JPH02311239A - 切削装置の切屑回収構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、切削装置において切屑を回収するための構造
に関し、特にその回収効率を改善するためのケーシング
の取付構造に関する。

〔従来の技術〕

従来、金属部品のフライス加工等を行う切削装置におい
て、切削により生じる切屑を回収するための構造として
第１３図に示すものがある。これは、主軸３１の下端に
固着された刃具３２の外周に、ボールベアリング３６を
介して、かつ該刃具３２を囲むようにケーシング３３を
装着することにより回収室３４を形成した構造となって
いる。

また、上記回収室３４は回収通路３５を介して負圧発生
装置に接続されている。この従来装置では、切屑は回収
室３４９回収通路３５を通って負圧発生装置側に吸引回
収される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら上記従来装置は、ケーシング３３を、高速
回転する刃具３２の外周にボールベアリング３６を介し
て装着する構造であるから、ヘアリング３６の寿命が短
いという問題がある。特に刃具が大径の場合はそれだけ
ヘアリングの回転速度が速くなり、発熱量が増大してま
すますヘアリング寿命が短くなり、実用に供し得ない。

本発明は、上記従来の問題点を解消するためになされた
もので、発生した切屑を周囲に飛散させることなく効率
よく回収でき、かつケーシングの支持構造を工夫するこ
とによりベアリングを不要にでき、実用性に冨んだ切削
装置の切屑回収構造を提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、主軸に円板状の刃具を装着し、該刃具の外周
付近に切刃を取り付けた切削装置において、切削によっ
て発生した切屑を回収するための構造であって、上記刃
具の外周をケーシングで囲んで回収室を形成するととも
に、該ケーシングを上記主軸の支持部に固定し、上記回
収室を切屑回収通路を介して負圧発生装置に連通接続し
たことを特徴としている。

〔作用〕

本発明に係る切屑回収構造によれば、回収室内は負圧発
生装置で吸引されて負圧になっており、切削によって発
生した切屑は、落下することなく回収室内に吸引され、
ここから切屑回収通路を通って負圧発生装置側に移送さ
れる。

そして本発明ではケーシングを主軸の支持部、つまり装
置の非回転部で支持するようにしたので、上述の従来例
のようなヘアリングは不要であり、従ってベアリング寿
命に関する問題は生じない。

ここで上記回収室内の負圧を高くするほど回収効率を向
上できる訳であるが、そのためには刃具の外周とケーシ
ングの下端部との隙間を可能な限り狭くする必要がある
。上記隙間を狭くする場合、設計の如何によっては刃具
とケーシングとの干渉が懸念される。本発明では、ケー
シングを下端に刃具が固定される主軸の支持部に固定し
たので、刃具とケーシングとの相対的位置精度を極めて
高くでき、従って無理なく上記隙間を狭くでき、上記回
収室の負圧を高くすることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する。

第１図ないし第１０図は本発明の一実施例による切削装
置の切屑回収構造を説明するための図である。

図において、１は切削装置としてのフライス盤、２は集
塵機、３は負圧発生装置としてのブロアであり、これら
は第１負圧通路４ａ及び第２負圧通路４ｂで連通接続さ
れている。この第１．第２負圧通路４ａ、４ｂは、フラ
イス盤１の後述する回収室を負圧状態に吸引するととも
に切屑を搬送するための切屑回収通路４を構成している
。

上記集塵１！２は、集塵ケース５の上、下ケース５ａ、
Ｓｂ間に仕切板５ｇを介設し、該仕切板５ｇの連通孔を
囲むようにエアフィルタ５Ｃを取り付け、該集塵ケース
５の底部にホッパ５ｄを設け、該ホッパ５ｄの下端に開
閉ダンパ５ｅを取り付けた構造となっている。また、こ
の集塵機２は、開閉ダンパ５ｅの下方に切屑運搬用台車
６を配置できる高さに支柱５ｆで支持されている。

上記ブロア３は、金属切屑の搬送が可能な程度の吸引能
力を有するもので、その吸引口３ａに上記集塵ケース５
の２次側ケースである上ケース５ａが連通接続されてい
る。なお、上記第２負圧通路４ｂを、第１２図に示すよ
うに、集塵ケース５の軸芯から上方に延びた後、側方を
下方に延びるように構成すれば、フランジ４ｄ部分の接
続角度を変えることによって、ブロア３を集塵機２の周
囲の任意の位置に配置できる。また、このブロア３の起
動、停止用操作盤は、該ブロア３を、上記フライス盤１
と連動して起動させ、かつフライス盤１の停止後一定時
間経過した後停止させるように構成されている。

上記フライス盤１の切削加工部１ａは、装置の固定部分
である保持ケース７により、垂直方向に延びる主軸８を
回転自在に軸支し、該主軸８の下端に円板状の刃具であ
るカッタ９を固定し、該カッタ９の周縁に切刃であるチ
ップ１０を所定ピッチごとに多数装着した構造となって
いる。

上記カッタ９は、円板状のカッタ本体１１と、環状のチ
ップホルダ１２との２分割構造になっており、かつそれ
ぞれの外周面に刻印された合わせマークＡ同士を合わせ
た状態に固定プレート１３で結合されている。

上記カッタ本体１１は、これの上面の嵌合凹部１１ａを
上記主軸８の下端に嵌合させるとともに締結ボルト１４
をねじ込むことにより、該主軸８に固着支持されている
。

また、上記チップホルダ１２の上面１２ａは、カッタ本
体１１の下面外周部に段落ち形成された結合部１１ｂに
嵌合しており、また、該チップホルダ１２の内周面には
等角度間隔毎に５つの係合爪１２ｂが突設されている。

そしてこの係合爪１２ｂは、上記固定プレート１３の押
圧爪１３ａで下方から支持されており、該固定プレート
１３は固定ボルト１５で上記カッタ本体１１に締結され
ている。これにより上記チップホルダ１２はカッタ本体
１１に固定されている。

また、上記チップ１０は、これの背面に当接された押さ
え板１６ａを固定ポル）１７ａでチップホルダ１２に固
定するとともに、その傾斜状の上面に当接された位置決
め板１６ｂを固定ボルト１７ｂで同じくチップホルダ１
２に固定することにより、その刃先１０ａが所定高さに
位置するように装着されている。

また上記チップホルダエ２の下面１２ｃの、上記チップ
１０より回転方向前側には、ガイドプレート１８が配置
され、ボルト１７Ｃで固定されている。このガイドプレ
ート１８のチップホルダ１２側には、切屑を後述の回収
室に案内する案内溝１８ａが形成されており、またチッ
プ１０との対向面には切屑の通路断面積を大きくするた
めの面取部１８ｂが形成されている。また上記チップホ
ルダ１２の周壁の、上記チップ１０より前側でかつ上記
ガイドプレート１８の上側部分には、案内溝１２ｄが上
記案内溝１８ａに連続するように形成されている。

そして上記カッタ９の外周面及び上面ば制振鋼板製のケ
ーシング１９で囲まれている。このケーシング１９は、
上記カッタ９の外周面を所定間隔を開けて囲む円筒状の
胴部１９ａと、カッタ９の上面を若干の隙間を開けて覆
う端面部１９ｂとを一体成形した板金型のものである。

上記ケーシング１９は、上記端面部１９ｂに形成された
挿入開口１９ｅの内周縁を上記保持ケース７の下端面に
当接させるとともに、該端面部１９ｂに立設されたフラ
ンジ部１９ｃを保持ケース７の下端周面に嵌合させて位
置決めし、セ・７トボルト１７ｄで固定されており、こ
れにより該ケーシング１９は半径方向、高さ方向の所定
の位置精度をもって保持ケース７で支持されている。な
お、該ケーシング１９の高さ方向及び半径方向における
位置精度を確保するには、第１１図に示すように、フラ
ンジ１９ｃの先端からフランジ１９ｆを半径方向にさら
に延長し、これを保持ケース７の下端面にボルト締め固
定するようにしてもよい。

また第８図に示すように、上記カッタ本体１１の上面に
は、リング溝１１ｃが形成されており、該リング溝１１
Ｃ内に挿入されたオイルリング２０のリップ２０ａは上
記ケーシング１９の端面部１９ｂの下面に摺接している
。また上記リップ２０ａの基部は上記リング溝１１ｃの
外側上縁から溝内方に突設された係止突起ｌｉｄで係止
されており、これにより抜は止めがなされている。

そして上記ケーシング１９の胴部１９ａには、開口窓１
９ｄが形成されており、該開口窓１９ｄは蓋板２１で開
閉可能になっている。この蓋板２１を開けると、上記開
口窓１９ｄから上記カッタ本体１１とチップホルダ１２
との合わせ面に形成された上記合わせマークＡ及び、上
記チップ１０の押さえ板１６ａ１位置決め板１６ｂ付近
が外方に臨むようになっている。また、第９図に示すよ
うに、上記胴部１９ａの下端には、弾性部材からなるリ
ング状のシール板２５が固定されており、これは切削時
にワークの被加工面に接する高さに設定されている。こ
のシール板２５は、外気が回収室内に吸引されるのを抑
制して吸引力を確保するためのものである。

また上記ケーシング１９の胴部１９ａと、上記カッタ９
の外周面とで囲まれた環状の空間が切屑の回収室２２と
なっており、該回収室２２の下側、つまり切削が行われ
る箇所に近い位置に一対の吸引パイプ２３が連通接続さ
れている。この吸引パイプ２３は、底面から見ると（第
２図参照）胴部１９ａの接線方向で、かつカッタ回転の
順方向（矢印で示す）に水平に延び、円弧状のエルボパ
イプで上方に屈曲されてさらに上方に延びており、その
上端は、上記第１負圧通路４ａの上流端に接続された吸
引ヘッダ４ｃに開閉パルプ２４を介して接続されている
。

次に本実施例の作用効果について説明する。

本実施例のフライス盤１を起動すると、これに連動して
ブロア３も起動し、これにより負圧が各通路４ｂ、４ａ
、４ｃ、及び２３を介して回収室２２に作用し、該回収
室２２内が所定の負圧状態となる。そして切削を開始す
ると、チップ１０の刃先１０ａ部分で発生した切屑は、
その切削機構に起因する上方への押上刃及び上述の負圧
によって、案内溝１８ａ、１２ｄを通って回収室２２内
に吸引され、かつ遠心力で該カッタ９の接線方向に飛び
出して吸引パイプ２３から吸引ヘッダ４ｃ。

及び第１負圧通路４ａを介して集塵機５に吸引される。

そしてここでフィルタ５ｃによって空気のみが第２負圧
通路４ｂ側に吸引され、切屑はホッパ５ｄ内に落下し、
台車６で切屑貯溜基等に搬送される。

ここで本実施例装置において、チップ１０の交換を行う
場合は、固定プレート１３の固定ボルト１５を緩め、該
固定プレート１３を、これの押圧爪１３ａがチップホル
ダ１２の係合爪１２ｂ上から外れるように４０度程度回
転させる。すると、チップホルダ１２がチップ１０ごと
カッタ本体１１から外れ、下方に取り外される。この取
り外した状態で、押さえ板１６ｄ１位置決め板１６ｂの
固定ポル）１７ａ、１７ｂを緩め、チップ１０を交換す
る。そして新たなチップ１０が装着されたチップホルダ
１２をカッタ本体１１に嵌合させ、両者の合わせマーク
Ａをケーシング１９の開口窓１９ｄから見ながら一致さ
せ、固定プレート１３の押圧爪１３ａを係合爪１２ｂに
合わせ、固定ボルト１５で固定する。なお、上記装着し
たままの状態において、チップ１０の装着高さを調整す
る場合は、蓋板２１を開ければ、該チップ１０部分が開
口窓１９ｄから見えるので、該開口窓１９ｄを通じて高
さ調整を行うことができる。

このように本実施例では、カッタ９の周囲をケーシング
１９で囲むとともに、両者で形成される回収室２２を負
圧状態に保持するようにしたので、切屑をワークの加工
面上に落下させることなく回収室２２に吸引して効率よ
くかつ確実に回収でき、その結果、ワークの加工面の切
り傷による損傷を防止できる。

ここで、本実施例構造は、カッタ９をケーシング１９で
囲み、両者で構成される回収室２２を負圧にする構造で
あるから、必然的にカッタ９とケーシング１９の下端と
の隙間を狭くする必要が生じ、両者の干渉が懸念される
。これに対して本実施例では、ケーシング１９を主軸用
保持ケース７に直接取り付けるとともに、挿入開口１９
ｅの内周縁によって上下方向の位置決めを、フランジ部
１９ｃによって半径方向の位置決めを行う構造を採用し
たので、両者間の相対的位置精度を高くでき、従って無
理なく上記隙間を狭くできる。これにより回収室２２の
高負圧化を実現でき、切屑の回収効率を向上できる。ま
た、該ケーシング１９の下端にシール板２５を設けたの
で、回収室２２内への外気の侵入を抑制でき、この点か
らも高負圧化を実現できる。

また、ケーシング１９を、装置の非回転部である保持ケ
ース７で支持するようにしたので、上述の従来例のよう
なベアリングは不要であり、従って当然ながらベアリン
グ寿命に起因する問題が生じることはない。

また、ガイドプレート１８のチップ１０との対向部に面
取部１８ｂを形成したので、切屑の通過断面積が大きく
なり、切屑の詰まりを防止できる。

さらにこのガイドプレート１８に案内溝１８ａを、チッ
プホルダ１２側の案内溝１２ｄに連通ずるように形成し
たので、これら点からも切屑の流れが円滑になり、回収
効率を向上できる。

さらにまた本実施例は、カッタ９及びチップ１０の周囲
をケーシング１９で囲む構造であるから、切屑が周囲に
飛散するのを防止でき、そのため作業環境を改善でき、
かつフライス盤１自体の故障を防止できる。

また本実施例のように、カッタの周囲をケーシングで囲
んだ場合は、設計の如何によっては、チップの交換時に
はケーシングを取り外す必要が生じる懸念がある。しか
し本実施例では、力・ツタ９をカッタ本体１１とチップ
ホルダ１２とに２分割し、チップホルダ１２をチップ１
０ごと取り外すようにしたので、ケーシング１９を取り
外すことなくチップ交換を容易に行うことができる。

なお、上記実施例では、フライス盤を例にとったが、本
発明の適用範囲はフライス盤に限定されないのは勿論で
あり、チップが装着された刃具を主軸回りに回転させて
切削する工作機械であれば何れにも適用できる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明に係る切削装置の切屑回収装置によ
れば、刃具の外周部分をケーシングで囲んで回収室を形
成し、該ケーシングを装置の非回転部である主軸用支持
部に固定したので、ケーシングを支持するためのヘアリ
ングは不要になり、従ってベアリング寿命に起因する問
題を解消できる。また刃具を支持する主軸の支持部でケ
ーシングを支持したので、ケーシングと刃具との相対位
置精度が高くなり、両者間の開口側の隙間を無理なく狭
くでき、その結果上記回収室の高負圧化が容易となり、
発生した切屑を効率よく回収できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第１０図は本発明の一実施例によるフライ
ス盤の切屑回収構造を説明するための図であり、第１図
はその断面側面図、第２図はその一部断面底面図、第３
図は回収室回りの拡大断面図、第４図はチップ取付は状
態を示す底面図、第５図はチップ取付は状態の側面図、
第６図はガイドプレートの底面図、第７図はケーシング
の取付は部分の断面側面図、第８図はオイルシール部分
の断面側面図、第９図はシール板部分の断面側面図、第
１Ｏは該実施例装置の全体構成図、第１１図、第１２図
は上記実施例の変形例を示す断面側面図、側面図、第１
３図は従来の切屑回収構造を示す断面側面図である。 図において、１はフライス盤（切削装置）、３はブロア
（負圧発生装置）、７は保持ケース（主軸の支持部）、
８は主軸、９はカッタ（刃具）、１０はチップ（切刃）
、１９はケーシングである。 特許出願人　ヤマハ発動機株式会社 第１１図 第１２図 第１３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）主軸に円板状の刃具を装着し、該刃具の外周付近
   に切刃を取り付けた切削装置において、発生した切屑を
   回収するための構造であって、上記刃具の外周部分をケ
   ーシングで囲んで回収室を形成するとともに、該ケーシ
   ングを上記主軸の支持部に固定し、上記回収室を切屑回
   収通路を介して負圧発生装置に連通接続したことを特徴
   とする切削装置の切屑回収構造。