JP2646268B2 - 穴ぐり装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、穴ぐり装置に関し、特にスピンドルの前端
に連結される工具ホルダに切刃チップを固着したカート
リッジを取付けて成る工具ホルダをドローバーを押圧す
る手段によりクランプ又はアンクランプするようにした
工具交換可能な穴ぐり装置に関する。

（従来の技術） 従来、この種穴ぐり工具として、実公昭62−25287号
公報により、工具ホルダの前端部外周面に形成した面取
り部に傾斜台を取付けて、該傾斜台にカートリッジを戻
しばねに抗して上り勾配側に摺動し得るように支持さ
せ、穴ぐり加工後の工具後退時にカートリッジを戻しば
ねで下り勾配側に摺動させて、これに固着した切刃チッ
プの位置を径方向内方にずらし、穴内面にリターンマー
クが付かないようにしたものは知られる。

又、本願出願人は、先に実願昭62−201231号により、
工具ホルダの前端部外周面に前後方向に長手の凹溝を形
成し、該凹溝に前端部に切刃チップを固着した前後方向
に長手のカートリッジを挿入して、該カートリッジをそ
の後端部において工具ホルダに固定し、更に該工具ホル
ダ内に、穴ぐり加工後の工具後退時にスピンドル側から
供給される流体により内部のピストンを戻しばねに抗し
て前進させる単動シリンダを形成し，該ピストンから前
方にのびるピストンロッドを該工具ホルダに摺動自在に
挿通して、該ピストンロッドの前端部に前方に向って大
径のテーパ部を形成すると共に、該工具ホルダに、該ピ
ストンロッドの後退で該テーパ部に押されて径方向外方
に摺動して前記カートリッジの前端部を径方向外方に押
圧する押圧子を設けた構成とし、これによりカートリッ
ジの支持剛性を損うことなく工具後退時に切刃チップの
位置を径方向内方にずらせるようにした穴ぐり工具を提
案した。

また、実公昭62−8987号公報の工具ホルダ把持装置に
おいては、後部にプルスタッド軸を固定し、前部に工具
を装着したテーパーシャンクの工具ホルダであって同工
具ホルダはその本体を上記プルスタッドを通って軸線方
向に切削剤通路が設けられており、上記切削剤通路を通
して工具の切刃付近より切削剤を吐出可能に構成した工
具ホルダのための工具把持装置が示されている。

また、実開昭57−37105号公報においては、ピストン
ロッドから構成される軸に対してこれを包むシリンダー
を内蔵する外殻部を有し、軸が前進、中間、後退の三位
置を取る位置決め装置が示されている。

（発明が解決しようとする課題） 上記本願出願人が提案したものでは、穴ぐり加工後の
工具後退時にスピンドル側から流体を工具ホルダに供給
するため、スピンドル軸芯に切削油を供給するオイルホ
ールを供えたNC装置或はマシニングセンタには適用でき
ないと言う課題が生じる。

而して、本発明は、上記課題を解決するためになされ
たものであり、その目的とするところは、NC装置或いは
マシニングセンタにも適用できると共に、カートリッジ
の支持剛性を損うことなく、リターンマークの防止のた
めに工具後退時に切刃チップの位置を径方向内方にずら
せるようにした工具ホルダのための穴ぐり装置を提供す
ることにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成すべく、上記工具ホルダは
工具ホルダの前端部外周面に前後方向に長手の凹溝を形
成し、該凹溝に前端部に切刃チップを固着した前後方向
に長手のカートリッジを挿入して、該カートリッジをそ
の後端部において工具ホルダに固定し、更に該工具ホル
ダ内に、テーパコーンを該工具ホルダと同芯に進退自在
に挿通して設け、該テーパコーンの後端部に取付部を形
成し、該テーパコーンの中央部にフランジ部を形成し、
かつ該テーパコーンの前端部に前方側が大径のテーパ部
を形成すると共に、該工具ホルダの後端部内に、プルス
タッドをその前端面を該テーパコーンの取付部に固定し
て進退自在に設け、該工具ホルダに、穴ぐり加工時に前
記プルスタッドの後退で該テーパコーンの該フランジ部
後方に介在させた戻しばねに抗しての該テーパコーンの
後退で該テーパ部に押されて径方向外方に摺動して前記
カートリッジの前端部を径方向外方に押圧する押圧子を
設けて成り、上記押圧する手段は前進位置で上記工具ホ
ルダーをアンクランプし中間位置で上記切刃を径方向内
方に変位し後退位置で上記ドローバーを介して上記工具
ホルダーをクランプする押圧部材を備えたことを特徴と
する。

また、押圧手段はシリンダー内のピストンロッドが前
進、中間及び後退の３位置に位置決めされる３箇所の段
付部を有し、上記ピストンロットの前進位置で上記工具
ホルダーをアンクランプする送気回路と、上記ピストン
ロッドの中間位置で上記切刃を径方向内方に変位する送
気回路と、上記ピストンロッドが後退位置で上記ドロー
バーを介して上記工具ホルダーをクランプする送気回路
とを備えたことを特徴とすることが推奨される。

（作 用） 上記の如く構成することにより、工具ホルダにおいて
は、常時は、該テーパコーンが戻しばねの付勢力で前進
しており、この際に該プルスタッドは工具ホルダの後端
部に当接して停止し、テーパコーンのテーパ部を介して
の押圧子はカートリッジの前端部に当接しており、ドロ
ーバーを具えた穴ぐり用NC装置或はマシニングセンタ等
の穴ぐり装置に適用できる。

而して、加工時には、該シリンダーはドローバーから
後退位置となり、該プルスタッドは穴ぐり装置のドロー
バーの係止部との係合で微少ストローク後退されると共
に、テーパコーンは戻しばねに抗して後退され、この際
にテーパコーンのテーパ部を介しての押圧子は微少距離
押し出され、これによりカートリッジの前端部が径方向
外方に押圧され、カートリッジが撓んで前端部が径方向
外方に押し上げられ、これに固着された切刃チップは径
方向外方の加工位置に存せられることとなる。

穴ぐり加工後の工具後退時には、該シリンダーはドロ
ーバーを微少ストローク前進させて中間停止位置とな
り、該プルスタッドはドローバーにより停止位置に戻さ
れ、テーパコーンは前進されて、押圧子はテーパ部の傾
斜に従って径方向内方に摺動し得る状態となり、カート
リッジの弾性復元力でその前端部は径方向内方に動き、
切刃チップは上記加工位置の径方向内方の逃げ位置に変
位して、加工穴内面にリターンマークが付くことが防止
される。

工具着脱に際しては、該シリンダーはドローバーを前
進させて前進位置となり、該プルスタッドはドローバー
との係合が解除されて工具ホルダが着脱されるようにな
る。

（実施例） 以下、図面により本発明を詳細に説明する。

第１図は、本発明に係る穴ぐり装置のための工具ホル
ダの後退時の断面図、第２図は、第１図に示す穴ぐり装
置のための工具ホルダの加工状態における断面図、第３
図は、本発明に係る穴ぐり装置を用いる説明図である。

而して、第１図及び第２図中、１はスピンドル、２は
ドローバー、３は工具ホルダ、４は上記工具ホルダ３に
設けた凹溝、５は上記凹溝４に設けたカートリッジ、６
は上記カートリッジ５に固着した切刃チップ、7,7はボ
ルト、8,8′は上記工具ホルダ３に同芯に設けた大径の
軸孔、９は上記工具ホルダ３に同芯に設けた小径の軸
孔、10は上記工具ホルダ３に同芯に設けた凹孔、11は上
記工具ホルダ３に同芯に設けた小径の軸孔、12はテーパ
コーン、13は戻しばね、14は上記工具ホルダ３の軸芯に
直交する孔、15は押圧子、16はプルスタッドである。

工具ホルダ３は、スピンドル１の前端に連結される後
部のシャンク部3aと前部の軸部3bとで構成されており、
軸部3bの前端部外周には前後方向に長手の凹溝４が形成
され、凹溝４には前端部に切刃チップ４をろう付け等で
固着された前後方向に長手のカートリッジ５が装入さ
れ、カートリッジ５の後端部が２本のボルト7,7で軸部3
bに固定されている。

軸部3b内には、その後端面に開口する段付形状の軸に
同芯の大径の軸孔８と、軸孔８から前方にのびる小径の
軸孔９と、軸孔９に直交して凹溝４の前端部に開口する
孔14とが形成される。又、シャンク部3aには、その前端
面に開口する段付形状の軸に同芯に上記軸孔８と同径の
軸孔８′、軸孔８′から後方にのびる小径の軸孔11と、
軸孔11から後端面に開口する段付形状の軸に同芯の大径
の凹孔10とが形成される。

テーパコーン12は、その後端部に取付部となる雄ねじ
12a、その中央部にフランジ部12bと、その前端部に前方
側が大径のテーパ部12cとが適宜に形成され、軸孔11と
軸孔８′と軸孔８と軸孔９とに挿通されて進退自在に設
けられるものである。

押圧子15は、適宜の長さの剛性を有するピン状のもの
であり、カートリッジ５の前端部とテーパ部12cとの間
に介在されて孔14で径方向に摺動自在に移動せしめられ
るものである。

プルスタッド16は、雄ねじ12aと噛み合う雌ねじ16aが
前端軸部内に形成され、前端軸部16bは凹孔10に進退自
在に設けられ、中央部には段付形状のフランジ部16cが
形成され、後端部にはタイコ状のハンガー部16dが形成
される。

工具ホルダ３においては、常時は、テーパコーンが軸
孔8,8′とフランジ部12bとに介在させた戻しばね13の付
勢力で前進しており、この際にプルスタッド16は、フラ
ンジ部16cがシャンク部3aの後端部に当接して停止して
おり、テーパ部12cを介しての押圧子15はカートリッジ
５の前端部に当接しているものである。

第３図中、１は前記スピンドル、２は前記ドローバ
ー、３は前記工具ホルダ、16は前記プルスタッド、21は
前記ボール2aが保持され、ドローバー２に取り付けられ
た保持筒、22は固定筒、23は平座金、24は戻しばね、25
はピストンロッド、26はシリンダー、27、28は上記ピス
トンロッド25に設けられたピストン、29、30、31は上記
シリンダー26に設けられた送気孔、32は上記シリンダー
26に設けられたエアー抜き用孔、33、34はエアーポン
プ、35、36は逆止弁、37、38は電磁弁である。

而して、工具ホルダ３の装着時には、エアーポンプ34
から送気は電磁弁37、38の作動により送気孔30、31から
供給され、ピストンロッド25は段付部25aがシリンダー2
6内の前端面に当接した前進位置とされる。この際、ピ
ストンロッド25はトローバー２を押圧し、ボール2aは前
進しているので、プルスタッド６はボール2aと係合され
ていない。従って、この状態では、工具ホルダ３はスピ
ンドル１に装着できる。

而して、加工に際しては、工具ホルダ３はマシニング
センタ等のスピンドル１にシャンク部3aで装着されると
共に、エアーポンプ34からの送気は停止され、エアポン
プ33からの送気は送気孔29から供給され、ピストンロッ
ド25は段付部25bがシリンダー26内の後端面に当接した
後退位置とされる。この際、ピストンロッド25はドロー
バー２から後退するので、ドローバー２は戻しばね24の
付勢力により保持筒21と共にボール2aを後退させる。従
って、この状態では、ボール2aが後退するのでハンガー
部16dはボール2aに係合されて引かれて後退させられる
ので工具ホルダ３はスピンドル１に完全にクランプされ
る。

次いで、このときには、プルスタッド16はドローバー
２が微少ストローク後退するとボール2aに係合したハン
ガー部16dで引かれて後退されると共に、テーパコーン1
2は戻しばね13の付勢力に抗して後退され、この際にテ
ーパ部12cを介して押圧子15は微少距離押し出され、こ
れによりカートリッジ５の前端部が径方向外方に押圧さ
れ、カートリッジ５が撓んで前端部が径方向外方に押上
げられ、これに固着された切刃チップ６は径方向外方の
加工位置に存せられることとなる。

穴ぐり加工後の工具ホルダ３の後退時には、エアーポ
ンプ34からの送気は送気孔30から供給され、ピストン28
と共にピストンロッド25の段付部25cはシリンダー26内
の中間段付部に移動されて中間停止位置とされる。この
際には、ピストン25はドローバー２を微少ストローク前
進させるのでボール2aが前進し、プルスタッド16は前記
常時の停止位置となると共に工具ホルダ３はスピンドル
１に保持された状態を維持できる。

而して工具ホルダ３の後退時には、プルスタッド16は
ドローバー２により停止位置に戻され、テーパコーン12
は前進されて、押圧子15はテーパ部12cの傾斜に従って
径方向内方に摺動し得る状態となり、カートリッジ５の
弾性復元力でその前端部は径方向内方に動き、切刃チッ
プ６は加工位置の径方向内方の逃げ位置に変位して、加
工穴内面にリターンマークが付くことが防止される。

工具ホルダ３の取外し時には、前記装着時と同様にド
ローバー２が前進されてハンガー部16dはボール2aとの
係合が解除され、図示せぬマニュプレータにより工具ホ
ルダ３はスピンドル１から抜き取られ、次いで、マニュ
プレータにより工具保管具に集納される。

而して、本発明に係る穴ぐり工具は、NC装置或はマシ
ニング装置に適用した場合に、穴ぐり加工後の工具後退
時に加工穴内面にリターンマークを発生させない。

（発明の効果） 而して、本発明は叙上の如く構成されるので、本発明
によるときには、NC装置或はマシニングセンタにも適用
できると共に、カートリッジの支持剛性を損うことな
く、リターンマークの防止のために工具後退時に切刃チ
ップの位置を径方向内方にずらせるようにした工具ホル
ダのための穴ぐり装置を提供し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る穴ぐり装置のための工具ホルダ
の後退時の断面図、第２図は、第１図に示す穴ぐり装置
のための工具ホルダの加工状態における断面図、第３図
は、本発明に係る穴ぐり装置を用いる説明図である。 １……スピンドル、２……ドローバー ３……工具ホルダ、４……凹溝 ５……カートリッジ、６……切刃チップ 12……テーパコーン、12a……雄ねじ 12b……フランジ部、12c……テーパ部 13……戻しばね、15……押圧子 16……プルスタッド 2a……ボール、21……保持筒 24……戻しばね、25……ピストンロッド 25a、25b、25c……段付部 26……シリンダー、27、28……ピストン 29、30、31……送気孔 33、34……エアーポンプ 35、36……逆止弁 37、38……電磁弁

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】前部に工具を装着し、後部にプルスタッド
   を有したテーパーシャンクの工具ホルダに対してドロー
   バーを押圧する手段より上記工具ホルダをクランプ又は
   アンクランプするように構成した工具交換可能な穴ぐり
   装置において、 上記工具ホルダは工具ホルダの前端部外周面に前後方向
   に長手の凹溝を形成し、該凹溝に前端部に切刃チップを
   固着した前後方向に長手のカートリッジを挿入して、該
   カートリッジをその後端部において工具ホルダに固定
   し、更に該工具ホルダ内に、テーパコーンを該工具ホル
   ダと同芯に進退自在に挿通して設け、該テーパコーンの
   後端部に取付部を形成し、該テーパコーンの中央部にフ
   ランジ部を形成し、かつ該テーパコーンの前端部に前方
   側が大径のテーパ部を形成すると共に、該工具ホルダの
   後端部内に、プルスタッドをその前端面を該テーパコー
   ンの取付部に固定して進退自在に設け、該工具ホルダ
   に、穴ぐり加工時に前記プルスタッドの後退で該テーパ
   コーンの該フランジ部後方に介在させた戻しばねに抗し
   ての該テーパコーンの後退で該テーパ部に押されて径方
   向外方に摺動して前記カートリッジの前端部を径方向外
   方に押圧する押圧子を設けて成り、上記押圧する手段は
   前進位置で上記工具ホルダーをアンクランプし中間位置
   で上記切刃を径方向内方に変位し後退位置で上記ドロー
   バーを介して上記工具ホルダーをクランプする押圧部材
   を備えたことを特徴とする穴ぐり装置。
2. 【請求項２】押圧手段はシリンダー内のピストンロッド
   が前進、中間及び後退の３位置に位置決めされる３箇所
   の段付部を有し、上記ピストンロットの前進位置で上記
   工具ホルダーをアンクランプする送気回路と、上記ピス
   トンロッドの中間位置で上記切刃を径方向内方に変位す
   る送気回路と、上記ピストンロッドが後退位置で上記ド
   ローバーを介して上記工具ホルダーをクランプする送気
   回路とを備えたことを特徴とする請求項１記載の穴ぐり
   装置。