JP2000126961A - 焼嵌め式工具ホルダ - Google Patents
焼嵌め式工具ホルダInfo
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- JP2000126961A JP2000126961A JP30375898A JP30375898A JP2000126961A JP 2000126961 A JP2000126961 A JP 2000126961A JP 30375898 A JP30375898 A JP 30375898A JP 30375898 A JP30375898 A JP 30375898A JP 2000126961 A JP2000126961 A JP 2000126961A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tool holder
- shrink
- shank portion
- chuck
- thermal expansion
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 切削工具を十分な保持力で保持できることは
勿論、テーパ状シャンク部の硬度が不足したり、製作が
困難となったり、コストが上昇することのない焼嵌め式
工具ホルダを得る。 【解決手段】 工作機械の主軸に着脱可能なテーパ状シ
ャンク部2と、切削工具8のシャンク部9を焼嵌め式に
よって保持するチャック部7とからなる工具ホルダ。チ
ャック部7はテーパ状シャンク部2とは別体に構成さ
れ、かつ、その熱膨張率がテーパ状シャンク部2の熱膨
張率よりも大きい、好ましくは約13.5×10-6/℃
よりも大きい材料からなる。
勿論、テーパ状シャンク部の硬度が不足したり、製作が
困難となったり、コストが上昇することのない焼嵌め式
工具ホルダを得る。 【解決手段】 工作機械の主軸に着脱可能なテーパ状シ
ャンク部2と、切削工具8のシャンク部9を焼嵌め式に
よって保持するチャック部7とからなる工具ホルダ。チ
ャック部7はテーパ状シャンク部2とは別体に構成さ
れ、かつ、その熱膨張率がテーパ状シャンク部2の熱膨
張率よりも大きい、好ましくは約13.5×10-6/℃
よりも大きい材料からなる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、焼嵌め式工具ホル
ダ、詳しくは、マシニングセンタ、フライス盤、旋盤、
中ぐり盤等の工作機械の主軸に切削工具を取り付けるた
めに使用される焼嵌め式工具ホルダに関する。
ダ、詳しくは、マシニングセンタ、フライス盤、旋盤、
中ぐり盤等の工作機械の主軸に切削工具を取り付けるた
めに使用される焼嵌め式工具ホルダに関する。
【0002】
【従来の技術と課題】従来、マシニングセンタ等の工作
機械の主軸に切削工具を取り付けるのに使用される工具
ホルダは種々の形式のものが提供されており、その一つ
に焼嵌め式が知られている。焼嵌め式は、工具ホルダと
切削工具との熱膨張率の差を利用した着脱方式であり、
切削工具保持のダイナミックバランスが良好で、高速加
工が可能であるという利点を有し、最近注目を集めてい
る。
機械の主軸に切削工具を取り付けるのに使用される工具
ホルダは種々の形式のものが提供されており、その一つ
に焼嵌め式が知られている。焼嵌め式は、工具ホルダと
切削工具との熱膨張率の差を利用した着脱方式であり、
切削工具保持のダイナミックバランスが良好で、高速加
工が可能であるという利点を有し、最近注目を集めてい
る。
【0003】図3に従来の焼嵌め式工具ホルダの一例を
示す。この工具ホルダ1は、工作機械の主軸に挿入固定
するためのテーパ状シャンク部2と、マニュピレータ把
持部3と、切削工具8のシャンク部9を保持するチャッ
ク部4とで構成されている。テーパ状シャンク部2の端
部には工作機械の主軸内から引っ張り力を作用させるた
めのプルボルト5が螺着されている。
示す。この工具ホルダ1は、工作機械の主軸に挿入固定
するためのテーパ状シャンク部2と、マニュピレータ把
持部3と、切削工具8のシャンク部9を保持するチャッ
ク部4とで構成されている。テーパ状シャンク部2の端
部には工作機械の主軸内から引っ張り力を作用させるた
めのプルボルト5が螺着されている。
【0004】このような構成において、切削工具シャン
ク部9は、チャック部4に焼嵌め式にて保持される。詳
しくは、切削工具8はそのシャンク部9を含めて超硬合
金からなり、熱膨張率は約4.4〜6.5×10-6/℃
である。工具ホルダ1はそのチャック部4を含めてニッ
ケルクロム鋼等の合金鋼からなり、熱膨張率は約11.
0〜13.0×10-6/℃である。
ク部9は、チャック部4に焼嵌め式にて保持される。詳
しくは、切削工具8はそのシャンク部9を含めて超硬合
金からなり、熱膨張率は約4.4〜6.5×10-6/℃
である。工具ホルダ1はそのチャック部4を含めてニッ
ケルクロム鋼等の合金鋼からなり、熱膨張率は約11.
0〜13.0×10-6/℃である。
【0005】通常、焼嵌め式で切削工具の保持を確実に
行うには、切削工具シャンク部9及びチャック部4の加
工公差を考慮し、保持力を発生させる締め代(シャンク
部9の外径の約2/1000程度)が得られるようにす
る必要がある。従って、締め代として、シャンク部9及
びチャック部4の加工公差を許容するだけの値を、加熱
による材料の変態が発生しない温度で確保しなければな
らず、熱膨張率はシャンク部9よりもチャック部4の方
が大きい値でなければならない。即ち、熱膨張率の差が
大きい程小径のシャンク部9に対応できる。
行うには、切削工具シャンク部9及びチャック部4の加
工公差を考慮し、保持力を発生させる締め代(シャンク
部9の外径の約2/1000程度)が得られるようにす
る必要がある。従って、締め代として、シャンク部9及
びチャック部4の加工公差を許容するだけの値を、加熱
による材料の変態が発生しない温度で確保しなければな
らず、熱膨張率はシャンク部9よりもチャック部4の方
が大きい値でなければならない。即ち、熱膨張率の差が
大きい程小径のシャンク部9に対応できる。
【0006】しかし、現実には両者の熱膨張率の差は前
述のとおりであり、必ずしも満足のいくものではなかっ
た。特に、シャンク部9が小径になるに伴って熱膨張に
よる拡径差が小さくなるので、前記加工公差を許容でき
なくなり、十分な保持力を確保できないという問題点を
有していた。
述のとおりであり、必ずしも満足のいくものではなかっ
た。特に、シャンク部9が小径になるに伴って熱膨張に
よる拡径差が小さくなるので、前記加工公差を許容でき
なくなり、十分な保持力を確保できないという問題点を
有していた。
【0007】このような問題点を解決するには、チャッ
ク部4を合金鋼よりも熱膨張率の大きい材料で形成する
ことが考えられる。しかし、熱膨張率の大きい材料は硬
度が比較的小さく、高価で、加工が困難であり、それゆ
え従来の工具ホルダ1に適用すると以下の新たな問題点
を生じることとなる。即ち、従来の工具ホルダ1は図3
に示したとおり、テーパ状シャンク部2とチャック部4
とが一体物として製作されているため、テーパ状シャン
ク部2も熱膨張率の大きい材料で形成することになる。
これでは、テーパ状シャンク部2としては硬度が不十分
であり、材料費、加工の手間等で大幅なコストアップに
繋がる。
ク部4を合金鋼よりも熱膨張率の大きい材料で形成する
ことが考えられる。しかし、熱膨張率の大きい材料は硬
度が比較的小さく、高価で、加工が困難であり、それゆ
え従来の工具ホルダ1に適用すると以下の新たな問題点
を生じることとなる。即ち、従来の工具ホルダ1は図3
に示したとおり、テーパ状シャンク部2とチャック部4
とが一体物として製作されているため、テーパ状シャン
ク部2も熱膨張率の大きい材料で形成することになる。
これでは、テーパ状シャンク部2としては硬度が不十分
であり、材料費、加工の手間等で大幅なコストアップに
繋がる。
【0008】そこで、本発明の目的は、切削工具を十分
な保持力で保持できることは勿論、テーパ状シャンク部
の硬度が不足したり、製作が困難となったり、コストが
上昇することのない焼嵌め式工具ホルダを提供すること
にある。
な保持力で保持できることは勿論、テーパ状シャンク部
の硬度が不足したり、製作が困難となったり、コストが
上昇することのない焼嵌め式工具ホルダを提供すること
にある。
【0009】
【発明の構成、作用及び効果】以上の目的を達成するた
め、本発明に係る焼嵌め式工具ホルダは、切削工具のチ
ャック部を工作機械の主軸へ取り付けるためのシャンク
部とは別体に構成し、チャック部をその熱膨張率がシャ
ンク部の熱膨張率よりも大きい材料から形成することに
した。
め、本発明に係る焼嵌め式工具ホルダは、切削工具のチ
ャック部を工作機械の主軸へ取り付けるためのシャンク
部とは別体に構成し、チャック部をその熱膨張率がシャ
ンク部の熱膨張率よりも大きい材料から形成することに
した。
【0010】本発明では、チャック部とシャンク部とを
別体としたため、それぞれ独自に最適な特性の材料を選
択できる。従って、チャック部は切削工具のシャンク部
に対して該シャンク部が小径であっても焼嵌め式で十分
な締め代を確保でき、加工公差を許容できる範囲を保持
できる大きな熱膨張率を有する材料が選択される。一
方、テーパシャンク部等のチャック部以外の部分は従来
使用されていた合金鋼を選択すればよく、硬度不足、製
作の困難性、コストの上昇を解消することができる。
別体としたため、それぞれ独自に最適な特性の材料を選
択できる。従って、チャック部は切削工具のシャンク部
に対して該シャンク部が小径であっても焼嵌め式で十分
な締め代を確保でき、加工公差を許容できる範囲を保持
できる大きな熱膨張率を有する材料が選択される。一
方、テーパシャンク部等のチャック部以外の部分は従来
使用されていた合金鋼を選択すればよく、硬度不足、製
作の困難性、コストの上昇を解消することができる。
【0011】本発明においては、切削工具のシャンク部
の熱膨張率が約4.4〜6.5×10-6/℃であること
に鑑みると、前記チャック部はその熱膨張率が、約1
3.5×10-6/℃よりも大きい値であることが好まし
い。また、チャック部はテーパ状シャンク部に一体的に
固定されていてもよく、あるいは、テーパ状シャンク部
に対して着脱可能に取り付けられていてもよい。着脱可
能である場合には、チャック部とシャンク部とはテーパ
によって結合されていることが、結合の安定性の点で好
ましい。
の熱膨張率が約4.4〜6.5×10-6/℃であること
に鑑みると、前記チャック部はその熱膨張率が、約1
3.5×10-6/℃よりも大きい値であることが好まし
い。また、チャック部はテーパ状シャンク部に一体的に
固定されていてもよく、あるいは、テーパ状シャンク部
に対して着脱可能に取り付けられていてもよい。着脱可
能である場合には、チャック部とシャンク部とはテーパ
によって結合されていることが、結合の安定性の点で好
ましい。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る焼嵌め式工具
ホルダの実施形態について添付図面を参照して説明す
る。
ホルダの実施形態について添付図面を参照して説明す
る。
【0013】(第1実施形態、図1参照)図1におい
て、本発明に係る第1実施形態である工具ホルダ1は、
プルボルト5を備えたテーパ状シャンク部2と、マニュ
ピレータ把持部3と、チャック部6とで構成されてい
る。これらの各部材の機能は従来のものと同じであり、
その説明は省略する。
て、本発明に係る第1実施形態である工具ホルダ1は、
プルボルト5を備えたテーパ状シャンク部2と、マニュ
ピレータ把持部3と、チャック部6とで構成されてい
る。これらの各部材の機能は従来のものと同じであり、
その説明は省略する。
【0014】テーパ状シャンク部2とマニュピレータ把
持部3とは、従来と同じ材料、即ち、合金鋼にて一体物
として形成されている。これに対して、切削工具8のシ
ャンク部9を挿入孔6aに焼嵌め式で保持するためのチ
ャック部6は、以下に説明する熱膨張率の大きい材料か
ら形成され、テーパ状シャンク部2の端面2aに溶接、
ロウ付け又は接着等によって固定されている。
持部3とは、従来と同じ材料、即ち、合金鋼にて一体物
として形成されている。これに対して、切削工具8のシ
ャンク部9を挿入孔6aに焼嵌め式で保持するためのチ
ャック部6は、以下に説明する熱膨張率の大きい材料か
ら形成され、テーパ状シャンク部2の端面2aに溶接、
ロウ付け又は接着等によって固定されている。
【0015】(第2実施形態、図2参照)図2におい
て、本発明に係る第2実施形態である工具ホルダ1は、
前記第1実施形態と同様に、プルボルト5を備えたテー
パ状シャンク部2と、マニュピレータ把持部3と、チャ
ック部7とで構成されている。このチャック部7も挿入
孔7aに切削工具8のシャンク部9を焼嵌め式で保持す
るためのものであり、使用可能な材料は以下に説明す
る。
て、本発明に係る第2実施形態である工具ホルダ1は、
前記第1実施形態と同様に、プルボルト5を備えたテー
パ状シャンク部2と、マニュピレータ把持部3と、チャ
ック部7とで構成されている。このチャック部7も挿入
孔7aに切削工具8のシャンク部9を焼嵌め式で保持す
るためのものであり、使用可能な材料は以下に説明す
る。
【0016】本第2実施形態において、チャック部7が
前記チャック部6と異なるのは、テーパ面7bを有し、
このテーパ面7bがシャンク部2のテーパ面2bに対し
て結合されている点である。即ち、チャック部7は、後
端部に形成した雌ねじ部7cにシャンク部2の中央孔に
挿入した引きボルト10が螺着して後方に引かれること
でシャンク部2と一体化され、引きボルト10を弛める
ことで取り外すことができる。
前記チャック部6と異なるのは、テーパ面7bを有し、
このテーパ面7bがシャンク部2のテーパ面2bに対し
て結合されている点である。即ち、チャック部7は、後
端部に形成した雌ねじ部7cにシャンク部2の中央孔に
挿入した引きボルト10が螺着して後方に引かれること
でシャンク部2と一体化され、引きボルト10を弛める
ことで取り外すことができる。
【0017】(チャック部の材料)前記チャック部6,
7は、切削工具8のシャンク部9の熱膨張率が約4.4
〜6.5×10-6/℃であること、合金鋼からなる従来
のチャック部の熱膨張率が、約11.0〜13.0×1
0-6/℃で、それでは保持力として必ずしも満足できな
いことに鑑みると、熱膨張率が約13.5×10-6/℃
よりも大きい材料を選択することが好ましい。
7は、切削工具8のシャンク部9の熱膨張率が約4.4
〜6.5×10-6/℃であること、合金鋼からなる従来
のチャック部の熱膨張率が、約11.0〜13.0×1
0-6/℃で、それでは保持力として必ずしも満足できな
いことに鑑みると、熱膨張率が約13.5×10-6/℃
よりも大きい材料を選択することが好ましい。
【0018】この種の材料としては、銅及びその合金、
アルミニウム及びその合金、耐熱鋼、ステンレス及びそ
の合金を挙げることができる。鉄系金属で熱膨張率が高
い材料は、オーステナイト組織を有するものであり、常
温から500℃の範囲でオーステナイト系の組織を有す
ることができるのは、ステンレス及びその合金である。
アルミニウム及びその合金、耐熱鋼、ステンレス及びそ
の合金を挙げることができる。鉄系金属で熱膨張率が高
い材料は、オーステナイト組織を有するものであり、常
温から500℃の範囲でオーステナイト系の組織を有す
ることができるのは、ステンレス及びその合金である。
【0019】特に好ましい材料は、析出硬化又は加工硬
化によって強化されたオーステナイト組織を有する特殊
鋼であり、例えば、HPM75(日立金属社製)、AU
S205(愛知製鋼社製),NTK H−1(日本金属
工業社製)、SUH660(JIS規格)を挙げること
ができる。これ以外にも,JIS規格SUS201、S
US202、SUS301、SUS302、SUS30
3、SUS304、SUS316、SUS317、SU
S321、SUS347等を幅広く使用することができ
る。
化によって強化されたオーステナイト組織を有する特殊
鋼であり、例えば、HPM75(日立金属社製)、AU
S205(愛知製鋼社製),NTK H−1(日本金属
工業社製)、SUH660(JIS規格)を挙げること
ができる。これ以外にも,JIS規格SUS201、S
US202、SUS301、SUS302、SUS30
3、SUS304、SUS316、SUS317、SU
S321、SUS347等を幅広く使用することができ
る。
【0020】(その他の実施形態)なお、本発明に係る
焼嵌め式工具ホルダは前記実施形態に限定するものでは
なく、その要旨の範囲内で種々に変更することができ
る。特に、工具ホルダとしては、切削工具にクーラント
を供給する手段が付設されていたり、切削工具の挿入量
を規制する機能等が備わっていてもよい。
焼嵌め式工具ホルダは前記実施形態に限定するものでは
なく、その要旨の範囲内で種々に変更することができ
る。特に、工具ホルダとしては、切削工具にクーラント
を供給する手段が付設されていたり、切削工具の挿入量
を規制する機能等が備わっていてもよい。
【図1】本発明に係る第1実施形態である焼嵌め式工具
ホルダを示す断面図。
ホルダを示す断面図。
【図2】本発明に係る第2実施形態である焼嵌め式工具
ホルダを示す断面図。
ホルダを示す断面図。
【図3】従来の焼嵌め式工具ホルダを示す断面図。
1…焼嵌め式工具ホルダ 2…テーパ状シャンク部 6,7…チャック部 8…切削工具
Claims (5)
- 【請求項1】 工作機械の主軸に着脱可能なシャンク部
と、切削工具を焼嵌め式によって保持するチャック部と
を備えた焼嵌め式工具ホルダにおいて、 前記チャック部は前記シャンク部と別体に構成され、か
つ、その熱膨張率がシャンク部の熱膨張率よりも大きい
材料からなること、 を特徴とする焼嵌め式工具ホルダ。 - 【請求項2】 前記チャック部の熱膨張率は、約13.
5×10-6/℃よりも大きい値であることを特徴とする
請求項1記載の焼嵌め式工具ホルダ。 - 【請求項3】 前記チャック部は前記シャンク部に一体
的に固定されていることを特徴とする請求項1又は請求
項2記載の焼嵌め式工具ホルダ。 - 【請求項4】 前記チャック部は前記シャンク部に対し
て着脱可能に取り付けられていることを特徴とする請求
項1又は請求項2記載の焼嵌め式工具ホルダ。 - 【請求項5】 前記チャック部と前記シャンク部とはテ
ーパによって結合されていることを特徴とする請求項4
記載の焼嵌め式工具ホルダ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30375898A JP2000126961A (ja) | 1998-10-26 | 1998-10-26 | 焼嵌め式工具ホルダ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30375898A JP2000126961A (ja) | 1998-10-26 | 1998-10-26 | 焼嵌め式工具ホルダ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000126961A true JP2000126961A (ja) | 2000-05-09 |
Family
ID=17924928
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30375898A Pending JP2000126961A (ja) | 1998-10-26 | 1998-10-26 | 焼嵌め式工具ホルダ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000126961A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002283162A (ja) * | 2001-03-27 | 2002-10-03 | Mst Corporation | 焼き嵌め式工具ホルダー |
KR200449753Y1 (ko) * | 2010-04-30 | 2010-08-06 | 이현주 | 가이드면을 구비하는 모듈러타입의 이면구속 열박음척 |
KR200449752Y1 (ko) * | 2010-02-05 | 2010-08-06 | 이현주 | 모듈러타입의 이면구속 열박음척 |
US7802950B2 (en) * | 2005-08-16 | 2010-09-28 | Esa Eppinger Gmbh | Tool clamping insert and tool clamping device |
JP2016506874A (ja) * | 2013-02-05 | 2016-03-07 | フランツ ハイマー マシーネンバウ カーゲー | 制振型チャック |
-
1998
- 1998-10-26 JP JP30375898A patent/JP2000126961A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002283162A (ja) * | 2001-03-27 | 2002-10-03 | Mst Corporation | 焼き嵌め式工具ホルダー |
US7802950B2 (en) * | 2005-08-16 | 2010-09-28 | Esa Eppinger Gmbh | Tool clamping insert and tool clamping device |
KR200449752Y1 (ko) * | 2010-02-05 | 2010-08-06 | 이현주 | 모듈러타입의 이면구속 열박음척 |
KR200449753Y1 (ko) * | 2010-04-30 | 2010-08-06 | 이현주 | 가이드면을 구비하는 모듈러타입의 이면구속 열박음척 |
WO2011136463A1 (ko) * | 2010-04-30 | 2011-11-03 | Lee Hyun Joo | 가이드면을 구비하는 모듈러타입의 이면구속 열박음척 |
JP2016506874A (ja) * | 2013-02-05 | 2016-03-07 | フランツ ハイマー マシーネンバウ カーゲー | 制振型チャック |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050722 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080403 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080415 |
|
A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20081007 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |