JP3671392B2 - 工作機械の主軸装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主軸の内部で切削液ミストの生成される工作機械の主軸装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転駆動される主軸の中心孔内にミスト発生部を設け、このミスト発生部の一部である非回転状態のミスト出口部材から噴出された切削液ミストがこのミスト出口部材よりも前方にある工具ホルダの中心孔を経て刃具の先端開口から流出されるようになされた主軸装置を備えた工作機械は存在している（例えば、特許第２６８７１１０号公報、特開平１１−２３５６４１号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記工作機械では、ミスト出口部材前端から刃具後端に至るまでのミスト通路の径が比較的大きく変化すると共に、このミスト通路が主軸と共に回転されるため、切削油ミストが前記ミスト通路内での圧力変化、速度変化及び遠心力作用により液状化され刃具の先端開口から定常的に流出しなくなることがあり、これに起因して加工の品質低下や刃具の異常摩耗などが生じることがる。
斯かる問題点は刃具をスタブホルダの使用で取付る工作機械の主軸装置で、とりわけ問題点が大きい。本発明ではこれに対処し得るものとした工作機械の主軸装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、請求項１に記載したように、刃具をスタブホルダで固定状態にする工具ホルダは、中心部にネジ部ｇの形成された中心孔内へ刃具の後端面の当接される刃具係止部材と、上記ネジ部ｇと螺合する刃具係止部材の前後位置を変更調整する雄ネジ部材とからなる刃具前後位置係止手段を備えると共に、回転駆動される主軸の内孔内には切削液通路をなす内管と圧縮空気路をなす外管の二重管を非回転状態に内挿し且つその前部にミスト発生部を設け、このミスト発生部の一部であるミスト出口部材から噴出された切削液ミストがこのミスト出口部材よりも前方にある工具ホルダの内孔を経てこのスタブホルダに固定の刃具の先端部から流出されるようになされた工作機械の主軸装置であって、前記ミスト出口部材を内包させた状態に外管の先端部を延長して工具ホルダの内孔内に位置した刃具後端部近傍まで到達させるためのミスト出口部に形成して非回転状態に配置するほか、前記ミスト発生部は筒状の切削液噴出ノズル部材を備えており、このノズル部材の後端を内管の前端部へ内装させ、一方切削液噴出ノズル部材は前後向き中心孔を有する円筒部材になすと共に、前部を先細り状の円錐雄面部となし、他方後端部の中心孔部分の径を幾分大きくなしてこの部分にコイルバネの一端を前方への移動規制状態に内挿させたものとなし、又内管の前端部の内孔で切削液噴出ノズル部材の後側となる箇所にはシート用円筒部材と、この円筒部材の前端部分に前記コイルバネで押圧される球弁体と、この球弁体の周囲を囲うように前記円筒部材に外嵌させるための切削液噴出ノズル部材とを一体化させた弁体案内筒部材とからなる切削液流出規制用弁手段を設けた構成とする。
【０００５】
上記ミスト発生部で発生した切削液ミストはミスト出口部材及びミスト出口延長部のミスト出口通路内を経て刃具後端部に達し、この後、刃具に形成されたミスト通路を経て刃具の先端部から流出する。この際、ミスト出口延長部のミスト出口通路は非回転状態であるため、このミスト出口通路内を通過している切削液ミストは主軸の回転による遠心力に起因した気液分離作用を受けないのであり、従ってミスト発生部の発生した切削液ミストはミスト出口部材から適当な霧状のまま刃具の後端部に達し、刃具内のミスト通路内を円滑に流れて刃具先端部から連続して安定的に流出するものとなる。
【０００６】
そしてミスト出口部材にミスト出口延長部を形成したことが、ミスト出口部材から刃具の後端部近傍までのミスト出口通路を簡易により非回転状態に保持させる上で寄与し、またミスト出口部材から刃具の後端部近傍までのミスト出口通路の断面積をその長さ方向位置の変化に対して急激に変化させないようになす上で寄与する。ここにおいて、ミスト出口通路の断面積がミスト出口通路の長さ方向へ向けて急激に変化しないことはミスト出口通路内の切削液ミストの圧力変化による液状化を発生させない上で寄与するものである。
【０００７】
上記発明は次のように変形できるのであって、即ち、請求項２に記載したように、前記ミスト出口部材と同体状部位に該ミスト出口部材を内包させた状態に外管の先端部を延長して工具ホルダの内孔内に位置した刃具後端部近傍まで非回転状態で到達させるものとしたミスト出口延長部を形成した構成となす。この発明においても、請求項１記載の発明の作用とほぼ同様の作用が得られるものとなるのであり、またミスト出口部材は短いものとなるほか、ミスト出口延長部の位置安定性が向上するものとなる。
【０００８】
上記した各発明は次のように具体化するのがよい。
即ち、請求項３に記載したように、工具ホルダ内で刃具後端に当接して刃具の後方変位を阻止するものとした刃具前後位置係止手段に前後向き透孔を形成し、この前後向き透孔内にミスト出口延長部の前端部を挿入する。
このようにすれば、工具ホルダ内に従来より設けられている刃具前後位置係止手段がミスト出口延長部のミスト出口通路と、刃具後端部のミスト通路とを支障なく連通させるものとなる。
【０００９】
この際、請求項４に記載したように、工具ホルダの主軸内嵌入部を直円筒状となし、この嵌入部の内方に刃具前後位置係止手段を設けると共に、この刃具前後位置係止手段の前後向き透孔内へのミスト出口延長部の挿入長さを主軸内嵌入部の長さよりも短くなすのがよい。このようにすれば、工具ホルダを主軸に対し脱着する際に、工具ホルダの主軸内嵌入部が主軸の内孔に密状に案内された状態の下で、ミスト出口延長部が刃具前後位置係止手段の前後向き孔に対し出入りするようになり、ミスト出口延長部と刃具前後位置係止手段とはこれら相互の接触を何らの注意を要することなく回避されるものとなる。
【００１０】
また請求項５に記載したように、ミスト出口部材及びミスト出口延長部の双方のミスト出口通路を直線状になすと共にその前後方向任意位置の径を略一定大きさとなす。このようにすれば、ミスト出口通路の断面積がミスト出口通路の前後長さ方向位置の変化に関連して大きく変化するものとならず、しかもミスト出口部材及びミスト出口延長部の双方のミスト出口通路が直線状であるため、ミスト出口通路内を流れる切削液ミストの圧力変動が生じ難くなって、上述したようにその液状化が抑制されるのである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施例である工作機械の主軸装置を示す側面視断面図、図２は前記主軸装置の要部を示す側面視断面図、図３は前記主軸装置の変形例を示す側面視断面図、図４は前記変形例の要部を示す側面視断面図である。
【００１２】
これらの図に於いて、１は主軸装置の本体フレームであり、この本体フレーム１には主軸２が玉軸受３ａ、３ｂを介して一定位置での回転自在に内挿してある。
このさい、４は本体フレーム１の前端面にボルト固定されたリング部材、５は主軸２の後端部に外挿されキー固定された入力歯車、６は主軸２の後端部に螺着され主軸２からの入力歯車５の抜け出しを規制するためのナット体、７ａ及び７ｂは玉軸受３ａ、３ｂの前後位置を規制するための筒形スペーサである。
【００１３】
主軸２は先端中心部に直円筒雌面を有する嵌合孔２ａを有すると共にこの嵌合孔２ａに連続して径違いの３つの直状の中心孔２ｂ、２ｃ、２ｄを形成されたものとなされている。８はホルダ本体８ａを主体とした工具ホルダであり、ホルダ本体８ａの一部をなす主軸内嵌入部８ｂが主軸２の嵌入孔２ａに内嵌されている。
そして、９は本体フレーム１に回転自在に支持され入力歯車５に噛み合った伝動歯車で、図示しないモータから回転を伝達されるものである。
【００１４】
１０は主軸２後方に設けられた付加フレームであり、この付加フレーム１０の主軸２真後ろ部分には透孔１０ａが設けてあり、この透孔１０ａには供給路部材１１の円筒状嵌合部１１ａが内嵌されると共に供給路部材１１の後部が付加フレーム１０にボルト固定されている。そして、供給路部材１１の後端部には圧縮空気供給ライン１２ａを接続するための接続金具１２と、切削液供給ライン１３ａを接続するための接続金具１３が螺着されている。
【００１５】
上記主軸２の中心孔２ｄには主軸２と接触しない状態となされた直状供給管１４が直状中心孔２ｄと同心状に非回転状態で内挿してある。この直状供給管１４は内管１４ａと外管１４ｂからなる二重管となされてあって、内管１４ａの内孔を液通路ａとなし、外管１４ｂと内管１４ａの間を圧縮空気通路ｂとなしてある。
【００１６】
外管１４ｂの前部は小径部ｃ１となされ、この小径部ｃ１と中心孔２ｃとの間に小径部ｃ１を回転自在に支持するための玉軸受１５を、そして小径部ｃ１と中心孔２ｂとの間で玉軸受１５の前側にリング状シール部材ｓを設けている。また内管１４ａの後端部は接続金具１３の中心孔内に液密状に内挿され、また内管１４ａの前端部は直状供給管１４の先端部に非回転状態に固設されたミスト発生部１６の後部に液密状に結合されている。この際、玉軸受１５とリング状シール部材ｓとの間にはこれらが玉軸受１５の内輪と直接接触しないようになすための隔離用リング板ｒを設けている。
【００１７】
上記ミスト発生部１６は、液通路ａを通じて供給された切削液を、圧縮空気通路ｂを通じて供給された圧縮空気により霧状となすもので、図２を参照して詳細に説明すると次のとおりである。
即ち、筒状の切削液噴出ノズル部材１７を備えており、このノズル部材１７の後端部を内管１４ａの前端部に内嵌している。切削液噴出ノズル部材１７は前後向き中心孔１７ａを有する円筒部材となされ、前部を先細り状の円錐雄面部１７ｂとなされ、後端部の中心孔１７ａ部分の径を幾分大きくなされてこの部分にコイルバネ１８の一端を前方への移動の規制された状態に内挿されるものとなしている。
【００１８】
内管１４ａの前端部の内孔で切削液噴出ノズル部材１７の後側となる箇所にはシート用円筒部材１９と、この円筒部材１９の前端のシート部分に前記コイルバネ１８で押圧される球弁体２０と、この球弁体２０の周囲を囲うように前記円筒部１９材に外嵌させるための切削液噴出ノズル部材１７と一体化させた弁体案内筒部材２１とからなる切削液流出規制用弁手段２２が形成してある。また切削液噴出ノズル部材１７の前小径部にミスト出口部材２３を外嵌させ、このミスト出口部材２３を外管１４ｂの先端小径部にＯリングによる気密状に内嵌している。
【００１９】
このミスト出口部材２３は次のようになされるのであって、即ち、前細りのテーパ雄面部２３ａを有し、このテーパ雄面部２３ａが外管１４ｂの小径部ｃ１の内孔に形成されたテーパ雌面部ｃ２に当接して前方への移動を規制されるようになされ、且つ後側径大内孔部ｄに切削液噴出ノズル部材１７の前部分を気密状に内嵌させると共に、前側径小内孔部ｅ１をミスト出口通路となされ、このミスト出口通路ｅ１の内方中心箇所に前記円錐雄面部１７ｂの先端部を位置されると共に、外周面には前後向きで細巾の圧縮空気溝形通路ｆを形成され、この通路ｆが円錐雄面部１７ｂの外周面と後側径大内孔部ｄとで形成された空間に連通され、前記圧縮空気通路ｂ内の圧縮空気が圧縮空気溝形通路ｆ、円錐雄面部１７ｂを取り巻く後側径大内孔部ｄ内空間、そして円錐雄面部１７ｂの先端部とミスト出口通路ｅ１との間の環状隙間を経てミスト出口通路ｆ前部に連通するものとなされている。
【００２０】
上記ミスト出口部材２３には比較的小径の直状筒部材となされたミスト出口延長部２４が設けてあり、この延長部２４は外管１４ｂの先端部のテーパ雌面部ｃ２よりも前側の部分を云うもので、テーパ雌面部ｃ２の前側中心孔を通じて前方へ片持ち状に張り出させてある。そしてミスト出口延長部２４の中心部に形成されたミスト出口通路ｅ２とミスト出口部材２３のミスト出口通路ｅ１とは直線状となされており、これらミスト出口通路ｅ１、ｅ２の径は前後方向任意位置の径を略一定大きさとなされている。
【００２１】
前記工具ホルダ８はホルダ本体８ａの前部に位置された刃具２５の周面部を締結して固定状態とするためのスタブホルダ２６で主軸内嵌入部が直円筒状をなすと共に、中心部にネジ部ｇの形成された中心孔ｈを有し、この中心孔ｈ内に刃具前後位置係止手段２７を形成されている。
この刃具前後位置係止手段２７は中心孔ｈに内挿され刃具２５の後端面を当接される刃具係止部材２８と、前記中心孔ｈ内のネジ部ｇに螺入され刃具係止部材２８の前後位置を変更調整することのできる雄ネジ部材２９とを有しており、前記刃具係止部材２８及び前記雄ネジ部材２９の中心箇所には前後向き透孔ｉ１、ｉ２を形成されている。そして、この透孔ｉ１、ｉ２の内方にミスト出口延長部２４の先端部が挿入されており、この挿入長さは主軸内嵌入部８ｂの前後長さよりも短くなしてある。
この際、刃具係止部材２８の前後向き透孔ｉ１、ｉ２はミスト出口延長部２４のミスト出口通路ｅ２に出来るだけ近似した小径となしてあり、しかも先細りの円錐雌面部ｊを介して刃具２５後端に連続されると共に切削液ミストの流動距離を成る可く短くなしている。
【００２２】
コレットチャック２６は刃具２５の周面部を包囲したコレット３０と、このコレット３０を前後方向へ変位させるための操作ナット部３１からなっている。
さらに刃具２５は中心部にミスト通路ｋを直状に形成されており、このミスト通路ｋは前端部を二股状に分岐されて刃具２５の先端面の特定直径の中心を挟む各側に形成された出口開口ｍ、ｍに連通され、また後端を刃具２５の後端面の中心に形成された入口開口ｎに連通されている。なお図示例では刃具２５をツイストドリルとなしているが、これに限定するものではない。
【００２３】
次に上記のように構成した主軸装置の使用例及びその作動を説明する。
刃具２５の着脱はスタブホルダ２６の操作ナット部３１を弛緩側へ回転操作してコレット３０を前方へ変位させるのであり、これによりコレット３０の中心孔ｐが拡径状態となる。この後、刃具２５の後部をコレット３０の中心孔ｐに挿入して、刃具２５の後端を刃具係止部材２８の前面に当接させ、この当接状態を保持して操作ナット部３１を締結側へ回転操作してコレット３０を後方へ変位させる。これにより、コレット３０がそのテーパ面による楔作用によりその中心孔ｐが縮径状態となり、刃具２５はホルダ本体８ａに締結状に固定される。
【００２４】
ホルダ本体８ａに対する刃具２５の前後位置を変更する際は、主軸２と工具ホルダ８との結合を解除させて、工具ホルダ８を主軸２から取り外し、次に刃具２５の取り外された状態の下で或いは刃具２５の前後変位を可能になした状態の下で雄ネジ部材２９を適宜に回転操作する。これにより、雄ネジ部材２９がネジ送り作用により回転操作方向に関連した特定向きへ変位し、ホルダ本体８ａに対する刃具係止部材２８の位置が調製変更される。この後、工具ホルダ８における刃具２５をこれの後端面が刃具係止部材２８の前端面に当接した状態の下でホルダ本体８ａに固定させるのであり、この状態となされた工具ホルダ８を主軸２に取り付ける。
【００２５】
工具ホルダ８を主軸２に対し脱着するときは、ホルダ本体８ａの主軸内嵌入部８ｂを主軸２の嵌入孔２ａから抜き出したり主軸２の嵌入孔８ａに挿入するようになされる。このとき主軸内嵌入部８ｂが主軸２の嵌入孔２ａにより主軸２中心の正確な前後方向へ案内されるため、ミスト出口延長部２４が刃具前後位置係止手段２７の前後向き透孔ｉ１、ｉ２に接触する現象は回避されるものとなる。
【００２６】
次にワークを加工するときの状況について説明すると、主軸２は図示しないモータの回転を伝動歯車９や入力歯車５を介して伝達され、玉軸受３ａ、３ｂに支持された状態で本体フレーム１の特定位置で回転する。そして、主軸２の回転がホルダ本体８ａ、コレットチャック２６を介して刃具２５に伝達されるのであり、この際、刃具前後位置係止手段２７もホルダ本体８ａと同体状に回転される。
【００２７】
一方、直状供給管１４は前端部を玉軸受１５で支持され後端部を付加フレーム１０と同体状に支持されているため、主軸２の回転中にも非回転状態に保持されるのであり、従って直状供給管１４と同体状に設けられたミスト発生部１６も非回転状態に保持される。この際、リング状シール部材ｓは回転状態の主軸２の中心孔２ｂと非回転状態の外管１４ｂの先端部との間を気密状に閉塞する。
【００２８】
そして、圧縮空気供給ライン１２ａ及び切削液供給ライン１３ａから圧縮空気及び切削油が供給路部材１１に供給されるのであり、これにより、圧縮空気は外管１４ｂと内管１４ａの間である圧縮空気通路ｂ、圧縮空気溝形通路ｆ及び、円錐雄面部１７ｂの周囲空間を経てミスト出口部材２３のミスト出口通路ｅ１内に噴出され、また切削液は内管１４ａ内である液通路ａ、シート用円筒部材１９の中心孔、球弁体２０の周囲空間、切削液噴出ノズル部材１７の中心孔１７ａを経てミスト出口部材２３のミスト出口通路ｅ１内の中心部に噴出される。
【００２９】
そしてミスト出口通路ｅ１に噴出された切削液はミスト出口通路ｅ１に噴出されている圧縮空気をそれらの流動エネルギにより混合されて、微細な切削液粒子が空気中に均一状に分散された状態の切削液ミストとなされるのであり、この後、ミスト出口延長部２４のミスト出口通路ｅ２、刃具係止部材２８の前後向き透孔ｉ１、刃具２５のミスト通路ｋを経て刃具２５先端の出口開口ｍ、ｍから流出される。このように流出した切削液ミストは刃具２５とワークとの摩擦箇所を潤滑すると共に冷却するように作用する。
【００３０】
上記した主軸２や工具ホルダ８内での切削液ミストの流動中、ミスト出口延長部２４から流出した切削液ミストは刃具前後位置係止手段２７の前後向き透孔ｉ１、ｉ２とミスト出口延長部２４外周面との間に形成された環状隙間を通じて大気側に漏れ出ようとするが、主軸２の嵌入孔２ａの奥部から前方への流出は工具ホルダ８と主軸２との気密状の結合により阻止され、また嵌入孔２ａの奥部から後方への流出はリング状シール部材ｓにより阻止される。
【００３１】
上記のように刃具２５先端面の出口開口ｍ、ｍから流出される切削液ミストは圧力変化、速度変化、遠心力等に起因して液状化される傾向があるが、ミスト出口部材２３のミスト出口通路ｅ１や、ミスト出口延長部２４のミスト出口通路ｅ２が直線状であり前後方向へ向けての径変化が殆どない状態となされ、しかもミスト出口延長部２４のミスト出口通路ｅ２が刃具２５の後端部近傍にまで到達され、且つ、ミスト出口部材２３やミスト出口延長部２４が非回転状態に保持されているため、切削液ミストは大きな圧力変化や速度変化を抑制されると共に主軸２の回転による遠心力を受けるものとならないのであり、従ってミスト発生部１６から刃具２５の後端部近傍までにおける切削液ミストの液状化が効果的に抑制されるのである。
【００３２】
またミスト出口延長部２４から流出した切削液ミストは刃具係止部材２８の前後向き透孔ｉ１を経て刃具２５のミスト通路ｋ内に流入するのであり、この際、前後向き透孔ｉ１がミスト出口延長部２４のミスト出口通路ｅ２に出来るだけ近似した小径であり、しかも先細りの円錐雌面部ｊを介して刃具２５後端面の入口開口ｎに連通されると共に切削液ミストの流動距離を短くなされているため、切削液ミストは急激な圧力変化や速度変化を防止されると共に大きな遠心力を受けるものとならず、しかも遠心力を受ける期間が短時間となり、従って刃具係止部材２８内での液状化も効果的に抑制される。
【００３３】
また刃具２５のミスト通路ｋの大部分が刃具２５の中心に位置されているため、このミスト通路ｋ内を流れる切削液ミストはミスト通路ｋが刃具２５中心から離れた箇所に形成されている場合に較べて比較的小さな遠心力を受けるものとなり、従って切削液ミストは刃具２５内でも液状化を有効に抑制されるのである。さらにはミスト通路ｋがその前端部で二股に分岐されて刃具２５の先端面の特定直径の中心を挟む各側に出口開口ｍ、ｍを形成されているため、これら出口開口ｍ、ｍから流出した切削液ミストは刃具２５の先端面全体に均等化されて供給され効果的な潤滑を行うものとなる。
【００３４】
上記実施例は図３及び図４に示すように変形できるのであり、即ち、この変形例ではミスト出口部材２３にミスト出口延長部２４を形成することに代えて、ミスト出口部材２３と同体状で非回転状態に保持された外管１４ｂの先端部を延長させてミスト出口延長部２４を形成している。これ以外の構成は先のものと実質的に変わりないものとなされている。なお、図３及び図４中、先の実施例と実質的同一部位には同一符号が付してある。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように構成した本発明によれば、回転駆動される主軸の内孔内に通路をなす内管と圧縮空気路をなす外管の二重管を非回転状態に内挿し、且つその前部にミスト発生部と切削液流出規制用弁手段を備えたものとなし、またミスト出口部材から刃具後端部近傍まで非回転状態のまま延長したミスト出口通路が形成されているため、ミスト出口部材から刃具後端部近傍まで流動している切削液ミストに主軸の回転による遠心力が作用して切削液ミストが液状化するのを効果的に阻止でき、これによりミスト発生部の発生した切削液ミストをミスト出口部材から適当な霧状のまま刃具後端部に到達させ、刃具内のミスト通路内を円滑に通過させ刃具先端開口から連続して安定的に流出させることができる。
【００３６】
またミスト出口部材にミスト出口延長部を形成したことにより、ミスト出口部材から刃具後端部近傍までのミスト出口通路を簡易構造により非回転状態に保持することができるのであり、またミスト出口部材から刃具後端部近傍までのミスト出口通路の断面積がその長さ方向位置の変化に対して急激に変化しない構造を簡易に実現でき、これによりミスト出口通路の断面積の急激な変化によるミスト出口通路内の切削液ミストの圧力変化に起因した液状化が抑制されるのである。
【００３７】
請求項２に記載した発明によれば、上記と同様な効果が得られる上、ミスト出口延長部が外管と同体状となるためその位置を安定的となすことができるほか、ミスト出口部材の前後長さを短くなすことができる。
【００３８】
請求項３に記載した発明によれば、工具ホルダ内に従来より設けられている刃具前後位置係止手段により、ミスト出口延長部のミスト出口通路と、刃具後端部のミスト通路とをこれらの間での切削液ミストの液状化の抑制される状態に連通させることができる。
【００３９】
請求項４に記載した発明によれば、工具ホルダを主軸に対し脱着する際に、工具ホルダの主軸嵌入部が主軸の中心孔に密状に案内された状態の下で、ミスト出口延長部を刃具前後位置係止手段の前後向き孔に対し出入りさせることができ、従ってミスト出口延長部と刃具前後位置係止手段との接触を何らの注意を要することなく回避することができるのである。
【００４０】
請求項５に記載した発明によれば、ミスト出口通路内を流れる切削液ミストの圧力変動を生じ難くなしてその液状化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例である工作機械の主軸装置を示す側面視断面図である。
【図２】 前記主軸装置の要部を示す側面視断面図である。
【図３】 前記主軸装置の変形例を示す側面視断面図である。
【図４】 前記変形例の要部を示す側面視断面図である。
【符号の説明】
１ 主軸
２ｂ 中心孔（内孔）
２ｃ 中心孔（内孔）
８ 工具ホルダ
８ｂ 主軸内嵌入部
１６ ミスト発生部
２３ ミスト出口部材
２４ ミスト出口延長部
２５ 刃具
２７ 刃具前後位置係止手段
ｈ 中心孔（内孔）
ｉ１ 前後向き透孔
ｉ２ 前後向き透孔
ｅ１ ミスト出口通路
ｅ２ ミスト出口通路
【発明の属する技術分野】
本発明は、主軸の内部で切削液ミストの生成される工作機械の主軸装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転駆動される主軸の中心孔内にミスト発生部を設け、このミスト発生部の一部である非回転状態のミスト出口部材から噴出された切削液ミストがこのミスト出口部材よりも前方にある工具ホルダの中心孔を経て刃具の先端開口から流出されるようになされた主軸装置を備えた工作機械は存在している（例えば、特許第２６８７１１０号公報、特開平１１−２３５６４１号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記工作機械では、ミスト出口部材前端から刃具後端に至るまでのミスト通路の径が比較的大きく変化すると共に、このミスト通路が主軸と共に回転されるため、切削油ミストが前記ミスト通路内での圧力変化、速度変化及び遠心力作用により液状化され刃具の先端開口から定常的に流出しなくなることがあり、これに起因して加工の品質低下や刃具の異常摩耗などが生じることがる。
斯かる問題点は刃具をスタブホルダの使用で取付る工作機械の主軸装置で、とりわけ問題点が大きい。本発明ではこれに対処し得るものとした工作機械の主軸装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では、請求項１に記載したように、刃具をスタブホルダで固定状態にする工具ホルダは、中心部にネジ部ｇの形成された中心孔内へ刃具の後端面の当接される刃具係止部材と、上記ネジ部ｇと螺合する刃具係止部材の前後位置を変更調整する雄ネジ部材とからなる刃具前後位置係止手段を備えると共に、回転駆動される主軸の内孔内には切削液通路をなす内管と圧縮空気路をなす外管の二重管を非回転状態に内挿し且つその前部にミスト発生部を設け、このミスト発生部の一部であるミスト出口部材から噴出された切削液ミストがこのミスト出口部材よりも前方にある工具ホルダの内孔を経てこのスタブホルダに固定の刃具の先端部から流出されるようになされた工作機械の主軸装置であって、前記ミスト出口部材を内包させた状態に外管の先端部を延長して工具ホルダの内孔内に位置した刃具後端部近傍まで到達させるためのミスト出口部に形成して非回転状態に配置するほか、前記ミスト発生部は筒状の切削液噴出ノズル部材を備えており、このノズル部材の後端を内管の前端部へ内装させ、一方切削液噴出ノズル部材は前後向き中心孔を有する円筒部材になすと共に、前部を先細り状の円錐雄面部となし、他方後端部の中心孔部分の径を幾分大きくなしてこの部分にコイルバネの一端を前方への移動規制状態に内挿させたものとなし、又内管の前端部の内孔で切削液噴出ノズル部材の後側となる箇所にはシート用円筒部材と、この円筒部材の前端部分に前記コイルバネで押圧される球弁体と、この球弁体の周囲を囲うように前記円筒部材に外嵌させるための切削液噴出ノズル部材とを一体化させた弁体案内筒部材とからなる切削液流出規制用弁手段を設けた構成とする。
【０００５】
上記ミスト発生部で発生した切削液ミストはミスト出口部材及びミスト出口延長部のミスト出口通路内を経て刃具後端部に達し、この後、刃具に形成されたミスト通路を経て刃具の先端部から流出する。この際、ミスト出口延長部のミスト出口通路は非回転状態であるため、このミスト出口通路内を通過している切削液ミストは主軸の回転による遠心力に起因した気液分離作用を受けないのであり、従ってミスト発生部の発生した切削液ミストはミスト出口部材から適当な霧状のまま刃具の後端部に達し、刃具内のミスト通路内を円滑に流れて刃具先端部から連続して安定的に流出するものとなる。
【０００６】
そしてミスト出口部材にミスト出口延長部を形成したことが、ミスト出口部材から刃具の後端部近傍までのミスト出口通路を簡易により非回転状態に保持させる上で寄与し、またミスト出口部材から刃具の後端部近傍までのミスト出口通路の断面積をその長さ方向位置の変化に対して急激に変化させないようになす上で寄与する。ここにおいて、ミスト出口通路の断面積がミスト出口通路の長さ方向へ向けて急激に変化しないことはミスト出口通路内の切削液ミストの圧力変化による液状化を発生させない上で寄与するものである。
【０００７】
上記発明は次のように変形できるのであって、即ち、請求項２に記載したように、前記ミスト出口部材と同体状部位に該ミスト出口部材を内包させた状態に外管の先端部を延長して工具ホルダの内孔内に位置した刃具後端部近傍まで非回転状態で到達させるものとしたミスト出口延長部を形成した構成となす。この発明においても、請求項１記載の発明の作用とほぼ同様の作用が得られるものとなるのであり、またミスト出口部材は短いものとなるほか、ミスト出口延長部の位置安定性が向上するものとなる。
【０００８】
上記した各発明は次のように具体化するのがよい。
即ち、請求項３に記載したように、工具ホルダ内で刃具後端に当接して刃具の後方変位を阻止するものとした刃具前後位置係止手段に前後向き透孔を形成し、この前後向き透孔内にミスト出口延長部の前端部を挿入する。
このようにすれば、工具ホルダ内に従来より設けられている刃具前後位置係止手段がミスト出口延長部のミスト出口通路と、刃具後端部のミスト通路とを支障なく連通させるものとなる。
【０００９】
この際、請求項４に記載したように、工具ホルダの主軸内嵌入部を直円筒状となし、この嵌入部の内方に刃具前後位置係止手段を設けると共に、この刃具前後位置係止手段の前後向き透孔内へのミスト出口延長部の挿入長さを主軸内嵌入部の長さよりも短くなすのがよい。このようにすれば、工具ホルダを主軸に対し脱着する際に、工具ホルダの主軸内嵌入部が主軸の内孔に密状に案内された状態の下で、ミスト出口延長部が刃具前後位置係止手段の前後向き孔に対し出入りするようになり、ミスト出口延長部と刃具前後位置係止手段とはこれら相互の接触を何らの注意を要することなく回避されるものとなる。
【００１０】
また請求項５に記載したように、ミスト出口部材及びミスト出口延長部の双方のミスト出口通路を直線状になすと共にその前後方向任意位置の径を略一定大きさとなす。このようにすれば、ミスト出口通路の断面積がミスト出口通路の前後長さ方向位置の変化に関連して大きく変化するものとならず、しかもミスト出口部材及びミスト出口延長部の双方のミスト出口通路が直線状であるため、ミスト出口通路内を流れる切削液ミストの圧力変動が生じ難くなって、上述したようにその液状化が抑制されるのである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施例である工作機械の主軸装置を示す側面視断面図、図２は前記主軸装置の要部を示す側面視断面図、図３は前記主軸装置の変形例を示す側面視断面図、図４は前記変形例の要部を示す側面視断面図である。
【００１２】
これらの図に於いて、１は主軸装置の本体フレームであり、この本体フレーム１には主軸２が玉軸受３ａ、３ｂを介して一定位置での回転自在に内挿してある。
このさい、４は本体フレーム１の前端面にボルト固定されたリング部材、５は主軸２の後端部に外挿されキー固定された入力歯車、６は主軸２の後端部に螺着され主軸２からの入力歯車５の抜け出しを規制するためのナット体、７ａ及び７ｂは玉軸受３ａ、３ｂの前後位置を規制するための筒形スペーサである。
【００１３】
主軸２は先端中心部に直円筒雌面を有する嵌合孔２ａを有すると共にこの嵌合孔２ａに連続して径違いの３つの直状の中心孔２ｂ、２ｃ、２ｄを形成されたものとなされている。８はホルダ本体８ａを主体とした工具ホルダであり、ホルダ本体８ａの一部をなす主軸内嵌入部８ｂが主軸２の嵌入孔２ａに内嵌されている。
そして、９は本体フレーム１に回転自在に支持され入力歯車５に噛み合った伝動歯車で、図示しないモータから回転を伝達されるものである。
【００１４】
１０は主軸２後方に設けられた付加フレームであり、この付加フレーム１０の主軸２真後ろ部分には透孔１０ａが設けてあり、この透孔１０ａには供給路部材１１の円筒状嵌合部１１ａが内嵌されると共に供給路部材１１の後部が付加フレーム１０にボルト固定されている。そして、供給路部材１１の後端部には圧縮空気供給ライン１２ａを接続するための接続金具１２と、切削液供給ライン１３ａを接続するための接続金具１３が螺着されている。
【００１５】
上記主軸２の中心孔２ｄには主軸２と接触しない状態となされた直状供給管１４が直状中心孔２ｄと同心状に非回転状態で内挿してある。この直状供給管１４は内管１４ａと外管１４ｂからなる二重管となされてあって、内管１４ａの内孔を液通路ａとなし、外管１４ｂと内管１４ａの間を圧縮空気通路ｂとなしてある。
【００１６】
外管１４ｂの前部は小径部ｃ１となされ、この小径部ｃ１と中心孔２ｃとの間に小径部ｃ１を回転自在に支持するための玉軸受１５を、そして小径部ｃ１と中心孔２ｂとの間で玉軸受１５の前側にリング状シール部材ｓを設けている。また内管１４ａの後端部は接続金具１３の中心孔内に液密状に内挿され、また内管１４ａの前端部は直状供給管１４の先端部に非回転状態に固設されたミスト発生部１６の後部に液密状に結合されている。この際、玉軸受１５とリング状シール部材ｓとの間にはこれらが玉軸受１５の内輪と直接接触しないようになすための隔離用リング板ｒを設けている。
【００１７】
上記ミスト発生部１６は、液通路ａを通じて供給された切削液を、圧縮空気通路ｂを通じて供給された圧縮空気により霧状となすもので、図２を参照して詳細に説明すると次のとおりである。
即ち、筒状の切削液噴出ノズル部材１７を備えており、このノズル部材１７の後端部を内管１４ａの前端部に内嵌している。切削液噴出ノズル部材１７は前後向き中心孔１７ａを有する円筒部材となされ、前部を先細り状の円錐雄面部１７ｂとなされ、後端部の中心孔１７ａ部分の径を幾分大きくなされてこの部分にコイルバネ１８の一端を前方への移動の規制された状態に内挿されるものとなしている。
【００１８】
内管１４ａの前端部の内孔で切削液噴出ノズル部材１７の後側となる箇所にはシート用円筒部材１９と、この円筒部材１９の前端のシート部分に前記コイルバネ１８で押圧される球弁体２０と、この球弁体２０の周囲を囲うように前記円筒部１９材に外嵌させるための切削液噴出ノズル部材１７と一体化させた弁体案内筒部材２１とからなる切削液流出規制用弁手段２２が形成してある。また切削液噴出ノズル部材１７の前小径部にミスト出口部材２３を外嵌させ、このミスト出口部材２３を外管１４ｂの先端小径部にＯリングによる気密状に内嵌している。
【００１９】
このミスト出口部材２３は次のようになされるのであって、即ち、前細りのテーパ雄面部２３ａを有し、このテーパ雄面部２３ａが外管１４ｂの小径部ｃ１の内孔に形成されたテーパ雌面部ｃ２に当接して前方への移動を規制されるようになされ、且つ後側径大内孔部ｄに切削液噴出ノズル部材１７の前部分を気密状に内嵌させると共に、前側径小内孔部ｅ１をミスト出口通路となされ、このミスト出口通路ｅ１の内方中心箇所に前記円錐雄面部１７ｂの先端部を位置されると共に、外周面には前後向きで細巾の圧縮空気溝形通路ｆを形成され、この通路ｆが円錐雄面部１７ｂの外周面と後側径大内孔部ｄとで形成された空間に連通され、前記圧縮空気通路ｂ内の圧縮空気が圧縮空気溝形通路ｆ、円錐雄面部１７ｂを取り巻く後側径大内孔部ｄ内空間、そして円錐雄面部１７ｂの先端部とミスト出口通路ｅ１との間の環状隙間を経てミスト出口通路ｆ前部に連通するものとなされている。
【００２０】
上記ミスト出口部材２３には比較的小径の直状筒部材となされたミスト出口延長部２４が設けてあり、この延長部２４は外管１４ｂの先端部のテーパ雌面部ｃ２よりも前側の部分を云うもので、テーパ雌面部ｃ２の前側中心孔を通じて前方へ片持ち状に張り出させてある。そしてミスト出口延長部２４の中心部に形成されたミスト出口通路ｅ２とミスト出口部材２３のミスト出口通路ｅ１とは直線状となされており、これらミスト出口通路ｅ１、ｅ２の径は前後方向任意位置の径を略一定大きさとなされている。
【００２１】
前記工具ホルダ８はホルダ本体８ａの前部に位置された刃具２５の周面部を締結して固定状態とするためのスタブホルダ２６で主軸内嵌入部が直円筒状をなすと共に、中心部にネジ部ｇの形成された中心孔ｈを有し、この中心孔ｈ内に刃具前後位置係止手段２７を形成されている。
この刃具前後位置係止手段２７は中心孔ｈに内挿され刃具２５の後端面を当接される刃具係止部材２８と、前記中心孔ｈ内のネジ部ｇに螺入され刃具係止部材２８の前後位置を変更調整することのできる雄ネジ部材２９とを有しており、前記刃具係止部材２８及び前記雄ネジ部材２９の中心箇所には前後向き透孔ｉ１、ｉ２を形成されている。そして、この透孔ｉ１、ｉ２の内方にミスト出口延長部２４の先端部が挿入されており、この挿入長さは主軸内嵌入部８ｂの前後長さよりも短くなしてある。
この際、刃具係止部材２８の前後向き透孔ｉ１、ｉ２はミスト出口延長部２４のミスト出口通路ｅ２に出来るだけ近似した小径となしてあり、しかも先細りの円錐雌面部ｊを介して刃具２５後端に連続されると共に切削液ミストの流動距離を成る可く短くなしている。
【００２２】
コレットチャック２６は刃具２５の周面部を包囲したコレット３０と、このコレット３０を前後方向へ変位させるための操作ナット部３１からなっている。
さらに刃具２５は中心部にミスト通路ｋを直状に形成されており、このミスト通路ｋは前端部を二股状に分岐されて刃具２５の先端面の特定直径の中心を挟む各側に形成された出口開口ｍ、ｍに連通され、また後端を刃具２５の後端面の中心に形成された入口開口ｎに連通されている。なお図示例では刃具２５をツイストドリルとなしているが、これに限定するものではない。
【００２３】
次に上記のように構成した主軸装置の使用例及びその作動を説明する。
刃具２５の着脱はスタブホルダ２６の操作ナット部３１を弛緩側へ回転操作してコレット３０を前方へ変位させるのであり、これによりコレット３０の中心孔ｐが拡径状態となる。この後、刃具２５の後部をコレット３０の中心孔ｐに挿入して、刃具２５の後端を刃具係止部材２８の前面に当接させ、この当接状態を保持して操作ナット部３１を締結側へ回転操作してコレット３０を後方へ変位させる。これにより、コレット３０がそのテーパ面による楔作用によりその中心孔ｐが縮径状態となり、刃具２５はホルダ本体８ａに締結状に固定される。
【００２４】
ホルダ本体８ａに対する刃具２５の前後位置を変更する際は、主軸２と工具ホルダ８との結合を解除させて、工具ホルダ８を主軸２から取り外し、次に刃具２５の取り外された状態の下で或いは刃具２５の前後変位を可能になした状態の下で雄ネジ部材２９を適宜に回転操作する。これにより、雄ネジ部材２９がネジ送り作用により回転操作方向に関連した特定向きへ変位し、ホルダ本体８ａに対する刃具係止部材２８の位置が調製変更される。この後、工具ホルダ８における刃具２５をこれの後端面が刃具係止部材２８の前端面に当接した状態の下でホルダ本体８ａに固定させるのであり、この状態となされた工具ホルダ８を主軸２に取り付ける。
【００２５】
工具ホルダ８を主軸２に対し脱着するときは、ホルダ本体８ａの主軸内嵌入部８ｂを主軸２の嵌入孔２ａから抜き出したり主軸２の嵌入孔８ａに挿入するようになされる。このとき主軸内嵌入部８ｂが主軸２の嵌入孔２ａにより主軸２中心の正確な前後方向へ案内されるため、ミスト出口延長部２４が刃具前後位置係止手段２７の前後向き透孔ｉ１、ｉ２に接触する現象は回避されるものとなる。
【００２６】
次にワークを加工するときの状況について説明すると、主軸２は図示しないモータの回転を伝動歯車９や入力歯車５を介して伝達され、玉軸受３ａ、３ｂに支持された状態で本体フレーム１の特定位置で回転する。そして、主軸２の回転がホルダ本体８ａ、コレットチャック２６を介して刃具２５に伝達されるのであり、この際、刃具前後位置係止手段２７もホルダ本体８ａと同体状に回転される。
【００２７】
一方、直状供給管１４は前端部を玉軸受１５で支持され後端部を付加フレーム１０と同体状に支持されているため、主軸２の回転中にも非回転状態に保持されるのであり、従って直状供給管１４と同体状に設けられたミスト発生部１６も非回転状態に保持される。この際、リング状シール部材ｓは回転状態の主軸２の中心孔２ｂと非回転状態の外管１４ｂの先端部との間を気密状に閉塞する。
【００２８】
そして、圧縮空気供給ライン１２ａ及び切削液供給ライン１３ａから圧縮空気及び切削油が供給路部材１１に供給されるのであり、これにより、圧縮空気は外管１４ｂと内管１４ａの間である圧縮空気通路ｂ、圧縮空気溝形通路ｆ及び、円錐雄面部１７ｂの周囲空間を経てミスト出口部材２３のミスト出口通路ｅ１内に噴出され、また切削液は内管１４ａ内である液通路ａ、シート用円筒部材１９の中心孔、球弁体２０の周囲空間、切削液噴出ノズル部材１７の中心孔１７ａを経てミスト出口部材２３のミスト出口通路ｅ１内の中心部に噴出される。
【００２９】
そしてミスト出口通路ｅ１に噴出された切削液はミスト出口通路ｅ１に噴出されている圧縮空気をそれらの流動エネルギにより混合されて、微細な切削液粒子が空気中に均一状に分散された状態の切削液ミストとなされるのであり、この後、ミスト出口延長部２４のミスト出口通路ｅ２、刃具係止部材２８の前後向き透孔ｉ１、刃具２５のミスト通路ｋを経て刃具２５先端の出口開口ｍ、ｍから流出される。このように流出した切削液ミストは刃具２５とワークとの摩擦箇所を潤滑すると共に冷却するように作用する。
【００３０】
上記した主軸２や工具ホルダ８内での切削液ミストの流動中、ミスト出口延長部２４から流出した切削液ミストは刃具前後位置係止手段２７の前後向き透孔ｉ１、ｉ２とミスト出口延長部２４外周面との間に形成された環状隙間を通じて大気側に漏れ出ようとするが、主軸２の嵌入孔２ａの奥部から前方への流出は工具ホルダ８と主軸２との気密状の結合により阻止され、また嵌入孔２ａの奥部から後方への流出はリング状シール部材ｓにより阻止される。
【００３１】
上記のように刃具２５先端面の出口開口ｍ、ｍから流出される切削液ミストは圧力変化、速度変化、遠心力等に起因して液状化される傾向があるが、ミスト出口部材２３のミスト出口通路ｅ１や、ミスト出口延長部２４のミスト出口通路ｅ２が直線状であり前後方向へ向けての径変化が殆どない状態となされ、しかもミスト出口延長部２４のミスト出口通路ｅ２が刃具２５の後端部近傍にまで到達され、且つ、ミスト出口部材２３やミスト出口延長部２４が非回転状態に保持されているため、切削液ミストは大きな圧力変化や速度変化を抑制されると共に主軸２の回転による遠心力を受けるものとならないのであり、従ってミスト発生部１６から刃具２５の後端部近傍までにおける切削液ミストの液状化が効果的に抑制されるのである。
【００３２】
またミスト出口延長部２４から流出した切削液ミストは刃具係止部材２８の前後向き透孔ｉ１を経て刃具２５のミスト通路ｋ内に流入するのであり、この際、前後向き透孔ｉ１がミスト出口延長部２４のミスト出口通路ｅ２に出来るだけ近似した小径であり、しかも先細りの円錐雌面部ｊを介して刃具２５後端面の入口開口ｎに連通されると共に切削液ミストの流動距離を短くなされているため、切削液ミストは急激な圧力変化や速度変化を防止されると共に大きな遠心力を受けるものとならず、しかも遠心力を受ける期間が短時間となり、従って刃具係止部材２８内での液状化も効果的に抑制される。
【００３３】
また刃具２５のミスト通路ｋの大部分が刃具２５の中心に位置されているため、このミスト通路ｋ内を流れる切削液ミストはミスト通路ｋが刃具２５中心から離れた箇所に形成されている場合に較べて比較的小さな遠心力を受けるものとなり、従って切削液ミストは刃具２５内でも液状化を有効に抑制されるのである。さらにはミスト通路ｋがその前端部で二股に分岐されて刃具２５の先端面の特定直径の中心を挟む各側に出口開口ｍ、ｍを形成されているため、これら出口開口ｍ、ｍから流出した切削液ミストは刃具２５の先端面全体に均等化されて供給され効果的な潤滑を行うものとなる。
【００３４】
上記実施例は図３及び図４に示すように変形できるのであり、即ち、この変形例ではミスト出口部材２３にミスト出口延長部２４を形成することに代えて、ミスト出口部材２３と同体状で非回転状態に保持された外管１４ｂの先端部を延長させてミスト出口延長部２４を形成している。これ以外の構成は先のものと実質的に変わりないものとなされている。なお、図３及び図４中、先の実施例と実質的同一部位には同一符号が付してある。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように構成した本発明によれば、回転駆動される主軸の内孔内に通路をなす内管と圧縮空気路をなす外管の二重管を非回転状態に内挿し、且つその前部にミスト発生部と切削液流出規制用弁手段を備えたものとなし、またミスト出口部材から刃具後端部近傍まで非回転状態のまま延長したミスト出口通路が形成されているため、ミスト出口部材から刃具後端部近傍まで流動している切削液ミストに主軸の回転による遠心力が作用して切削液ミストが液状化するのを効果的に阻止でき、これによりミスト発生部の発生した切削液ミストをミスト出口部材から適当な霧状のまま刃具後端部に到達させ、刃具内のミスト通路内を円滑に通過させ刃具先端開口から連続して安定的に流出させることができる。
【００３６】
またミスト出口部材にミスト出口延長部を形成したことにより、ミスト出口部材から刃具後端部近傍までのミスト出口通路を簡易構造により非回転状態に保持することができるのであり、またミスト出口部材から刃具後端部近傍までのミスト出口通路の断面積がその長さ方向位置の変化に対して急激に変化しない構造を簡易に実現でき、これによりミスト出口通路の断面積の急激な変化によるミスト出口通路内の切削液ミストの圧力変化に起因した液状化が抑制されるのである。
【００３７】
請求項２に記載した発明によれば、上記と同様な効果が得られる上、ミスト出口延長部が外管と同体状となるためその位置を安定的となすことができるほか、ミスト出口部材の前後長さを短くなすことができる。
【００３８】
請求項３に記載した発明によれば、工具ホルダ内に従来より設けられている刃具前後位置係止手段により、ミスト出口延長部のミスト出口通路と、刃具後端部のミスト通路とをこれらの間での切削液ミストの液状化の抑制される状態に連通させることができる。
【００３９】
請求項４に記載した発明によれば、工具ホルダを主軸に対し脱着する際に、工具ホルダの主軸嵌入部が主軸の中心孔に密状に案内された状態の下で、ミスト出口延長部を刃具前後位置係止手段の前後向き孔に対し出入りさせることができ、従ってミスト出口延長部と刃具前後位置係止手段との接触を何らの注意を要することなく回避することができるのである。
【００４０】
請求項５に記載した発明によれば、ミスト出口通路内を流れる切削液ミストの圧力変動を生じ難くなしてその液状化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例である工作機械の主軸装置を示す側面視断面図である。
【図２】 前記主軸装置の要部を示す側面視断面図である。
【図３】 前記主軸装置の変形例を示す側面視断面図である。
【図４】 前記変形例の要部を示す側面視断面図である。
【符号の説明】
１ 主軸
２ｂ 中心孔（内孔）
２ｃ 中心孔（内孔）
８ 工具ホルダ
８ｂ 主軸内嵌入部
１６ ミスト発生部
２３ ミスト出口部材
２４ ミスト出口延長部
２５ 刃具
２７ 刃具前後位置係止手段
ｈ 中心孔（内孔）
ｉ１ 前後向き透孔
ｉ２ 前後向き透孔
ｅ１ ミスト出口通路
ｅ２ ミスト出口通路
Claims (5)
- 刃具をスタブホルダーで固定状態にする工具ホルダは主軸内嵌入部を直円筒状となし、中心部にネジ部ｇの形成された中心孔内へ刃具の後端面の当接される刃具係止部材と、上記ネジ部ｇと螺合する刃具係止部材の前後位置を変更調整する雄ネジ部材とからなる刃具前後位置係止手段を備えると共に、回転駆動される主軸の内孔内には切削液通路をなす内管と圧縮空気路をなす外管の二重管を非回転状態に内挿し且つその前部にミスト発生部を設け、このミスト発生部の一部であるミスト出口部材から噴出された切削液ミストがこのミスト出口部材よりも前方にある工具ホルダの内孔を経てこのスタブホルダに固定の刃具の先端部から流出されるようになされた工作機械の主軸装置であって、前記ミスト出口部材のミスト出口通路を工具ホルダの内孔内に位置した刃具後端部近傍まで到達させるためのミスト出口延長部に形成して非回転状態に配置するほか、前記ミスト発生部は筒状の切削液噴出ノズル部材１７を備えており、このノズル部材１７の後端を内管の前端部へ内装させ、一方切削液噴出ノズル部材１７は前後向き中心孔１７ａを有する円筒部材になすと共に、前部を先細り状の円錐雄面部１７ｂとなし、他方後端部の中心孔１７ａ部分の径を幾分大きくなしてこの部分にコイルバネ１８の一端を前方への移動規制状態に内挿させたものとなし、又内管１４ａの前端部の内孔で切削液噴出ノズル部材の後側となる箇所にはシート用円筒部材１９と、この円筒部材１９の前端部分に前記コイルバネ１８で押圧される球弁体２０と、この球弁体２０の周囲を囲うように前記円筒部材１９に外嵌させるための切削液噴出ノズル部材１７とを一体化させた弁体案内筒部材２１とからなる切削液流出規制用弁手段２２を設けてあることを特徴とする工作機械の主軸装置。
- 刃具をスタブホルダで固定状態にする工具ホルダは主軸内嵌入部を直円筒状となし、中心部にネジ部ｇの形成された中心孔内へ刃具の後端面の当接される刃具係止部材と、上記ネジ部ｇと螺合する刃具係止部材の前後位置を変更調整する雄ネジ部材とからなる刃具前後位置係止手段を備えると共に、回転駆動される主軸の内孔内には切削液通路をなす内管と圧縮空気路をなす外管の二重管を非回転状態に内挿し且つその前部にミスト発生部を設け、このミスト発生部の一部であるミスト出口部材から噴出された切削液ミストがこのミスト出口部材よりも前方にある工具ホルダの内孔を経てこのスタブホルダに固定の刃具の先端部から流出されるようになされた工作機械の主軸装置であって、前記ミスト出口部材を内包させた状態に外管の先端部を延長して工具ホルダの内孔内に位置した刃具後端部近傍まで到達させるためのミスト出口部に形成して非回転状態に配置するほか、前記ミスト発生部は筒状の切削液噴出ノズル部材１７を備えており、このノズル部材１７の後端を内管の前端部へ内装させ、一方切削液噴出ノズル部材１７は前後向き中心孔１７ａを有する円筒部材になすと共に、前部を先細り状の円錐雄面部１７ｂとなし、他方後端部の中心孔１７ａ部分の径を幾分大きくなしてこの部分にコイルバネ１８の一端を前方への移動規制状態に内挿させたものとなし、又内管１４ａの前端部の内孔で切削液噴出ノズル部材の後側となる箇所にはシート用円筒部材１９と、この円筒部材１９の前端部分に前記コイルバネ１８で押圧される球弁体２０と、この球弁体２０の周囲を囲うように前記円筒部材１９に外嵌させるための切削液噴出ノズル部材１７とを一体化させた弁体案内筒部材２１とからなる切削液流出規制用弁手段２２を設けてあることを特徴とする工作機械の主軸装置。
- ミスト出口延長部の前端部を、刃具前後位置係止手段の刃具部材の前後向き透孔ｉ１付近まで挿入したことを特徴とする請求項１又は２記載の工作機械の主軸装置。
- 工具ホルダの主軸内嵌入部を一定長の直円筒状となし、この嵌入部の内方に刃具前後位置係止手段を設けると共に、この刃具前後位置係止手段の前後向き透孔内へのミスト出口延長部の挿入長さを主軸内嵌入部の長さよりも短くなしたことを特徴とする請求項３記載の工作機械の主軸装置。
- 前記ミスト出口部材とミスト出口延長部との双方に形成されたミスト出口通路を直線状になすと共にその前後方向任意位置の径を略一定大きさとなしたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の工作機械。
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