JPH01159106A - 工作機械の駆動スピンドルに工具ヘッドを交換可能に締付けるための装置 - Google Patents
工作機械の駆動スピンドルに工具ヘッドを交換可能に締付けるための装置Info
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- JPH01159106A JPH01159106A JP63252231A JP25223188A JPH01159106A JP H01159106 A JPH01159106 A JP H01159106A JP 63252231 A JP63252231 A JP 63252231A JP 25223188 A JP25223188 A JP 25223188A JP H01159106 A JPH01159106 A JP H01159106A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
- B23B31/02—Chucks
- B23B31/10—Chucks characterised by the retaining or gripping devices or their immediate operating means
- B23B31/107—Retention by laterally-acting detents, e.g. pins, screws, wedges; Retention by loose elements, e.g. balls
- B23B31/1071—Retention by balls
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
- B23B31/02—Chucks
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- B23B31/1072—Retention by axially or circumferentially oriented cylindrical elements
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
- B23B31/02—Chucks
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- Y10T409/309408—Cutter spindle or spindle support with cutter holder
Landscapes
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Gripping On Spindles (AREA)
- Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は工作機械の駆動スピンドルに工具ヘッドヶ交換
可能に締付けるための装置であって、駆動スピンドルの
端面に、工具ヘッドの軸方向に突出した工具ヘッドシャ
フトを受容するための、スピンドル回転軸線に対して同
軸的な切欠が設けられており、切欠の内周壁から適当間
隔全おいて切欠の底部から同軸的に突出し切欠内でその
内周壁との間に環状の中間室全形成する締付ヘッドが、
工作機械側から操作される締付ユニットに設けられて訃
り、工具ヘッドの工具ヘッドシャフトが軸方向で切欠の
環状の中間室内に挿入可能であジかつ切欠内で締付ユニ
ットによって緊定可能であり、締付ユニットの締付ヘッ
ドが駆動スピンドルの軸方向に移動可能な締付棒によっ
て支持されておりかつ半径方向の案内孔によって貫通さ
れており、この案内孔内に、締付棒の軸方向の接近運動
によって半径方向外向きに互いに旅隔して工具ヘッドを
締付けるそれぞれ1つの締付球が挿入されている形式の
ものに関する。
可能に締付けるための装置であって、駆動スピンドルの
端面に、工具ヘッドの軸方向に突出した工具ヘッドシャ
フトを受容するための、スピンドル回転軸線に対して同
軸的な切欠が設けられており、切欠の内周壁から適当間
隔全おいて切欠の底部から同軸的に突出し切欠内でその
内周壁との間に環状の中間室全形成する締付ヘッドが、
工作機械側から操作される締付ユニットに設けられて訃
り、工具ヘッドの工具ヘッドシャフトが軸方向で切欠の
環状の中間室内に挿入可能であジかつ切欠内で締付ユニ
ットによって緊定可能であり、締付ユニットの締付ヘッ
ドが駆動スピンドルの軸方向に移動可能な締付棒によっ
て支持されておりかつ半径方向の案内孔によって貫通さ
れており、この案内孔内に、締付棒の軸方向の接近運動
によって半径方向外向きに互いに旅隔して工具ヘッドを
締付けるそれぞれ1つの締付球が挿入されている形式の
ものに関する。
この種の公仰装置では、工具ヘッドシャフトへ締付球を
受容しかつ直接的に作用させるための半径方向の孔が工
具ヘッドシャツトラ貫通している。工具ヘッドシャフト
は円錐、特に規格円錐の周形状を有している。
受容しかつ直接的に作用させるための半径方向の孔が工
具ヘッドシャツトラ貫通している。工具ヘッドシャフト
は円錐、特に規格円錐の周形状を有している。
本発明の課題は、例えばロボットによっても工具ヘッド
の迅速な交換が可能であり、それにもかかわらず、締付
けられた工具ヘッドの耐振動性を高めると共に耐摩耗性
?保証するような冒頭に述べた形式°の装置全提供する
ことにある。
の迅速な交換が可能であり、それにもかかわらず、締付
けられた工具ヘッドの耐振動性を高めると共に耐摩耗性
?保証するような冒頭に述べた形式°の装置全提供する
ことにある。
〔課題′(l:′M決するための手段〕上記課題を解決
した本発明の要旨は工具ヘッドシャフトが少なくともそ
の自由端領域で管体として形成されておりかつその内側
の環状面に内側の環状溝′fr、VfAえており、その
工作機械側の引張側に、円錐孔の形式で傾斜し駆動スピ
ンドルの回転軸線に対して締付は方向で閉じる角を形成
する溝側壁が設けられて訃り、締付ヘッドの周面から挿
入され軸方向で移動不能にかつ半径方向で互いに離隔可
能な締付部材が案内孔内に配置されて訃り、この締付部
材が工具ヘッドシャフトの内側の環状溝の円錐孔状の溝
側壁に相応して円錐セグメントとして形成された締付面
を備えており、締付球の半径方向の相互の離隔時に締付
部材が軸方向で軸付は方向に、かつ半径方向で離隔方向
に作用する内圧を工具ヘッドシャフトに作用するように
、締付球がそれぞれ締付部材の内側に当接していること
にある。
した本発明の要旨は工具ヘッドシャフトが少なくともそ
の自由端領域で管体として形成されておりかつその内側
の環状面に内側の環状溝′fr、VfAえており、その
工作機械側の引張側に、円錐孔の形式で傾斜し駆動スピ
ンドルの回転軸線に対して締付は方向で閉じる角を形成
する溝側壁が設けられて訃り、締付ヘッドの周面から挿
入され軸方向で移動不能にかつ半径方向で互いに離隔可
能な締付部材が案内孔内に配置されて訃り、この締付部
材が工具ヘッドシャフトの内側の環状溝の円錐孔状の溝
側壁に相応して円錐セグメントとして形成された締付面
を備えており、締付球の半径方向の相互の離隔時に締付
部材が軸方向で軸付は方向に、かつ半径方向で離隔方向
に作用する内圧を工具ヘッドシャフトに作用するように
、締付球がそれぞれ締付部材の内側に当接していること
にある。
本発明によれば、締付は及びその維持のために必要な部
分間の著しい点接触が回避される。
分間の著しい点接触が回避される。
締付装置は半径方向並びに軸方向に工具ヘッドを締付け
、これによって、締付けの繰返し精度が保証される。圧
力分配は、締付部材の締付面若しくはこれによって負荷
される、工具ヘッドシャフトの内側環状溝の円錐孔状の
側壁と、駆動スピンドルの回転軸線とが成す角度の選択
によって規定される。
、これによって、締付けの繰返し精度が保証される。圧
力分配は、締付部材の締付面若しくはこれによって負荷
される、工具ヘッドシャフトの内側環状溝の円錐孔状の
側壁と、駆動スピンドルの回転軸線とが成す角度の選択
によって規定される。
請求項2に記載の構成によれば、高い嵌合精度が得られ
、摩耗が最小となる。本発明による締付けの原理によれ
ば、主として材料鋼に備えられた固有の弾性が利用され
ると共に、締付は過程時に生じる管状の工具ヘッドシャ
フトの変形がその弾性的な領域内にとどまるため、締付
球がその休止位置へ戻るさいに工具へラドシャフトとス
ざンドルの切欠との間に締付は接触が自動的に生じる。
、摩耗が最小となる。本発明による締付けの原理によれ
ば、主として材料鋼に備えられた固有の弾性が利用され
ると共に、締付は過程時に生じる管状の工具ヘッドシャ
フトの変形がその弾性的な領域内にとどまるため、締付
球がその休止位置へ戻るさいに工具へラドシャフトとス
ざンドルの切欠との間に締付は接触が自動的に生じる。
請求項3に記載の構成によれは、締付部材をその半径方
向内側の休止位置へ戻すだめの特別表戻し装置が不要で
ある。工具ヘッドシャフトがスざンドルの切欠内へ挿入
されるさいに締付部材が締付ヘッドの外周から突出する
場合ですら、締付は過程が妨げられない。この作用は請
求項4に記載の構成によって有利に促進される。
向内側の休止位置へ戻すだめの特別表戻し装置が不要で
ある。工具ヘッドシャフトがスざンドルの切欠内へ挿入
されるさいに締付部材が締付ヘッドの外周から突出する
場合ですら、締付は過程が妨げられない。この作用は請
求項4に記載の構成によって有利に促進される。
請求項5に記載の構成では、駆動スピンドルの切欠の環
状段部が工具ヘッドシャフトの対応する環状突起によっ
て、駆動スピンドルと工具ヘッドシャフトとの間の嵌合
を生せしめる。この嵌合部が締付状態で駆動スピンドル
の端面の近くに位置しているととによって、この嵌合部
は締付部材の作用範囲から著しく離れて位置している。
状段部が工具ヘッドシャフトの対応する環状突起によっ
て、駆動スピンドルと工具ヘッドシャフトとの間の嵌合
を生せしめる。この嵌合部が締付状態で駆動スピンドル
の端面の近くに位置しているととによって、この嵌合部
は締付部材の作用範囲から著しく離れて位置している。
これにより、この嵌合部は、締付は過程に起因する変形
作用を受けない。これによシ、運転確実性を損なうこと
なく特別に密な嵌合金得ることができる。嵌合部全駆動
スピンドルの端面の近くで駆動スピンドルの切欠の前方
頒域に位置させることによって、嵌合部を密に形成して
も交換過程が妨げられない。嵌合部は工具の切刃に最も
近い領域内に比較的小さなてこ腕で位置している。工具
ヘッドシャフトの環状突起への変形作用4生じさせ・な
いためには請求項6に記載の構成が効果的である。
作用を受けない。これによシ、運転確実性を損なうこと
なく特別に密な嵌合金得ることができる。嵌合部全駆動
スピンドルの端面の近くで駆動スピンドルの切欠の前方
頒域に位置させることによって、嵌合部を密に形成して
も交換過程が妨げられない。嵌合部は工具の切刃に最も
近い領域内に比較的小さなてこ腕で位置している。工具
ヘッドシャフトの環状突起への変形作用4生じさせ・な
いためには請求項6に記載の構成が効果的である。
請求項7に記載の構成では、工具ヘッドの繰返し精度の
よい軸方向の位置決めが達成される。
よい軸方向の位置決めが達成される。
請求項9に記載の構成では、駆動スピンドルノ切欠内へ
の工具ヘッドシャフトの確実な挿入が達成される。工具
ヘッドシャフトの軸線とワークスざンドルの回転軸線と
が正確に合致しなくとも、駆動スぜンドルの切欠内への
工具ヘッドシャフトの挿入が妨げなく行なわれる。この
場合、請求項10に記載の構成に基づく側面の形成は同
様に交換運動時の工具ヘッドシャフトの確実な案内に役
立つ。
の工具ヘッドシャフトの確実な挿入が達成される。工具
ヘッドシャフトの軸線とワークスざンドルの回転軸線と
が正確に合致しなくとも、駆動スぜンドルの切欠内への
工具ヘッドシャフトの挿入が妨げなく行なわれる。この
場合、請求項10に記載の構成に基づく側面の形成は同
様に交換運動時の工具ヘッドシャフトの確実な案内に役
立つ。
その他の請求項には、締付は過程の実施に直接役立つ部
分の構成が2翳されている。
分の構成が2翳されている。
本発明に基づく締付装置は、詳細には図示しない工作機
械の駆動スピンドル1と、これに締付けるべき工具ヘッ
ド2との間で作用する。第1図に示す実、施例の工具ヘ
ッド2はフライスである。この工具ヘッド2には環状の
グリップ溝3が設けられており、このグリップ溝3は締
付は状態(第1図、第4図)で駆動スピンドル1の自由
端の近くに位置して、ロボットのアームの係合に役立つ
。このロボットのアームによって、種々の工具ヘッド2
が駆動スピンドル1に前後して供給され、交換時に再び
搬出される。
械の駆動スピンドル1と、これに締付けるべき工具ヘッ
ド2との間で作用する。第1図に示す実、施例の工具ヘ
ッド2はフライスである。この工具ヘッド2には環状の
グリップ溝3が設けられており、このグリップ溝3は締
付は状態(第1図、第4図)で駆動スピンドル1の自由
端の近くに位置して、ロボットのアームの係合に役立つ
。このロボットのアームによって、種々の工具ヘッド2
が駆動スピンドル1に前後して供給され、交換時に再び
搬出される。
原動スピンドル1の端面4に、工具ヘッド2の軸方向に
突出した工具ヘッドシャフト7を受容するための切欠6
がスピンドル回転軸線5に対して同軸的に設けられてい
る。符号8は工具ヘッド20回転軸線若しくは工具ヘッ
ドシャフト7の中央縦軸線を示す(第2図)。
突出した工具ヘッドシャフト7を受容するための切欠6
がスピンドル回転軸線5に対して同軸的に設けられてい
る。符号8は工具ヘッド20回転軸線若しくは工具ヘッ
ドシャフト7の中央縦軸線を示す(第2図)。
袋孔として形成された切欠6の底部9から、工作機械側
11から操作される締付ユニットの同軸的に配置された
締付ヘッド10が突出する。
11から操作される締付ユニットの同軸的に配置された
締付ヘッド10が突出する。
その場合、はぼ円筒形の締付ヘッド10の直径は、締付
ヘッドが切欠6の内周壁13から適当間隔12をおいて
位置し、環状の中間室14が切欠6内に生じるように選
択されている。
ヘッドが切欠6の内周壁13から適当間隔12をおいて
位置し、環状の中間室14が切欠6内に生じるように選
択されている。
工具ヘッドシャフト7は軸方向15で駆動スピンドル1
の切欠6の環状の中間室14内へ挿入されてこの中間室
内で締付ユニットによって締付けられる。
の切欠6の環状の中間室14内へ挿入されてこの中間室
内で締付ユニットによって締付けられる。
締付ユニットの締付ヘッド10は駆動スぎン\
ドル1の軸方向15で移動可能な締付棒16を支承して
いる。締付棒16の締付は方向は符号1γで示されてい
る。解離方向はそれの逆向きでおる。締付棒はその周囲
に縦溝18を備えており、との縦溝18内には、半径方
向で締付ヘラr10内にねじ込まれた止めねじ20の先
端19が係合している。これによシ、締付棒16は締付
ヘッド10内で回動不能に保持されている。締付ヘッド
10は特別な構成部材として駆動スピンドル1内に挿入
されておシ、使用位置で固定ねじ21によって保持され
ている。
いる。締付棒16の締付は方向は符号1γで示されてい
る。解離方向はそれの逆向きでおる。締付棒はその周囲
に縦溝18を備えており、との縦溝18内には、半径方
向で締付ヘラr10内にねじ込まれた止めねじ20の先
端19が係合している。これによシ、締付棒16は締付
ヘッド10内で回動不能に保持されている。締付ヘッド
10は特別な構成部材として駆動スピンドル1内に挿入
されておシ、使用位置で固定ねじ21によって保持され
ている。
締付ヘッド10は切欠6内に突入した軸方向領域内で半
径方向の複数の案内孔22によって貫通されており、案
内孔22内にはそれぞれ1つの締付球23が挿入されて
いる。全部で3つの締付球23及びそれに対応して6つ
の案内孔22が締付ヘラr10の周方向で均一に分配さ
れている。案内孔22の相隣る軸線はそれぞれ角度12
0°を成している(第5図)。
径方向の複数の案内孔22によって貫通されており、案
内孔22内にはそれぞれ1つの締付球23が挿入されて
いる。全部で3つの締付球23及びそれに対応して6つ
の案内孔22が締付ヘラr10の周方向で均一に分配さ
れている。案内孔22の相隣る軸線はそれぞれ角度12
0°を成している(第5図)。
締付球23は、締付棒16の、締付方向1Tで行なわれ
る接近運動によって、半径方向外向きに互いに離隔する
。これによって締付球は、以下に詳しく述べるように、
駆動スピンPル1に工具ヘッド2を締付ける。
る接近運動によって、半径方向外向きに互いに離隔する
。これによって締付球は、以下に詳しく述べるように、
駆動スピンPル1に工具ヘッド2を締付ける。
工具ヘッドシャフト7はその自由端領域で管体として、
若しくは回転軸線8に対して同軸的な円尚体として形成
されており、その内室27は工具ヘッドシャフトTの円
筒体の内面28によって取囲まれている。内面28には
同様に回転軸線8に対して同軸的に内側環状溝29が形
成されており、この内側環状溝29は工作機械側に、円
錐孔状に傾斜した溝側壁30を備えている。この溝側壁
30は回転軸線8若しくはスピンドル回転軸線5に対し
て、締付は方向17で閉じる鋭角31を成している。
若しくは回転軸線8に対して同軸的な円尚体として形成
されており、その内室27は工具ヘッドシャフトTの円
筒体の内面28によって取囲まれている。内面28には
同様に回転軸線8に対して同軸的に内側環状溝29が形
成されており、この内側環状溝29は工作機械側に、円
錐孔状に傾斜した溝側壁30を備えている。この溝側壁
30は回転軸線8若しくはスピンドル回転軸線5に対し
て、締付は方向17で閉じる鋭角31を成している。
締付ヘッド10の周面32には案内孔22と同じ高さの
ところに環状溝33が形成されており、この環状溝33
内には3つの締付部材34が軸方向15及び周方向15
aで運動不能に、かつ半径方向で互いに離隔可能に挿入
されている。各締付部材34はその)側35で締付球2
3によって負荷されている。締付部材34はリングセグ
メント状に形成されている(第5図、第6図)。締付部
材34の周方向15aに向いた端部は互いに間隔36を
おいて離隔している。
ところに環状溝33が形成されており、この環状溝33
内には3つの締付部材34が軸方向15及び周方向15
aで運動不能に、かつ半径方向で互いに離隔可能に挿入
されている。各締付部材34はその)側35で締付球2
3によって負荷されている。締付部材34はリングセグ
メント状に形成されている(第5図、第6図)。締付部
材34の周方向15aに向いた端部は互いに間隔36を
おいて離隔している。
締付球23は締付部材34を、その内側35に設けた支
承凹所37内で面状に押圧している。
承凹所37内で面状に押圧している。
締付部材34は円錐セグメントとして形成されたその締
付面38を介して、工具ヘッドシャフト7の内側環状溝
29の溝側壁30への締付け圧を生ぜしめる。締付球2
3が半径方向で互いに離隔すると、締付部材34は軸方
向で締付方向17並びに半径方向で離隔方向39に作用
する内圧を工具ヘッドシャフトTに作用する。これによ
って工具ヘッドシャフトTは若干弾性的に拡張し、著し
く平面的に切欠6の内周壁13に締付けられる。それと
同時に工具ヘッド2はそのフランジ面63で軸方向15
に駆動スピンドル1の端面4に圧着される。
付面38を介して、工具ヘッドシャフト7の内側環状溝
29の溝側壁30への締付け圧を生ぜしめる。締付球2
3が半径方向で互いに離隔すると、締付部材34は軸方
向で締付方向17並びに半径方向で離隔方向39に作用
する内圧を工具ヘッドシャフトTに作用する。これによ
って工具ヘッドシャフトTは若干弾性的に拡張し、著し
く平面的に切欠6の内周壁13に締付けられる。それと
同時に工具ヘッド2はそのフランジ面63で軸方向15
に駆動スピンドル1の端面4に圧着される。
工具ヘッドシャフトγの外周面40は円筒形の嵌合面と
して形成されており、この嵌合面は滑りばめによって、
駆動スピンドル1の、円筒孔として形成された切欠6内
へ挿入される。締付部材34は締付面3Bとは逆の側に
それぞれ円錐セグメント状の面取部41を備えておシ、
との面取部は回転軸線8若しくはスピンドル回転軸a5
に対して、工具ヘッド2へ向かって閉じる鋭角42を成
している。
して形成されており、この嵌合面は滑りばめによって、
駆動スピンドル1の、円筒孔として形成された切欠6内
へ挿入される。締付部材34は締付面3Bとは逆の側に
それぞれ円錐セグメント状の面取部41を備えておシ、
との面取部は回転軸線8若しくはスピンドル回転軸a5
に対して、工具ヘッド2へ向かって閉じる鋭角42を成
している。
工具ヘッドシャフト2の内室2Tの開口縁43は斜め面
取部44を備えている。
取部44を備えている。
駆動スピンドル1の端面4に隣合って位置する、切欠6
の縁側の前部領域は円筒形の環状段部45として形成さ
れている。この環状段部45は底部9に極めて近い領域
尾おける切欠6の内周壁13の内径に比して大きな直径
を有している。この環状段部45の内周壁は工具ヘラr
シャフト7の環状突起47のための嵌合座を形成してい
る。工具ヘッドシャフト7の環状突起47は工具ヘッド
シャフト7の管状に形成された自由端領域26の外部に
設けられている。
の縁側の前部領域は円筒形の環状段部45として形成さ
れている。この環状段部45は底部9に極めて近い領域
尾おける切欠6の内周壁13の内径に比して大きな直径
を有している。この環状段部45の内周壁は工具ヘラr
シャフト7の環状突起47のための嵌合座を形成してい
る。工具ヘッドシャフト7の環状突起47は工具ヘッド
シャフト7の管状に形成された自由端領域26の外部に
設けられている。
工具ヘッドシャフト7の環状突起47は挿入位置(第3
図、第4図)では自由室48の形成のために環状段部4
5の端面50の前で終っている。
図、第4図)では自由室48の形成のために環状段部4
5の端面50の前で終っている。
環状段部45の内周壁46と7駆動スピンドル1の切欠
6の内周壁13との間に、導入面取部として作用する円
錐孔状の移行環状面51が設けられている。工具ヘッド
シャフト7の端面側の端部52に環状***部53が形成
されており、その外径は工具ヘッドシャフト7の外周面
40の外部に比して小さい。この環状***部53の周囲
は環状溝54によって工具へッVシャフトTの外周面4
0から隔てられている。工具ヘッドシャフト7の外周面
40へ移行している、環状溝54の側面55は円錐台の
周面の形状を有している。
6の内周壁13との間に、導入面取部として作用する円
錐孔状の移行環状面51が設けられている。工具ヘッド
シャフト7の端面側の端部52に環状***部53が形成
されており、その外径は工具ヘッドシャフト7の外周面
40の外部に比して小さい。この環状***部53の周囲
は環状溝54によって工具へッVシャフトTの外周面4
0から隔てられている。工具ヘッドシャフト7の外周面
40へ移行している、環状溝54の側面55は円錐台の
周面の形状を有している。
締付部材34はその互いに離隔していない休止位置(第
2図)では締付ヘッド10の周面32を越えて突出しな
い。
2図)では締付ヘッド10の周面32を越えて突出しな
い。
締付部材34は半径方向外向きの案内56内で環状溝3
3の側壁33aに係合する軸方向突出部5Tを備えてお
シ、これによって、半径方向の離隔方向39及びその逆
の方向でのみ締付部材34の運動が可能である。
3の側壁33aに係合する軸方向突出部5Tを備えてお
シ、これによって、半径方向の離隔方向39及びその逆
の方向でのみ締付部材34の運動が可能である。
締付ヘッド10には締付部材34の半径方向の移動を離
隔方向39で制限する制限部材が設けられている。この
制限部材は締付ヘッド10の端面58側からねじ込まれ
た止めねじ59から成シ、この止めねじ59はその先端
60が締付ヘッド10の環状溝33の上方の側壁を貫通
して締付部材34の半径方向の移動軌道円へ突出するま
でねじ込まれる。市めねじ59の先端60はそのさい、
ねじ込み方向(締付は方向に同じ)にばね負荷された球
61によって形成されている。この球61は工具ヘッド
2の解離位置で、要するに締付部材34の休止位置(第
2図)で締付部材34の面取部41を球係止機構の形式
で負荷する。
隔方向39で制限する制限部材が設けられている。この
制限部材は締付ヘッド10の端面58側からねじ込まれ
た止めねじ59から成シ、この止めねじ59はその先端
60が締付ヘッド10の環状溝33の上方の側壁を貫通
して締付部材34の半径方向の移動軌道円へ突出するま
でねじ込まれる。市めねじ59の先端60はそのさい、
ねじ込み方向(締付は方向に同じ)にばね負荷された球
61によって形成されている。この球61は工具ヘッド
2の解離位置で、要するに締付部材34の休止位置(第
2図)で締付部材34の面取部41を球係止機構の形式
で負荷する。
第7図に示す別の実施例では駆動スピンドル1の端面4
がフェースイヤ62を備えてかシ、このフエースイヤ6
2には、工具ヘッド2の対向面63に設けた対向フェー
スイヤ64が締付は装置(第6図、第4図)で噛合う。
がフェースイヤ62を備えてかシ、このフエースイヤ6
2には、工具ヘッド2の対向面63に設けた対向フェー
スイヤ64が締付は装置(第6図、第4図)で噛合う。
この実施例では、フェースイヤ62及び対向フェースギ
ヤ64が駆動スピンドル1に対する工具ヘッド2の精密
センタリングを行ない、このため、環状段部45及び環
状突起47による精密センタリングを省くことができる
。切欠6の、工具側の上縁に面取部67が設げられてい
る。
ヤ64が駆動スピンドル1に対する工具ヘッド2の精密
センタリングを行ない、このため、環状段部45及び環
状突起47による精密センタリングを省くことができる
。切欠6の、工具側の上縁に面取部67が設げられてい
る。
図示の実施例では6つの別個の締付部材34が設けられ
ているが、締付部材は、片側で開いていて半径方向に拡
開可能であると共に締付ヘッド10の周シの環状溝33
内に挿入された一体の1つの締付リングから成っていて
もよい。
ているが、締付部材は、片側で開いていて半径方向に拡
開可能であると共に締付ヘッド10の周シの環状溝33
内に挿入された一体の1つの締付リングから成っていて
もよい。
この締付リングは図面には示されていないが、しかしそ
の直接的な作用はBP−A−0244770号の第1図
及び第2図に開示された締付リングの作用に相応してい
る。
の直接的な作用はBP−A−0244770号の第1図
及び第2図に開示された締付リングの作用に相応してい
る。
締付棒16の自由部には駆動スピンドル回転軸線5の方
向での引張方向1Tで細くなる締付円錐面65が形成さ
れている。この締付円錐面65の下端に隣合って、休止
位置で締付球23を受容するための係止凹所66が設け
られている。
向での引張方向1Tで細くなる締付円錐面65が形成さ
れている。この締付円錐面65の下端に隣合って、休止
位置で締付球23を受容するための係止凹所66が設け
られている。
11枢動スピンドル1への工具ヘッド2の締付けのため
の出発位置が第2図に示されている。まず、工具ヘッド
2がその工具ヘッドシャフト7で、枢動スピンドル1の
切欠6内へ挿入され、工具ヘッド2の端面側の対向面6
3が駆動スピンドル1の端面4に当接する。これが締付
出発位置である。この締付出発位置で締付棒16が締付
は方向17へ引張られる。そのさい締付球23は締付棒
16の係止凹所66から滑出する。
の出発位置が第2図に示されている。まず、工具ヘッド
2がその工具ヘッドシャフト7で、枢動スピンドル1の
切欠6内へ挿入され、工具ヘッド2の端面側の対向面6
3が駆動スピンドル1の端面4に当接する。これが締付
出発位置である。この締付出発位置で締付棒16が締付
は方向17へ引張られる。そのさい締付球23は締付棒
16の係止凹所66から滑出する。
次いで締付球23は締付円錐面65の周面によって負荷
されて離隔方向39で互いに離隔する。
されて離隔方向39で互いに離隔する。
この離隔出発位置が第3図に示されている。締付方向1
Tで締付棒16をさらに引張ると、締付部材34はその
内側35から締付球23によって負荷されて、同様に離
隔方向39へ押圧される。そのさい、締付部材34の締
付面38が工具ヘッドシャフト7の内側環状溝29の溝
側壁30に当接する。そのさい締付部材34は軸方向で
締付は方向17K、かつ半径方向で離隔方向39に作用
する内圧を工具ヘッドシャフト7へ負荷する離隔方向3
9の離隔圧によって工具ヘッドシャフト7の自由端領域
26が内側環状溝29の周りで軽度に外向きに膨出する
。この膨出は弾性変形範囲内にある。工具ヘッドシャフ
ト7の外周面40と駆動スピンドル1の切欠6の内周壁
13との間の比較的密な嵌合ゆえに、この膨出は工具ヘ
ッドシャフト1と駆動スピンドル1との間の確実な摩擦
係合を生ぜしめる。その場合、駆動スピンドル1の環状
段部45及び環状突起47と工具ヘッド2との協働によ
って正確な嵌合が生じる(第1図〜第6図)。
Tで締付棒16をさらに引張ると、締付部材34はその
内側35から締付球23によって負荷されて、同様に離
隔方向39へ押圧される。そのさい、締付部材34の締
付面38が工具ヘッドシャフト7の内側環状溝29の溝
側壁30に当接する。そのさい締付部材34は軸方向で
締付は方向17K、かつ半径方向で離隔方向39に作用
する内圧を工具ヘッドシャフト7へ負荷する離隔方向3
9の離隔圧によって工具ヘッドシャフト7の自由端領域
26が内側環状溝29の周りで軽度に外向きに膨出する
。この膨出は弾性変形範囲内にある。工具ヘッドシャフ
ト7の外周面40と駆動スピンドル1の切欠6の内周壁
13との間の比較的密な嵌合ゆえに、この膨出は工具ヘ
ッドシャフト1と駆動スピンドル1との間の確実な摩擦
係合を生ぜしめる。その場合、駆動スピンドル1の環状
段部45及び環状突起47と工具ヘッド2との協働によ
って正確な嵌合が生じる(第1図〜第6図)。
第7図の実施例では、この正確な嵌合(正確なセンタリ
ング)がフェースギヤ62と対向フェースギヤ64との
協働によって生じる。
ング)がフェースギヤ62と対向フェースギヤ64との
協働によって生じる。
締付は結合の解離のために、締付棒16が締付は方向1
7とは逆の方向に軸方向15へ押されると、締付球23
は再び締付棒16の上端の係止凹所内へ侵入する。これ
によシ、締付装置の休止位置が得られる。締付棒16の
この運動後若しくは運動中に1工具ヘツド2はグリップ
溝3内に係合しているロボットのアームによつ ンて、
締付方向17とは逆の方向に引張られる。
7とは逆の方向に軸方向15へ押されると、締付球23
は再び締付棒16の上端の係止凹所内へ侵入する。これ
によシ、締付装置の休止位置が得られる。締付棒16の
この運動後若しくは運動中に1工具ヘツド2はグリップ
溝3内に係合しているロボットのアームによつ ンて、
締付方向17とは逆の方向に引張られる。
そのさい\内側環状溝29の溝側壁30は締付面38を
介して締付部材34を半径方向内向きに押圧し、締付部
材34はもはや締付ヘッド10の周面32を越えて突出
しなくなり、これによって、工具ヘッドシャフトγの完
全な引抜きが妨げられない。この位置ですでに止めねじ
59の球61は球係止機構の形式で締付部材34の面取
部41を負荷する。これにより、球61は例えばこの位
置で駆動スピンドル1が回転運動を完遂してこれによっ
て遠心力が締付部材34に作用しようとも、締付部材3
4をその休止位置に保持する。駆動スピンドル1の切欠
6から工具ヘッドシャフト7を取出すことによって、切
欠6は他の工具に装着された新しい工具ヘッド2の受容
に役立つ。次いで再び新しい締付過程がすでに述べた通
りに行なわれる。これにより、工具ヘッド交換の1サイ
クルが完了する。
介して締付部材34を半径方向内向きに押圧し、締付部
材34はもはや締付ヘッド10の周面32を越えて突出
しなくなり、これによって、工具ヘッドシャフトγの完
全な引抜きが妨げられない。この位置ですでに止めねじ
59の球61は球係止機構の形式で締付部材34の面取
部41を負荷する。これにより、球61は例えばこの位
置で駆動スピンドル1が回転運動を完遂してこれによっ
て遠心力が締付部材34に作用しようとも、締付部材3
4をその休止位置に保持する。駆動スピンドル1の切欠
6から工具ヘッドシャフト7を取出すことによって、切
欠6は他の工具に装着された新しい工具ヘッド2の受容
に役立つ。次いで再び新しい締付過程がすでに述べた通
りに行なわれる。これにより、工具ヘッド交換の1サイ
クルが完了する。
第1図は本発明の1実施例の側面図、第2図は同実施例
を解離状態で第5図のII−II線に沿って断面した図
、第6図は同実施例を嵌合状態で示す縦断面図、第4図
は同実施例を締付状態で示す縦断面図、第5図は第4図
のv−v線に沿った新面図、第6図は同実施例の部分分
解斜視図、第7図は本発明の別の実施例の縦断面図であ
る。 1・・・駆動スピンドル、2・・・工具ヘッド、3・・
・グリップ溝、4・・・端面、5・・・スピンドル回転
軸線、6・・・切欠、γ・・・工具ヘッドシャフト、8
・・・回転軸線(中央縦軸線)9・・・底部、10・・
・締付ヘッド、11・・・工作機械側、12・・・間隔
、13・・・内周壁、14・・・中間室、15・・・軸
方向、15a・・・周方向、16・・・締付棒、1T・
・・締付は方向、18・・・縦溝、19・・・先端部、
20・・・止めねじ、21・・・固定ねじ、22・・・
案内孔、23・・・締付球、26・・・自由端領域、2
7・・・内室、28・・・内面、29・・・内側環状溝
、30・・・溝側壁、31・・・鋭角、32・・・周面
、33・・・環状溝、34・・・締付部材、35・・・
内側、36・・・間隔、3T・・・支承凹所、38・・
・締付面、39・・・離隔方向、40・・・外周面、4
1・・・面取部、42・・・鋭角、43・・・開口縁、
44・・・斜め面取部、45・・・環状段部、46・・
・内周壁、47・・・環状突起、48・・・自由室、4
9・・・軸方向間隔、50・・・端面、51・・・移行
環状面、52・・・端部、53・・・環状***部、54
・・・環状溝、55・・・側面、56・・・案内、5T
・・・軸方向突出部、58・・・端面、59・・・止め
ねじ、60・・・先端、61・・・球、62・・・フェ
ースギヤ、63・・・フランジ面、64・・・対向フェ
ースギヤ、65・・・締付円錐面、66・・・係止凹所
、 二T万r5
を解離状態で第5図のII−II線に沿って断面した図
、第6図は同実施例を嵌合状態で示す縦断面図、第4図
は同実施例を締付状態で示す縦断面図、第5図は第4図
のv−v線に沿った新面図、第6図は同実施例の部分分
解斜視図、第7図は本発明の別の実施例の縦断面図であ
る。 1・・・駆動スピンドル、2・・・工具ヘッド、3・・
・グリップ溝、4・・・端面、5・・・スピンドル回転
軸線、6・・・切欠、γ・・・工具ヘッドシャフト、8
・・・回転軸線(中央縦軸線)9・・・底部、10・・
・締付ヘッド、11・・・工作機械側、12・・・間隔
、13・・・内周壁、14・・・中間室、15・・・軸
方向、15a・・・周方向、16・・・締付棒、1T・
・・締付は方向、18・・・縦溝、19・・・先端部、
20・・・止めねじ、21・・・固定ねじ、22・・・
案内孔、23・・・締付球、26・・・自由端領域、2
7・・・内室、28・・・内面、29・・・内側環状溝
、30・・・溝側壁、31・・・鋭角、32・・・周面
、33・・・環状溝、34・・・締付部材、35・・・
内側、36・・・間隔、3T・・・支承凹所、38・・
・締付面、39・・・離隔方向、40・・・外周面、4
1・・・面取部、42・・・鋭角、43・・・開口縁、
44・・・斜め面取部、45・・・環状段部、46・・
・内周壁、47・・・環状突起、48・・・自由室、4
9・・・軸方向間隔、50・・・端面、51・・・移行
環状面、52・・・端部、53・・・環状***部、54
・・・環状溝、55・・・側面、56・・・案内、5T
・・・軸方向突出部、58・・・端面、59・・・止め
ねじ、60・・・先端、61・・・球、62・・・フェ
ースギヤ、63・・・フランジ面、64・・・対向フェ
ースギヤ、65・・・締付円錐面、66・・・係止凹所
、 二T万r5
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、工作機械の駆動スピンドルに工具ヘッドを交換可能
に締付けるための装置であつて、 (イ)駆動スピンドル(1)の端面(4)に、工具ヘッ
ド(2)の軸方向に突出した工具 ヘッドシャフト(7)を受容するための、 スピンドル回転軸線(5)に対して同軸的 な切欠が設けられており、 (ロ)切欠(6)の内周壁(13)から適当間隔(12
)をおいて切欠(6)の底部(9)から同軸的に突出し
切欠(6)内でその内 周壁(13)との間に環状の中間室(14)を形成する
締付ヘッド(10)が、工作機 械側から操作される締付ユニットに設けら れており、 (ハ)工具ヘッド(2)の工具ヘッドシャフト(7)が
軸方向(15)で切欠(6)の環 状の中間室(14)内に挿入可能でありか つ切欠(6)内で締付ユニットによつて緊 定可能であり、 (ニ)締付ユニットの締付ヘッド(10)が駆動スピン
ドル(1)の軸方向に移動可能な 締付棒(16)によつて支持されておりか つ半径方向の案内孔(22)によつて貫通 されており、 (ホ)この案内孔(22)内に、締付棒(16)の軸方
向の接近運動によつて半径方向外向 きに互いに離隔して工具ヘッドを締付ける それぞれ1つの締付球(23)が挿入され ている形式のものにおいて、 (ヘ)工具ヘッドシャフト(7)が少なくともその自由
端領域で管体として形成されてお りかつその内側の環状面(28)に内側の 環状溝(29)を備えており、その工具機 械側の引張側に、円錐孔の形式で傾斜し駆 動スピンドル(1)の回転軸線(5)に対 して締付け方向(17)で閉じる角(31)を形成する
溝側壁(30)が設けられてお り、 (ト)締付ヘッド(10)の周面(32)から挿入され
軸方向(15)で移動不能にかつ 半径方向で互いに離隔可能な締付部材 (34)が案内孔(22)内に配置されて おり、この締付部材(34)が工具ヘッド シャフト(7)の内側の環状溝(29)の 円錐孔状の溝側壁(30)に相応して円錐 セグメントとして形成された締付面(38)を備えてお
り、 (チ)締付球(23)の半径方向の相互の離隔時に締付
部材(34)が軸方向で締付け方 向(17)に、かつ半径方向で離隔方向 (39)に作用する内圧を工具ヘッドシャ フト(7)に作用するように、締付球 (23)がそれぞれ締付部材(34)の内 側(35)に当接していることを特徴とす る工作機械の駆動スピンドルに工具ヘッド を交換可能に締付けるための装置。 2、工具ヘッドシャフト(7)の外周面(40)が円筒
形の嵌合面として形成されており、この嵌合面は、円筒
形の孔として形成された、駆動スピンドル(1)の切欠
(6)内に滑りばめで挿入可能である請求項1記載の装
置。 3、締付部材(34)が締付面(38)とは逆の側にそ
れぞれ円錐セグメント状の面取部 (41)を備えており、この面取部が駆動スピンドル(
1)の回転軸線(5)に対して、工具ヘッド(2)へ向
かつて閉じる鋭角 (42)を成している請求項1又は2記載の装置。 4、工具ヘッドシャフト(2)の内室(27)の開口縁
(43)が斜め面取部(44)を備えている請求項1か
ら3までのいずれか1項記載の装置。 5、駆動スピンドル(1)の端面(4)に隣接して、切
欠(6)の縁側の前方領域を形成する環状段部(45)
が設けられており、その内径が切欠(6)の内周壁(1
3)の内径に比して大きく、環状段部(45)の内周壁 (46)が工具ヘッドシャフト(7)の環状突起(47
)のための嵌合座を形成している請求項1から4までの
いずれか1項記載の装置。 6、工具ヘッドシャフト(7)の環状突起 (47)が、工具ヘッドシャフト(7)の管状に形成さ
れた自由端領域(26)の外部に配置されている請求項
5記載の装置。 7、工具ヘッドシャフト(7)の環状突起 (47)が自由室(48)の形成のための挿入位置で軸
方向間隔(49)をおいて環状段部(45)の端面(5
0)の前で終つている請求項5又は6記載の装置。 8、環状段部(45)の内周壁(46)と駆動スピンド
ル(1)の切欠(6)の内周壁 (13)との間に、挿入面取部として作用する円錐孔状
の移行環状面(51)が設けられている請求項1から7
までのいずれか1項記載の装置。 9、工具ヘッドシャフト(7)の端面側の端部(52)
に環状***部(53)が一体成形されており、この環状
***部の外径が工具ヘッドシャフト(7)の外周面(4
0)の外径に比して小さく、かつ、環状***部(53)
の周囲が環状溝(54)によつて工具ヘッドシャフト(
7)の外周面(40)から隔てられている請求項1から
8までのいずれか1項記載の装置。 10、工具ヘッドシャフト(7)の外周面(40)へ移
行する、環状溝(54)の側面(55)が円錐台の周面
形状を有している請求項9記載の装置。 11、締付部材(34)が、締付ヘッド(10)の周面
(32)に形成された環状溝(33)内に挿入されてお
り、かつその互いに離隔しない休止位置では周面(32
)を越えて突出しない請求項1記載の装置。 12、環状溝(33)の側壁のところに設けた半径方向
外向きの案内(56)内に係合する少なくとも1つの軸
方向突出部(57)が締付部材(34)に一体成形され
ている請求項 11記載の装置。 13、締付部材(34)の離隔方向での半径方向の移動
を制限する制限装置が締付ヘッド (10)に設けられている請求項11又は 12記載の装置。 14、締付ヘッド(10)の端面(58)からねじ込ま
れた止めねじ(59)が、締付ヘッド(10)の環状溝
(33)の側壁を貫通してねじ込み可能であり、かつ、
その先端が締付部材(34)の半径方向の移動軌道円へ
突入している請求項13記載の装置。 15、止めねじ(59)の先端(60)が、ねじ込み方
向でばね負荷された球(61)によつて形成されており
、かつ球係止機構の形式で締付部材(34)の面取部(
41)を負荷している請求項14記載の装置。 16、駆動スピンドルの端面(4)がフェースギヤ(6
2)を備えており、このフェースギヤに、工具ヘッド(
2)のフランジ面(63)に設けた対向フェースギヤが
噛合つている請求項1から15までのいずれか1項記載
の装置。 I7、締付部材(34)が、締付ヘッド(10)を取囲
む環状溝(33)内に挿入され半径方向で拡開可能な、
片側で開いた一体の締付リングから成る請求項1から1
6までのいずれか1項記載の装置。 18、締付球(23)が、締付部材(34)をその内側
(35)に設けた支承凹所(37)内へ面状に負荷して
いる請求項1から17までのいずれか1項記載の装置。 19、締付棒(16)の自由端が引張方向で狭くなる締
付円錐(65)として形成されており、かつ、押入れら
れた締付棒の休止位置で締付球(23)を受容するため
の係止凹所(66)が、締付棒の外周に締付円錐(65
)の内端に隣合つて配置されている請求項1記載の装置
。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3734052.2 | 1987-10-08 | ||
DE19873734052 DE3734052A1 (de) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | Schnellwechsel-einspannvorrichtung fuer werkzeugmaschinen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01159106A true JPH01159106A (ja) | 1989-06-22 |
JPH0457441B2 JPH0457441B2 (ja) | 1992-09-11 |
Family
ID=6337902
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63252231A Granted JPH01159106A (ja) | 1987-10-08 | 1988-10-07 | 工作機械の駆動スピンドルに工具ヘッドを交換可能に締付けるための装置 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4863323A (ja) |
EP (1) | EP0310942B1 (ja) |
JP (1) | JPH01159106A (ja) |
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