JP2005313265A - 焼き嵌め式工具ホルダの工具ストッパ - Google Patents

Abstract

【課題】 切削工具が小径であるため、このプリセットリングで切削工具を装着する場合は側面から固定しているねじを緩める作業等がやりにくいという問題点があり、更にホルダから切削工具を取り外す際に工具ホルダの保持部分を加熱すると、切削工具自体も加熱されてしまう虞が高いことと、取り外し作業領域が加熱部分に近いため、切削工具を取り外す際には作業者が熱による火傷負う危険性がある。従って、装着時と取り外しのどちらにおいても使用可能で、且つ取扱いが容易で安全性の高い小径切削工具用の工具ストッパを提供することを目的とする。
【解決手段】 切削工具の刃部を含む外形部分が挿入される貫通穴を有し、一端からすり割り溝を長手方向へ少なくとも１箇所形成したスリーブと、該スリーブの端部に該すり割り溝を半径方向内方へ押圧し切削工具を固着するクランプリングとを有する焼き嵌め式工具ホルダの工具ストッパとした。
【選択図】図１

Description

本発明は、特に焼き嵌め方式の工具ホルダへ小径切削工具を装着あるいは取り外す際に、切削工具の切れ刃部分を把持するための工具ストッパに関するものである。

従来から焼き嵌め方式の工具ホルダが多用されてきている。この焼き嵌め方式の工具ホルダは、工具を保持する際のダイナミックバランスが良好であり、従って高速加工が可能であると言う利点がある。ところがこの方式の工具ホルダでは、切削工具の取付に際して、その挿入穴の直径は常温では切削工具の外径よりわずかに小さく形成してあり、当然切削工具をその挿入穴へ取り付けできず、前もって突き出し長さを挿入時点で調整することは出来ないものであった。

つまり、この焼き嵌め方式の工具ホルダは、先ず工具ホルダの挿入穴部分外周側から加熱し、熱膨張により挿入穴を大きく広げたところで切削工具を挿入し、その後に冷却することで、冷却時の収縮作用によって切削工具の外形を強固に把持するものである。

従って、このような工具ホルダにおいては、切削工具をホルダ本体側へ装着するために加熱した状態で切削工具を挿入するため、特に小径の切削工具を挿入するような場合、作業者が切削工具を手で挿入するため、工具ホルダ側の熱の影響を直接受けることとなり、作業上危険性を伴なうと共に、切削工具を取り外す場合にも同様な危険性を有していた。

特開２００１-１０５２８３号公報

従来、特許文献１に示すような工具位置設定装置が提案され、使用されるようになってきた。この装置においては、プリセットリングを用いて予め所定位置に切削工具位置をプリセットし、その状態で加熱して膨張した工具ホルダの挿入穴へ挿入、その状態でホルダ側を冷却して切削工具を固定して、その後でプリセットリングを外してから使用に供するものである。ここに明示されているプリセットリングは簡単に工具位置をプリセットできる点で優れているが、小径切削工具を取り外す際には不都合がある。すなわち、ホルダから切削工具を取り外す際に工具ホルダの保持部分を加熱すると、切削工具自体も加熱されてしまう虞が高いことと、取り外し作業領域が加熱部分に近いため、切削工具を取り外す際には作業者が熱による火傷負う危険性がある。従って、装着時と取り外しのどちらにおいても使用可能で、且つ取扱いが容易で安全性の高い小径切削工具用の工具ストッパを提供することを目的とする。

本発明の焼き嵌め式工具ホルダの工具ストッパは、切削工具の刃部を含む外形部分が挿入される貫通穴を有し、一端からすり割り溝を長手方向へ少なくとも１箇所形成したスリーブと、該スリーブの端部に該すり割り溝を半径方向内方へ押圧し切削工具を固着するクランプリングとを有することを特徴とする。

本発明の焼き嵌め式工具ホルダの工具ストッパは、装着時においては、工具の取り付け位置を設定するプリセット保持具として小径工具を安全に保持して装着ができ、且つホルダから取り外す時には、切削工具の刃部を安全に確実に把持して抜き取ることができ、工具の脱着作業を極めて容易に且つ安全に行なうことが出来るという利点がある。

本発明を、図示の実施例に基づいて説明する。

この実施例による工具ストッパは、図１に示すように、内径に切削工具Tの刃部を含む外形が挿入される貫通穴１１と、一端から中心を通り、他端近くまで形成したすり割り溝１２を有するスリーブ１０と、該スリーブの一端外形へ止め輪２１，２２により軸線方向に固定状態で嵌合装着したクランプリング２０とを有しており、更にこのクランプリング２０は、図２に示すように外径の１箇所からすり割り溝２０ａが形成され、該すり割り溝２０ａの開口端側において、この溝２０ａを狭める方向に作動させて前記スリーブの貫通穴１１へ挿入した切削工具を把持固定させるための締め付けねじ３０が装着されている。従って、クランプリング２０の締め付けねじ３０が装着される穴２０ｂの該すり割り溝２０ａの奥側（向かい側）にはねじ穴２０ｃが穿設され、手前の穴２０ｂは締め付けねじ３０のねじ部外径が挿入される大きさで、更に頭部が収容される段部２０ｄが形成されている。なお、図中２０ｅはすり割り溝２０ａの逃げ溝を示す。

このように形成したので、切削工具を焼き嵌め式工具ホルダ（図示せず）へ装着する際は、このスリーブ１０の貫通穴１１へ切削工具を挿入し、このスリーブ１０の先端が所定位置Sになるように図示しない設定装置で位置合わせして締め付けねじ３０で切削工具を固定する（図１）。そして、スリーブ１０の円筒外形を保持して、予め加熱した焼き嵌め工具ホルダの装着穴へ挿入する。そして加熱部分を冷却させ、収縮により、工具は焼き嵌め式工具ホルダに一体固定される。続いて締め付けねじ３０を緩めてこの工具ストッパを引き抜く。これで装着を完了する。

取り外す際には、図３に示すように、先ず焼き嵌め式工具ホルダHに装着されている切削工具Tの刃部外径を、この工具ストッパの、クランプスリーブ２０側から穴１１に挿入する。そして図１の締め付けねじ３０を作動させ、切削工具Tを固着させた後、焼き嵌め装置の加熱装置Kにより工具ホルダHの切削工具保持部を加熱する。充分加熱され、保持穴が膨張したところで、スリーブ１０を引き抜く。

次に、図４は、第２の実施例を示しており、図１の構造において、スリーブ１０のクランプリング２０側に弾性部材４０を装着してなるもので、この弾性リングは１巻のリングばねであり、通常内方への圧縮力が作用するよう形成してあり、内径が該スリーブの取り付け外径より小さく構成してあり、従ってスリーブ１０へ装着したとき、スリーブ１０を半径方向内側へ押圧変形させるよう作用する。この弾性部材は、図３に示すように構成するだけでなく、例えば図１における止め輪の一方を弾性部材としても同様に実施できる。図１の締め付けねじ３０に代えて弾性部材を用いた例である。

この構成においては、図１に示す実施例１と工具取り付け時は同じ動作であり、工具の取り外し時において相違する。即ち、この図３に示す工具ストッパを焼き嵌め式工具ホルダHの切削工具Tの刃部をクランプリング２０’側の貫通穴１１’へ押し込む。弾性部材４０によりこの穴１１’は縮径しているが、この弾性力に抗して押し込むことで、切削工具は工具ストッパに把持される。そして前述したように焼き嵌め装置（図示せず）により工具ホルダの切削工具保持部を加熱する。充分加熱され、膨張したところで、スリーブ１０を引き抜く。

また、説明してきた実施例では、いずれもスリーブとクランプリングが別体で構成したが、それに限定されず、両者を一体で形成することでも本発明の範囲内で同様に実施できる。この場合も、例えば図５に示すようにスリーブ部１００とクランプリング部２００の首元へ弾性部材４００を装着しても良い。またスリーブのすり割り溝の数はさらに増えても良い。スリーブ及びクランプリングは金属製でも、また耐熱性のプラスチックでも可能である。

実施例では手動操作をする場合として説明したが、特に小径切削工具の工具ホルダに対する取り付け取り外しを容易にする本発明は、工具交換時に、この工具ストッパを交換工具へ固定した状態から、保持部を加熱し、保持穴を膨張拡大させた後、新規な切削工具との交換動作を、自動交換ロボットのような装置により、別に設置してある工具保管部との間で行なうこともできるものである。

本発明による工具ストッパの正面断面図を示す。 図１の側面図を示す。 実施例１による工具ストッパを焼き嵌めホルダの切削工具の刃部へ装着した状態の正面部分断面図を示す。 実施例２による工具ストッパを焼き嵌めホルダの切削工具の刃部へ装着する直前状態の正面部分断面図を示す。 実施例３による工具ストッパの正面断面図を示す。

符号の説明

１０ スリーブ
１２
すり割り溝
２０ クランプリング
２１、２２ 止め輪
３０ 締め付けねじ
４０ 弾性部材

T 工具

Claims (3)

1. 切削工具の刃部を含む外形部分が挿入される貫通穴を有し、一端からすり割り溝を長手方向へ少なくとも１箇所形成したスリーブと、該スリーブの端部に該すり割り溝を半径方向内方へ押圧し切削工具を固着するクランプリングとを有する焼き嵌め式工具ホルダの工具ストッパ。
2. 前記クランプリングがスリーブと一体形成してなることを特徴とする請求項１に記載の工具ストッパ。
3. 前記スリーブの、クランプリングに近い外周へ常時半径方向内方へ縮径させる圧縮力を作用させる弾性部材を装着してなることを特徴とする請求項１あるいは請求工項２に記載の工具ストッパ。

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