JP2003117756A - Tool, tool holder and machine tool - Google Patents
Tool, tool holder and machine toolInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械の主軸に
装着されるワークを加工する工具、エンドミル等の加工
具を保持する工具ホルダ、この工具または工具ホルダが
主軸に着脱される工作機械に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tool holder for holding a tool mounted on a spindle of a machine tool, a work tool such as an end mill, and a machine tool having the tool or the tool holder attached to and detached from the spindle. .
【０００２】[0002]
【従来の技術】たとえば、マシニングセンタ等の主軸を
備えた工作機械では、主軸の最大回転数（単位時間当た
り）は主軸を回転自在に保持するメインベアリングの構
造や潤滑方式によって決定されるため、この最大回転数
より増速した回転数で工具を回転させたい場合には、た
とえば、増速装置を用いている。増速装置としては、た
とえば、工具を保持し主軸に着脱可能となっており、主
軸の回転力を遊星歯車機構等の歯車機構によって増速し
て工具の回転数を増速させるものが知られている。たと
えば、マシニングセンタにおいて、一時的に主軸の最大
回転数よりも工具の回転数を増速させたい場合には、上
記のような増速装置を主軸に対して通常の工具と同様に
装着し、工具を高い回転数で回転させている。2. Description of the Related Art For example, in a machine tool having a spindle such as a machining center, the maximum number of revolutions (per unit time) of the spindle is determined by the structure of the main bearing that holds the spindle rotatably and the lubrication method. When it is desired to rotate the tool at a rotational speed increased from the maximum rotational speed, for example, a speed increasing device is used. As a speed increasing device, for example, a device that holds a tool and is attachable to and detachable from a main shaft, and increases the rotational force of the main shaft by a gear mechanism such as a planetary gear mechanism to increase the rotational speed of the tool is known. ing. For example, in a machining center, if you want to temporarily increase the rotational speed of the tool above the maximum rotational speed of the main spindle, attach the speed increasing device as described above to the main spindle in the same way as a normal tool. Is rotating at a high speed.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な歯車機構による増速装置によって工具を主軸の回転数
よりも増速する場合に、数万回転〜数十万回転の超高速
回転させると、増速装置の発熱が増大し、工具の熱膨張
のために加工精度に影響することがある。また、数万回
転〜数十万回転の超高速回転では、増速装置からの騒音
も増大する。さらに、増速装置は、たとえば、数万回転
〜数十万回転の回転に耐えうる信頼性の高い構造にする
ため、比較的製造コストが高騰するという不利益も存在
した。また、歯車機構による増速装置の場合、歯車や軸
受の潤滑が必要であり、潤滑油の供給経路および排出経
路を増速装置内に設けるため、装置が大型化し、自動工
具交換装置による自動交換が難しいという不利益も存在
した。また、他の増速方法として、工具を駆動するモー
タに高周波モータを使用し、この高周波モータに特別に
用意された制御装置から駆動電流を供給し、工具を高速
回転させる方法が採られる場合がある。しかしながら、
この方法では、電力を外部から供給するケーブルが存在
するため、工具の自動交換を通常の工具と同様に行うこ
とが難しく、また、設備コストが比較的高いという不利
益が存在する。By the way, when the tool is sped up more than the rotational speed of the spindle by the speed-up device using the gear mechanism as described above, if the tool is rotated at an ultrahigh speed of tens of thousands to hundreds of thousands of revolutions. However, the heat generation of the speed increasing device increases, which may affect the processing accuracy due to the thermal expansion of the tool. In addition, at ultra-high speed rotations of tens of thousands to hundreds of thousands of rotations, noise from the speed increasing device also increases. Further, since the speed increasing device has a highly reliable structure that can withstand rotations of, for example, tens of thousands to hundreds of thousands of revolutions, there is a disadvantage that the manufacturing cost is relatively high. Also, in the case of a speed increasing device using a gear mechanism, it is necessary to lubricate the gears and bearings, and since the lubricating oil supply path and discharge path are provided inside the speed increasing device, the size of the device is increased and automatic change by the automatic tool changer is performed. There was a disadvantage that it was difficult. As another speed increasing method, there is a case where a high frequency motor is used as a motor for driving the tool, and a driving current is supplied from a specially prepared control device to the high frequency motor to rotate the tool at a high speed. is there. However,
In this method, since there is a cable that supplies electric power from the outside, it is difficult to perform automatic tool exchange like a normal tool, and there is a disadvantage that the equipment cost is relatively high.
【０００４】本発明は、上述の問題に鑑みて成されたも
のであって、その目的は、通常の工具と同様に工作機械
の主軸に自動工具交換装置によって着脱され、外部の電
源等と結線することなく駆動可能で、外部から電力を供
給することなく工作機械の主軸とは異なる回転数で工具
を回転可能な工具、工具ホルダおよびこれらを備えた工
作機械を提供することにある。The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to be attached to and detached from the spindle of a machine tool by an automatic tool changer as in a normal tool, and to be connected to an external power source or the like. It is possible to provide a tool, a tool holder, and a machine tool including the tool, which can be driven without rotating the tool and can rotate the tool at a rotation speed different from the spindle of the machine tool without supplying electric power from the outside.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明の工具は、工作機
械の主軸に着脱可能に装着される工具であって、ワーク
を加工する加工具と、前記加工具と連結され当該加工具
を回転させる電動機と、前記工作機械の主軸から回転力
が伝達され、前記電動機を駆動させる電力を発生する発
電機とを有し、前記電動機の回転軸は、前記主軸の軸心
とは異なる向きに配置されている。A tool of the present invention is a tool that is detachably mounted on a spindle of a machine tool, and is a tool for processing a work, and a tool that is connected to the tool and rotates the tool. And a generator for generating a power for driving the electric motor by transmitting a rotational force from the main shaft of the machine tool, the rotary shaft of the electric motor being arranged in a direction different from the axis of the main shaft. Has been done.
【０００６】本発明の工具は、前記電動機および前記加
工具を複数備えている構成とすることも可能である。The tool of the present invention can also be configured to include a plurality of the electric motors and the processing tools.
【０００７】本発明の工具ホルダは、ワークを加工する
加工具を保持可能で、工作機械本体の主軸に着脱可能に
装着される工具ホルダであって、前記加工具を回転自在
に保持する工具保持部と、前記工具保持部を回転させる
電動機と、前記工作機械の主軸から回転力が伝達され、
前記電動機を駆動させる電力を発生する発電機と、を有
し、前記電動機の回転軸は、前記主軸の軸心とは異なる
向きに配置されている。A tool holder according to the present invention is a tool holder capable of holding a processing tool for processing a workpiece and detachably mounted on a main shaft of a machine tool main body. The tool holder rotatably holds the processing tool. Part, an electric motor for rotating the tool holding part, and a rotational force transmitted from the spindle of the machine tool,
And a generator that generates electric power for driving the electric motor, and a rotation shaft of the electric motor is arranged in a direction different from an axial center of the main shaft.
【０００８】本発明の工作機械は、主軸と、前記主軸を
駆動する駆動手段と、前記主軸とワークとの相対位置を
変更する少なくとも一の制御軸とを備える工作機械本体
と、前記駆動手段および前記制御軸を加工プログラムに
したがって駆動制御する制御装置と、複数種の工具を備
え、前記主軸に対して当該工具を着脱する自動工具交換
装置とを有し、複数種の前記工具には、ワークを加工す
る加工具と、前記加工具と連結され当該加工具を回転さ
せる電動機と、前記主軸から回転力が伝達され、前記電
動機を駆動させる電力を発生する発電機とを備えた工具
が含まれている。A machine tool of the present invention is a machine tool main body having a main spindle, a drive means for driving the main spindle, and at least one control shaft for changing a relative position between the main spindle and a work, the drive means, and A control device that drives and controls the control axis according to a machining program, and an automatic tool changing device that includes a plurality of types of tools and that attaches and detaches the tools to and from the spindle, and a plurality of types of the tools includes a workpiece. A tool that includes a processing tool that processes the processing tool, an electric motor that is connected to the processing tool to rotate the processing tool, and a generator that transmits rotational force from the main shaft to generate electric power to drive the electric motor. ing.
【０００９】好適には、前記工具には、前記主軸の軸心
に対する前記電動機の回転軸の姿勢がそれぞれ異なる複
数の工具が含まれる。Preferably, the tools include a plurality of tools in which the postures of the rotating shafts of the electric motor with respect to the axis of the main shaft are different from each other.
【００１０】さらに好適には、前記工具には、前記電動
機および前記加工具を複数備えている工具が含まれるMore preferably, the tool includes a tool including a plurality of the electric motors and the processing tools.
【００１１】本発明では、主軸に着脱される工具に発電
機および電動機を備え、主軸の回転力を利用して発電
し、発電した電力で電動機を駆動して加工具を回転させ
る。これにより、外部の電源等と結線することなく工具
の駆動が可能となり、自動工具交換も可能となる。さら
に、電動機の姿勢や数が異なる種々の工具をあらかじめ
自動工具交換装置に用意しておくことにより、様々な加
工に対応することが可能となる。In the present invention, the tool that is attached to and detached from the spindle is provided with a generator and an electric motor, and the rotational force of the spindle is used to generate electric power. The generated electric power drives the electric motor to rotate the processing tool. As a result, the tool can be driven without being connected to an external power source or the like, and automatic tool change can be performed. Further, by preparing various tools having different postures and numbers of electric motors in the automatic tool changer in advance, it becomes possible to cope with various machining.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は、本発明が適用され
る工作機械の一例としてのマシニングセンタの構成図で
ある。なお、マシニングセンタはいわゆる複合加工の可
能な数値制御工作機械である。マシニングセンタ１は、
工作機械本体２と、数値制御装置（ＮＣ装置）２５０
と、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）１
５０とを備えている。図１において、工作機械本体２
は、門型のコラム３８の各軸によって両端部を移動可能
に支持されたクロスレール３７を備えており、このクロ
スレール３７上を移動可能に支持されたサドル４４を介
してラム４５が鉛直方向（Ｚ軸方向）に移動可能に設け
られている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a machining center as an example of a machine tool to which the present invention is applied. The machining center is a so-called numerically controlled machine tool capable of complex machining. The machining center 1
Machine tool main body 2 and numerical control device (NC device) 250
And programmable logic controller (PLC) 1
And 50. In FIG. 1, the machine tool body 2
Includes a cross rail 37 whose both ends are movably supported by respective shafts of a gate-shaped column 38, and a ram 45 is vertically supported by a saddle 44 movably supported on the cross rail 37. It is provided so as to be movable in the (Z-axis direction).
【００１３】サドル４４には、水平方向にクロスレール
３７内を通じて図示しないねじ部が形成されており、こ
れに外周にねじ部が形成された送り軸４１が螺合してい
る。送り軸４１の一端部には、サーボモータ１９が接続
されており、送り軸４１はサーボモータ１９によって回
転駆動される。送り軸４１の回転駆動によって、サドル
４４はＹ軸方向に移動可能となり、これによってラム４
５のＹ軸方向の移動および位置決めが行われる。A thread portion (not shown) is formed in the saddle 44 in the horizontal direction through the cross rail 37, and a feed shaft 41 having a thread portion on the outer periphery is screwed into the thread portion. A servo motor 19 is connected to one end of the feed shaft 41, and the feed shaft 41 is rotationally driven by the servo motor 19. By rotating the feed shaft 41, the saddle 44 can move in the Y-axis direction.
5 is moved and positioned in the Y-axis direction.
【００１４】さらに、サドル４４には、鉛直方向に図示
しないねじ部が形成されており、これに外周にねじ部が
形成された送り軸４２がねじ込まれている。送り軸４２
の端部には、サーボモータ２０が接続されている。サー
ボモータ２０によって送り軸４２が回転駆動され、これ
によりサドル４４に移動可能に設けられたラム４５のＺ
軸方向の移動および位置決めが行われる。Further, the saddle 44 is formed with a screw portion (not shown) in the vertical direction, and the feed shaft 42 having the screw portion formed on the outer periphery is screwed into the screw portion. Feed shaft 42
A servo motor 20 is connected to the end of the. The feed shaft 42 is rotatably driven by the servo motor 20, and the Z of the ram 45 movably provided on the saddle 44 is thereby driven.
Axial movement and positioning is performed.
【００１５】ラム４５内には、主軸モータ３１が内蔵さ
れ、この主軸モータ３１はラム４５に回転自在に保持さ
れた主軸４６を回転駆動する。主軸４６の先端には、エ
ンドミルなどの加工具とこの加工具を保持する工具ホル
ダからなる工具Ｔが装着され、主軸４６の回転によって
工具Ｔが駆動される。ラム４５の下方には、加工すべき
ワークが固定されるテーブル３５がＸ軸方向に移動可能
に設けられている。テーブル３５には、図示しないねじ
部が形成されており、これにＸ軸方向に沿って設けられ
た図示しない送り軸が螺合しており、この図示しない送
り軸にサーボモータ１８が接続されている。テーブル３
５は、サーボモータ１８の回転駆動によってＸ軸方向の
移動および位置決めが行われる。A spindle motor 31 is built in the ram 45, and the spindle motor 31 rotationally drives a spindle 46 rotatably held by the ram 45. A tool T including a processing tool such as an end mill and a tool holder that holds the processing tool is attached to the tip of the spindle 46, and the tool T is driven by the rotation of the spindle 46. Below the ram 45, a table 35 to which a work to be processed is fixed is provided so as to be movable in the X-axis direction. The table 35 is formed with a screw portion (not shown), and a feed shaft (not shown) provided along the X-axis direction is screwed into the screw portion, and the servo motor 18 is connected to the feed shaft (not shown). There is. Table 3
5 is moved and positioned in the X-axis direction by the rotation drive of the servo motor 18.
【００１６】また、２本の門型コラム３８には、図示し
ないねじ部がそれぞれ形成されており、これに螺合する
送り軸３２ａをクロスレール昇降用サーボモータ３２に
よって回転駆動することによりクロスレール３７は昇降
する。自動工具交換装置（ＡＴＣ）３９は、主軸４６に
対して各種工具Ｔを自動交換する。この自動工具交換装
置３９は、たとえば、図示しないマガジンにエンドミ
ル、ドリル等の各種加工具を工具ホルダによって保持し
た工具Ｔを収納しており、主軸４６に装着された工具Ｔ
を図示しない工具交換アームによってマガジンに収納
し、必要な工具Ｔを主軸４６に工具交換アームによって
装着する。Further, two gate-shaped columns 38 are formed with screw portions (not shown), respectively, and a feed shaft 32a screwed to the screw portions is rotationally driven by a cross rail lifting servomotor 32 to cross rails. 37 moves up and down. An automatic tool changer (ATC) 39 automatically changes various tools T with respect to the spindle 46. The automatic tool changer 39 stores, for example, a tool T in which various processing tools such as end mills and drills are held by tool holders in a magazine (not shown), and the tool T mounted on the spindle 46.
Is stored in the magazine by a tool exchanging arm (not shown), and the required tool T is mounted on the spindle 46 by the tool exchanging arm.
【００１７】ＮＣ装置２５０は、上記のサーボモータ１
８，１９，２０およびクロスレール昇降用サーボモータ
３２の駆動制御を行う。ＮＣ装置２５０は、具体的に
は、予め加工プログラムで規定されたワークの加工手順
に従って、サーボモータ１８，１９，２０による工具Ｔ
とワークとの間の位置および速度制御を行う。また、Ｎ
Ｃ装置２５０は、加工プログラムにおいて、たとえば、
Ｓコードで規定された主軸モータ３１の回転数（単位時
間当りの回転数）を解読することにより主軸４６の回転
数の制御を行う。さらに、ＮＣ装置２５０は、ＮＣプロ
グラムにおいて、たとえば、Ｍコードで規定された工具
Ｔの交換動作を解読することにより、各種工具Ｔの自動
交換を実行する。The NC device 250 is the servomotor 1 described above.
The drive control of the servomotors 32 for raising and lowering the rails 8, 19, 20 and the cross rail is performed. Specifically, the NC device 250 uses the tool T driven by the servomotors 18, 19, 20 in accordance with the machining procedure of the workpiece defined in advance by the machining program.
Position and speed control between and. Also, N
In the machining program, the C device 250 uses, for example,
The rotation speed of the spindle 46 is controlled by reading the rotation speed (rotation speed per unit time) of the spindle motor 31 defined by the S code. Further, the NC device 250 executes automatic exchange of various tools T by decoding the exchange operation of the tool T defined by the M code in the NC program, for example.
【００１８】ＰＬＣ１５０は、ＮＣ装置２５０および操
作パネル２００と接続されている。このＰＬＣ１５０
は、予め決められたシーケンスプログラムに従って、マ
シニングセンタ１の起動、停止を行ったり、操作パネル
２００の表示部を点灯、消灯する信号を出力する等の各
種シーケンス制御を行う。また、ＰＬＣ１５０は、主軸
モータ３１を駆動制御する主軸モータドライバ１５７と
接続されている。ＰＬＣ１５０は、主軸モータ３１の起
動、停止および速度制御を行うための制御指令を主軸モ
ータドライバ１５７に出力する。なお、ＰＬＣ１５０は
各種シーケンス制御を行う。The PLC 150 is connected to the NC device 250 and the operation panel 200. This PLC150
Performs various sequence controls such as starting and stopping the machining center 1 and outputting a signal for turning on and off the display unit of the operation panel 200 according to a predetermined sequence program. The PLC 150 is also connected to a spindle motor driver 157 that controls driving of the spindle motor 31. The PLC 150 outputs control commands for starting, stopping, and speed control of the spindle motor 31 to the spindle motor driver 157. The PLC 150 performs various sequence controls.
【００１９】図２は、本発明の一実施形態に係る工具の
構成を示す断面図である。図２において、工具６０は、
刃具１００と、この刃具１００を保持する工具ホルダ６
１とから構成される。なお、刃具１００は本発明の加工
具の一実施態様である。また、本実施形態に係る工具６
０は、上記した通常の工具Ｔと同様に自動工具交換装置
３９によって主軸４６に着脱される。FIG. 2 is a sectional view showing the structure of a tool according to an embodiment of the present invention. In FIG. 2, the tool 60 is
Cutting tool 100 and tool holder 6 for holding this cutting tool 100
1 and 1. The cutting tool 100 is an embodiment of the processing tool of the present invention. Further, the tool 6 according to the present embodiment
The zero is attached to and detached from the spindle 46 by the automatic tool changer 39 like the normal tool T described above.
【００２０】工具ホルダ６１は、装着部６２と、ケース
部材６６，６７および６８からなるケース６５と、発電
機７０と、電動機８０と、工具保持部９０と、回り止め
部材８５とを備えている。The tool holder 61 includes a mounting portion 62, a case 65 including case members 66, 67 and 68, a generator 70, an electric motor 80, a tool holding portion 90, and a rotation stopping member 85. .
【００２１】装着部６２は、把持される把持部６２ａ
と、上記の主軸４６の先端部に形成されたテーパスリー
ブ４６ａに装着されるテーパシャンク部６２ｂと、この
テーパシャンク部６２ｂの先端部に形成されたプルスタ
ッド６２ｃと、ケース部材６６に回転自在に保持される
軸部６２ｄとを備えている。The mounting portion 62 is a gripping portion 62a to be gripped.
A taper shank portion 62b attached to the taper sleeve 46a formed at the tip of the main shaft 46, a pull stud 62c formed at the tip of the taper shank portion 62b, and a case member 66 rotatably. And a shaft portion 62d to be held.
【００２２】装着部６２の把持部６２ａは、上記した自
動工具交換装置３９の工具交換アームによって、自動工
具交換装置３９のマガジンから主軸４６に装着される際
および主軸４６から自動工具交換装置３９のマガジンへ
搬送される際に把持される。The gripping portion 62a of the mounting portion 62 is mounted on the spindle 46 from the magazine of the automatic tool changing device 39 by the tool changing arm of the automatic tool changing device 39 and from the spindle 46 of the automatic tool changing device 39. It is gripped when it is transported to the magazine.
【００２３】装着部６２のテーパシャンク部６２ｂは、
主軸４６のテーパスリーブ４６ａに装着されることによ
って、中心軸が主軸４６の中心軸と同心になる。The taper shank portion 62b of the mounting portion 62 is
By being mounted on the taper sleeve 46a of the main shaft 46, the central axis becomes concentric with the central axis of the main shaft 46.
【００２４】装着部６２のプルスタッド６２ｃは、装着
部６２が主軸４６のテーパスリーブ４６ａに装着される
と、主軸４６に内蔵された図示しないクランプ機構のコ
レットによってクランプされる。なお、主軸４６に内蔵
されたクランプ機構は周知技術であるので詳細について
は省略する。When the mounting portion 62 is mounted on the taper sleeve 46a of the main shaft 46, the pull stud 62c of the mounting portion 62 is clamped by a collet of a clamp mechanism (not shown) built in the main shaft 46. The clamp mechanism built in the main shaft 46 is a well-known technique, and thus its details are omitted.
【００２５】装着部６２の軸部６２ｄは、ケース部材６
６の内周に複数の軸受７２を介して回転自在に保持され
ている。軸受７２には、密封玉軸受が用いられる。The shaft portion 62d of the mounting portion 62 has a case member 6
It is rotatably held on the inner periphery of 6 via a plurality of bearings 72. A sealed ball bearing is used as the bearing 72.
【００２６】ケース部材６７の内周には、保持部材７３
を介して発電機７０および電動機８０が保持されてい
る。発電機７０は、入力軸７１が装着部６２の軸部６２
ｄと同心に連結されており、この発電機７０には主軸４
６の回転力が装着部６２を介して伝達される。発電機７
０には、たとえば、三相同期発電機が用いられる。A holding member 73 is provided on the inner circumference of the case member 67.
The generator 70 and the electric motor 80 are held via. In the generator 70, the input shaft 71 has a shaft portion 62 of the mounting portion 62.
d is concentrically connected to the generator 70.
The rotational force of 6 is transmitted via the mounting portion 62. Generator 7
For example, a three-phase synchronous generator is used for 0.
【００２７】電動機８０には、たとえば、三相誘導電動
機を用いることができる。この電動機８０は、図３に示
すように、導電ケーブルＷｘ，Ｗｙ，Ｗｚによって、発
電機７０と接続されており、発電機７０で発電された電
力が導電ケーブルＷｘ，Ｗｙ，Ｗｚを通じて供給され、
駆動される。As the electric motor 80, for example, a three-phase induction motor can be used. As shown in FIG. 3, the electric motor 80 is connected to the generator 70 by conductive cables Wx, Wy, Wz, and the electric power generated by the generator 70 is supplied through the conductive cables Wx, Wy, Wz,
Driven.
【００２８】工具保持部９０は、回転軸９１と、この回
転軸９１と電動機８０の回転軸８１とを連結するカップ
リング９３と、回転軸９１の先端部に固定された工具装
着部材９５とを有する。The tool holding portion 90 includes a rotary shaft 91, a coupling 93 connecting the rotary shaft 91 and the rotary shaft 81 of the electric motor 80, and a tool mounting member 95 fixed to the tip of the rotary shaft 91. Have.
【００２９】回転軸９１は、ケース部材６８の内周に複
数の軸受９２を介して回転自在に保持されている。軸受
９２には、密封玉軸受が用いられる。回転軸９１の先端
側は、ケース部材６８に抜け止め部材９４によって抜け
止めされている。The rotating shaft 91 is rotatably held on the inner circumference of the case member 68 via a plurality of bearings 92. A sealed ball bearing is used as the bearing 92. The tip end side of the rotating shaft 91 is retained by the case member 68 by a retaining member 94.
【００３０】刃具１００は、工具装着部材９５に保持さ
れており、この刃具１００はワークを加工する。なお、
工具装着部材９５は本発明の工具保持部の一実施態様で
ある。刃具１００は、具体的には、ドリル、エンドミル
等の各種の刃具である。The cutting tool 100 is held by a tool mounting member 95, and this cutting tool 100 processes a work. In addition,
The tool mounting member 95 is an embodiment of the tool holder of the present invention. The blade 100 is specifically various blades such as a drill and an end mill.
【００３１】ケース部材６６，６７および６８は、たと
えば、ボルト等の締結手段によって連結されており、こ
れらケース部材６６，６７および６８がケース６５を構
成している。ケース部材６６の外周には、回り止め部材
８５が設けられている。回り止め部材８５は、装着部６
２が主軸４６のテーパスリーブ４６ａに装着されること
により、主軸４６側の、たとえば、ラム４５等の非回転
部４７に形成された嵌合穴４７ａに先端８５ａが挿入さ
れる。これにより、ケース部材６６、すなわち、ケース
６５は、主軸４６が回転しても回転が規制される。The case members 66, 67 and 68 are connected by fastening means such as bolts, and these case members 66, 67 and 68 form a case 65. A detent member 85 is provided on the outer periphery of the case member 66. The rotation stopping member 85 is mounted on the mounting portion 6.
By attaching 2 to the taper sleeve 46a of the spindle 46, the tip 85a is inserted into the fitting hole 47a formed in the non-rotating portion 47 such as the ram 45 on the spindle 46 side. Accordingly, the rotation of the case member 66, that is, the case 65 is restricted even if the main shaft 46 rotates.
【００３２】次に、本実施形態に係る工具６０の動作の
一例について説明する。まず、自動工具交換装置３９に
よって、工具装着部９５に刃具１００を保持した工具６
０を工作機械本体２の主軸４６に装着する。工具６０
は、回り止め部材８５の先端部８５ａが非回転部４７の
嵌合穴４７ａに嵌合挿入され、ケース６５の回転が規制
される。Next, an example of the operation of the tool 60 according to this embodiment will be described. First, by the automatic tool changer 39, the tool 6 holding the cutting tool 100 in the tool mounting portion 95.
0 is mounted on the spindle 46 of the machine tool body 2. Tool 60
The front end portion 85a of the anti-rotation member 85 is fitted and inserted into the fitting hole 47a of the non-rotating portion 47, and the rotation of the case 65 is restricted.
【００３３】この状態から、主軸４６を回転数Ｎ0 で回
転させると、工具６０の装着部６２が回転し、主軸４６
の回転力が発電機７０に伝達される。これにより、発電
機７０は、たとえば、三相同期発電機を用いた場合に
は、三相交流電力を発電する。In this state, when the spindle 46 is rotated at the number of revolutions N 0 , the mounting portion 62 of the tool 60 is rotated and the spindle 46 is rotated.
Is transmitted to the generator 70. As a result, the generator 70 generates three-phase AC power when using a three-phase synchronous generator, for example.
【００３４】三相同期発電機の発生する三相交流電力の
周波数ｆは、三相同期発電機の極数をＰ1 とし、主軸４
６の回転数をＮ0 〔ｍｉｎ-1〕とすると、次式（１）に
よって表される。The frequency f of the three-phase AC electric power generated by the three-phase synchronous generator is the spindle 4 when the number of poles of the three-phase synchronous generator is P 1.
When the rotation speed of 6 is N 0 [min −1 ], it is represented by the following equation (1).
【００３５】[0035]
【数１】 ｆ＝Ｐ1 ×Ｎ0 ／１２０〔Ｈｚ〕 …（１）[Number 1] f = P 1 × N 0/ 120 [Hz] ... (1)
【００３６】従って、主軸４６を回転数Ｎ0 で回転させ
ると、上記（１）式で表される周波数ｆの三相交流電力
が電動機８０に供給される。Therefore, when the main shaft 46 is rotated at the number of revolutions N 0 , the three-phase AC power having the frequency f represented by the equation (1) is supplied to the electric motor 80.
【００３７】ここで、電動機８０に三相誘導電動機を用
いたとすると、この三相誘導電動機の極数がＰ2 とする
と、三相誘導電動機は三相交流の１サイクルで２／Ｐ2
回転することから、滑りがない時の三相誘導電動機の同
期速度Ｎ1 は、次式（２）で表される。If a three-phase induction motor is used as the electric motor 80, and the number of poles of this three-phase induction motor is P 2 , the three-phase induction motor is 2 / P 2 in one cycle of three-phase AC.
Since it rotates, the synchronous speed N 1 of the three-phase induction motor when there is no slippage is expressed by the following equation (2).
【００３８】[0038]
【数２】 Ｎ1 ＝１２０×ｆ／Ｐ2 〔ｍｉｎ-1〕 …（２）## EQU2 ## N 1 = 120 × f / P 2 [min -1 ] ... (2)
【００３９】従って、主軸４６の回転数Ｎ0 に対する工
具６０の回転数Ｎ1 は次式（３）によって表される。[0039] Therefore, the rotational speed N 1 of the tool 60 with respect to the rotational speed N 0 of the spindle 46 is represented by the following formula (3).
【００４０】[0040]
【数３】 Ｎ1 ＝Ｎ0 ×Ｐ1 ／Ｐ2 〔ｍｉｎ-1〕 …（３）[Formula 3] N 1 = N 0 × P 1 / P 2 [min −1 ] (3)
【００４１】（３）式からわかるように、主軸４６の回
転数Ｎ0 は、上記（３）式で表される回転数Ｎ1 に変速
される。（３）式で示すように、三相同期発電機の極数
Ｐ1 と三相誘導電動機の極数Ｐ 2 との比を適宜設定する
ことにより、主軸４６の回転数Ｎ0 に対する工具６０の
回転数Ｎ1 の変速比を任意に設定できることが分かる。
すなわち、主軸４６の回転数Ｎ0 を増速したい場合に
は、極数比Ｐ1 ／Ｐ2 を１より大きくし、減速したい場
合には、極数比Ｐ1 ／Ｐ2 を１より小さくなるように、
三相同期発電機の極数Ｐ1 および三相誘導電動機の極数
Ｐ2 を予め選択すればよい。As can be seen from the equation (3), the rotation of the spindle 46 is
Number of turns N0 Is the rotation speed N represented by the above formula (3).1 Shift to
To be done. As shown in equation (3), the number of poles of the three-phase synchronous generator
P1 And the number of poles of the three-phase induction motor P 2 Set the ratio to
Therefore, the rotation speed N of the spindle 460 Of tool 60 against
Number of revolutions N1 It can be seen that the gear ratio of can be set arbitrarily.
That is, the rotation speed N of the spindle 460 If you want to speed up
Is the pole ratio P1 / P2 When you want to slow down by increasing
The pole ratio P1 / P2 To be less than 1,
Number of poles of three-phase synchronous generator P1 And the number of poles of the three-phase induction motor
P2 Should be selected in advance.
【００４２】たとえば、主軸４６の最大回転数Ｎmax が
３０００ｍｉｎ-1であるとすると、通常の工具を用いた
ワークの加工では、主軸４６の回転数は上記の最大回転
数Ｎmax の範囲で十分である場合が多い。一方、主軸４
６の最大回転数Ｎmax が３０００ｍｉｎ-1のマシニング
センタ１を使用し、たとえば、ワークにアルミニウム合
金材を用いてこれを高速加工したい場合には、工具６０
の回転数を、たとえば、３００００ｍｉｎ-1に増速させ
たいような場合がある。このような場合のために、マシ
ニングセンタ１の自動工具交換装置３９のマガジンに工
具６０を予め収容しておく。なお、工具６０は、増速比
が１０となるように、上記の極数比Ｐ1 ／Ｐ2 が１０で
ある三相同期発電機および三相誘導電動機を内蔵させ
る。For example, if the maximum rotation speed Nmax of the main spindle 46 is 3000 min -1 , the rotation speed of the main spindle 46 is sufficient within the above-mentioned maximum rotation speed Nmax in the machining of a work using a normal tool. In many cases. On the other hand, the spindle 4
When the machining center 1 having a maximum rotational speed Nmax of 6 is 3000 min −1 is used and, for example, when an aluminum alloy material is used for the work and it is desired to perform high-speed machining, the tool 60 is used.
There is a case where it is desired to increase the rotation speed of 3 to 30,000 min −1 . For such a case, the tools 60 are stored in advance in the magazine of the automatic tool changer 39 of the machining center 1. The tool 60 has a built-in three-phase synchronous generator and three-phase induction motor with the pole number ratio P 1 / P 2 of 10 so that the speed increasing ratio is 10.
【００４３】自動工具交換装置３９によって、主軸４６
に通常の工具と同様に工具６０を自動装着する。主軸４
６を主軸モータ３１を駆動して回転させるが、工具６０
に保持された刃具１００の回転数は、主軸４６の回転数
によって制御する。すなわち、ＮＣ装置２５０にダウン
ロードするＮＣプログラムにおいて、主軸４６の回転数
をＳコードで指定することにより、工具６０の刃具１０
０の回転数を規定しておく。すなわち、ＮＣ装置２５０
は、主軸４６の回転数を制御することにより、工具６０
の刃具１００の回転数を制御する。たとえば、工具６０
の刃具１００を３００００ｍｉｎ-1で回転させたい場合
には、ＮＣプログラムにおいてＳコードで主軸４６の回
転数を３０００ｍｉｎ-1に指定しておく。By the automatic tool changer 39, the spindle 46 is
Then, the tool 60 is automatically mounted in the same manner as a normal tool. Spindle 4
6 drives the spindle motor 31 to rotate, but the tool 60
The rotation speed of the cutting tool 100 held by is controlled by the rotation speed of the spindle 46. That is, in the NC program downloaded to the NC device 250, the cutting speed of the tool 60 is specified by specifying the rotation speed of the spindle 46 by the S code.
A rotation speed of 0 is specified. That is, the NC device 250
By controlling the rotation speed of the spindle 46, the tool 60
The number of rotations of the cutting tool 100 is controlled. For example, tool 60
When it is desired to rotate the cutting tool 100 at 30,000 min −1 , the rotation speed of the spindle 46 is designated at 3000 min −1 by the S code in the NC program.
【００４４】主軸４６を３０００ｍｉｎ-1で回転させる
と、発電機７０は主軸４６の回転数および極数Ｐ1 に応
じた周波数の三相交流を発生する。電動機８０は、発電
機７０から供給される三相交流によって駆動され、工具
６０の刃具１００は、略３００００ｍｉｎ-1の回転数で
回転する。When the main shaft 46 is rotated at 3000 min -1 , the generator 70 generates a three-phase alternating current having a frequency corresponding to the rotation speed of the main shaft 46 and the number of poles P 1 . The electric motor 80 is driven by the three-phase alternating current supplied from the generator 70, and the cutting tool 100 of the tool 60 rotates at a rotation speed of approximately 30,000 min −1 .
【００４５】上記のように刃具１００が増速された状態
で、テーブル３５に固定されたワークと刃具１００（主
軸４６）とを加工プログラムに従って相対移動させるこ
とにより、ワークの切削加工が行われる。In the state where the cutting tool 100 is accelerated as described above, the work fixed to the table 35 and the cutting tool 100 (spindle 46) are moved relative to each other in accordance with the processing program, thereby cutting the work.
【００４６】これにより、たとえば、主軸４６の最大回
転数が制限されるマシニングセンタ１を使用した場合
に、主軸４６の最大回転数を越える回転数で刃具１００
を回転させてワークの高速加工が可能となる。As a result, for example, when the machining center 1 in which the maximum rotation speed of the spindle 46 is limited is used, the cutting tool 100 is rotated at a rotation speed exceeding the maximum rotation speed of the spindle 46.
By rotating the, it becomes possible to process the work at high speed.
【００４７】以上のように、本実施形態によれば、通常
の工具と同様にユニット化された工具ホルダ６１に発電
機７０および電動機８０を内蔵し、発電機７０で発生し
た電力で電動機８０を駆動することで、主軸４６に対す
る工具６０の回転速度を増速させるため、主軸４６を高
速回転させても歯車装置のように発熱が増大せず、工具
６０の熱膨張が抑えられ加工精度の低下が抑制される。As described above, according to this embodiment, the generator 70 and the electric motor 80 are built in the tool holder 61 which is unitized like a normal tool, and the electric motor 80 is generated by the electric power generated by the generator 70. By driving, the rotation speed of the tool 60 with respect to the main spindle 46 is increased, so even if the main spindle 46 is rotated at high speed, heat generation does not increase unlike a gear device, thermal expansion of the tool 60 is suppressed, and machining accuracy is reduced. Is suppressed.
【００４８】さらに、本実施形態によれば、電動機８０
のイナーシャを主軸４６のイナーシャよりも小さくでき
るため、主軸４６を直接に高速回転させる場合に比べ
て、刃具１００の応答性を向上できる。Further, according to this embodiment, the electric motor 80
Since the inertia of the main shaft 46 can be made smaller than the inertia of the main shaft 46, the responsiveness of the cutting tool 100 can be improved as compared with the case where the main shaft 46 is directly rotated at a high speed.
【００４９】また、本実施形態によれば、主軸４６の回
転速度を増速させる工具６０を主軸４６に対して着脱自
在とし、かつ、自動工具交換装置３９によって通常の工
具と同様に交換可能となっているため、通常の回転速度
の範囲での加工を行いながら、高速加工の要求に対して
即座に対応することができる。また、本実施形態によれ
ば、主軸４６の回転によって発電した電力によって刃具
１００を駆動するため、外部から駆動電流を供給する必
要がなく、この結果、電源供給のための配線が必要な
い。Further, according to this embodiment, the tool 60 for increasing the rotation speed of the spindle 46 can be attached to and detached from the spindle 46 and can be replaced by the automatic tool changing device 39 in the same manner as a normal tool. Therefore, it is possible to immediately respond to the demand for high-speed processing while performing processing within the normal rotation speed range. Further, according to the present embodiment, since the cutting tool 100 is driven by the electric power generated by the rotation of the main shaft 46, it is not necessary to supply a driving current from the outside, and as a result, wiring for supplying power is not required.
【００５０】第２実施形態
上述した第１の実施形態に係る工具６０は、刃具１００
が主軸４６の軸心方向に配置、すなわち、電動機８０の
回転軸が主軸４６の軸心方向に配置されている構成とし
た。一方、マシニングセンタ１においては、様々な形態
の複合加工を行う必要があり、刃具１００の向きが主軸
４６の軸心方向にある工具６０だけでは、複合加工に対
応できない。本実施形態では、マシニングセンタ１の複
合加工に対応可能な工具について説明する。 Second Embodiment The tool 60 according to the first embodiment described above is a cutting tool 100.
Is arranged in the axial direction of the main shaft 46, that is, the rotating shaft of the electric motor 80 is arranged in the axial direction of the main shaft 46. On the other hand, in the machining center 1, it is necessary to perform various forms of complex machining, and it is not possible to handle complex machining only with the tool 60 in which the orientation of the cutting tool 100 is in the axial direction of the spindle 46. In the present embodiment, a tool that can be used for combined machining of the machining center 1 will be described.
【００５１】図４〜図６は、本発明の他の実施形態に係
る工具の概略構成図である。なお、図４〜図６におい
て、上述した第１の実施形態と同一構成部分については
同一の符号を使用している。また、図４〜図６に示す工
具は、上述した第１の実施形態に係る工具６０と基本的
な動作は同じである。4 to 6 are schematic configuration diagrams of a tool according to another embodiment of the present invention. 4 to 6, the same reference numerals are used for the same components as those of the first embodiment described above. The basic operation of the tool shown in FIGS. 4 to 6 is the same as that of the tool 60 according to the first embodiment described above.
【００５２】図４に示す工具１６０は、上述した第１の
実施形態に係る工具６０と同様に、装着部６２と、ケー
ス６５と、発電機７０と、電動機８０と、工具装着部材
９５、回り止め部材８５と、刃具１００とを備えてい
る。The tool 160 shown in FIG. 4 has a mounting portion 62, a case 65, a generator 70, an electric motor 80, a tool mounting member 95, and a rotating member, as in the tool 60 according to the first embodiment. The stopper member 85 and the blade 100 are provided.
【００５３】この工具１６０は、電動機８０の回転軸に
連結された刃具１００の向きが主軸４６の軸心に直交す
るように、電動機８０がケース６５に固定されている。
工具１６０を用いれば、たとえば、ワークの側面加工を
効率良く行うことができる。In this tool 160, the electric motor 80 is fixed to the case 65 so that the direction of the cutting tool 100 connected to the rotary shaft of the electric motor 80 is orthogonal to the axis of the main shaft 46.
If the tool 160 is used, for example, side surface processing of a work can be efficiently performed.
【００５４】図５に示す工具２６０は、上述した第１の
実施形態に係る工具６０と同様に、装着部６２と、ケー
ス６５と、発電機７０と、電動機８０と、工具装着部材
９５、回り止め部材８５と、刃具１００とを備えてい
る。この工具２６０は、電動機８０の回転軸に連結され
た刃具１００の向きが、主軸４６の軸心に対して角度θ
で傾斜している。角度θは、たとえば、３０°、４５
°、６０°のような角度に設定される。工具２６０は、
たとえば、ワークの斜面の加工に用いられる。The tool 260 shown in FIG. 5 has a mounting portion 62, a case 65, a generator 70, an electric motor 80, a tool mounting member 95, a rotating member, and a rotating member, as in the tool 60 according to the first embodiment. The stopper member 85 and the blade 100 are provided. In this tool 260, the orientation of the cutting tool 100 connected to the rotation shaft of the electric motor 80 is an angle θ with respect to the axis of the main shaft 46.
Is inclined at. The angle θ is, for example, 30 °, 45
The angle is set to 60 ° or 60 °. The tool 260 is
For example, it is used for processing the slope of a work.
【００５５】図６に示す工具３６０は、上述した第１の
実施形態に係る工具６０と同様に、装着部６２と、ケー
ス６５と、発電機７０と、回り止め部材８５とを備えて
いるとともに、複数（２台）の電動機８０と、これらの
電動機８０の回転軸に連結された工具装着部材９５およ
び刃具１００を備えている。この工具３６０は、各電動
機８０の回転軸に連結された刃具１００の向きが主軸４
６の軸心に直交し、かつ、各刃具１００が同一直線上に
位置するように、２つの電動機８０がそれぞれケース６
５に固定されている。また、発電機７０において発電さ
れた電力は、２台の電動機８０に分配されるように、発
電機７０および２台の電動機８０は結線されている。A tool 360 shown in FIG. 6 is provided with a mounting portion 62, a case 65, a generator 70, and a rotation stopping member 85, as in the case of the tool 60 according to the first embodiment described above. , A plurality of (two) electric motors 80, a tool mounting member 95 and a cutting tool 100 connected to the rotation shafts of the electric motors 80. In this tool 360, the orientation of the cutting tool 100 connected to the rotary shaft of each electric motor 80 is the spindle 4.
The two electric motors 80 are respectively arranged in the case 6 so as to be orthogonal to the axis of the shaft 6 and the blades 100 are located on the same straight line.
It is fixed at 5. Further, the generator 70 and the two electric motors 80 are connected so that the electric power generated by the generator 70 is distributed to the two electric motors 80.
【００５６】上記した各種工具１６０，２６０，３６０
を、通常の工具（発電機や電動機を内蔵しないもの）お
よび第１の実施形態に係る工具６０に加えて、マシニン
グセンタ１の自動工具交換装置３９の図示しないマガジ
ン内に収容しておく。Various tools 160, 260, 360 described above
Is stored in a magazine (not shown) of the automatic tool changer 39 of the machining center 1 in addition to a normal tool (one having no built-in generator or electric motor) and the tool 60 according to the first embodiment.
【００５７】マガジン内に収容された工具の中から必要
な工具を選択し、自動工具交換装置３９によって主軸４
６に自動装着することにより、上記した各種工具１６
０，２６０，３６０によりワークの加工が行われる。A required tool is selected from the tools accommodated in the magazine, and the spindle 4 is moved by the automatic tool changer 39.
The various tools 16 described above can be automatically mounted on the
The work is processed by 0, 260, and 360.
【００５８】本実施形態に係る工具１６０，２６０，３
６０のように、刃具１００の姿勢が主軸４６の軸心とは
異なる場合に、従来においては、たとえば、主軸４６の
回転を刃具１００に伝達するための傘歯車等からなる伝
達機構が必要であったが、本実施形態によれば、発電機
７０および電動機８０を備えることにより、伝達機構が
不要となる。すなわち、本実施形態に係る工具１６０，
２６０，３６０は、主軸４６の回転力を刃具１００に機
械的に直接伝達するのではなく、主軸４６の回転力を電
気エネルギーに変換したのちに、この電気エネルギーに
よって回転力を発生させて刃具１００を回転させるた
め、傘歯車等からなる伝達機構においては避けることが
できない機械的誤差、振動、熱変位等が発生しにくい。
また、本実施形態に係る工具１６０，２６０，３６０で
は、電動機８０がケース６５に固定されているため、加
工時の剛性を確保できる。この結果、本実施形態によれ
ば、ワークの加工精度を向上させることが可能となる。
さらに、本実施形態によれば、上記した各種の工具をマ
シニングセンタ１の自動工具交換装置３９に備えてお
き、必要に応じて主軸４６に装着することにより、マシ
ニングセンタ１の加工性能を大幅に向上させることがで
きる。Tools 160, 260, 3 according to this embodiment
When the attitude of the cutting tool 100 is different from the axial center of the main shaft 46 as in 60, conventionally, for example, a transmission mechanism including a bevel gear or the like for transmitting the rotation of the main shaft 46 to the cutting tool 100 is required. However, according to the present embodiment, the transmission mechanism is not required because the generator 70 and the electric motor 80 are provided. That is, the tool 160 according to the present embodiment,
260 and 360 do not directly mechanically transmit the rotational force of the main shaft 46 to the blade 100, but after converting the rotational force of the main shaft 46 into electric energy, generate the rotational force by this electric energy to generate the blade 100. Since it is rotated, mechanical errors, vibrations, thermal displacements and the like, which cannot be avoided, are less likely to occur in the transmission mechanism including bevel gears.
Further, in the tools 160, 260, 360 according to the present embodiment, since the electric motor 80 is fixed to the case 65, it is possible to secure rigidity during processing. As a result, according to the present embodiment, it is possible to improve the processing accuracy of the work.
Furthermore, according to the present embodiment, the above-mentioned various tools are provided in the automatic tool changer 39 of the machining center 1 and mounted on the spindle 46 as needed, thereby significantly improving the machining performance of the machining center 1. be able to.
【００５９】なお、本実施形態では、図４〜図６を参照
して発電機および電動機を内蔵する３つのタイプの工具
について説明したが、これら以外にも様々な変形が可能
である。In the present embodiment, three types of tools incorporating a generator and an electric motor have been described with reference to FIGS. 4 to 6, but various modifications other than these are possible.
【００６０】[0060]
【発明の効果】本発明によれば、外部から電力を供給す
ることなく工作機械の主軸とは異なる回転数で加工具を
回転数させることができる工具および工具ホルダが得ら
れる。また、本発明の工具を工作機械の自動工具交換装
置に備えておき、必要に応じて主軸に装着することによ
り、工作機械の加工性能を大幅に向上させることができ
る。According to the present invention, it is possible to obtain a tool and a tool holder capable of rotating the processing tool at a rotational speed different from that of the spindle of the machine tool without supplying electric power from the outside. Further, the tool of the present invention is provided in an automatic tool changer for a machine tool and mounted on a spindle as required, whereby the machining performance of the machine tool can be significantly improved.
【図１】本発明が適用される工作機械の一例としてのマ
シニングセンタの構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a machining center as an example of a machine tool to which the present invention is applied.
【図２】本発明の工具の一実施形態の構成を示す断面図
である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of an embodiment of a tool of the present invention.
【図３】発電機と電動機の接続関係を説明するための図
である。FIG. 3 is a diagram for explaining a connection relationship between a generator and an electric motor.
【図４】本発明の他の実施形態に係る工具の構成を示す
断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration of a tool according to another embodiment of the present invention.
【図５】本発明の他の実施形態に係る工具の構成を示す
断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of a tool according to another embodiment of the present invention.
【図６】本発明の他の実施形態に係る工具の構成を示す
断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of a tool according to another embodiment of the present invention.
１…マシニングセンタ ２…工作機械本体 ３１…主軸モータ ３９…自動工具交換装置 ４６…主軸 ６０、１６０、２６０、３６０…工具 ６２…装着部 ６５…ケース ６６，６７，６８…ケース部材 ７０…発電機 ８０…電動機 ９０…工具保持部 ９５…工具装着部 １００…刃具 ２５０…ＮＣ装置 1 ... Machining center 2 ... Machine tool body 31 ... Spindle motor 39 ... Automatic tool changer 46 ... Spindle 60, 160, 260, 360 ... Tools 62 ... Mounting part 65 ... Case 66, 67, 68 ... Case member 70 ... Generator 80 ... Electric motor 90 ... Tool holder 95 ... Tool mounting section 100 ... Cutting tool 250 ... NC device
Claims (9)
具であって、 ワークを加工する加工具と、 前記加工具と連結され当該加工具を回転させる電動機
と、 前記工作機械の主軸から回転力が伝達され、前記電動機
を駆動させる電力を発生する発電機とを有し、 前記電動機の回転軸は、前記主軸の軸心とは異なる向き
に配置されている工具。1. A tool, which is detachably mounted on a spindle of a machine tool, including a machining tool for machining a workpiece, an electric motor connected to the machining tool to rotate the machining tool, and a spindle for the machine tool. A tool for transmitting a rotational force to generate electric power for driving the electric motor, wherein a rotating shaft of the electric motor is arranged in a direction different from an axis of the main shaft.
いる請求項１に記載の工具。2. The tool according to claim 1, further comprising a plurality of the electric motors and the processing tools.
の回転力を前記発電機に伝達する装着部と、 前記電動機および前記発電機を保持するとともに、前記
装着部を回転自在に保持し、かつ、前記工作機械の非回
転部分に係合し、回転が規制されるケースとをさらに有
する請求項１または２に記載の工具。3. A mounting portion that is detachably mounted on the main shaft and that transmits the rotational force of the main shaft to the generator, holds the electric motor and the generator, and rotatably holds the mounting portion. The tool according to claim 1 or 2, further comprising a case that engages with a non-rotating portion of the machine tool and whose rotation is restricted.
周波数の電圧を電動機に供給する交流発電機であり、 前記電動機は、前記周波数に応じた回転数で回転する誘
導電動機である請求項１〜３のいずれかに記載の工具。4. The generator is an AC generator that supplies a voltage of a frequency according to the rotation speed of the main shaft to an electric motor, and the electric motor is an induction motor that rotates at a rotation speed according to the frequency. The tool according to claim 1.
作機械本体の主軸に着脱可能に装着される工具ホルダで
あって、 前記加工具を回転自在に保持する工具保持部と、 前記工具保持部を回転させる電動機と、 前記工作機械の主軸から回転力が伝達され、前記電動機
を駆動させる電力を発生する発電機と、を有し、 前記電動機の回転軸は、前記主軸の軸心とは異なる向き
に配置されている工具ホルダ。5. A tool holder capable of holding a processing tool for processing a workpiece and detachably mounted on a spindle of a machine tool main body, the tool holding section rotatably holding the processing tool, and the tool. An electric motor that rotates the holding unit, and a generator that transmits a rotational force from the main shaft of the machine tool to generate electric power that drives the electric motor, and the rotary shaft of the electric motor has an axial center of the main shaft. Is a tool holder that is placed in a different orientation.
えている請求項５に記載の工具ホルダ。6. The tool holder according to claim 5, comprising a plurality of the electric motors and the tool holding portion.
前記主軸とワークとの相対位置を変更する少なくとも一
の制御軸とを備える工作機械本体と、 前記駆動手段および前記制御軸を加工プログラムにした
がって駆動制御する制御装置と、 複数種の工具を備え、前記主軸に対して当該工具を着脱
する自動工具交換装置とを有し、 複数種の前記工具には、ワークを加工する加工具と、前
記加工具と連結され当該加工具を回転させる電動機と、
前記主軸から回転力が伝達され、前記電動機を駆動させ
る電力を発生する発電機とを備えた工具が含まれている
工作機械。7. A main shaft, and drive means for driving the main shaft,
A machine tool main body including at least one control axis that changes the relative position between the main spindle and the workpiece; a control device that drives and controls the drive means and the control axis according to a machining program; and a plurality of types of tools, An automatic tool exchanging device that attaches and detaches the tool to and from the spindle, and a plurality of types of the tools include a processing tool that processes a work, and an electric motor that is connected to the processing tool and rotates the processing tool.
A machine tool including a tool that includes a generator that transmits a rotational force from the spindle and that generates electric power for driving the electric motor.
記電動機の回転軸の姿勢がそれぞれ異なる複数の工具が
含まれる請求項７に記載の工作機械。8. The machine tool according to claim 7, wherein the tools include a plurality of tools in which the rotational axes of the electric motor with respect to the axis of the spindle are different from each other.
具を複数備えている工具が含まれる請求項８に記載の工
作機械。9. The machine tool according to claim 8, wherein the tool includes a tool including a plurality of the electric motors and the processing tools.
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