪9の環状傾斜内
周面9aと係止してこれを引き込む方向に引っ張るよう
構成され、さらにその先端には、工具中空管7e外周と
嵌合し、クーラント流通経路を形成するとともに、チャ
ック爪先端部9bを工具テーパシャンク内周斜面7cと
係合させ、チャック爪9とともに工具7を主軸5に引き
込み固定するよう構成されたカム部15aが取付けられ
ている。
【0013】なお、引張棒15は主軸貫通孔(クランプ
手段収納穴)13内に設けられた皿バネ19により常に
後方に引っ張られるよう付勢されており、工具交換に際
し、適宜油圧装置により引張棒15を押し込んで、工具
を押すと共に、チャック爪先端部9bに対するカム部1
5aの拡張支持をはずし、チャック爪先端9bと工具テ
ーパシャンク内周斜面7cとの係合を外すようにする。
【0014】ところで、工具の切削作用を行う部分に
は、加工中加工液などが供給されていて、切屑が付着し
た状態にならないようにされている。しかし、工具交換
に際しては、引張棒15のクーラント流通路17よりのクー
ラント供給を停止すると共に、主軸貫通孔13、主軸貫通
小孔部分13aを通じてエアを吹き込み、工具と主軸のテ
ーパシャンク部分に加工液や切屑が侵入しないようにし
ているが、工具のフランジ接触面7fや工具フランジ周
面7gにはエアによる清浄作用がおよび難く、これらの
部分に加工液や切屑が付着した状態で工具交換が行われ
た際、切屑や加工液が他の部品の嵌合部分などに落下し
たり、付着した状態のまま再交換が行われて噛込みが生
じ、悪影響を与える恐れがある。
【0015】そこで、本考案においては、主軸端面5a
とテーパ穴5b面との交叉角部に斜め方向に向かうエア
吹出通路(エア噴出孔または流路)21を前記角部の方
向に複数個配置し、工具7の主軸5よりの取外しに際
し、前記通路21からエアを噴出させて主軸端面5aと
工具フランジ接触面7fとの間に付着する加工液や切屑
を吹き飛ばし、除去している。
【0016】このエア吹出通路21には、主軸ハウジン
グ1に設けたエア通路23、環状溝25を介してエア供
給源より、エアが供給される。このとき、主軸貫通孔
(クランプ手段収納穴)13、貫通小孔部分13aおよ
び環状穴部11などの連通部(エア噴出流路)を通し
て、エア供給源から主軸5のテーパ穴5bと工具7のテ
ーパシャンク7aとの間にエアを吹き込み、主軸端面5
a、テーパ穴5bの交叉角部付近から排除される加工
液、切屑などが主軸5のテーパ穴5b(工具装着部分)
に沿って逆流することを防止する。
【0017】また、同様に、工具フランジ周面7gにも
加工液や切屑が付着した状態となっている恐れがあり、
加工液や切屑が付着した状態で工具交換が行われた際、
切屑や加工液が他の部品の嵌合部分などに落下し、悪影
響を与える事態が生じる。
【0018】この工具フランジ周面7gに付着した加工
液や切屑を除去するために、主軸ハウジング1の先端部
内面に、主軸端面5aを覆うと共に主軸端面5aとの間
に空隙27を形成するエア通路覆板29が設けられている。
それゆえ、エア供給源よりエア通路31を介して空隙27先
端エア吹出口27aより排出されるエアにより、工具フラ
ンジ周面7gに付着した加工液や切屑が除去されること
になる。なお、この場合は、加工中にもエアを噴出させ
るようにしてもよい。
【0019】なお、図2は、図1におけるI-I線によ
る主軸5とチャック爪9と引張棒15部分の断面図、また
図3は、図1におけるII−II線による断面図、である。
【0020】図4は、図1に示す工具7のテーパシャン
ク部分の異なる形状のものを用いた場合の実施例を示す
図1と同様の断面図で、同じ部品については同一の符号
を用いて説明する。
【0021】図4に示す工具7のテーパシャンクには、
プルスタッド35が螺合固定されており、その中心部には
クーラント供給管37のクーラント供給孔17に続く流通通
路が形成されている。
【0022】クーラント供給管37の外周には引張棒15が
嵌合されており、引張棒15の先端部は、前記プルスタッ
ド35を覆う円筒部39とされており、前記円筒部39には放
射状に穿設された穴41が設けられている。そして、前記
穴41には球43が入れられており、前記円筒部39外周を覆
ってその外側にはフランジ45を介して皿バネ19により主
軸穴側壁に押し付けられているボールチャック47が設け
てあり、前記ボールチャック47は引張棒15先端と主軸5
内面とに沿って摺動し、通常状態では、皿バネ19により
引っ張られている引張棒15の動きにより、穴41にある球
43が工具先端のプルスタッド35とボールチャック47内周
面とに係合し、工具7をテーパ穴5bに引き込むように
している。
【0023】工具7を主軸5より取り外す場合は、油圧
装置などで引張棒15を皿バネ19に抗して押すと、引張棒
15先端の円筒部39が前進し、球43がボールチャック47の
内周面で拘束されない状態となり、プルスタッド35と球
43との係合が解除された状態となるとともに、引張棒15
先端で工具7が押し出されるような状態となるので、工
具7の主軸5より抜き取りができることになる。
【0024】図4に示す実施例においては、工具シャン
クのテーパ部に対するエア供給は、図1に示す実施例の
場合と同様、主軸端面5aとテーパ穴5b内周面との交
叉部に向かうエア吹出通路21を複数個配置してあるが、
工具7の主軸5よりの取外しに際し、テーパシャンク部
を清掃するエアは、主軸ハウジング1に設けたエア通路
23を介して、主軸ハウジング1の工具テーパシャンク受
入テーパ部分に向かうエア通路49をエア吹出通路21に対
して設けたと同様に環状溝25を介して設け、エア通路49
よりエアを噴出させてテーパシャンク部分の清掃を行う
と共に、エア吹出通路21を介してエアを噴出させ、主軸
端面5aと工具フランジ接触面7fとの間に加工液や切
屑が付着することが無いようにしている。
【0025】また、図1に示す実施例と同様、工具フラ
ンジ周面7g表面に付着した加工液や切屑を除去するた
めに、主軸ハウジング1の先端部内面に、主軸先端端面
を覆うと共に主軸先端部5a外周面との間に空隙27を形
成するエア通路覆板29が設けられている。それゆえ、エ
ア供給源よりエア通路31を介して空隙27先端のエア吹出
口27aより排出されるエアにより、工具フランジ周面7
gに付着した加工液や切屑が除去されることになる。
【0026】なお、図5は図4のI-I線による断面
図、また図6は図4におけるII−II線による断面図、で
ある。
【0027】
【考案の効果】本考案によれば、主軸端面とテーパ穴部
との交叉角部に向け斜めにエア通路を設け、主軸の工具
装着部分に対してもエア噴出流路を設けたので、工具交
換時、主軸端面および工具ホルダのフランジ接触面を確
実にクリーニングでき、また、交叉角部付近から排除さ
れた加工液、切屑の一部が工具装着面に沿って逆流、侵
入することを阻止して、工具交換作動時の切屑等の噛み
込みを防止できるので、工具装着精度が向上し、更に加
工精度が向上する。
【0028】また、主軸のテーパ穴部端面角部に斜めに
エア通路を設けたことにより、主軸端面にエア通路を設
けた場合よりも、工具フランジ接触面と主軸端面との接
触面積の減少を少なくできるので、接触抵抗応力の減少
を図ることができ、主軸の高速回転に伴うテーパ穴拡大
による工具の変位を減少できる。
【0029】さらに、工具フランジ周面に対する清掃エ
ア通路を設けたので、加工中、停止中、常にフランジ部
分のクリーニングを行わせることができ、工具交換時に
おいて切屑や加工液が他の嵌合部分に落下して、嵌合に
不正確さが生ずるのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案による実施例を示す断面図である。
【図2】図1におけるI-I線による主軸とチャック爪
と引張棒部分の断面図である。である。
【図3】図1におけるII−II線による断面図である。
【図4】本考案による他の実施例を示す断面図である。
【図5】図4におけるI-I線による断面図である。
【図6】図4におけるII−II線による断面図である。
【符号の説明】
1 主軸ハウジング 3 軸受 5 主軸 5a 主軸端面 7 工具 7a テーパシャンク 7f フランジ接触面 7g 工具フランジ周面 9 チャック爪 11 環状穴部 13 主軸貫通孔 15 引張棒 17 クーラント流通路 19 皿バネ 21 エア吹出通路 23 エア通路 25 環状溝 27 空隙 27a エア吹出口 29 覆板 31 エア通路 35 プルスタッド 37 クーラント供給管 39 円筒部 41 穴 43 球 45 フランジ 47 ボールチャック 49 エア通路
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−104533(JP,A) 特開 昭64−20951(JP,A) 実開 平4−51349(JP,U) 実開 昭61−137440(JP,U) 実開 昭59−82640(JP,U) 実公 昭51−54148(JP,Y2) 実公 昭51−1102(JP,Y2)

Claims (2)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ハウジングに対して回転支持された主軸
    の工具装着孔と工具ホルダのテーパシャンクとを当接さ
    せ、かつ前記主軸の端面と前記工具ホルダのフランジ面
    とを当接させて前記工具ホルダを前記主軸に装着する工
    作機械の主軸装置において、 前記ハウジングに形成され、エア供給源からエアが供給
    されるエア供給路(23)と、 前記ハウジングの内周面または前記主軸の外周面に形成
    され前記エア供給路(23)に連通する環状溝(2
    5)と、 前記環状溝(25)に連通して、前記主軸の工具装着孔
    (5b)と端面との交叉角部に向けて斜めに開口するよ
    う前記主軸に形成され、前記軸から前記工具ホルダを
    取り外す際に、前記主軸の端面と前記工具ホルダのフラ
    ンジ面との間に前記エア供給源から供給されたエアを噴
    出するエア噴出孔(21)と、 前記主軸の内部に形成された主軸貫通孔(13)の内周
    部と前記主軸貫通孔(13)に挿入された引張棒(1
    5)の外周部との隙間に連通し、前記主軸の工具装着孔
    (5b)に向け開口するよう形成され、前記主軸から前
    記工具ホルダを取り外す際に、前記主軸の工具装着孔
    (5b)と前記工具ホルダのテーパシャンクとの間に前
    記エア供給源から供給されたエアを噴出するエア噴出流
    路と、 を具備したことを特徴とする工作機械の主軸装置。
  2. 【請求項2】 前記エア供給路(23)に連通するよう
    前記ハウジングに形成され、前記工具ホルダのフランジ
    周面に向けて前記エア供給源から供給されたエアを噴出
    するエア噴出流路(27a)を具備した請求項1記載の
    工作機械の主軸装置。
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JP4739549B2 (ja) * 2001-02-27 2011-08-03 株式会社カシフジ 歯車加工機
JP2005081489A (ja) * 2003-09-08 2005-03-31 Nippei Toyama Corp 工作機械における主軸装置の工具ホルダ嵌合部の清掃方法及びその装置

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