专利名称：刀架及机床的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于将例如立铣刀、端面铣刀、钻头、丝锥、铰刀等刀具向机床的主轴安装的刀架及使用了该刀架的机床。
背景技术：
以往，为了实现刀具的长寿命化，在由机床进行的机械加工中，通常向刀具供给切削油(制冷剂)。切削油的供给方式本来是从设置在外部的喷嘴将切削油朝向刀具喷射的外部供油方式。然而，在外部供油方式中，从喷嘴喷射的切削油有时被被加工物遮挡而无法到达加工部分，难以实现切削油的有效供给。而且，由于被加工物与喷嘴可能发生干涉，因此需要在从被加工物离开较远的位置设置喷嘴，难以高精度地将切削油向加工部分供给。此外，随着在加工中利用ATC(自动刀具更换装置)对刀具进行更换的加工中心等机床的逐渐普及，要求按照刀具来变更切削油的供给位置，但喷嘴的位置、方向固定的外部供油方式无法满足这种要求。由此，外部供油方式由后述的刀具直通方式或开缝直通方式替代，目前，机床采用外部供油方式的情况比较稀少。相对于此，刀具直通方式是将在刀具前端开口的供油孔设于刀具内部，经由该供油孔而向加工部分供给切削油的方式(参照专利文献I及2)。然而，刀具直通方式由于在刀具前端使供油孔开口，因此在端面铣刀或立铣刀那样利用刀具外周面的刃部对被加工物进行切削的刀具中，无法有效地进行刃部的润滑和冷却。而且，由于需要在刀具内部设置供油孔，因此刀具的造价升高。此外，在刀具为小径时，在刀具内部形成供油孔的情况本身非常困难。另一方面，开缝直通方式是在刀架的前端安装开缝螺母，从开缝螺母与刀具外周之间的间隙喷射切削油的方式，也能够对应于内部不具有供油孔的刀具。例如，在专利文献3中记载了对应于开缝直通方式的刀架。在该刀架中，将内周侧形成有螺旋槽的开缝螺母安装在前端，并从开缝螺母与刀具外周之间的间隙喷射切削油。由此，通过开缝螺母的螺旋槽而喷射的切削油顺着刀具的避让面有效地向加工部分供给。另外，虽然与刀架的供油方式无关，但在专利文献4中记载了一种牵引驱动方式的驱动主轴，通过牵引传动机构对从与机床的主轴连结的传动轴体输入的旋转进行增速而向主轴传递。牵引传动机构由行星辊及太阳辊的组合构成，从与主轴一起公转的行星辊向与主轴连结的太阳辊传递旋转。在经由该牵引传动机构从传动轴体输入旋转的主轴的前端设置加工刀具安装部，在该加工刀具安装部上安装刀具(例如磨削砂轮)。另外，专利文献4记载的驱动主轴设有用于对牵引传动机构及主轴轴承进行冷却的冷却装置。该冷却装置具有在牵引传动机构的外周及主轴的轴承的外周设置的冷却封套；从传动轴体的外周部位经由牵引传动机构的冷却封套而到达主轴的轴承的冷却封套的冷却介质通路。向冷却介质通路流入的冷却介质在通过了牵引传动机构的冷却封套和主轴轴承的冷却封套之后，从对主轴轴承的外圈进行按压的轴承压板上形成的吹出口喷出。
在先技术文献专利文献专利文献1:日本特开2009-6435号公报专利文献2 :日本特开平4-176538号公报专利文献3 :日本特开2003-1545号公报专利文献4 :日本实开平3-123657号公报
发明内容
发明要解决的课题然而，在开缝直通方式中，喷射的切削油因离心力而扩展，无法向加工部分有效地供给切削油。尤其是在使刀具高速旋转时，加工部分的发热大而需要利用大量的切削油进行冷却，但由于离心力的影响而难以向加工部分供给足量的切削油。需要说明的是，在专利文献4记载的牵引驱动方式的驱动主轴中，虽然从位于主轴的外周的吹出口喷出冷却介质，但该吹出口设置在从位于主轴的前端侧的加工刀具安装部上的刀具离开的位置。这是因为，为了起到对从机床的主轴侧输入的旋转进行增速而向主轴侧传递这样的牵引传递机构的作用，牵引传递机构必须设置在机床的主轴与前端安装有刀具的主轴之间。因此，难以将来自距刀具的距离远的吹出口的冷却介质向加工部分高精度地供给。另外，在引用文献4记载的驱动主轴中，为了能够进行牵引传递机构内的从行星辊向太阳辊的旋转的传递，需要防止在行星辊的外周设置的壳体的共转。假设若未防止壳体的共转，则壳体随着行星辊的公转而旋转，行星辊在太阳辊的周围进行公转时无法向太阳辊传递转矩，太阳辊不会旋转。因此，在专利文献4记载的驱动主轴中，向壳体的上表面插入止转销，防止壳体的共转。即，在专利文献4中，防止壳体的共转是为了能够进行牵引传递机构内的从行星辊向太阳辊传递旋转，并不是为了减少从形成于轴承压板的吹出口喷出的冷却介质上作用的离心力的影响。如此，专利文献4公开的是仅在机床的主轴与前端安装有刀具的主轴之间设有牵引传递机构时，为了实现该牵引传递机构的本来的作用而防止壳体的共转的情况。因此，用于从接近加工部分的位置喷射切削油且不受离心力的影响而将切削油供给到所需位置的解决对策在专利文献4中并未作出任何记载。本发明鉴于上述的情况而作出，其目的在于提供一种能够从接近加工部分的位置喷射制冷剂，并且在刀具内部无需设置供油孔而能够将制冷剂供给到所需位置的刀架及机床。用于解决课题的手段本发明的刀架用于向机床的主轴安装刀具，其特征在于，具备刀柄部，其设置在所述刀架的一端且由所述主轴把持；刀具安装部，其设置在所述刀架的另一端，且在前端面具有供所述刀具插入的插入口 ；罩，其具有对所述刀具安装部的外周进行覆盖的筒状壁以及对所述刀具安装部的所述前端面进行覆盖的底面；轴承，其设置在所述罩的所述筒状壁与所述刀具安装部之间；限动件，其防止伴随所述刀具安装部的旋转而所述罩共转，在所述罩的所述底面设有供所述刀具贯通的贯通孔；配置在该贯通孔的周围并朝向所述刀具喷射制冷剂的喷出口。在此，制冷剂可以是水溶性或非水溶性的切削油，也可以是雾(气体中含有的液体微粒子)，还可以是空气。在该刀架中，安装有将刀具安装部的外周及前端面覆盖的罩，通过轴承及限动件来防止伴随刀架(刀具安装部)的旋转的罩的共转，从设置在该罩的底面上的喷出口喷射制冷剂，因此能够大幅地抑制喷射出的制冷剂受到离心力的影响的情况。由此，能够将制冷剂供给到所需的位置。另外，由于从设置在罩的底面上的喷出口喷射制冷剂，因此与以往的刀具直通方式不同，无需在刀具内部设置供油孔。此外，由于在罩的底面设置供刀具贯通的贯通孔，并从配置在该贯通孔周围的喷出口喷射制冷剂，因此能够使喷出口的位置接近加工部分。因此，能够将制冷剂高精度地向加工部分供给。另外，在上述刀架中，优选的是，所述轴承通过所述制冷剂的一部分来润滑、冷却。如此，使用制冷剂的一部分，进行轴承的润滑及冷却，因此不会引起轴承的烧结，能够实现刀具的高速旋转。在上述刀架中，优选的是，在所述刀柄部及所述刀具安装部的内部设有供从所述主轴侧供给的制冷剂流动的第一流路，经由该第一流路向所述刀具安装部的所述前端面与所述罩的所述底面之间引导制冷剂，使经由所述第一流路被引导到所述刀具安装部的所述前端面与所述罩的所述底面之间的制冷剂朝向所述轴承流动的第二流路设置在所述罩的所述筒状壁与所述刀具安装部之间，所述轴承通过经由所述第二流路供给的制冷剂来润滑、冷却。如此，将从主轴侧供给的制冷剂流动的第一流路设置在刀柄部及刀具安装部的内部，由此，仅通过将刀架装配于主轴，就能够连结从主轴到罩底面的喷出口的制冷剂的流路。由此，能够容易地应对ATC(自动刀具更换装置)对刀架的自动更换。另外，通过经由第二流路向轴承供给制冷剂，而能够进行轴承的润滑及冷却，防止轴承的烧结。由此，即便在使刀具高速旋转的情况下，也不会引起轴承的烧结，从而能够进行稳定的机械加工。实际上，本发明者确认到了如下情况通过经由第二流路向轴承供给水溶性切削油，从而，即使在刀具转速为20000rpm左右的条件下，也不会引起轴承的烧结。这种情况下，可以是，在所述罩的内部形成有排出对所述轴承进行了润滑及冷却之后的制冷剂的第三流路，所述第三流路包括向所述罩的径向外方延伸的连通孔和从该连通孔通向外部的排出孔。如此设置第三流路，促进进行了轴承的冷却及润滑之后的制冷剂的排出，由此，防止轴承周围的制冷剂的淤积，始终将新鲜的制冷剂向轴承供给，从而能够有效地进行冷却及润滑。而且，形成从轴承经由第三流路朝向外部的制冷剂的平缓的流动，因此防止伴随轴承的旋转的从外部的气泡的混入，即使因某些原因而杂质混入到制冷剂内也能够可靠地将其向外部排出而不会妨碍轴承的功能。在上述刀架中，可以是，在所述罩的外周设置有凹部，所述限动件包括止转销，该止转销与所述凹部卡合而防止所述罩的共转。如此通过使用包括与罩外周的凹部卡合的止转销的限动件，从而能够以简单的结构来防止罩的共转。这种情况下，优选的是，在所述止转销与所述凹部卡合的状态下，所述凹部与所述止转销的罩周向上的间隙(游隙)为O.1mm以上且O. 5mm以下。如此，通过使卡合状态下的罩外周的凹部与止转销的罩周向上的间隙(游隙)为O.1mm以上，从而能够容易地将止转销插入凹部。另一方面，通过使该间隙(游隙)为O. 5mm以下，从而在使丝锥等刀具反向旋转时，能够抑制由于罩旋转而制冷剂受到离心力的影响，或者由于止转销与凹部的壁面的碰撞而产生冲击的情况。另外，可以是，设有所述凹部的部位的所述罩的外径无论所述刀具安装部的直径如何都为大致恒定。由此，无论刀具安装部的直径如何，都能够以同一冲程使止转销移动而与罩外周的凹部卡合。由此，能够容易地应对ATC (自动刀具更换装置)进行的刀架的自动更换。另外，优选的是，多个所述凹部设置在所述罩的整周，所述限动件还包括使所述止转销移动的致动器；设置在该致动器与所述止转销之间的弹簧。如此，通过在使止转销移动的致动器与止转销之间设置弹簧，即使因致动器压靠于罩外周的止转销与凹部的位置存在些许偏差，弹簧也会弯曲而使止转销进入凹部。由此，能够容易地应对ATC(自动刀具更换装置)进行的刀架的自动更换。另外，止转销的过剩的冲程可以通过弹簧收缩进行吸收，因此无论罩的尺寸如何，都能够共同地设定由致动器产生的止转销的移动量。这种情况下，优选的是，所述限动件还包括杆，该杆借助所述致动器的驱动力而沿着相对于刀具轴心方向倾斜的方向进退，所述止转销经由所述弹簧而支承在所述杆上。如此，借助致动器的驱动力而进退的杆相对于刀具轴心方向倾斜配置，由此能够防止限动件(致动器、杆)与被加工物发生干涉的情况。在上述刀架中，可以是，在所述刀柄部及所述刀具安装部的内部设有供从所述主轴侧供给的制冷剂流动的第一流路，经由该第一流路向所述刀具安装部的所述前端面与所述罩的所述底面之间引导制冷剂，在所述第一流路内的所述刀具的后端面上游侧设有整流构件，该整流构件对所述制冷剂进行整流，以使所述制冷剂朝向所述刀具的所述后端面的周缘与形成有所述第一流路的所述刀具安装部的内壁面之间的间隙流动。如此，在设置于刀具安装部的内部的第一流路内的刀具的后端面上游侧设置整流构件，通过该整流构件对制冷剂进行整流，从而，制冷剂不会与刀具后端面发生碰撞，而能够顺畅地通过刀具后端面的周缘与刀具安装部的内壁面的间隙。因此，能够防止制冷剂向刀具后端面的碰撞引起的制冷剂的失去流动的势头的情况。尤其是使用空气作为制冷剂时，由于与刀具后端面的碰撞而制冷剂(空气)的流动的势头显著下降。因此，通过设置上述的整流构件，非常有益于维持制冷剂(空气)的流动的势头。这种情况下，可以是，所述整流构件使所述第一流路的截面积减少而使所述制冷剂的压力上升。由于离心力根据刀具的转速而变化，因此难以将在第一流路中流动的制冷剂向刀具后端面的周缘与刀具安装部的内壁面的间隙供给，认为制冷剂的一部分与刀具后端面或第一流路的内壁面发生碰撞。因此，如上所述，利用整流构件使第一流路的截面积减少而使制冷剂的压力上升，由此增强通过了整流构件的制冷剂向所需位置(刀具后端面的周缘与刀具安装部的内壁面的间隙)的指向性，从而能够将在第一流路中流动的制冷剂更有效地向刀具后端面的周缘与刀具安装部的内壁面的间隙引导。另外，通过整流构件使在第一流路内流动的制冷剂的压力上升，从而能够将高压的制冷剂从喷出口势头良好地喷射。尤其是在使用空气作为制冷剂时，与其他种类的制冷剂相比，不容易供给刀具的冷却所需的量的制冷剂(空气)，因此借助由整流构件产生的制冷剂的压力上升，非常有益于将高压的制冷剂从喷出口势头良好地喷射。可以是，上述刀架还具备叶片部，该叶片部设置在所述罩的所述筒状壁与所述刀具安装部之间，将所述制冷剂朝向所述刀具安装部的所述前端面压出。如此，通过罩的筒状壁与刀具安装部之间的叶片部将制冷剂朝向刀具安装部的所述前端面压出，从而能够将高压的制冷剂从罩底面的喷出口势头良好地喷射。尤其是使用空气作为制冷剂时，与其他种类的制冷剂相比，不容易供给刀具的冷却所需的制冷剂(空气)，因此通过上述的叶片部，非常有益于将高压的制冷剂从喷出口势头良好地喷射。这种情况下，可以是，在所述刀具安装部的外周固定的所述轴承的内圈在所述刀具安装部的所述前端面侧具有未被所述轴承的外圈覆盖的延长部，所述叶片部设置在所述内圈的所述延长部上。由此，伴随着在刀具安装部的外周固定的内圈的旋转，而叶片部进行旋转，能够将制冷剂朝向刀具安装部的前端面压出。因此，无需设置用于驱动叶片部的动力源。而且，由于将叶片部设置在内圈的延长部，因此能够抑制部件个数的增加。可以是，所述刀架还具备闭塞部，该闭塞部抑制所述制冷剂从所述罩与所述刀具安装部之间的空间流出，以使所述空间被加压状态的所述制冷剂充满。如此，通过闭塞部抑制制冷剂从罩与刀具安装部之间的空间流出，由此使充满在该空间内的加压状态的制冷剂作为减振器发挥功能，使刀具安装部的振动及颤振衰减，能够防止加工精度的下降、刀具的磨损。需要说明的是，充满在罩与刀具安装部之间的空间内的制冷剂作为减振器发挥功能是因为通过限动件防止与刀具安装部相伴的罩的共转而使罩静止，并使刀架与罩分别独立的缘故。在上述刀架中，优选的是，所述喷出口在所述底面的贯通孔周围设置有多个，各个喷出口相对于刀具轴心方向的倾斜角互不相同。如此通过设置相对于刀具轴心方向的倾斜角不同的多个喷出口，能够向多个方向喷射制冷剂，能够进行大范围的制冷剂的供给。因此，即使在由被加工物遮挡而无法将制冷剂向加工部分供给的情况下，也能够使从某个喷出口喷射出的制冷剂到达加工部分。另外，在使用了钻头或丝锥的机械加工中，由于无法向形成于被加工物的孔的内部的加工部分直接供给切削油，因此需要朝向被加工物的表面的孔周缘与刀具之间的间隙喷射制冷剂，并经由该间隙向孔的内部供给制冷剂。然而，在刀具为钻头或丝锥的情况下，伴随着加工的进展，刀架逐渐接近被加工物，因此制冷剂向被加工物的着落位置并不恒定。关于这一点，若设置相对于刀具轴心方向的倾斜角不同的多个喷出口，则能够使从某个喷出口喷射出的制冷剂始终到达被加工物的表面的孔周缘与刀具之间的间隙。由此，经由该间隙向孔内部始终供给制冷剂，能够对孔内部的加工部分进行冷却，并促进切屑(切粉)的排出。
在上述刀架中，可以是，所述喷出口是圆形部和长孔部连结成的形状，该长孔部具有比该圆形部的直径小的宽度，从所述圆形部向离开所述贯通孔的方向延伸，所述长孔部相对于刀具中心方向的倾斜角大于所述圆形部相对于刀具中心方向的倾斜角。通过使用这种形状的喷出口，能够利用从长孔部喷出的制冷剂将从圆形部喷出而比较沿着刀具垂落的制冷剂的喷流向刀具按压，由此能够在大范围内将制冷剂向刀具供给。由此，能够减少喷出口的个数，减少全部喷射ロ的总开ロ面积，能够抑制从喷出口喷射的制冷剂的压力下降。在上述刀架中，优选的是，所述罩的至少所述底面构成为拆装自如。罩底面的喷出口的位置、直径、相对于刀具轴心方向的倾斜角优选对应于刀具的尺寸(尤其是刀具的长度)、刀具的种类、加工条件等进行改变。由此，通过将设有喷出口的罩的底面构成为拆装自如，从而将具有相应的喷出ロ的罩向刀架安装，从而能够朝向加工部分更有效地供给制冷剂。本发明的机床的特征在于，具备上述的刀架。该机床由于具备上述的刀架，因此能够大幅地抑制喷射的制冷剂受到离心カ的影响的情况，并且无需在刀具内部设置供油孔。发明效果根据本发明，安装对刀具安装部的外周及前端面进行覆盖的罩，通过轴承及限动件来防止伴随刀架(刀具安装部)的旋转而罩共转，从设置在该罩的底面上的喷出口喷射制冷剂，因此能够大幅地抑制喷射出的制冷剂受到离心カ的影响的情況。由此，能够将制冷剂供给到所需的位置。另外，由于从设置在罩的底面上的喷出口喷射制冷剂，因此与以往的刀具直通方式不同，无需在刀具内部设置供油孔。此外，由于在罩的底面设置供刀具贯通的贯通孔，并从配置在该贯通孔周围的喷出口喷射制冷剂，因此能够使喷出ロ的位置接近加工部分。因此，能够将制冷剂高精度地向加工部分供给。
图1是表示第一实施方式的刀架的结构例的图，(a)是刀架整体的剖视图，(b)是表示用于封入轴承的详细结构的图。图2是图1 (a)的A-A剖视图。图3是表示喷射切削油的喷出口的配置例的图，(a)是俯视图，(b)是图3(a)的B-B剖视图，(c)是图3(a)的C-C剖视图，(d)是图3(a)的D-D剖视图。图4是表示轴承周边的切削油的流路结构的剖视图。图5是表不设有第二流路的外圈的结构例的图，(a)是首I]视图，(b)是从图5(a)的E方向观察到的图，(C)是从图5(b)的F方向观察到的图。图6是表示通过限动件对止转环进行限制的情况的图。图7是图6的符号G表示的区域的放大图。图8是用于说明止转环的外径与气缸的冲程的关系的图，(a)表示刀具安装部为小径的情況，(b)表示刀具安装部为大径的情況。
图9是表不具有喷射ロ的罩的另一结构例的图，(a)是俯视图，(b)是图9(a)的H-H剖视图。图10是表示第二实施方式的刀架的结构例的图，(a)是表示刀架的概略情况的剖视图，(b)是图10(a)的I部的放大图。图11是表示设置在刀架的第一流路内的整流构件的结构例的图，(a)是俯视图，(b)是图11(a)的J-J剖视图。图12是表示设置在刀架的罩与刀具安装部的外周之间的叶片部的结构例的立体图。
具体实施例方式以下，按照
本发明的实施方式。但是，该实施方式记载的结构部件的尺寸、材质、形状、其相対的配置等只要没有特定的记载，就不是将本发明的范围限定于此，只不过是说明例。[第一实施方式]图1是表示第一实施方式的刀架的结构例的图，图1 (a)是刀架整体的剖视图，图1(b)是表示用于封入轴承的详细结构的图。图2是图1(a)的A-A剖视图。图3是表示喷射切削油的喷出口的配置例的图，图3(a)是俯视图，图3(b)是图3(a)的B-B剖视图，图3 (c)是图3 (a)的C-C剖视图，图3 (d)是图3 (a)的D-D剖视图。如图1(a)所示，刀架I为了向主轴(spindle) S安装刀具T而使用，具有铣头主体2、罩20、轴承30及限动件40。在铣头主体2的基端侧设有通过主轴S把持的刀柄部2A。刀柄部2A是所谓BT (瓶式夹紧锥形)刀柄，在其端部螺合有拉钉3。而且，在主轴S的内部设有沿着其轴向能够移动的拉杆(未图示)。并且，通过拉杆的动作而将拉钉3向主轴S侧拉入，由此将刀架I (铣头主体2)固定于主轴S。需要说明的是，刀柄部2A除了 BT刀柄以外，也可以使用HSK刀柄、KM刀柄、NT刀柄等任意形状的刀柄。在铣头主体2的前端侧设有刀具安装部2B，该刀具安装部2B具有在铣头主体2的前端面5开ロ的插入口 4。在刀具安装部2B的插入口 4插入刀具T，通过开ロ夹6的紧固力来固定。开ロ夹6对刀具T的固定如下进行。如图2所示，开ロ夹6设有多个狭缝7，与刀具安装部2B的插入口 4的内壁抵接的抵接面的一部分成为锥形形状(參照图1 (a))。因此，开ロ夹6通过向主轴S侧的移动而缩径，通过向反方向的移动而扩径。开ロ夹6在其一端螺合有紧固螺栓8，与紧固螺栓8成为一体。而且，紧固螺母10通过紧固螺母固定螺栓11而固定在铣头主体2的内部。并且，紧固螺栓8的外螺纹与紧固螺母10的内螺纹在螺纹部12处螺合。在将刀具T安装于铣头主体2时，通过专用的六角扳手使设置在紧固螺栓8的端部上的紧固螺栓六角部14旋转，从而使紧固螺栓8沿着其轴向后退(向主轴S侧移动)。由此，开ロ夹6与紧固螺栓8 一起向主轴S侧移动，开ロ夹6缩径，从而把持刀具T。另ー方面，在将刀具T从铣头主体2拆卸时，使紧固螺栓六角部14向反向旋转。由此，开ロ夹6与紧固螺栓8 —起向主轴S的相反侧移动，开ロ夹6扩径，从而解除刀具T的把持。罩20作为整体而构成杯形形状，如图1(a)所示，具有对刀具安装部2B的外周进行覆盖的筒状壁22和对刀具安装部2B的前端面5进行覆盖的底面24。筒状壁22包含轴承30的外圈34而形成为圆筒状。在罩20的底面24设有使刀具T贯通的贯通孔21 ;配置在该贯通孔21的周围而喷射切削液C的喷出ロ 23。喷出ロ 23以随着从主轴S离开而接近刀具T的外周面的方式相对于刀具轴心方向进行倾斜，其倾斜角a优选以能够向刀具T的所需位置供给切削油C的方式适当调节。另外，如图3所示，也可以设置多个喷出口 23(23-1,23-2，.，23_6)，而使各个喷出口 23的相对于刀具轴心方向的倾斜角a (a I, a 2，…，a 6)互不相同。例如，可以是a I = 45°、a 2 = 40°、a 3 = 35°、a 4 = 30°、a 5 = 25°、a 6 = 20°。 如此通过设置相对于刀具轴心方向的倾斜角a不同的多个喷出口 23(23-1，23-2，…，23-6)，而将切削油C向多个方向喷射，从而能够进行大范围的切削油C的供给。因此，即使由被加工物遮挡而难以将切削油C向加工部分供给的情况下，也能够使从某个喷出ロ 23喷射的切削油C到达加工部分。需要说明的是，各喷出ロ 23的倾斜角a优选根据刀具T的长度而进行调节，优选预先准备在处理长度不同的多种刀具T时具有与各刀具T的长度对应的倾斜角a的喷出ロ 23的罩20。另外，在使用钻头或丝锥的机械加エ中，无法向形成于被加工物的孔的内部的加エ部分直接供给切削油，因此需要朝向被加工物的表面的孔周缘与刀具之间的间隙喷射切削油，并经由该间隙向孔的内部供给切削油。然而，在刀具T为钻头或丝锥时，随着加工的进展，刀架I (罩20的底面24)逐渐接近被加工物，因此从喷出ロ 23喷射的切削油C向被加工物的着落位置并不固定。关于该点，若设置相对于刀具轴心方向的倾斜角a不同的多个喷出ロ 23(23-1,23-2，…，23_6)，则能够使从某ー个喷出ロ 23喷射的切削油C始终到达被加工物的表面的孔周缘与刀具之间的间隙。由此，经由该间隙而向孔内部始終供给切削油，能够对孔内部的加工部分进行冷却，井能够促进切屑(切粉)的排出。罩20优选至少将底面24构成为拆装自如。例如，可以构成为能够将底面24及筒状壁22的一部分(筒状壁22中的除外圈34以外的部分)通过螺纹部38(參照图4)与外圈34螺合。底面24的喷出ロ 23的位置、直径、相对于刀具轴心方向的倾斜角优选根据刀具T的尺寸(尤其是刀具T的长度)、刀具T的种类、加工条件等而变化。由此，通过将至少底面24构成为拆装自如，借助包含底面24的该部分的更换，使用具有与各刀具T对应的喷出口23的底面24 (及筒状壁22的一部分)，能够朝向加工部分更有效地供给切削油C。在刀柄部2A及刀具安装部2B的内部形成有第一流路16，从主轴S侧经由第一流路16向刀具安装部2B的前端面5与罩20的底面24之间引导切削油C。如图1的箭头所示，第一流路16包括拉钉3及紧固螺栓8的内部流路；开ロ夹6的狭缝7 (參照图2)。需要说明的是，经由第一流路16而被引导到刀具安装部2B的前端面5与罩20的底面24之间的切削油C的一部分从喷出ロ 23朝向刀具T喷射，其余通过后述的第二流路18向轴承30供给。如此通过将从主轴S侧供给的切削油C所流动的第一流路16设置在刀柄部2A及刀具安装部2B的内部，仅将刀架I向主轴S安装，就能够连结从主轴S到喷出ロ 23为止的切削油C的流路。由此，能够容易地应对ATC (自动刀具更换装置)进行的刀架I的自动更换。轴承30是球轴承，在固定于刀具安装部2B的外周的内圈32与构成罩20的筒状壁22的一部分的外圈34之间封入有多个滚珠。轴承30的内圈32与铣头主体2 —起进行高速旋转。另ー方面，轴承30的外圈34由于安装于外圈34的止转环26由后述的限动件40限制，因此保持静止。 轴承30的封入如下所述进行。首先，在外圈34的轴承入口孔33螺合有闭塞螺栓37的状态下，在外圈34的内周侧形成圆角槽(R槽)35。然后，将闭塞螺栓37拆卸，将外圈34安装于内圈32，从轴承入口孔33将轴承30向内圈32与外圈34之间的圆角槽35投入。并且，利用在前端形成有圆角槽35的闭塞螺栓37将轴承入口孔33闭塞。由此，轴承30被封入到内圈32与外圈34之间的圆角槽35内。需要说明的是，闭塞螺栓37的外螺纹及与之螺合的轴承入口孔33的内螺纹仅设置在闭塞螺栓37的基端侧及外圈34的外周侧，在闭塞螺栓37向轴承入口孔33拧入时对闭塞螺栓37的位置进行限制，因此能够高精度地调节轴承30与闭塞螺栓37的圆角槽35的间隙。另外，在筒状壁22与刀具安装部2B的外周之间设有第二流路18，该第二流路18使经由第一流路16而被导入到刀具安装部2B的前端面5与罩20的底面24之间的切削油C的一部分朝向轴承30流动。经由第二流路18而向轴承30供给的切削油C对轴承30进行冷却及润滑，并防止烧结。由此，即使在使刀具T高速旋转的情况下，也不会引起轴承30的烧结，从而能够进行稳定的机械加工。实际上，本发明者确认到了如下情况通过经由第二流路18向轴承30供给水溶性的切削油C，即使在刀具转速为20000rpm左右的条件下，也不会引起轴承30的
作么士紅彡ロ 在此，详细叙述轴承30周边的切削油C的流动。图4是表示轴承30周边的切削油的流路结构的剖视图。如该图所示，在内圈32与外圈34之间的整周设有间隙36(36A、36B、36C)。并且，通过了筒状壁22与刀具安装部2B的外周之间的第二流路18的切削油在流过间隙36 (36A、36B、36C)的途中，进行轴承30的冷却及润滑。对轴承30进行了冷却及润滑之后的切削油如图4的箭头所示，由第三流路50排出。第三流路50包括使切削油从封入了轴承30的圆角槽向径向外方流动的连通孔52 ;使通过间隙36C而到达了外圈34的上表面的切削油向径向外方流动的上表面槽53 ;使来自连通孔52及上表面槽53的切削油合流而向下方排出的贯通孔54。如此，通过设置第三流路50，促进进行了轴承30的冷却及润滑后的切削油C的排出，由此防止轴承30周围的切削油C的淤积，始终将新鲜的切削油C向轴承30供给，有效地进行冷却及润滑。而且，形成从轴承30经由第三流路50朝向外部的切削油C的平缓的流动，因此能够防止来自外部的气泡伴随着轴承30的旋转而混入的情況，并且即使因某些原因而杂质混入切削油，也能够可靠地将其向外部排出而不会妨碍轴承30的功能。
由双列的轴承30夹持的间隙36B的宽度优选大于其他的间隙36A及36C的宽度。由此，能够向第二列的轴承30 (图4上侧的轴承30)稳定地供给切削油C。而且，紧接着第二列轴承30之后的流路即间隙36C的宽度在间隙36(36A、36B、36C)中最小，以充分的压カ使切削油向连通孔52流动，由此防止轴承30的淤积而实现冷却及润滑的效率化，并且能够有效地防止气泡的混入，促进杂质的排出。例如，可以是间隙36B的宽度为约0. 5mm,间隙36A的宽度为约0. 2mm,间隙36C的宽度为约0. 05mm。需要说明的是，连通孔52、上表面槽53及贯通孔54的宽度(或直径)优选大于第一列轴承30的正前面的流路即间隙36A的宽度(即，第三流路50的入口侧的流路宽度)。由此，促进对轴承30进行了冷却及润滑后的切削油的排出，防止轴承30周围的切削油的淤积，始終将新鲜的切削油向轴承30供给，更有效地进行冷却及润滑。例如，可以是，连通孔52的直径为0. 3mm左右，上表面槽53及贯通孔54的宽度(直径)为0. 5mm左右。另外，也可以将外圈34和止转环26分体构成，仅在外圈34形成第三流路50。例如图4所示，可以使用定位螺钉29将止转环26拆装自如地安装在预先形成有第三流路50的外圈34的外周。通过使外圈34与止转环26分体形成，即使万一外圈34或止转环26发生故障或破损，也可以选择性地仅更换发生了故障或破损的部件。另外，通过仅在外圈34形成第三流路50，而使机械加工变得容易，能够减少制作成本。使用图5来说明这种情況。图5是表示设有第三流路50的外圈34的结构例的图，图5(a)是剖视图，图5(b)是从图5(a)的E方向观察到的图，图5 (c)是从图5(b)的F方向观察到的图。由连通孔52、上表面槽53及贯通孔54构成的第三流路50沿着周向设置多个(例如每隔60度的6个部位)。与对轴承30进行引导的圆角槽35连通的连通孔52通过从外圈34的外周侧的开孔加工而能够容易地形成。而且，上表面槽53及贯通孔54通过向外圈34的上表面或外周面的切削加工而能够容易地形成。由此，与相对于一体设置的外圈34及止转环26而形成第三流路50的情况相比，第三流路50的机械加工容易，能够减少制作成本。如图1 (a)所示，限动件40具有与止转环26的外周的凹部27卡合的止转销42 ；经由弹簧44而对止转销42进行支承的活塞杆46 ;使该活塞杆46进退的气缸48。需要说明的是，气缸48也可以固定在机床侧的Z轴上。通过气缸48的驱动カ而使活塞杆46沿着其长度方向移动，将止转销42向止转环26的凹部27插入，由此将止转环26卡止。需要说明的是，活塞杆46以其长度方向相对于刀具T的轴心方向倾斜的方式配置在比止转环26靠上方，因此能够防止活塞杆46及气缸48与被加工物发生干渉的情況。图6是表示通过限动件40对止转环26进行限制的情况的图。图7是图6的符号G表示的区域的放大图。如图6所示，在止转环26的外周，多个凹部27设置在止转环26的整周。并且，止转环26的周向上的凹部27的宽度W(參照图7)的外周侧比内周侧变宽，从而容易将止转销42插入凹部27。而且，在止转销42的基端侧设有弹簧44，因此即使向止转环26的外周压靠的止转销42与凹部27的位置存在些许偏差,弹簧44也会弯曲而使止转销42进入凹部27。而且，由于止转销42的前端为球形状，因此不会卡挂在止转环26的外表面而能够顺畅地进入凹部27。因此，能够容易地应对ATC (自动刀具更换装置)进行的刀架I的自动更换。另外，止转销42与凹部27卡合的状态下的凹部27与止转销42在周向上的间隙(SP，凹部27的宽度W与止转销42的前端的直径D之差)优选为0.1mm以上且0. 5mm以下。如此通过使卡合状态下的止转环26的凹部27与止转销42在周向上的间隙为0.1mm以上,从而止转销42容易地插入凹部27。另ー方面,通过使该间隙为0. 5mm以下,能够抑制如下情况，即在使丝锥等刀具反向旋转时，止转环26发生旋转，而使从喷出ロ 23喷出的切削油C受到离心カ影响的情况，或者由止转销42与凹部27的壁面28的碰撞而导致发生冲击的情况。另外，设有凹部27的止转环26的外径无论刀具安装部2B的直径如何都为大致恒定。图8是用于说明止转环26的外径与气缸48的冲程的关系的图，图8 (a)表示刀具安装部2B为小径的情況，图8(b)表示刀具安装部2B为大径的情況。如图8(a)及(b)所示，即使在刀具安装部2B的直径不同的情况下，通过使止转环26的外径D大致恒定，都能够以同一冲程L使止转销42移动而与止转环26的凹部27卡合。因此，即使在通过ATC(自动刀具更换装置)对刀架I进行自动更换的情况下，也无需按照刀架I来变更气缸48的冲程，因此能够容易地应对ATC进行的刀架I的自动更换。如以上说明那样，在本实施方式中，安装对刀具安装部2B的外周及前端面5进行覆盖的罩20，通过轴承30及限动件40防止与刀架I (刀具安装部2B)的旋转相伴的罩20的共转，并从设置在该罩20的底面24上的喷出ロ 23喷射切削油C，因此能够大幅地抑制喷射的切削油C受到离心力的影响的情況。由此，能够将切削油C向所需的位置供给。另外，由于从设置在罩20的底面24上的喷出ロ 23喷射切削油C，因此与以往的刀具直通方式不同，无需在刀具T的内部设置供油孔。此外，由于在罩20的底面24上设置使刀具T贯通的贯通孔21并从配置在该贯通孔21的周围的喷出ロ 23喷射切削油，因此能够使喷出ロ 23的位置接近加工部分。因此，能够将切削油高精度地向加工部分供给。需要说明的是，在本实施方式中，说明了为了使气缸48的冲程恒定而无论刀具安装部2B的直径如何都使止转环26的外径大致恒定的例子(參照图8(a)及(b))，但也可以使用具有与刀具安装部2B的直径对应的外径的止转环26，如下述那样，能够实现无需变更气缸48的冲程的装置。由此，能够实现止转环26的紧凑化，并能够容易地应对ATC对刀架I的自动更换。气缸48的冲程对应于ATC(自动刀具更换装置)使用的刀架中的刀具安装部2B的直径最小的刀架(即，具有外径最小的止转环26的刀架)而设定。即，以止转销42能够到达外径最小的止转环26的凹部27的方式设定气缸48的冲程。该冲程设定值在ATC (自动刀具更换装置)使用的全部的刀架中通用地使用。在刀具安装部2B的直径最大的刀架的情况下，在气缸48使止转销42移动上述冲程设定值吋，弹簧44收缩而吸收多余的冲程。此时，优选以即使弹簧44收缩也能够避免因过剩的弾性カ而妨碍止转销42与止转环26的凹部27的卡合的方式来调节弹簧44的自然长度及/或弹簧常数。另外，这种情况下，从缓和止转销42与止转环26的凹部27的接触时的冲击的观点出发，可以使气缸48对活塞杆46的压出速度在压出动作中逐渐减小。例如,可以在刀具安装部2B的直径最大的刀架的情况下，当止转销42与凹部27接触的冲程为LO吋，以任意的阈值Lth( < L0)为边界而使活塞杆46的压出速度变化。即，可以在0 < L < Lth的冲程范围内増大活塞杆46的压出速度，在Lth ( L的冲程范围内减小活塞杆46的压出速度。由此，即使是刀具安装部2B的直径最大的刀架的情况下，在止转销42与凹部27接触之前(即，冲程达到阈值Lth吋)，活塞杆46的压出速度也减小，从而缓和止转销42与止转环26的凹部27接触时的冲击。另外，在本实施方式中，说明了在罩20的底面24上形成圆形的喷射ロ 23(參照图3(a))的例子，但喷射ロ 23的形状并未限定为该例子，可以为任意的形状。图9是表示具有另ー形状例的喷射ロ 23的罩20的图，图9 (a)是俯视图，图9 (b)是图9(a)的H-H剖视图。如图9(a)及(b)所示，可以使用将圆形部60和长孔部62连结的形状的喷出口 23，该长孔部62从圆形部60向离开刀具T所贯通的贯通孔21的方向延伸。长孔部62的宽度W2可以小于圆形部60的直径D2。而且，长孔部62相对于刀具中心方向的倾斜角Y1、Y 2大于圆形部60相对于刀具中心方向的倾斜角0 1、0 2。需要说明的是，可以在罩20的底面24设置多个喷出口 23，而使各喷出口 23的圆形部60及长孔部62相对于刀具中心方向的倾斜角互不相同。如此，通过使用由圆形部60及长孔部62构成的喷出口 23，利用从长孔部62喷出的切削油的喷流而将从圆形部60喷出之后比较沿着刀具T垂落的切削油的喷流压向刀具TM则，由此能够在大范围内将切削油向刀具T供给。由此，能够减少喷出口 23的个数，减少全部喷射ロ 23的总开ロ面积，从而能够抑制从喷出口 23喷射的切削油的压カ下降。另外，优选选择性地对罩20的底面24的内侧面的长孔部62的周缘中的距贯通孔21远的区域进行倒角，形成倒角面(C面)63。由此，从长孔部62喷射的切削油在沿着倒角面63流动时，由于截面积减少而压カ上升，因此能够増加从长孔部62喷射的切削油的势头。另外，在本实施方式中，说明了刀架I具备容易应对ATC进行的自动更换的结构的限动件40的例子，但限动件40只要能够防止罩20的共转即可，并未特别限定，可以使用任意结构的限动件。另外，在本实施方式中，说明了从喷出口 23喷出切削油的例子，但也可以取代切削油而使用雾或空气等其他的制冷剂。另外，在本实施方式中，作为轴承30，列举出在内圈32与外圈34之间封入有滚珠的球轴承的例子，但只要是将止转环26在刀具安装部2B的外周面上支承为相对旋转自如的轴承即可，并未特别限定，可以使用任意的结构。此外，在本实施方式中，说明了为了使止转销42移动而使用气缸48的例子，但也可以取代气缸48而使用液压工作缸或马达等任意的致动器。[第二实施方式]接下来，说明第二实施方式的刀架。以下，对于与第一实施方式的刀架I共通的部位，标注相同的符号而省略其说明，以与第一实施方式的刀架I不同的点为中心，说明本实施方式的刀架。图10是表示第二实施方式的刀架的结构例的图，图10(a)是表示本实施方式的刀架的概要的剖视图，图10(b)是图10(a)的I部的放大图。图11是表示在刀架的第一流路16内设置的整流构件的结构例的图，图11(a)是俯视图，图11(b)是图11(a)的J-J剖视图。图12是表示设置在刀架的罩20与刀具安装部2B的外周之间的叶片部的结构例的立体图。如图10(a)所示，在本实施方式的刀架100中，在紧固螺栓8的端部螺合有整流构件(压カ控制器)70。如图11(a)及(b)所示，整流构件70以包围第一流路16中的向制冷剂(切削油、雾、空气等)的流动方向的反方向突出的突起部72的方式形成ー对大致环状的贯通孔74A、74B，这ー对贯通孔74A、74B形成第一流路16的一部分。而且，整流构件70作为整体而形成为大致圆筒状，在其外周面设有与形成在紧固螺栓8的端部上的内螺纹螺合的外螺纹78。各贯通孔74A、74B的出口部76向整流构件70的径向外方弯曲。出口部76相对于整流构件70的中心轴的弯曲角度0以制冷剂朝向刀具T的后端面71的周缘与刀具安装部2B的内壁面(具体而言开ロ夹6的内侧表面、或与开ロ夹6的狭缝7对应的位置上的插入孔4的壁面)的间隙流动的方式调节。如此，通过将整流构件70设置在第一流路16的刀具T的后端面71的上游侧，而对在第一流路16内流动的制冷剂进行整流，并导向刀具T的后端面71的周缘与刀具安装部2B的内壁面之间的上述间隙。因此，制冷剂不会与刀具T的后端面71直接碰撞，而能够顺畅地通过刀具T的后端面71的周缘与刀具安装部2B的内壁面之间的上述间隙。因此，能够防止由制冷剂向刀具T的后端面71的碰撞引起制冷剂的流动失去势头的情況。尤其是在使用空气作为制冷剂时，由干与刀具T的后端面71的碰撞而制冷剂(空气)的流动的势头明显下降。因此，通过设置上述的整流构件70，非常有益于维持制冷剂(空气)的流动势头。另外，整流构件70的内部的第一流路16的截面积(即贯通孔74A、74B的总截面积)比整流构件70上游侧的第一流路16的截面积小。具体而言，随着从第一流路16的上游侧朝向下游侧，第一流路16的截面积通过突起部72而逐渐減少，最終成为贯通孔74A、74B的总截面积。因此，在第一流路16内流动的制冷剂在通过整流构件70时压カ上升。需要说明的是，整流构件70的突起部72为大致圆锥形状，因此不会成为压カ损失的原因，而能够对制冷剂进行分流而顺畅地向各贯通孔74A、74B引导。如上所述，通过整流构件70缩减第一流路16而使制冷剂的压力上升，由此提高从出口部76流出的制冷剂向所需位置(刀具T的后端面71的周缘与刀具安装部2B的内壁面之间的上述间隙)的指向性。由此，能够更有效地将在第一流路16中流动的制冷剂向刀具T的后端面71的周缘与刀具安装部2B的内壁面之间的上述间隙引导。因此，能够将制冷剂的压カ维持得较高的状态下向喷出ロ 23供给，能够从喷出ロ 23势头良好地喷射制冷齐U。另外，由于通过整流构件70使在第一流路16内流动的制冷剂的压力上升，因此能够势头良好地从喷出口 23喷射高压的制冷剂。尤其是使用空气作为制冷剂时，与其他种类的制冷剂相比，不容易供给刀具T的冷却所需的量的制冷剂(空气)，因此由于基于整流构件70的制冷剂的压力上升，而非常有益于从喷出ロ 23势头良好地喷射高压的制冷剂。
需要说明的是，整流构件70可以是树脂制，通过注塑成形等公知的方法来制作。由此，能够削减整流构件70的制造成本。因此，可以预先准备贯通孔74A、74B的大小、出口部76相对于整流构件70的中心轴的弯曲角度0不同的多个品种的整流构件70，根据刀具T的种类而选择使用适当的整流构件70。另外，在刀架100中，如图10(a)所示，在罩20的筒状壁22与刀具安装部2B的外周之间的第二流路18内设置叶片部80。如图10(a)及12所示，叶片部80与轴承30的内圈32 —体地设置。具体而言，将轴承30的内圈32向刀具安装部2B的前端面5侧延伸设置，形成未由外圈34覆盖的内圈32的延长部81(參照图12)，在该延长部81设置叶片部80。叶片部80包括将延长部81的外周切ロ而形成的凹部82 ;沿着该凹部82的边界而设置在延长部81的外周面上的突出部84。凹部82由侧壁面82A、上壁面82B及倾斜面82C形成。倾斜面82C随着朝向刀具安装部2B的前端面5侧，以向内圈32的旋转方向的反向偏移的方式傾斜。倾斜面82C的相对于内圈32的中心轴的倾斜角度可以在例如30度以上且45度以下的范围内设定。需要说明的是，叶片部80可以沿着延长部81的周向设置多个。通过如此在第二流路18内设置叶片部80，当内圈32与刀具安装部2B—起向图12的箭头方向旋转时，流入到凹部82的制冷剂由倾斜面82C向刀具安装部2B的前端面5侧压出。因此，能够从形成在罩20的底面24的喷出ロ 23势头良好地喷射高压的制冷剂。尤其是使用空气作为制冷剂时，与其他种类的制冷剂相比，不容易供给刀具T的冷却所需的量的制冷剂(空气)，因此通过上述的叶片部80，非常有益于从喷出ロ 23势头良好地喷射高压的制冷剂。另外，在刀具T进行的加工中，叶片部80与刀具安装部2B —起旋转，因此无需另外设置用于驱动叶片部80的动カ源。此外，通过将叶片部80设置在内圈32的延长部81，能够抑制与叶片部80的采用相伴的部件个数的增加。需要说明的是，在第二流路18内，除了由叶片部80压出而朝向刀具安装部2B的前端面5侧的制冷剂的流动以外，还存在制冷剂的流动。即，在从第一流路16向刀具安装部2B的前端面5与罩20的底面24之间流入之后未从喷射ロ 23喷出的制冷剂借助来自罩20的底面24的相反动カ而变向为朝向轴承30。而且，由叶片部80向刀具安装部2B的前端面5侧压出的制冷剂也借助来自罩20的底面24的相反动カ而变向为朝向轴承30。因此，第二流路18内的制冷剂的流动是包含回旋流的复杂的流动，但可明确的是，无论第二流路18内的制冷剂的流动如何，通过设置叶片部80都能够使第二流路18内的制冷剂的压力上升。由此，经由第二流路18能够向轴承30供给足量的制冷剂，能够有效地进行轴承30的润滑及冷却。尤其是使用空气作为制冷剂时，与其他种类的制冷剂相比，不容易供给轴承30的冷却所需的量的制冷剂(空气)，因此设置上述的叶片部80而提高第二流路18内的压力，由此非常有益于可靠地进行制冷剂向轴承30的供给。此外，如图10(a)所示，在刀架100中设置闭塞部90，该闭塞部90抑制制冷剂从罩20与刀具安装部2B的外周之间的空间91流出。该空间91是包括罩20的筒状壁22与刀具安装部2B的外周之间的第二流路18、及罩20的止转环26与刀具安装部2B的外周之间的空间的区域。如图10(a)及(b)所示，闭塞部90包括设置在止转环26的上端部的向内凸缘92 ;以覆盖该向内凸缘92的方式安装在刀具安装部2B的外周的环构件94。
另外，在向内凸缘92的前端面与刀具安装部2B的外周之间形成微小间隙96，在环构件94的下表面与向内凸缘92的上表面之间形成有微小间隙98。如此设置微小间隙96、98是为了避免刀具安装部2B及安装于该刀具安装部2B的环构件94与止转环26接触并使两者能够相对旋转。需要说明的是，虽然在图10(a)中未明确表示，但轴承30周边的制冷剂流路结构与使用图4说明的第一实施方式同样地由间隙36(36A、36B、36C)和第三流路50 (具体而言，连通孔52、上表面槽53及贯通孔54)构成。闭塞部90的微小间隙96,98设定得比间隙36 (36A、36B、36C)小。例如，间隙36B的宽度为约0. 5mm,间隙36A的宽度为约0. 2mm,间隙36C的宽度为约0. 05mm，而闭塞部90的微小间隙96、98设定为0. Olmm以下。由此，维持经由间隙36 (36A、36B、36C)而通过轴承30的制冷剂的量，并同时通过闭塞部90能够有效地抑制制冷剂从空间91的流出。另外，由向内凸缘92的前端面与刀具安装部2B的外周之间的微小间隙96、以及环构件94的下表面与向内凸缘92的上表面之间的微小间隙98形成的流路弯曲，因此能够进ー步抑制制冷剂从空间91内的流出。如此通过闭塞部90能够抑制制冷剂从罩20与刀具安装部2B的外周之间的空间91流出，由此能够将充满在该空间91内的制冷剂维持成高压。因此，空间91内的加压状态的制冷剂作为减振器(缓冲器)发挥功能，能够使刀具安装部2B的振动及颤振衰减，能够防止加工精度的下降及刀具T的磨损。需要说明的是，充满在罩20与刀具安装部2B的外周之间的空间91内的制冷剂作为减振器发挥功能是为了通过限动件40防止与刀具安装部2B相伴的罩20的共转，使罩20与刀具安装部2B独立而静止。根据本发明者进行的实验可知，在设置闭塞部90而进行基于立铣刀的切削加工时，与未设置闭塞部90而进行基于同一立铣刀的切削加工时相比，能够大幅减轻主轴负载(% ) O例如，关于刀具直径为5mm的粗统削用的立统刀(动力统刀(power mill)),在研究闭塞部90的有无对主轴负载)的影响时，未设置闭塞部90时的主轴负载为约5%，相对于此,设有闭塞部90时的主轴负载为约3%。从该实验结果可知，通过采用闭塞部90，能够使刀具安装部2B的振动及颤振衰减。另外，通过设置闭塞部90，能够防止杂质向空间91内的侵入。因此，能够防止轴承30的功能由杂质妨碍这样的事态。此外，在刀架100中，如以下说明那样，轴承30的封入方法与第一实施方式的刀架I不同。即，在刀架100中，取代闭塞螺栓37而使用不具有外螺纹的闭塞构件37’的点与第ー实施方式不同。在刀架100中进行轴承30的封入的步骤如下所述。首先，在向外圈34的轴承入ロ孔33插入了闭塞构件37’的状态下，在也包含闭塞构件37’的外圈34的内周侧形成圆角槽35。然后，将闭塞构件37’拆卸，将外圈34向内圈32安装，从轴承入口孔33向内圈32与外圈34之间的圆角槽35投入轴承30。并且，通过形成有圆角槽35的闭塞构件37’将轴承入口孔33闭塞。最后，通过定位螺钉102将闭塞构件37’固定于外圈34。由此，轴承30被封入到内圈32与外圈34之间的圆角槽35。需要说明的是，图10 (a)表示上下两列的轴承30中的仅上侧列的轴承30的闭塞构件37’及定位螺钉102，但对于下侧列的轴承30也同样地设置闭塞构件37’及定位螺钉102。如上述那样通过定位螺钉102将闭塞构件37’固定是为了对闭塞构件37’进行定位，使闭塞构件37’的形成圆角槽35的滚道面与闭塞构件37’以外的外圈34的形成圆角槽35的滚道面一致。如第一实施方式那样,在使用闭塞螺栓37将轴承30封入时,难以使闭塞螺栓37的形成有圆角槽35的滚道面与外圈34的形成圆角槽35的滚道面一致。因此，取代闭塞螺栓37而通过不具有外螺纹的闭塞构件37’将轴承入口孔33闭塞，并通过定位螺钉102对闭塞构件37’进行定位，由此能够容易使闭塞构件37’的形成有圆角槽35的滚道面与外圈34的形成圆角槽35的滚道面一致。以上，详细地说明了本发明的实施方式，但本发明并未限定于此，在不脱离本发明的主g的范围内，当然可以进行各种改良或变形。例如，可以将第一实施方式中说明的内容与第二实施方式中说明的内容适当组
ム
ロ o符号说明I刀架2铣头主体2A刀柄部
2B刀具安装部3拉钉4插入口5前端面6开ロ夹7狭缝8紧固螺栓10紧固螺母11紧固螺母固定螺栓12螺纹部14紧固螺栓六角部16第一流路18第二流路20罩21贯通孔22筒状壁23喷出口24底面26止转环27凹部28壁面29定位螺钉
30轴承32内圈33轴承入口孔34外圈35圆角槽36间隙37闭塞螺栓 37’闭塞构件38螺纹部40限动件42止转销44弹簧46活塞杆48气缸50第三流路52连通孔53上表面槽54贯通孔60圆形部62长孔部63倒角面70整流构件(压カ控制器)71后立而面72突起部74A贯通孔74B贯通孔76出口部78螺纹部80叶片部81延长部82凹部82A侧壁面82B上壁面82C倾斜面84突出部90闭塞部91空间92向内凸缘94环构件
96微小间隙98微小间隙
100刀架102定位螺钉S主轴T马具
权利要求
1.一种刀架，其用于向机床的主轴安装刀具，其特征在于， 具备 刀柄部，其设置在所述刀架的一端且由所述主轴把持； 刀具安装部，其设置在所述刀架的另一端，且在前端面具有供所述刀具插入的插入Π ； 罩，其具有对所述刀具安装部的外周进行覆盖的筒状壁以及对所述刀具安装部的所述前端面进行覆盖的底面； 轴承，其设置在所述罩的所述筒状壁与所述刀具安装部之间； 限动件，其防止伴随所述刀具安装部的旋转而所述罩共转， 在所述罩的所述底面设有供所述刀具贯通的贯通孔；配置在该贯通孔的周围并朝向所述刀具喷射制冷剂的喷出口。
2.根据权利要求1所述的刀架，其特征在于， 所述轴承通过所述制冷剂的一部分来润滑、冷却。
3.根据权利要求2所述的刀架，其特征在于， 在所述刀柄部及所述刀具安装部的内部设有供从所述主轴侧供给的制冷剂流动的第一流路，经由该第一流路向所述刀具安装部的所述前端面与所述罩的所述底面之间引导制冷剂， 使经由所述第一流路被引导到所述刀具安装部的所述前端面与所述罩的所述底面之间的制冷剂朝向所述轴承流动的第二流路设置在所述罩的所述筒状壁与所述刀具安装部之间， 所述轴承通过经由所述第二流路供给的制冷剂来润滑、冷却。
4.根据权利要求3所述的刀架，其特征在于， 在所述罩的内部形成有排出对所述轴承进行了润滑及冷却之后的制冷剂的第三流路，所述第三流路包括向所述罩的径向外方延伸的连通孔和从该连通孔通向外部的排出孔。
5.根据权利要求1 4中任一项所述的刀架，其特征在于， 在所述罩的外周设置有凹部， 所述限动件包括止转销，该止转销与所述凹部卡合而防止所述罩的共转。
6.根据权利要求5所述的刀架，其特征在于， 在所述止转销与所述凹部卡合的状态下，所述凹部与所述止转销在罩周向上的间隙为O. 1mm以上且O. 5mm以下。
7.根据权利要求5或6所述的刀架，其特征在于， 设有所述凹部的部位的所述罩的外径无论所述刀具安装部的直径如何都为大致恒定。
8.根据权利要求5 7中任一项所述的刀架，其特征在于， 多个所述凹部设置在所述罩的整周， 所述限动件还包括使所述止转销移动的致动器；设置在该致动器与所述止转销之间的弹簧。
9.根据权利要求8所述的刀架，其特征在于， 所述限动件还包括杆，该杆借助所述致动器的驱动力而沿着相对于刀具轴心方向倾斜的方向进退，所述止转销经由所述弹簧而支承在所述杆上。
10.根据权利要求1 9中任一项所述的刀架，其特征在于， 在所述刀柄部及所述刀具安装部的内部设有供从所述主轴侧供给的制冷剂流动的第一流路，经由该第一流路向所述刀具安装部的所述前端面与所述罩的所述底面之间引导制冷剂， 在所述第一流路内的所述刀具的后端面上游侧设有整流构件，该整流构件对所述制冷剂进行整流，以使所述制冷剂朝向所述刀具的所述后端面的周缘与形成有所述第一流路的所述刀具安装部的内壁面之间的间隙流动。
11.根据权利要求10所述的刀架，其特征在于， 所述整流构件使所述第一流路的截面积减少而使所述制冷剂的压力上升。
12.根据权利要求1 11中任一项所述的刀架，其特征在于， 还具备叶片部，该叶片部设置在所述罩的所述筒状壁与所述刀具安装部之间，将所述制冷剂朝向所述刀具安装部的所述前端面压出。
13.根据权利要求12所述的刀架，其特征在于， 在所述刀具安装部的外周固定的所述轴承的内圈在所述刀具安装部的所述前端面侧具有未被所述轴承的外圈覆盖的延长部， 所述叶片部设置在所述内圈的所述延长部上。
14.根据权利要求1 13中任一项所述的刀架，其特征在于， 所述刀架还具备闭塞部，该闭塞部抑制所述制冷剂从所述罩与所述刀具安装部之间的空间流出，以使所述空间被加压状态的所述制冷剂充满。
15.根据权利要求1 14中任一项所述的刀架，其特征在于， 所述喷出口在所述底面的贯通孔周围设置有多个，各个喷出口相对于刀具轴心方向的倾斜角互不相同。
16.根据权利要求1 15中任一项所述的刀架，其特征在于， 所述喷出口是圆形部和长孔部连结成的形状，该长孔部具有比该圆形部的直径小的宽度，从所述圆形部向离开所述贯通孔的方向延伸， 所述长孔部相对于刀具中心方向的倾斜角大于所述圆形部相对于刀具中心方向的倾斜角。
17.根据权利要求1 16中任一项所述的刀架，其特征在于， 所述罩的至少所述底面构成为拆装自如。
18.一种机床，其具备权利要求1 17中任一项所述的刀架。
全文摘要
目的在于提供一种能够从接近加工部分的位置喷射制冷剂，并且在刀具内部无需设置供油孔而能够将制冷剂供给到所需位置的刀架及机床。刀架(1)具备刀柄部(2A)，其由主轴(S)把持；刀具安装部(2B)，其在前端面(5)具有供刀具(T)插入的插入口(4)；罩(20)，其具有对刀具安装部(2B)的外周进行覆盖的筒状壁(22)以及对刀具安装部(2B)的前端面(5)进行覆盖的底面(24)；轴承(30)，其设置在罩(20)的筒状壁(22)与刀具安装部(2B)之间；限动件(40)，其防止伴随刀具安装部(2B)旋转而罩(20)共转。在罩(20)的底面(24)设有供刀具(T)贯通的贯通孔(21)；配置在该贯通孔(21)的周围并朝向刀具(T)喷射制冷剂的喷出口(23)。
文档编号B23Q11/10GK103025483SQ201180036370
公开日2013年4月3日 申请日期2011年12月16日 优先权日2011年1月24日
发明者李成根 申请人:李成根