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JP4807491B2 - Machine tool spindle structure - Google Patents
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JP4807491B2 - Machine tool spindle structure - Google Patents

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Description

この発明は、セミドライ加工に際し工具先端からのオイルミストの噴射を可能とする工作機械の主軸構造に関する。   The present invention relates to a spindle structure of a machine tool that enables oil mist injection from a tool tip during semi-dry machining.

回転する工具の先端から加工液を供給するスピンドルスルーの工作機械においては、従来は水溶性加工液を高圧で大量に供給していたため、供給不具合はなかったが、最近では、スピンドルスルーの工作機械においてもオイルミストを用いたセミドライ加工を行うという要請が生じている。   Spindle-through machine tools that supply machining fluid from the tip of a rotating tool used to supply a large amount of water-soluble machining fluid at a high pressure, so there was no supply failure. There is also a demand for semi-dry processing using oil mist.

上記したスピンドルスルーの工作機械の一例を図3に基づいて説明する。
主軸1内には、軸穴2aを有するドローバー2が軸方向に移動可能に配置され、該ドローバー2の先端にスリーブ3が連結されている。スリーブ3の外周側にはコレット5が配置されている。また、主軸1は、前記ドローバー2の周囲に軸方向に連続する空隙部を有しており、該空隙部がエア供給路4となっている。また、この空隙には、後方側が固定支持された皿ばね6が配置されており、該皿ばね6の前端には、前記ドローバー2に固定した連結部材7が連結されている。これにより皿ばね6の後方への引張力が連結部材7を介してドローバー2に伝達される。工具ホルダ20は、主軸1の先端に形成した収納穴1aに嵌合される嵌合部21を有し、該嵌合部21の内周側に係止部21aが形成されている。また、工具ホルダ20は、前記ドローバー2の軸穴2aに連通する加工液供給管23を備え、該加工液供給管23と連通する軸穴20aが工具ホルダ20の先端側に形成されている。前記コレット5は、先端側に、前記係止部21aと係合可能な係止部5aを有しており、上記ドローバー2の軸方向移動によって動作する。
An example of the above-described spindle-through machine tool will be described with reference to FIG.
A draw bar 2 having a shaft hole 2 a is arranged in the main shaft 1 so as to be movable in the axial direction, and a sleeve 3 is connected to the tip of the draw bar 2. A collet 5 is disposed on the outer peripheral side of the sleeve 3. In addition, the main shaft 1 has a gap that is continuous in the axial direction around the draw bar 2, and the gap serves as an air supply path 4. In addition, a disc spring 6 whose rear side is fixedly supported is disposed in the gap, and a connecting member 7 fixed to the draw bar 2 is connected to the front end of the disc spring 6. As a result, the rearward tensile force of the disc spring 6 is transmitted to the draw bar 2 via the connecting member 7. The tool holder 20 has a fitting portion 21 that is fitted in a storage hole 1 a formed at the tip of the main shaft 1, and a locking portion 21 a is formed on the inner peripheral side of the fitting portion 21. The tool holder 20 includes a machining liquid supply pipe 23 that communicates with the shaft hole 2 a of the draw bar 2, and a shaft hole 20 a that communicates with the machining liquid supply pipe 23 is formed on the distal end side of the tool holder 20. The collet 5 has a locking portion 5a that can be engaged with the locking portion 21a on the distal end side, and operates by movement of the draw bar 2 in the axial direction.

すなわち、上記構造では、ドローバー2が前進している状態では、コレット5の係止部5aと工具ホルダ20の係止部21aとの係合が解かれ、工具ホルダ20は主軸1に対し、係脱自在となっている。一方、ドローバー2を後進させると、コレット5の係止部5aと工具ホルダ20の係止部21aとが係合し、工具ホルダ20が主軸1に対し固定される。水溶性加工液は、ドローバー2の軸穴2aから、加工液供給管23の軸穴23a、工具ホルダ20の軸穴20aを通して図示しない工具の刃先に供給される。また、切り屑の排出は、前記エア供給路4を通り、主軸1の隙間を通って工具先に噴出されるエアによって排除される。   That is, in the above structure, when the draw bar 2 is moving forward, the engagement between the locking portion 5a of the collet 5 and the locking portion 21a of the tool holder 20 is released, and the tool holder 20 is engaged with the main shaft 1. It has become free. On the other hand, when the draw bar 2 is moved backward, the locking portion 5 a of the collet 5 and the locking portion 21 a of the tool holder 20 are engaged, and the tool holder 20 is fixed to the main shaft 1. The water-soluble machining fluid is supplied from the shaft hole 2 a of the draw bar 2 to the cutting edge of a tool (not shown) through the shaft hole 23 a of the machining fluid supply pipe 23 and the shaft hole 20 a of the tool holder 20. Further, the discharge of chips is eliminated by the air ejected to the tool tip through the air supply path 4 and through the gap of the main shaft 1.

ところで、セミドライ加工を採用する際に、工具に近接させたノズルからオイルミストを吐出して加工点に噴射する方法があるが、ドリル加工などの工作機械で採用しようとすると、切り屑の排出が問題となるために工具の先端からオイルミストを供給する必要がある。
オイルミストの供給方法としては、従来、2通りの方法が知られている。一つはセミドライユニットでミスト化した加工液を回転主軸に供給する方法である。二つ目は、主軸内部にミスト発生機構を装備して、回転する主軸の中でミストを生成して、発生直後に工具先端から吐出するものである(特許文献1参照)、
特開平9−66437号公報
By the way, when adopting semi-dry machining, there is a method of discharging oil mist from a nozzle close to the tool and injecting it to the machining point. However, if it is adopted in a machine tool such as drilling, chips will be discharged. In order to become a problem, it is necessary to supply oil mist from the tip of the tool.
Conventionally, there are two known methods for supplying oil mist. One is a method of supplying the machining fluid misted by the semi-dry unit to the rotating spindle. The second is equipped with a mist generating mechanism inside the main shaft, generates mist in the rotating main shaft, and discharges it from the tool tip immediately after generation (see Patent Document 1).
JP-A-9-66437

しかし、上記の一つ目の方法では、機械外部でミストを生成して回転主軸に供給するために、配管損失および回転による遠心力の影響で損失が多く、多めの油剤を供給する必要がある。また、二つ目の方法は、回転主軸内部でミストを生成して直ちに工具から吐出するために損失が少ないという利点がある。しかし、内部構造が複雑で非常に高価なシステムになるという問題がある。また、ミストが微細化されないまま供給されやすく、ミストが不均一になるという問題がある。   However, in the first method described above, in order to generate mist outside the machine and supply it to the rotating spindle, there is a large loss due to the piping loss and the centrifugal force due to rotation, and it is necessary to supply a larger amount of oil. . Further, the second method has an advantage that the loss is small because mist is generated inside the rotating spindle and immediately discharged from the tool. However, there is a problem that the internal structure is complicated and the system becomes very expensive. Further, there is a problem that the mist is easily supplied without being miniaturized and the mist becomes non-uniform.

本発明は、上記事情を背景としてなされたものであり、従来構造を利用した簡易な構造によって微細なミストを主軸内で生成して工具先からオイルミストを供給することができる工作機械の主軸構造を提供することを目的とする。   The present invention has been made against the background of the above circumstances, and a spindle structure of a machine tool capable of generating fine mist in a spindle and supplying oil mist from a tool tip with a simple structure using a conventional structure. The purpose is to provide.

すなわち本発明の工作機械の主軸構造のうち、請求項1記載の発明は、先端に工具ホルダが着脱自在に取り付けられる主軸内に、ミスト用オイル供給路となる軸穴を有するドローバーが軸方向に沿って移動可能に配置されているとともに、前記主軸の内周面と前記ドローバーの外周面との間に設けられた空隙内に軸方向に沿ってミスト用エア供給路が形成されており、前記ドローバーの先端側近傍の外周側に該ドローバーの移動に伴って動作をして前記工具ホルダの係脱を行うコレット部材が配置され、該コレット部材を動作させるスリーブが設けられており、さらに前記ドローバーの先端には、前記ドローバー軸穴と連通する多孔質体が前記スリーブの内周側かつ前記ドローバーの外側に形成される露出空間に外表面を露出させて連結されており、前記スリーブは前記露出空間と接する内周面に前記ミスト用エア供給路と前記露出空間とを連通するスリーブ連通部を有し、前記露出空間は、前記多孔質体の前方に伸びてミスト移送路を構成し、前記工具ホルダは、ミスト供給路となる軸穴を備え、該工具ホルダ軸穴が前記ミスト移送路に連通するものであることを特徴とする。 That is, among the main shaft structures of the machine tool of the present invention, the invention according to claim 1 is characterized in that a draw bar having a shaft hole serving as an oil supply passage for mist is axially provided in a main shaft to which a tool holder is detachably attached at the tip. The mist air supply path is formed along the axial direction in a gap provided between the inner peripheral surface of the main shaft and the outer peripheral surface of the draw bar. A collet member that moves in accordance with the movement of the draw bar to engage and disengage the tool holder is disposed on the outer peripheral side near the tip end side of the draw bar , and a sleeve for operating the collet member is provided. the tip is coupled to expose the outer surface exposed space porous material communicating with the drawbar shaft hole is formed outside the inner peripheral side and the drawbar of the sleeve Cage, said sleeve having a sleeve communicating portion communicating with said exposed space between the inner peripheral surface to the mist air supply path and the exposed space in contact, the exposed space, extends in front of the porous body mist The tool holder is provided with a shaft hole serving as a mist supply path, and the tool holder shaft hole communicates with the mist transfer path.

請求項2記載の工作機械の主軸構造の発明は、請求項1記載の発明において、前記スリーブは前記ドローバーの先端側の外周部に固定されていることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, the main shaft structure of the machine tool according to the first aspect of the invention is characterized in that the sleeve is fixed to the outer peripheral portion on the front end side of the draw bar .

請求項3記載の工作機械の主軸構造の発明は、請求項2記載の発明において、前記スリーブの内周面と前記多孔質体の外周面とは前記露出空間の一部を構成する隙間を有しており、該隙間に、前記ミスト用エア供給路からエアが供給されるようように構成されていることを特徴とする。 Invention of the spindle structure of a machine tool according to claim 3, wherein the organic in the invention described in claim 2, the gap the between the inner peripheral surface of the sleeve and the outer peripheral surface of the porous body constituting a part of the exposed space and is, to the clearance, the air from the mist air supply passage is characterized by being configured so as to be supplied.

請求項4記載の工作機械の主軸構造の発明は、請求項1〜3のいずれかに記載の発明において、前記ミスト用エア供給路は、前記ドローバーの外周側に形成されており、該ミスト用エア供給路は、前記コレット部材の周囲空隙または該コレット部材に形成されたコレット通気部を経て前記露出空間に至るものであることを特徴とする。 The invention of the spindle structure of the machine tool according to claim 4 is the invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the air supply path for mist is formed on an outer peripheral side of the draw bar . air supply passage is characterized in that through the collet vent portion formed around void or the collet of the collet member are those leading to the exposed space.

すなわち本発明によれば、オイルはドローバーの軸穴を通して供給され、このオイルが、ドローバーに連結した多孔質体の多孔を通して表面に流出して微小液滴や液膜を形成する。前記エア供給路を流れるエアは、前記多孔質体の外表面が露出する空間に流入して外表面に接触するように流れる。多孔質体表面の上記流出液は、このエア流に巻き込まれて、微小液滴のまま、またはさらに液滴が分割されて微小化されてエアに混入される。これにより粒径の大きな加工油液滴が発生することなく安定した微小のオイルミストが直ちに得られる。このミストは、ミスト移送路を通して工具ホルダの軸穴へと供給され、さらに工具を通して工具先端から噴射される。なお、上記エア供給路のエアは、主軸内に配置されたコレット部材やスリーブの周辺を通り、またはこれらに形成された連通部を通して多孔質体外表面が露出する空間に至るように供給される。   That is, according to the present invention, the oil is supplied through the shaft hole of the draw bar, and the oil flows out to the surface through the porous body connected to the draw bar to form microdroplets or a liquid film. The air flowing through the air supply path flows into the space where the outer surface of the porous body is exposed, and flows so as to contact the outer surface. The effluent on the surface of the porous body is entrained in the air flow, and remains as a fine droplet, or further divided into fine droplets and mixed into the air. As a result, a stable and minute oil mist can be obtained immediately without generating large processing oil droplets. The mist is supplied to the shaft hole of the tool holder through the mist transfer path, and is further injected from the tool tip through the tool. The air in the air supply path is supplied so as to reach the space where the outer surface of the porous body is exposed through the periphery of the collet member and the sleeve arranged in the main shaft, or through the communication portion formed in these.

また、多孔質体の外周側に配置されるスリーブの内周面と多孔質体の外周面との間に隙間が形成されるようにして、この隙間にエア供給路がエアを供給するようにすれば、エアが流れる断面積が小さくなってエア流が増速されてミストの生成がより円滑になされる。なお、ミストを生成する気体としては通常はエアが設けられるが、必要に応じて、窒素、酸素、二酸化炭素などの気体を用いてもよい。 Further, a gap is formed between the inner peripheral surface of the sleeve disposed on the outer peripheral side of the porous body and the outer peripheral surface of the porous body, and the air supply path supplies air to the gap. If this is done, the cross-sectional area through which the air flows becomes smaller, the air flow is accelerated, and the mist is generated more smoothly. In addition, although air is normally provided as gas which produces | generates mist, you may use gas, such as nitrogen, oxygen, a carbon dioxide, as needed.

本発明で用いられる多孔質体には、発泡金属、発泡セラミックス、焼結フィルタ、樹脂フィルタあるいは金属繊維によるフィルタなどを用いる。但し、本発明としては、上記した多孔質体材料に限定されるものではなく、その他材質の多孔質体であっても良い。ただし、多孔質体は、液滴用流体供給路から供給される流体が該流出部の液流出表面に移動できることが必要であり、多孔に連続性を有することで液の移動が達成される。   For the porous body used in the present invention, foam metal, foam ceramic, sintered filter, resin filter, metal fiber filter, or the like is used. However, the present invention is not limited to the porous material described above, and may be a porous material made of other materials. However, the porous body needs to be able to move the fluid supplied from the fluid supply path for liquid droplets to the liquid outflow surface of the outflow portion, and the movement of the liquid is achieved by having continuity in the porous body.

また、上記多孔質体に形成される孔の大きさや密度は特定のものに限定されないが、液流出表面に均等に液滴用の液が流出して十分に微小な液滴や液膜を形成するように定めればよい。例えば孔の大きさとしては円相当径で0.05〜0.1mmを例示することができる。このような大きさの多孔から液滴用の液として油が流出して油膜を形成すると、0.01〜0.05mm程度の厚さになることが期待される。この厚さは、気体流の吹きつけによって維持されることが期待される厚さである。   In addition, the size and density of the pores formed in the porous body are not limited to specific ones, but the liquid for droplets flows out evenly on the liquid outflow surface to form sufficiently small droplets or liquid film You may decide to do. For example, the hole size may be 0.05 to 0.1 mm in terms of the equivalent circle diameter. When oil flows out from the pores of such a size as a liquid for droplets to form an oil film, it is expected to have a thickness of about 0.01 to 0.05 mm. This thickness is the thickness that is expected to be maintained by blowing the gas stream.

気体流の流速は本発明としては特に限定されるものではない。800〜1200m/sec程度の流速で問題はない。上記隙間はこれをさらに増速するものであり、例えば1倍超〜10倍に達するほどに速度を増大させることも可能である。上記多孔質体から吹き飛ばされてエア中に混入するオイルの液滴は、上記の大きさ程度の多孔からは剥離時で0.05〜0.1mm径程度と考えられる。また、エア流中で剪断力を受けてさらに1/5程度の0.01〜0.02mm径程度になることが期待される。但し、上記した数値は例示であって、本発明を特定の範囲に限定するものではないことは勿論である。 The flow rate of the gas flow is not particularly limited as the present invention. There is no problem at a flow rate of about 800 to 1200 m / sec. The gap further increases the speed, and for example, the speed can be increased to reach more than 1 to 10 times. The oil droplets blown off from the porous body and mixed into the air are considered to have a diameter of about 0.05 to 0.1 mm at the time of peeling from the above-mentioned size. In addition, it is expected to have a diameter of about 0.01 to 0.02 mm, which is about 1/5 by receiving a shearing force in the air flow. However, the above numerical values are merely examples, and it is needless to say that the present invention is not limited to a specific range.

また、本発明では、ドローバーの軸方向移動によって上記コレットが動作して工具ホルダの係脱がなされるので、ドローバー本来の機能が損なわれることはなく、工具ホルダの脱着も容易に行うことができる。
なお、スリーブやコレット部材の構造は、本発明としては特定のものに限定されるものではなく、その機能を果たすことができるものであれば適宜の構造のものを用いることができる。
In the present invention, since the collet is operated by the axial movement of the draw bar and the tool holder is engaged and disengaged, the original function of the draw bar is not impaired, and the tool holder can be easily attached and detached.
The structure of the sleeve and the collet member is not limited to a specific one in the present invention, and an appropriate structure can be used as long as it can fulfill its function.

以上説明したように、本発明の工作機械の主軸構造によれば、先端に工具ホルダが着脱自在に取り付けられる主軸内に、ミスト用オイル供給路となる軸穴を有するドローバーが軸方向に沿って移動可能に配置されているとともに、軸方向に沿ってミスト用エア供給路が形成されており、前記ドローバーの先端側近傍の外周側に該ドローバーの移動に伴って動作をして前記工具ホルダの係脱を行うコレット部材が配置されており、さらに前記ドローバーの先端側には、前記ドローバー軸穴と連通する多孔質体が外表面を露出させて連結されており、前記ミスト用エア供給路は、前記多孔質体外表面が露出する露出空間に連通して該ミスト用エア供給路を移動するエアが前記多孔質体の外表面と接触可能となっており、該露出空間は、前記多孔質体の前方に伸びてミスト移送路を構成し、前記工具ホルダは、ミスト供給路となる軸穴を備え、該工具ホルダ軸穴が前記ミスト移送路に連通するものであるので、工具ホルダの係脱に用いられるドローバーを利用して、微細なオイルミストを主軸内で生成して工具先に供給することができる。また、従来構造を利用して構築でき、また、ミストの発生機構も簡易な構造で構成できるので、製造コストの大幅な上昇を招くことなく工具先からのオイルミストの吐出が可能になる。具体的には、回転主軸先端までエアとオイルとを別経路で搬送して、主軸先端側で混合して吐出するものであり、またミストの生成原理は、多孔質体の表面に油膜を作り、それをエアにて吹き飛ばす簡単な構造であるために、故障の少ない安価な構造により構築することができる。エアの経路は、クリーニングエアの供給に用いられるエア供給路を利用して、エア供給路を通るエアをミストの生成部に導くように構成すればよい。またオイルの供給路は、加工液の供給に用いられるドローバーの軸穴を利用することができる。   As described above, according to the spindle structure of the machine tool of the present invention, the draw bar having the shaft hole serving as the oil supply passage for mist is provided along the axial direction in the spindle in which the tool holder is detachably attached to the tip. The mist air supply path is formed along the axial direction so as to be movable, and is operated along with the movement of the draw bar on the outer peripheral side in the vicinity of the tip end side of the draw bar. A collet member for engaging and disengaging is disposed, and further, a porous body communicating with the draw bar shaft hole is connected to an end side of the draw bar with an outer surface exposed, and the air supply path for mist is The air that moves through the air supply path for mist in communication with the exposed space where the outer surface of the porous body is exposed can come into contact with the outer surface of the porous body, and the exposed space The tool holder is provided with a shaft hole serving as a mist supply path, and the tool holder shaft hole communicates with the mist transfer path. A fine oil mist can be generated in the main shaft and supplied to the tool tip using the draw bar used in the above. Moreover, since it can be constructed using a conventional structure and the mist generating mechanism can be configured with a simple structure, oil mist can be discharged from the tool tip without causing a significant increase in manufacturing cost. Specifically, air and oil are transported to the tip of the rotating spindle through different paths, mixed and discharged at the tip of the spindle, and the principle of mist generation is to create an oil film on the surface of the porous body. Since it is a simple structure that blows it away with air, it can be constructed with an inexpensive structure with few failures. What is necessary is just to comprise the path | route of air so that the air which passes along an air supply path may be guide | induced to the production | generation part of a mist using the air supply path used for supply of cleaning air. The oil supply path can utilize the shaft hole of the draw bar used for supplying the machining fluid.

以下に、本発明の一実施形態を図1、2に基づいて説明する。なお、従来例と同様の構造については同一の符号を付して説明を行うものとする。
工作機械主軸1は、工具ホルダ20を取り付けるための取付穴1aを先端に有し、さらに、工具ホルダ20の脱着を操作するドローバー2が軸方向に沿って配置されており、該ドローバー2の周囲にある空隙がエア供給路4となっている。また、ドローバー2の軸心は、オイル供給路として先端に貫通する軸穴2aが形成されている。
ドローバー2の外周部には、連結部材7が固定されており、該連結部材7の後方の空隙に、後方側を支持固定した皿ばね6が配置されている。皿ばね6は、引張力を有する状態で前端が連結部材7に固定されている。これにより、皿ばね6の後方への引張力が連結部材7を介してドローバー2に伝達される。
Below, one Embodiment of this invention is described based on FIG. The same structure as that of the conventional example will be described with the same reference numerals.
The machine tool spindle 1 has an attachment hole 1a for attaching the tool holder 20 at the tip, and a draw bar 2 for operating the attachment / detachment of the tool holder 20 is arranged along the axial direction. An air supply path 4 is formed in the gap. Further, the shaft center of the draw bar 2 is formed with a shaft hole 2a penetrating the tip as an oil supply path.
A connecting member 7 is fixed to the outer peripheral portion of the draw bar 2, and a disc spring 6 that supports and fixes the rear side is disposed in a space behind the connecting member 7. The disc spring 6 has a front end fixed to the connecting member 7 in a state having a tensile force. Thereby, the tensile force to the rear of the disc spring 6 is transmitted to the draw bar 2 via the connecting member 7.

さらに、ドローバー2の先端外周部には、前記取付穴1aを越える長さで円筒形のスリーブ3が固定されている。また、ドローバー2の先端には、スリーブ3の内周側に位置するようにして、軸穴2aに連通する多孔質体10が連結されており、多孔質体10の外表面と上記スリーブ3とは、隙間を有している。なお、上記スリーブ3には、上記隙間に連通する通気穴3bが通気部として内外周に貫通するように周方向に沿って複数形成されている。上記隙間を含む空間11は、スリーブ3の外周側において主軸1の前端に貫通して、ミスト移送路を構成している。 Further, a cylindrical sleeve 3 having a length exceeding the mounting hole 1a is fixed to the outer peripheral portion of the tip of the draw bar 2. Further, a porous body 10 communicating with the shaft hole 2a is connected to the tip of the draw bar 2 so as to be positioned on the inner peripheral side of the sleeve 3, and the outer surface of the porous body 10 and the sleeve 3 are connected to each other. Has a gap . In the sleeve 3, a plurality of vent holes 3b communicating with the gap are formed along the circumferential direction so as to penetrate the inner and outer circumferences as vent portions. The space 11 including the gap penetrates the front end of the main shaft 1 on the outer peripheral side of the sleeve 3 to constitute a mist transfer path.

工具ホルダ20は、主軸の取り付け穴1aに嵌合するための筒状の嵌合部21を有し、該嵌合部21の先端内周面に内周側に突出する係止部21aを有している。
また、上記嵌合部21の筒穴内には、軸方向に沿って加工液供給管23が配置されており、該加工液供給管23の前方側の工具ホルダ20には、先端側に貫通して工具の軸穴(図示しない)と連通可能な軸穴20が形成されている。
工具ホルダ20は、前記取付穴1aに取り付けた際には、工具ホルダ20の中央部に設けた加工液供給管23の後端が、収納穴1c内に位置するとともに、前記スリーブ3に隙間なく内挿されて前記空間11に連通する。
The tool holder 20 has a cylindrical fitting portion 21 for fitting into the mounting hole 1a of the main shaft, and has a locking portion 21a protruding on the inner peripheral side on the inner peripheral surface of the front end of the fitting portion 21. is doing.
Further, a machining liquid supply pipe 23 is disposed in the cylindrical hole of the fitting portion 21 along the axial direction, and the tool holder 20 on the front side of the machining liquid supply pipe 23 penetrates to the tip side. Te of the tool shaft hole (not shown) and communicable shaft hole 20 a is formed.
When the tool holder 20 is mounted in the mounting hole 1a, the rear end of the machining liquid supply pipe 23 provided at the center of the tool holder 20 is located in the storage hole 1c, and there is no gap in the sleeve 3. It is inserted and communicates with the space 11.

一方、前記スリーブ3は、先端側外周面に外周側に膨出する膨出部3aが形成されており、該スリーブ3の外周側にはコレット5が配置されている。コレット5は、先端側外周面に外周側に突出した係止部5aを有しており、該係止部5aを前方に位置させ、前記係止部21aを後方側に位置させて両係止部5a、21aが互いに係合可能になっている。また、コレット5の後端側は厚肉になって、外周側に膨出する凸部5bと内周側に膨出する凸部5cとを有しており、主軸1の内周面に形成した凹溝1bと凸部5bの嵌合が可能になっている。なお、前記凹溝1bの先端側の溝面は、内周側が前方に位置するように前方に傾斜したテーパ面で形成されており、コレット5の凸部5bの先端面は後方に傾斜するテーパ面で形成されている。したがって、コレット5は、前記両テーパ面を介して凸部5bと凹溝1bとの嵌め合いによって斜め方向にスライドしながら径方向内側または外側への移動が可能になっている。また、ドローバー2の外周面には、前記凸部5cと当接可能な大径部2bが形成されている。さらにコレット5の後端には、前記連結部材7との間に付勢部材8が配置されており、連結部材の前進によってコレット5に前方に向けた付勢力を付与することができるように構成されている。 On the other hand, the sleeve 3 is formed with a bulging portion 3 a that bulges on the outer peripheral side on the outer peripheral surface on the front end side, and a collet 5 is disposed on the outer peripheral side of the sleeve 3. The collet 5 has a locking portion 5a protruding on the outer peripheral side on the outer peripheral surface on the front end side. The locking portion 5a is positioned on the front side, and the locking portion 21a is positioned on the rear side. The parts 5a and 21a can be engaged with each other. Further, the rear end side of the collet 5 is thick, and has a convex portion 5 b that bulges to the outer peripheral side and a convex portion 5 c that bulges to the inner peripheral side, and is formed on the inner peripheral surface of the main shaft 1. The concave groove 1b and the convex portion 5b can be fitted. The groove surface on the front end side of the concave groove 1b is formed with a tapered surface inclined forward so that the inner peripheral side is positioned forward, and the front end surface of the convex part 5b of the collet 5 is tapered tapered rearward. It is formed with a surface. Therefore, the collet 5 can move inward or outward in the radial direction while sliding in an oblique direction by fitting the convex portion 5b and the concave groove 1b through the both tapered surfaces. Further, a large-diameter portion 2b that can contact the convex portion 5c is formed on the outer peripheral surface of the draw bar 2. Further, an urging member 8 is disposed between the rear end of the collet 5 and the connecting member 7 so that forward biasing force can be applied to the collet 5 by the advancement of the connecting member 7. It is configured.

また、コレット5は、スリーブ3の膨出部3aの後方側に位置してスリーブ3の薄肉部に接した状態では、前記係止部5aは、前記係止部21aの内周側に位置して互いの係止が解かれるように構成されている。この際には、コレットの凸部5cは、ドローバー2の大径部2bの後方側に位置して互いに干渉しないように構成されている。   In addition, the collet 5 is positioned on the inner side of the locking portion 21a when the collet 5 is positioned on the rear side of the bulging portion 3a of the sleeve 3 and in contact with the thin portion of the sleeve 3. Are configured to be unlocked from each other. At this time, the convex portions 5c of the collet are located on the rear side of the large-diameter portion 2b of the draw bar 2 so as not to interfere with each other.

上記構造では、工具ホルダ20の脱着を行う際には、皿ばね6の引張力に抗してドローバー2を軸方向前方に移動させる。すると、ドローバー2が多少前進した後に、付勢部材8の付勢力によってコレット5を前方に押し出す。コレット5は、凹溝1bと当接する部5bの先端面のテーパ形状に従って、内周側に寄せられつつ僅かに前進する。該前進に際しては、スリーブ3が優先して前進するため、コレット5の先端は、スリーブ3の膨出部3aの後方に位置し、ドローバー2の大径部2bは、コレット5の凸部5cの前方に位置する。これによりコレット5の係止部5aは工具ホルダ20の係止部21aよりも内周側に位置して互いの係合が解かれる。この結果、工具ホルダ20の嵌合部21を取付穴1aから取り外すことができ、また新たに工具ホルダ20の嵌合部21を前記取り付け穴1aに挿入することができる。 In the above structure, when the tool holder 20 is attached and detached, the draw bar 2 is moved forward in the axial direction against the tensile force of the disc spring 6. Then, after the draw bar 2 has advanced a little, the collet 5 is pushed forward by the urging force of the urging member 8. The collet 5 advances slightly while being moved toward the inner peripheral side in accordance with the tapered shape of the tip surface of the convex portion 5b that contacts the concave groove 1b. At the time of advancement, the sleeve 3 preferentially advances, so that the tip of the collet 5 is located behind the bulging part 3a of the sleeve 3, and the large diameter part 2b of the draw bar 2 is the convex part 5c of the collet 5. Located in front. As a result, the locking portion 5a of the collet 5 is positioned on the inner peripheral side with respect to the locking portion 21a of the tool holder 20 and the mutual engagement is released. As a result, the fitting portion 21 of the tool holder 20 can be removed from the mounting hole 1a, and the fitting portion 21 of the tool holder 20 can be newly inserted into the mounting hole 1a.

次に、装着した工具ホルダ20を固定する場合には、上記ドローバー2を軸方向に沿って後方側に移動させる。すると、スリーブ3の膨出部3aもドローバー2に連れて後進し、コレット5の内周側に入り込んでコレット5を外周側に押し上げるとともに、ドローバー2の大径部2bがコレット5の凸部5cの内周側に入り込んで同じくコレット5を外周側に押し上げる。すると、コレット5は凸部5bと凹溝1bの嵌合面のテーパ形状に倣いながら外周側に押し出されながら僅かに後進し、係止部5aが係止部21aに係止するとともに、凸部5bが凹部1bに嵌合する。スリーブ3は、ドローバー2を介して皿ばね6によって引っ張られた状態が維持され、コレット5は、スリーブ3の膨出部3aの外周面とドローバー2の大径部2bの外周面とによって外周側に押圧されて固定された状態になる。上記ドローバー2の移動に際しては、多孔質体10は、常に空間11内、すなわちスリーブ3内にあり、他の部材との干渉は生じておらず、ドローバー2の本来の機能は妨げられない。   Next, when the mounted tool holder 20 is fixed, the draw bar 2 is moved rearward along the axial direction. Then, the bulging portion 3 a of the sleeve 3 also moves backward with the draw bar 2, enters the inner peripheral side of the collet 5 and pushes the collet 5 up to the outer peripheral side, and the large-diameter portion 2 b of the draw bar 2 becomes the convex portion 5 c of the collet 5. The collet 5 is pushed up to the outer peripheral side. Then, the collet 5 moves slightly backward while being pushed out to the outer peripheral side while following the taper shape of the fitting surface of the convex portion 5b and the concave groove 1b, and the locking portion 5a is locked to the locking portion 21a, and the convex portion 5b fits into the recess 1b. The sleeve 3 is maintained in a state of being pulled by the disc spring 6 through the draw bar 2, and the collet 5 is disposed on the outer peripheral side by the outer peripheral surface of the bulging portion 3 a of the sleeve 3 and the outer peripheral surface of the large-diameter portion 2 b of the draw bar 2. It is pressed and fixed. When the draw bar 2 moves, the porous body 10 is always in the space 11, that is, in the sleeve 3, and does not interfere with other members, and the original function of the draw bar 2 is not hindered.

上記のようにして主軸1に工具ホルダ20を固定した工作機械において加工を行うと主軸1および加工ホルダ20が回転する。この際にオイルミストを間欠的に吐出するものとすると、これに合わせてオイルがドローバー2の軸穴2aを通して先方に噴射され、多孔質体10の多孔に含浸される。多孔質体10に含浸したオイルは、さらに多孔質体10の外表面に至り、表面の多孔から流出したオイルが微小油滴または油膜状となる。   When machining is performed in the machine tool in which the tool holder 20 is fixed to the spindle 1 as described above, the spindle 1 and the machining holder 20 are rotated. If oil mist is intermittently discharged at this time, oil is jetted forward through the shaft hole 2a of the draw bar 2 in accordance with this, and impregnated in the pores of the porous body 10. The oil impregnated in the porous body 10 further reaches the outer surface of the porous body 10, and the oil that has flowed out from the surface pores becomes fine oil droplets or an oil film.

一方、エア供給路4では、常時、またはオイルミストの吐出に合わせてエアが供給される。エアは、エア供給路4を通して前方側に流れ、コレット5の周辺の隙間を通り、さらにスリーブ3の複数の通気穴3bを通してスリーブ3と多孔質体10との隙間に噴射される。エア流は、この隙間によって増速され、多孔質体10の外周面から先端面に沿って多孔質体10の外表面と接触しつつ空間11を移動する。その結果、多孔質体10の表面から微小油滴が次々と効果的に剥離し、エア中に巻き込まれてミスト化される。このオイルミストは、空間11を通して前方側に流れ、加工液供給管23の軸穴23a内に移動する。この際に、空間11は、スリーブ3によって周囲が囲まれているので、オイルミストは確実に軸穴23aに至り、さらに軸穴23aから軸穴20aへと移動し、図示しない工具の先端から吐出される。上記ミストは、微細な液滴が安定して生成されており、その後、直ちに工具ホルダから工具へと移動し、加工点(図示しない)へと供給されることにより良好な潤滑性を与えて工作機械によるセミドライ加工を良好に行うことを可能にする。
以上、本発明を上記実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の範囲内において適宜変更が可能である。
On the other hand, in the air supply path 4, air is supplied constantly or in accordance with the discharge of oil mist. Air flows forward through the air supply path 4, passes through the gap around the collet 5, and is further injected into the gap between the sleeve 3 and the porous body 10 through the plurality of vent holes 3 b of the sleeve 3. The air flow is accelerated by the gap , and moves in the space 11 while being in contact with the outer surface of the porous body 10 along the distal end surface from the outer peripheral surface of the porous body 10. As a result, fine oil droplets are effectively peeled from the surface of the porous body 10 one after another, and are entrained in the air to become mist. The oil mist flows forward through the space 11 and moves into the shaft hole 23 a of the machining liquid supply pipe 23. At this time, since the space 11 is surrounded by the sleeve 3, the oil mist surely reaches the shaft hole 23a, further moves from the shaft hole 23a to the shaft hole 20a, and is discharged from the tip of a tool (not shown). Is done. In the mist, fine droplets are stably generated, and thereafter, the mist immediately moves from the tool holder to the tool and is supplied to a processing point (not shown) to give good lubricity and work. This makes it possible to perform semi-dry machining with a machine.
As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the said embodiment, this invention is not limited to the content of the said embodiment, In the range of this invention, it can change suitably.

本発明の一実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one Embodiment of this invention. 同じく一部拡大断面図である。It is a partially expanded sectional view similarly. 従来のスピンドルスルーの工作機械の主軸構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the main shaft structure of the conventional spindle through machine tool.

符号の説明Explanation of symbols

1 主軸
2 ドローバー
2a 軸穴
3 スリーブ
3b 通気穴
5 コレット
10 多孔質体
11 空間
20 工具ホルダ
20a 軸穴
23 加工液供給管
23a 軸穴
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Main axis | shaft 2 Draw bar 2a Shaft hole 3 Sleeve 3b Vent hole 5 Collet 10 Porous body 11 Space 20 Tool holder 20a Shaft hole 23 Process liquid supply pipe 23a Shaft hole

Claims (4)

先端に工具ホルダが着脱自在に取り付けられる主軸内に、ミスト用オイル供給路となる軸穴を有するドローバーが軸方向に沿って移動可能に配置されているとともに、前記主軸の内周面と前記ドローバーの外周面との間に設けられた空隙内に軸方向に沿ってミスト用エア供給路が形成されており、前記ドローバーの先端側近傍の外周側に該ドローバーの移動に伴って動作をして前記工具ホルダの係脱を行うコレット部材が配置され、該コレット部材を動作させるスリーブが設けられており、さらに前記ドローバーの先端には、前記ドローバー軸穴と連通する多孔質体が前記スリーブの内周側かつ前記ドローバーの外側に形成される露出空間に外表面を露出させて連結されており、前記スリーブは前記露出空間と接する内周面に前記ミスト用エア供給路と前記露出空間とを連通するスリーブ連通部を有し、前記露出空間は、前記多孔質体の前方に伸びてミスト移送路を構成し、前記工具ホルダは、ミスト供給路となる軸穴を備え、該工具ホルダ軸穴が前記ミスト移送路に連通するものであることを特徴とする工作機械の主軸構造。 A draw bar having a shaft hole serving as a mist oil supply passage is movably disposed along the axial direction in a main shaft to which a tool holder is detachably attached to the tip, and an inner peripheral surface of the main shaft and the draw bar A mist air supply path is formed along the axial direction in a gap provided between the outer peripheral surface and the outer peripheral surface of the draw bar. A collet member for engaging and disengaging the tool holder is disposed , a sleeve for operating the collet member is provided , and a porous body communicating with the draw bar shaft hole is provided at the tip of the draw bar . An outer space is exposed and connected to an exposed space formed on a circumferential side and outside the draw bar, and the sleeve is connected to the inner circumferential surface in contact with the exposed space. Has a sleeve communicating portion that communicates the supply path and the exposed space, the exposed space, the extending forwardly of the porous body constitutes a mist transfer path, the tool holder, the axis hole as the mist supply passage the main shaft structure of the machine tool, characterized in that the provided, in which the said tool holder shaft hole communicating with the mist flow path. 前記スリーブは前記ドローバーの先端側の外周部に固定されていることを特徴とする請求項1記載の工作機械の主軸構造。 The main shaft structure of a machine tool according to claim 1, wherein said sleeve is characterized in that it is fixed to the outer peripheral portion of the distal end side of the drawbar. 前記スリーブの内周面と前記多孔質体の外周面とは前記露出空間の一部を構成する隙間を有しており、該隙間に、前記ミスト用エア供給路からエアが供給されるようように構成されていることを特徴とする請求項2記載の工作機械の主軸構造。 Wherein an inner peripheral surface of the sleeve is a porous body outer peripheral surface of which a gap which constitutes a part of the exposed space, Yoyo that the said gap, the air from the mist air supply passage is supplied The spindle structure of the machine tool according to claim 2, wherein the spindle structure is configured as follows. 前記ミスト用エア供給路は、前記ドローバーの外周側に形成されており、該ミスト用エア供給路は、前記コレット部材の周囲空隙または該コレット部材に形成されたコレット通気部を経て前記露出空間に至るものであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の工作機械の主軸構造。 The mist air supply passage is formed on the outer peripheral side of the drawbar, the mist air supply passage, on the exposed space through the collet vent portion formed around void or the collet of the collet member The main spindle structure of a machine tool according to any one of claims 1 to 3, wherein
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