JP2016147367A5 - 工具ホルダおよびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、工具ホルダおよびその製造方法に関する。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、加工精度を向上させた工具ホルダおよびその製造方法を提供することである。

ここで、切削部のうち、軸方向から見て回転軸心に対して最も突出している側を一方側（３５、４５、５５、６５、８５、９５、１０５、１１５）とし、回転軸心に対して一方側とは反対側を他方側（３６、４６、５６、６６、８６、９６、１０６、１１６）とする。本発明の第１態様の工具ホルダでは、一方側の嵩密度は、他方側の嵩密度よりも小さく、回転軸心から径方向へ離れるほど小さい。これにより、切削工具付きの工具ホルダの重心が回転軸心に近づけられている。

また、把持部および切削部が中実であると仮定した場合における切削工具付きの工具ホルダの重心を仮想重心（Ｇｖ）とする。本発明の第２態様の工具ホルダでは、切削部は、切削工具付きの工具ホルダの実際の重心（Ｇ）が仮想重心よりも回転軸心に近づくように形成された複数のバランス修正用穴（８７、８８、８９）を有する。バランス修正用穴は、把持部とは反対側の一端が把持部側の他端と比べて工具ホルダの回転方向の前方に位置するように、回転軸心まわりに螺旋状に形成されている。

本発明の工具ホルダの製造方法は、工作機械の主軸に把持される把持部と、把持部と一体に設けられており、回転軸心に対して非対称な形状であり、切削工具が取り付けられる切削部と、を備える工具ホルダの製造方法である。切削部のうち、軸方向から見て工具ホルダの回転軸心に対して最も突出している側を一方側とし、回転軸心に対して一方側とは反対側を他方側とすると、一方側は、外表面に開口している開口穴、および、外部に対して閉塞している閉塞空隙の少なくとも一方を有している。一方側の嵩密度は他方側の嵩密度よりも小さくなっている。切削部は３Ｄプリンタによって成形される。開口穴および閉塞空隙は、切削部の成形時に同時に成形される。
ここで、物体の「嵩」とは、物体自身が占める体積、物体表面に開口している穴の体積、および、物体内部にあって外部に対して閉塞している空隙の体積の合計である。「嵩密度」とは、物体の質量を嵩で割った値である。

Claims (13)

1. 所定の回転軸心（ＡＸ）まわりに回転しながら被加工物（１５）を切削する切削工具（１３）、を保持する工具ホルダであって、
   工作機械（１１）の主軸（１２）に把持される把持部（２０）と、
   前記把持部と一体に設けられており、前記回転軸心に対して非対称な形状であり、前記切削工具が取り付けられる切削部（２１、４１、５１、６１、７１、９１、１０１、１１１）と、
   を備え、
   前記切削部のうち、軸方向から見て前記回転軸心に対して最も突出している側を一方側（３５、４５、５５、６５、８５、９５、１０５、１１５）とし、前記回転軸心に対して前記一方側とは反対側を他方側（３６、４６、５６、６６、８６、９６、１０６、１１６）とすると、
   前記一方側の嵩密度は、前記他方側の嵩密度よりも小さく、前記回転軸心から径方向へ離れるほど小さい工具ホルダ。
2. 前記切削部は、軸部（２２、４２、５２、６２、９２、１０２、１１２）と、当該軸部から径方向外側へ突き出している突出部（２３、４３、５３、６３、９３、１０３、１１３）とを有し、
   前記軸部のうち前記一方側に含まれる部分は、密部（３７、４７、５７、９７、１０７、１１７）と、当該密部よりも嵩密度が小さい粗部（３８、４８、５８、９８、１０８、１１８）とから構成され、
   前記粗部の軸方向長さは、前記回転軸心から径方向へ離れるほど長い請求項１に記載の工具ホルダ。
3. 前記一方側は、外部に対して閉塞している複数の閉塞空隙（８７、９４、１０４、１１４）を有する請求項１または２に記載の工具ホルダ。
4. 前記切削工具は、前記被加工物を切削する刃先部が前記切削部から軸方向へ突き出すように取り付けられ、
   前記閉塞空隙（９４）は軸方向へ延びている請求項３に記載の工具ホルダ。
5. 前記切削工具は、前記被加工物を切削する刃先部が前記切削部から径方向へ突き出すように取り付けられ、
   前記閉塞空隙は前記工具ホルダの回転方向の接線方向へ延びている請求項３に記載の工具ホルダ。
6. 複数の前記閉塞空隙（８７、９４、１０４、１１４）のうち少なくとも１つは、前記切削部が前記切削工具から受けた熱を放熱すべく、前記切削工具の近傍に設けられている請求項３〜５のいずれか一項に記載の工具ホルダ。
7. 前記一方側は、当該一方側の外表面に開口している複数の開口穴（３０、５４、６４、８８、８９）を有する請求項１〜６のいずれか一項に記載の工具ホルダ。
8. 前記開口穴（５４）は、前記工具ホルダの回転方向の後方から前方へ向かって開口している請求項７に記載の工具ホルダ。
9. 前記切削工具は、前記被加工物を切削する刃先部が前記切削部から軸方向へ突き出すように取り付けられ、
   前記開口穴（３０、６４）は軸方向へ延びている請求項７または８に記載の工具ホルダ。
10. 前記切削工具は、前記被加工物を切削する刃先部が前記切削部から径方向へ突き出すように取り付けられ、
    前記開口穴（５４）は前記工具ホルダの回転方向の接線方向へ延びている請求項７または８に記載の工具ホルダ。
11. 複数の前記開口穴（３０、５４、６４、８９）のうち少なくとも１つは、前記切削部が前記切削工具から受けた熱を放熱すべく、前記切削工具の近傍に設けられている請求項７〜１０のいずれか一項に記載の工具ホルダ。
12. 所定の回転軸心（ＡＸ）まわりに回転しながら被加工物（１５）を切削する切削工具（１３）、を保持する工具ホルダであって、
    工作機械（１１）の主軸（１２）に把持される把持部（２０）と、
    前記把持部と一体に設けられており、前記回転軸心に対して非対称な形状であり、前記切削工具が取り付けられる切削部（７１）と、
    を備え、
    前記把持部および前記切削部が中実であると仮定した場合における前記切削工具付きの前記工具ホルダの重心を仮想重心（Ｇｖ）と定義すると、
    前記切削部は、前記切削工具付きの前記工具ホルダの実際の重心（Ｇ）が前記仮想重心よりも前記回転軸心に近づくように形成された複数のバランス修正用穴（８７、８８、８９）を有しており、
    前記バランス修正用穴は、前記把持部とは反対側の一端が前記把持部側の他端と比べて前記工具ホルダの回転方向の前方に位置するように、前記回転軸心まわりに螺旋状に形成されている工具ホルダ。
13. 工作機械（１１）の主軸（１２）に把持される把持部（２０）と、前記把持部と一体に設けられており、前記回転軸心に対して非対称な形状であり、切削工具（１３）が取り付けられる切削部（２１、４１、５１、６１、７１、９１、１０１、１１１）と、を備える工具ホルダの製造方法であって、
    前記切削部のうち、軸方向から見て前記工具ホルダの回転軸心（ＡＸ）に対して最も突出している側を一方側（３５、４５、５５、６５、８５、９５、１０５、１１５）とし、前記回転軸心に対して前記一方側とは反対側を他方側（３６、４６、５６、６６、８６、９６、１０６、１１６）とすると、
    前記一方側は、外表面に開口している開口穴（３０、５４、６４、８８、８９）、および、外部に対して閉塞している閉塞空隙（８７、９４、１０４、１１４）の少なくとも一方を有し、
    前記一方側の嵩密度は前記他方側の嵩密度よりも小さく、
    前記切削部は３Ｄプリンタによって成形され、
    前記開口穴および前記閉塞空隙は、前記切削部の成形時に同時に成形される工具ホルダの製造方法。