JP2001157927A - 切削工具組立体 - Google Patents
切削工具組立体Info
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Abstract
の前部よりも後部でより大きい点を改良する。 【解決手段】 組み立てられていない状態では、雄部材
は長手方向軸線Bを有しておりそして直径D1を有する
後部円筒形部分を具備し、雌部材は長手方向軸線Cを有
しておりそして雌部材の前端から後方に延びている可変
直径穴を具備し、可変直径穴は前端と後端を有してお
り、可変直径穴の前端は前部直径D2を有しそして可変
直径穴の後端部は後部直径D3を有し、ここでD3はD
2より大きく、D1はD2より大きく且つD3より大き
く、組み立てられた状態では、可変直径穴の前部直径D
2及び後部直径D3は雄部材の後部円筒形部分の直径D
1に等しくなりそして軸線Bは軸線Cと合致するよう
に、雄部材の後部円筒形部分は少なくとも部分的に雌部
材内に保持されておりそして雌部材の可変直径穴により
掴まれている。
Description
熱収縮法により取り外し可能に堅固に(rigidl
y)組み立てられる雄及び雌カップリング機構に関す
る。
び雌部材を使用する工具組立体は周知されている。この
ような組立体は、例えば、米国特許第5311654号
に示される。米国特許第5311654号の図4に示さ
れたとおり、誘導加熱器のような熱源がスリーブ部材に
適用されるとき、工具シャンクが取り付け開口に滑り可
能に受け入れられる。熱は、工具シャンクを取り付け開
口に滑り可能に挿入させるのに十分な量取り付け開口の
有効直径を増加させる。熱源を除去すると、熱収縮は、
取り付け開口がスリーブ部材と工具シャンクとの間の堅
固な界面(rigid interface)、即ち、
金属に対する金属プレス嵌め(metal−to−me
tal press fit)を形成することを引き起
こす。
方式でスリーブ部材内に堅固に保持される。しかしなが
ら、工具シャンクに対する掴み力は取り付け開口の前部
におけるよりも取り付け開口の後部でより大きい。何故
ならば、スリーブ部材はその後端と比べてその前端でよ
り剛性が少ない(less rigid)からである。
も前記した欠点を有意に減少又は克服する工具組立体を
提供することである。
と雌部材を具備する工具組立体であって、組み立てられ
ていない状態では、雄部材は長手方向軸線Bを有してお
りそして直径D1を有する後部円筒形部分を具備し、雌
部材は長手方向軸線Cを有しておりそして雌部材の前端
から後方に延びている可変直径穴を具備し、可変直径穴
は前端と後端を有しており、可変直径穴の前端は前部直
径D2を有しそして可変直径穴の後端は後部直径D3を
有し、ここでD3はD2より大きく、D1はD2より大
きく且つD3より大きく、そして組み立てられた状態で
は、可変直径穴の前部直径D2及び後部直径D3は雄部
材の後部円筒形部分の直径D1に等しくなりそして軸線
Bは軸線Cと合致するように、雄部材の後部円筒形部分
は少なくとも部分的に雌部材内に保持されておりそして
雌部材の可変直径穴により掴まれている、ことを特徴と
する工具組立体が提供される。
の前端に向けて前方にテーパーを付けられている(ta
pers forwardly)。
から作られ、雄部材はソリッドカーバイド(solid
carbide)から作られ、そして組み立てられて
いない状態では、雄部材の後部円筒形部分の直径D1は
可変直径穴の前部直径D2より0.017mm大きくそ
して可変直径穴の後部直径D3より0.012mm大き
い。
られていない状態では、可変直径穴の前部直径D2は可
変直径穴の後部直径D3より0.005mm小さい。
法L及び直径寸法Dを有し、ここで比L/Dは3に等し
い。
切削工具(solid carbide cuttin
g tool)である。
雌部材の可変直径穴は研磨される(ground)。
置決め部分を具備し、該位置決め部分はねじ付き穴(s
crew threaded bore)を有しそして
可変直径穴の後端から後方に延びており、そして可変直
径穴の後部直径より大きい直径を有し、該ねじ付き穴は
雄部材の後部円筒形部分の軸線方向位置を固定するため
の位置決めスクリューを伴って形成される。
可変直径穴の後端に位置した後部壁を具備する。
に実施されるかを示すために、添付図面を参照する。
体10は、雄部材を構成する切削工具12及び雌部材を
構成するコレット14を具備する。切削工具12は、長
手方向軸線Bを有し、そして前方切削部分16及び直径
D1を有する円筒形断面の後部シャンク18を具備す
る。切削工具は一般にソリッドカーバイドから作られ、
好ましくは切削部分16及びシャンク18の両方が研磨
される。
て切削工具12を保持するための前方部分20を有す
る。コレット14はコレットチャックに受け入れられる
ための後方部分22を有する。後方部分22は、本発明
の必須の特徴ではないので詳細には説明されていない。
はコレット14の前端26に向けて前方にテーパーを付
けられている周表面24を有する。可変直径のシャンク
受け入れ穴28はコレットの前端26から後方に延びて
いる。シャンク受け入れ穴28は前端30及び後端32
を有する。シャンク受け入れ穴28の前端30は前部直
径D2を有し、そしてシャンク受け入れ穴28の後端3
2は後部直径D3を有する。切削工具組立体の組み立て
られていない状態では、D3はD2より大きく、D1は
D2より大きく且つD3より大きい。典型的には、シャ
ンク受け入れ穴28は研磨される。
レット14の前端26に向けて前方にテーパーを付けら
れている。本発明の好ましい態様に従えば、組み立てら
れていない状態では、雄部材12の後部円筒形シャンク
18の直径D1はシャンク受け入れ穴28の前部直径D
2より0.017mm大きく、D1は可変直径穴28の
後部直径D3より0.012mm大きい。
られていない状態では、シャンク受け入れ穴の前部直径
D2はシャンク受け入れ穴の後部直径D3より0.00
5mm小さい。
形穴34に接続されており、円筒形穴34はねじ山部分
(thread portion)36を有し、ねじ山
部分36にはスクリュー38がねじ山で係合している
(threadingly engaged)。スクリ
ュー38の前端40は切削工具12のための後部位置決
め表面を構成する。かくして、スクリュー38の位置を
変えることによりコレット14における切削工具12の
軸線方向位置を変えることができる。コレット14に対
する切削工具12の軸線方向位置が特に重要ではないな
らば、雌部材はスクリュー38なしで製造することがで
きる。図3に示されたように、本発明の他の態様ではシ
ャンク受け入れ穴28の後端32は後部壁42を備えて
おり、後部壁42は切削工具12のための固定された後
部位置決め表面として働く。
立てられる。外部熱ユニットからの熱はコレット14の
前方部分20に加えられる。熱は、コレットの前方部
分、従ってシャンク受け入れ穴を拡張させる。或る段階
で、シャンク受け入れ穴28の前部直径D2は、切削工
具12のシャンク18がシャンク受け入れ穴に滑り可能
に挿入されるのを可能とするのに十分の量増加する。こ
の段階で、切削工具のシャンク18は、それがスクリュ
ー38に係合するまでシャンク受け入れ穴28に滑り可
能に挿入される。熱源を除去すると、コレット14は冷
え、そして熱収縮はシャンク受け入れ穴28を収縮さ
せ、そして、シャンク受け入れ穴28の表面がシャンク
18に当接している、シャンク受け入れ穴28と切削工
具12のシャンク18との間の堅固な界面(rigid
interface)、即ち、表面に対する表面プレ
ス嵌め(surface−to−surface pr
essfit)を形成させる。シャンク受け入れ穴28
の表面とシャンク18は今や当接しているので、シャン
ク受け入れ穴28の前部直径D2及び後部直径D3は切
削工具12のシャンク18の直径D1に等しい。切削工
具12は今や同心方式でコレット14に堅固に接続され
ておりそして軸線BとCは合致する。
先行技術のコレットでは、コレットにより掴まれる切削
工具は前部におけるよりはコレットの後部においてより
大きい掴み力で掴まれるであろう。本発明に従えば、シ
ャンク受け入れ穴はコレットの前端に向けてテーパを付
けられているので、前端における掴み力は一定の直径の
シャンク受け入れ穴で得られる掴み力よりも大きく、こ
れは改良された安定性及び機械加工操作中改良されたト
ルク伝達を与える。
部直径より大きい後部直径を持たなければならないが、
しかしながらそれは必ずしもテーパを付けなければなら
ないわけではない。2つの別の態様が図4及び図5に示
されている。図4では、可変直径穴28′の断面は曲
線、例えば放物線に従って、直径D3からより小さい直
径D2へと前方に減少している。図5では、可変直径穴
28′′のテーパー付き断面は対称的に周に配置された
(symmetrically circumfere
ntially arranged)溝44により遮断
され、それにより2つの間隔を置いて配置された掴みゾ
ーン、即ち前部掴みゾーン46及び後部掴みゾーン48
を形成する。
から作られるものとして説明された。それにもかかわら
ず、雄部材が雌部材と同じ材料、例えば工具鋼(too
lsteel)から製造される場合にも、上記したとお
りの雄部材と雌部材のカップリングが形成されうる。し
かしながら、このような場合に、雄部材は、雌部材を加
熱することにより雌部材から取り外すことはできない。
何故ならば、雄部材と雌部材の両方とも、同じ熱膨張係
数を有するからである。
は、2つより多くの部材を軸線方向にカップリングさせ
るのに使用することができる。
が、特許請求の範囲の記載の如き本発明の精神又は範囲
から逸脱することなく種々の変更及び修正がなさるうる
ことは理解されるべきである。
りである、 1.雄部材と雌部材を具備する工具組立体であって、組
み立てられていない状態では、雄部材は長手方向軸線B
を有しておりそして直径D1を有する後部円筒形部分を
具備し、雌部材は長手方向軸線Cを有しておりそして雌
部材の前端から後方に延びている可変直径穴を具備し、
可変直径穴は前端と後端を有しており、可変直径穴の前
端は前部直径D2を有しそして可変直径穴の後端部は後
部直径D3を有し、ここでD3はD2より大きく、D1
はD2より大きく且つD3より大きく、そして組み立て
られた状態では、可変直径穴の前部直径D2及び後部直
径D3は雄部材の後部円筒形部分の直径D1に等しくな
りそして軸線Bは軸線Cと合致するように、雄部材の後
部円筒形部分は少なくとも部分的に雌部材内に保持され
ておりそして雌部材の可変直径穴により掴まれている、
ことを特徴とする工具組立体。
向けて前方にテーパーを付けられている上記1に記載の
工具組立体。
ソリッドカーバイド(solidcarbide)から
作られ、そして組み立てられていない状態では、雄部材
の後部円筒形部分の直径D1は可変直径穴の前部直径D
2より0.017mm大きく、そして可変直径穴の後部
直径D3より0.012mm大きい上記1に記載の工具
組立体。
直径穴の前部直径D2は可変直径穴の後部直径D3より
0.005mm小さい上記1に記載の工具組立体。
Dを有し、ここで比L/Dは3に等しい上記1に記載の
工具組立体。
である上記1に記載の工具組立体。
可変直径穴が研磨される上記1に記載の工具組立体。
置決め部分はねじ山付き穴(screw thread
ed bore)を有しそして可変直径穴の後端から後
方に延びており、そして可変直径穴の後部直径より大き
い直径を有し、該ねじ山付き穴は雄部材の後部円筒形部
分の軸線方向位置を固定するための位置決めスクリュー
を伴って形成される上記1に記載の工具組立体。
した後部壁を具備する上記1に記載の工具組立体。
う工具組立体の側断面図である。
の側断面図である。
略断面部分図である。
である。
である。
Claims (1)
- 【請求項1】 雄部材と雌部材を具備する工具組立体で
あって、 組み立てられていない状態では、 雄部材は長手方向軸線Bを有しておりそして直径D1を
有する後部円筒形部分を具備し、 雌部材は長手方向軸線Cを有しておりそして雌部材の前
端から後方に延びている可変直径穴を具備し、可変直径
穴は前端と後端を有しており、可変直径穴の前端は前部
直径D2を有しそして可変直径穴の後端は後部直径D3
を有し、ここでD3はD2より大きく、D1はD2より
大きく且つD3より大きく、そして組み立てられた状態
では、 可変直径穴の前部直径D2及び後部直径D3は雄部材の
後部円筒形部分の直径D1に等しくなりそして軸線Bは
軸線Cと合致するように、雄部材の後部円筒形部分は少
なくとも部分的に雌部材内に保持されておりそして雌部
材の可変直径穴により掴まれている、ことを特徴とする
工具組立体。
Applications Claiming Priority (2)
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