JP2002126963A - Processing equipment - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 主軸の装着穴に工具ホルダを着脱可能に装着
して加工を行う加工装置において、工具交換のために工
具ホルダを主軸から取り外す場合、工具ホルダ内の回転
軸の惰性回転を短時間に制動停止させて、工具交換のた
めの作業時間を短縮する。
【解決手段】 工具ホルダ10に静圧軸受29を介して
回転軸23を回転可能に支持し、その回転軸23の先端
に工具26を取り付ける。工具ホルダ10には回転軸2
3をエアの噴射によって回転駆動させるためのエア駆動
機構30と、回転軸23の回転をエアの逆噴射によって
停止させるためのエア停止機構33とを設ける。主軸4
にはエア供給源に連結される駆動用エア供給路41及び
停止用エア供給路48を設け、工具ホルダ10にはエア
駆動機構30及びエア停止機構33に連結された駆動用
エア通路36及び停止用エア通路39を設ける。工具ホ
ルダ10を主軸4の装着穴4aに装着したときに互いに
接続されるように、各エア通路36,39のエア供給端
を各エア供給路41,48の開口端に接離可能に対応さ
せる。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To remove a tool holder from a spindle for tool change in a machining apparatus for performing machining by detachably attaching a tool holder to a mounting hole of a spindle, a rotary shaft in the tool holder. The inertial rotation is braked and stopped in a short time to shorten the working time for tool change. A rotating shaft is rotatably supported on a tool holder via a static pressure bearing, and a tool is attached to a tip of the rotating shaft. The tool holder 10 has a rotating shaft 2
An air drive mechanism 30 for driving the rotation of the rotary shaft 3 by injecting air and an air stop mechanism 33 for stopping the rotation of the rotating shaft 23 by injecting air in reverse are provided. Spindle 4
Is provided with a driving air supply path 41 and a stopping air supply path 48 connected to an air supply source, and the tool holder 10 is provided with a driving air passage 36 connected to the air driving mechanism 30 and the air stopping mechanism 33 and a stop. Air passage 39 is provided. The air supply ends of the air passages 36 and 39 are made to correspond to the open ends of the air supply passages 41 and 48 so as to be connected to each other when the tool holder 10 is mounted in the mounting hole 4 a of the main shaft 4. .
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、マシニングセン
タ等の加工装置に係り、特に主軸ヘッドに支持された主
軸に工具ホルダを着脱可能に装着し、その工具ホルダに
取り付けられた研削用砥石やエンドミル等のエア駆動に
よる回転工具を保持し研削や切削等の加工を行うように
した加工装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a processing apparatus such as a machining center, and more particularly, to a tool spindle removably mounted on a spindle supported by a spindle head, and a grinding wheel, end mill, or the like mounted on the tool holder. The present invention relates to a processing apparatus which holds a rotary tool driven by air and performs processing such as grinding and cutting.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来のこの種の加工装置としては、例え
ば特開平1−281861号公報に示されるような構成
のものが知られている。2. Description of the Related Art As a conventional processing apparatus of this type, for example, a processing apparatus as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-281861 is known.
【0003】この従来構成においては、工具ホルダに静
圧軸受を介して回転軸が回転可能に支持され、その回転
軸の先端に研削用砥石等の工具が取り付けられている。
工具ホルダには、回転軸をエアの噴射によって回転駆動
させるためのエア駆動機構としてのエアタービンが設け
られている。主軸及び工具ホルダにはエア供給源に連結
されるエア供給路が形成され、このエア供給路を介して
エアタービンにエアが供給されて、回転軸が高速で回転
駆動されると共に、エア供給路を介して静圧軸受にエア
が供給されて、回転軸が工具ホルダに対し静圧的に支承
されるようになっている。In this conventional configuration, a rotary shaft is rotatably supported by a tool holder via a static pressure bearing, and a tool such as a grinding wheel is attached to a tip of the rotary shaft.
The tool holder is provided with an air turbine as an air drive mechanism for rotating the rotation shaft by jetting air. An air supply path connected to an air supply source is formed in the main shaft and the tool holder. Air is supplied to the air turbine via the air supply path, and the rotating shaft is driven to rotate at a high speed. Air is supplied to the hydrostatic bearing via the shaft, and the rotating shaft is hydrostatically supported on the tool holder.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところが、この従来の
加工装置では、回転軸の回転を停止させるための停止機
構が設けられていないため、工具交換のために工具ホル
ダを主軸から取り外す場合、エア駆動機構からのエアの
噴射を停止した後、回転軸の惰性回転が所定回転数以下
になるまで、工具ホルダの取り外し作業を待たなければ
ならず、工具交換に長い作業時間を必要とするという問
題があった。However, in this conventional processing apparatus, since a stop mechanism for stopping the rotation of the rotary shaft is not provided, when the tool holder is removed from the main spindle for tool exchange, the air is not removed. After stopping the injection of air from the drive mechanism, it is necessary to wait for the removal of the tool holder until the inertial rotation of the rotating shaft becomes equal to or less than a predetermined number of rotations, which requires a long working time for tool replacement. was there.
【0005】又、このような問題点を解消するため、工
具ホルダに機械的なブレーキ機構を設けることも考えら
れるが、このように構成した場合には、構造が複雑にな
ると共に、高速回転している回転軸を停止させる際に、
ブレーキ機構のブレーキシュー等に磨耗が生じやすく
て、耐久性に新たな問題が生じた。In order to solve such a problem, it is conceivable to provide a mechanical brake mechanism in the tool holder. However, in such a case, the structure becomes complicated and the rotation speed is increased. When stopping the rotating axis
Abrasion was likely to occur on the brake shoes of the brake mechanism, and a new problem occurred in durability.
【0006】この発明は、このような従来の技術に存在
する問題点に着目してなされたものであって、その目的
は、工具交換のために工具ホルダを主軸から取り外す際
に、回転軸の惰性回転を短時間に制動停止させることが
できて、工具の交換作業を短時間に行うことができ、し
かも、回転軸を停止させるためにエア停止機構を採用し
て、停止機構の構成を簡素化することができると共に、
工具ホルダを主軸に装着する際に、工具ホルダ内のエア
駆動機構及びエア停止機構に対するエアの供給経路を自
動的に接続することができる加工装置を提供することに
ある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the problems existing in the prior art described above, and has as its object to remove a rotary shaft when removing a tool holder from a main spindle for tool exchange. The inertial rotation can be braked and stopped in a short time, the tool change operation can be performed in a short time, and the air stop mechanism is used to stop the rotating shaft, simplifying the structure of the stop mechanism. And can be
An object of the present invention is to provide a processing apparatus that can automatically connect an air supply path to an air drive mechanism and an air stop mechanism in a tool holder when the tool holder is mounted on a spindle.
【0007】さらに、この発明の他の目的は、クーラン
トを必要とする工具を使用して加工を行う際に、駆動用
エア又は停止用エアのいずれか一方を供給するためのエ
ア供給路を利用して、工具ホルダ上にクーラントを供給
することができる加工装置を提供することにある。Another object of the present invention is to utilize an air supply path for supplying either driving air or stopping air when performing machining using a tool requiring coolant. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a processing apparatus capable of supplying a coolant onto a tool holder.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】この発明は前記目的を達
成するために、主軸ヘッドに支持された主軸の装着穴
に、先端に工具を取り付けた回転軸を静圧軸受を介して
回転可能に支持する工具ホルダが、着脱可能に装着され
る加工装置において、前記工具ホルダには、回転軸をエ
アの噴射によって回転駆動させるためのエア駆動機構
と、回転軸の回転をエアの逆噴射によって停止させるた
めのエア停止機構とを設けると共に、エア駆動機構及び
エア停止機構にそれぞれ連結された駆動用のエア通路及
び停止用のエア通路を設け、前記主軸にはエア供給源に
連結される駆動用のエア供給路及び停止用のエア供給路
を設け、前記工具ホルダを装着穴に装着したときに互い
に接続されるように、各エア通路のエア供給端を各エア
供給路の開口端に接離可能に対応させ、前記駆動用エア
供給路又は停止用エア供給路のいずれか一方は、クーラ
ントを必要とする工具を使用して加工を行う際に工具ホ
ルダにクーラントを供給するクーラント供給路と共用
し、エア供給源とクーラント供給源とを前記一方のエア
供給路に択一的に連結するための切換手段を備えたもの
である。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, according to the present invention, a rotating shaft having a tool attached to a tip thereof is rotatable via a hydrostatic bearing in a mounting hole of a spindle supported by a spindle head. In a processing device in which a tool holder to be supported is detachably mounted, the tool holder has an air drive mechanism for driving the rotation shaft to rotate by jetting air, and the rotation of the rotation shaft is stopped by reverse injection of air. And a driving air passage and a stopping air passage connected to the air driving mechanism and the air stopping mechanism, respectively, and the main shaft is provided with a driving air passage connected to an air supply source. The air supply end of each air passage is connected to and separated from the open end of each air supply passage so as to be connected to each other when the tool holder is mounted in the mounting hole. One of the drive air supply path and the stop air supply path is shared with a coolant supply path for supplying coolant to a tool holder when performing machining using a tool requiring coolant. And a switching means for selectively connecting the air supply source and the coolant supply source to the one air supply path.
【0009】[0009]
【作用】請求項1に記載の加工装置において、所定の工
具を取り付けた工具ホルダが主軸の装着穴に装着される
と、工具ホルダに設けられた駆動及び停止用のエア通路
が主軸に設けられた駆動及び停止用のエア供給路に接続
される。この状態で、駆動側のエア供給源から駆動用の
エア供給路及びエア通路を介してエア駆動機構に駆動用
エアが供給されて回転軸に噴射され、その回転軸が高速
で回転駆動されて、回転軸の先端の工具により切削等の
加工が行われる。According to the first aspect of the present invention, when the tool holder on which the predetermined tool is mounted is mounted in the mounting hole of the main shaft, a drive and stop air passage provided in the tool holder is provided on the main shaft. Connected to the driving and stopping air supply path. In this state, the driving air is supplied from the air supply source on the driving side to the air driving mechanism via the driving air supply path and the air passage and is jetted to the rotating shaft, and the rotating shaft is driven to rotate at high speed. Processing such as cutting is performed by a tool at the tip of the rotating shaft.
【0010】この加工の終了後、工具交換のために工具
ホルダを装着穴から取り外す場合には、エア駆動機構へ
の駆動用エアの供給が停止されると共に、停止用のエア
供給路からエア通路を介してエア停止機構に停止用エア
が供給されて回転軸に逆噴射され、その回転軸の回転が
制動される。従って、回転軸の惰性回転を短時間に制動
停止させることができ、工具交換作業を短時間に行うこ
とができる。When the tool holder is removed from the mounting hole for tool exchange after the machining is completed, the supply of the driving air to the air driving mechanism is stopped, and the air passage for stopping is supplied to the air passage. The stop air is supplied to the air stop mechanism via the port, and is injected back to the rotating shaft to brake the rotation of the rotating shaft. Therefore, braking of the inertial rotation of the rotating shaft can be stopped in a short time, and a tool changing operation can be performed in a short time.
【0011】さらに、クーラントを必要とする工具を使
用して加工を行う際に、エア供給源に代えてクーラント
供給源が駆動用又は停止用のエア供給路に連結され、こ
のクーラント供給源から工具ホルダにクーラントが供給
されながら加工が行われる。Further, when machining is performed using a tool that requires a coolant, a coolant supply source is connected to a driving or stopping air supply path instead of the air supply source. Processing is performed while coolant is supplied to the holder.
【0012】[0012]
【実施例】以下、この発明を具体化した自動工具交換装
置を備える縦型マシニングセンタの一実施例を、図面に
基づいて詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a vertical machining center equipped with an automatic tool changer embodying the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0013】図1及び図2に示すように、マシニングセ
ンタの主軸ヘッド1はほぼ箱型に形成され、その底部に
は支持筒2が固定されると共に、頂部には遮蔽筒3が固
定されている。中空筒状の主軸4は軸受5を介して支持
筒2に回転可能に挿通支持され、その下端にはテーパ状
の装着穴4aが形成されている。回転筒6は主軸4の上
端ネジ部7に螺合して緩み止めナット8により固定さ
れ、遮蔽筒3内に所定間隙をおいて回転可能に挿通され
ている。歯車9は主軸4の中間部に嵌合固定され、図示
しないモータの回転に伴い、この歯車9を含む歯車伝達
機構を介して主軸4が回転駆動される。As shown in FIGS. 1 and 2, a spindle head 1 of the machining center is formed in a substantially box shape, and a support cylinder 2 is fixed to a bottom thereof and a shielding cylinder 3 is fixed to a top thereof. . The hollow cylindrical main shaft 4 is rotatably inserted into and supported by the support cylinder 2 via a bearing 5, and a lower end thereof is formed with a tapered mounting hole 4a. The rotary cylinder 6 is screwed into the upper end thread portion 7 of the main shaft 4 and fixed by a locking nut 8. The rotary cylinder 6 is rotatably inserted into the shielding cylinder 3 with a predetermined gap. The gear 9 is fitted and fixed to an intermediate portion of the main shaft 4, and the main shaft 4 is rotationally driven via a gear transmission mechanism including the gear 9 with the rotation of a motor (not shown).
【0014】工具ホルダ10は図示しない自動工具交換
装置により前記主軸4の装着穴4aに着脱交換可能に装
着され、そのホルダ本体11の上端には装着穴4aに嵌
挿可能なテーパシャンク部11aが設けられると共に、
外周には自動工具交換装置の交換用アームに係合可能な
保持溝11bが形成されている。中空筒状のクランプ軸
12は主軸4内に上下方向へ移動可能に挿通支持され、
図2に示すように主軸4の上端から上方に突出されてい
る。The tool holder 10 is removably mounted in the mounting hole 4a of the main shaft 4 by an automatic tool changing device (not shown), and a tapered shank portion 11a which can be inserted into the mounting hole 4a is provided at the upper end of the holder body 11. Be provided,
A holding groove 11b that can be engaged with a replacement arm of the automatic tool changer is formed on the outer periphery. The hollow cylindrical clamp shaft 12 is inserted and supported in the main shaft 4 so as to be movable in the vertical direction.
As shown in FIG. 2, it protrudes upward from the upper end of the main shaft 4.
【0015】被作動部としての被押圧ナット13及び支
持ナット14は前記クランプ軸12の中間ネジ部15に
螺着され、この支持ナット14の下面には上バネ受けリ
ング16が接合配置されている。下バネ受けリング17
は主軸4の内底部に配設され、この下バネ受けリング1
7と上バネ受けリング16との間には第1付勢部材とし
ての皿バネ18が介装されている。そして、この皿バネ
18の付勢力によりクランプ軸12が上方に向かって移
動付勢されている。A pressed nut 13 and a supporting nut 14 as actuated parts are screwed to an intermediate screw portion 15 of the clamp shaft 12, and an upper spring receiving ring 16 is joined to a lower surface of the supporting nut 14 to be joined thereto. . Lower spring receiving ring 17
The lower spring receiving ring 1 is disposed on the inner bottom of the main shaft 4.
A disc spring 18 as a first biasing member is interposed between the upper spring receiving ring 16 and the upper spring receiving ring 16. Then, the clamp shaft 12 is urged to move upward by the urging force of the disc spring 18.
【0016】プルスタッド式のクランプ機構19は前記
クランプ軸12とホルダ本体11との間に設けられ、ク
ランプ軸12の下端の支持孔20内に収容支持された複
数のクランプボール21と、そのクランプボール21と
係合するようにホルダ本体11の上端に設けられたプル
スタッド22とから構成されている。そして、このクラ
ンプボール21がプルスタッド22に係合した状態で、
クランプ軸12が皿バネ18の付勢力によりクランプ方
向の上方へ引かれることにより、ホルダ本体11が装着
穴4aに装着された状態でクランプされる。又、クラン
プ軸12が皿バネ18の付勢力に抗してアンクランプ方
向の下方へ移動されることにより、クランプボール21
がプルスタッド22から離脱して、ホルダ本体11のク
ランプが解除される。A pull stud type clamp mechanism 19 is provided between the clamp shaft 12 and the holder main body 11, and includes a plurality of clamp balls 21 housed and supported in a support hole 20 at the lower end of the clamp shaft 12, And a pull stud 22 provided on the upper end of the holder body 11 so as to engage with the ball 21. Then, with this clamp ball 21 engaged with the pull stud 22,
When the clamp shaft 12 is pulled upward in the clamping direction by the biasing force of the disc spring 18, the holder body 11 is clamped in a state of being mounted in the mounting hole 4a. Further, the clamp shaft 12 is moved downward in the unclamping direction against the urging force of the disc spring 18, so that the clamp ball 21 is moved downward.
Is released from the pull stud 22, and the clamp of the holder body 11 is released.
【0017】回転軸23は前記ホルダ本体11内に上下
一対の軸受筒24,25を介して回転可能に支持され、
その下端には研削用砥石等の工具26がチャック27を
介して着脱可能に取り付けられている。多数の噴出ノズ
ル28は軸受筒24,25に形成され、この噴出ノズル
28から回転軸23と軸受筒24,25との間の間隙に
エアが噴出されることによって、回転軸23を支承する
ための静圧軸受29が形成される。A rotary shaft 23 is rotatably supported in the holder body 11 via a pair of upper and lower bearing cylinders 24 and 25.
A tool 26 such as a grinding wheel is detachably attached to the lower end thereof via a chuck 27. A large number of ejection nozzles 28 are formed in the bearing cylinders 24 and 25, and air is ejected from the ejection nozzles 28 into a gap between the rotating shaft 23 and the bearing cylinders 24 and 25 to support the rotating shaft 23. Static pressure bearing 29 is formed.
【0018】図1及び図3に示すように、エア駆動機構
30は前記ホルダ本体11と回転軸23との間に設けら
れ、回転軸23の外周に形成された羽根車31と、その
羽根車31に対向して上軸受筒24に形成された複数の
噴射ノズル32とから構成されている。そして、前記主
軸4が主軸ヘッド1に対して所定位置に位置決め停止さ
れた状態で、このエア駆動機構30の噴射ノズル32か
ら羽根車31にエアが噴射されることによって、回転軸
23が図3の反時計方向に高速で回転駆動される。As shown in FIGS. 1 and 3, the air drive mechanism 30 is provided between the holder main body 11 and the rotating shaft 23, and has an impeller 31 formed on the outer periphery of the rotating shaft 23; And a plurality of injection nozzles 32 formed in the upper bearing cylinder 24 so as to face the base 31. When the spindle 4 is stopped at a predetermined position with respect to the spindle head 1, air is ejected from the ejection nozzle 32 of the air drive mechanism 30 to the impeller 31, thereby rotating the rotating shaft 23 in FIG. At high speed in the counterclockwise direction.
【0019】エア停止機構33は前記エア駆動機構30
の下方においてホルダ本体11と回転軸23との間に設
けられ、回転軸23の外周に形成された羽根車34と、
その羽根車34に対向して上軸受筒24に形成された複
数の逆噴射ノズル35とから構成されている。そして、
前記エア駆動機構30における噴射ノズル32からのエ
アの噴射が停止された後に、このエア停止機構33の逆
噴射ノズル35から羽根車34にエアが逆噴射されるこ
とによって、回転軸23の惰性回転が制動停止される。The air stopping mechanism 33 is provided with the air driving mechanism 30.
An impeller 34 provided between the holder main body 11 and the rotating shaft 23 below and below the outer periphery of the rotating shaft 23;
A plurality of reverse injection nozzles 35 are formed in the upper bearing cylinder 24 so as to face the impeller 34. And
After the injection of the air from the injection nozzle 32 in the air drive mechanism 30 is stopped, the air is reversely injected from the reverse injection nozzle 35 of the air stop mechanism 33 to the impeller 34, so that the inertia rotation of the rotating shaft 23 is performed. Is stopped.
【0020】図1に示すように、駆動用エア通路36は
前記ホルダ本体11内に形成され、ホルダ本体11の内
周面に設けられた環状通路37を介して各噴出ノズル2
8に連結されると共に、上軸受筒24の外周面に設けら
れた環状通路38を介してエア駆動機構30の各噴射ノ
ズル32に連結されている。停止用エア通路39はホル
ダ本体11及びプルスタッド22内に形成され、上軸受
筒24の外周面に設けられた環状通路40を介してエア
停止機構33の各逆噴射ノズル35に連結されている。
そして、前記駆動エア通路36のエア供給端はテーパシ
ャンク部11aの外側においてホルダ本体11の上端面
に180°位相を変えて2箇所に開口され、停止用エア
通路39のエア供給端はプルスタッド22の開口されて
いる。As shown in FIG. 1, the driving air passages 36 are formed in the holder main body 11, and each of the ejection nozzles 2 is formed through an annular passage 37 provided on the inner peripheral surface of the holder main body 11.
8 and to each injection nozzle 32 of the air drive mechanism 30 via an annular passage 38 provided on the outer peripheral surface of the upper bearing cylinder 24. The stop air passage 39 is formed in the holder main body 11 and the pull stud 22 and is connected to each reverse injection nozzle 35 of the air stop mechanism 33 via an annular passage 40 provided on the outer peripheral surface of the upper bearing cylinder 24. .
The air supply end of the drive air passage 36 is opened at two positions on the upper end surface of the holder body 11 outside the tapered shank portion 11a with a phase change of 180 °, and the air supply end of the stop air passage 39 is provided with a pull stud. There are 22 openings.
【0021】駆動用エア供給路としての第1エア供給路
41は前記クランプ軸12の中空部内に設けられ、その
下端がクランプ軸12の外周面に開口されている。2本
の傾斜供給路42は装着穴4aに沿って下方へ延びるよ
うに形成され、その上端が環状通路43を介して第1エ
ア供給路41に連結されると共に、下端が前記駆動用エ
ア通路36の2つのエア供給端に対向して主軸4の下端
面にそれぞれ開口されている。A first air supply passage 41 as a driving air supply passage is provided in a hollow portion of the clamp shaft 12, and a lower end thereof is opened on an outer peripheral surface of the clamp shaft 12. The two inclined supply passages 42 are formed so as to extend downward along the mounting holes 4a, and the upper ends thereof are connected to the first air supply passage 41 via the annular passage 43, and the lower ends thereof are the driving air passages. Opened at the lower end surface of the main shaft 4 in opposition to the two air supply ends.
【0022】筒状のフロート部材44は前記傾斜供給路
42の下端開口部に上下移動可能に嵌挿され、その下端
には黄銅等の軟質材料よりなる接合体45が嵌着されて
いる。バネ46は傾斜供給路42の下端開口部とフロー
ト部材44との間に介装され、常にはこのバネ46の付
勢力により、フロート部材44が規制ピン47にて規制
される上下移動範囲の下方位置に突出保持されている。A cylindrical float member 44 is vertically movably fitted into the lower end opening of the inclined supply passage 42, and a joint 45 made of a soft material such as brass is fitted at the lower end thereof. The spring 46 is interposed between the lower end opening of the inclined supply path 42 and the float member 44, and is always below the vertical movement range where the float member 44 is regulated by the regulating pin 47 by the urging force of the spring 46. Position.
【0023】そして、主軸4が所定位置に位置決め停止
された状態で、ホルダ本体11のテーパシャンク部11
aが装着穴4aに図示しないキーを介して定位状態で嵌
挿されたとき、フロート部材44がバネ46の付勢力に
抗して上方に移動されて、接合体45がホルダ本体11
の上端面に圧接される。このとき、傾斜供給路42がフ
ロート部材44及び接合体45を介して駆動用エア通路
36のエア供給端に接続される。Then, the tapered shank portion 11 of the holder body 11 is kept in a state where the main shaft 4 is stopped at a predetermined position.
When a is inserted into the mounting hole 4a via a key (not shown) in a localized state, the float member 44 is moved upward against the urging force of the spring 46, and the joined body 45 is
Is pressed against the upper end surface of the At this time, the inclined supply path 42 is connected to the air supply end of the driving air passage 36 via the float member 44 and the joined body 45.
【0024】停止用エア供給路としての第2エア供給路
48は前記主軸4の中空部内に設けられ、その下端が前
記停止用エア通路39の上端開口部と対向するように、
クランプ軸12に形成された供給路49を介して装着穴
4aの内頂部に開口されている。そして、ホルダ本体1
1が装着穴4aに嵌挿されたとき、この第2エア供給路
48が供給路49を介して停止用エア通路39のエア供
給端に接続される。A second air supply path 48 as a stop air supply path is provided in the hollow portion of the main shaft 4, and a lower end thereof is opposed to an upper end opening of the stop air path 39.
It is opened at the inner top of the mounting hole 4a via a supply path 49 formed in the clamp shaft 12. And the holder body 1
When 1 is inserted into the mounting hole 4a, the second air supply path 48 is connected to the air supply end of the stop air path 39 via the supply path 49.
【0025】図2に示すように、円筒状のシリンダ50
は前記遮蔽筒3上に固定され、その上端には蓋体51が
取り付けられている。作動部材としての中空筒状の作動
軸52はシリンダ50内に上下動可能に収容され、その
下端には凹所52aが形成されている。ピストン53は
ナット54により作動軸52の中間に固定され、このピ
ストン53によりシリンダ50内のシリンダ室が下部加
圧室50aと上部加圧室50bとに区画されている。As shown in FIG. 2, a cylindrical cylinder 50 is provided.
Is fixed on the shielding cylinder 3, and a lid body 51 is attached to an upper end thereof. A hollow cylindrical operating shaft 52 as an operating member is vertically movably accommodated in the cylinder 50, and has a recess 52a at the lower end thereof. The piston 53 is fixed to the middle of the operation shaft 52 by a nut 54. The piston 53 divides a cylinder chamber in the cylinder 50 into a lower pressurizing chamber 50a and an upper pressurizing chamber 50b.
【0026】押圧体55は前記凹所52a内においてネ
ジ56により作動軸52の下端に固定され、前記被押圧
ナット13の上面に接離可能に対向している。第2付勢
部材としてのバネ57は蓋体51とピストン53との間
に介装され、このバネ57の付勢力により作動軸52が
下方に移動付勢されている。なお、この実施例において
は、バネ57によって作動軸52に付与される下方への
付勢力が、前記皿バネ18によってクランプ軸12に付
与される上方への付勢力よりも小さくなるように設定さ
れている。The pressing body 55 is fixed to the lower end of the operating shaft 52 by a screw 56 in the recess 52a, and opposes the upper surface of the pressed nut 13 so as to be able to contact and separate therefrom. A spring 57 as a second urging member is interposed between the lid 51 and the piston 53, and the operating shaft 52 is urged to move downward by the urging force of the spring 57. In this embodiment, the downward urging force applied to the operating shaft 52 by the spring 57 is set to be smaller than the upward urging force applied to the clamp shaft 12 by the disc spring 18. ing.
【0027】切換用エアポート58は前記シリンダ50
に形成され、下部加圧室50aに連通されている。油圧
ポート59は蓋体51に形成され、上部加圧室50bに
連通されている。エア供給口60は作動軸52及び押圧
体55に形成され、前記第2エア供給路48の上端開口
部に対向して凹所52a内に開口されている。停止用エ
アポート61はシリンダ50に形成され、環状通路62
を介してエア供給口60に連結されている。The switching air port 58 is connected to the cylinder 50.
And is communicated with the lower pressurizing chamber 50a. The hydraulic port 59 is formed in the lid 51 and communicates with the upper pressurizing chamber 50b. The air supply port 60 is formed in the operating shaft 52 and the pressing body 55, and is opened in the recess 52 a so as to face the upper end opening of the second air supply path 48. The stop air port 61 is formed in the cylinder 50 and has an annular passage 62.
Through the air supply port 60.
【0028】接続筒63は前記回転筒6の上端に固定又
は一体に突出形成され、この接続筒63と接離可能に対
向するように、凹所52aの下端内面にはシールリング
64が設けられている。そして、この接続筒63とシー
ルリング64とにより接続手段が構成され、図4に示す
ように、作動軸52がバネ57の付勢力により下方に移
動されて、押圧体55がクランプ軸12上の被押圧ナッ
ト13に当接されたとき、シールリング64が接続筒6
3に接触係合し、この状態でエア供給口60が凹所52
aを介して第2エア供給路48に接続される。The connecting cylinder 63 is fixedly or integrally protruded from the upper end of the rotary cylinder 6. A seal ring 64 is provided on the inner surface of the lower end of the recess 52a so as to face the connecting cylinder 63 so as to be able to come and go. ing. The connecting cylinder 63 and the seal ring 64 constitute a connecting means. As shown in FIG. 4, the operating shaft 52 is moved downward by the urging force of the spring 57, and the pressing body 55 is placed on the clamp shaft 12. When contacted with the pressed nut 13, the seal ring 64
3 and in this state, the air supply port 60 is
a to the second air supply path 48.
【0029】支持ブラケット65は前記主軸ヘッド1の
上面に取り付けられ、この支持ブラケット65上には筒
状のカップリング66が軸受67を介して回転可能に支
持されている。駆動エア及びクーラント供給用の回転継
手68は支持ブラケット65上に図示しない取付板を介
して取り付けられ、その下面に突出した回転管68aが
カップリング66にねじ込み固定されている。そして、
カップリング66には前記クランプ軸12の上端が一体
回転可能に且つ軸線方向へ相対移動可能に嵌挿され、回
転継手68の内部がカップリング66を介してクランプ
軸12内の第1エア供給路41に連結されている。A support bracket 65 is mounted on the upper surface of the spindle head 1, and a cylindrical coupling 66 is rotatably supported on the support bracket 65 via a bearing 67. A rotary joint 68 for supplying drive air and coolant is mounted on a support bracket 65 via a mounting plate (not shown), and a rotary pipe 68 a protruding from the lower surface thereof is screwed and fixed to the coupling 66. And
The upper end of the clamp shaft 12 is fitted into the coupling 66 so as to be integrally rotatable and relatively movable in the axial direction, and the inside of the rotary joint 68 is connected to the first air supply passage in the clamp shaft 12 via the coupling 66. 41.
【0030】図2に示すように、前記シリンダ50内の
加圧室50a,50bにエア又は油圧を供給するための
供給回路は、エア供給源としてのエアポンプ69と、切
換弁70と、大気に連通する排気部71,72と、第1
及び第2のエア経路73,74と、エアハイドロブース
タ75とを備えている。切換弁70は第1〜第3の3つ
の切換部70a,70b,70cを備え、その切換によ
って第1及び第2エア経路73,74がエアポンプ69
又は排気部71,72に対して任意に接続される。As shown in FIG. 2, a supply circuit for supplying air or hydraulic pressure to the pressurizing chambers 50a and 50b in the cylinder 50 includes an air pump 69 as an air supply source, a switching valve 70, and an air supply source. Communicating with the exhaust units 71 and 72,
And second air paths 73 and 74, and an air-hydro booster 75. The switching valve 70 includes first to third switching units 70a, 70b, and 70c, and the first and second air paths 73 and 74 are switched by the switching.
Alternatively, it is arbitrarily connected to the exhaust units 71 and 72.
【0031】前記エアハイドロブースタ75はシリンダ
室76及び増圧室77を備えている。ピストン78はシ
リンダ室76内に移動可能に設けられ、このピストン7
8によりシリンダ室76が第1及び第2の加圧室76
a,76bに区画されている。ピストンロッド79はピ
ストン78から増圧室77内に突出され、油タンク80
より増圧室77に供給されている油が、このピストンロ
ッド79の移動によって増圧される。The air-hydro booster 75 has a cylinder chamber 76 and a pressure increasing chamber 77. The piston 78 is movably provided in the cylinder chamber 76.
8, the first and second pressurizing chambers 76
a and 76b. The piston rod 79 protrudes from the piston 78 into the pressure increasing chamber 77 and the oil tank 80
The pressure of the oil supplied to the pressure increasing chamber 77 is increased by the movement of the piston rod 79.
【0032】前記第1エア経路73は2つのエア経路7
3a,73bに分岐され、その一方のエア経路73aが
切換用エアポート58を介してシリンダ50内の下部加
圧室50aに連結されると共に、他方のエア経路73b
がエアハイドロブースタ75の第1加圧室76aに連結
されている。又、第2エア供給路74はエアハイドロブ
ースタ75の第2加圧室76bに連結されている。さら
に、増圧室77は油圧出力経路81により、前記油圧ポ
ート59を介してシリンダ50内の上部加圧室50bに
連結されている。The first air path 73 has two air paths 7
3a and 73b, one of the air paths 73a is connected to the lower pressurizing chamber 50a in the cylinder 50 via the switching air port 58, and the other air path 73b
Is connected to the first pressurizing chamber 76a of the air-hydro booster 75. The second air supply path 74 is connected to a second pressurizing chamber 76b of the air-hydro booster 75. Further, the pressure increasing chamber 77 is connected to the upper pressurizing chamber 50 b in the cylinder 50 via the hydraulic pressure port 59 via a hydraulic pressure output path 81.
【0033】図2に示すように、前記回転継手68を介
して第1エア供給路41に駆動用エア及びクーラントを
供給するための供給回路は、駆動用エア供給源としての
エアポンプ82と、クーラント供給源としてのクーラン
ト供給ポンプ83と、そのエアポンプ82及びクーラン
ト供給ポンプ83を回転継手68に択一的に連結するた
めに、それらの供給経路に接続された切換手段としての
開閉弁84,85とを備えている。As shown in FIG. 2, a supply circuit for supplying drive air and coolant to the first air supply path 41 through the rotary joint 68 includes an air pump 82 as a drive air supply source, a coolant A coolant supply pump 83 as a supply source, and on-off valves 84 and 85 as switching means connected to their supply paths to selectively connect the air pump 82 and the coolant supply pump 83 to the rotary joint 68. It has.
【0034】そして、図1に示すように、工具ホルダ1
0の回転軸23に取り付けられたエンドミル等のエア駆
動による回転工具26を使用して加工を行う場合には、
一方の開閉弁84が開放されて、エアポンプ82から第
1エア供給路41等を介して、工具ホルダ10内のエア
駆動機構30に駆動用エアが供給される。又、図示しな
いがクーラントを必要とするいわゆる軸心給油用の工具
を使用して加工を行う場合には、他方の開閉弁85が開
放されて、クーラント供給ポンプ83から第1エア供給
路41等を介して、工具ホルダにクーラントが供給され
る。Then, as shown in FIG.
When performing machining using an air-driven rotary tool 26 such as an end mill attached to the 0 rotary shaft 23,
One open / close valve 84 is opened, and driving air is supplied from the air pump 82 to the air driving mechanism 30 in the tool holder 10 via the first air supply path 41 and the like. In addition, when processing is performed using a so-called shaft center oil supply tool that requires a coolant (not shown), the other open / close valve 85 is opened, and the coolant supply pump 83 supplies the first air supply passage 41 and the like. The coolant is supplied to the tool holder via.
【0035】図2に示すように、前記停止用エアポート
61からエア供給口60を介して第2エア供給路48に
停止用エア等を供給するための供給回路は、エアポンプ
86と、圧切換手段を構成する停止用減圧弁87とクリ
ーニング用減圧弁88と停止用減圧弁87及びクリーニ
ング用減圧弁88を停止用エアポート61に択一的に連
結するようにそれらの供給経路に接続された開閉弁8
9,90とを備えている。なお、エアポンプ69,8
2,86は別々に符号を付してあるが、実際には1つの
ものである。As shown in FIG. 2, a supply circuit for supplying stop air or the like from the stop air port 61 to the second air supply path 48 via the air supply port 60 includes an air pump 86, a pressure switching means, and the like. The shut-off pressure reducing valve 87, the cleaning pressure-reducing valve 88, the stop pressure-reducing valve 87, and the on-off valve connected to their supply paths so as to selectively connect the cleaning pressure-reducing valve 88 to the stop air port 61 8
9, 90. The air pumps 69, 8
Although 2,86 are separately numbered, they are actually one.
【0036】そして、加工の終了後に、工具ホルダ10
内の回転軸23の回転が停止される際には、駆動用エア
の供給が停止された後、図4に示すように、作動軸52
の下方移動に伴いシールリング64と接続筒63との接
触係合により、エア供給口60が凹所52aを介して第
2エア供給路48に接続された状態で、一方の開閉弁8
9が開放され、エアポンプ86から停止用減圧弁87を
通して減圧された停止用エアが、第2エア供給路48等
を介して工具ホルダ10内のエア停止機構33に供給さ
れる。After the machining, the tool holder 10
When the rotation of the rotating shaft 23 is stopped, the supply of the driving air is stopped, and as shown in FIG.
When the air supply port 60 is connected to the second air supply path 48 via the recess 52a by the contact engagement between the seal ring 64 and the connection cylinder 63 with the downward movement of the one opening / closing valve 8
9 is opened, and the stop air reduced in pressure from the air pump 86 through the stop pressure reducing valve 87 is supplied to the air stop mechanism 33 in the tool holder 10 via the second air supply path 48 and the like.
【0037】又、回転軸23が所定回転数以下まで制動
され停止用エアの供給が停止された後、図5に示すよう
に、作動軸52の下方移動によりクランプ軸12が下方
に移動されて、工具ホルダ10が主軸4の装着穴4aか
ら取り外される際には、他方の開閉弁90が開放され
て、エアポンプ86からクリーニング用減圧弁88を通
して減圧されたクリーニング用エアが、第2エア供給路
48等を介して装着穴4aに供給される。After the rotation shaft 23 is braked to a predetermined speed or less and the supply of the stop air is stopped, the clamp shaft 12 is moved downward by the downward movement of the operation shaft 52 as shown in FIG. When the tool holder 10 is removed from the mounting hole 4a of the main shaft 4, the other on-off valve 90 is opened, and the cleaning air reduced in pressure from the air pump 86 through the cleaning pressure reducing valve 88 is supplied to the second air supply path. It is supplied to the mounting hole 4a via 48 or the like.
【0038】なお、この実施例においては、図1に鎖線
で示すように、前記回転軸23又はチャック27に対向
して回転センサ91が配設され、この回転センサ91に
よって、回転軸23の回転数が検出されるようになって
いる。又、支持筒2内に振動センサ92を内蔵して、振
動の変化によって回転軸23の回転数が検出されるよう
にしてもよい。In this embodiment, as shown by a chain line in FIG. 1, a rotation sensor 91 is provided so as to face the rotation shaft 23 or the chuck 27, and the rotation sensor 91 rotates the rotation shaft 23. The number is to be detected. Further, a vibration sensor 92 may be built in the support cylinder 2 so that the number of rotations of the rotating shaft 23 is detected by a change in vibration.
【0039】そして、この検出値は回転軸23の駆動時
における所定回転数の確認を行なうとともに、回転軸2
3の制動停止時には開閉弁89の切換信号として使用さ
れる。The detected value is used to confirm a predetermined number of revolutions when the rotating shaft 23 is driven,
3 is used as a switching signal of the on-off valve 89 when the braking is stopped.
【0040】次に、前記のように構成されたマシニング
センタについて動作を説明する。さて、図1及び図2
は、主軸4が主軸ヘッド1に対して所定位置に位置決め
停止され、その主軸4の装着穴4aに工具ホルダ10が
装着されて、クランプ機構19により工具ホルダ10が
主軸4にクランプされた状態を示すものである。この状
態においては、駆動用エア通路36のエア供給端が傾斜
供給路42の下端開口部の接合体45に接続され、駆動
用エア通路36が傾斜供給路42を介してクランプ軸1
2内の第1エア供給路41に連結されている。又、停止
用エア通路39の上端開口部が供給路49の下端開口部
に接続され、停止用エア通路39が供給路49を介して
主軸4内の第2エア供給路48に連結されている。Next, the operation of the machining center configured as described above will be described. Now, FIGS. 1 and 2
The state in which the spindle 4 is stopped at a predetermined position with respect to the spindle head 1, the tool holder 10 is mounted in the mounting hole 4 a of the spindle 4, and the tool holder 10 is clamped to the spindle 4 by the clamp mechanism 19. It is shown. In this state, the air supply end of the drive air passage 36 is connected to the joint 45 at the lower end opening of the inclined supply passage 42, and the drive air passage 36 is connected to the clamp shaft 1 via the inclined supply passage 42.
2 is connected to the first air supply path 41. The upper end opening of the stop air passage 39 is connected to the lower end opening of the supply passage 49, and the stop air passage 39 is connected to the second air supply passage 48 in the main shaft 4 via the supply passage 49. .
【0041】さらに、この状態においては、エア及び油
圧供給回路の切換弁70が切換部70aに切り換えら
れ、エアポンプ69からのエアが、第1エア経路73か
らエア経路73aを介してシリンダ50内の下部加圧室
50aに供給されると共に、エア経路73bを介してエ
アハイドロブースタ75の第1加圧室76aに供給され
ている。このため、エアハイドロブースタ75のピスト
ン78及びピストンロッド79が図2の上方に移動され
て、増圧室77の油圧がゼロになり、シリンダ50の上
部加圧室50bの圧力もゼロとなっている。Further, in this state, the switching valve 70 of the air and oil pressure supply circuit is switched to the switching portion 70a, and the air from the air pump 69 is supplied from the first air path 73 to the cylinder 50 via the air path 73a. The air is supplied to the lower pressurizing chamber 50a and to the first pressurizing chamber 76a of the air-hydro booster 75 via the air path 73b. For this reason, the piston 78 and the piston rod 79 of the air-hydro booster 75 are moved upward in FIG. 2, the oil pressure in the pressure increasing chamber 77 becomes zero, and the pressure in the upper pressurizing chamber 50b of the cylinder 50 also becomes zero. I have.
【0042】それにより、図2に示すように、シリンダ
50内のピストン53がバネ57の付勢力に抗して上方
に移動され、作動軸52が上方位置に保持されて、押圧
体55がクランプ軸12上の被押圧ナット13から離間
されると共に、シールリング64が接続筒63から離脱
された状態にある。従って、クランプ軸12が皿バネ1
8の付勢力によりクランプ方向に引き上げられ、クラン
プ機構19はクランプ状態に維持されている。As a result, as shown in FIG. 2, the piston 53 in the cylinder 50 is moved upward against the urging force of the spring 57, the operating shaft 52 is held at the upper position, and the pressing body 55 is clamped. The seal ring 64 is separated from the connection cylinder 63 while being separated from the pressed nut 13 on the shaft 12. Therefore, the clamp shaft 12 is
8, the clamp mechanism 19 is held in a clamped state by being pulled up in the clamp direction.
【0043】この状態で、駆動用エア供給回路の開閉弁
84が開放されると、エアポンプ82からの駆動用エア
が、回転継手68、カップリング66、第1エア供給路
41及び傾斜供給路42を介して工具ホルダ10内の駆
動用エア通路36に導かれ、その後、各噴出ノズル28
から回転軸23と軸受筒体24,25との間の間隙に噴
出されて静圧軸受29が形成され、回転軸23がホルダ
本体11に対して静圧的に支承される。それと共に、駆
動用エアが前記駆動用エア通路36からエア駆動機構3
0に導かれ、その噴射ノズル32から羽根車31に向け
て噴射されて、回転軸23が図3の時計方向に高速で回
転駆動される。これにより、回転軸23の先端の工具2
6にてワークに対し切削等の加工が行われる。In this state, when the open / close valve 84 of the driving air supply circuit is opened, the driving air from the air pump 82 is supplied to the rotary joint 68, the coupling 66, the first air supply path 41, and the inclined supply path 42. Through the driving air passage 36 in the tool holder 10, and then each ejection nozzle 28
Is spouted into the gap between the rotating shaft 23 and the bearing cylinders 24 and 25 to form a hydrostatic bearing 29, and the rotating shaft 23 is statically supported on the holder body 11. At the same time, the driving air is supplied from the driving air passage 36 to the air driving mechanism 3.
0, and is injected from the injection nozzle 32 toward the impeller 31, and the rotating shaft 23 is driven to rotate clockwise in FIG. 3 at high speed. Thereby, the tool 2 at the tip of the rotating shaft 23
At 6, the work such as cutting is performed on the work.
【0044】一方、クーラントを必要とする工具を備え
た工具ホルダを主軸4に装着した状態で加工を行う場合
には、クーラント供給回路の開閉弁85が開放されて、
クーラント供給ポンプ83からのクーラントが、回転継
手68、カップリング66、第1エア供給路41及び傾
斜供給路42を介して工具ホルダに供給されて、工具や
ワークの加工部が冷却される。On the other hand, when machining is performed with a tool holder provided with a tool requiring a coolant mounted on the main shaft 4, the open / close valve 85 of the coolant supply circuit is opened,
Coolant from the coolant supply pump 83 is supplied to the tool holder via the rotary joint 68, the coupling 66, the first air supply path 41, and the inclined supply path 42, and the tool or the workpiece is cooled.
【0045】そして、前記回転軸23上の工具26によ
る加工が終了すると、駆動用エア供給回路の開閉弁84
が閉じられて、エアポンプ82からエア駆動機構30等
への駆動用エアの供給が停止される。その後、エア及び
油圧供給回路の切換弁70が切換部70bに切り換えら
れ、エアポンプ69からのエア供給が遮断されると共
に、第1及び第2エア経路73,74が排気部71,7
2に接続されて大気圧になり、エアハイドロブースタ7
5の両加圧室76a,76b及びシリンダ50内の両加
圧室50a,50bの圧力がゼロになる。When the machining by the tool 26 on the rotary shaft 23 is completed, the on-off valve 84 of the driving air supply circuit is opened.
Is closed, and the supply of the driving air from the air pump 82 to the air driving mechanism 30 and the like is stopped. Thereafter, the switching valve 70 of the air and oil pressure supply circuit is switched to the switching unit 70b, the air supply from the air pump 69 is cut off, and the first and second air paths 73, 74 are exhausted by the exhaust units 71,7.
2 connected to the atmospheric pressure, the air-hydro booster 7
The pressure in both the pressurizing chambers 76a, 76b and the pressurizing chambers 50a, 50b in the cylinder 50 becomes zero.
【0046】これにより、図4に示すように、作動軸5
2がピストン53と一体的にバネ57の付勢力にて下方
へ移動され、押圧体55がクランプ軸12上の被押圧ナ
ット13に当接されると共に、シールリング64が接続
筒63に接触係合して、エア供給口60が凹所52aを
介して第2エア供給路48に接続される。このとき、バ
ネ57によって作動軸52に付与される下方への付勢力
が、皿バネ18によってクランプ軸12に付与される上
方への付勢力よりも小さくなるように設定されているた
め、クランプ軸12が下方に移動されアンクランプ動作
されることはない。As a result, as shown in FIG.
2 is moved downward together with the piston 53 by the urging force of the spring 57, the pressing body 55 is brought into contact with the pressed nut 13 on the clamp shaft 12, and the seal ring 64 is brought into contact with the connection cylinder 63. Accordingly, the air supply port 60 is connected to the second air supply path 48 via the recess 52a. At this time, since the downward urging force applied to the operating shaft 52 by the spring 57 is set to be smaller than the upward urging force applied to the clamp shaft 12 by the disc spring 18, the clamp shaft 12 is not moved downward and is not unclamped.
【0047】そして、この状態で、停止用エア供給回路
の開閉弁89が開放され、エアポンプ86から停止用減
圧弁87を通して減圧された停止用エアが、停止用エア
ポート61、エア供給口60、第2エア供給路48及び
供給路49を介して、工具ホルダ10内の停止用エア通
路39に導かれる。その後、停止用エアが停止用エア通
路39からエア停止機構33に導かれ、その逆噴射ノズ
ル35から羽根車34に向けて逆噴射されて、回転軸2
3の回転が制動される。従って、回転軸23が長時間に
亘って惰性回転することはなく、その回転軸23の惰性
回転を短時間に制動停止させることができて、その後の
自動工具交換装置による工具ホルダ10の交換作業を迅
速かつ短時間に行うことができる。In this state, the on-off valve 89 of the stop air supply circuit is opened, and the stop air reduced in pressure from the air pump 86 through the stop pressure reducing valve 87 is supplied to the stop air port 61, the air supply port 60, It is guided to the stopping air passage 39 in the tool holder 10 via the 2 air supply passage 48 and the supply passage 49. After that, the stop air is guided from the stop air passage 39 to the air stop mechanism 33, and is injected back from the reverse injection nozzle 35 toward the impeller 34, so that the rotating shaft 2
3 is braked. Accordingly, the rotating shaft 23 does not coast for a long time, and the coasting of the rotating shaft 23 can be stopped in a short time by braking. Can be performed quickly and in a short time.
【0048】このように回転軸23の回転が制動され
て、その回転数が所定値以下まで低下したことが回転セ
ンサ91によって検出されると、開閉弁89が閉じて停
止用エアの供給が止まる。そして、図示しない自動工具
交換装置の交換用アームが工具ホルダ10の保持溝11
bをつかむと、エア及び油圧供給回路の切換弁70が切
換部70cに切り換えられ、エアポンプ69からのエア
が、第2エア経路74を介してエアハイドロブースタ7
5の第2加圧室76bに供給される。それにより、エア
ハイドロブースタ75のピストン78及びピストンロッ
ド79が図2の下方に移動されて、増圧室77の油圧が
増圧され、その油圧が油圧出力経路81を介してシリン
ダ50内の上部加圧室50bに供給される。When the rotation of the rotating shaft 23 is braked in this way and the rotation sensor 91 detects that the number of rotations has decreased to a predetermined value or less, the on-off valve 89 is closed and the supply of the stop air is stopped. . Then, the replacement arm of the automatic tool changer (not shown) is inserted into the holding groove 11 of the tool holder 10.
b, the switching valve 70 of the air and hydraulic supply circuit is switched to the switching section 70c, and the air from the air pump 69 is supplied to the air-hydro booster 7 via the second air path 74.
5 is supplied to the second pressurizing chamber 76b. As a result, the piston 78 and the piston rod 79 of the air-hydro booster 75 are moved downward in FIG. 2, and the oil pressure in the pressure increasing chamber 77 is increased. It is supplied to the pressurizing chamber 50b.
【0049】これにより、図5に示すように、作動軸5
2がピストン53と一体的に、回転筒6と当接する位置
まで下方へさらに移動されて、クランプ軸12が押圧体
55及び被押圧ナット13を介してアンクランプ方向の
下方に移動され、クランプ機構19によるクランプが解
放される。この後、交換用アームによって工具ホルダ1
0が主軸4の装着穴4aから取り外される。このとき、
クリーニング用エア供給回路の開閉弁90が開放され、
エアポンプ86からクリーニング用減圧弁88を通して
減圧されたクリーニング用エアが、停止用エアポート6
1、エア供給口60、第2エア供給路48及び供給路4
9を介して装着穴4aに供給され、装着穴4aや工具ホ
ルダ10のテーパシャンク部11aがクリーニングされ
る。As a result, as shown in FIG.
2 is further moved downward integrally with the piston 53 to a position where it comes into contact with the rotary cylinder 6, and the clamp shaft 12 is moved downward in the unclamping direction via the pressing body 55 and the pressed nut 13, and the clamping mechanism The clamp by 19 is released. After that, the tool holder 1 is
0 is removed from the mounting hole 4a of the main shaft 4. At this time,
The on-off valve 90 of the cleaning air supply circuit is opened,
The cleaning air reduced in pressure from the air pump 86 through the cleaning pressure reducing valve 88 is supplied to the stop air port 6.
1. Air supply port 60, second air supply path 48, and supply path 4
9, the toner is supplied to the mounting hole 4a, and the mounting hole 4a and the taper shank portion 11a of the tool holder 10 are cleaned.
【0050】なお、この発明は前記実施例の構成に限定
されるものではなく、この発明の趣旨から逸脱しない範
囲で、次のように変更して具体化することも可能であ
る。 (1)クランプ軸12内の第1エア供給路41を停止用
エア供給路として使用すると共に、主軸4内の第2エア
供給路48を駆動用エア供給路として使用し、作動軸5
2の下方移動に伴い、シールリング64が接続筒63に
接触係合して、エア供給口60が第2エア供給路48に
接続された状態で、エア供給口60から第2エア供給路
48内に、駆動用エア又はクリーニング用エアを選択的
に供給するように構成すること。The present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment, but can be embodied with the following modifications without departing from the spirit of the present invention. (1) The first air supply path 41 in the clamp shaft 12 is used as a stop air supply path, the second air supply path 48 in the main shaft 4 is used as a drive air supply path, and the operating shaft 5 is used.
2 moves downward from the air supply port 60 to the second air supply path 48 in a state where the seal ring 64 is in contact with and engaged with the connection cylinder 63 and the air supply port 60 is connected to the second air supply path 48. , The driving air or the cleaning air is selectively supplied.
【0051】(2)静圧軸受29の噴出ノズル28にエ
アを供給するためのエア通路を、駆動用エア通路36及
び停止用エア通路39と区別して、ホルダ本体11に形
成すること。(2) An air passage for supplying air to the ejection nozzle 28 of the static pressure bearing 29 is formed in the holder body 11 separately from the driving air passage 36 and the stopping air passage 39.
【0052】[0052]
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているため、次のような優れた効果を奏する。Since the present invention is configured as described above, it has the following excellent effects.
【0053】この発明によれば、工具交換のために工具
ホルダを主軸から取り外す際に、回転軸の惰性回転を短
時間に制動停止させることができて、工具の交換作業を
短時間に行うことができる。又、回転軸を停止させるた
めにエア停止機構を設けたので、停止機構の構成を簡素
化して耐久性を向上させることができる。さらに、工具
ホルダを主軸に装着する際に、工具ホルダ内のエア駆動
機構及びエア停止機構に対するエアの供給経路が自動的
に接続形成されるため、工具交換作業を迅速に行うこと
ができる。According to the present invention, when the tool holder is removed from the spindle for tool change, the inertia rotation of the rotary shaft can be stopped in a short time by braking, and the tool changing operation can be performed in a short time. Can be. Further, since the air stop mechanism is provided for stopping the rotating shaft, the structure of the stop mechanism can be simplified and the durability can be improved. Furthermore, when the tool holder is mounted on the spindle, the air supply path to the air drive mechanism and the air stop mechanism in the tool holder is automatically connected and formed, so that the tool changing operation can be performed quickly.
【0054】また、クーラントを必要とする工具を使用
して加工を行う際に、駆動用エア又は停止用エアのいず
れか一方を供給するためのエア供給路を利用して、工具
ホルダ上にクーラントを供給することができて、駆動用
エア及びクーラントの供給経路を簡素化することができ
る。When machining is performed using a tool that requires coolant, the coolant is placed on the tool holder by using an air supply path for supplying either driving air or stopping air. Can be supplied, and the supply path of the driving air and the coolant can be simplified.
【図1】 この発明の加工装置を縦型マシニングセンタ
に具体化した一実施例を示すもので、特に主軸ヘッドの
ほぼ下半部を示す部分断面図である。FIG. 1 is a partial sectional view showing an embodiment in which a processing apparatus of the present invention is embodied in a vertical machining center, and particularly showing a substantially lower half of a spindle head.
【図2】 主軸ヘッドのほぼ上半部を示す部分断面図で
ある。FIG. 2 is a partial sectional view showing a substantially upper half of a spindle head.
【図3】 図1のA−A線における拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view taken along line AA of FIG.
【図4】 作動軸が図2に示す位置から所定量下方に移
動された状態を示す部分断面図である。FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing a state where the operating shaft has been moved downward by a predetermined amount from the position shown in FIG. 2;
【図5】 作動軸が図4に示す位置からさらに下方へ移
動された状態を示す部分断面図である。FIG. 5 is a partial cross-sectional view showing a state where the operation shaft has been further moved downward from the position shown in FIG. 4;
1 主軸ヘッド、4 主軸、4a 装着穴、10 工具
ホルダ、23 回転軸、26 工具、29 静圧軸受、
30エア駆動機構、33 エア停止機構、36駆動用エ
ア通路、39 停止用エア通路、41 駆動用エア供給
路としての第1エア供給路、48 停止用エア供給路と
しての第2エア供給路、82 駆動用エア供給源として
のエアポンプ、83 クーラント供給源としてのクーラ
ント供給ポンプ、84,85 切換手段を構成する開閉
弁。1 spindle head, 4 spindles, 4a mounting holes, 10 tool holders, 23 rotating shafts, 26 tools, 29 hydrostatic bearings,
30 air drive mechanism, 33 air stop mechanism, 36 drive air path, 39 stop air path, 41 first air supply path as drive air supply path, 48 second air supply path as stop air supply path, 82, an air pump as a driving air supply source, 83, a coolant supply pump as a coolant supply source, 84, 85 an opening / closing valve constituting switching means.
Claims (1)
に、先端に工具を取り付けた回転軸を静圧軸受を介して
回転可能に支持する工具ホルダが、着脱可能に装着され
る加工装置において、 前記工具ホルダには、回転軸をエアの噴射によって回転
駆動させるためのエア駆動機構と、回転軸の回転をエア
の逆噴射によって停止させるためのエア停止機構とを設
けると共に、エア駆動機構及びエア停止機構にそれぞれ
連結された駆動用のエア通路及び停止用のエア通路を設
け、前記主軸にはエア供給源に連結される駆動用のエア
供給路及び停止用のエア供給路を設け、前記工具ホルダ
を装着穴に装着したときに互いに接続されるように、各
エア通路のエア供給端を各エア供給路の開口端に接離可
能に対応させ、 前記駆動用エア供給路又は停止用エア供給路のいずれか
一方は、クーラントを必要とする工具を使用して加工を
行う際に工具ホルダにクーラントを供給するクーラント
供給路と共用し、エア供給源とクーラント供給源とを前
記一方のエア供給路に択一的に連結するための切換手段
を備えていることを特徴とする加工装置。1. A machining apparatus in which a tool holder for rotatably supporting a rotating shaft having a tool attached to a tip via a hydrostatic bearing in a mounting hole of a spindle supported by a spindle head is detachably mounted. The tool holder is provided with an air drive mechanism for rotating the rotating shaft by jetting air, and an air stopping mechanism for stopping the rotation of the rotating shaft by reverse jetting of air. A driving air passage and a stopping air passage respectively connected to an air stopping mechanism are provided, and the driving shaft is provided with a driving air supply passage and a stopping air supply passage connected to an air supply source; The air supply end of each air passage is connected to the open end of each air supply passage so as to be connected to each other when the tool holder is mounted in the mounting hole, and the driving air supply passage or the stop air One of the supply paths is shared with a coolant supply path for supplying a coolant to a tool holder when machining is performed using a tool requiring a coolant, and the air supply source and the coolant supply source are connected to the one air supply source. A processing apparatus comprising a switching means for selectively connecting to a supply path.
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- 2001-08-03 JP JP2001236451A patent/JP3597493B2/en not_active Expired - Fee Related
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