JP2001079723A - Tool holder and tool mounting device - Google Patents

Tool holder and tool mounting device

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JP2001079723A
JP2001079723A JP25258699A JP25258699A JP2001079723A JP 2001079723 A JP2001079723 A JP 2001079723A JP 25258699 A JP25258699 A JP 25258699A JP 25258699 A JP25258699 A JP 25258699A JP 2001079723 A JP2001079723 A JP 2001079723A
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JP
Japan
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fitting
tool
tool holder
face
outer peripheral
Prior art date
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Application number
JP25258699A
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Japanese (ja)
Inventor
Hajime Tejima
一 手島
Makoto Suzuki
鈴木  誠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Bellows Co Ltd
Original Assignee
Fuji Bellows Co Ltd
Fuji Seiko Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Bellows Co Ltd, Fuji Seiko Ltd filed Critical Fuji Bellows Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To avoid lowering of holding rigidity caused by a fitting clearance and to carry out double constraint with comparatively low working precision in the case of constituting a fitting part against a main spindle of a double constraint type tool holder of a plural number of members. SOLUTION: A fitting projected part 60 of this tool holder 10 is made hollow, and a plural number of grooves 76 a cross-section shape of which is semi-circular and extending along the axial direction are formed with equal angular intervals on an inside of a peripheral wall of the fitting projected part 60. A thin groove bottom 78 and a thick bank part 80 are alternately formed on the peripheral wall. Consequently, it is possible to realize double constraint by absorbing a dimensional error of the fitting projected part 60 and a fitting hole 18 by making the fitting projected part 60 easy to deform in the peripheral direction while avoiding lowering of flexural rigidity of the fitting projected part 60.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械に加工工
具を取り付けるための工具ホルダおよび工具取付装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tool holder and a tool mounting device for mounting a processing tool on a machine tool.

【0002】[0002]

【従来の技術】工具ホルダの一種に、工作機械の主軸等
工具保持軸の嵌合穴に嵌合される嵌合突部を備えたもの
がある。その代表的なものが、JIS B 6339に
規定されたツールシャンクを有する工具ホルダである。
この工具ホルダの嵌合突部は、外周面が7/24テーパ
の外周テーパ面とされている。一方、工作機械の工具保
持軸には、上記外周テーパ面に対応する内周テーパ面を
有する嵌合穴が形成され、その嵌合穴に嵌合突部が嵌合
されて外周テーパ面が内周テーパ面に締まり嵌合させら
れ、工具ホルダが工具保持軸に取り付けられる。
2. Description of the Related Art As a kind of tool holder, there is a tool holder having a fitting projection fitted into a fitting hole of a tool holding shaft such as a main shaft of a machine tool. A typical example is a tool holder having a tool shank defined in JIS B 6339.
The fitting projection of the tool holder has an outer peripheral surface that is a 7/24 taper. On the other hand, a fitting hole having an inner peripheral taper surface corresponding to the outer peripheral taper surface is formed in the tool holding shaft of the machine tool. The tool holder is attached to the tool holding shaft by being tightly fitted to the peripheral taper surface.

【0003】また、実願昭60−23900号のマイク
ロフィルムには、二面拘束型の工具ホルダが記載されて
いる。この工具ホルダにおいては、工具ホルダの外周テ
ーパ面と工具保持軸の内周テーパ面とが締まり嵌合させ
られるとともに、工具ホルダの第一端面と、工具保持軸
の第二端面とが当接させられて二面拘束が実現される。
具体的には、工具ホルダの工具保持軸への嵌合突部が、
外周テーパ面を有するテーパスリーブとそのテーパスリ
ーブに軸方向に相対移動可能に嵌合されたストレート嵌
合部とで構成されている。ストレート嵌合部は、それの
一端部にプルスタッドが設けられ、他端部が、第一端面
を有するフランジと一体的に結合されている。フランジ
とテーパスリーブとの間に、両者を常に離間する方向に
付勢する弾性部材としての複数の圧縮コイルばねが配設
されている。したがって、プルスタッドが嵌合穴内に引
き込まれて第一端面が第二端面に当接させられる際に、
圧縮コイルばねの弾性力により外周テーパ面が内周テー
パ面に密着させられ、二面拘束が実現される。この二面
拘束型工具ホルダを介して工具保持軸に加工工具を保持
させれば、加工工具を高い剛性で保持させることができ
る。
[0003] Further, in the microfilm of Japanese Utility Model Application No. 60-23900, a two-sided constraint type tool holder is described. In this tool holder, the outer peripheral taper surface of the tool holder and the inner peripheral taper surface of the tool holding shaft are tightly fitted to each other, and the first end surface of the tool holder is brought into contact with the second end surface of the tool holding shaft. Thus, two-sided constraint is realized.
Specifically, the fitting projection of the tool holder to the tool holding shaft is
The tapered sleeve has an outer peripheral tapered surface and a straight fitting portion fitted to the tapered sleeve so as to be relatively movable in the axial direction. The straight fitting portion has a pull stud provided at one end thereof, and the other end is integrally connected to a flange having a first end surface. A plurality of compression coil springs are disposed between the flange and the tapered sleeve as elastic members for urging the two in a direction in which they are always separated from each other. Therefore, when the pull stud is pulled into the fitting hole and the first end face is brought into contact with the second end face,
The outer peripheral taper surface is brought into close contact with the inner peripheral taper surface by the elastic force of the compression coil spring, and the two-sided constraint is realized. If the processing tool is held on the tool holding shaft via the two-face constraint type tool holder, the processing tool can be held with high rigidity.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題,課題解決手段および発
明の効果】しかし、上記工具ホルダの嵌合突部は、互い
に摺動するテーパスリーブとストレート嵌合部とを有す
るため、両者の嵌合クリアランスに起因して、加工工具
の保持剛性が低下することを避け得ず、まだ十分とは言
えなかった。
However, since the fitting projection of the tool holder has a tapered sleeve and a straight fitting part that slide with each other, the fitting clearance between the two is provided. As a result, the holding rigidity of the working tool cannot be reduced, and it cannot be said that it is still sufficient.

【0005】本発明は、以上の事情を背景とし、上記嵌
合クリアランスに起因する加工工具の保持剛性の低下を
回避しつつ、二面拘束を実現しすることを課題として為
されたものであり、本発明によって、下記各態様の工具
ホルダおよび工具取付装置が得られる。各態様は請求項
と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じ
て他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あ
くまでも本発明の理解を容易にするためであり、本明細
書に記載の技術的特徴やそれらの組合せが以下の態様に
限定されると解釈されるべきではない。また、1つの項
に複数の事項が記載されている場合、常にそれら事項を
すべて一緒に採用しなければならないわけではなく、一
部の事項のみを取り出して採用することも可能である。 (1)端面と、その端面から直角方向に延び出し、外周
面が端面から遠ざかるに従って直径が漸減する外周テー
パ面をなす嵌合突部と、端面に対して嵌合突部とは反対
側に設けられ、加工工具を保持する工具保持部とを有す
る工具ホルダであって、前記嵌合突部が中空とされると
ともに、その中空の嵌合突部の周壁に、薄肉で弾性変形
し易い変形容易部と、その変形容易部に対して半径方向
内向きに突出し、厚肉で弾性変形しにくい変形困難部と
が、それぞれほぼ軸方向に延びる状態でかつ周方向にお
いて交互に、3個以上づつ形成されたことを特徴とする
工具ホルダ(請求項1)。本項に記載の工具ホルダにお
いては、嵌合突部が一体の構成であるので、前記従来の
二面拘束型工具ホルダにおけるような嵌合クリアランス
に起因する保持剛性の低下がない。そして、嵌合突部
は、変形容易部の形成により周方向に変形(直径が減少
する弾性変形で、以下、縮径と称することとする)し易
くされており、嵌合突部と嵌合穴との寸法誤差が吸収可
能であるので、加工精度をそれほど高くしなくても二面
拘束を実現することができる。しかも、嵌合突部にはほ
ぼ軸方向に延びる変形困難部が形成され、それによって
嵌合突部の曲げ剛性は高く維持されているため、この工
具ホルダを介しての工具保持軸による加工工具の保持剛
性は十分に高く保ち得る。なお、変形容易部と変形困難
部とは、それぞれ外周テーパ面の大径部から小径部まで
連続して形成されることが望ましい。変形容易部と変形
困難部とが周方向において占める割合は、同じであって
も、いずれかが大きくてもよい。さらに、周方向におい
て変形容易部と変形困難部とが占める割合は、嵌合突部
の大径部と小径部とで異なってもよい。例えば、外周テ
ーパ面と内周テーパ面とのテーパが等しい場合は、大径
部と小径部との縮径量が等しく、小径部の方が変形率が
大きくなるので、小径部における変形容易部の割合が大
きくされることが望ましい。 (2)前記変形容易部が等角度間隔で形成された (1)項
に記載の工具ホルダ。変形容易部を等角度間隔に形成す
れば、嵌合突部の弾性変形が周方向に関してほぼ均等に
生じ、嵌合突部が良好に縮径することとなる。 (3)前記周壁の内周面にそれぞれ前記嵌合突部の中心
線を含む平面に沿って形成された断面形状がほぼ半円形
の溝が3個以上形成され、それら溝の各々の底部を形成
する部分がそれぞれ前記変形容易部を構成し、互いに隣
接する溝間の各部分が前記変形困難部を構成する (1)項
または (2)項に記載の工具ホルダ。この工具ホルダにお
いては、変形容易部から隣接の変形困難部に向かって周
壁の厚さが緩やかに増加するので、変形容易部と変形困
難部との境界部において周壁の厚さが急激に変化する場
合に比較して、境界部に応力集中が生じにくい。また、
半円形の溝は機械加工により容易に形成し得る。 (4)先端に雄ねじ部を有するプルスタッドが、前記中
空の嵌合突部を軸方向に貫通させられ、当該工具ホルダ
の前記端面より前記工具保持部側の部分に形成された雌
ねじ穴に、前記雄ねじ部が螺合されている (1)項ないし
(3)項のいずれか1つに記載の工具ホルダ(請求項
2)。工具ホルダの嵌合突部は中空とされており、通常
の工具ホルダにおけると同様にプルスタッドを螺合する
ための雌ねじ穴を形成することは困難である。さらに、
変形容易部が形成されている部分にプルスタッドを螺合
すると、プルスタッドによりその部分の変形が妨害され
る可能性がある。したがって、プルスタッドの雄ねじ部
を螺合するための雌ねじ穴は、変形容易部の形成されな
い部分に形成されることが望ましい。 (5)第一端面と、その第一端面から直角方向に延びる
第一嵌合部とを有し、工作機械の工具保持軸に固定的に
設けられる固定部材と、前記第一端面と当接する第二端
面と、その第二端面から直角方向に延び、前記第一嵌合
部と嵌合する第二嵌合部と、前記第二端面に対して前記
第二嵌合部とは反対側に設けられて加工工具を保持する
工具保持部とを有する工具ホルダとを含む工具取付装置
であって、前記第一嵌合部と前記第二嵌合部とのいずれ
か一方が、前記第一と第二端面とのうちその一方に対応
する端面に開口する開口部を備え、内周面が開口部から
遠ざかるにつれて直径が小さくなる内周テーパ面をなす
嵌合穴であり、第一嵌合部と第二嵌合部との他方が、そ
の他方に対応する端面から直角方向に延び、外周面が前
記内周テーパ面に対応する外周テーパ面をなす嵌合突部
であり、かつ、それら内周テーパ面と外周テーパ面との
少なくとも一方を形成する周壁に、薄肉で弾性変形し易
い変形容易部と、その変形容易部に対して半径方向に突
出し、厚肉で弾性変形しにくい変形困難部とが、それぞ
れほぼ軸方向に延びる状態で、周方向において交互に3
個以上づつ形成されたことを特徴とする工具取付装置
(請求項3)。本項に記載の工具取付装置においては、
内周テーパ面を有する嵌合穴と、外周テーパ面を有する
嵌合突部との少なくとも一方が、変形容易部と変形困難
部とを有する周壁により形成される。嵌合突部が変形容
易部と変形困難部とを有する周方向の弾性変形容易な周
壁により形成される場合には、 (1)項に記載の工具ホル
ダにおける嵌合突部と同様の効果が得られる。嵌合穴
が、周方向の弾性変形が容易な周壁により形成される場
合には、嵌合穴の直径が拡大(拡径と称する)させられ
る。嵌合突部と嵌合穴との両方が周方向の弾性変形容易
な周壁により形成される場合には、縮径と拡径とが共に
生じる。この場合には、嵌合穴と嵌合突部との寸法誤差
が大きくてもその寸法誤差を吸収することができる。嵌
合突部は固定部材に設けられても、工具ホルダに設けら
れてもよく、嵌合穴は反対側の部材に設けられる。 (6)前記第一嵌合部が前記嵌合穴であり、前記第二嵌
合部が前記嵌合突部である (5)項に記載の工具取付装
置。 (7)前記変形容易部と前記変形困難部とが前記工具ホ
ルダに設けられた (6)項に記載の工具取付装置。 (8)前記変形容易部と前記変形困難部とが前記固定部
材に設けられた (6)項または (7)項に記載の工具取付装
置。 (9)前記第一嵌合部が前記嵌合突部であり、前記第二
嵌合部が前記嵌合穴である (5)項に記載の工具取付装
置。 (10)前記周壁の前記外周テーパ面または内周テーパ
面とは反対側の面に、それぞれ前記嵌合突部の中心線を
含む平面に沿って、断面形状がほぼ半円形の溝が3個以
上形成され、それら溝の各々の底部を形成する部分がそ
れぞれ前記変形容易部を構成し、互いに隣接する溝間の
各部分が前記変形困難部を構成する (5)項ないし (9)項
のいずれか1つに記載の工具取付装置。この工具取付装
置においては、 (3)項に記載の工具ホルダと同様の効果
を得ることができる。 (11)前記変形容易部の厚さが前記外周テーパ面また
は内周テーパ面の直径の小さい側では直径の大きい側に
おけるより厚くされた(10)項に記載の工具取付装置。本
項に記載の工具取付装置においては、例えば、工具ホル
ダの直径の小さい側において変形容易部の厚さを厚くす
ることにより、プルスタッドを嵌合する嵌合部を形成し
て、プルスタッドをガイドすることが容易となる。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to realize a two-sided constraint while avoiding a decrease in the holding rigidity of a working tool due to the above-described clearance. According to the present invention, a tool holder and a tool mounting device of the following aspects can be obtained. As in the case of the claims, each aspect is divided into sections, each section is numbered, and if necessary, the other sections are cited in a form in which the numbers are cited. This is for the purpose of facilitating the understanding of the present invention, and should not be construed as limiting the technical features and combinations thereof described in the present specification to the following embodiments. Further, when a plurality of items are described in one section, it is not always necessary to adopt all of the items together, and it is also possible to take out and adopt only some of the items. (1) An end face, a fitting projection that extends in a direction perpendicular to the end face and forms an outer peripheral tapered surface whose diameter gradually decreases as the outer peripheral face moves away from the end face, and a side opposite to the fitting projection with respect to the end face. A tool holder provided with a tool holding portion for holding a processing tool, wherein the fitting protrusion is hollow, and a thin, elastically deformable peripheral wall of the hollow fitting protrusion is provided. Easy portions and hardly deformable portions that protrude inward in the radial direction with respect to the easily deformable portions and that are hard to elastically deform are each extended substantially in the axial direction and alternately three or more in the circumferential direction. A tool holder characterized by being formed (claim 1). In the tool holder described in this section, since the fitting projection is formed integrally, there is no decrease in holding rigidity due to the fitting clearance as in the conventional two-face restraint type tool holder. The fitting protrusion is easily deformed in the circumferential direction (elastic deformation with a reduced diameter, hereinafter referred to as reduced diameter) by the formation of the easily deformable portion. Since the dimensional error with the hole can be absorbed, the two-sided constraint can be realized without increasing the processing accuracy so much. In addition, the fitting projection is formed with a difficult-to-deform portion extending substantially in the axial direction, whereby the bending rigidity of the fitting projection is maintained at a high level. Can be kept sufficiently high. The easily deformable portion and the hardly deformable portion are desirably formed continuously from the large diameter portion to the small diameter portion of the outer peripheral tapered surface. The ratio of the easily deformable portion and the hardly deformable portion in the circumferential direction may be the same or may be larger. Further, the ratio of the easily deformable portion and the hardly deformable portion in the circumferential direction may be different between the large diameter portion and the small diameter portion of the fitting projection. For example, when the taper of the outer peripheral taper surface is equal to the taper of the inner peripheral taper surface, the large diameter portion and the small diameter portion have the same diameter reduction amount, and the small diameter portion has a higher deformation rate. Is desirably increased. (2) The tool holder according to (1), wherein the easily deformable portions are formed at equal angular intervals. If the easily deformable portions are formed at equal angular intervals, the elastic deformation of the fitting protrusions occurs substantially uniformly in the circumferential direction, and the fitting protrusions are reduced in diameter favorably. (3) On the inner peripheral surface of the peripheral wall, three or more grooves each having a substantially semicircular cross section formed along a plane including the center line of the fitting protrusion are formed, and the bottom of each of the grooves is formed. The tool holder according to the above mode (1) or (2), wherein portions to be formed each constitute the easily deformable portion, and portions between adjacent grooves form the hardly deformable portions. In this tool holder, since the thickness of the peripheral wall gradually increases from the easily deformable portion to the adjacent hardly deformable portion, the thickness of the peripheral wall rapidly changes at the boundary between the easily deformable portion and the hardly deformable portion. Compared to the case, stress concentration is less likely to occur at the boundary. Also,
The semicircular groove can be easily formed by machining. (4) A pull stud having a male screw portion at the tip is made to penetrate the hollow fitting projection in the axial direction, and into a female screw hole formed at a portion of the tool holder closer to the tool holding portion than the end face, The male thread is screwed (1) or
The tool holder according to any one of the above aspects (3) (Claim 2). Since the fitting projection of the tool holder is hollow, it is difficult to form a female screw hole for screwing the pull stud as in a normal tool holder. further,
If the pull stud is screwed into the portion where the easily deformable portion is formed, the pull stud may hinder the deformation of the portion. Therefore, it is desirable that the female screw hole for screwing the male screw portion of the pull stud is formed in a portion where the easily deformable portion is not formed. (5) a first end surface, and a first fitting portion extending in a direction perpendicular to the first end surface, and abut on the fixing member fixedly provided on the tool holding shaft of the machine tool and the first end surface. A second end surface, a second fitting portion extending in a direction perpendicular to the second end surface and fitting with the first fitting portion, and the second fitting portion is opposite to the second fitting portion with respect to the second end surface. A tool mounting device including a tool holder having a tool holding portion provided to hold a processing tool, wherein one of the first fitting portion and the second fitting portion includes the first and the second fitting portions. A second end surface and an opening that opens to an end surface corresponding to one of the second end surface, the inner peripheral surface is a fitting hole that forms an inner peripheral tapered surface whose diameter decreases as the distance from the opening, the first fitting portion And the other of the second fitting portion extends perpendicularly from the end surface corresponding to the other side, and the outer peripheral surface is formed on the inner peripheral taper surface. A thin, easily deformable portion, a deformable portion, and a thin-walled easily deformable portion formed on the peripheral wall forming at least one of the inner peripheral taper surface and the outer peripheral taper surface. Are hardly elastically deformed and protrude in the radial direction with respect to each other.
A tool mounting device, wherein the tool mounting device is formed by at least one piece. In the tool mounting device described in this section,
At least one of the fitting hole having the inner peripheral tapered surface and the fitting protrusion having the outer peripheral tapered surface is formed by a peripheral wall having an easily deformable portion and a hardly deformable portion. In the case where the fitting protrusion is formed by a circumferentially elastically deformable peripheral wall having an easily deformable portion and a hardly deformable portion, the same effect as the fitting protrusion in the tool holder described in (1) is achieved. can get. When the fitting hole is formed by a peripheral wall that is easily elastically deformed in the circumferential direction, the diameter of the fitting hole is enlarged (referred to as diameter expansion). When both the fitting protrusion and the fitting hole are formed by a circumferential wall that is easily elastically deformed in the circumferential direction, both diameter reduction and diameter expansion occur. In this case, even if the dimensional error between the fitting hole and the fitting projection is large, the dimensional error can be absorbed. The fitting protrusion may be provided on the fixing member or the tool holder, and the fitting hole is provided on the opposite member. (6) The tool mounting device according to the above mode (5), wherein the first fitting portion is the fitting hole, and the second fitting portion is the fitting projection. (7) The tool mounting device according to (6), wherein the easily deformable portion and the hardly deformable portion are provided on the tool holder. (8) The tool mounting device according to the mode (6) or (7), wherein the easily deformable portion and the hardly deformable portion are provided on the fixing member. (9) The tool attachment device according to the above mode (5), wherein the first fitting portion is the fitting projection, and the second fitting portion is the fitting hole. (10) On the surface of the peripheral wall opposite to the outer peripheral taper surface or the inner peripheral taper surface, three grooves each having a substantially semicircular cross section are respectively formed along a plane including a center line of the fitting projection. The portions formed above and forming the bottoms of the grooves respectively constitute the easily deformable portions, and the portions between the adjacent grooves constitute the hardly deformable portions (5) to (9). The tool mounting device according to any one of the above. In this tool mounting device, the same effect as the tool holder described in the item (3) can be obtained. (11) The tool mounting device according to the above mode (10), wherein the thickness of the easily deformable portion is made thicker on the smaller diameter side of the outer peripheral tapered surface or the inner circumferential tapered surface on the larger diameter side. In the tool mounting device described in this section, for example, by increasing the thickness of the easily deformable portion on the small diameter side of the tool holder, a fitting portion for fitting the pull stud is formed, and the pull stud is formed. It is easy to guide.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】図1に本発明の実施形態の一つで
ある工具ホルダ10が示されている。この工具ホルダ1
0は、切削工具等の加工工具を二点鎖線で示す工作機械
の主軸12に着脱するために使用される。主軸12は前
端面14に開口する中心穴16を備え、その中心穴16
の前端部は工具ホルダ10が嵌合される嵌合穴18とさ
れている。嵌合穴18の内周面は前端面14から遠ざか
るにつれて直径が小さくなるテーパ内周面とされてお
り、そのテーパは7/24である。前端面14の直径方
向に隔たった2箇所にドライブキー20が設けられてい
る。ドライブキー20は主軸12の端面14から軸方向
に前方へ突出させられている。
FIG. 1 shows a tool holder 10 according to one embodiment of the present invention. This tool holder 1
Numeral 0 is used for attaching / detaching a processing tool such as a cutting tool to / from a spindle 12 of a machine tool indicated by a two-dot chain line. The main shaft 12 has a center hole 16 opening in the front end face 14.
Has a fitting hole 18 into which the tool holder 10 is fitted. The inner peripheral surface of the fitting hole 18 is a tapered inner peripheral surface whose diameter decreases as the distance from the front end surface 14 increases, and the taper is 7/24. Drive keys 20 are provided at two positions on the front end face 14 that are separated from each other in the diameter direction. The drive key 20 is projected forward from the end face 14 of the main shaft 12 in the axial direction.

【0007】工具ホルダ10の軸方向の中間部に半径方
向外向きに突出するフランジ部22が形成されている。
フランジ部22の両端面が軸線に対して直角に形成さ
れ、それら両端面のうち主軸12に対向する方の後端面
24が、前端面14に当接して工具ホルダ10の主軸1
2に対する嵌合深さが規定される。フランジ部22の直
径方向に隔たった2箇所に、後端面24から軸方向に延
びる係合溝26が形成されている。この係合溝26と前
記ドライブキー20との係合により、主軸12から工具
ホルダ10へのトルクの伝達が行われる。さらに、フラ
ンジ部22の外周に沿って環状溝28が形成されてい
る。環状溝28は、両側面の幅が底部に向かって狭くな
るV溝とされている。
A flange portion 22 is formed at an intermediate portion in the axial direction of the tool holder 10 and protrudes radially outward.
Both end surfaces of the flange portion 22 are formed at right angles to the axis, and a rear end surface 24 of the two end surfaces which faces the main shaft 12 abuts on the front end surface 14 so that the main shaft 1 of the tool holder 10 is formed.
2 is defined. Engagement grooves 26 extending in the axial direction from the rear end surface 24 are formed at two locations in the flange portion 22 that are separated in the diameter direction. By the engagement between the engagement groove 26 and the drive key 20, torque is transmitted from the main shaft 12 to the tool holder 10. Further, an annular groove 28 is formed along the outer periphery of the flange portion 22. The annular groove 28 is a V-shaped groove in which the width of both side surfaces decreases toward the bottom.

【0008】フランジ部22の主軸12とは反対側の前
端面から、円筒状の工具保持部30が軸方向に延び出し
ている。フランジ部22の前端面の直径方向に隔たった
2箇所にキー32が設けられている。キー32は、フラ
ンジ部22に係合溝26と同位相で設けられたキー溝3
4にボルトにより固定されている。工具保持部30に
は、それの中心を貫通する雌ねじ穴36が形成されてい
る。本実施形態における工具保持部30は、切削工具と
しての正面フライス38(二点鎖線で図示)を保持する
のに適したものとされ、正面フライス38に形成された
貫通穴40と工具保持部30とが嵌合されるとともに、
キー32と正面フライス38に形成されたキー溝42と
が係合させられた状態で、セットボルト44により固定
される。セットボルト44の雄ねじ部46が雌ねじ穴3
6に螺合されることにより、セットボルト44のフラン
ジ部48が正面フライス38の座ぐり穴底面50に当接
させられ、正面フライス38が工具ホルダ10に固定さ
れるのである。
A cylindrical tool holder 30 extends in the axial direction from the front end face of the flange 22 opposite to the main shaft 12. Keys 32 are provided at two locations on the front end face of the flange portion 22 that are separated in the diametrical direction. The key 32 is a key groove 3 provided in the flange portion 22 in the same phase as the engagement groove 26.
4 is fixed by bolts. The tool holding portion 30 has a female screw hole 36 passing through the center thereof. The tool holding unit 30 in the present embodiment is suitable for holding a face mill 38 (shown by a two-dot chain line) as a cutting tool, and includes a through hole 40 formed in the front mill 38 and a tool holding unit 30. And are fitted,
The key 32 and the key groove 42 formed in the front milling cutter 38 are engaged with each other and fixed by the set bolt 44. The male screw part 46 of the set bolt 44 has the female screw hole 3
6, the flange portion 48 of the set bolt 44 is brought into contact with the counterbore bottom surface 50 of the front milling cutter 38, and the front milling cutter 38 is fixed to the tool holder 10.

【0009】雌ねじ穴36のセットボルト44が螺合さ
れる側とは反対側の部分に、プルスタッド52が螺合さ
れている。プルスタッド52は略円柱状であり、一端部
に雌ねじ穴36に螺合する雄ねじ部54が設けられ、他
端部に工作機械のドローバーが係合させられる係合部5
8が設けられている。プルスタッド52は嵌合突部60
を貫通して設けられ、係合部58が嵌合突部60から突
出している。プルスタッド52の軸部の前端には肩面6
6が形成され、その肩面66が雌ねじ穴36の開口周辺
部68に当接することにより、プルスタッド52が工具
ホルダ10に固定されている。
A pull stud 52 is screwed into a portion of the female screw hole 36 opposite to the side where the set bolt 44 is screwed. The pull stud 52 has a substantially cylindrical shape, is provided with a male screw portion 54 screwed into the female screw hole 36 at one end, and an engagement portion 5 with which the draw bar of the machine tool is engaged at the other end.
8 are provided. The pull stud 52 has a fitting projection 60.
And the engaging portion 58 protrudes from the fitting protrusion 60. The front end of the shaft of the pull stud 52 has a shoulder surface 6.
The pull stud 52 is fixed to the tool holder 10 by the shoulder surface 66 contacting the opening peripheral portion 68 of the female screw hole 36.

【0010】上記嵌合部60は、フランジ部22の後端
面24から軸方向に延び出させられており、それの外周
面は、端面24から遠ざかるにつれて直径が減少し、嵌
合突部60の先端部70において直径が最小となる外周
テーパ面72とされている。この外周テーパ面72のテ
ーパは7/24である。嵌合突部60は中空とされてい
る。具体的には、先端部70において開口し、軸方向に
延びる有底穴74と、その有底穴74の周壁にほぼ外周
テーパ面72に沿って延びる複数の溝76とが組み合わ
された形状をしている。したがって、嵌合突部60の周
壁は、少なくとも有底穴74の内径を有し、嵌合突部を
貫通して設けられたプルスタッド52と接触しないよう
にされている。有底穴74と溝76とはフランジ部22
の内側まで達しており、雌ねじ穴36と連通している。
The fitting portion 60 extends axially from the rear end surface 24 of the flange portion 22, and the outer peripheral surface thereof decreases in diameter as the distance from the end surface 24 increases. An outer peripheral taper surface 72 having a minimum diameter at the distal end portion 70 is formed. The taper of the outer peripheral taper surface 72 is 7/24. The fitting projection 60 is hollow. Specifically, a shape in which a bottomed hole 74 that opens at the tip end portion 70 and extends in the axial direction and a plurality of grooves 76 that extend substantially along the outer peripheral tapered surface 72 on the peripheral wall of the bottomed hole 74 is used. are doing. Therefore, the peripheral wall of the fitting projection 60 has at least the inner diameter of the bottomed hole 74 and is configured not to contact the pull stud 52 provided through the fitting projection. The bottomed hole 74 and the groove 76 are formed in the flange portion 22.
, And communicates with the female screw hole 36.

【0011】図2に示すように、溝76は横断面形状が
半径方向外向きに凸の部分円形とされ、等角度間隔に8
個形成されている。溝76の溝底78における周壁の厚
さは周方向に弾性変形容易な厚さとされ、互いに隣接す
る溝76に挟まれた堤部80における周壁の厚さは弾性
変形困難な厚さとされている。本実施形態においては、
溝76が外周テーパ面72よりわずかに大きく傾斜され
ているので、溝底78における周壁の厚さが先端部70
に向かって漸増させられている。溝76の半径が一定と
されているので、図3に示すように、先端部70に近づ
くにつれて溝76の重なり合う部分が増加し、堤部80
における周壁の厚さが減少して溝底78における厚さに
近づくようにされている。
As shown in FIG. 2, the groove 76 has a partially circular cross section that is convex outward in the radial direction, and the grooves 76 are formed at equal angular intervals.
Individually formed. The thickness of the peripheral wall at the groove bottom 78 of the groove 76 is a thickness that is easily elastically deformed in the circumferential direction, and the thickness of the peripheral wall at the bank 80 between the adjacent grooves 76 is a thickness that is difficult to elastically deform. . In the present embodiment,
Since the groove 76 is slightly more inclined than the outer peripheral tapered surface 72, the thickness of the peripheral wall at the groove bottom 78 is reduced
It is gradually increased toward. Since the radius of the groove 76 is constant, as shown in FIG. 3, the overlapping portion of the groove 76 increases as approaching the tip portion 70, and
Is reduced so as to approach the thickness at the groove bottom 78.

【0012】嵌合突部60の周壁の加工について説明す
る。嵌合突部60に、先ず軸線に対して傾斜した穴がド
リルにより形成される。8本の円柱状の穴が部分的に重
なり合う状態で形成され、次に中央部に残った材料が直
径の大きいドリルやバイトにより切削除去される。ドリ
ルにより形成された穴の一部が溝76となり、中央部に
残った材料の除去された部分が有底穴74となる。な
お、嵌合突部は鋳造により中空に形成される等、他の方
法により形成されてもよい。
Processing of the peripheral wall of the fitting projection 60 will be described. First, a hole inclined with respect to the axis is formed in the fitting protrusion 60 by a drill. Eight cylindrical holes are formed in a partially overlapping state, and the material remaining in the center is then cut and removed with a large diameter drill or cutting tool. A part of the hole formed by the drill becomes the groove 76, and a part from which the material remaining in the center is removed becomes the bottomed hole 74. The fitting projection may be formed by another method, such as being formed hollow by casting.

【0013】次に本工具ホルダ10の主軸12に対する
着脱について説明する。工具ホルダ10が主軸12から
外された状態では、嵌合突部60は形成された際の大き
さを保持している。嵌合突部60が嵌合穴18に挿入さ
れると、まず、外周テーパ面72が内周テーパ面18に
当接するとともに、係合部58が図示しないドローバー
の把持装置内に位置する状態となる。この状態で、ドロ
ーバーが後退させられると、主に、溝底78が周方向に
収縮させられて嵌合突部60の直径が減少させられる。
やがて後端面24と前端面14とが強く押し付けられる
状態となり、工具ホルダ10の主軸12に対する軸方向
の移動が停止する。後端面24と前端面14との密着
と、外周テーパ面72と内周テーパ面18との締まり嵌
合とが共に達成され、工具ホルダ10の二面拘束が実現
される。
Next, the attachment and detachment of the tool holder 10 with respect to the main shaft 12 will be described. When the tool holder 10 is detached from the main shaft 12, the fitting projection 60 retains its size when formed. When the fitting projection 60 is inserted into the fitting hole 18, first, the outer peripheral tapered surface 72 abuts on the inner peripheral tapered surface 18, and the engaging portion 58 is located in a drawbar gripping device (not shown). Become. In this state, when the drawbar is retracted, the groove bottom 78 is mainly contracted in the circumferential direction, and the diameter of the fitting projection 60 is reduced.
Eventually, the rear end face 24 and the front end face 14 are strongly pressed, and the axial movement of the tool holder 10 with respect to the main shaft 12 stops. The close contact between the rear end face 24 and the front end face 14 and the tight fit between the outer tapered surface 72 and the inner tapered surface 18 are both achieved, and the two-sided constraint of the tool holder 10 is realized.

【0014】本実施形態においては、工具ホルダ10の
嵌合突部60が一体で構成されるため、従来の複数の部
品により構成される場合のように、部品同士の嵌合クリ
アランスによる保持剛性の低下がなくなる。しかも、嵌
合突部60が変形し易いので、嵌合突部60と嵌合穴1
8との寸法誤差が吸収可能であり、加工精度をそれほど
高くしなくても二面拘束を実現することができる。その
上、軸方向に延びる堤部80が厚くされて、嵌合突部6
0の曲げ剛性が高く維持されるので、工具ホルダ10自
体の剛性も高く維持され、工具ホルダ10を介しての主
軸12による切削工具の保持剛性の確保を容易に達成す
ることができる。
In the present embodiment, since the fitting projection 60 of the tool holder 10 is integrally formed, the holding rigidity due to the fitting clearance between the components is different from the conventional case where the fitting projection 60 is formed by a plurality of components. There is no drop. In addition, since the fitting protrusion 60 is easily deformed, the fitting protrusion 60 and the fitting hole 1 are not easily deformed.
8 can be absorbed, and the two-sided constraint can be realized without increasing the processing accuracy so much. In addition, the bank 80 extending in the axial direction is thickened,
Since the bending rigidity of 0 is maintained high, the rigidity of the tool holder 10 itself is also maintained high, and it is possible to easily achieve the securing rigidity of the cutting tool by the main shaft 12 via the tool holder 10.

【0015】以上の説明から明らかなように、本実施形
態においては、嵌合突部60が特許請求の範囲における
「嵌合突部または第二嵌合部」を構成し、嵌合穴18が
「第一嵌合部」を構成し、主軸12の前端部が「固定部
材」を構成し、溝底78が「変形容易部」を構成し、堤
部80が「変形困難部」を構成し、後端面24が「端面
または第二端面」を構成し、前端面14が「第一端面」
を構成している。
As is apparent from the above description, in the present embodiment, the fitting projection 60 constitutes the “fitting projection or the second fitting part” in the claims, and the fitting hole 18 is formed. The “first fitting part” is formed, the front end of the main shaft 12 forms a “fixing member”, the groove bottom 78 forms a “deformable part”, and the bank 80 forms a “deformable part”. , The rear end face 24 constitutes an “end face or a second end face”, and the front end face 14 constitutes a “first end face”.
Is composed.

【0016】なお、上記実施形態においては、溝76が
外周テーパ面72より大きく傾けられていたが、外周テ
ーパ面72と同じ向きに傾斜されることとしてもよい。
さらに、本実施形態においては、8個の溝76が等角度
間隔に形成されて、それら溝76が大径部においてほぼ
隣接して形成されていたが、溝の数を減らして溝の間隔
を大きくしてもよい。溝は3個以上形成されればよく、
6個以上形成されることが望ましい。
In the above embodiment, the groove 76 is inclined more than the outer tapered surface 72, but may be inclined in the same direction as the outer tapered surface 72.
Furthermore, in the present embodiment, eight grooves 76 are formed at equal angular intervals, and the grooves 76 are formed substantially adjacent to each other in the large diameter portion. However, the number of grooves is reduced to reduce the interval between the grooves. May be larger. It is sufficient that three or more grooves are formed,
It is desirable that six or more be formed.

【0017】次に第2の実施形態について説明する。第
2の実施形態は、第1の実施形態とほとんどの部分が共
通しているので、異なる部分についてのみ説明する。第
1の実施形態においては、外周テーパ面72と内周テー
パ面18とのテーパが共に7/24テーパとされてい
る。このため、後端面24に近くて直径が大きい基端部
と直径が小さい先端部とで変形量が等しいので、嵌合突
部60の先端部70に近いほど変形率が高くなり、この
変形率を弾性変形領域において実現するために、基端部
における変形率を十分に大きくすることができない。そ
れに対して本実施形態においては、内周テーパ面18の
テーパは7/24テーパのままで、外周テーパ面のテー
パが僅かに大きくされる。このことにより、外周テーパ
面を有する嵌合突部において、端面24に近くて直径が
大きい基端部ほど嵌合する際の変形量が大きくなり、直
径が小さい先端部においては変形量が小さくなる。嵌合
突部の直径に比例して変形量を軸方向に変化させること
が可能となり、基端部と先端部との変形率を等しくする
ことができる。換言すれば、嵌合突部60の基端部にお
ける締まり嵌合を十分に強くすることが可能となる。
Next, a second embodiment will be described. Since the second embodiment has almost the same portions as the first embodiment, only different portions will be described. In the first embodiment, the taper of the outer peripheral taper surface 72 and the taper of the inner peripheral taper surface 18 are both 7/24. For this reason, the deformation amount is equal between the base end portion having a large diameter near the rear end surface 24 and the front end portion having a small diameter. In the elastic deformation region, the deformation rate at the base end cannot be sufficiently increased. On the other hand, in this embodiment, the taper of the outer peripheral taper surface is slightly increased while the taper of the inner peripheral taper surface 18 remains 7/24. As a result, in the fitting protrusion having the outer peripheral tapered surface, the deformation amount at the time of fitting becomes larger as the base end portion is closer to the end surface 24 and has a larger diameter, and the deformation amount becomes smaller at the tip portion having a smaller diameter. . The amount of deformation can be changed in the axial direction in proportion to the diameter of the fitting protrusion, and the deformation rates of the base end and the front end can be equalized. In other words, the tight fitting at the base end of the fitting projection 60 can be sufficiently strengthened.

【0018】以上、本発明の実施形態を説明したが、こ
れは例示であり、本発明は、前記〔発明が解決しようと
する課題,課題解決手段および発明の効果〕の項に記載
された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々
の変更,改良を施した形態で実施することができる。
The embodiment of the present invention has been described above, but this is an exemplification, and the present invention is not limited to the embodiment described in the section [Problems to be Solved by the Invention, Means for Solving the Problems, and Effects of the Invention]. And various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art.

【0019】[0019]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態である工具ホルダを示す正
面断面図である。
FIG. 1 is a front sectional view showing a tool holder according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1におけるII−II断面である。FIG. 2 is a II-II cross section in FIG.

【図3】図1におけるIII −III 断面である。FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10:工具ホルダ 12:主軸 14:前端面
18:嵌合穴 24:後端面 60:嵌合突部
72:外周テーパ面 76:溝 78:溝底 80:堤部
10: Tool holder 12: Spindle 14: Front end face
18: fitting hole 24: rear end face 60: fitting projection
72: outer peripheral taper surface 76: groove 78: groove bottom 80: embankment

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】端面と、その端面から直角方向に延び出
し、外周面が端面から遠ざかるに従って直径が漸減する
外周テーパ面をなす嵌合突部と、端面に対して嵌合突部
とは反対側に設けられ、加工工具を保持する工具保持部
とを有する工具ホルダであって、 前記嵌合突部が中空とされるとともに、その中空の嵌合
突部の周壁に、薄肉で弾性変形し易い変形容易部と、そ
の変形容易部に対して半径方向内向きに突出し、厚肉で
弾性変形しにくい変形困難部とが、それぞれほぼ軸方向
に延びる状態でかつ周方向において交互に、3個以上づ
つ形成されたことを特徴とする工具ホルダ。
An end face, a fitting projection extending in a direction perpendicular to the end face, and having an outer peripheral tapered surface whose diameter gradually decreases as the outer peripheral face moves away from the end face, and a fitting projection opposite to the end face. A tool holder provided on the side and holding a processing tool, wherein the fitting projection is hollow, and the peripheral wall of the hollow fitting projection is thin and elastically deformed. Three easily deformable portions and three hardly deformable portions that protrude radially inward with respect to the easily deformable portions and that are hardly elastically deformed extend substantially in the axial direction and alternately in the circumferential direction. A tool holder characterized by being formed as described above.
【請求項2】先端に雄ねじ部を有するプルスタッドが、
前記中空の嵌合突部を軸方向に貫通させられ、当該工具
ホルダの前記端面より前記工具保持部側の部分に形成さ
れた雌ねじ穴に、前記雄ねじ部が螺合されている請求項
1に記載の工具ホルダ。
2. A pull stud having a male thread portion at a tip,
2. The male screw part is axially penetrated through the hollow fitting projection, and the male screw part is screwed into a female screw hole formed in a part of the tool holder closer to the tool holding part than the end face. Tool holder as described.
【請求項3】第一端面と、その第一端面から直角方向に
延びる第一嵌合部とを有し、工作機械の工具保持軸に固
定的に設けられる固定部材と、 前記第一端面と当接する第二端面と、その第二端面から
直角方向に延び、前記第一嵌合部と嵌合する第二嵌合部
と、前記第二端面に対して前記第二嵌合部とは反対側に
設けられて加工工具を保持する工具保持部とを有する工
具ホルダとを含む工具取付装置であって、 前記第一嵌合部と前記第二嵌合部とのいずれか一方が、
前記第一と第二端面とのうちその一方に対応する端面に
開口する開口部を備え、内周面が開口部から遠ざかるに
つれて直径が小さくなる内周テーパ面をなす嵌合穴であ
り、第一嵌合部と第二嵌合部との他方が、その他方に対
応する端面から直角方向に延び、外周面が前記内周テー
パ面に対応する外周テーパ面をなす嵌合突部であり、か
つ、それら内周テーパ面と外周テーパ面との少なくとも
一方を形成する周壁に、薄肉で弾性変形し易い変形容易
部と、その変形容易部に対して半径方向に突出し、厚肉
で弾性変形しにくい変形困難部とが、それぞれほぼ軸方
向に延びる状態で、周方向において交互に3個以上づつ
形成されたことを特徴とする工具取付装置。
3. A fixing member having a first end surface and a first fitting portion extending in a direction perpendicular to the first end surface, the fixing member being fixedly provided on a tool holding shaft of a machine tool; A second end face that abuts, a second fitting part that extends in a direction perpendicular to the second end face and fits with the first fitting part, and the second fitting part is opposite to the second end face. A tool holder having a tool holder provided on the side and holding a processing tool, and any one of the first fitting portion and the second fitting portion,
It is a fitting hole having an opening that opens to an end surface corresponding to one of the first and second end surfaces, and an inner peripheral taper surface whose diameter decreases as the inner peripheral surface moves away from the opening, The other of the one fitting portion and the second fitting portion extends in a direction perpendicular to the end surface corresponding to the other portion, and a fitting protrusion that forms an outer peripheral taper surface whose outer peripheral surface corresponds to the inner peripheral taper surface, In addition, a thin-walled easily deformable portion which is easily elastically deformed on the peripheral wall forming at least one of the inner peripheral tapered surface and the outer peripheral tapered surface, and which protrudes radially with respect to the easily deformable portion, is elastically deformed with thick wall A tool mounting device, wherein three or more hardly deformable portions are formed alternately in the circumferential direction in a state of extending substantially in the axial direction.
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