JP2005254413A - 工具ホルダの工具突き出し長さ設定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】切削工具の突き出し長さを設定する場合に装着後にその取外しを要さない、作業性の良い装置を提供する。
【解決手段】基台１０下部へ設けた調整手段の、平行移動する押し棒６４ａの一方を工具ホルダ受け台４０へ装着した工具ホルダＨの後端から挿入配置し、他方の押し棒６４ｂを、セットスピンドル５０の底部からその内部へ挿入配置し、予めマスターゲージにより設定された所定の突き出し長さＳを、測定支軸のゲージプレート下面に移して、該セットスピンドルへ挿入した切削工具の先端が、このゲージプレート下面へ当接するまで該調整手段を動作させて両押し棒６４ａ，ｂを上下動し、工具ホルダＨ内の工具後端位置をセットスピンドル側に設けた工具後端位置に移して設定するものである。
【選択図】図３

Description

本発明は、特に焼き嵌め方式の工具ホルダへ切削工具を所定の突き出し長さで装着する際に、前もって突き出し長さを設定するための装置に関するものである。

従来からこのような工具ホルダの工具突き出し長さ設定装置は、各種のものが用いられてきており、有効に利用されている。しかしながら最近では工具ホルダの構造として焼き嵌め方式の工具ホルダが多用されてきている。この焼き嵌め方式の工具ホルダは、工具を保持する際のダイナミックバランスが良好であり、従って高速加工が可能であると言う利点がある。ところがこの方式の工具ホルダでは、切削工具の取付に際して、その挿入穴の直径は常温では切削工具の外径よりわずかに小さく形成してあり、当然切削工具をその挿入穴へ取り付けできず、前もって突き出し長さを挿入時点で調整することは出来ないものであった。

つまり、この焼き嵌め方式の工具ホルダは、先ず工具ホルダの挿入穴部分外周側から加熱し、熱膨張により挿入穴を大きく広げたところで切削工具を挿入し、その後に冷却することで、冷却時の収縮作用によって切削工具の外形を強固に把持するものである。

従って、このような工具ホルダにおいては、切削工具をホルダ本体側へ装着するために加熱冷却を行うため、一旦切削工具をホルダ本体へ装着してから、工具の突き出し長さを設定することは不可能であった。

特開２００１-１０５２８３号公報

そこで、最近では特許文献１に示すような工具位置設定装置が提案され、使用されるようになってきた。しかしながらこの装置においては、プリセットリングを用いて予め所定位置に切削工具位置をプリセットし、その状態で加熱して膨張した工具ホルダの挿入穴へ挿入、その状態でホルダ側を冷却して切削工具を固定して、その後でプリセットリングを外してから使用に供するものである。このため、切削工具の突き出し長さをセットする場合に、プリセットリングのように切削工具に一体に装着する部品を設ける必要があると共に、装着後にその取り外しをしなければならず、作業性が劣るものであり、このようなリングを用いずに簡単に設定作業を可能にする装置が望まれていた。また、工具のホルダから突き出す長さが短い時には切れ刃部分にこのプリセットリングが位置することになり、正確な位置会わせが困難になるという欠点も有していた。

本発明は、基台上面の略中央部へ植立配置した測定用支軸に対して、所定間隔を置いて配置固定したマスターゲージ棒と、セットスピンドルと、工具ホルダ受け部材とを有し、該セットスピンドルと、該工具ホルダ受け部材とが配置される基台下部へ、突き出し長さ調整手段を設けてなり、この突き出し長さ調整手段が、工具ホルダ受け部材へ装着した工具ホルダの後端から挿入配置して切削工具後端を押圧する第１の押し棒と、この第１の押し棒と同一長さで平行移動する第２の押し棒が、該セットスピンドルの底部からその内部へ挿入配置しており、予めマスターゲージにより設定された所定の突き出し長さを示す先端位置を、測定用支軸に水平回動自在に装着したゲージプレート下面位置に移して、該設定用スピンドルへ挿入した切削工具の先端が、このゲージプレート下面へ当接するまで該突き出し長さ調整手段を動作させて両押し棒を上下動させるように構成し、工具ホルダ内の工具後端位置を、工具ホルダから離れて設置したセットスピンドル側に設けた工具後端位置に移して設定するようにしたことを特徴とする。

本発明の工具ホルダの工具突き出し設定装置は、上記のように構成したので、焼き嵌め方式の工具ホルダに利用することで、従来のようなプリセットリングを用いる事無く、セットスピンドルへ突き出し長さを調整して取り付ける目的の切削工具を挿入して、マスターゲージ棒で設定した所定位置まで該突き出し長さ調整手段を動作させたあと、セットスピンドルからこの切削工具を外して、予め加熱して用意した工具ホルダへ挿入すれば、所定の突き出し長さ位置になるように、内部の押し棒先端が位置しており、そこで冷却すれば所定の工具位置で装着ができ、従って作業性を高め、極めて簡単な操作で工具設定することができるという利点がある。

本発明を、図示の実施例に基づいて説明する。この実施例装置は、焼き嵌め方式の工具ホルダへエンドミルのような切削工具を所定の突き出し長さ寸法で取り付けるための設定装置である。

図１乃至図５から理解されるように、本発明装置は、脚部１０ａ、１０ｂを有する基台１０と、この基台１０上面の略中央部に植立固定した測定支柱２０と、この測定支柱２０から所定距離を置いて基台１０上へ植立固定したマスターゲージ棒３０と、更に測定支柱２０から反対側へ所定距離を置き、前記マスターゲージ棒３０と略直線上に配置して装着した工具ホルダ受け台４０と、マスターゲージ棒３０と工具ホルダ受け台４０とを結ぶ直線に対して直角方向（図２で手前）へ前記測定支柱２０から同じように所定距離離れた基台上へ植立固定したセットスピンドル５０と、前記工具ホルダ受け台４０と該セットスピンドル５０を結ぶ直線上で、基台１０の下部へ設置してなる調整手段６０とから構成されている。

更に詳細を説明していく。測定支柱２０は、図４に示すように基台１０上面へ植立固定した円筒状の支柱本体２１と、上端に開口する挿入穴２１ａへ嵌合状態で挿着される軸部２２ａと、中ほどにねじ２２ｂを形成し、先端側に小径部２２ｃと端部のねじ２２ｄとを有するゲージ軸２２と、このゲージ軸２２と螺合して支柱本体２１の上端に位置するナット２３、ゲージ軸２２の先端の小径部２２ｃへ嵌合状態で挿着され、下面にゲージ面（測定面）を有するゲージプレート２４と、ゲージ軸２２先端のねじ２２ｄと結合して、このゲージプレート２４を水平に維持固定する締め付けナット２５とを有している。なお、ナット２３により所定位置に設定されたゲージ軸２２は固定ねじ２５によりロックされる。

マスターゲージ棒３０は、前記測定支柱２０と同様な構造であり、図５に示すように基台１０上面へ植立固定した円筒状のスリーブ３１と、上端に開口する挿入穴３１ａへ嵌合状態で挿着される軸部３２ａと、中ほどにねじ３２ｂを形成し、先端側に小径部３２ｃと端部の球面３２ｄとを有するゲージ軸３２と、このゲージ軸３２と螺合してスリーブ３１の上端に位置するナット３３とを有している。

一方、工具ホルダ受け台４０は、概略円筒状ブッシュ形状をしており、基台１０に形成した貫通穴１０ｃへ嵌合する軸部４１と、基台１０上面へ当接して厚みUを有するフランジ部４２と、内面にテーパ穴４３を有している。そして、図１に明示したように、工具ホルダHのシャンク部テーパが係合するもので、このとき工具ホルダ受け台４０のフランジ部４２上面のテーパ穴直径寸法が基準寸法に設定してあり、この上端から工具ホルダHに装着した切削工具Tの先端までの距離Sを所定突き出し長さと設定している。従って、マスターゲージ棒で、図１に示すように、基台１０の上面から球面３２ｂまでの寸法Mで所定の工具突き出し長さS（M−U）を設定することができる。

次に本発明の主要構成である調整手段６０について詳細を説明していく。この調整手段６０は、図３に明示したように工具ホルダ受け台４０とセットスピンドル５０を結ぶ直線上の中間位置で、基台１０の下部に配置されており、基台１０下面へ固定された有底筒状のナットブロック６１と、このナットブロック６１のねじ穴６１ａへ螺合するねじ部６２ａを有する軸部６２ｂを有し、該ナットブロック６１の外部に位置する大径軸部６２ｃとそれに続くつまみ部６２ｄとを形成した調整ねじ６２と、この調整ねじ６２の大径軸部６２ｃの端面へ当接して水平棹６３を水平に配置し、この水平棹６３の両端部へ該調整ねじ６２の軸線に平行に一体化された２本の押し棒６４ａと６４ｂとを有しており、この押し棒６４ａ及び６４ｂとは、共に同一の長さ（図中ｈ）を有しており、一方の押し棒６４ａはセットスピンドル５０の底から内部へ挿入配置しており、他方の押し棒６４ｂは工具ホルダ受け台４０に装着した工具ホルダＨの底側すなわちシャンク端底から内部へ挿入配置されている。

このように調整手段が構成されているもので、調整つまみ６２ｄを回動させることにより、水平棹６３を大径軸部６２ｃ端面で押圧することで図で上下方向に動かすことができ、それによって２つの押し棒を一緒に上下動させることができる。

次にこの構成装置について、その動作を説明していく。即ち焼き嵌め式工具ホルダＨへ、所定の工具突き出し長さを設定し装着するにあたり、先ず、マスターゲージ棒３０の先端（上端面）を所定寸法位置に設定する。例えば突き出し長さＳを１５０ｍｍ、工具ホルダ受け台４０の高さＵを５０ｍｍとすると、基台１０上面からマスターゲージ棒３０の先端位置までの距離Ｍは１５０＋５０＝２００ｍｍとなる。この寸法を測定支柱２０においてナット２３を回してゲージ軸２２を上下動させ、ゲージプレート２４下面にマスターゲージ棒３０のゲージ軸３２球面３２ｂ先端が当接するように調整する。

その次に、セットスピンドル５０へ所定の工具つまり工具ホルダＨへ装着すべき工具Ｔをセットスピンドル５０へ挿入する。そして測定支柱２０を９０°回転させてこのゲージプレート２４下面がセットスピンドル５０の真上へくるように回動させる。

そして、調整ねじ６２のつまみ６２ｄを回して第１の押し棒６４ａ先端で工具Ｔを押し上げて、工具Ｔの先端がゲージプレート２４下面へ当接するまで回す。
このようにして当接した位置が所定突き出し長さＳの位置であり、このあと、この工具Ｔを外し、今度は工具ホルダＨへ装着するが、この動作前までに、図１に示すように、焼き嵌め装置Ｆにより工具ホルダＨの装着周辺部を加熱（誘導加熱方式や温風方式により）しておき、工具Ｔを挿入する。この工具ホルダＨ内には突き出し棒６４ｂが挿入配置されているので、この押し棒６４ｂ先端へ工具後端が当接した位置が所定の位置Ｓであり、挿入を終った時点で冷却することで、工具Ｔは所定位置に強固に固定される。

本発明装置は、以上の説明で明示したように、工具ホルダ内の工具後端位置を、工具ホルダから離れて設置したセットスピンドル側に設けた工具後端位置に移してセッティングするようにしたので、目で見える形でセット作業ができるので、焼き嵌め式工具のセッティングに有利であるが、一般の方式の工具ホルダにおいても同様に使用することが可能である。

本発明による突き出し長さ設定装置を側面からみた外観説明図を示す。 図１の上面図を示す。 図２のＡ-Ａ断面図を示す。 図４は、測定支柱２０部分の一部拡大断面図を示す。 図５は、マスターゲージ棒３０部分の一部拡大断面図を示す。

符号の説明

１０ 基台
２０ 測定支柱
２４ ゲージプレート
３０ マスターゲージ棒
４０ 工具ホルダ受け台
５０ セットスピンドル

６０ 調整手段

６１ ナットブロック

６２ 調整ねじ

６３ 水平棹

６４ａ、６４ｂ 押し棒

Ｈ 工具ホルダ
Ｔ
工具
Ｓ 突き出し長さ

Claims (2)

1. 基台上面の略中央部へ植立配置した測定用支軸に対して、夫々所定間隔を置いて配置固定したマスターゲージ棒と、セットスピンドルと、工具ホルダ受け部材とを有し、該セットスピンドルと、該工具ホルダ受け部材とが配置される基台下部へ、突き出し長さ調整手段を設けてなり、この突き出し長さ調整手段が、工具ホルダ受け部材へ装着した工具ホルダの後端から挿入配置して切削工具後端を押圧する押し棒と、この押し棒と同一長さで平行移動する押し棒が、該セットスピンドルの底部からその内部へ挿入配置しており、予めマスターゲージ棒により設定された所定の突き出し長さを示す先端位置を、測定用支軸に水平回動自在に装着したゲージプレート下面位置に移して、該セットスピンドルへ挿入した切削工具の先端が、このゲージプレート下面へ当接するまで該突き出し長さ調整手段を動作させて両押し棒を上下動させるように構成し、工具ホルダ内の工具後端位置を、工具ホルダから離れて設置したセットスピンドル側に設けた工具後端位置に移して設定するようにしたことを特徴とする工具ホルダの工具突き出し長さ設定装置。
2. 工具ホルダが焼き嵌め方式であり、基台の近傍へ配置された焼き嵌め装置を含むことを特徴とする請求項１に記載の工具ホルダの工具突き出し長さ設定装置。

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