JP5313615B2 - Tool holder, tool holder mounting cooling turbine and machine tool - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a tool holder which is inexpensive, economical, compact, and free from any obstacle during the setup change of a workpiece, a cooling turbine for attaching the tool holder thereto, and a machine tool. <P>SOLUTION: The tool holder 40 attached to a rotating spindle comprises a tool holder body 41 attached to the spindle with a tool 45 being held on its fore end, and a cooling turbine 51 provided on the outer circumference of the tool holder body 41 to suck the outside air as the spindle 18 is rotated, and to eject the sucked outside air in the axial direction of the tool holder body 41 and toward the direction of the tool 45. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、加工時に工具やワークを冷却することができる工具ホルダ、工具ホルダ装着用冷却タービンおよび工作機械に関する。   The present invention relates to a tool holder that can cool a tool or a workpiece during machining, a cooling turbine for mounting a tool holder, and a machine tool.

従来、マシニングセンタなどの工作機械においては、切削加工時に冷却や潤滑を目的として、工具による加工位置に向けて、エアー、オイルミスト（オイルを霧状にしてエアー内に混在させたもの）、クーラント液などを吹き付けることが行われている（特許文献１参照）。
例えば、エアーを吹き付ける冷却装置では、ノズルと、コンプレッサと、このコンプレッサからのエアを冷却ノズルに導く配管とを備え、ノズルの先端が工具による加工位置に向くように配置される。 Conventionally, in a machine tool such as a machining center, air, oil mist (oil mixed in the air), coolant liquid toward the machining position with the tool for cooling and lubrication during cutting Etc. are sprayed (refer patent document 1).
For example, a cooling device that blows air includes a nozzle, a compressor, and a pipe that guides air from the compressor to the cooling nozzle, and is arranged so that the tip of the nozzle faces a processing position by a tool.

特開２００３−１１７７６８号公報JP 2003-117768 A

しかし、従来の冷却装置では、コンプレッサなどの駆動源を用いる必要があるため、電力も消費するうえ、価格も高く、かつ、大型化する難点がある。
また、コンプレッサからのエアーをノズルに導く配管が主軸の近傍に配置されるため、ワークの段取り換えの際に邪魔になったり、切粉の排出に支障が生じる場合がある。 However, in the conventional cooling device, since it is necessary to use a driving source such as a compressor, power is consumed, the price is high, and there is a difficulty in increasing the size.
In addition, since the pipe for guiding the air from the compressor to the nozzle is disposed in the vicinity of the main shaft, it may become an obstacle when changing the work setup, or the discharge of chips may be hindered.

本発明の目的は、このような課題を解消し、安価かつ経済的で、しかも、小型なうえ、ワークの段取り換えの際に邪魔になることがない工具ホルダ、工具ホルダ装着用冷却タービンおよび工作機械を提供することにある。   The object of the present invention is to solve such problems, and is inexpensive and economical, and is small in size and does not interfere with workpiece setup, a cooling turbine for mounting a tool holder, and a work tool. To provide a machine.

本発明の工具ホルダは、回転する主軸に装着される工具ホルダであって、前記主軸に装着され先端に工具を保持した工具ホルダ本体と、この工具ホルダ本体の外周に設けられ、前記主軸の回転に伴って外気を吸引し吸引した外気を前記工具ホルダ本体の軸線方向でかつ前記工具方向へ向けて噴出する冷却タービンとを備え、前記冷却タービンは、前記工具ホルダ本体の外周から放射状にかつ前記主軸の回転方向へ湾曲して形成された複数のブレードと、前記複数のブレードによって吸引された外気を前記工具ホルダ本体の軸線方向へかつ前記工具方向へ向けて噴出する案内筒部とを含んで構成され、前記複数のブレードは、その外気吸引側の部分が前記案内筒部よりも径方向にそれぞれ突出して形成され、前記複数のブレードは、その外形寸法が外気吸引側から外気噴出側に向かってそれぞれ次第に減少し、前記外形寸法の減少率は、外気吸引側から外気噴出側に向かって漸減したことを特徴とする。
このような構成によれば、主軸に工具ホルダが装着された状態において、主軸が回転すると、工具ホルダ本体も回転される。すると、工具ホルダ本体の外周に設けられた冷却タービンが回転されるから、この冷却タービンによって、外気が冷却タービン内に吸引される。冷却タービン内に吸引された外気は、工具ホルダ本体の軸線方向へかつ工具方向へ向けて噴出される結果、工具または工具によるワークの加工部位が冷却される。
従って、工具ホルダ本体の外周に設けられた冷却タービンによって、工具または工具によるワークの加工部位が冷却されるから、つまり、従来のような駆動源を必要としないから、安価かつ経済的で、しかも、小型なうえ、ワークの段取り換えの際に邪魔になることがない工具ホルダを提供できる。 The tool holder of the present invention is a tool holder that is mounted on a rotating spindle, and is provided on the outer periphery of the tool holder body that is mounted on the spindle and holds a tool at the tip thereof. A cooling turbine that sucks outside air and blows out the sucked outside air in the axial direction of the tool holder body and toward the tool direction, and the cooling turbine radiates from the outer periphery of the tool holder body and A plurality of blades that are curved in the rotation direction of the main shaft, and a guide tube portion that ejects outside air sucked by the plurality of blades in the axial direction of the tool holder body and in the tool direction. The plurality of blades are formed such that portions on the outside air suction side protrude in a radial direction from the guide tube portion, and the plurality of blades have outer dimensions. There are gradually decreased from the outside air suction side to the outside air ejection side, the reduction rate of the external dimensions, characterized in that gradually decreases from the outside air suction side to the outside air ejection side.
According to such a configuration, when the spindle rotates with the tool holder attached to the spindle, the tool holder body also rotates. Then, since the cooling turbine provided in the outer periphery of the tool holder main body is rotated, the outside air is sucked into the cooling turbine by the cooling turbine. The outside air sucked into the cooling turbine is ejected in the axial direction of the tool holder main body and in the direction of the tool, and as a result, the processing portion of the workpiece by the tool or the tool is cooled.
Therefore, since the cooling turbine provided on the outer periphery of the tool holder body cools the tool or the processing part of the workpiece by the tool, that is, it does not require a conventional driving source, it is inexpensive and economical. Further, it is possible to provide a tool holder that is small in size and does not get in the way when changing the workpiece setup.

本発明の工具ホルダにおいて、前記ブレードとブレードとの間の空間がブレードの外周から内周に向かうに従って次第に狭くなるように形成されている、ことが好ましい。
このような構成によれば、冷却タービンが回転されると、外気が複数のブレードの間か
ら冷却タービン内へ吸引される。このとき、ブレードの間の空間が次第に狭くなるように形成されているから、冷却タービン内へ吸引された外気は増速されながら、案内筒部によって工具ホルダ本体の軸線方向へかつ工具方向へ向けて噴出される。従って、冷却効果が高く、かつ、工具によって生じた切粉なども工具の加工部位から効率的に排除することができる。 In the tool holder of the present invention, the space between the front SL blade and the blade is formed to be gradually narrower toward the inner periphery from the outer periphery of the blade, it is preferable.
According to such a configuration, when the cooling turbine is rotated, outside air is sucked into the cooling turbine from between the plurality of blades. At this time, since the space between the blades is formed so as to be gradually narrowed, the outside air sucked into the cooling turbine is increased in speed while being directed toward the tool holder body in the axial direction and in the tool direction by the guide tube portion. Is ejected. Therefore, the cooling effect is high, and chips generated by the tool can be efficiently removed from the processing site of the tool.

本発明の工具ホルダにおいて、前記案内筒部は、内外に嵌合され、かつ、前記工具ホルダ本体の軸線方向へスライド可能な複数のスリーブノズルによって構成されていることが好ましい。
このような構成によれば、スリーブノズルを工具ホルダ本体の軸線方向へスライドさせることによって、案内筒部の全長、つまり、工具ホルダ本体の軸線方向の寸法を可変できる。従って、工具長に応じて、案内筒部の全長を最適な長さ寸法に設定することにより、効率的な冷却効果を発揮できる。 In the tool holder of the present invention, it is preferable that the guide tube portion is constituted by a plurality of sleeve nozzles that are fitted inside and outside and are slidable in the axial direction of the tool holder body.
According to such a configuration, by sliding the sleeve nozzle in the axial direction of the tool holder body, the overall length of the guide tube portion, that is, the dimension in the axial direction of the tool holder body can be varied. Thus, depending on the tool length, by setting the optimum length of the entire length of the guide tube portion, cutting the efficient cooling effect originating volatilization.

本発明の工具ホルダ装着用冷却タービンは、先端に工具を有する工具ホルダの外周に着脱可能に装着される工具ホルダ装着用冷却タービンであって、工具ホルダの外周に着脱可能に取り付けられる固定筒部と、この固定筒部の外周から放射状にかつ前記工具ホルダの回転方向へ湾曲して形成された複数のブレードと、前記複数のブレードによって吸引された外気を前記工具ホルダの軸線方向へかつ前記工具方向へ向けて噴出する案内筒部とを含み、前記複数のブレードは、その外気吸引側の部分が前記案内筒部よりも径方向にそれぞれ突出して形成され、前記複数のブレードは、その外形寸法が外気吸引側から外気噴出側に向かってそれぞれ次第に減少し、前記外形寸法の減少率は、外気吸引側から外気噴出側に向かって漸減したことを特徴とする。
このような構成によれば、既存の工具ホルダの外周に、工具ホルダ装着用冷却タービンを適宜な固定手段、たとえば、ボルトや接着具などで固定し、この状態の工具ホルダを主軸に装着すれば、主軸の回転に伴って、外気が冷却タービン内に吸引されたのち、工具ホルダ本体の軸線方向へかつ工具方向へ向けて噴出される結果、工具または工具によるワークの加工部位が冷却される。従って、既存の工具ホルダでも、後から、工具ホルダの外周に工具ホルダ装着用冷却タービンを固定するだけで、冷却効果が期待できる工具ホルダに構成することができる。 A cooling turbine for mounting a tool holder according to the present invention is a cooling turbine for mounting a tool holder that is detachably mounted on the outer periphery of a tool holder having a tool at the tip, and is a fixed cylinder portion that is detachably mounted on the outer periphery of the tool holder. When a plurality of blades being curved to radially and the direction of rotation of the tool holder from the outer periphery of the fixed cylinder portion, and the outside air that has been sucked by the plurality of blades in the axial direction of the tool Hol da look including a guide tube portion for ejecting toward the tool direction, the plurality of blades, that portion of the outside air suction side is formed to protrude respectively in the radial direction from the guide tube portion, said plurality of blades, the each gradually decreases toward the outside air ejection side outer dimensions from the outside air suction side, the reduction rate of the external dimensions, characterized in that gradually decreases from the outside air suction side to the outside air ejection side To.
According to such a configuration, if the tool holder mounting cooling turbine is fixed to the outer periphery of the existing tool holder with an appropriate fixing means, for example, a bolt or an adhesive, and the tool holder in this state is mounted on the main shaft. As the main shaft rotates, outside air is sucked into the cooling turbine and then ejected in the axial direction of the tool holder body and in the direction of the tool. As a result, the processing portion of the workpiece by the tool or the tool is cooled. Therefore, even an existing tool holder can be configured as a tool holder that can be expected to have a cooling effect by simply fixing the tool holder mounting cooling turbine to the outer periphery of the tool holder later.

本発明の工作機械は、上述した工具ホルダと、この工具ホルダを装着した回転可能な主軸と、この主軸とワークを載置したテーブルとを相対移動させる相対移動機構とを備えたことを特徴とする。
このような構成によれば、上述した効果が期待できる工作機械を提供できる。 A machine tool according to the present invention includes the above-described tool holder, a rotatable main shaft on which the tool holder is mounted, and a relative movement mechanism that relatively moves the main shaft and a table on which a workpiece is placed. To do.
According to such a configuration, it is possible to provide a machine tool that can expect the above-described effects.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
＜工作機械本体の説明＞
図１は、本発明の工作機械の実施形態を示す正面図である。
同工作機械は、工作機械本体１０と、この工作機械本体１０を加工プログラムに従って駆動制御する制御装置３０と、工作機械本体１０に取り付けられ被加工物としてのワークＷを加工する工具ホルダ４０とを備える。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<Description of machine tool body>
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a machine tool of the present invention.
The machine tool includes a machine tool main body 10, a control device 30 that drives and controls the machine tool main body 10 according to a machining program, and a tool holder 40 that is attached to the machine tool main body 10 and processes a workpiece W as a workpiece. Prepare.

工作機械本体１０は、ベース１１と、このベース１１上に前後方向（Ｘ軸方向）へ移動可能に設けられ上面にワークＷを載置するテーブル１２と、ベース１１の両側に立設された一対のコラム１３Ａ，１３Ｂと、この両コラム１３Ａ，１３Ｂの上部間に掛け渡されたクロスレール１４と、このクロスレール１４に沿って左右方向（Ｙ軸方向）へ移動可能に設けられたサドル１５と、このサドル１５にＸ軸と平行なＡ軸を中心として旋回可能に設けられた傾斜機構を構成する旋回サドル１６と、この旋回サドル１６に上下方向（Ｚ軸方向）へ昇降可能に設けられたラム１７と、このラム１７内に回転可能に収納された主軸１８と、この主軸１８を回転駆動させる駆動手段１９とを備える。なお、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は互いに直交している。   The machine tool main body 10 includes a base 11, a table 12 provided on the base 11 so as to be movable in the front-rear direction (X-axis direction), and a work 12 placed on the upper surface thereof, and a pair standing upright on both sides of the base 11. Columns 13A, 13B, a cross rail 14 spanned between the upper portions of both columns 13A, 13B, and a saddle 15 provided so as to be movable in the left-right direction (Y-axis direction) along the cross rail 14. The saddle 15 is provided with a turning saddle 16 that constitutes a tilting mechanism that can be turned around an A axis parallel to the X axis, and the turning saddle 16 is provided so as to be movable up and down (Z-axis direction). The ram 17 includes a ram 17, a main shaft 18 rotatably accommodated in the ram 17, and driving means 19 that rotationally drives the main shaft 18. The X axis, the Y axis, and the Z axis are orthogonal to each other.

ベース１１には、テーブル１２をＸ軸方向に移動させるＸ軸移動機構２１が設けられ、クロスレール１４には、サドル１５をＹ軸方向に移動させるＹ軸移動機構２２が設けられ、旋回サドル１６には、ラム１７をＺ軸方向に移動させるＺ軸移動機構２３が設けられている。これらのＸ軸移動機構２１、Ｙ軸移動機構２２およびＺ軸移動機構２３は、制御軸を構成するもので、これら３つの制御軸から、テーブル１２（ワークＷ）と主軸１８とを三次元方向へ相対移動させる三次元相対移動機構が構成されている。   The base 11 is provided with an X-axis moving mechanism 21 that moves the table 12 in the X-axis direction, and the cross rail 14 is provided with a Y-axis moving mechanism 22 that moves the saddle 15 in the Y-axis direction. Is provided with a Z-axis moving mechanism 23 for moving the ram 17 in the Z-axis direction. The X-axis moving mechanism 21, the Y-axis moving mechanism 22, and the Z-axis moving mechanism 23 constitute a control axis. From these three control axes, the table 12 (work W) and the main shaft 18 are moved in a three-dimensional direction. A three-dimensional relative movement mechanism is provided for relative movement.

一対のコラム１３Ａ，１３Ｂのうち一方のコラム１３Ａ側には、工具収納装置２５およびＡＴＣ（自動工具交換装置）２６が設けられている。
工具収納装置２５には、異なる複数種の工具ホルダ（工具を有する工具ホルダ）４０が収納されている。ＡＴＣ（自動工具交換装置）２６は、工具収納装置２５と主軸１８との間で工具交換を行う。例えば、Ｙ軸移動機構２２の駆動により、主軸１８が図１中左端に接近移動された状態において、主軸１８に装着されている使用中の工具ホルダ４０と工具収納装置２５内の工具ホルダ４０とを自動交換する。
制御装置３０は、駆動手段１９およびＸ軸移動機構２１、Ｙ軸移動機構２２、Ｚ軸移動機構２３を、予め設定された加工プログラムに従って駆動制御する。 A tool storage device 25 and an ATC (automatic tool changer) 26 are provided on one column 13A side of the pair of columns 13A and 13B.
The tool storage device 25 stores different types of tool holders (tool holders having tools) 40. An ATC (automatic tool changer) 26 exchanges tools between the tool storage device 25 and the main shaft 18. For example, when the main shaft 18 is moved closer to the left end in FIG. 1 by driving the Y-axis moving mechanism 22, the tool holder 40 in use attached to the main shaft 18 and the tool holder 40 in the tool storage device 25. Replace automatically.
The control device 30 drives and controls the driving means 19, the X-axis moving mechanism 21, the Y-axis moving mechanism 22, and the Z-axis moving mechanism 23 according to a preset machining program.

＜工具ホルダの説明＞
図２は工具ホルダ４０の斜視図、図３は工具ホルダ４０の断面図である。
工具ホルダ４０は、工具ホルダ本体４１と、この工具ホルダ本体４１の先端に設けられた工具４５、工具ホルダ本体４１の外周に着脱可能に装着された工具ホルダ装着用冷却タービン５１とを備える。
工具ホルダ本体４１は、工作機械の主軸１８に装着される主軸装着部としてのテーパシャンク部４２と、このテーパシャンク部４２の下端に一体的に形成されテーパシャンク部４２を中心とした円盤状に形成されたフランジ部４３と、このフランジ部４３の中心から下方へ延長され先端に工具４５を保持した工具保持部４４とを備える。 <Description of tool holder>
FIG. 2 is a perspective view of the tool holder 40, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the tool holder 40.
The tool holder 40 includes a tool holder main body 41, a tool 45 provided at the tip of the tool holder main body 41, and a tool holder mounting cooling turbine 51 detachably mounted on the outer periphery of the tool holder main body 41.
The tool holder body 41 has a tapered shank portion 42 as a main shaft mounting portion mounted on the main shaft 18 of the machine tool, and a disk shape that is formed integrally with the lower end of the tapered shank portion 42 and has the tapered shank portion 42 as the center. The formed flange portion 43 and a tool holding portion 44 that extends downward from the center of the flange portion 43 and holds the tool 45 at the tip.

冷却タービン５１は、図４および図５に示すように、工具ホルダ本体４１の外周に着脱可能に装着されるもので、工具保持部４４の外周に着脱可能に取り付けられる固定筒部５２と、この固定筒部５２の外周から放射状にかつ主軸１８の回転方向へ湾曲して形成された複数（６枚）のブレード５３と、このブレード５３によって吸引された外気を工具ホルダ本体４１の軸線方向へかつ工具４５方向へ向けて噴出する案内筒部５４とを含む。
固定筒部５２は、工具保持部４４の外周に嵌合される嵌合筒５２Ａと、この嵌合筒５２Ａの上端から外側へ延長されたフランジ５２Ｂとを備える。 As shown in FIGS. 4 and 5, the cooling turbine 51 is detachably attached to the outer periphery of the tool holder body 41, and a fixed cylinder portion 52 detachably attached to the outer periphery of the tool holding portion 44. A plurality of (six) blades 53 that are formed radially from the outer periphery of the fixed cylindrical portion 52 and curved in the rotational direction of the main shaft 18 and the outside air sucked by the blades 53 in the axial direction of the tool holder main body 41 and And a guide tube portion 54 ejected in the direction of the tool 45.
The fixed cylinder 52 includes a fitting cylinder 52A that is fitted to the outer periphery of the tool holding part 44, and a flange 52B that extends outward from the upper end of the fitting cylinder 52A.

複数のブレード５３は、固定筒部５２にフランジ５２Ｂから案内筒部５４へ向かうに従って、フランジ５２Ｂと略同径で所定長さ形成されたのち、外径寸法が次第に小さくなるような逆円錐形状に形成されているとともに、ブレード５３とブレード５３との間の空間がブレード５３の外周から内周に向かうに従って次第に狭くなるように形成されている。
案内筒部５４は、複数のブレード５３の下端を円環状に連結するとともに、固定筒部５２の嵌合筒５２Ａとの間に隙間５５を隔ててリング状に形成されている。 The plurality of blades 53 are formed in an inverted conical shape such that the outer diameter dimension gradually decreases after being formed in the fixed cylinder portion 52 with a predetermined length substantially the same diameter as the flange 52B from the flange 52B toward the guide cylinder portion 54. In addition, the space between the blade 53 and the blade 53 is formed so as to gradually narrow from the outer periphery to the inner periphery of the blade 53.
The guide tube portion 54 is formed in a ring shape with a gap 55 between the lower end of the plurality of blades 53 and the fitting tube 52A of the fixed tube portion 52 with an annular shape.

＜加工＞
ワークＷの加工にあたって、主軸１８に先端に工具４５を有する工具ホルダ４０を装着する。主軸１８に工具ホルダ４０がされた状態において、主軸１８が回転すると、工具ホルダ本体４１も回転される。すると、工具ホルダ本体４１の外周に設けられた冷却タービン５１が回転されるから、この冷却タービン５１によって、外気が冷却タービン５１内に吸引される。 <Processing>
When processing the workpiece W, a tool holder 40 having a tool 45 at the tip is attached to the main shaft 18. When the spindle 18 rotates in a state where the tool holder 40 is attached to the spindle 18, the tool holder body 41 is also rotated. Then, since the cooling turbine 51 provided on the outer periphery of the tool holder main body 41 is rotated, the outside air is sucked into the cooling turbine 51 by the cooling turbine 51.

このとき、ブレード５３の間の空間が次第に狭くなるように形成されているから、冷却タービン５１内へ吸引された外気は増速されながら、案内筒部５４によって工具ホルダ本体４１の軸線方向へかつ工具４５方向へ向けて噴出される。その結果、工具４５または工具４５によるワークＷの加工部位が冷却される。
また、案内筒部５４の隙間５５から噴出された外気によって、工具４５によって生じた切粉が外部へ吹き飛ばされるため、切粉の排出も効率的に行うことができる。 At this time, since the space between the blades 53 is formed so as to be gradually narrowed, the outside air sucked into the cooling turbine 51 is increased in speed while being guided in the axial direction of the tool holder main body 41 by the guide tube portion 54. It is ejected toward the tool 45 direction. As a result, the tool 45 or the processing part of the workpiece W by the tool 45 is cooled.
Further, since the chips generated by the tool 45 are blown out by the outside air ejected from the gap 55 of the guide cylinder portion 54, the chips can be discharged efficiently.

従って、工具ホルダ本体４１の外周に設けられた冷却タービン５１によって、工具４５または工具４５によるワークＷの加工部位が冷却されるから、つまり、従来のような駆動源を必要としないから、安価かつ経済的で、しかも、小型なうえ、ワークＷの段取り換えの際に邪魔になることがない。
しかも、冷却効果が高く、かつ、工具４５によって生じた切粉なども工具４５の加工部位から効率的に排除することができる。 Accordingly, the cooling turbine 51 provided on the outer periphery of the tool holder main body 41 cools the tool 45 or the processing portion of the workpiece W by the tool 45, that is, it does not require a conventional driving source, and is inexpensive. It is economical and small in size, and does not get in the way when changing the workpiece W.
In addition, the cooling effect is high, and chips and the like generated by the tool 45 can be efficiently removed from the processing portion of the tool 45.

また、既存の工具ホルダの外周に、工具ホルダ装着用冷却タービン５１を適宜な固定手段、たとえば、ボルトや接着具などで固定し、この状態の工具ホルダ４０を主軸１８に装着すれば、主軸１８の回転に伴って、外気が冷却タービン５１内に吸引されたのち、工具ホルダ本体４１の軸線方向へかつ工具４５方向へ向けて噴出される結果、工具４５または工具４５によるワークＷの加工部位が冷却される。従って、既存の工具ホルダでも、後から、工具ホルダの外周に工具ホルダ装着用冷却タービン５１を固定するだけで、冷却効果が期待できる工具ホルダを構成することができる。   Further, if the tool holder mounting cooling turbine 51 is fixed to the outer periphery of the existing tool holder with an appropriate fixing means, for example, a bolt or an adhesive, and the tool holder 40 in this state is mounted on the main shaft 18, the main shaft 18. As a result of the outside air being sucked into the cooling turbine 51 as a result of the rotation of the tool 45, the tool 45 or the tool 45 is processed by the tool 45 or the tool 45. To be cooled. Therefore, even with an existing tool holder, a tool holder that can be expected to have a cooling effect can be configured simply by fixing the tool holder mounting cooling turbine 51 to the outer periphery of the tool holder later.

＜変形例＞
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
前記実施形態では、冷却タービン５１を、工具ホルダ本体４１に対して着脱可能に構成したが、これに限られない。例えば、工具ホルダ本体４１の外周に冷却タービン５１を一体的に形成してもよい。 <Modification>
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
In the said embodiment, although the cooling turbine 51 was comprised with respect to the tool holder main body 41 so that attachment or detachment was possible, it is not restricted to this. For example, the cooling turbine 51 may be integrally formed on the outer periphery of the tool holder main body 41.

前記実施形態では、冷却タービン５１の案内筒部５４を単一のスリーブノズルにより構成したが、これに限られない。例えば、図６に示すように、内外に嵌合され、かつ、工具ホルダ本体の軸線方向へスライド可能な複数のスリーブノズル５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃによって構成してもよい。スリーブノズル５４Ａに対してスリーブノズル５４Ｂ、スリーブノズル５４Ｂに対してスリーブノズル５４Ｃは、スライド可能で、任意の位置で固定可能（例えば、摩擦抵抗などで固定可能）に構成されている。
このようにすれば、スリーブノズル５４Ｂ，５４Ｃを工具ホルダ本体４１の軸線方向へスライドさせることによって、案内筒部５４の全長、つまり、工具ホルダ本体４１の軸線方向の寸法を可変できる。従って、工具長に応じて、案内筒部５４の全長を最適な長さ寸法に設定することにより、効率的な冷却効果を発揮できる。 In the said embodiment, although the guide cylinder part 54 of the cooling turbine 51 was comprised by the single sleeve nozzle, it is not restricted to this. For example, as shown in FIG. 6, a plurality of sleeve nozzles 54 </ b> A, 54 </ b> B, 54 </ b> C that are fitted inside and outside and are slidable in the axial direction of the tool holder body may be used. The sleeve nozzle 54B is slidable with respect to the sleeve nozzle 54A, and the sleeve nozzle 54C is slidable with respect to the sleeve nozzle 54B, and can be fixed at an arbitrary position (for example, fixed with frictional resistance).
In this way, by sliding the sleeve nozzles 54 </ b> B and 54 </ b> C in the axial direction of the tool holder main body 41, the overall length of the guide tube portion 54, that is, the axial dimension of the tool holder main body 41 can be varied. Therefore, an efficient cooling effect can be exhibited by setting the overall length of the guide tube portion 54 to an optimum length according to the tool length.

前記実施形態では、冷却タービン５１を、固定筒部５２と、複数（６枚）のブレード５３と、案内筒部５４とを含んだ構成としたが、これに限られない。例えば、ブレード５３によって吸引した外気を工具ホルダ本体４１の軸線方向へかつ工具４５方向へ噴出できる構造であれば、案内筒部５４を設けなくてよい。つまり、固定筒部５２とブレード５３のみでもよい。
とくに、ブレード５３によって吸引した外気を工具ホルダ本体４１の軸線方向へかつ工具４５方向へ噴出するために、固定筒部５２の径を上端から下端に向かって次第に狭くなるテーパー筒状にすれば、外気を工具ホルダ本体４１の軸線方向へかつ工具４５方向へ変換できる利点がある。 In the above-described embodiment, the cooling turbine 51 includes the fixed cylinder portion 52, the plurality of (six) blades 53, and the guide cylinder portion 54, but is not limited thereto. For example, as long as the outside air sucked by the blade 53 can be ejected in the direction of the axis of the tool holder body 41 and in the direction of the tool 45, the guide tube portion 54 need not be provided. That is, only the fixed cylinder portion 52 and the blade 53 may be used.
In particular, in order to inject the outside air sucked by the blade 53 in the axial direction of the tool holder body 41 and in the direction of the tool 45, if the diameter of the fixed cylinder portion 52 is tapered to be gradually narrowed from the upper end toward the lower end, There is an advantage that the outside air can be converted in the axial direction of the tool holder body 41 and in the direction of the tool 45.

前記実施形態では、主軸１８が正回転（時計方向回転）する工作機械に適用した例について説明したが、主軸１８が逆回転（反時計方向回転）する工作機械に適用する場合には、ブレード５３の固定筒部５２の外周から放射状にかつ主軸１８の回転方向（反時計方向）へ湾曲するように形成すればよい。
さらに、主軸１８が正逆回転する工作機械に適用するには、予め、正回転用の工具ホルダ４０と、逆回転用の工具ホルダ４０とを用意しておき、主軸１８の回転方向に応じて、工具ホルダ４０を選択するようにすればよい。 In the above-described embodiment, an example in which the main shaft 18 is applied to a machine tool in which the main shaft 18 rotates forward (clockwise rotation) has been described. However, in the case of application to a machine tool in which the main shaft 18 rotates in the reverse direction (counterclockwise rotation), the blade 53 What is necessary is just to form so that it may curve radially from the outer periphery of the fixed cylinder part 52 of this, and the rotation direction (counterclockwise direction) of the main shaft 18.
Furthermore, in order to apply to a machine tool in which the main shaft 18 rotates in the forward and reverse directions, a tool holder 40 for normal rotation and a tool holder 40 for reverse rotation are prepared in advance, and according to the rotation direction of the main shaft 18. The tool holder 40 may be selected.

また、Ｘ軸移動機構２１はテーブル１２をＸ軸方向に移動させ、Ｙ軸移動機構２２はサドル１５をＹ軸方向に移動させ、Ｚ軸移動機構２３はラム１７をＺ軸方向に移動させる構成として説明したが、これに限られない。例えば、Ｘ軸移動機構２１、Ｙ軸移動機構２２およびＺ軸移動機構２３は、テーブル１２および主軸１８（工具ホルダ４０）を三次元方向に相対移動させる機構であればよい。   The X-axis moving mechanism 21 moves the table 12 in the X-axis direction, the Y-axis moving mechanism 22 moves the saddle 15 in the Y-axis direction, and the Z-axis moving mechanism 23 moves the ram 17 in the Z-axis direction. However, the present invention is not limited to this. For example, the X-axis moving mechanism 21, the Y-axis moving mechanism 22, and the Z-axis moving mechanism 23 may be any mechanism that relatively moves the table 12 and the main shaft 18 (tool holder 40) in the three-dimensional direction.

本発明は、加工時に工具やワークを冷却することができる工具ホルダ、工具ホルダ装着用冷却タービンおよび工作機械などに利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a tool holder that can cool a tool or a workpiece during machining, a cooling turbine for mounting a tool holder, a machine tool, and the like.

本発明の実施形態に係る工作機械を示す正面図。The front view which shows the machine tool which concerns on embodiment of this invention. 前記実施形態で用い工具ホルダを示す斜視図。The perspective view which shows the tool holder used in the said embodiment. 前記工具ホルダを示す断面図。Sectional drawing which shows the said tool holder. 前記工具ホルダの外周に装着される冷却タービンを示す斜視図。The perspective view which shows the cooling turbine with which the outer periphery of the said tool holder is mounted | worn. 前記冷却タービンの横断面図。The cross-sectional view of the cooling turbine. 前記工具ホルダの変形例を示す断面図。Sectional drawing which shows the modification of the said tool holder.

符号の説明Explanation of symbols

１０…工作機械本体、
１２…テーブル、
１８…主軸、
１９…駆動機構、
２１…Ｘ軸移動機構（相対移動機構を構成する制御軸）、
２２…Ｙ軸移動機構（相対移動機構を構成する制御軸）、
２３…Ｚ軸移動機構（相対移動機構を構成する制御軸）、
３０…制御装置、
４０…工具ホルダ、
４１…工具ホルダ本体、
５１…工具ホルダ装着用冷却タービン、
５２…固定筒部、
５３…ブレード、
５４…案内筒部、
５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ…スリーブノズル、
５５…隙間、
Ｗ…ワーク。 10 ... Machine tool body,
12 ... table,
18 ... Spindle,
19: Drive mechanism,
21 ... X-axis movement mechanism (control axis constituting a relative movement mechanism),
22 ... Y-axis moving mechanism (control axis constituting a relative moving mechanism),
23... Z-axis movement mechanism (control axis constituting a relative movement mechanism),
30 ... Control device,
40 ... Tool holder,
41 ... tool holder body,
51. Cooling turbine for mounting tool holder,
52 ... fixed cylinder part,
53 ... Blade,
54 ... guide tube,
54A, 54B, 54C ... Sleeve nozzle,
55 ... Gap,
W ... Work.

Claims (5)

回転する主軸に装着される工具ホルダであって、
前記主軸に装着され先端に工具を保持した工具ホルダ本体と、
この工具ホルダ本体の外周に設けられ、前記主軸の回転に伴って外気を吸引し、吸引した外気を前記工具ホルダ本体の軸線方向へかつ前記工具方向へ向けて噴出する冷却タービンとを備え、
前記冷却タービンは、前記工具ホルダ本体の外周から放射状にかつ前記主軸の回転方向へ湾曲して形成された複数のブレードと、前記複数のブレードによって吸引された外気を前記工具ホルダ本体の軸線方向へかつ前記工具方向へ向けて噴出する案内筒部とを含んで構成され、
前記複数のブレードは、その外気吸引側の部分が前記案内筒部よりも径方向にそれぞれ突出して形成され
前記複数のブレードは、その外形寸法が外気吸引側から外気噴出側に向かってそれぞれ次第に減少し、前記外形寸法の減少率は、外気吸引側から外気噴出側に向かって漸減したことを特徴とする工具ホルダ。 A tool holder mounted on a rotating spindle,
A tool holder body mounted on the spindle and holding a tool at the tip;
A cooling turbine that is provided on the outer periphery of the tool holder body , sucks outside air as the main shaft rotates, and blows out the sucked outside air in the axial direction of the tool holder body and in the tool direction ;
The cooling turbine has a plurality of blades formed radially from the outer periphery of the tool holder body and curved in the rotation direction of the main shaft, and outside air sucked by the plurality of blades in the axial direction of the tool holder body. And a guide tube portion that ejects toward the tool direction,
The plurality of blades are formed such that portions on the outside air suction side protrude in the radial direction from the guide tube portion.
The plurality of blades have respective outer dimensions that gradually decrease from the outside air suction side toward the outside air ejection side, and a reduction rate of the outside dimension gradually decreases from the outside air suction side toward the outside air ejection side. Tool holder to be used. 請求項１に記載の工具ホルダにおいて、
前記ブレードとブレードとの間の空間がブレードの外周から内周に向かうに従って次第に狭くなるように形成されていることを特徴とする工具ホルダ。 The tool holder according to claim 1, wherein
Tool holder, characterized in that it is formed so as gradually narrower as the space between the front SL blade and the blade is directed from the outer circumference to the inner circumference of the blade. 請求項２に記載の工具ホルダにおいて、
前記案内筒部は、内外に嵌合され、かつ、前記工具ホルダ本体の軸線方向へスライド可能な複数のスリーブノズルによって構成されていることを特徴とする工具ホルダ。 The tool holder according to claim 2,
The tool holder is constituted by a plurality of sleeve nozzles fitted inside and outside and slidable in the axial direction of the tool holder body. 先端に工具を有する工具ホルダの外周に着脱可能に装着される工具ホルダ装着用冷却タービンであって、
工具ホルダの外周に着脱可能に取り付けられる固定筒部と、
この固定筒部の外周から放射状にかつ前記工具ホルダの回転方向へ湾曲して形成された複数のブレードと、
前記複数のブレードによって吸引された外気を前記工具ホルダの軸線方向へかつ前記工具方向へ向けて噴出する案内筒部とを含み、
前記複数のブレードは、その外気吸引側の部分が前記案内筒部よりも径方向にそれぞれ突出して形成され、
前記複数のブレードは、その外形寸法が外気吸引側から外気噴出側に向かってそれぞれ次第に減少し、前記外形寸法の減少率は、外気吸引側から外気噴出側に向かって漸減したことを特徴とする工具ホルダ装着用冷却タービン。 A tool holder mounting cooling turbine that is detachably mounted on an outer periphery of a tool holder having a tool at a tip,
A fixed cylinder part detachably attached to the outer periphery of the tool holder;
A plurality of blades formed radially from the outer periphery of the fixed cylinder portion and curved in the rotation direction of the tool holder;
Look including a guide tube portion for ejecting the outside air sucked by the plurality of blades toward the tool Hol da and the tool direction in the axial direction,
The plurality of blades are formed such that portions on the outside air suction side protrude in a radial direction from the guide tube portion,
The outer dimensions of the plurality of blades gradually decrease from the outside air suction side toward the outside air ejection side, and the reduction rate of the outside dimension gradually decreases from the outside air suction side toward the outside air ejection side. Cooling turbine for tool holder mounting. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の工具ホルダと、
この工具ホルダを装着した回転可能な主軸と、
この主軸とワークを載置したテーブルとを相対移動させる相対移動機構とを備えたことを特徴とする工作機械。 The tool holder according to any one of claims 1 to 3,
A rotatable spindle equipped with this tool holder,
A machine tool comprising a relative movement mechanism for relatively moving the spindle and a table on which a workpiece is placed.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102085609B (en) * 2010-12-02 2012-06-20 李龙江 Self-suction internally-cooled cutter
JP6447445B2 (en) * 2015-10-07 2019-01-09 株式会社デンソー Rotating tool
JP6515792B2 (en) * 2015-11-30 2019-05-22 株式会社デンソー Rotary tools and machines
CN109822451B (en) * 2019-03-20 2023-10-27 深圳市宏通新材料有限公司 Quick cooling grinding head and grinding device
CN110465807B (en) * 2019-07-04 2021-03-30 玉环拉米特机械有限公司 Turning and milling combined machining equipment applied to valve machining

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1581719A (en) * 1925-02-07 1926-04-20 Ray L Carter Blower for routing machines
JPS595800B2 (en) * 1977-12-20 1984-02-07 三菱重工業株式会社 Centripetal fan
JPH0263948U (en) * 1988-11-04 1990-05-14
JPH0871886A (en) * 1994-09-08 1996-03-19 Mitsubishi Materials Corp Chip sucking device
US5772367A (en) * 1996-06-04 1998-06-30 Daniel; Elie C. Suction/blower attachment for power tools
JP2004034163A (en) * 2002-06-28 2004-02-05 Kuroda Precision Ind Ltd Method for cooling tool holder, and tool holder

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