JP3118962U - 工具ホルダ - Google Patents

Abstract

【課題】切削工具の刃先振れを小さい力で容易に修正できるとともに高い振れ修正精度を安定に維持でき、かつホルダの先端形状をコンパクト化できる刃先振れ修正機能付きの工具ホルダを提供する。
【解決手段】ホルダ本体３１の筒状支持部３１３の外周に嵌合されたリング部材３３１に設けた操作部材３３３を回転して振れ修正修正用鋼球３３４の止め部材３３２の後端面３３２ｂへの押圧力を加減することにより、支持部３１３はフランジ部３１２との連接基部３１３ｃを支点にして切削工具２９の刃先振れがゼロに近づくようにラジアル方向に弾性変形される構成した。また、切削工具２9を焼ばめしたチャック部材３２をホルダ本体３１着脱可能にする。
【選択図】 図１

Description

本考案は、工作機械の主軸にホルダを介して装着された切削工具の刃先振れを修正することができる工具ホルダに関し、特に小径なエンドミルなどの切削工具をアダプタを介してホルダ本体に着脱可能に挿着できるようにした刃先振れ修正機構付きの工具ホルダに関するものである。

工作機械加工において、高精度の加工を実現するには、切削工具の取付け精度を高精度に維持する必要がある。
一般に切削工具を工具ホルダでチャッキングする場合の精度は、切削工具のチャック部分から刃先方向へ所定距離離れた先端の振れ精度を指標としており、高精度の工具ホルダであっても、その振れ精度は３〜５μｍである。すなわち、バニッシングリーマやドリルまたはエンドミル等の切削工具のホルダに高精度のチャックを用いても工具の刃先の振れを限りなくゼロに近づけることは困難である。そこで、工具の刃先の振れを修正できる工具ホルダが提案され実用に供されている。

従来の刃先振れ修正機構付き工具ホルダについて、図面を参照して説明する。
図１は従来における刃先振れ修正機構付き工具ホルダの一例を示す一部切り欠きの側面図である。
図１において、工具ホルダ１は、図示省略の工作機械の主軸に装着されるテーパ付きシャンク部２と、このシャンク部２の大径側端に形成された掴持用のフランジ３と、このフランジ３の反シャンク部側端に軸線を一致させて一体に設けられたアーバ４とを有し、このアーバ４の先端部にはコレットチャック５によりドリル等の切削工具６が取り付けられている。
また、前記アーバ４のフランジ３との連接部分にはアーバ４より径の大きい段部４ａが形成され、この段部４ａには刃先振れ修正機構を構成する回転リング７が回転可能に嵌合されている。この回転リング７の段部４ａと対向する箇所には固定ボルト８が半径方向に貫通して螺合され、この固定ボルト８により回転リング７が段部４ａに固定されている。さらに、前記回転リング７のアーバ４の根元部分と対向する円周方向の４箇所には刃先振れ修正ねじ９がそれぞれ半径方向に貫通して螺合されている。

このような工具ホルダ１において、切削工具６の刃先振れを修正する場合は、切削工具６がチャッキングされた工具ホルダ１のシャンク部２を工作機械の主軸に装着し、次に切削工具６の先端外周面にテストインジケータ１０を押し当てて主軸の回転中におけるテストインジケータ１０の読みの最大差を切削工具６の刃先振れとして測定するとともに、この測定値から切削工具６の刃先振れが一番高くなる角度位置を検出する。その後、主軸の回転を止めて回転リング７を回転し、その刃先振れ修正ねじ９の１つを刃先振れの一番高くなった角度位置と対応するアーバ４の根元部分に合わせ、この位置に回転リング７を固定ボルト８より固定する。しかる後、刃先振れの一番高くなった角度位置のアーバ根元部に合わせた刃先振れ修正ねじ９を締付けることにより、アーバ４を修正ねじ９の締付け方向に弾性変形させて切削工具６の刃先の芯ずれをその刃先振れが限りなくゼロに近づくように、テストインジケータ１０を見ながら修正する。これにより、切削工具６の刃先振れを修正できる。

次に、図２により従来の刃先振れ修正機構付き工具ホルダの他の例について説明する。図２は従来における刃先振れ修正機構付き工具ホルダの他の例を示す一部の切り欠き側面図である。
この図２において、工具ホルダ１２は、図示省略の工作機械の主軸に装着されるテーパ付きシャンク部１３と、このシャンク部１３の大径側端に形成された掴持用のフランジ１４と、このフランジ１４の反シャンク部側端に軸線を一致させて一体に設けられたアーバ１５とを有し、このアーバ１５の先端部にはコレットチャック１６によりドリル等の切削工具１７が取り付けられている。

また、図２において、１８は前記工具ホルダ１２にコレットチャック１６によりチャッキングされた切削工具１７の刃先の振れを修正する振れ修正器であり、この振れ修正器１８は、アーバ１５の先端部外周及びコレットチャック１６のロックナット１６１の外周に着脱可能に装着されるリング部材１８１と、このリング部材１８１にリング部材１８１を半径方向に貫通するように螺合された押しねじ１８２とを備えている。

このような振れ修正器１８を用いて切削工具１７の刃先振れを修正する場合は、まず、切削工具１７がチャッキングされた工具ホルダ１２のシャンク部１３を工作機械の主軸に装着し、切削工具１７の先端外周面にテストインジケータ１９を押し当てて主軸の回転中におけるテストインジケータ１９の読みの最大差を切削工具１７の刃先振れとして測定するとともに、この測定値から切削工具１７の刃先の振れが一番高くなる角度位置を検出する。その後、主軸の回転を止めてリング部材１８１を回転し、その押しねじ１８２を刃先振れの一番高くなった角度位置と対応するロックナット１６１の外周部位に合わせ、この外周部位を押しねじ１８２の締付けにより矢印方向に加圧することで、切削工具１７の刃先の芯ずれをその刃先振れが限りなくゼロに近づくように、テストインジケータ１９を見ながら修正する。これにより、切削工具１７の刃先振れを修正できる。そして、振れの修正終了後は、振れ修正器１８を工具ホルダ１２から取り外す。

しかしながら、図１に示す工具ホルダ１では、アーバ４の根元部分に設けた刃先振れ修正機構の修正ねじ９によりアーバ４の根元部分をアーバ４のラジアル方向から押圧してアーバ４をラジアル方向に弾性変形させることで工具の刃先の芯ずれを修正するものであるため、刃先の振れ修正に大きな力が必要になる。したがって、このような従来の刃先振れ修正方式は小径刃物用の工具ホルダにしか適用できないという不具合があった。
また、図２に示す工具ホルダ１２では、刃先の振れが修正された後に振れ修正器１８を工具ホルダ１２から取り外す方式になっているため、折角修正した刃先が元の振れ位置に戻ってしまう場合があり、刃先の振れ修正位置を安定に維持できないという問題がある。

本考案の目的は、切削工具の刃先振れを小さい力で容易に修正できるとともに高い振れ修正精度を安定に維持でき、かつホルダの先端形状をコンパクト化できる刃先振れ修正機能付きの工具ホルダを提供することにある。

請求項１の考案は、工具の刃先振れを修正可能にした工具ホルダであって、工作機械の主軸への装着用シャンク部と、前記シャンク部の一端に該シャンク部の中心軸と軸線を一致して設けられたフランジ部と、前記フランジ部の反シャンク部側に該フランジ部の中心軸と軸線を一致して反シャンク部側方向へ延在するように設けられた筒状の支持部とを有するホルダ本体と、前記支持部に着脱可能に結合される結合部及び前記結合部の一端に設けられ前記支持部の先端面に当接するフランジと、前記フランジの反支持部側に該結合部の中心軸と軸線を一致して反支持部側方向へ所定の長さに設けられた工具装着用のアーバ部とを有するチャック部材と、前記支持部の外周に回転可能に嵌合されたリング部材と、前記支持部に設けられ前記リング部材を前記支持部に保持する止め部材と、前記リング部材に該リング部材を半径方向に貫通するようにして該半径方向の軸線廻りに回転可能に設けられた刃先振れ修正用の偏心カム部を有する操作部材と、前記操作部材の偏心カム部に一端が当接し他端が前記フランジ部の前端面もしくは前記リング部材の端面に当接するようにして前記リング部材に前記支持部の中心軸と平行な方向に移動可能に設けられた振れ修正部材とを備え、前記操作部材を回転して前記振れ修正部材を前記フランジ部の前端面もしくは前記リング部材の端面に押圧される方向へ移動してその押圧力を加減することにより前記支持部を工具の刃先振れがゼロに近づくようにラジアル方向に弾性変形するよう構成したことを特徴とする。

請求項２の考案は、請求項１記載の工具ホルダにおいて、前記振れ修正部材は円柱状のピン及び鋼球の何れかであることを特徴とする。
請求項３の考案は、請求項１記載の工具ホルダにおいて、前記リング部材は前記操作部材が設けられることによるリング部材の回転バランスを取るためのバランス部材を備えることを特徴とする。
請求項４の考案は、請求項１または３記載の工具ホルダにおいて、前記リング部材は該リング部材を前記支持部に固定するためのロックねじを備えることを特徴とする。

請求項５の考案は、請求項１記載の工具ホルダにおいて、前記チャック部材の結合部は前記フランジ側から反フランジ方向に行くに従い外周径が小さくなるテーパ付きシャンクから構成され、前記支持部は前記テーパ付きシャンクに対応するテーパ穴を有し、前記テーパ付きシャンクを前記テーパ穴に嵌合した後前記ホルダ本体内に設けたドローボルトを前記テーパ付きシャンクの後端に螺合して前記フランジが前記支持部の先端面に圧接されるまで締め付けることにより前記チャック部材を前記ホルダ本体に固定するように構成したことを特徴とする。
請求項６の考案は、請求項１または５記載の工具ホルダにおいて、前記止め部材は前記支持部に形成した雄ねじ部に螺合することによりねじ結合され、さらに前記止め部材は前記フランジの外周面に形成した雄ねじ部に螺合することにより前記フランジにもねじ結合されることを特徴とする。

請求項７の考案は、請求項１記載の工具ホルダにおいて、前記チャック部材の結合部は外周面に雄ねじ部を有する円柱体から構成され、前記支持部は前記円柱体の雄ねじ部が螺合される雌ねじ部を有し、前記円柱体の雄ねじ部を前記雌ねじ部に螺合して前記フランジが前記支持部の先端面に圧接されるまで締め付けることにより前記チャック部材を前記ホルダ本体に固定するように構成したことを特徴とする。

請求項８の考案は、請求項４記載の工具ホルダにおいて、前記リング部材には前記ロックねじが螺合される雌ねじ穴が形成され、前記雌ねじ穴の前記リング部材の外周寄りのねじ山はつぶされた形に加工されていることを特徴とする。
請求項９の考案は、請求項２記載の工具ホルダにおいて、前記フランジ部の前端面もしくは前記リング部材の後端面に当接する前記振れ修正用鋼球は一部に平坦な押圧面を有していることを特徴とする。
請求項１０の考案は、請求項１、５または７の何れかに記載の工具ホルダにおいて、前記チャック部材のアーバ部に前記切削工具のシャンクが焼ばめによりチャッキングされることを特徴とする。

本考案にかかる刃先振れ修正機構付きの工具ホルダによれば、ホルダ本体の筒状支持部に嵌合されたリング部材の操作部材を回転して、フランジ部の前端面もしくはリング部材の後端面に対する振れ修正部材の押圧力を加減することにより支持部を工具の刃先振れがゼロに近づくようにラジアル方向に弾性変形するよう構成したので、チャック部材に保持された切削工具の刃先振れを小さい力で修正できるとともに、高い振れ精度を安定に維持することができる。

また、本考案によれば、切削工具をチャッキングするチャック部材は、そのテーパ付きシャンクを支持部のテーパ穴に嵌合し、かつそのランジを支持部の先端面に圧接させる二面拘束の結合構造にしたので、チャック部材とホルダ本体の結合剛性を大きくできる。
また、本考案によれば、止め部材を支持部にねじ結合するとともにチャック部材のフランジにもねじ結合する構成にしたので、操作部材を回転操作した時の振れ修正部材の押圧力が止め部材を介してチャック部材に作用し、チャック部材のラジアル方向への弾性変形が容易になる。
また、本考案によれば、チャック部材のアーバ部に切削工具のシャンクを焼ばめによりチャッキングするようにしたので、チャック部材を含む工具ホルダの先端形状がコンパクトかつスリムになり、加工物との干渉をなくすことができる。
また、本考案によれば、チャック部材はホルダ本体に着脱可能に取り付けられる構成になっているため、重切削用工具や仕上げ用工具をチャッキングしたチャック部材を用途に応じてホルダ本体に対し容易に交換でき、これにより、単一の工具ホルダを共用化することができる。

以下、本考案にかかる工具ホルダの実施の形態１について、図面を参照して説明する。
図３は本実施の形態１における刃先振れ修正機構付き工具ホルダの縦断側面図、図４は図３の４−４線に沿う拡大断面図、図５(Ａ)は本実施の形態１における刃先振れ修正機構のカムと振れ修正用鋼球を拡大して示す側面図、図５(Ｂ)は図５(Ａ)のＢ−Ｂ線に沿う拡大断面図である。
（実施の形態１）

図３において、エンドミルなど切削工具２９を掴持する工具ホルダ３０は、中空のホルダ本体３１、切削工具２９を保持するチャック部材３２、及び切削工具２９の刃先振れ修正機構３３などを備えている。
ホルダ本体３１は、図３に示すように、図示省略の工作機械の主軸に挿着されるテーパ付きのシャンク部３１１と、このシャンク部３１１の大径側端部に形成した把持用のフランジ部３１２と、このフランジ部３１２の反シャンク部側にシャンク部３１１の中心軸と軸線を一致して反シャンク部側方向へ延在するように設けられた、フランジ部３１２より小さい径の筒状の支持部３１３とを備える。また、支持部３１３の軸心部には、その先端面３１３ａからフランジ部３１２の領域まで延在するテーパ穴３１４が同心に形成され、このテーパ穴３１４は、支持部３１３内の先端面３１３ａからフランジ部３１２の領域に行くに従い内周径が小さくなるテーパ形状を有している。

チャック部材３２は、図３に示すように、支持部３１３のテーパ穴３１４に着脱可能に嵌合されるテーパ付きシャンク３２１（特許請求の範囲に記載した結合部に相当する）と、このテーパ付きシャンク３２１の大径側端に一体に設けられ支持部３１３の先端面３１３ａに当接するフランジ３２２と、フランジ３２２の反テーパ付きシャンク側にテーパ付きシャンク３２１の中心軸と軸線を一致して反テーパ付きシャンク側方向へ所定の長さに延在して設けられた工具装着用のアーバ部３２３とを備える。また、アーバ部３２３の中心軸線部には、アーバ部３２３の先端からフランジ３２２の方向に延在する所定深さの焼ばめ（または圧入用）のテーパ穴３２４が形成されており、このテーパ穴３２４には切削工具２９のテーパシャンク２９ａが焼ばめ（または圧入）によってチャッキングされている。

ホルダ本体３１内の軸心部には、ホルダ本体３１の後端側から挿入されたドローボルト３４が配置されており、テーパ穴３１４内に嵌合されたテーパ付きシャンク３２１の後端部に形成した雌ねじ部３２１ａにこのドローボルト３４を螺合してフランジ３２２が支持部３１３の先端面３１３ａに圧接されるまで締め付けることにより、チャック部材３２をホルダ本体３１に固定できるようになっている。

刃先振れ修正機構３３は、リング部材３３１、止め部材３３２、刃先振れ修正用の操作部材３３３、刃先振れ修正用の鋼球３３４（特許請求の範囲に記載した振れ修正部材に相当する）などを備えている。
リング部材３３１は支持部３１３の外周にその周廻り方向に回転できるように嵌合されるもので、フランジ部３１２と支持部３１３との外径差に相当する厚さを有する矩形状断面を呈している。また、このリング部材３３１の矩形状断面箇所には、図３，図４，及び図５(Ａ)に示すように、リング部材３３１の半径方向に貫通する所望径の円筒状の嵌合穴３３１ａと、この嵌合穴３３１ａと連通し、かつ矩形状断面箇所を支持部３１３の中心軸と平行な方向に貫通するガイド穴３３１ｂがそれぞれ形成されている。この嵌合穴３３１ａには前記刃先振れ修正用の操作部材３３３がリング部材３３１の半径方向の軸線廻りに回転可能に嵌合され、ガイド穴３３１ｂには前記鋼球３３４がガイド穴３３１ｂに沿って移動可能に嵌合されている。

止め部材３３２は、図３に示すように、リング部材３３１を支持部３１３に保持するとともに刃先振れの修正に寄与するもので、支持部３１３の先端寄り外周部及びその先端面３１３ａに当接するフランジ３２２の外周を覆うのに十分な軸方向の長さを有するリング状を呈し、この止め部材３３２の内周面には、支持部３１３の先端寄り外周面に形成した雄ねじ部３１３ｂ及びフランジ３２２の外周面に形成した雄ねじ部３２２ａに螺合してねじ結合するための雌ねじ３３２ａが形成されている。

操作部材３３３は、図３，図４，及び図５(Ａ)に示すように、嵌合穴３３１ａに対応する径の円柱状を呈し、この円柱状操作部材３３３の外周面には、操作部材３３３の軸心より偏心した円弧状のカム溝３３３ａ（特許請求の範囲に記載した刃先振れ修正用の偏心カム部に相当する）が全周に亘り形成され、このカム溝３３３ａには鋼球３３４が係合される。また、このカム溝３３３ａは鋼球３３４の球面径に相当する円弧面を呈している。また、操作部材３３３のリング部材３３１の外周へ臨む端面には操作工具係合穴３３３ｃが形成されている。

前記操作部材３３３の設置箇所と反対の位置にあるリング部材３３１の箇所には、図４に示すように、操作部材３３３が設けられることによるリング部材３３１の回転のアンバランスを解消するためのバランス部材３３５が埋め込み式に設けられている。
また、リング部材３３１には、図４に示すように、リング部材３３１を支持部３１３に対して円周方向の希望する角度位置に固定するためのロックねじ３３６が複数箇所に設けられている。このロックねじ３３６はリング部材３３１の矩形状断面箇所をリング部材３３１の半径方向に貫通するように螺合され、そして、支持部３１３の外周面にはロックねじ３３６の螺入先端が係合する溝３１３ｄがリング状に形成されている。
また、ロックねじ３３６を螺合するためにリング部材３３１に形成された雌ねじ穴３３１ｃにおいて、リング部材外周側のねじ山３３１ｃ１はつぶされており、これにより、雌ねじ穴３３１ｃに螺合されたロックねじ３３６がリング部材３３１から不用意に脱落するのを防止するようにしている。また、３３７はロックねじ３３６の先端に介在された緩み止め防止用の緩衝材である。なお、ロックねじ３３６の雌ねじ穴３３１ｃへの組み付けはリング部材３３１の内側から行われる。

次に、上記のように構成された刃先振れ修正機構３３を用いて工具ホルダ３０にチャック部材３２を介し掴持された工具２９の刃先振れを修正する場合について説明する。
まず、切削工具２９を焼ばめまたは圧入により嵌着したチャック部材３２のテーパ付きシャンク３２１をテーパ穴３１４内に挿入した後、ホルダ本体３１の後端から差し込まれたドローボルト３４をテーパ付きシャンク３２１の雌ねじ部３２１ａに螺合し、そして、フランジ３２２が支持部３１３の先端面３１３ａに圧接されるまで締め付けることによりチャック部材３２をホルダ本体３１に装着する。次いで、切削工具２９を掴持した工具ホルダ３０を図示省略した工作機械の主軸に装着する。しかる後、図３に示すように、切削工具２９の刃部２９ｂの先端外周面にテストインジケータ２８を押し当てて主軸の回転中におけるテストインジケータ２８の読みの最大差を切削工具２９の刃先振れとして測定する。この測定値から切削工具２９の刃先振れが一番高くなる角度位置を検出する。

次に、工作機械の主軸の回転を止めて切削工具２９の刃先振れが一番高くなった角度位置、例えば図４で示す角度位置Ｐ１で図３の矢印Ａ１に示す方向へ刃先（刃部２９ｂ）が仮想線に示すように振れ、その振れが一番高くなって、図３の仮想線に示す位置にずれているとすると、まず、リング部材３３１を回転して操作部材３３３の位置を角度位置Ｐ１に合わせた後、ロックねじ３３６により支持部３１３に固定する。この状態で、操作部材３３３の操作工具係合穴３３３ｃに棒スパナ等の操作工具（図示せず）を係合して、操作部材３３３を回転する。操作部材３３３が回転されると、その回転量に応じて振れ修正用鋼球３３４は操作部材３３３のカム溝３３３ａによって止め部材３３２の後端面３３２ｂ側へ移動され、その後端面３３２ｂを強力に押圧する。これにより、支持部３１３はフランジ部３１２との連接基部３１３ｃを支点にして図３の矢印Ａ２で示すラジアル方向に弾性変形される。すなわち、切削工具２９の刃先振れが限りなくゼロに近づくように、テストインジケータ２８を見ながら操作部材３３３を回転することにより、図３の仮想線に示す芯ずれ位置にあった切削工具２９の刃先を実線に示す位置にくるように修正する。これにより、切削工具２９の刃先振れ量ｄ（μｍ）をゼロに修正することができる。

このような本実施の形態１に示す工具ホルダ３０によれば、ホルダ本体３１の筒状支持部３１３の外周に嵌合されたリング部材３３１に設けた操作部材３３３を回転して振れ修正用鋼球３３４の止め部材３３２の後端面３３２ｂへの押圧力を加減することにより、支持部３１３はフランジ部３１２との連接基部３１３ｃを支点にして切削工具２９の刃先振れがゼロに近づくようにラジアル方向に弾性変形される構成したので、切削工具２９の刃先振れを小さい力で修正できるようにするとともに高い振れ精度を安定に維持することができる。

また、本実施の形態１に示す工具ホルダ３０によれば、止め部材３３２を支持部３１３にねじ結合するとともにチャック部材３２のフランジ３２２にもねじ結合する構成にしたので、操作部材３３３を回転操作した時の振れ修正用鋼球３３４の押圧力が止め部材３３２を介してチャック部材３２に作用し、チャック部材３２のラジアル方向への弾性変形が容易になるという効果がある。
また、本実施の形態１に示す工具ホルダ３０によれば、切削工具２９をチャッキングするチャック部材３２は、そのテーパ付きシャンク３２１を支持部３１３のテーパ穴３１４に嵌合し、かつ、そのフランジ３２２を支持部３１３の先端面３１３ａに圧接させる二面拘束の結合構造にしたので、チャック部材３２とホルダ本体３１の結合剛性を大きくできるという効果がある。

また、本実施の形態１によれば、チャック部材３２のアーバ部３２３に切削工具２９のシャンク２９ａを焼ばめによりチャッキングするようにしたので、チャック部材３２を含む工具ホルダ３０の先端形状がコンパクトかつスリムになり、加工物との干渉をなくすことができる。
また、本実施の形態１によれば、チャック部材３２への切削工具２９の焼ばめは、熱膨張によりテーパ穴３２４を広げて切削工具２９のテーパシャンク２９ａを挿入し、冷却してチャッキングするものであるため、ホルダ本体３１を通常の工具用鋼材を用いて構成し、チャック部材３２を熱膨張の大きい材料を用いることにより、工具ホルダ３０の製造コスト低減することができる。
また、本実施の形態１によれば、チャック部材３２はホルダ本体３１の支持部３２１にドローボルト３４を用いた引き込み嵌合方式（またはねじ結合）により着脱可能に取り付けられる構成にしたため、太くかつ短い重切削用工具や小径で細長い仕上げ用工具をチャッキングしたチャック部材３２を用途に応じてホルダ本体３１に対し容易に交換でき、これにより、単一の工具ホルダ３０を共用化することができる。

（実施の形態２）
次に、本考案にかかる工具ホルダの実施の形態２について図６〜図８を参照して説明する。
図６は本実施の形態２における刃先振れ修正機構付き工具ホルダの縦断側面図、図７は図６の７−７線に沿う拡大断面図、図８は本実施の形態２における刃先振れ修正機構のカムと振れ修正用鋼球を拡大して示す側面図である。

図６において、エンドミルなど切削工具２９を掴持する工具ホルダ４０は、中空のホルダ本体４１、切削工具２９を保持するチャック部材４２及び切削工具２９の刃先振れ修正機構４３などを備える。
ホルダ本体４１は、図６に示すように、図示省略の工作機械の主軸に挿着されるテーパ付きのシャンク部４１１と、このシャンク部４１１の大径側端部に形成した把持用のフランジ部４１２と、このフランジ部４１２の反シャンク部側にシャンク部４１１の中心軸と軸線を一致して反シャンク部側方向へ延在するように設けられた、フランジ部４１２より小さい径の筒状の支持部４１３とを備える。また、支持部４１３の軸心部には、その先端面４１３ａからフランジ部４１２の領域まで延在するテーパ穴４１４が同心に形成され、このテーパ穴４１４は、支持部４１３内の先端面４１３ａからフランジ部４１２の領域に行くに従い内周径が小さくなるテーパ形状を有している。

チャック部材４２は、図６に示すように、支持部４１３の内周壁に形成した雌ねじ部４１４に着脱可能に螺合されてねじ結合される雄ねじ部４２１（特許請求の範囲に記載した結合部に相当する）と、この雄ねじ部４２１の一端に一体に設けられ支持部４１３の先端面４１３ａに当接するフランジ４２２と、フランジ４２２の反雄ねじ部側に雄ねじ部４２１の中心軸と軸線を一致して反雄ねじ部側方向へ所定の長さに延在して設けられた工具装着用のアーバ部４２３とを備える。また、アーバ部４２３の中心軸線部には、アーバ部４２３の先端からフランジ４２２の方向に延在する所定深さの焼ばめまたは圧入用のテーパ穴４２４が形成されており、このテーパ穴４２４には切削工具２９のテーパシャンク２９ａが焼ばめまたは圧入によって嵌着されている。

刃先振れ修正機構４３は、図６〜図８に示すように、リング部材４３１、止め部材４３２、刃先振れ修正用の操作部材４３３、刃先振れ修正用の鋼球４３４（特許請求の範囲に記載した振れ修正部材に相当する）などを備えている。
リング部材４３１は支持部４１３の外周にその周廻り方向に回転できるように嵌合されるもので、フランジ部４１２と支持部４１３との外径差に相当する厚さを有する矩形状断面を呈している。また、このリング部材４３１の矩形状断面箇所には、図６及び図７に示すように、リング部材４３１の半径方向に貫通する所望径の円筒状の嵌合穴４３１ａと、この嵌合穴４３１ａと連通し、かつ矩形状断面箇所を支持部４１３の中心軸と平行な方向に貫通するガイド穴４３１ｂがそれぞれ形成されている。この嵌合穴４３１ａには前記刃先振れ修正用の操作部材４３３がリング部材４３１の半径方向の軸線廻りに回転可能に嵌合され、ガイド穴４３１ｂには前記鋼球４３４がガイド穴４３１ｂに沿って移動可能に嵌合されている。

止め部材４３２は、図６に示すように、リング部材４３１を支持部４１３に保持するとともに刃先振れの修正に寄与するもので、支持部４１３の先端寄り外周部及びその先端面４１３ａに当接するフランジ４２２の外周を覆うのに十分な軸方向の長さを有するリング状を呈し、この止め部材４３２の内周面には、支持部４１３の先端寄り外周面に形成した雄ねじ部４１３ｂ及びフランジ４２２の外周面に形成した雄ねじ部４２２ａに螺合してねじ結合するための雌ねじ４３２ａが形成されている。

操作部材４３３は、図６，図７，及び図８に示すように、嵌合穴４３１ａに対応する径の円柱状を呈し、この円柱状操作部材４３３の外周面には、操作部材４３３の軸心より偏心した円弧状のカム溝４３３ａ（特許請求の範囲に記載した刃先振れ修正用の偏心カム部に相当する）が全周に亘り形成され、このカム溝４３３ａには鋼球４３４が係合される。また、このカム溝４３３ａは鋼球４３４の球面径に相当する円弧面を呈している。また、操作部材４３３のリング部材４３１の外周へ臨む端面には操作工具係合穴４３１ａが形成されている。

前記操作部材４３３の設置箇所と反対の位置にあるリング部材４３１の箇所には、図７に示すように、操作部材４３３が設けられることによるリング部材４３１の回転のアンバランスを解消するためのバランス部材４３５が埋め込み式に設けられている。
また、リング部材４３１には、図７に示すように、リング部材４３１を支持部４１３に対して円周方向の希望する角度位置に固定するためのロックねじ４３６が複数箇所に設けられている。このロックねじ４３６はリング部材４３１の矩形状断面箇所をリング部材４３１の半径方向に貫通するように螺合され、そして、支持部４１３の外周面にはロックねじ４３６の螺入先端が係合する溝４１３ｄがリング状に形成されている。
また、ロックねじ４３６を螺合するためにリング部材４３１に形成された雌ねじ穴４３１ｃにおいて、リング部材外周側のねじ山４３１ｃ１はつぶされており、これにより、雌ねじ穴４３１ｃに螺合されたロックねじ４３６がリング部材４３１から不用意に脱落するのを防止するようにしている。また、４３７はロックねじ４３６の先端に介在された緩み止め防止用の緩衝材である。なお、ロックねじ４３６の雌ねじ穴４３１ｃへの組み付けはリング部材４３１の内側から行われる。

次に、上記のように構成された刃先振れ修正機構４３を用いて工具ホルダ４０にチャック部材４２を介し掴持された工具２９の刃先振れを修正する場合について説明する。
まず、切削工具２９を焼ばめまたは圧入により嵌着したチャック部材４２の雄ねじ部４２２ａを支持部４１３の雌ねじ４３２ａに螺合し、フランジ４２２が支持部４１３の先端面４１３ａに圧接されるまで締め付けることによりチャック部材４２をホルダ本体４１に装着する。次いで、切削工具２９を掴持した工具ホルダ４０を図示省略した工作機械の主軸に装着する。しかる後、図６に示すように、切削工具２９の刃部２９ｂの先端外周面にテストインジケータ２８を押し当てて主軸の回転中におけるテストインジケータ２８の読みの最大差を切削工具２９の刃先振れとして測定する。この測定値から切削工具２９の刃先振れが一番高くなる角度位置を検出する。

次に、工作機械の主軸の回転を止めて切削工具２９の刃先振れが一番高くなった角度位置、例えば図７で示す角度位置Ｐ１で図６の矢印Ａ１に示す方向へ刃先（刃部２９ｂ）が仮想線に示すように振れ、その振れが一番高くなって、図６の仮想線に示す位置にずれているとすると、まず、リング部材４３１を回転して操作部材４３３の位置を角度位置Ｐ１に合わせた後、ロックねじ４３６により支持部４１３に固定する。この状態で、操作部材４３３の操作工具係合穴４３３ｃに棒スパナ等の操作工具（図示せず）を係合して、操作部材４３３を回転する。操作部材４３３が回転されると、その回転量に応じて振れ修正用鋼球４３４は操作部材４３３のカム溝４３３ａによって止め部材４３２の後端面４３２ｂ側へ移動され、その後端面４３２ｂを強力に押圧する。これにより、支持部４１３はフランジ部４１２との連接基部４１２ａを支点にして図６の矢印Ａ２で示すラジアル方向に弾性変形される。すなわち、切削工具２９の刃先振れが限りなくゼロに近づくように、テストインジケータ２８を見ながら操作部材４３３を回転することにより、図７の仮想線に示す芯ずれ位置にあった切削工具２９の刃先を実線に示す位置にくるように修正する。これにより、切削工具２９の刃先振れ量ｄ（μｍ）をゼロに修正することができる。

このような本実施の形態２に示す工具ホルダ４０によれば、ホルダ本体４１の筒状支持部４１３の外周に嵌合されたリング部材４３１に設けた操作部材４３３を回転して振れ修正修正用鋼球４３４の止め部材４３２の後端面４３２ｂへの押圧力を加減することにより、支持部４１３はフランジ部４１２との連接基部４１３ａを支点にして切削工具２９の刃先振れがゼロに近づくようにラジアル方向に弾性変形されるよう構成したので、切削工具２９の刃先振れを小さい力で修正できるようにするとともに高い振れ精度を安定に維持することができるほか、上記実施の形態１と同様な作用効果が得られる。

（実施の形態３）
次に、図９により前記刃先振れ修正機構３３の変形例である実施の形態３について説明する。
図９は本実施の形態３にかかる刃先振れ修正機構を備えた工具ホルダの一部の拡大断面図であり、図３と同一の構成要素には同一符号を付してその構成説明を省略し、図３と異なる部分を重点に述べる。
図９に示す刃先振れ修正機構３３では、止め部材３３２の後端面３３２ｂに圧接される振れ修正用鋼球３３４の箇所に、これを一部弦状にカットした平坦な押圧面３３４ａを形成し、この平坦な押圧面３３４ａを止め部材３３２の後端面３３２ｂに面接触させるようにしたものである。これにより、振れ修正用鋼球３３４と止め部材３３２の後端面３３２ｂとの面圧を低くすることができ、しかも、これら互いの接触面の損傷も軽減できる。
（実施の形態４）

次に、図１０により前記刃先振れ修正機構３３の変形例である実施の形態４について説明する。
図１０は本実施の形態４にかかる刃先振れ修正機構を備えた工具ホルダの一部の拡大断面図であり、図３と同一の構成要素には同一符号を付してその構成説明を省略し、図３と異なる部分を重点に述べる。
図１０に示す実施の形態４では、リング部材３３１の嵌合穴３３１ａに刃先振れ修正機構３３の操作部材３３３を回転可能に嵌合し、さらに、リング部材３３１には嵌合穴３３１ａからフランジ部３１２の端面３１２ａに達するガイド穴３３１ｃを支持部３１３の中心軸と平行に形成し、このガイド穴３３１ｃに振れ修正修正用鋼球３３４を移動可能に嵌合するように構成したものである。

このような刃先振れ修正機構３３において、操作部材３３３を回転して振れ修正用鋼球３３４のフランジ部３１２の端面３１２ａへの押圧力を加減することにより、図３に示す場合と同様に工具の刃先振れを修正することができる。
このような実施の形態４に示す変形例の工具ホルダにおいても、振れ修正ピンが鋼球に変更されただけであって、上記実施の形態１に示す場合と同様な作用効果が得られる。
なお、実施の形態４において、フランジ部３１２の端面３１２ａに圧接される振れ修正用鋼球３３４の箇所を上記図９に示す場合と同様に平坦な押圧面にカットしてもよい。
（実施の形態５）

次に、図１１及び１２により本発明にかかる刃先振れ修正機構の他の実施の形態について説明する。
図１１は本実施の形態５にかかる刃先振れ修正機構を備えた工具ホルダの一部の拡大断面図、図１２は本実施の形態５における操作部材と振れ修正ピンとを拡大して示す説明用斜視図であり、図３と同一の構成要素には同一符号を付してその構成説明を省略し、図３と異なる部分を重点に述べる。

図１１において、５０は切削工具２９の刃先振れ修正機構を示し、この刃先振れ修正機構５０は、リング部材５０１、止め部材５０２、刃先振れ修正用の操作部材５０３、振れ修正ピン５０４を備えている。
リング部材５０１は支持部３１３の外周にその周廻り方向に回転できるように嵌合されるもので、フランジ部３１２と支持部３１３との外径差に相当する厚さを有する矩形状断面を呈している。また、このリング部材５０１の矩形状断面箇所には、図１１に示すように、リング部材５０１の半径方向に貫通する所望径の円筒状の嵌合穴５０１ａと、この嵌合穴５０１ａと連通し、かつ矩形状断面箇所を支持部３１３の中心軸と平行な方向に貫通するガイド穴５０１ｂがそれぞれ形成されている。この嵌合穴５０１ａには刃先振れ修正用の操作部材５０２がリング部材５０１の半径方向の軸線廻りに回転可能に嵌合され、ガイド穴５０１ｂには振れ修正ピン５０３がガイド穴５０１ｂに沿って移動可能に嵌合されている。

止め部材５０２は、図１１に示すように、リング部材５０１を支持部３１３に保持するとともに刃先振れの修正に寄与するもので、支持部３１３の先端寄り外周部及びその先端面３１３ａに当接するフランジ３２２の外周を覆うのに十分な軸方向の長さを有するリング状を呈し、この止め部材５０２の内周面には、支持部３１３の先端寄り外周面に形成した雄ねじ部３１３ｂ及びフランジ３２２の外周面に形成した雄ねじ部３２２ａに螺合してねじ結合するための雌ねじ５０２ａが形成されている。

刃先振れ修正用の操作部材５０３は、図１１及び図１２に示すように、嵌合穴５０１ａに回転可能に嵌合される一対の支持盤５０３ａと、この両支持盤５０３ａ間に支持盤５０３ａの中心軸より偏心して設けたカム部５０３ｂと、リング部材５０１の外周に臨む一方の支持盤５０３ａに形成された操作工具係合穴５０３ｃとから構成されている。
ガイド穴５０１ｂに移動可能に嵌合された振れ修正ピン５０４の一端はカム部５０３ｂに当接され、その他端は止め部材５０２の後端面５０２ａに当接されている。
なお、この実施の形態５においてもリング部材５０１には上記図４に示す場合と同様にバランス部材を備えるとともに、リング部材５０１はロックねじによって支持部３１３に対して円周方向の希望する角度位置に固定できるように構成されている。

次に、上記のように構成された刃先振れ修正機構５０の動作について説明する。
刃先振れの修正に際しては、操作部材５０３の操作工具係合穴５０３ｃに棒スパナ等の工具（図示せず）を係合して、操作部材５０３を回転する。操作部材５０３が回転されると、その回転量に応じて振れ修正ピン５０４は止め部材５０２の後端面５０２ａ側へ移動され、その後端面５０２ａを強力に押圧する。これにより、支持部３１３はフランジ部３１２との連接基部３１３ｃを支点にしてラジアル方向に弾性変形される。すなわち、切削工具２９の刃先振れが限りなくゼロに近づくように操作部材５０３を回転することによって、図３に示す切削工具２９の刃先振れ量ｄ（μｍ）をゼロに修正することができる。
このような本実施の形態５に示す工具ホルダにおいても上記実施の形態１と同様な作用効果が得られる。

なお、本実施の形態５に示す工具ホルダにおいても上記図１０に示す場合と同様に振れ修正ピン５０４がフランジ部３１２の前端面３１２ａ（図１１参照）に当接される構成にしてもよい。

従来における刃先振れ修正機構付き工具ホルダの一例を示す一部切り欠きの側面図である。 従来における刃先振れ修正機構付き工具ホルダの他の例を示す一部の切り欠き側面図である。 本考案の実施の形態１における刃先振れ修正機構付き工具ホルダの縦断側面図である。 図３の４−４線に沿う拡大断面図である。 (Ａ)は本実施の形態１における刃先振れ修正機構のカムと振れ修正用鋼球を拡大して示す側面図、(Ｂ)は図５(Ａ)のＢ−Ｂ線に沿う拡大断面図である。 本実施の形態２における刃先振れ修正機構付き工具ホルダの縦断側面図である。 図６の７−７線に沿う拡大断面図である。 本実施の形態２における刃先振れ修正機構のカムと振れ修正用鋼球を拡大して示す側面図である。 本考案の実施の形態３にかかる刃先振れ修正機構を備えた工具ホルダの一部の拡大断面図である。 本考案の実施の形態４にかかる刃先振れ修正機構を備えた工具ホルダの一部の拡大断面図である。 本考案の実施の形態５にかかる刃先振れ修正機構を備えた工具ホルダの一部の拡大断面図である。 本実施の形態５における操作部材と振れ修正ピンとを拡大して示す説明用斜視図である。

符号の説明

２８ テストインジケータ
２９ 切削工具
２９ａ シャンク部
２９ｂ 刃部
３０ 工具ホルダ
３１ ホルダ本体
３１１ シャンク部
３１２ フランジ部
３１３ 支持部
３２ チャック部材
３２１ テーパ付きシャンク
３２２ フランジ
３２３ アーバ部
３３ 刃先振れ修正機構
３３１ リング部材
３３２ 止め部材
３３３ 操作部材
３３４ 鋼球
３４ ドローボルト
４０ 工具ホルダ
４１ ホルダ本体
４１１ シャンク部
４１２ フランジ部
４１３ 支持部
４２ チャック部材
４２１ テーパ付きシャンク
４２２ フランジ
４２３ アーバ部
４３ 刃先振れ修正機構
４３１ リング部材
４３２ 止め部材
４３３ 操作部材
４３４ 鋼球
５０ 刃先振れ修正機構
５０１ リング部材
５０２ 止め部材
５０３ 操作部材
５０４ 振れ修正ピン

Claims (10)

1. 工具の刃先振れを修正可能にした工具ホルダであって、
   工作機械の主軸への装着用シャンク部と、前記シャンク部の一端に該シャンク部の中心軸と軸線を一致して設けられたフランジ部と、前記フランジ部の反シャンク部側に該フランジ部の中心軸と軸線を一致して反シャンク部側方向へ延在するように設けられた筒状の支持部とを有するホルダ本体と、
   前記支持部に着脱可能に結合される結合部及び前記結合部の一端に設けられ前記支持部の先端面に当接するフランジと、前記フランジの反支持部側に該結合部の中心軸と軸線を一致して反支持部側方向へ所定の長さに設けられた工具装着用のアーバ部とを有するチャック部材と、
   前記支持部の外周に回転可能に嵌合されたリング部材と、
   前記支持部に設けられ前記リング部材を前記支持部に保持する止め部材と、
   前記リング部材に該リング部材を半径方向に貫通するようにして該半径方向の軸線廻りに回転可能に設けられた刃先振れ修正用の偏心カム部を有する操作部材と、
   前記操作部材の偏心カム部に一端が当接し他端が前記フランジ部の前端面もしくは前記リング部材の後端面に当接するようにして前記リング部材に前記支持部の中心軸と平行な方向に移動可能に設けられた振れ修正部材とを備え、
   前記操作部材を回転して前記振れ修正部材を前記フランジ部の前端面もしくは前記リング部材の端面に押圧される方向へ移動してその押圧力を加減することにより前記支持部を工具の刃先振れがゼロに近づくようにラジアル方向に弾性変形するよう構成したことを特徴とする工具ホルダ。
2. 前記振れ修正部材は円柱状のピン及び鋼球の何れかであることを特徴とする請求項１記載の工具ホルダ。
3. 前記リング部材は前記操作部材が設けられることによるリング部材の回転バランスを取るためのバランス部材を備えることを特徴とする請求項１記載の工具ホルダ。
4. 前記リング部材は該リング部材を前記支持部に固定するためのロックねじを備えることを特徴とする請求項１または３記載の工具ホルダ。
5. 前記チャック部材の結合部は前記フランジ側から反フランジ方向に行くに従い外周径が小さくなるテーパ付きシャンクから構成され、前記支持部は前記テーパ付きシャンクに対応するテーパ穴を有し、前記テーパ付きシャンクを前記テーパ穴に嵌合した後前記ホルダ本体内に設けたドローボルトを前記テーパ付きシャンクの後端に螺合して前記フランジが前記支持部の先端面に圧接されるまで締め付けることにより前記チャック部材を前記ホルダ本体に固定するように構成したことを特徴とする請求項１記載の工具ホルダ。
6. 前記止め部材は前記支持部に形成した雄ねじ部に螺合することによりねじ結合され、さらに前記止め部材は前記フランジの外周面に形成した雄ねじ部に螺合することにより前記フランジにもねじ結合されることを特徴とする請求項１または５記載の工具ホルダ。
7. 前記チャック部材の結合部は外周面に雄ねじ部を有する円柱体から構成され、前記支持部は前記円柱体の雄ねじ部が螺合される雌ねじ部を有し、前記円柱体の雄ねじ部を前記雌ねじ部に螺合して前記フランジが前記支持部の先端面に圧接されるまで締め付けることにより前記チャック部材を前記ホルダ本体に固定するように構成したことを特徴とする請求項１記載の工具ホルダ。
8. 前記リング部材には前記ロックねじが螺合される雌ねじ穴が形成され、前記雌ねじ穴の前記リング部材の外周寄りのねじ山はつぶされた形に加工されていることを特徴とする請求項４記載の工具ホルダ。
9. 前記フランジ部の前端面もしくは前記リング部材の後端面に当接する前記振れ修正用鋼球は一部に平坦な押圧面を有していることを特徴とする請求項２記載の工具ホルダ。
10. 前記チャック部材のアーバ部に前記切削工具のシャンクが焼ばめによりチャッキングされることを特徴とする請求項１、５または７の何れかに記載の工具ホルダ。