JPH0553840U - 切削装置の切屑除去装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大きな厚い板材をスピンドルを用いてドライ
方式にて精度良く切断し、且つ加工工具の寿命を延長
し、板材上への切屑の堆積を防止して切屑除去の作業を
無くし、倣いセンサによる板材上面の検出を確実にす
る。 【構成】 スピンドル１を支持するスピンドル支持体２
５と、該スピンドル支持体２５を垂直方向に移動可能に
支持し、且つ下端に板材４上面を倣う倣いセンサ３１を
有した支持台２２と、前記スピンドル１の外周を取り巻
くように前記スピンドル支持体２５に取り付けた上部フ
ード３４及び該上部フード３４と嵌合・離反可能に前記
支持台２２下部に取り付けた下部フード３５からなる切
屑捕集フード３６と、該切屑捕集フード３６に対応して
前記支持台２２下部に上端を取り付けた可撓性の切屑捕
捉ブラシ３７と、前記切屑捕集フード３６にダクト３８
を介して接続した吸引式集塵装置４２とを備える。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、金属を加工する切削装置の切屑除去装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

ＬＮＧタンク或いは船体構造物等の様な大型の構造物を構成する場合、従来よ り大きな板材を所要の形状に切断して開先加工を行い、所要の曲げ或いは曲面加 工等を行った後、溶接によって組立ることが一般に行われており、従来、前記し たような板材の切断には、ガス切断法等が一般に採用されている。

【０００３】 しかし前記ガス切断法による切断は、金属を溶融させて切断する方式であるた めに寸法精度を守ることが困難であり、そのために組立時の製品精度が悪化し、 また切断端面に凹凸が生じてしまうことにより溶接時に溶接欠陥を生じやすい等 の問題を有し、また切断の精度を上げる為にはグラインダー掛け等の大変な後工 程が必要となり、よって製造コストが増加してしまう問題を有していた。

【０００４】 こうした状況において、近年、切断精度が高く、組立精度が向上でき、低コス トを実現でき、溶接欠陥の発生が防止できる優れた切断技術の要求が益々増加し ている。

【０００５】 このため近年では、図４に示すようにスピンドル１にチャック２を介して取り 付けた加工工具３により大きな厚い板材４を切断する方式が提案されている。こ の方式は、スピンドル１に取り付けた加工工具３により切込み深さを複数回に分 けて段々に深く削る（溝切りと同様の方式）多段切削により切断する。またこの 方式では、切断作業の終了後に前記工具３を交換して、切断した端面に図５に示 すような開先５を加工することができる。このような方式は、竪型フライス盤に より行う比較的小さい材料の溝切り加工等において従来から実施されているが、 溝切り加工時には、溝の中の切屑が表に排出されにくくそのために切削部の面性 状が悪化したり、図４に示す加工工具３に切屑６が溶融固着して加工工具３の寿 命を短縮してしまう問題があり、このために通常は加工部分に多量の切削油を供 給して切屑を切削油によって洗い流してしまうことが行われている。この方式に よれば、切削油により加工部分を冷却することができるので、切削速度を上げて 切削能率を高めることができる。

【０００６】 しかし切屑を切削油で洗い流す方式においては、後で溶接する際に脱脂する必 要があり、このために特に大きな厚い板材等においては、上記脱脂作業が非常に 大変になる問題がある。

【０００７】 このため近年では、上記脱脂の作業を省略するために、切削速度を少し犠牲に しても切削油を掛けないドライ方式による加工方法が、比較的小さな材料を対象 として実施されるようになってきている。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記ドライ方式において大きな厚い板材を多段切削により切断 しようとした場合、切削によって１０倍前後に膨張する切屑が図４に示すように 切削した溝７内を埋める状態となるために、溝７の深さが深くなる程切屑６の排 出が困難になり、切屑６により切削部の面性状が悪化したり、加工工具３に切屑 ６が溶融固着して加工工具３の寿命を短縮してしまう問題を生じ、また切削した 溝７の周辺に切屑６が飛散堆積することになり、後で堆積した切屑６を作業員が 除去する必要があり、この除去作業が非常に大変となる。

【０００９】 また切断終了後には前記加工工具３を交換して切断した端面に図５に示すよう な開先５を加工するようにしているが、この時、溶接時に溶接欠陥を生じさせな いようにするために開先５のリップ８を正確に守る必要がある。しかし、前記大 きな板材４は殆どの場合、反り、よじれ、波打ち等の不定形な曲り形状を有して おり、従って前記切断時の切込み深さを一定に守ったり、開先５のリップ８を一 定に守るためには、倣いセンサを設けて板材４上面との間隔を常に検出し、その 間隔信号が一定になるように前記スピンドル１の上下位置を制御してやる必要が あるが、前記板材４上に堆積した切屑６が障害物となって板材４上面を正確に検 出することができない問題を有していた。

【００１０】 従って大きな厚い板材をスピンドルを用いてドライ方式にて切断するようなこ とは未だ一般的には行われていない。

【００１１】 本考案は、上記従来の問題点に鑑みてなしたもので、大きな厚い板材をスピン ドルを用いてドライ方式にて精度良く切断し、且つ加工工具の寿命を延長し、板 材上への切屑の堆積を防止して切屑除去の作業を無くし、倣いセンサの確実な検 出を可能にする切削装置の切屑除去装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

本考案は、加工工具を回転するスピンドルと、該スピンドルを支持するスピン ドル支持体と、該スピンドル支持体を垂直方向に移動可能に支持し、且つ下端に 板材上面を倣う倣いセンサを有した支持台と、前記スピンドルの外周を取り巻く ように前記スピンドル支持体に取り付けた上部フード及び該上部フードと嵌合・ 離反可能に前記支持台下部に取り付けた下部フードからなる切屑捕集フードと、 該切屑捕集フードに対応して前記支持台下部に上端を取り付けた可撓性の切屑捕 捉ブラシと、前記切屑捕集フードにダクトを介して接続した吸引式集塵装置とを 備えたことを特徴とする切削装置の切屑除去装置、に係るものである。

【００１３】

【作用】

切削作業時に、吸引式集塵装置を作動させて切屑捕集フード内を吸引すると、 加工工具により切削された切屑は、加工している溝内から吸引除去されて集塵機 に補集される。また可撓性の切屑捕捉ブラシが加工工具を取り囲むように、板材 の表面及び加工された溝内に位置するようになるので、切屑が板材上面に飛散堆 積するようなことが無くなる。

【００１４】

【実施例】

以下本考案の実施例を図面を参照しつつ説明する。

【００１５】 図３は本考案を適用する板材加工機の一例を示すもので、板材４を置くための 突起９を上面に有した定盤１０の上側に、定盤１０の左右に有したレール１１に 沿って前後方向Ｘに走行可能な支持脚１２と、定盤１０上を横切るように支持脚 １２間に配したクロスビーム１３とからなる門型の走行装置１４を設け、該走行 装置１４のクロスビーム１３に、横行モータ１５によりクロスビーム１３に沿っ て左右方向Ｙに横行するヘッダ装置１６を設ける。１７はＮＣ制御装置、１８は 操作盤を示す。

【００１６】 図１及び図２に示すように、前記クロスビーム１３に、該クロスビーム１３の 前面に有した平面軸受（ＬＭガイド）１９を介して左右方向に横行可能な横行台 ２０を取り付ける。該横行台２０に平面軸受２１によって昇降するようにした支 持台２２を取り付け、且つ該支持台２２の昇降を駆動するようにした昇降モータ ２３を前記横行台２０にブラケット２４を介して固定する。前記支持台２２に、 スピンドル１を固定したスピンドル支持体２５を平面軸受２６を介して昇降自在 に取り付け、且つスピンドル支持体２５の昇降を駆動するようにしたスピンドル 送りモータ２７を前記支持台２２にブラケット２８を介して固定する。

【００１７】 前記支持台２２の下端に、水平方向に延びて固定され、スピンドル１のチャッ ク２に取り付けた加工工具３が貫通できる孔２９を有したセンサ取り付け板３０ を設け、該センサ取り付け板３０に板材４上面との間隔Ｓを検出し、検出した間 隔Ｓが一定になるように前記昇降モータ２３を作動して支持台２２を昇降させる ための倣いセンサ３１を取り付ける。また、前記横行台２０に横行モータ１５を 取り付け、該横行モータ１５のピニオン３２をクロスビーム１３に設けたラック ３３に噛合させることにより、ヘッダ装置１６全体を横行させるようになってい る。

【００１８】 上記構成において、前記スピンドル１の外周を取り巻くように円筒状を有した 上部フード３４を前記スピンドル支持体２５に取り付ける。上部フード３４は、 前記チャック２による加工工具３の着脱作業の邪魔にならないような長さを有し ている。

【００１９】 また前記センサ取り付け板３０上に、前記上部フード３４と対応した下部フー ド３５を取り付ける。下部フード３５は、前記スピンドル１を下降させて加工工 具３により切削を行う時には前記上部フード３４と嵌合して内部の気密を図り、 スピンドル１を上昇させた時には前記上部フード３４が離反して前記加工工具３ の交換スペースを確保できる長さを有しており、前記上部フード３４と、下部フ ード３５により切屑捕集フード３６が構成されている。

【００２０】 前記センサ取り付け板３０の下側には、前記切屑捕集フード３６に対応してナ イロンブラシ等の可撓性の切屑捕捉ブラシ３７を取り付けている。該切屑捕捉ブ ラシ３７は、前記加工工具３による切削時に板材４上面と切削した溝７に接する ように、即ち加工工具３先端より所要長さだけ下方に延びる長さを有している。

【００２１】 前記切屑捕集フード３６の下部フード３５に、ダクト３８を孔３９で示すよう に接線方向から接続し、該ダクト３８を前記横行台２０又はクロスビーム１３上 に設けた集塵機４０と吸引機４１からなる吸引式集塵装置４２に接続する。なお 、４３はその中に電線やスピンドルの回転駆動用エアーホース、潤滑油用ホース 等を収納した可撓性のケーブルベアである。

【００２２】 前記構成において、大きな厚い板材４の切断を行う際は、走行装置１４の走行 と、ヘッダ装置１６の横行と、スピンドル１の昇降がＮＣ制御装置１７からの予 め設定された指令信号により自動的に行われ、スピンドル１に装着された加工工 具３はＸ，Ｙ，Ｚ方向に３次元制御される。

【００２３】 この時、横行台２０に昇降自在に取り付けられた支持台２２に備えられた倣い センサ３１により、該倣いセンサ３１と板材４上面との間の間隔Ｓを検出し、該 検出間隔Ｓが一定になるように昇降モータ２３を作動して前記支持台２２を横行 台２０に沿って昇降させるようにする。これにより、前記ＮＣ制御とは全く無関 係に、スピンドル１が板材４の不定形な曲り形状に追随して上下方向に制御され ることになる。

【００２４】 上記において、吸引式集塵装置４２を作動させて切屑捕集フード３６内を吸引 すると、加工工具３により切削された切屑は、加工している溝７内から吸引除去 されて集塵機４０に捕集される。またこの時、可撓性の切屑捕捉ブラシ３７が加 工工具３を取り囲むように、板材４の表面及び加工された溝７内に位置するよう になるので、切屑が板材４上面に飛散堆積するようなことが無くなる。従って、 溝７内に切屑が滞留することが無いので、大きな厚い板材４をスピンドル１を用 いてドライ方式にて精度良く切断することができ、且つ加工工具３の寿命を延長 することができ、しかも板材４上に切屑が堆積することが無いので切屑除去の作 業を無くすことができ、倣いセンサによる確実な検出が可能となる。

【００２５】 また、前記切屑捕集フード３６は、切削加工時には上部フード３４と下部フー ド３５が嵌合して加工工具３外周を気密に包囲することができ、またスピンドル １を上昇させて加工工具３の交換を行う際には、上部フード３４と下部フード３ ５との間に所要のスペースを確保して交換作業に支障を来すようなことがない。

【００２６】 尚、上記実施例においては支持台が横行台に対して昇降するようにした場合に ついて例示したが、支持台が横行台に固定された形式の板材加工機にも適用し得 ること、切屑捕集フードには種々の形状のものを適用することができること、溝 切り、開先加工にも同様に適用できること、その他本考案の要旨を逸脱しない範 囲内に於いて種々変更を加え得ることは勿論である。

【００２７】

【考案の効果】

上記した本考案の切削装置の切屑除去装置によれば、加工工具による切削時に 切屑を吸引除去するようにしたので、溝内に切屑が滞留するのを防止して、大き な厚い板材をスピンドルを用いてドライ方式にて精度良く切断することが可能と なり、且つ加工工具の寿命を延長することができ、しかも板材上に切屑が堆積す ることを防止して切屑除去の作業を無くすことができると共に、倣いセンサによ る確実な検出が可能となる等の優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す側面図である。

【図２】図１の要部拡大図である。

【図３】本考案を適用する板材加工機の一例を示す斜視
図である。

【図４】従来のスピンドルによる加工状態を示す斜視図
である。

【図５】板材の端面に形成する開先の断面図である。

【符号の説明】

１ スピンドル ３ 切削工具 ４ 板材 ２２ 支持台 ２５ スピンドル支持体 ３１ 倣いセンサ ３４ 上部フード ３５ 下部フード ３６ 切屑捕集フード ３７ 切屑捕捉ブラシ ３８ ダクト ４２ 吸引式集塵装置

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 加工工具を回転するスピンドルと、該ス
   ピンドルを支持するスピンドル支持体と、該スピンドル
   支持体を垂直方向に移動可能に支持し、且つ下端に板材
   上面を倣う倣いセンサを有した支持台と、前記スピンド
   ルの外周を取り巻くように前記スピンドル支持体に取り
   付けた上部フード及び該上部フードと嵌合・離反可能に
   前記支持台下部に取り付けた下部フードからなる切屑捕
   集フードと、該切屑捕集フードに対応して前記支持台下
   部に上端を取り付けた可撓性の切屑捕捉ブラシと、前記
   切屑捕集フードにダクトを介して接続した吸引式集塵装
   置とを備えたことを特徴とする切削装置の切屑除去装
   置。