CN110366466B - 工具保持件的工具紧固方法以及工具保持件 - Google Patents
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Abstract
工具保持件(1)具有:紧固部件(4),对工具(5)进行紧固并保持;保持件主体(2),在前端具有沿着轴心(AX)容纳紧固部件(4)的容纳部(25);以及操作部件(N),外装于保持件主体(2)且将紧固部件(4)内装,将紧固部件(4)安装于保持件主体(2),工具保持件(1)构成为通过操作部件(N)的操作,紧固部件(4)对工具(5)进行紧固,在紧固部件(4)对工具(5)进行紧固时,对紧固部件(4)与保持件主体(2)的抵接部位(T)施加振动。
Description
技术领域
本发明涉及一种工具保持件的工具紧固方法以及工具保持件,安装于保持件主体的紧固部件对工具进行紧固并保持。
背景技术
近年来,由于机床的发展,工具的主轴的最高转速越来越快。因此,特别是在模具加工或微细加工中,对能够承受超高速旋转下的精密加工的小径高精度夹紧件的要求越来越高。
例如,在使螺母(操作部件的一个例子)旋转而压入夹套(紧固部件的一例)的现有的工具保持件中,由于在拧紧螺母时与夹套之间产生摩擦,因此存在夹套在螺母的旋转方向上扭转而变形的状态下被压入的情况。其结果是,在夹套的轴心偏离保持件主体的轴心的情况下,工具的夹持精度有可能降低。
作为解决该问题的技术,例如有专利文献1所示的技术。
在该技术中,内插于螺母的加压部件(连结环)保持夹套,埋入加压部件的键部件与设置于保持件主体的外表面的键槽卡合,从而加压部件与保持件主体不能相对旋转。由此,在使螺母旋转时,加压部件不会共同旋转,能够在轴心方向上滑动,因此能够将夹套沿着轴心方向笔直地引入。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本实开昭53-011779号公报。
发明内容
发明要解决的课题
但是,在上述现有的工具保持件中,在将加压部件和螺母安装于保持件主体时,存在难以使键部件与键槽的沿着旋转方向的相对相位一致的问题。
即,在将加压部件安装于保持件主体时,将外插有螺母的加压部件靠近保持件主体,进行使螺母的内螺纹部与保持件主体的外螺纹部螺合的操作,但此时操作者无法目视确认键部件和键槽。因此,操作者在使螺母一定程度地螺合于保持件主体之前无法确认键部件与键槽的位置关系是否适当。另一方面,若螺母与保持件主体螺合,则无法使键部件与键槽沿轴心的方向大幅移动,难以通过手的触感来确认键部件与键槽的卡合状态。这样,对于现有的工具保持件而言,在提高工具更换的作业效率的方面存在改善的余地。
因此,期望工具的偏转精度提高、工具的更换作业性优异的工具保持件的工具紧固方法以及工具保持件。
用于解决课题的技术方案
本发明的工具保持件的工具紧固方法的特征在于,工具保持件具备:紧固部件,对工具进行紧固并保持;保持件主体,在前端具有沿着轴心容纳上述紧固部件的容纳部;以及操作部件,将上述紧固部件安装于上述保持件主体,通过上述操作部件的操作,上述紧固部件对上述工具进行紧固,在上述紧固部件对上述工具进行紧固时,对上述紧固部件与上述保持件主体的抵接部位施加振动。
工具保持件将保持工具的紧固部件内装(或者外装)于操作部件,通过将操作部件外装(或内装)于保持件而将紧固部件安装于保持件主体。通过该操作部件的操作,紧固部件对工具进行紧固。一般而言,在轴向上紧固部件越接近保持件主体,则通过相互的压接,保持件主体对紧固部件的紧固越有力。然后,紧固于保持件主体的紧固部件对工具进行紧固,从而完成工具相对于主体的安装。
在此,若在紧固部件的轴心与保持件主体的轴心错开的状态下继续操作部件相对于保持件主体的安装,则在彼此的轴心错开的状态下将紧固部件紧固于保持件主体。其结果是,安装于保持件主体的工具的轴心也与保持件主体的轴心偏离。因此,在本结构中,在紧固部件对工具进行紧固时,对紧固部件与保持件主体的抵接部位施加振动。通过使紧固部件与保持件主体的抵接部位受到振动,从而矫正紧固部件的姿势而对紧固部件的轴心(工具的轴心)进行修正,其结果是,成为紧固部件的轴心与保持件主体的轴心一致的状态。若在该状态下继续操作部件向保持件主体的安装,则操作部件的轴心与紧固部件的轴心一致,在该状态下,工具与紧固部件一起安装于保持件主体。因此,根据本结构,在经由紧固部件将工具安装于保持件主体的情况下,能够通过工具保持件高精度地对工具进行紧固并保持。
另外,优选的是,在上述紧固部件、上述保持件主体以及上述操作部件中的至少任意一个上设置振动产生部,上述振动产生部对上述抵接部位施加振动。
根据本结构,由于工具保持件的构成部件具备振动产生部,因此能够从工具保持件向紧固部件与保持件主体的抵接部位直接施加振动。另外,通过在工具保持件中将振动产生部设置于适当的位置,能够对紧固部件与保持件主体的抵接部位有效地施加振动。
另外,优选的是,将在上述工具保持件的外部产生的振动施加于上述抵接部位。
通过在工具保持件的外部产生的振动,能够可靠地对紧固部件与保持件主体的抵接部位施加振动。另外,由于不需要在工具保持件上设置振动产生部,因此能够简单地构成工具保持件。
优选的是,在上述工具保持件的外部产生的上述振动通过上述工具、上述紧固部件、上述保持件主体以及上述操作部件中的至少任一个而施加于上述抵接部位。
在工具保持件的外部产生的振动通过工具、紧固部件、保持件主体和操作部件中的任一个施加,从而能够可靠地对紧固部件与保持件主体的抵接部位施加振动。另外,通过在工具保持件中对适当的位置施加来自外部的振动,能够对紧固部件与保持件主体的抵接部位有效地施加振动。
优选的是,具备检测上述紧固部件的紧固扭矩的扭矩检测部,基于上述扭矩检测部的检测值来控制施加于上述抵接部位的振动,当上述检测值成为规定值以上时,对上述抵接部位施加振动。
向紧固部件与保持件主体的抵接部位施加振动是为了矫正紧固部件相对于保持件主体的姿势而使紧固部件的轴心与保持件主体的轴心一致而进行的。但是,在基于紧固部件的工具的紧固的初始阶段,紧固部件的紧固扭矩小。因此,受到振动的紧固部件相对于保持件主体的姿势容易变动,有可能无法矫正紧固部件相对于保持件主体的姿势。因此,在本结构中,基于紧固部件的紧固扭矩来控制施加于抵接部位的振动,当扭矩检测部的检测值成为规定值以上时,对抵接部位施加振动。由此,能够在紧固部件的紧固扭矩适当的时期对抵接部位施加振动,能够可靠地使紧固部件的轴心与保持件主体的轴心一致。
本发明的工具保持件的特征结构在于,具备:紧固部件,对工具进行紧固并保持;保持件主体,在前端具有沿着轴心容纳上述紧固部件的容纳部;以及操作部件,将上述紧固部件安装于上述保持件主体,并且构成为通过上述操作部件的操作,上述紧固部件对上述工具进行紧固,上述工具保持件具备振动产生部,对上述紧固部件与上述保持件主体的抵接部位施加振动。
在经由紧固部件将工具安装于工具保持件的情况下,若在紧固部件的轴心与保持件主体的轴心错开的状态下继续操作部件相对于保持件主体的安装,则在彼此的轴心错开的状态下将紧固部件紧固于保持件主体。其结果是,安装于保持件主体的工具的轴心也与保持件主体的轴心偏离。因此,在本结构的工具保持件中,具备对紧固部件与保持件主体的抵接部位施加振动的振动产生部。通过紧固部件与保持件主体的抵接部位受到来自振动产生部的振动,在紧固部件对工具进行紧固时,紧固部件的姿势被矫正而对紧固部件的轴心(工具的轴心)进行修正,其结果是,成为紧固部件的轴心与保持件主体的轴心一致的状态。若在该状态下继续操作部件向保持件主体的安装,则操作部件的轴心与紧固部件的轴心一致,在该状态下,工具与紧固部件一起安装于保持件主体。因此,根据本结构,在经由紧固部件将工具安装于保持件主体的情况下,能够通过工具保持件高精度地对工具进行紧固并保持。
优选的是,上述振动产生部设置于上述紧固部件、上述保持件主体以及上述操作部件中的至少任一个。
根据本结构,由于工具保持件的构成部件具备振动产生部,因此能够从工具保持件向紧固部件与保持件主体的抵接部位直接施加振动。另外,通过在工具保持件中将振动产生部设置于适当的位置,能够对紧固部件与保持件主体的抵接部位有效地施加振动。
优选的是,具备检测上述紧固部件的紧固扭矩的扭矩检测部、和基于上述扭矩检测部的检测值来控制施加于上述抵接部位的振动的振动控制部。
根据本结构,通过振动控制部,能够基于扭矩检测部的检测值来控制施加于抵接部位的振动。由此,例如,若扭矩检测部的检测值成为规定值以上,则能够进行对抵接部位施加振动的控制。其结果是,能够在紧固部件的紧固扭矩适当的时期对抵接部位施加振动,能够可靠地使紧固部件的轴心与保持件主体的轴心一致。
附图说明
图1是第一实施方式的工具保持件的截面图。
图2是第一实施方式的工具保持件的变形例的截面图。
图3是第二实施方式的工具保持件的截面图。
图4是第三实施方式的工具保持件的截面图。
图5是第四实施方式的工具保持件的截面图。
图6是第四实施方式的变形例的工具保持件的截面图。
图7是第五实施方式的工具保持件的截面图。
图8是第五实施方式的工具保持件的主要部分截面图。
图9是第五实施方式的工具保持件的截面图。
图10是第五实施方式的工具保持件的截面图。
图11是第五实施方式的工具保持件的截面图。
具体实施方式
参照附图对本实施方式的工具保持件1进行说明。
第一实施方式
如图1所示,工具保持件1具备:对工具5进行紧固并保持的夹套4(紧固部件的一个例子)、保持件主体2、以及具备保持部件3的螺母N(操作部件的一个例子)。保持件主体2在前端具有沿着轴心AX容纳夹套4的容纳部25。在本实施方式中,相对于保持件主体2的容纳部25的内部,沿着轴心AX插入有夹套4。保持部件3构成为将夹套4内装且能够沿以轴心AX为基准的轴向X与该夹套4一体地移动。螺母N外装于保持件主体2且将保持部件3内装。由此,通过螺母N的操作,夹套4对工具5进行紧固。需要说明的是,保持件主体2的轴心AX相当于工具保持件1的旋转轴心。以下,将沿着轴心AX的方向设为轴向X。在轴向X上,夹套4插入到保持件主体2的容纳部25的一侧设为轴向基端侧X2,并将其相反侧设为轴向前端侧X1。另外,将与轴心AX正交的方向设为径向R。将径向R上的轴心AX侧作为径向内侧R2,并将其相反侧作为径向外侧R1。
在保持件主体2的外周形成有外螺纹P1。保持件主体2的外螺纹P1与形成于螺母N的内周面的内螺纹P2啮合。因此,外装于保持件主体2的螺母N构成为通过外螺纹P1与内螺纹P2的啮合而直接安装于保持件主体2。在保持件主体2的容纳部25的内周面形成有朝向轴向前端侧X1扩径的锥形内周面26。
夹套4以从径向外侧R1收缩并夹持工具5的柄部51的方式构成为筒状。夹套4在夹持柄部51的状态下与工具5一体旋转。在夹套4的外周形成有与容纳部25的锥形内周面26抵接的锥形外周面41。锥形外周面41构成为朝向轴向前端侧X1扩径。因此,与锥形外周面41同样地,锥形内周面26也构成为朝向轴向前端侧X1扩径。
保持部件3在螺母N的径向内侧R2中,绕轴心AX旋转自如地内装于螺母N。保持部件3构成为,随着通过螺母N与保持件主体2的螺合使螺母N相对于保持件主体2沿着轴向X相对移动,保持部件3沿着轴向X与螺母N一体地移动。保持部件3构成为保持夹套4的径向外侧R1并能够沿着轴向X与夹套4一体地移动。
保持部件3旋转自如地装配于螺母N的前端部内周面。在保持部件3的外周面和与其对应的螺母N的内周面分别设置有截面为半圆状的环状槽,在两环状槽之间紧密地组装有滚珠7。由此,螺母N与保持部件3以相互转动自如且在轴向X上成为一体的方式连结。
工具保持件1具备夹套推压机构8,该夹套推压机构8通过保持部件3向轴向基端侧X2的移动而将夹套4压入保持件主体2的容纳部25的里侧。夹套推压机构8具备形成于夹套4的外周的第一外侧抵接面8a和形成于保持部件3的内周并且与第一外侧抵接面8a抵接的第一内侧抵接面8b。第一外侧抵接面8a和第一内侧抵接面8b以朝向轴向基端侧X2扩径的方式倾斜。第一外侧抵接面8a和第一内侧抵接面8b形成为沿径向R起伏的形状,且构成为相互抵接。因此,第一外侧抵接面8a和第一内侧抵接面8b能够相互传递至少沿轴向X作用的力。由此,夹套推压机构8能够随着保持部件3沿轴向基端侧X2的移动而将夹套4压入保持件主体2的容纳部25的里侧(轴向基端侧X2)。
并且,工具保持件1具备夹套牵引机构10,该夹套牵引机构10通过保持部件3向轴向前端侧X1的移动,相对于保持件主体2向轴向前端侧X1牵引夹套4。夹套牵引机构10具备形成于夹套4的外周的第二外侧抵接面10a和形成于保持部件3的内周并且与第二外侧抵接面10a抵接的第二内侧抵接面10b。第二外侧抵接面10a及第二内侧抵接面10b以朝向轴向前端侧X1扩径的方式倾斜。通过第二外侧抵接面10a与第二内侧抵接面10b抵接,能够传递沿轴向X的力。
保持件主体2具备振动产生部11。振动产生部11例如由压电元件构成。振动产生部11环状地设置于保持件主体2的外周面2a,并连续或分散配置有压电元件。振动产生部11在夹套4对工具5进行紧固时,对夹套4与保持件主体2的抵接部位T施加振动。振动产生部11与振动控制部12连接,接受来自振动控制部12的信号电压而振动。振动产生部11的振动能够由振动控制部12控制。振动控制部12例如对振幅、振动时间、振动的定时等进行控制。在本实施方式中,振动控制部12构成为能够与振动产生部11接触和分离。振动控制部12也可以与振动产生部11一体地构成。
接着,对工具保持件1中的工具5的紧固方法进行说明。工具5的紧固通过在将螺母N、保持部件3以及夹套4安装于保持件主体2时将夹套4朝向容纳部25的里侧推压而进行。
在组装有螺母N、保持部件3、夹套4、工具5的状态下,将夹套4朝向保持件主体2的容纳部25的里侧(轴向基端侧X2)插入。然后,如图1所示,将螺母N旋入保持件主体2。
在此,保持部件3为不能绕轴心AX旋转的状态,与此相对,在保持部件3的径向外侧R1与保持部件3连结的螺母N处于能够通过滚珠7的滚动而绕轴心AX旋转的状态。由于滚珠7紧密地组装于环状槽之间,因此若通过螺母N与保持件主体2的螺合而使该螺母N向轴向基端侧X2移动,则螺母N和保持部件3朝向轴向基端侧X2一体地移动。此时,形成于容纳部25的锥形内周面26与形成于夹套4的锥形外周面41处于抵接的状态。
这样,在夹套4对工具5进行紧固时,振动产生部11被振动控制部12控制振动,对夹套4与保持件主体2的抵接部位T施加振动。抵接部位T受到来自振动产生部11的振动,由此夹套4的姿势被矫正而对夹套4的轴心(工具5的轴心)进行修正,其结果是,夹套的轴心与轴心AX成为一致的状态。若在该状态下继续螺母N向保持件主体2的安装,则螺母N的轴心与夹套4的轴心一致,保持该状态下,工具5与夹套4一起安装于保持件主体2。由此,能够利用工具保持件1高精度地对工具5进行紧固并保持。
在本实施方式中,在保持件主体2上具备检测夹套4的紧固扭矩的扭矩检测部13。因此,振动控制部12也可以基于扭矩检测部13的检测值来控制施加于抵接部位T的振动。例如,在振动控制部12中,当扭矩检测部13的检测值成为规定值以上时,进行对抵接部位T施加振动的控制。由此,能够对抵接部位T在适当的时期施加振动。扭矩检测部13也可以设置于保持部件3和/或夹套4。
第一实施方式的变形例
如图2所示,保持件主体2所具备的振动产生部11也可以不从外周面2a突出设置,而是组装于比外周面2a靠径向内侧R2的位置。这样,能够在不使保持件主体2扩径的情况下,在保持件主体2上配置振动产生部11。
第二实施方式
在本实施方式中,如图3所示,振动产生部11设置于螺母N。在图3中,振动产生部11突出设置于螺母N的外周面A。与第一实施方式同样,在本实施方式中,在以下的全部实施方式、变形例中,振动产生部11也设置为环状。虽未图示,但振动产生部11也可以组装于比螺母N的外周面A靠径向内侧R2的位置。
第三实施方式
在本实施方式中,如图4所示,振动产生部11设于夹套4。在图4中,振动产生部11突出设置在夹套4的前端面4a上。虽未图示,但振动产生部11也可以组装于比夹套4的前端面4a更靠轴向基端侧X2,也可以沿着工具5的轴心方向设置。
第四实施方式
在本实施方式中,如图5所示,在工具保持件1的外部具备具有振动产生部11的振动产生器V。振动产生器V例如配置于保持保持件主体2的夹具(未图示)。在将保持件主体2安装于夹具的状态下,振动产生器V构成为与保持件主体2抵接,与第一实施方式同样地,通过外部的振动控制部12的控制,振动产生器V的振动产生部11通过保持件主体2对抵接部位T施加振动。如图6所示,也可以将具有振动产生部11的振动产生器V配置成与工具5抵接,从振动产生部11通过工具5对抵接部位T施加振动。虽未图示,但也可以使具有振动产生部11的振动产生器V与螺母N、夹套4抵接,从振动产生部11通过螺母N、夹套4对抵接部位T施加振动。
第五实施方式
在本实施方式中,对不由电方式产生振动的振动产生部11来产生振动的工具保持件1进行说明。如图7至图11所示,在工具保持件1中,在保持件主体2的前端部23的外周形成有与保持部件3的内周面抵接的前端外周面23a。另外,由保持件主体2的中间部22和前端部23构成筒部24。筒部24具有能够将夹套4插入到内部的容纳部25。
保持部件3在保持件主体2的前端部23的径向外侧R1,相对于前端部23沿着轴向X相对移动自如且不能绕轴心AX相对旋转地被外装。保持部件3构成为包括内装于螺母N的第一保持部件31和内装于第一保持部件31且内装有夹套4的第二保持部件32。第一保持部件31和第二保持部件32形成为以轴心AX为中心的环状。第一保持部件31相对于第二保持部件32配置于径向外侧R1。因此,第二保持部件32相对于第一保持部件31配置于径向内侧R2。
工具保持件1具备限制保持部件3相对于保持件主体2的相对旋转的止转机构6。止转机构6具备:进入滚珠嵌合孔61的推力滚珠62、沿轴向X引导推力滚珠62的引导凹部63、形成于引导凹部63的轴向基端侧X2的扩宽部64、以及在以轴心AX为中心的周向的两侧与推力滚珠62抵接的一对周向抵接面(省略图示)。需要说明的是,以下,将以轴心AX为中心的周向简称为周向。
滚珠嵌合孔61设置于前端部23的前端外周面23a的周向的一部分。推力滚珠62成为被滚珠嵌合孔61保持的状态。引导凹部63设置于第一保持部件31的内周面的周向的一部分。引导凹部63以从第一保持部件31的内周面朝向径向外侧R1凹陷的方式形成为沿轴向X延伸的槽状。在保持部件3与螺母N一起安装于保持件主体2时,保持于滚珠嵌合孔61的推力滚珠62构成为从引导凹部63的轴向基端侧X2的端部进入该引导凹部63。扩宽部64在引导凹部63的轴向基端侧X2的端部形成为向径向外侧R1切口的形状。推力滚珠62易于通过扩宽部64从引导凹部63的轴向基端侧X2的端部进入。虽未图示,但在滚珠嵌合孔61和引导凹部63的周向的两侧形成有一对周向抵接面。周向抵接面构成为在周向上与推力滚珠62抵接。通过该抵接,具有引导凹部63的第一保持部件31和具有滚珠嵌合孔61的保持件主体2不能以轴心AX为中心相对旋转。另一方面,由于引导推力滚珠62的引导凹部63沿轴向X延伸,因此第一保持部件31能够相对于保持件主体2向轴向基端侧X2相对移动。因此,通过止转机构6,能够限制保持部件3与保持件主体2的以轴心AX为中心的相对旋转,并且它们能够沿着轴向X相对移动。
内装于螺母N的保持部件3具有移动允许机构9作为振动产生部。移动允许机构9在螺母N相对于保持件主体2沿轴向X相对移动时,允许保持部件3相对于螺母N沿轴向X相对移动。具体而言,第一保持部件31构成为能够与第二保持部件32沿轴向X相对移动,移动允许机构9构成为在螺母N相对于保持件主体2沿轴向X相对移动时,允许第二保持部件32相对于螺母N沿轴向X相对移动。
如图8所示,移动允许机构9具备卡合凸部92和被卡合凹部91,卡合凸部92在第一保持部件31和第二保持部件32中的任一个上设置于相对于轴心AX的周向上,被卡合凹部91在第一保持部件31和第二保持部件32中的另一个上沿周向设置且与卡合凸部92卡合。另外,移动允许机构9在第一保持部件31与第二保持部件32的径向R之间具有间隙S。通过该间隙S,第二保持部件32成为在径向R上的移动被允许的状态。因此,在夹套4被朝向容纳部25推压时,第二保持部件32在径向R上跟随夹套4。即,当夹套4的第一外侧抵接面8a沿径向R移动时,第二保持部件32的第一内侧抵接面8b跟随第一外侧抵接面8a。另外,在夹套4未被朝向容纳部25推压时,第二保持部件32以第二保持部件32的轴心与轴心AX一致的方式移动,夹套4在径向R上跟随第二保持部件32。由此,夹套4与保持件主体2的抵接部位T被暂时施加振动,使第二保持部件32沿着径向R移动,由此易于使夹套4的轴心与轴心AX一致。
卡合凸部92由槽部92b和弹性环92a构成,槽部92b在第一保持部件31和第二保持部件32中的任一个上沿周向设置,弹性环92a配置于槽部92b且一部分从该槽部92b突出。在本实施方式中,槽部92b在第二保持部件32的外周遍及整个周向而设置。弹性环92a的沿轴向X的截面为圆形。在本实施方式中,包含弹性环92a和槽部92b而构成的卡合凸部92设置在第二保持部件32的外周的整个周向。卡合凸部92构成为能够通过弹性环92a的弹力而在径向R上弹性变形并向槽部92b引导。
在本实施方式中,被卡合凹部91遍及第一保持部件31的内周的整个周向而设置。被卡合凹部91构成为能够与设置于第二保持部件32的卡合凸部92卡合。被卡合凹部91具有沿着轴向X并列设置且保持卡合凸部92的一对小凹部91a、91c和设置于一对小凹部91a、91c之间且使卡合凸部92沿径向R弹性变形的小突起91b。在本实施方式中,一对小凹部91a、91c由配置于轴向基端侧X2的基端侧小凹部91a和配置于轴向前端侧X1的前端侧小凹部91c构成。基端侧小凹部91a和前端侧小凹部91c为大致相同形状。以下,有时将基端侧小凹部91a和前端侧小凹部91c统称为一对小凹部91a、91c。一对小凹部91a、91c各自的轴向X的长度形成为比卡合凸部92的轴向X的长度长。因此,一对小凹部91a、91c分别能够保持卡合凸部92。在本实施方式中,一对小凹部91a、91c分别能够保持弹性环92a,深度是弹性环92a的大约一半。小突起91b向径向内侧R2突出而形成。在本实施方式中,小突起91b配置在轴向X上的基端侧小凹部91a与前端侧小凹部91c之间。
接着,对使用了本实施方式的工具保持件1的工具5的紧固方法进行说明。工具5的紧固方法包括:第一工序,在将螺母N、保持部件3以及夹套4安装于保持件主体2时,将夹套4朝向容纳部25的里侧推压;第二工序,接受第一工序的推压所产生的反作用力,通过移动允许机构9使第二保持部件32(保持部件3)相对于保持件主体2向容纳部25的前端侧相对移动;以及第三工序,在第二工序之后将夹套4向容纳部25的里侧再次推压而将工具5固定于保持件主体2。第一工序、第二工序和第三工序在继续使螺母N向保持件主体2螺纹结合的过程中被一连串地进行。为了便于说明,以下将这三个工序分开进行说明。
首先,如图9所示,在螺母N、第一保持部件31和第二保持部件32、夹套4、工具5被组装的状态下,将夹套4朝向保持件主体2的容纳部25的里侧(轴向基端侧X2)插入。图9所示的状态是保持件主体2的中间部22的外螺纹P1与螺母N的内螺纹P2还未啮合的状态。在向容纳部25插入夹套4时,使形成于第一保持部件31的引导凹部63的周向的配置位置与由保持件主体2的前端部23的滚珠嵌合孔61保持的推力滚珠62的周向的配置位置一致的同时将夹套4向容纳部25插入。在引导凹部63的轴向基端侧X2的端部形成有沿径向R扩展的扩宽部64,因此推力滚珠62易于被引导至引导凹部63的内部。
接着,进行将夹套4朝向容纳部25的里侧推压的第一工序。如图10所示,将螺母N旋入保持件主体2。当推力滚珠62被引导凹部63引导时,推力滚珠62与形成于引导凹部63和滚珠嵌合孔61的未图示的周向抵接面抵接,因此,第一保持部件31(保持部件3)成为相对于保持件主体2不能相对旋转的状态。另一方面,由于引导推力滚珠62的引导凹部63沿轴向X延伸,因此第一保持部件31能够相对于保持件主体2向轴向基端侧X2相对移动。
相对于第一保持部件31不能绕轴心AX旋转的状态,在径向外侧R1与第一保持部件31连结的螺母N是能够通过滚珠7的滚动而绕轴心AX旋转的状态。由于滚珠7紧密地组装于环状槽之间,因此若通过螺母N与保持件主体2的螺合而使该螺母N向轴向基端侧X2移动,则螺母N和第一保持部件31朝向轴向基端侧X2一体地移动。
图10所示的状态是继续使螺母N与保持件主体2螺合的过程。如图8的假想线所示,弹性环92a与基端侧小凹部91a卡合,且弹性环92a是从轴向基端侧X2与小突起91b接触的状态。由于弹性环92a与小突起91b接触,因此第二保持部件32向轴向前端侧X1的移动被暂时限制。第二保持部件32经由设置于夹套4的轴向前端侧X1的端部附近的第一外侧抵接面8a及设置于第二保持部件32的内周的第一内侧抵接面8b将夹套4向轴向基端侧X2推压。形成于容纳部25的锥形内周面26与形成于夹套4的锥形外周面41成为抵接的状态。锥形内周面26和锥形外周面41朝向轴向前端侧X1扩径,因此通过它们的抵接,夹套4对容纳部25施加向轴向基端侧X2推压的力。另外,通过进一步继续螺母N与保持件主体2的螺合,从而使夹套4对容纳部25进行推压的力变强,作为该力的反作用力,容纳部25对夹套4施加向轴向前端侧X1推压的力。
接着,进行通过移动允许机构9使第二保持部件32相对于保持件主体2向容纳部25的前端侧相对移动的第二工序。如图8的假想线以及图11所示,弹性环92a与小突起91b在轴向X上抵接,弹性环92a的截面为圆形,因此当推压的力在限制的力以上时,弹性环92a从小突起91b受到朝向径向内侧R2的力,朝向径向内侧R2弹性变形(缩径),并越过小突起91b。由此,第二保持部件32成为向轴向前端侧X1移动自如的状态,第二保持部件32向轴向前端侧X1移动。第二保持部件32通过第一保持部件31的第一限制面93a与第二保持部件32的第二限制面93b抵接而无法进一步向轴向前端侧X1移动(参照图8)。当弹性环92a越过小突起91b而进入小凹部91c,第二保持部件32成为向轴向前端侧X1移动自如的状态时,第二保持部件32通过从弹性环92a的推压力释放而振动,由此,对保持件主体2与夹套4的抵接部位T暂时施加振动,锥形内周面26与锥形外周面41的压接状态减轻。即,能够维持基于轻压入的相对于轴心的安装精度良好的状态,另外即使在将夹套4插入容纳部25时夹套4的轴心相对于轴心AX倾斜的情况下,也易于使夹套4成为沿着轴心AX的姿势。因此,易于使夹套4的轴心与轴心AX一致。而且,在本实施方式中,由于在第一保持部件31与第二保持部件32的径向R之间形成有间隙S,所以第二保持部件32在径向R上移动,易于使被该第二保持部件32夹持的夹套4的轴心与轴心AX更加一致。
接着,在第二工序之后,进行将夹套4朝向容纳部25的里侧再次推压而将工具5固定于保持件主体2的第三工序。如图8所示,在第一保持部件31的第一限制面93a与第二保持部件32的第二限制面93b抵接的状态下,螺母N、第一保持部件31、第二保持部件32以及夹套4成为能够朝向轴向基端侧X2一体地移动的状态。通过从该状态继续进行螺母N与保持件主体2的螺合,使螺母N、第一保持部件31、第二保持部件32以及夹套4朝向轴向基端侧X2一体地移动(参照图7)。由此,利用保持件主体2用力地推压夹套4,完成工具5的紧固。
对其他实施方式进行说明。
(1)在第一实施方式中,示出了振动产生部11由压电元件构成的例子,但振动产生部11也可以由马达构成。振动产生部11只要能够对抵接部位T施加振动,则也可以应用其他振动产生机构。
(2)在第一实施方式中,示出了振动控制部12基于扭矩检测部13的检测值来控制振动的例子,但振动控制部12也可以以与扭矩检测部13的检测值无关的方式控制振动。在该情况下,能够以不具备扭矩检测部13的方式构成工具保持件1。
(3)在第一实施方式至第三实施方式中,振动产生部11设置于作为工具保持件1的构成部件的保持件主体2、螺母N(包括保持部件3)以及夹套4中的任一个的例子,但工具保持件1也可以构成为在保持件主体2、螺母N(包括保持部件3)以及夹套4中的多个构成部件上具备振动产生部11。
(4)在第一实施方式至第三实施方式中,示出了振动产生部11与作为保持件1的构成部件的保持件主体2、螺母N(包括保持部件3)以及夹套4一体地构成的例子,但对于从这些构成部件的表面突出的振动产生部11,也可以构成为能够相对于工具保持件1装拆的另一部件。
(5)在第一实施方式至第三实施方式中,示出了在工具保持件1中,操作部件(螺母N)外装于保持件主体2并且将紧固部件(夹套4)内装的例子,但操作部件也可以是内装于保持件主体2并且将紧固部件外装的结构。
(6)本发明并不限定于上述的各实施方式,在不脱离其主旨的范围内能够进行各种变更。上述的各实施方式能够在不产生矛盾的范围内组合。
附图标记说明
1:工具保持件
2:保持件主体
3:保持部件
4:夹套
5:工具
9:移动允许机构(振动产生部)
11:振动产生部
12:振动控制部
13:扭矩检测部
25:容纳部
AX:轴心
N:螺母
R:径向
S:间隙
T:抵接部位
V:振动产生器
X:轴向。
Claims (8)
1.一种工具保持件的工具紧固方法,其中,
工具保持件具备:
紧固部件,对工具进行紧固并保持;
保持件主体,在前端具有沿着轴心容纳所述紧固部件的容纳部;以及
操作部件,将所述紧固部件安装于所述保持件主体,
通过所述操作部件的操作,所述紧固部件对所述工具进行紧固,
在所述紧固部件对所述工具进行紧固时,对所述紧固部件与所述保持件主体的抵接部位施加振动。
2.根据权利要求1所述的工具保持件的工具紧固方法,其中,在所述紧固部件、所述保持件主体和所述操作部件中的至少任一个上设置振动产生部,所述振动产生部对所述抵接部位施加振动。
3.根据权利要求1所述的工具保持件的工具紧固方法,其中,将在所述工具保持件的外部产生的振动施加于所述抵接部位。
4.根据权利要求3所述的工具保持件的工具紧固方法,其中,在所述工具保持件的外部产生的振动通过所述工具、所述紧固部件、所述保持件主体和所述操作部件中的至少任一个而施加于所述抵接部位。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的工具保持件的工具紧固方法,其中,具备检测所述紧固部件的紧固扭矩的扭矩检测部,
基于所述扭矩检测部的检测值来控制施加于所述抵接部位的振动,当所述检测值成为规定值以上时,对所述抵接部位施加振动。
6.一种工具保持件,具备:
紧固部件,对工具进行紧固并保持;
保持件主体,在前端具有沿着轴心容纳所述紧固部件的容纳部;以及
操作部件,将所述紧固部件安装于所述保持件主体,
通过所述操作部件的操作,所述紧固部件对所述工具进行紧固,
所述工具保持件具备振动产生部,在所述紧固部件对所述工具进行紧固时,对所述紧固部件与所述保持件主体的抵接部位施加振动。
7.根据权利要求6所述的工具保持件,其中,所述振动产生部设置于所述紧固部件、所述保持件主体和所述操作部件中的至少任一个。
8.根据权利要求6或7所述的工具保持件,其中,具备:
扭矩检测部,检测所述紧固部件的紧固扭矩;以及
振动控制部,基于所述扭矩检测部的检测值来控制施加于所述抵接部位的振动。
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