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JP4820166B2 - Machine tool spindle equipment - Google Patents
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Description

本発明は、工作機械の主軸装置に関する。   The present invention relates to a spindle device of a machine tool.

一般に、工作機械の主軸装置に装着された工具によってワークを加工する際には、工具によるワークの加工部の冷却と潤滑を行うために、例えば、切削液供給ノズルから前記加工部に切削液を供給するようになっている。この切削液供給装置としては、切削液タンクから汲み上げた切削液を切削液供給管を通して切削液供給ノズルからワークの加工部に多量に供給するものがあった。   In general, when a workpiece is machined by a tool mounted on a spindle device of a machine tool, for example, a cutting fluid is supplied from a cutting fluid supply nozzle to the machining portion in order to cool and lubricate the workpiece machining portion by the tool. It comes to supply. As this cutting fluid supply device, there has been a device that supplies a large amount of the cutting fluid pumped from the cutting fluid tank to the machining portion of the workpiece from the cutting fluid supply nozzle through the cutting fluid supply pipe.

しかし、この加工方法によると、多量の切削液を供給するために消費電力が大きく、廃液の処理に伴う多大な労力がかかるため、大きなコストがかかり、地球環境の汚染という面でも悪影響を及ぼしていた。   However, this processing method consumes a large amount of power to supply a large amount of cutting fluid, and requires a great amount of labor for the treatment of the waste fluid. This increases the cost and adversely affects the pollution of the global environment. It was.

上記問題を解消するために切削液をミスト状にしてワークの加工部に供給するようにしたミスト供給装置を用いたものもある。このミスト供給装置においては、切削液の貯留用容器にミスト発生器を設け、ワークの加工の際に前記ミスト発生器を作動させる。そして、前記貯留用容器からミスト供給管を通して主軸装置の主軸に設けられたミスト供給路及び工具の中心部に設けられたミスト供給路を通して該工具の先端噴射口からミストをワークの加工部に供給するようになっている。又、ミスト発生器を備えた工作機械の主軸装置として、例えば特許文献1に開示されたものがある。   In order to solve the above-described problem, there is also a type using a mist supply device in which the cutting fluid is supplied in a mist form to a workpiece processing portion. In this mist supply device, a mist generator is provided in a container for storing cutting fluid, and the mist generator is operated when a workpiece is processed. Then, the mist is supplied from the tip ejection port of the tool to the processing part of the workpiece through the mist supply pipe provided in the spindle of the spindle device and the mist supply path provided in the center of the tool through the mist supply pipe from the storage container. It is supposed to be. Further, as a spindle device of a machine tool provided with a mist generator, for example, there is one disclosed in Patent Document 1.

この主軸装置は、主軸内へ気体と液体を別々に供給するための二系統の供給路を設け、供給された気体と液体を主軸先端部内あるいは工具ホルダ内に設けられたミスト発生装置において混合させてミストを発生し、加工部にミストを供給するものである。又、この主軸装置には、前記主軸内部のミスト発生装置直前の液体ライン側に相当する箇所にミスト発生装置から液垂れが生じないことを目的として、液圧が一定圧以下であるときに閉鎖状態に保持される止め弁が設けられている。
特開平9−66437号公報(明細書の段落番号0036及び図12参照)
This spindle device is provided with two systems of supply passages for separately supplying gas and liquid into the spindle, and the supplied gas and liquid are mixed in a mist generator provided in the tip of the spindle or in the tool holder. The mist is generated and supplied to the processing part. In addition, the main shaft device is closed when the liquid pressure is below a certain level in order to prevent liquid dripping from the mist generating device at a position corresponding to the liquid line side immediately before the mist generating device inside the main shaft. A stop valve is provided that is held in a state.
JP-A-9-66437 (see paragraph number 0036 and FIG. 12 of the specification)

上記従来の工作機械のミスト発生器を備えた主軸装置は、ミスト発生器を作動させてからミストの圧力が設定圧力になるまでに長時間を要する。このため、ミストの供給開始が遅れて、切削液が無い状態で比較的長い時間ワークの加工が行われ、工具の損傷やワークの加工精度が低下するという問題があった。   The spindle device provided with the mist generator of the conventional machine tool takes a long time from when the mist generator is operated until the pressure of the mist reaches the set pressure. For this reason, the start of mist supply is delayed, and workpieces are machined for a relatively long time in the absence of cutting fluid, resulting in a problem of tool damage and workpiece machining accuracy.

一方、特許文献1に記載の工作機械の主軸装置は、二系統の供給路が設けられ、液体ライン側を止めるための止め弁がボールとスプリングにより構成されているため、流体抵抗が大き過ぎ、ミストを供給するラインとしては適していない。又、ボールとスプリングを省略した例(図11参照)を適用したとしても供給路が非常に小径であるため流体抵抗は大きく、ミストを供給しない状態においてもミストの外部流出を防止できないという問題があった。さらに、特許文献1に記載の構成においては、二系統の供給路を主軸先端部付近まで構成させる必要があり、部品点数が多くなり、製造及び組付け作業が面倒で、コストを低減することができないという問題があった。   On the other hand, the spindle device of the machine tool described in Patent Document 1 is provided with two supply paths, and a stop valve for stopping the liquid line side is constituted by a ball and a spring, so that the fluid resistance is too large, It is not suitable as a line for supplying mist. Further, even when the example (see FIG. 11) in which the ball and the spring are omitted is applied, the supply path has a very small diameter, so that the fluid resistance is large and the mist cannot be prevented from flowing out even when the mist is not supplied. there were. Furthermore, in the configuration described in Patent Document 1, it is necessary to configure the two supply paths to the vicinity of the tip of the main spindle, the number of parts increases, the manufacturing and assembly work is troublesome, and the cost can be reduced. There was a problem that I could not.

本発明は、上記従来の技術に存する問題点を解消して、主軸の回転開始と同期して又は供給路内のミストの圧力が所定圧力以上となった場合に、ミストをワークの加工部にミストの流路抵抗が低い状態で供給することができ、ワークの加工作業を適正に行うことができる工作機械の主軸装置を提供することにある。   The present invention solves the above-mentioned problems in the prior art, and synchronizes with the start of rotation of the main shaft or when the mist pressure in the supply passage becomes a predetermined pressure or more, the mist is processed into the workpiece processing part. An object of the present invention is to provide a spindle device of a machine tool that can be supplied with a low mist flow path resistance and can appropriately perform a workpiece machining operation.

又、この発明の別の目的は、上記目的に加えて、開閉弁の部品点数を低減し、製造及び組付け作業を容易に行い、コストを低減することができる工作機械の主軸装置を提供する。   In addition to the above object, another object of the present invention is to provide a spindle device for a machine tool that can reduce the number of parts of an on-off valve, facilitate manufacturing and assembly operations, and reduce costs. .

上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、ハウジングの内部に軸受を介して工具ホルダを装着する嵌合孔を有する主軸を回転可能に支持し、該主軸の内部に対し前記嵌合孔に開口するミストの供給路を一系統設け、該供給路の下流側に開閉弁を配設し、該開閉弁を主軸の回転時の遠心力又は前記供給路内のミストの圧力が所定圧力以上となった場合に開放可能に構成した工作機械の主軸装置において、前記開閉弁は弾性材料により形成された筒状の本体と、該本体の先端部に開閉可能に一体に形成され、かつ常には弾性復元力により閉弁状態に保持され、主軸の回転時の遠心力又は前記供給路内のミストの圧力が所定圧力以上となった場合に閉弁状態から弾性復元力に抗して開弁状態に変形する弁体とにより構成されていることを要旨とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is directed to rotatably support a main shaft having a fitting hole for mounting a tool holder through a bearing in a housing, and A mist supply path that opens to the fitting hole is provided, and an on-off valve is provided on the downstream side of the supply path, and the on-off valve is provided with a centrifugal force when the main shaft rotates or the pressure of the mist in the supply path. In the spindle device of a machine tool configured to be openable when the pressure exceeds a predetermined pressure , the on-off valve is integrally formed to be openable and closable at a cylindrical main body formed of an elastic material and a distal end portion of the main body. And is always held in a closed state by an elastic restoring force, and resists the elastic restoring force from the closed state when the centrifugal force during rotation of the main shaft or the pressure of the mist in the supply passage exceeds a predetermined pressure. this being constituted by a valve body Te deformed open state The the gist.

請求項に記載の発明は、請求項において、前記弁体には、主軸の回転時の遠心力により該弁体の開弁動作を促進するウエイトが設けられていることを要旨とする。
請求項に記載の発明は、請求項又はにおいて、前記開閉弁の本体の後端部外周には、主軸の内部に該開閉弁を装着するためのフランジ部が一体に形成されていることを要旨とする。
The gist of a second aspect of the present invention is that, in the first aspect , the valve body is provided with a weight that promotes a valve opening operation of the valve body by a centrifugal force when the main shaft rotates.
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect , a flange portion for mounting the on-off valve inside the main shaft is integrally formed on the outer periphery of the rear end portion of the main body of the on-off valve. This is the gist.

請求項1に記載の発明は、主軸の内部に形成された一系統のミストの供給路の下流側に開閉弁を配設し、該開閉弁を主軸の回転時の遠心力又は前記供給路内のミストの圧力が所定圧力以上となった場合に開放されるように構成した。このため、開閉弁の通路断面積を大きく設定することができ、ミスト供給路のミストの流路抵抗を低減してミストを効率良く加工部に供給することができる。又、主軸の回転開始と同期して又は前記供給路内のミストの圧力が所定圧力以上となった場合に、ミストをワークの加工部に供給することができ、ワークの加工作業を適正に行うことができる。   According to the first aspect of the present invention, an on-off valve is disposed on the downstream side of a mist supply path of one system formed inside the main shaft, and the on-off valve is provided with a centrifugal force during rotation of the main shaft or within the supply path. The mist was released when the pressure of the mist exceeded a predetermined pressure. For this reason, the passage sectional area of the on-off valve can be set large, and the mist flow resistance of the mist supply passage can be reduced, so that the mist can be efficiently supplied to the processing section. In addition, the mist can be supplied to the workpiece machining section in synchronization with the start of rotation of the main shaft or when the mist pressure in the supply passage becomes equal to or higher than a predetermined pressure, and the workpiece machining operation is performed appropriately. be able to.

加えて、前記開閉弁は弾性材料により形成された筒状の本体と、該本体の先端部に一体に形成され、かつ常には弾性復元力により閉弁状態に保持され、主軸の回転時には遠心力又は前記供給路内のミストの圧力が所定圧力以上となった場合に閉弁状態から開弁状態に変形する弁体とにより構成されている。このため、開閉弁の部品点数を低減し、製造及び組付け作業を容易に行い、コストを低減することができる。 In addition , the on-off valve is formed integrally with a cylindrical main body made of an elastic material, and at the tip of the main body, and is always held in a closed state by an elastic restoring force. Or when the pressure of the mist in the said supply path becomes more than predetermined pressure, it is comprised by the valve body which deform | transforms from a valve closing state to a valve opening state. For this reason, the number of parts of the on-off valve can be reduced, manufacturing and assembly work can be easily performed, and the cost can be reduced.

請求項に記載の発明は、請求項において、前記弁体には、主軸の回転開始時の遠心力により該弁体の開弁動作を促進するウエイトが設けられている。このため、弁体の開弁動作を迅速に行うことができるとともに、弁体の開放量を増大することができる。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect , the valve body is provided with a weight for promoting the valve opening operation of the valve body by a centrifugal force at the start of rotation of the main shaft. For this reason, the valve body can be opened quickly, and the opening amount of the valve body can be increased.

請求項に記載の発明は、前記開閉弁の本体の後端部外周には、主軸に開閉弁を装着するためのフランジ部が一体に形成されている。このため、開閉弁の部品点数を低減し、製造及び組付け作業を容易に行い、コストを低減することができる。 According to a third aspect of the present invention, a flange portion for mounting the on-off valve on the main shaft is integrally formed on the outer periphery of the rear end portion of the main body of the on-off valve. For this reason, the number of parts of the on-off valve can be reduced, manufacturing and assembly work can be easily performed, and the cost can be reduced.

以下、本発明を具体化した工作機械の主軸装置の一実施形態を図1〜図5に従って説明する。
最初に、主軸装置の構成を図5に基づいて説明する。
Hereinafter, an embodiment of a spindle device for a machine tool embodying the present invention will be described with reference to FIGS.
First, the configuration of the spindle device will be described with reference to FIG.

横円筒状をなすハウジング11の内部には前後一対のベアリング12を介して中空筒状をなす主軸13がビルトインモータ14によって回転可能に支持されている。前記主軸13の軸孔13aの先端部(図5の左側)にはテーパ状の嵌合孔13bが形成され、該嵌合孔13bには工具15を把持したいわゆるBTタイプの工具ホルダ16が取り外し可能に装着されている。前記工具15は、その外周面と工具ホルダ16の内周面との間に介在されたチャック部材17と、前記工具ホルダ16の先端外周部に螺合され、かつチャック部材17をスラスト方向に押圧するための締付リング18とによって前記工具ホルダ16に取り付けられている。   A hollow cylindrical main shaft 13 is rotatably supported by a built-in motor 14 through a pair of front and rear bearings 12 in a housing 11 having a horizontal cylindrical shape. A tapered fitting hole 13b is formed at the tip (left side in FIG. 5) of the shaft hole 13a of the main shaft 13, and a so-called BT type tool holder 16 holding the tool 15 is removed from the fitting hole 13b. It is installed as possible. The tool 15 is screwed to the chuck member 17 interposed between the outer peripheral surface of the tool holder 16 and the inner peripheral surface of the tool holder 16, and the tip outer peripheral portion of the tool holder 16, and presses the chuck member 17 in the thrust direction. It is attached to the tool holder 16 by a tightening ring 18 for the purpose.

前記主軸13の軸孔13aには前記工具ホルダ16をクランプするためのクランプ機構Kが装着されている。このクランプ機構Kの概要について説明すると、主軸13の軸孔13aにはプルロッド21が挿入され、その先端部は前記工具ホルダ16の基端部に一体形成されたプルスタッド16aに対し鋼球22を介して係止可能に構成されている。前記プルロッド21の基端部にはフランジ金具23が嵌合固定され、このフランジ金具23と、前記主軸13の軸孔13aの内周面に形成された係止段部13cとの間には、皿バネ24が介在されている。   A clamp mechanism K for clamping the tool holder 16 is mounted in the shaft hole 13 a of the main shaft 13. The outline of the clamping mechanism K will be described. A pull rod 21 is inserted into the shaft hole 13 a of the main shaft 13, and a steel ball 22 is attached to a pull stud 16 a integrally formed at the base end portion of the tool holder 16 at the distal end portion. It is comprised so that latching is possible. A flange fitting 23 is fitted and fixed to the base end portion of the pull rod 21. Between the flange fitting 23 and a locking step portion 13 c formed on the inner peripheral surface of the shaft hole 13 a of the main shaft 13, A disc spring 24 is interposed.

従って、前記皿バネ24の弾性力によりプルロッド21が図5において右方に移動されると、鋼球22によってプルスタッド16aが引き込まれ、工具ホルダ16が主軸13の所定位置に把持されるようになっている。反対に、図示しない駆動機構により前記フランジ金具23が前記皿バネ24の弾性力に抗して前方に押動され、前記プルロッド21の先端部及び前記鋼球22による前記工具ホルダ16のプルスタッド16aの保持が解除されると、図示しない自動工具交換装置によって、前記工具15及び工具ホルダ16の交換動作が行われるようになっている。   Accordingly, when the pull rod 21 is moved rightward in FIG. 5 by the elastic force of the disc spring 24, the pull stud 16a is drawn by the steel ball 22 so that the tool holder 16 is held at a predetermined position of the main shaft 13. It has become. On the contrary, the flange fitting 23 is pushed forward against the elastic force of the disc spring 24 by a drive mechanism (not shown), and the pull stud 16a of the tool holder 16 by the tip of the pull rod 21 and the steel ball 22 is used. When the holding is released, the tool 15 and the tool holder 16 are exchanged by an automatic tool changer (not shown).

前記プルロッド21の中心部には一系統のミスト供給路21aが形成されている。前記工具15及び工具ホルダ16の中心部にもミストの供給路15a,16bが連通するように形成され、前記ミスト供給路15aは工具15の先端面に開口されている。前記プルロッド21に形成されたミスト供給路21aによって前記工具ホルダ16のミスト供給路16bの入口にミストを供給するようになっている。   A system of mist supply passages 21 a is formed at the center of the pull rod 21. Mist supply passages 15 a and 16 b are formed so as to communicate with the central portion of the tool 15 and the tool holder 16, and the mist supply passage 15 a is opened at the front end surface of the tool 15. Mist is supplied to the inlet of the mist supply path 16 b of the tool holder 16 by a mist supply path 21 a formed in the pull rod 21.

前記プルロッド21の基端部に開口されたミスト供給路21aの入口には回転継手27が設けられ、該回転継手27には配管28を介して主軸13の外部に設けたミスト発生装置29が接続されている。前記配管28には電磁開閉弁30が設けられている。そして、前記電磁開閉弁30を開放するとミスト発生装置29から配管28及び回転継手27を通してミストが主軸13内のミスト供給路21aに供給され、工具ホルダ16のミスト供給路16b及び工具15のミスト供給路15aの先端開口からワークWの加工部にミストが供給されるようになっている。   A rotary joint 27 is provided at the inlet of the mist supply passage 21 a opened at the base end of the pull rod 21, and a mist generator 29 provided outside the main shaft 13 is connected to the rotary joint 27 via a pipe 28. Has been. The pipe 28 is provided with an electromagnetic on-off valve 30. When the electromagnetic on-off valve 30 is opened, the mist is supplied from the mist generator 29 through the pipe 28 and the rotary joint 27 to the mist supply path 21a in the main shaft 13, and the mist supply path 16b of the tool holder 16 and the mist supply of the tool 15 are supplied. Mist is supplied from the opening of the end of the path 15a to the processed portion of the workpiece W.

次に、前記工具ホルダ16のクランプ機構K及びこの発明の要部の構成について説明する。
図1及び図5に示すように、前記プルロッド21の先端部には、開閉弁31が装着されている。前記プルロッド21は、本体32と、その先端部に形成されたネジ孔32aに螺合された雄ネジ部33aを有する作動筒33とにより分割形成されている。前記作動筒33には、前記クランプ機構Kの鋼球22を係合するための係合孔33bが形成されている。図1に示すように前記主軸13の軸孔13aの先端部には、前記鋼球22と対応するように段差部13dが形成されている。図3に示すように前記本体32及び作動筒33が皿バネ24(図5参照)の弾性力に抗して前方へ移動された状態では、前記鋼球22が段差部13dに落ち込み、工具ホルダ16(図1参照)のプルスタッド16aが作動筒33の内部に進入可能に構成されている。そして、図3において、作動筒33内に工具ホルダ16のプルスタッド16aを挿入した状態で、前記本体32及び作動筒33が前記皿バネ24によって後方に移動されると、図1に示すように前記鋼球22によりプルスタッド16aが引き込まれて工具ホルダ16が所定の位置にクランプされるようになっている。
Next, the structure of the clamping mechanism K of the tool holder 16 and the main part of the present invention will be described.
As shown in FIGS. 1 and 5, an opening / closing valve 31 is attached to the tip of the pull rod 21. The pull rod 21 is divided and formed by a main body 32 and an operating cylinder 33 having a male screw portion 33a screwed into a screw hole 32a formed at the tip thereof. The operation cylinder 33 is formed with an engagement hole 33b for engaging the steel ball 22 of the clamp mechanism K. As shown in FIG. 1, a step 13 d is formed at the tip of the shaft hole 13 a of the main shaft 13 so as to correspond to the steel ball 22. As shown in FIG. 3, in a state where the main body 32 and the working cylinder 33 are moved forward against the elastic force of the disc spring 24 (see FIG. 5), the steel ball 22 falls into the step portion 13d, and the tool holder 16 (see FIG. 1) pull studs 16 a are configured to be able to enter the inside of the working cylinder 33. 3, when the main body 32 and the operating cylinder 33 are moved backward by the disc spring 24 in a state where the pull stud 16a of the tool holder 16 is inserted into the operating cylinder 33, as shown in FIG. The steel ball 22 pulls the pull stud 16a so that the tool holder 16 is clamped at a predetermined position.

図1に示すように、前記開閉弁31は、例えばアクリロニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコーンゴム或いはブチルゴム等の弾性材料により形成された筒状の本体31aと、該本体31aの先端部に一体に形成され、かつ常には弾性復元力により扁平につぶれた形状の閉弁状態に保持され、主軸13の回転時には遠心力あるいはミスト発生装置29により供給されるミストの圧力が所定圧力以上となった場合に反復元方向に拡開された開弁状態となる弁体31bとを備えている。又、前記本体31aの後端部外周面には、前記本体32と作動筒33との接合部に介在されるフランジ部31cが一体に形成されている。該フランジ部31cを本体32と作動筒33との接合部間に挟着し、本体31aを作動筒33内に挿入し、弁体31bの先端部を工具ホルダ16側に指向させている。   As shown in FIG. 1, the on-off valve 31 is formed integrally with a cylindrical main body 31a formed of an elastic material such as acrylonitrile rubber, ethylene propylene rubber, silicone rubber, or butyl rubber, and a distal end portion of the main body 31a. When the main shaft 13 rotates, the centrifugal force or the pressure of the mist supplied by the mist generator 29 exceeds a predetermined pressure. And a valve body 31b that is expanded in the direction of repetition. In addition, a flange portion 31c is integrally formed on the outer peripheral surface of the rear end portion of the main body 31a so as to be interposed at a joint portion between the main body 32 and the working cylinder 33. The flange portion 31c is sandwiched between the joint portions of the main body 32 and the operating cylinder 33, the main body 31a is inserted into the operating cylinder 33, and the tip of the valve body 31b is directed to the tool holder 16 side.

前記弁体31bの両外表面には、図4に示すようにウエイト34が接着されている。そして、主軸13が回転されて開閉弁31の弁体31bに遠心力が作用したとき、両ウエイト34が遠心力により互いに離隔する方向に移動されて弁体31bをその弾性復元力に抗して閉弁状態から開弁状態に変形するのを促進するようにしている。   As shown in FIG. 4, weights 34 are bonded to both outer surfaces of the valve body 31b. When the main shaft 13 is rotated and a centrifugal force acts on the valve body 31b of the on-off valve 31, both weights 34 are moved away from each other by the centrifugal force to resist the valve body 31b against its elastic restoring force. The deformation from the closed state to the open state is promoted.

次に、前記のように構成した工作機械の主軸装置の動作について説明する。
図5に示すように、主軸装置の主軸13が停止され、開閉弁31が閉弁された状態において、前記ミスト発生装置29が作動されて電磁開閉弁30が開弁位置に切り換えられると、ミストが配管28及び回転継手27を介して開閉弁31の上流側のミスト供給路21a内に供給される。この状態で、ワークの加工を開始するため、主軸装置の主軸13がビルトインモータ14によって回転されると、開閉弁31もプルロッド21とともに一体に回転される。この開閉弁31が回転されると、弁体31bに遠心力が作用され、ミストの圧力が所定圧以上になっているため、弁体31bが閉弁状態から開弁状態に変形され、ミスト供給路21a内のミストが工具ホルダ16のミスト供給路16b及び工具15のミスト供給路15aから外部に噴射され、工具15によるワークの加工部にミストが供給され、加工部の冷却と潤滑が行われる。
Next, the operation of the spindle device of the machine tool configured as described above will be described.
As shown in FIG. 5, when the main shaft 13 of the main shaft device is stopped and the on-off valve 31 is closed, the mist generating device 29 is operated and the electromagnetic on-off valve 30 is switched to the valve open position. Is supplied into the mist supply passage 21 a upstream of the on-off valve 31 through the pipe 28 and the rotary joint 27. In this state, when the spindle 13 of the spindle device is rotated by the built-in motor 14 to start machining the workpiece, the on-off valve 31 is also rotated together with the pull rod 21. When the on-off valve 31 is rotated, centrifugal force is applied to the valve body 31b, and the pressure of the mist is equal to or higher than a predetermined pressure. Therefore, the valve body 31b is deformed from the closed state to the open state, and the mist is supplied. The mist in the path 21a is sprayed to the outside from the mist supply path 16b of the tool holder 16 and the mist supply path 15a of the tool 15, and the mist is supplied to the processing part of the workpiece by the tool 15 to cool and lubricate the processing part. .

ワークWの加工動作が終了した後に、前記ビルトインモータ14が停止されて主軸13の回転が停止されるとともに、前記電磁開閉弁30が閉弁位置に切り換えられると、遠心力の低下とともに、ミスト発生装置29からのミスト供給も停止され、ミストの圧力が所定圧以下となるため、開閉弁31の弁体31bが開弁状態から弾性復元力により閉弁状態に切り換えられ、ミスト供給路21a内のミストの外部への供給が停止される。この状態においては、ミスト供給路21aの内部にミストが充満している。従って、次回のワークの加工開始に際しても、前記のように加工開始とともに直ちにミストがワークの加工部に供給される。   After the machining operation of the workpiece W is completed, when the built-in motor 14 is stopped and the rotation of the main shaft 13 is stopped, and when the electromagnetic on-off valve 30 is switched to the valve closing position, centrifugal force is reduced and mist is generated. Since the mist supply from the device 29 is also stopped and the pressure of the mist becomes equal to or lower than the predetermined pressure, the valve body 31b of the on-off valve 31 is switched from the open state to the closed state by the elastic restoring force, and the mist supply path 21a The supply of mist to the outside is stopped. In this state, the mist is filled in the mist supply path 21a. Therefore, when the next workpiece is started to be processed, mist is immediately supplied to the workpiece processing portion as soon as the processing is started as described above.

又、主軸13の回転が停止されると、開閉弁31の弁体31bが直ちに閉弁状態となるので、ミスト供給路21a内に残留するミストがミスト供給路21aから外部に漏れることはない。さらに、工具ホルダ16を嵌合孔13bから取り外した場合にも開閉弁31の弁体31bが閉弁状態であるためミストが液状化されて外部に漏れることもない。   When the rotation of the main shaft 13 is stopped, the valve body 31b of the on-off valve 31 is immediately closed, so that mist remaining in the mist supply path 21a does not leak to the outside from the mist supply path 21a. Further, even when the tool holder 16 is removed from the fitting hole 13b, the valve body 31b of the on-off valve 31 is in the closed state, so that the mist is not liquefied and leaks to the outside.

上記実施形態の工作機械の主軸装置によれば、以下のような特徴を得ることができる。
(1)上記実施形態では、前記プルロッド21の内部に形成した一系統のミスト供給路21aの先端部に開閉弁31を収容したので、開閉弁31の通路断面積を大きく設定することができ、ミスト供給路21aのミストの流路抵抗を低減してミストを効率良く加工部に供給することができる。又、開閉弁31の弁体31bが主軸13の回転による遠心力又はミスト発生装置29により供給されるミストの圧力が所定圧力以上となった場合に弾性復元力に抗して閉弁状態から開弁状態に変形されるようにした。このため、主軸13を回転するとほぼ同時に、又はミスト発生装置29により供給されるミストの圧力が所定圧力以上となった場合に開閉弁31を開弁状態にすることができ、ワークの加工部に適時にミストを供給することができ、加工開始後の潤滑不足を解消して工具15の破損やワークの加工精度の不具合を防止でき、ワークの加工作業を適正に行うことができる。
According to the spindle device of the machine tool of the above embodiment, the following features can be obtained.
(1) In the above embodiment, since the opening / closing valve 31 is housed at the tip of the mist supply passage 21a of one system formed inside the pull rod 21, the passage sectional area of the opening / closing valve 31 can be set large. The mist flow path resistance of the mist supply path 21a can be reduced and the mist can be efficiently supplied to the processing portion. Further, the valve body 31b of the on-off valve 31 opens from the closed state against the elastic restoring force when the centrifugal force due to the rotation of the main shaft 13 or the pressure of the mist supplied by the mist generator 29 exceeds a predetermined pressure. It was changed to a valve state. For this reason, the on-off valve 31 can be opened almost simultaneously with the rotation of the main shaft 13 or when the pressure of the mist supplied by the mist generating device 29 becomes equal to or higher than a predetermined pressure. The mist can be supplied in a timely manner, the lack of lubrication after the start of machining can be resolved, the tool 15 can be damaged and the machining accuracy of the workpiece can be prevented, and the workpiece can be machined properly.

(2)上記実施形態では、前記開閉弁31を本体31a、弁体31b及びフランジ部31cにより一体に形成したので、開閉弁31の部品点数を低減し、製造及び組付け作業を容易に行い、コストを低減することができる。   (2) In the above embodiment, since the on-off valve 31 is integrally formed by the main body 31a, the valve body 31b, and the flange portion 31c, the number of parts of the on-off valve 31 is reduced, and the manufacturing and assembling operations are easily performed. Cost can be reduced.

(3)上記実施形態では、開閉弁31の弁体31bが弾性復元力によって扁平につぶれた形状の閉弁状態を維持できるようにしたので、弁体31bを固く閉塞でき、ミストの外部漏れを確実に防止することができる。   (3) In the above embodiment, the valve body 31b of the on-off valve 31 can be maintained in a closed state in which the valve body 31b is flattened by the elastic restoring force. It can be surely prevented.

(4)上記実施形態では、前記開閉弁31の弁体31bにウエイト34を取り付けたので、主軸13の回転による遠心力を利用して、弁体31bの開放動作を迅速に行うことができる。   (4) In the above embodiment, since the weight 34 is attached to the valve body 31b of the on-off valve 31, the opening operation of the valve body 31b can be performed quickly using the centrifugal force generated by the rotation of the main shaft 13.

なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
・ 図6に示すように、開閉弁31の弁体31bにウエイト34を埋設してもよい。この実施形態では、弁体31bが開弁状態のとき弁体31bの外周面が作動筒33の内周面に接触する位置まで変形されるので、弁体31bの通路断面積を増大することができる。
In addition, you may change this embodiment as follows.
As shown in FIG. 6, a weight 34 may be embedded in the valve body 31 b of the on-off valve 31. In this embodiment, when the valve body 31b is in the open state, the outer peripheral surface of the valve body 31b is deformed to a position where it comes into contact with the inner peripheral surface of the operating cylinder 33, so that the passage sectional area of the valve body 31b can be increased. it can.

・ 図示しないが、前記開閉弁31のウエイト34を省略してもよい。
・ 図示しないが、前記開閉弁31の弁体31bの形状は、実施形態のような扁平形状のものに限らず、開閉できる他の形状や、他の構成にしてもよい。
Although not shown, the weight 34 of the on-off valve 31 may be omitted.
Although not shown, the shape of the valve body 31b of the on-off valve 31 is not limited to the flat shape as in the embodiment, and may be other shapes that can be opened and closed, and other configurations.

・ 図示しないが、前記工具ホルダ16として、いわゆるKMホルダ或いはHSKホルダを用いるとともに、それらに対応したクランプ機構を用いた主軸装置に具体化してもよい。   Although not shown in the drawings, a so-called KM holder or HSK holder may be used as the tool holder 16, and a spindle device using a clamp mechanism corresponding to them may be used.

・ 開閉弁31の弁体31bが遠心力と無関係にミスト発生装置29により供給されるミストの圧力が所定圧力以上となった場合に開弁状態となるように構成してもよい。
・ 開閉弁31の弁体31bが圧力と無関係に開閉弁31に作用する遠心力によってのみ開弁状態となるように構成してもよい。
The valve body 31b of the on-off valve 31 may be configured to be opened when the pressure of the mist supplied by the mist generating device 29 exceeds a predetermined pressure regardless of the centrifugal force.
-You may comprise so that the valve body 31b of the on-off valve 31 may be opened only by the centrifugal force which acts on the on-off valve 31 irrespective of a pressure.

この発明を具体化した工作機械の主軸装置の主軸の先端部の構造を示す開閉弁の閉弁状態の縦断面図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a closing state of an on-off valve showing a structure of a tip portion of a spindle of a machine tool spindle device embodying the present invention. 図1の開閉弁の開弁状態を示す縦断面図。The longitudinal cross-sectional view which shows the valve opening state of the on-off valve of FIG. 工具ホルダを外した状態の主軸の部分縦断面図。The fragmentary longitudinal cross-section of the main axis | shaft of the state which removed the tool holder. 開閉弁の斜視図。The perspective view of an on-off valve. 主軸装置の縦断面図。The longitudinal cross-sectional view of a main shaft apparatus. この発明の別の実施形態を示す正面図。The front view which shows another embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

K…クランプ機構、13…主軸、13b…嵌合孔、16…工具ホルダ、21…プルロッド、31…開閉弁、31a…本体、31b…弁体、31c…フランジ部、34…ウエイト。   K ... Clamp mechanism, 13 ... Main shaft, 13b ... Fitting hole, 16 ... Tool holder, 21 ... Pull rod, 31 ... Open / close valve, 31a ... Main body, 31b ... Valve body, 31c ... Flange part, 34 ... Weight.

Claims (3)

ハウジングの内部に軸受を介して工具ホルダを装着する嵌合孔を有する主軸を回転可能に支持し、該主軸の内部に対し前記嵌合孔に開口するミストの供給路を一系統設け、該供給路の下流側に開閉弁を配設し、該開閉弁を主軸の回転時の遠心力又は前記供給路内のミストの圧力が所定圧力以上となった場合に開放可能に構成した工作機械の主軸装置において、
前記開閉弁は弾性材料により形成された筒状の本体と、該本体の先端部に開閉可能に一体に形成され、かつ常には弾性復元力により閉弁状態に保持され、主軸の回転時の遠心力又は前記供給路内のミストの圧力が所定圧力以上となった場合に閉弁状態から弾性復元力に抗して開弁状態に変形する弁体とにより構成されていることを特徴とする工作機械の主軸装置。
A main shaft having a fitting hole for mounting a tool holder through a bearing inside the housing is rotatably supported, and a supply path for a mist opening to the fitting hole is provided inside the main shaft, and the supply is provided. A main spindle of a machine tool provided with an on-off valve on the downstream side of the passage and configured to be openable when the centrifugal force during rotation of the main shaft or the pressure of the mist in the supply passage exceeds a predetermined pressure. In the device
The on-off valve is formed integrally with a cylindrical main body made of an elastic material and can be opened and closed at the tip of the main body, and is always held in a closed state by an elastic restoring force. And a valve body that deforms from a closed state to an open state against an elastic restoring force when the force or the pressure of the mist in the supply passage exceeds a predetermined pressure. The main spindle device of the machine.
請求項1において、前記弁体には、主軸の回転時の遠心力により該弁体の開弁動作を促進するウエイトが設けられていることを特徴とする工作機械の主軸装置。2. The spindle device of a machine tool according to claim 1, wherein the valve body is provided with a weight for promoting the valve opening operation of the valve body by a centrifugal force when the spindle is rotated. 請求項1又は2において、前記開閉弁の本体の後端部外周には、主軸の内部に該開閉弁を装着するためのフランジ部が一体に形成されていることを特徴とする工作機械の主軸装置。3. The main spindle of a machine tool according to claim 1, wherein a flange portion for mounting the on-off valve is integrally formed inside the main shaft on an outer periphery of a rear end portion of the main body of the on-off valve. apparatus.
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