JP2784149B2 - 工具ホルダー - Google Patents
工具ホルダーInfo
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- JP2784149B2 JP2784149B2 JP22997194A JP22997194A JP2784149B2 JP 2784149 B2 JP2784149 B2 JP 2784149B2 JP 22997194 A JP22997194 A JP 22997194A JP 22997194 A JP22997194 A JP 22997194A JP 2784149 B2 JP2784149 B2 JP 2784149B2
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- Japan
- Prior art keywords
- sleeve
- elastic member
- tool
- main shaft
- tool holder
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- Jigs For Machine Tools (AREA)
- Gripping On Spindles (AREA)
Description
自在に装着される工具ホルダーに関する。
ては、自動工具交換装置が設けられ、該自動工具交換装
置により、工具を取り付けた工具ホルダーを工作機械の
主軸に着脱自在に交換可能としている。そして、主軸に
装着された工具ホルダーは、主軸のテーパ孔と工具ホル
ダーのシャンク部のテーパ面との一個所の接触において
結合され、且つ、主軸に内装された引張手段により軸方
向内側に引っ張られてテーパ孔とテーパ面との当接が強
化されることにより、工具ホルダーは主軸に強固に固定
される。この主軸と工具ホルダーとの結合強度(結合剛
性)は、加工精度に影響を与える。もしこの結合剛性が
小さいと重切削や高速回転に耐えられず、ビビリや振動
及び工具の倒れや心振れ等が発生する。
引張手段の引っ張り強さを増大させる必要があるが、し
かし、この引張手段の引っ張り力を増大させるのには限
界がある。そこで、引っ張り力を増大させずに、その結
合剛性を増大させるようにした工具ホルダーとして、例
えば、実開昭63ー53605号公報に記載のものが公
知である。
軸のテーパ孔に嵌合するスリーブと、該スリーブに軸方
向相対移動を許容されて挿通されたシャンク部と、該シ
ャンク部と一体的に設けられて前記主軸の端面に当接す
るフランジ部と、該フランジ部と前記スリーブとの間に
設けられた弾性部材とを有したものであった。前記弾性
部材には、シャンク部まわりで環状を成す一枚もののゴ
ム弾性体や、複数の皿バネを交互に逆向きに組み合わせ
た皿バネ組体を用いるようにしていた。
部の外周面に凹設された周溝部を自動工具交換装置のア
ームで把持することにより、工作機械の主軸のテーパ孔
に着脱自在に装着される。この装着の時、スリーブ外周
面のテーパ面が主軸のテーパ孔に嵌合し、主軸端面とフ
ランジ端面との間には、所定の間隙が形成されている。
工具ホルダーが主軸内方に引き込まれることによりフラ
ンジ端面が主軸端面に当接する。このとき、スリーブ
は、弾性部材によって押圧され、主軸のテーパ孔との結
合を強固にすると共に、スリーブの内径が縮径して、ス
リーブとシャンク部との結合が強化される。即ち、前記
従来の工具ホルダーは、工作機械の主軸のテーパ孔と工
具ホルダーのシャンク部のテーパ面、及び、主軸端面と
工具ホルダーのフランジ部端面の二個所で主軸に密着当
接し、且つ、スリーブとシャンク部との結合を強化する
ことにより、同じ引っ張り力において、テーパ孔とテー
パ面の一個所のみにより結合されるものよりも強固な結
合剛性を得ようとするものであった。
ーにおいては、その弾性部材の弾性変形を許容するた
め、前記環状凹部の内外周面と弾性部材の内外周面間
に、所定の間隙が形成されていた。そのため、高速回転
時、前記間隙により弾性部材が移動してアンバランスを
生じ、振動が発生する等の問題があった。
止して、前記問題点を解決した工具ホルダーを提供する
ことを目的とする。
に、本発明は、次の技術的手段を講じた。即ち、本発明
の特徴とするところは、工作機械の主軸のテーパ孔に嵌
合するスリーブと、該スリーブに軸方向相対移動を許容
されて挿通されたシャンク部と、該シャンク部と一体的
に設けられて前記主軸の端面に当接するフランジ部と、
該フランジ部に形成された環状凹部に収納されて前記ス
リーブを軸方向に押圧する環状弾性部材とを有した工具
ホルダーにおいて、前記環状弾性部材は、前記フランジ
部が前記主軸の端面に接触したとき、その内外周面が前
記環状凹部の内外周面に当接するものとされている点に
ある。
材にプリロードを付与して前記スリーブとフランジ部と
の組立距離を一定にするプリロード付与手段を設けるの
が好ましい。
に、自動工具交換装置のアームにより把持されて、工作
機械の主軸のテーパ孔に着脱自在に装着される。この装
着の時、スリーブ外周面のテーパ面が主軸のテーパ孔に
嵌合し、主軸端面とフランジ部端面との間には、所定の
間隙が形成される。
工具ホルダーが主軸内方に引き込まれることによりフラ
ンジ部端面が主軸端面に当接する。このとき、スリーブ
は、弾性部材によって押圧され、主軸のテーパ孔との結
合を強固にすると共に、スリーブの内径が縮径して、ス
リーブとシャンク部との結合が強化される。前記工具ホ
ルダーの引き込み時に前記弾性部材は圧縮変形し、その
内外周面が環状凹部の内外周面に当接する。
の芯振が生じず、高速回転時の振動発生が防止される。
前記弾性部材にプリロードを付与して前記スリーブとフ
ランジ部との組立距離を一定にするプリロード付与手段
を設けることにより、弾性部材の圧縮量を一定にするこ
とができ、弾性部材の内外周面と環状凹部の内外周面と
の当接を確実なものとしている。
る。図1において、本発明の工具ホルダーは、工作機械
の主軸1 のテーパ孔2 に嵌合するスリーブ3 と、該スリ
ーブ3 に軸方向相対移動を許容されて挿通されたシャン
ク部4 と、該シャンク部4 と一体的に設けられて前記主
軸の端面に当接するフランジ部5 と、該フランジ部5 と
前記スリーブ3 との間に設けられた弾性部材6 とを有す
る。
ーパ孔2 に装着された工具ホルダーを引き込むための引
張手段7 が内装されている。また、この主軸1 には、前
記テーパ孔2 にクーラントを供給するためのクーラント
供給装置(図示省略)が設けられている。前記スリーブ
3 は、内外周面を有するリング状体で、その外周面がテ
ーパ面に形成され、その内周面はストレート面に形成さ
れている。このテーパ面のテーパ角度は、前記主軸1 の
テーパ孔2 のテーパ角度と同じとされている。
の一端部に形成され、該シャンク部4 の外周面は、前記
スリーブ3 の内周面に軸方向摺動可能に密嵌合するスト
レート面に成形されている。前記フランジ部5 は、前記
シャンク部4 に連接して設けられ、該シャンク部4の径
よりも大径とされている。このフランジ部5 は、ホルダ
ー本体8 とは別体のリング体9 を焼きばめ等によりホル
ダー本体8 に一体的に結合したものであってもよい。こ
のフランジ部5 の外周面には、自動工具交換装置の工具
交換アーム(図示省略)が嵌合するV字状の嵌合溝10が
周設されている。
は、前記工作機械の主軸1 の端面に面接当する平坦面に
形成されている。そして、このフランジ部5 の平坦面の
内周部側に、弾性部材収納用の環状凹部11が形成されて
いる。図2に示すように、前記弾性部材6 は、環状に形
成され、前記環状凹部11に収納され、そして、前記スリ
ーブ3 の端面に当接している。この弾性部材6 は、皿バ
ネ12と平ワッシャ13の組み合わせ体から構成されてい
る。
部11の内外周面と間隙を有して弾性変形可能とされてい
るが、フランジ部5 の端面と主軸1 の端面とが接触した
圧縮状態では、皿バネ12の内外周面は環状凹部11の内外
周面と当接する寸法とされている。なお、平ワッシャ13
の内周面はシャンク部4 の外周面(環状凹部11の内周
面)に密嵌合する寸法とされている。
面にプルスタッド14が螺着されている。このプルスタッ
ド14の軸心部に工具挿通孔15が貫通して設けられてい
る。このプルスタッド14の外周部に前記シャンク部4 の
外径よりも大径とされた突出部16を有し、該突出部16が
前記スリーブ3 の抜け止めを行っている。この突出部16
とスリーブ3 との間にプリロード付与手段17が介在され
ている。
材6 にプリロードを付与して前記スリーブ3 の端面とフ
ランジ部5 の平坦面との組立距離を一定にするものであ
る。この実施例では、このプリロード付与手段17は、複
数枚のスペーサからなる。即ち、スペーサの厚みを調整
することにより、弾性部材6 の厚みのばらつきを修正
し、スリーブ端面とフランジ部5 の平坦面との組立距離
を一定にするものである。
介したシャンク部側とは反対側は、フランジ部5 よりも
前方に突出する工具保持部18に形成されている。この工
具保持部18には、前端面に開口するコレット保持孔19が
同心状に設けられている。このコレット保持孔19は緩や
かなテーパ面に形成され、該保持孔19にテーパコレット
20が装着される。このテーパコレット20は、その先端部
側に工具保持孔21を同心状に有し、その後端部に雌ネジ
部22を同心状に有する。前記工具保持孔21にエンドミル
やドリル等の切削工具23が着脱自在に挿入保持される。
ローボルト24が回動自在に且つ軸方向の移動を拘束され
て保持されおり、該ドローボルト24のネジ部が前記テー
パコレット20の雌ネジ部22に螺合している。ドローボル
ト24の頭部には、工具係合部25が凹設されている。ドロ
ーボルト24の軸心部には、クーラント供給孔26が貫通し
て設けられている。
角棒レンチ等の工具を挿入して、該工具をドローボルト
24の工具係合部25に係合させて、該ドローボルト24を回
動操作することにより、テーパコレット20がコレット保
持孔19に対して軸心方向に相対移動する。このテーパコ
レット20の軸心方向移動により、工具保持孔21に挿入さ
れた工具23の把持又はその解除が行われる。
した本発明の工具ホルダーは、自動工具交換装置のマガ
ジン(図示省略)に装着される。自動工具交換装置の工
具交換アームが工具ホルダーの嵌合溝10を把持して、該
工具ホルダーをマガジンから取り出して、工作機械の主
軸1 まで搬送し、そして、主軸1 のテーパ孔2 に装着す
る。
ルダーのスリーブ3 のテーパ面とが密着嵌合する。この
嵌合状態において主軸1 の端面と、工具ホルダーのフラ
ンジ部5 の平坦面との間には、所定の間隙が形成されて
いる。この間隙は、本実施例の場合、0.5mmとされ
ている。この間隙が一定になるよう、前記プリロード付
与手段17によりスリーブ3 とフランジ部5 との組立間隙
が予め調整されている。
ルスタッド14を把持し、工具ホルダー本体8 を主軸内方
に引き込む。この引っ張り込みにより、シャンク部4 と
フランジ部5 とは一体的に軸方向に移動しようとし、そ
して、弾性部材6 を介してその移動力はスリーブ3 に伝
達される。このとき、スリーブ3 の内外周面の移動抵抗
差により、スリーブ内面とシャンク部外周面との間に軸
方向相対移動が生じ、弾性部材6 は圧縮され、そして、
フランジ部5 の平坦面が主軸端面に当接する。
による反発力により軸方向に押圧され、該押圧力によ
り、スリーブ3 のテーパ面と主軸1 のテーパ孔2 とのテ
ーパ接触結合が得られる。そして、このテーパ接触によ
りスリーブ3 の内径は縮径し、シャンク部4 を強固に把
持する。前記引き込み工程が完了した後、前記工具交換
アームの把持が解除され、該アームは、元の待機位置に
復帰する。
の主軸1 が回転を開始し、工具ホルダーに保持された工
具23によりワークが切削加工される。この切削加工の
時、主軸1 のクーラント供給装置から供給されたクーラ
ントは、プルスタッド14の工具挿通孔15、および、ドロ
ーボルト24のクーラント供給孔26を通って工具23に供給
される。
の内外周面は環状凹部11の内外周面に当接しているの
で、高速回転しても、弾性部材6 の芯振が生じなくなる
ので、高速回転時の振動発生が防止される。図3に示す
ものは、本発明の他の実施例であり、プリロード付与手
段17が前記実施例のものと異なる。即ち、プリロード付
与手段17は、シャンク部端部にボルト27により固定され
たスペーサ28からなる。このスペーサ28の厚みを調整す
ることにより、スリーブ3 とフランジ部5 との組立距離
を一定にしている。
例のものに限定されるものではなく、弾性部材6 の非圧
縮体13の厚み又は枚数を調整するものであってもよい。
又は、弾性部材6 の非圧縮体13の厚み又は枚数を調整す
るものと、前記スペーサ28の厚みを調整するものとの組
み合わせにより、スリーブ3 とフランジ部5 との組立距
離を一定にするものであってもよい。
ものではない。例えば、弾性部材6は、その圧縮体12や
非圧縮体13の肉厚や使用枚数等が限定されるものではな
く、工具23の直径や用途、回転速度、引込み力等に応じ
て適宜変更可能である。また、前記スリーブ3 として
は、前記実開昭63−53605号公報に記載の各種の
ものを採用することができる。
き込み時に前記弾性部材は圧縮変形し、その内外周面が
環状凹部の内外周面に当接するので、主軸が高速回転し
ても、弾性部材の芯振が生じず、高速回転時の振動発生
が防止される。前記弾性部材にプリロードを付与して前
記スリーブとフランジ部との組立距離を一定にするプリ
ロード付与手段を設けることにより、弾性部材の圧縮量
を一定にすることができ、弾性部材の内外周面と環状凹
部の内外周面との当接を確実なものとしている。
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 工作機械の主軸のテーパ孔に嵌合するス
リーブと、該スリーブに軸方向相対移動を許容されて挿
通されたシャンク部と、該シャンク部と一体的に設けら
れて前記主軸の端面に当接するフランジ部と、該フラン
ジ部に形成された環状凹部に収納されて前記スリーブを
軸方向に押圧する環状弾性部材とを有した工具ホルダー
において、 前記環状弾性部材は、前記フランジ部が前記主軸の端面
に接触したとき、その内外周面が前記環状凹部の内外周
面に当接するものとされていることを特徴とする工具ホ
ルダー。 - 【請求項2】 前記環状弾性部材にプリロードを付与し
て前記スリーブとフランジ部との組立距離を一定にする
プリロード付与手段が設けられていることを特徴とする
請求項1に記載の工具ホルダー。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22997194A JP2784149B2 (ja) | 1994-09-26 | 1994-09-26 | 工具ホルダー |
US08/646,264 US5716173A (en) | 1994-09-26 | 1995-09-20 | Tool holder |
EP95932200A EP0730927B1 (en) | 1994-09-26 | 1995-09-20 | Tool holder |
DE69522201T DE69522201T2 (de) | 1994-09-26 | 1995-09-20 | Werkzeughalter |
PCT/JP1995/001903 WO1996009909A1 (fr) | 1994-09-26 | 1995-09-20 | Porte-outil |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22997194A JP2784149B2 (ja) | 1994-09-26 | 1994-09-26 | 工具ホルダー |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0890314A JPH0890314A (ja) | 1996-04-09 |
JP2784149B2 true JP2784149B2 (ja) | 1998-08-06 |
Family
ID=16900584
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22997194A Expired - Fee Related JP2784149B2 (ja) | 1994-09-26 | 1994-09-26 | 工具ホルダー |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2784149B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20020072884A (ko) * | 2001-03-13 | 2002-09-19 | 이상문 | 공구홀더 |
JP5802318B1 (ja) * | 2014-09-01 | 2015-10-28 | 株式会社日研工作所 | 工具ホルダと主軸の締結構造 |
-
1994
- 1994-09-26 JP JP22997194A patent/JP2784149B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0890314A (ja) | 1996-04-09 |
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