JP7574168B2 - Coolant supply device and machine tool - Google Patents
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Description
本発明は、クーラント供給装置及び工作機械に関する。 The present invention relates to a coolant supply device and a machine tool.
例えば自動旋盤によって加工された製品(ワーク)は、突切り加工により、材料である丸棒等から切り離される。そして、切り離された製品は、所定の位置に配置された回収部に回収される。回収部としては、例えば、突切り加工を行う突切りバイトの刃先がワークに接している加工点の近くまで移動して、切り離されたワークを受け取る受け箱(ワーク回収カゴ)などがある(例えば、特許文献1参照)。 For example, a product (workpiece) machined by an automatic lathe is separated from the raw material, such as a round bar, by a cut-off process. The separated product is then collected in a collection unit arranged at a predetermined position. The collection unit may be, for example, a receiving box (workpiece collection basket) that moves close to the processing point where the cutting edge of the cut-off tool that performs the cut-off process comes into contact with the workpiece and receives the separated workpiece (see, for example, Patent Document 1).
また、工作機械において、加工点に供給するクーラントの量を、大流量と小流量とに切り替える技術が提案されている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, a technology has been proposed for machine tools that switches the amount of coolant supplied to the machining point between a high flow rate and a low flow rate (see, for example, Patent Document 2).
上述した突切り加工により、材料からワークを切り離すとき、突切り加工を行う突切りバイトの刃先がワークに接している加工点に吹き付けているクーラントの流れにより、切り離されたワークが吹き飛ばされて、回収位置に設けられた受け箱等に回収することができない場合がある。 When the workpiece is separated from the material by the above-mentioned cut-off process, the flow of coolant that is sprayed onto the processing point where the cutting edge of the cut-off bit that performs the cut-off process comes into contact with the workpiece may blow the separated workpiece away, making it impossible to collect it in a receiving box or the like provided at the collection position.
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、突切り加工により材料から切り離されたワークが、加工点に吹き付けるクーラントによって、不測の場所に飛ばされるのを抑制することができるクーラント供給装置及び工作機械を提供することを目的とする。 The present invention has been developed in consideration of the above circumstances, and aims to provide a coolant supply device and machine tool that can prevent a workpiece that has been separated from a material by a cut-off process from being blown to an unexpected location by the coolant sprayed at the processing point.
本発明の第1は、主軸に保持された材料に工具を接触させる加工点にクーラントを供給しつつ前記材料を加工する工作機械、に使用され、前記クーラントを送出するクーラントポンプと、前記クーラントポンプによって送出された前記クーラントを前記加工点に供給する、互いに独立した2系統の流路と、を備え、前記クーラントポンプは、前記材料を加工する加工工程に応じて、駆動と停止とを切り替えられ、前記2系統の流路のうち一方の流路は、1又は並列に設けられた2以上の管路を有し、前記2系統の流路のうち他方の流路は、管路と、前記他方の流路における前記管路から供給された前記クーラントを貯留する、前記加工点よりも高い位置に設けられた貯留槽と、前記貯留槽に貯留された前記クーラントを絞って前記加工点に供給する絞り管路と、を有するクーラント供給装置である。 The first aspect of the present invention is a coolant supply device used in a machine tool that processes a material held by a spindle while supplying the coolant to a processing point where a tool is brought into contact with the material, the coolant supply device comprising a coolant pump that delivers the coolant, and two independent flow paths that supply the coolant delivered by the coolant pump to the processing point, the coolant pump being switched between on and off depending on the processing step for processing the material, one of the two flow paths having one or two or more pipes arranged in parallel, the other of the two flow paths having a pipe, a storage tank arranged at a position higher than the processing point for storing the coolant supplied from the pipe in the other flow path, and a throttle pipe that throttles the coolant stored in the storage tank and supplies it to the processing point.
本発明の第2は、材料を保持する主軸と、前記主軸に保持された前記材料に、加工点で接触させる工具と、前記加工点にクーラントを供給する本発明に係るクーラント供給装置と、前記主軸、前記工具及び前記クーラント供給装置の動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記材料を加工する加工工程に応じて、前記クーラントポンプの駆動と停止とを切り替える工作機械である。 The second aspect of the present invention is a machine tool that includes a spindle that holds a material, a tool that is brought into contact with the material held by the spindle at a processing point, a coolant supply device according to the present invention that supplies coolant to the processing point, and a control unit that controls the operation of the spindle, the tool, and the coolant supply device, and the control unit switches between driving and stopping the coolant pump depending on the processing step for processing the material.
本発明に係るクーラント供給装置及び工作機械によれば、突切り加工により材料から切り離されたワークが、加工点に吹き付けるクーラントによって、不測の場所に飛ばされるのを抑制することができる。 The coolant supply device and machine tool of the present invention can prevent the workpiece, which has been separated from the material by the cut-off process, from being blown to an unexpected location by the coolant sprayed at the processing point.
以下、本発明に係るクーラント供給装置及び工作機械の一実施形態であるクーラント供給装置100及び自動旋盤200について、図面を参照して説明する。 The coolant supply device 100 and automatic lathe 200, which are embodiments of the coolant supply device and machine tool according to the present invention, will be described below with reference to the drawings.
(構成)
図1は本発明に係るクーラント供給装置の一例であるクーラント供給装置100を含む自動旋盤200を示す斜視図、図2は自動旋盤200の加工室220に設けられたクーラント供給装置100を示す斜視図、図3はクーラント供給装置100を、図1に示した自動旋盤200の正面側から見た正面図である。
(composition)
FIG. 1 is a perspective view showing an automatic lathe 200 including a coolant supplying device 100 which is an example of a coolant supplying device according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing the coolant supplying device 100 provided in a machining chamber 220 of the automatic lathe 200, and FIG. 3 is a front view of the coolant supplying device 100 as seen from the front side of the automatic lathe 200 shown in FIG. 1.
図示の自動旋盤200は、本発明に係る工作機械の一例である。自動旋盤200は、数値制御によるコンピュータ制御の自動旋盤であり、少なくとも制御部210と、制御部210によって制御される正面主軸231、背面主軸232及び工具250(切削バイト、突切りバイト、ドリル刃等)を有する加工室220と、クーラント供給装置100と、を備えている。 The automatic lathe 200 shown in the figure is an example of a machine tool according to the present invention. The automatic lathe 200 is a computer-controlled automatic lathe using numerical control, and is equipped with at least a control unit 210, a machining chamber 220 having a front spindle 231, a back spindle 232, and tools 250 (cutting tool, cut-off tool, drill bit, etc.) controlled by the control unit 210, and a coolant supply device 100.
制御部210は、予め設定されたプログラムを実行することにより、正面主軸231、背面主軸232、工具250及びクーラント供給装置100の動作を制御する。 The control unit 210 controls the operation of the front spindle 231, the back spindle 232, the tool 250, and the coolant supply device 100 by executing a preset program.
正面主軸231は、加工対象の材料である丸棒をチャック(保持)して軸(Z軸)回りに回転するとともに、軸方向への送りや軸に直交するXY面(X方向(Z軸に直交する水平方向)とY方向(Z軸に直交する鉛直方向)とを含む鉛直面)内で移動し、加工室220において、工具250のうち、加工工程に応じた工具(切削バイト、突切りバイト、ドリル刃等)選択して、選択された工具を丸棒に接触させることによって丸棒を加工する。 The front spindle 231 chucks (holds) the round bar, which is the material to be processed, and rotates around its axis (Z-axis), while also feeding in the axial direction and moving in the XY plane (a vertical plane including the X direction (horizontal direction perpendicular to the Z axis) and the Y direction (vertical direction perpendicular to the Z axis)) perpendicular to the axis. In the processing chamber 220, a tool (cutting tool, cut-off tool, drill bit, etc.) appropriate for the processing process is selected from the tools 250, and the selected tool is brought into contact with the round bar to process the round bar.
背面主軸232は、正面主軸231にチャックされた状態で加工された後のワーク(丸棒の加工された後の部分)を、加工室220において正面主軸231から受け取るようにチャック(保持)し、チャックしたワークを軸回りに回転させたり、軸に直交する面内で移動したりする。 The rear spindle 232 chucks (holds) the workpiece (the machined part of the round bar) after it has been machined while chucked to the front spindle 231 so as to receive it from the front spindle 231 in the machining chamber 220, and rotates the chucked workpiece around its axis or moves it in a plane perpendicular to the axis.
なお、本実施形態においては、図2,3に示すように、背面主軸232の先端(正面主軸231に対向した側の端部)に、シュータ240が固定されている。シュータ240は、背面主軸232に対して着脱自在である。 In this embodiment, as shown in Figures 2 and 3, the chute 240 is fixed to the tip of the rear main shaft 232 (the end opposite the front main shaft 231). The chute 240 is detachable from the rear main shaft 232.
シュータ240は、背面主軸232でワークをチャックする処理手順が無く、正面主軸231でチャックされた状態で加工され、突切りバイトによる突切り加工で正面主軸231にチャックされた丸棒から切り離されたワークを回収する手順の場合に、背面主軸232に取り付けられ、その他の場合は背面主軸232から取り外されている。 The chute 240 is attached to the back spindle 232 when there is no processing procedure for chucking the workpiece on the back spindle 232, and the workpiece is machined while chucked on the front spindle 231, and the procedure involves recovering the workpiece that has been cut off from the round bar chucked on the front spindle 231 by cut-off processing using a cut-off bit; otherwise, the chute 240 is detached from the back spindle 232.
シュータ240は、図2,3に示すように、受け箱241と傾斜通路242とを備えている。受け箱241は、上方が開口し、底部が、水平面に対して背面主軸232の軸方向の後方に下がるように傾斜し、傾斜した底部の最下端部に出口が形成された樋状に形成されている。受け箱241は、正面主軸231にチャックされた丸棒から突切り加工により切り離されるワークの直下に配置され、丸棒から切り離されて下方に落下したワークを、上方の開口を介して底部で受ける。 As shown in Figures 2 and 3, the chute 240 is equipped with a receiving box 241 and an inclined passage 242. The receiving box 241 is open at the top, and its bottom is inclined downwardly toward the rear of the axial direction of the back spindle 232 relative to the horizontal plane, forming a gutter shape with an outlet at the lowest end of the inclined bottom. The receiving box 241 is placed directly below the workpiece that is cut off from the round bar chucked to the front spindle 231 by parting off, and receives the workpiece that has been cut off from the round bar and dropped downward at its bottom through the opening at the top.
傾斜通路242は、樋状に形成されて、水平面に対して所定の角度で傾斜した通路であり、その傾斜の上端側が受け箱241の底部の出口に接続されている。そして、受け箱241の底部で受けられたワークは、底部の傾斜によって出口に到達し、出口に接続された傾斜通路242に載り、傾斜通路242の傾斜に沿って下方に移動するように搬送される。 The inclined passage 242 is formed like a gutter and is inclined at a predetermined angle to the horizontal plane, with the upper end of the inclination connected to the outlet at the bottom of the receiving box 241. The workpiece received at the bottom of the receiving box 241 reaches the outlet due to the inclination of the bottom, is placed on the inclined passage 242 connected to the outlet, and is transported by moving downward along the inclination of the inclined passage 242.
クーラント供給装置100は、本発明に係るクーラント供給装置の一例である。クーラント供給装置100は、加工室220において、工具250が加工対象の丸棒に接触して丸棒を加工する加工点P付近にクーラントを供給する。クーラント供給装置100は、クーラントポンプ110と、供給管路120と、第1系統流路130(一方の流路の一例)と、第2系統流路140(他方の流路の一例)と、を備えている。 The coolant supply device 100 is an example of a coolant supply device according to the present invention. The coolant supply device 100 supplies coolant to a processing point P in a processing chamber 220 where a tool 250 contacts a round bar to be processed and processes the round bar. The coolant supply device 100 includes a coolant pump 110, a supply line 120, a first system flow path 130 (an example of one of the flow paths), and a second system flow path 140 (an example of the other of the flow paths).
クーラントポンプ110は、クーラントを送出する。クーラントポンプ110は、制御部210の制御により、クーラントを送出動作する駆動とクーラントの送出動作を停止する停止とが切り替えられる。制御部210は、丸棒を加工する加工の種類に応じて、クーラントポンプ110に対する駆動と停止との動作の切り替えを制御する。 The coolant pump 110 delivers coolant. The coolant pump 110 is controlled by the control unit 210 to switch between a drive state for delivering coolant and a stop state for stopping the coolant delivery. The control unit 210 controls the switching between drive and stop of the coolant pump 110 depending on the type of processing to be performed on the round bar.
供給管路120は、クーラントポンプ110に接続されていて、クーラントポンプ110から送出されたクーラントを流す。クーラントポンプ110が停止したときは、供給管路120を流れていたクーラントの流れも停止する。 The supply line 120 is connected to the coolant pump 110 and carries the coolant delivered from the coolant pump 110. When the coolant pump 110 stops, the flow of coolant through the supply line 120 also stops.
第1系統流路130と第2系統流路140とは、いずれも供給管路120に接続されて、クーラントポンプ110によって送出されたクーラントを加工点P付近に供給する。第1系統流路130と第2系統流路140とは、互いに独立している。 The first system flow path 130 and the second system flow path 140 are both connected to the supply pipe 120 and supply the coolant delivered by the coolant pump 110 to the vicinity of the processing point P. The first system flow path 130 and the second system flow path 140 are independent of each other.
第1系統流路130は、例えば、4つの管路131,132,133,134で構成されている。4つの管路131~134は同一の管路であり、いずれも可撓性を有し、各管路131~134の一端(基端)は供給管路120に接続され、他端(先端)は、供給管路120に接続された部分よりも下方に位置する加工点P付近に向けられている。 The first system flow path 130 is composed of, for example, four pipelines 131, 132, 133, and 134. The four pipelines 131 to 134 are the same pipeline, and all of them are flexible. One end (base end) of each pipeline 131 to 134 is connected to the supply pipeline 120, and the other end (tip end) is directed toward the vicinity of the processing point P located below the part connected to the supply pipeline 120.
これにより、各管路131~134は、供給管路120を通じて供給されたクーラントを、加工点P付近に吹き付ける。 As a result, each of the pipes 131 to 134 sprays the coolant supplied through the supply pipe 120 near the processing point P.
第1系統流路130は、上述した4つの管路131~134で構成されたものに限定されるものではなく、1つの管路131で構成されたものであってもよいし、2つ以上の任意の数の管路で構成されたものであってもよい。 The first system flow path 130 is not limited to being composed of the four pipelines 131 to 134 described above, but may be composed of one pipeline 131, or may be composed of any number of pipelines greater than or equal to two.
つまり、第1系統流路130は、突切り加工以外の加工の際に適した量であって、後述する第2系統流路140の側の、絞り管路144から供給されるクーラントに比べて大量のクーラントを、加工点P付近に供給することができるものであればよい。 In other words, the first system flow path 130 only needs to be capable of supplying a large amount of coolant near the processing point P, which is suitable for processing other than cut-off processing, in comparison with the coolant supplied from the throttle pipe 144 on the second system flow path 140 side described below.
第2系統流路140は、管路141と、油槽142(貯留槽)と、絞り管路144と、を備えている。管路141は、第1系統流路130の4つの管路131~134のそれぞれと同じ構造であり、可撓性を有し、一端(基端)は供給管路120に接続され、他端(先端)は油槽142に向けられている。 The second system flow path 140 includes a pipeline 141, an oil tank 142 (storage tank), and a throttle pipeline 144. The pipeline 141 has the same structure as each of the four pipelines 131 to 134 of the first system flow path 130, is flexible, and has one end (base end) connected to the supply pipeline 120 and the other end (tip end) facing the oil tank 142.
管路131,132,133,134,141は同一であるため、部品の共通化を図ることができる。管路131,132,133,134,141が同一であることにより、供給管路120から各管路131,132,133,134,141には、略同一の流量のクーラントが流れる。したがって、第1系統流路130は第2系統流路140に比べて、略4倍の流量のクーラントが流れる。管路131~134,141は可撓性を有するものでなくてもよい。 Since the pipelines 131, 132, 133, 134, and 141 are identical, it is possible to standardize parts. Since the pipelines 131, 132, 133, 134, and 141 are identical, approximately the same flow rate of coolant flows from the supply pipeline 120 to each of the pipelines 131, 132, 133, 134, and 141. Therefore, the flow rate of coolant in the first system flow path 130 is approximately four times that of the second system flow path 140. The pipelines 131 to 134 and 141 do not need to be flexible.
なお、管路141は管路131~134と同じものである必要は無く、管路131~134と異なるものであってもよい。 Note that pipeline 141 does not need to be the same as pipelines 131 to 134, and may be different from pipelines 131 to 134.
管路141の先端は油槽142に向けられているため、管路141を流れたクーラントは、油槽142に供給される。 The end of the pipeline 141 is directed toward the oil tank 142, so that the coolant that flows through the pipeline 141 is supplied to the oil tank 142.
油槽142は、加工点P付近よりも高い位置に設けられている。なお、本実施形態においては、油槽142は、供給管路120と略同じ高さ位置又は供給管路120よりも高い位置に設けられているが、供給管路120よりも低い位置に設けられていてもよい。 The oil tank 142 is provided at a position higher than the vicinity of the processing point P. In this embodiment, the oil tank 142 is provided at approximately the same height as the supply pipe 120 or at a position higher than the supply pipe 120, but may be provided at a position lower than the supply pipe 120.
油槽142は、管路141から供給されたクーラントを貯留する。油槽142の底部には、油槽142の底部よりも低い位置に配置された絞り管路144が接続されている。絞り管路144は、接続管路145と、絞り弁146と、滴下管路147と、を備えている。接続管路145は、油槽142の底部に接合されていて、油槽142に貯留されたクーラントが、自然落下により流れ込む。 The oil tank 142 stores the coolant supplied from the pipeline 141. A throttle pipeline 144 is connected to the bottom of the oil tank 142 and is located at a lower position than the bottom of the oil tank 142. The throttle pipeline 144 includes a connection pipeline 145, a throttle valve 146, and a drip pipeline 147. The connection pipeline 145 is joined to the bottom of the oil tank 142, and the coolant stored in the oil tank 142 flows into it by gravity.
絞り弁146は、接続管路145に接続されて、接続管路145を流れたクーラントを、例えば一滴ずつ滴下する程度に流量を絞る。滴下管路147は、接続管路145及び絞り弁146よりも下方に配置されていて、一端が絞り弁146に接続され、他端(先端)が加工点P付近の上方に配置されている。 The throttle valve 146 is connected to the connecting pipe 145 and throttles the flow rate of the coolant that flows through the connecting pipe 145, for example, to a level where it drips drop by drop. The drip line 147 is located below the connecting pipe 145 and the throttle valve 146, with one end connected to the throttle valve 146 and the other end (tip) located above near the processing point P.
これにより滴下管路147は、油槽142から自然落下して、絞られたクーラントを、先端から加工点P付近に滴下させて供給する。滴下管路147の先端から加工点P付近に供給されるクーラントの量は、絞り弁146の絞り程度に応じたものとなる。滴下管路147から加工点P付近に供給されるクーラントの量は、一滴ずつ滴下する程度の量に限定されるものではなく、突切り加工時に、丸棒の材料から切り離されたワークを、クーラントによって吹き飛ばさない程度の量であればよい。 As a result, the drip line 147 allows the throttled coolant to drop naturally from the oil tank 142 and drip from its tip to the vicinity of the processing point P. The amount of coolant supplied from the tip of the drip line 147 to the vicinity of the processing point P depends on the degree of throttling of the throttle valve 146. The amount of coolant supplied from the drip line 147 to the vicinity of the processing point P is not limited to an amount dripping drop by drop, but may be an amount that does not blow away the workpiece separated from the round bar material during parting off.
したがって、絞り管路144は、必ずしもクーラントを滴下して供給する滴下管路147を備えたものに限定されず、ワークを吹き飛ばさない程度(例えば、クーラントが細い糸を引く程度)に、クーラントを絞り弁146で絞って加工点P付近に連続して供給するものであってもよい。 Therefore, the throttle line 144 is not necessarily limited to one equipped with a drip line 147 that drips and supplies the coolant, but may be one that throttles the coolant with a throttle valve 146 to a degree that does not blow away the workpiece (for example, to the extent that the coolant forms thin threads) and supplies it continuously near the processing point P.
これにより、本実施形態においては、第2系統流路140から加工点P付近に供給されるクーラントの量は、例えば、第1系統流路130から加工点P付近に供給されるクーラントの量の、1/100~1/1000程度の量に設定されている。 As a result, in this embodiment, the amount of coolant supplied from the second system flow path 140 to the vicinity of the processing point P is set to, for example, approximately 1/100 to 1/1000 of the amount of coolant supplied from the first system flow path 130 to the vicinity of the processing point P.
なお、上述したように、油槽142には、管路141から各管路131~134と同様に多量のクーラントが供給されるが、絞り管路144を通じて油槽142から排出されるクーラントは極少量となる。したがって、油槽142へのクーラントの出入の収支は供給過多となり、油槽142に溜められるクーラントの量は増加し続ける。そして、油槽142に溜められたクーラントが満杯になると、クーラントは、油槽142から溢れて、上方の開口から外に流れ落ちる。 As described above, a large amount of coolant is supplied to the oil tank 142 from the pipeline 141, just like each of the pipelines 131 to 134, but only a very small amount of coolant is discharged from the oil tank 142 through the throttle pipeline 144. Therefore, the balance of coolant entering and leaving the oil tank 142 is an excess supply, and the amount of coolant stored in the oil tank 142 continues to increase. Then, when the coolant stored in the oil tank 142 becomes full, the coolant overflows from the oil tank 142 and flows down from the upper opening.
ここで、油槽142の上縁のうち、加工点PからX方向において遠い側の領域には、切り欠き143が形成されている。したがって、油槽142から溢れるクーラントは、この切り欠き143の部分から流れ落ち始めるため、油槽142から流れ落ちたクーラントが、加工点P付近に降り注ぐのを抑制することができる。 Here, a notch 143 is formed in the upper edge of the oil tank 142 in the region farther from the processing point P in the X direction. Therefore, the coolant overflowing from the oil tank 142 starts to flow down from the notch 143, so that the coolant that has flowed down from the oil tank 142 can be prevented from falling on the vicinity of the processing point P.
制御部210は、自動旋盤200による加工の制御において、正面主軸231によってチャックされた丸棒を加工室220において、突切り加工(工具250のうち例えば突切りバイトによって丸棒からワークを切り離す加工工程)以外の通常の加工(工具250のうち突切りバイト以外の工具による加工工程(例えば、切削バイトによる切削の加工工程やドリル刃による穴あけの加工工程等))を開始するのに先立って、クーラントポンプ110が送出動作となるようにクーラントポンプ110を制御する。 In controlling machining by the automatic lathe 200, the control unit 210 controls the coolant pump 110 so that the coolant pump 110 performs a discharge operation before starting normal machining (a machining process using a tool other than a cut-off bit among the tools 250 (e.g., a cutting process using a cutting bit or a drilling process using a drill bit)) other than cut-off machining (a machining process in which a workpiece is separated from the round bar using, for example, a cut-off bit among the tools 250) on the round bar chucked by the front spindle 231 in the machining chamber 220.
これにより、クーラントポンプ110が駆動されて送出動作を開始して、クーラントを供給管路120に供給する。供給管路120に供給されたクーラントは、第1系統流路130の各管路131~134及び第2系統流路140の管路141に流れる。第1系統流路130の各管路131~134の各先端及び第2系統流路140の管路141の先端からは、それぞれ、供給管路120を通じて送出されたクーラントが吐出する。 As a result, the coolant pump 110 is driven to start the delivery operation and supply the coolant to the supply pipeline 120. The coolant supplied to the supply pipeline 120 flows into the pipelines 131-134 of the first system flow path 130 and the pipeline 141 of the second system flow path 140. The coolant delivered through the supply pipeline 120 is discharged from each of the ends of the pipelines 131-134 of the first system flow path 130 and the end of the pipeline 141 of the second system flow path 140.
第1系統流路130の各管路131~134の先端は、加工点P付近に向いて設定されているため、加工点P付近には各管路131~134から吐出された大量のクーラントが吹き付けられる。 The tips of the pipelines 131-134 of the first system flow path 130 are set to face the vicinity of the processing point P, so that a large amount of coolant is sprayed from the pipelines 131-134 toward the vicinity of the processing point P.
また、第2系統流路140の管路141の先端から吐出したクーラントは油槽142に供給され、油槽142から接続管路145及び絞り弁146を介して滴下管路147に極少量のクーラントが流れて、滴下管路147から加工点P付近に極少量のクーラントが滴下する。 The coolant discharged from the tip of the pipe 141 of the second system flow path 140 is supplied to the oil tank 142, and a very small amount of coolant flows from the oil tank 142 to the drip pipe 147 via the connecting pipe 145 and the throttle valve 146, and a very small amount of coolant drips from the drip pipe 147 near the processing point P.
このように、突切り加工以外の通常の加工工程が開始される前に、第1系統流路130からの大量のクーラントと、第2系統流路140からの極少量のクーラントとが、加工点P付近に供給される。その後、制御部210は、正面主軸231および工具250を制御して、自動旋盤200は、加工点Pにおいて、正面主軸231でチャックされた丸棒の加工動作を開始する。 In this way, before a normal machining process other than cut-off is started, a large amount of coolant from the first system flow path 130 and a very small amount of coolant from the second system flow path 140 are supplied to the vicinity of the machining point P. After that, the control unit 210 controls the front spindle 231 and the tool 250, and the automatic lathe 200 starts the machining operation of the round bar chucked by the front spindle 231 at the machining point P.
この通常の加工工程中は、上述したように大量のクーラントが加工点P付近に供給されことで、加工によって発生する熱を冷却したり、加工で発生した切粉を流し落としたり、また、工具250と丸棒との摩擦を低減することができる。 During this normal machining process, as described above, a large amount of coolant is supplied near the machining point P to cool the heat generated by machining, wash away chips generated by machining, and reduce friction between the tool 250 and the round bar.
なお、通常の加工工程中は、加工対象の丸棒は、正面主軸231にチャックされているため、加工点P付近に大量のクーラントが吹き付けた場合であっても、吹き付けた大量のクーラントによって丸棒が吹き飛ばされることは無い。 During the normal machining process, the round bar to be machined is chucked to the front spindle 231, so even if a large amount of coolant is sprayed near the machining point P, the round bar will not be blown away by the large amount of coolant sprayed.
一方、上述した通常の加工工程の後に、丸棒から加工後のワークを切り離す突切り加工工程の際は、制御部210は、突切り加工工程を開始するのに先立って、クーラントポンプ110が停止するようにクーラントポンプ110を制御する。 On the other hand, when the cut-off process is performed after the normal machining process described above, in which the machined workpiece is separated from the round bar, the control unit 210 controls the coolant pump 110 to stop before starting the cut-off process.
これにより、クーラントポンプ110は停止して、供給管路120へのクーラントの供給は停止する。この結果、供給管路120にはクーラントが流れず、第1系統流路130の各管路131~134及び第2系統流路140の管路141にクーラントは供給されない。この結果、管路131~134,141の各先端からクーラントは吐出しない。 As a result, the coolant pump 110 stops and the supply of coolant to the supply line 120 stops. As a result, no coolant flows through the supply line 120, and no coolant is supplied to the lines 131-134 of the first system flow path 130 and the line 141 of the second system flow path 140. As a result, no coolant is discharged from the ends of the lines 131-134 and 141.
この結果、加工点P付近には管路131~134からの大量のクーラントが吹き付けられることがない。 As a result, large amounts of coolant from pipes 131 to 134 are not sprayed near the machining point P.
一方、第2系統流路140の管路141の先端からもクーラントは吐出されないが、第2系統流路140の油槽142には、通常の加工工程において管路141から吐出していた多量のクーラントが供給されて、絞り管路144から排出されるからクーラントの量は極少量であったため、油槽142には、ある程度の量のクーラントが溜められた状態となっている。 On the other hand, no coolant is discharged from the tip of the pipe 141 of the second system flow path 140, but a large amount of coolant that would have been discharged from the pipe 141 during the normal processing process is supplied to the oil tank 142 of the second system flow path 140, and since the amount of coolant discharged from the throttle pipe 144 is extremely small, a certain amount of coolant remains in the oil tank 142.
そして、クーラントポンプ110が停止している状態においても、油槽142に溜められているクーラントが、自然落下により、絞り管路144を通じて極少量ずつ排出され、加工点P付近に供給される。 Even when the coolant pump 110 is stopped, the coolant stored in the oil tank 142 is discharged in extremely small amounts through the throttle pipe 144 by natural fall and is supplied to the vicinity of the processing point P.
このように、突切り加工工程では、加工点P付近に大量のクーラントが供給されることは無く、滴下管路147から滴下する程度の極少量のクーラントだけが供給される。 In this way, during the cut-off process, a large amount of coolant is not supplied near the processing point P, and only a very small amount of coolant is supplied, enough to drip from the drip line 147.
突切り加工工程では、ワークが、正面主軸231にチャックされた丸棒から切り離されるため、仮に、通常の加工工程と同様の大量のクーラントが加工点P付近に吹き付けられると、丸棒から切り離されたワークが、吹き付けられた大量のクーラントによって、予期しない方向、場所に飛ばされてしまう。特に、ワークのサイズが小さい場合は、ワークの重量も軽いため、大量のクーラントによって飛ばされ易い。 In the parting off process, the workpiece is separated from the round bar chucked to the front spindle 231. If a large amount of coolant, as in a normal machining process, were to be sprayed near the machining point P, the workpiece separated from the round bar would be blown away in an unexpected direction and place by the large amount of coolant sprayed. In particular, if the size of the workpiece is small, the weight of the workpiece is also light, making it more likely to be blown away by the large amount of coolant.
そして、そのようにワークが予期しない方向、場所に飛ばされた場合、切り離されたワークを回収するために、加工点Pの直下の位置に予め配置されていた受け箱241にワークが入らず、受け箱241でワークを回収することができない恐れがある。 If the workpiece is thrown in an unexpected direction or location like this, there is a risk that the workpiece will not fit into the receiving box 241 that has been placed in advance directly below the processing point P to collect the separated workpiece, and the receiving box 241 will not be able to collect the workpiece.
これに対して本実施形態のクーラント供給装置100及び自動旋盤200は、突切り加工工程では、加工点P付近に供給されるクーラントが滴下する程度の少量であるため、この滴下するクーラントによって、ワークが予期しない方向や場所に飛ばされることがない。 In contrast, in the cut-off process, the coolant supply device 100 and automatic lathe 200 of this embodiment only supply a small amount of coolant near the processing point P, so that the dripping coolant does not cause the workpiece to fly in an unexpected direction or place.
したがって、本実施形態のクーラント供給装置100は、突切り加工工程によって切り離されたワークを、予め設定された所定の位置に配置された受け箱241に回収することができる。 Therefore, the coolant supply device 100 of this embodiment can collect the workpiece separated by the cut-off process in a receiving box 241 that is placed at a predetermined position.
このように、本実施形態のクーラント供給装置100及び自動旋盤200は、材料である丸棒を加工する加工工程に応じて、クーラントポンプ110の駆動と停止とを切り替えることで、通常の加工工程でのクーラントの機能を十分に発揮させつつ、突切り加工工程でのワークの飛ばされを抑制することができる。 In this way, the coolant supply device 100 and automatic lathe 200 of this embodiment can switch between driving and stopping the coolant pump 110 depending on the processing step for machining the round bar material, thereby fully utilizing the coolant's functions in the normal processing step while preventing the workpiece from being thrown off in the cut-off processing step.
なお、「加工工程に応じて」とは、一例として「加工の種類や内容に応じて」という意味である。 Note that "depending on the processing process" means "depending on the type and content of processing," for example.
図4は自動旋盤200及びクーラント供給装置100の動作を示すフローチャートである。以上のように構成された自動旋盤200及びクーラント供給装置100の動作を、図4に示したフローチャートを参照して説明する。 Figure 4 is a flowchart showing the operation of the automatic lathe 200 and the coolant supply device 100. The operation of the automatic lathe 200 and the coolant supply device 100 configured as described above will be explained with reference to the flowchart shown in Figure 4.
自動旋盤200の制御部210が、予め設定されたプログラムを読み込んで、正面主軸231及び工具250を制御し、正面主軸231でチャックされた丸棒に対して、通常の加工動作を行い、通常の加工動作の後に、加工して得られたワークを突切り加工により丸棒から切り離して、シュータ240によりワークを回収する。この一連の加工動作において、制御部210がクーラント供給装置100の動作を制御する。 The control unit 210 of the automatic lathe 200 reads a preset program, controls the front spindle 231 and the tool 250, and performs normal machining operations on the round bar chucked by the front spindle 231. After the normal machining operations, the machined workpiece is cut off from the round bar by a cut-off operation, and the workpiece is collected by the chute 240. During this series of machining operations, the control unit 210 controls the operation of the coolant supply device 100.
具体的には、図4に示すように、自動旋盤200の制御部210は、通常の加工動作の開始に先立って、クーラントポンプ110を駆動するように制御して送出動作を開始(ON)させる(S1)。これにより、第1系統流路130と第2系統流路140とにより、加工点P付近には、大量のクーラントが吹き付けられる。 Specifically, as shown in FIG. 4, the control unit 210 of the automatic lathe 200 controls the coolant pump 110 to start the delivery operation (ON) prior to the start of normal machining operations (S1). As a result, a large amount of coolant is sprayed near the machining point P by the first system flow path 130 and the second system flow path 140.
クーラントポンプ110が送出動作を開始した後、制御部210は、正面主軸231及び工具250の切削バイトやドリル刃等の動作を制御して、丸棒に対して、突切り加工以外の通常の加工動作を行う(S2)。丸棒に対する通常の加工が終了すると、制御部210は、正面主軸231及び工具250に対して動作を停止させる制御を行う(S3)。 After the coolant pump 110 starts the delivery operation, the control unit 210 controls the operation of the front spindle 231 and the cutting tool, drill bit, etc. of the tool 250 to perform normal machining operations other than parting off on the round bar (S2). When normal machining of the round bar is completed, the control unit 210 controls the front spindle 231 and the tool 250 to stop their operation (S3).
次いで、制御部210は、クーラントポンプ110を停止させる制御を行う(S4)。これにより、第1系統流路130の管路131~134及び第2系統流路140の管路141からのクーラントの吐出が停止する。しかし、油槽142に溜められたクーラントが、絞り管路144に流れて、滴下管路147からクーラントが加工点P付近に滴下する。 Then, the control unit 210 controls the coolant pump 110 to stop (S4). This stops the discharge of coolant from the lines 131-134 of the first system flow path 130 and the line 141 of the second system flow path 140. However, the coolant stored in the oil tank 142 flows into the throttle line 144, and the coolant drips from the drip line 147 near the processing point P.
次に、通常の加工が終了したワークが丸棒から切り離される加工点Pの直下に、シュータ240の受け箱241が配置されるように、制御部210が背面主軸232を移動させる制御を行う(S5)。 Next, the control unit 210 controls the movement of the rear spindle 232 so that the receiving box 241 of the chute 240 is positioned directly below the processing point P where the workpiece is separated from the round bar after normal processing is completed (S5).
次いで、制御部210は、正面主軸231及び工具250のうち突切りバイトの動作を制御して、ワークを丸棒から切り離す突切り加工を開始する(S6)。突切り加工によって、ワークは、通常、非常に短時間(例えば、1[秒間]以内)で丸棒から切り離される。制御部210は、正面主軸231及び突切り工具に対して動作を停止させる制御を行う(S7)。 Next, the control unit 210 controls the operation of the front spindle 231 and the cut-off tool of the tool 250 to start the cut-off process to separate the workpiece from the round bar (S6). Through the cut-off process, the workpiece is usually separated from the round bar in a very short time (e.g., within 1 second). The control unit 210 controls the front spindle 231 and the cut-off tool to stop operation (S7).
ここで、加工点P付近には、クーラントが極少量だけ供給されていて、このクーラントが、突切り加工時の発熱を抑制し、突切りバイトとワークとの摩擦を低減する。一方、加工点P付近に滴下したクーラントは、極少量であり、しかも、滴下管路147から自然落下したものであるため、丸棒から切り離されたワークに衝突しても、ワークを吹き飛ばすほどのエネルギを有していない。 Here, only a very small amount of coolant is supplied near the processing point P, and this coolant suppresses heat generation during the cut-off process and reduces friction between the cut-off tool and the workpiece. On the other hand, the amount of coolant dripped near the processing point P is very small, and moreover, it falls naturally from the drip line 147, so even if it collides with the workpiece separated from the round bar, it does not have enough energy to blow the workpiece away.
したがって、丸棒から切り離されたワークは、加工点P付近に供給されているクーラントに拘わらず、シュータ240の受け箱241に回収される。そして、受け箱241に回収されたワークは、傾斜通路242を通って所定の位置に集められる。 Therefore, the workpieces separated from the round bar are collected in the receiving box 241 of the chute 240 regardless of the coolant being supplied near the processing point P. The workpieces collected in the receiving box 241 are then collected in a predetermined position through the inclined passage 242.
次いで、制御部210は、背面主軸232を制御して、受け箱241が加工点Pの直下に移動する前の元の位置に移動させ、処理を終了する。 Next, the control unit 210 controls the rear spindle 232 to move the receiving box 241 to its original position just below the processing point P, and ends the process.
以上、詳細に説明したように、本実施形態のクーラント供給装置100及び自動旋盤200によれば、突切り加工により材料から切り離されたたワークが、加工点P付近に吹き付けるクーラントによって、不測の場所に飛ばされるのを抑制することができる。 As described above in detail, the coolant supply device 100 and automatic lathe 200 of this embodiment can prevent the workpiece, which has been separated from the material by the cut-off process, from being blown to an unexpected location by the coolant sprayed near the processing point P.
100 クーラント供給装置
110 クーラントポンプ
130 第1系統流路(一方の流路の一例)
131,132,133,134,141 管路
140 第2系統流路(他方の流路の一例)
142 油槽
144 絞り管路
200 自動旋盤(工作機械の一例)
231 正面主軸(主軸の一例)
250 工具
P 加工点
100 Coolant supply device 110 Coolant pump 130 First system flow path (an example of one of the flow paths)
131, 132, 133, 134, 141 Pipe 140 Second system flow path (an example of the other flow path)
142 Oil tank 144 Restriction pipe 200 Automatic lathe (an example of a machine tool)
231 Front spindle (example of spindle)
250 Tool P Machining point
Claims (5)
前記クーラントを送出するクーラントポンプと、
前記クーラントポンプによって送出された前記クーラントを前記加工点に供給する、互いに独立した2系統の流路と、を備え、
前記クーラントポンプは、前記材料を加工する加工工程が突切り加工のとき停止に切り替えられ、前記加工工程が前記突切り加工以外の加工のとき駆動に切り替えられ、
前記2系統の流路のうち一方の流路は、1又は並列に設けられた2以上の管路を有し、
前記2系統の流路のうち他方の流路は、管路と、前記他方の流路における前記管路から供給された前記クーラントを貯留する、前記加工点よりも高い位置に設けられた貯留槽と、前記貯留槽に貯留された前記クーラントを絞って前記加工点に供給する絞り管路と、を有するクーラント供給装置。 The present invention is used in a machine tool that processes a material held by a spindle while supplying a coolant to a processing point where a tool contacts the material,
A coolant pump that delivers the coolant;
and two independent flow paths that supply the coolant pumped by the coolant pump to the processing point;
The coolant pump is switched to a stopped state when the machining process for machining the material is a cut-off process, and is switched to a driven state when the machining process is a process other than the cut-off process ,
One of the two flow paths has one or two or more pipes arranged in parallel,
The other of the two flow paths includes a pipeline, a storage tank located at a position higher than the processing point for storing the coolant supplied from the pipeline in the other flow path, and a throttling pipeline for throttling the coolant stored in the storage tank and supplying it to the processing point.
前記主軸に保持された前記材料に、加工点で接触させる工具と、
前記加工点にクーラントを供給する請求項1から4のうちいずれか1項に記載のクーラント供給装置と、
前記主軸、前記工具及び前記クーラント供給装置の動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記クーラントポンプを、前記材料を加工する加工工程が突切り加工のとき停止に切り替え、前記加工工程が前記突切り加工以外の加工のとき駆動に切り替える工作機械。 A main shaft for holding the material;
A tool that contacts the material held by the spindle at a processing point;
A coolant supplying device according to any one of claims 1 to 4 , which supplies a coolant to the machining point;
a control unit for controlling operations of the spindle, the tool, and the coolant supply device,
The control unit switches the coolant pump to a stopped state when the machining process for machining the material is a cut-off process, and switches the coolant pump to a driven state when the machining process is a process other than the cut-off process .
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