JP3062353U - Tool holder - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 引き込み力が小さくても、工作機械のス
ピンドル20に強く保持でき、高精度の切削加工ができ
る工具ホルダを提供する。
【解決手段】 ホルダ本体2のシャンク部3の前側に設
けたフランジ部4の後端部とシャンク部3に嵌めたテー
パコーンの前端面との間に弾性部材7を介在させ、前記
コーン8の後端面をシャンク部3にストッパ部材9で支
持した工具ホルダにおいて、後側が小径となる前記コー
ン8の外周をスピンドル20のテーパ孔21内周面21
aのテーパと等しい角度とし、前記コーン8内周面とシ
ャンク部3外周面とのテーパを互いに等しい角度で前記
コーン8の外周テーパよりもゆるい角度で後側が小径と
なるようにし、ホルダ本体2の引き込みにより前記コー
ン8が拡径して、これの外周面をテーパ孔21内周面に
強く保持できるようにした。
(57) [Problem] To provide a tool holder which can be strongly held on a spindle 20 of a machine tool and can perform high-precision cutting even if a pulling force is small. An elastic member (7) is interposed between a rear end of a flange (4) provided on the front side of a shank (3) of a holder body (2) and a front end of a tapered cone fitted to the shank (3). In the tool holder whose end face is supported by the stopper member 9 on the shank part 3, the outer circumference of the cone 8 having a small diameter on the rear side is formed by the inner circumferential surface 21 of the taper hole 21 of the spindle 20.
a, the taper between the inner peripheral surface of the cone 8 and the outer peripheral surface of the shank portion 3 is set to be equal to each other at a smaller angle than the outer peripheral taper of the cone 8 so that the rear side has a smaller diameter. As a result, the diameter of the cone 8 is increased, and the outer peripheral surface of the cone 8 can be strongly held on the inner peripheral surface of the tapered hole 21.
Description
【0001】[0001]
この考案は、工作機械のスピンドルに着脱可能に装着する工具ホルダに関する ものである。 The present invention relates to a tool holder that is detachably mounted on a spindle of a machine tool.
【0002】[0002]
従来の工具ホルダは、シャンク部を後側が小外径となるテーパに形成し、工作 機械のスピンドル前端部に後側が小内径となるテーパ孔を形成し、引き込み部材 によって工具ホルダのシャンク部を後側に引き込むことで、前記工具ホルダをス ピンドルに装着している。 しかし、工具ホルダのシャンク部の前側に設けたフランジ部とスピンドルの前 端面との間に隙間を設け、シャンク部のテーパを有する外周面と、スピンドルの テーパ孔内周面とのみによって、前記シャンク部を拘束していたので、大きな力 でシャンク部を保持することができず高速回転あるいは低速重切削加工において 満足な切削ができなかった。 そこで、スピンドルの前端面に、工具ホルダのシャンク部前側に設けたフラン ジ部後端面を押し付ける端面拘束を、前記テーパを有する外周面と、前記テーパ 孔内周面とによる拘束を加えることで、拘束力を大きくするようにしたものもあ った。 しかし、前記のような構成にするには、製作公差をシビアにしなければならな いため、コスト高になり、また、長期間にわたってスピンドルを使用していると 、そのテーパ孔の再研磨が必要となり、再研磨をしたものはテーパ孔が拡がるた めに、工具ホルダのフランジ部とスピンドルとの端面とによる拘束のみになり、 テーパ部は接触せず、工具が振れてしまい使用出来なくなる。また、スピンドル を高速回転させると、そのテーパ孔によってスピンドルの前端部が遠心力で拡が り、テーパ孔による拘束力が低下し、工具ホルダによって保持した工具が振動し 、加工精度が低下する。 In the conventional tool holder, the shank is tapered with a small outside diameter on the rear side, a tapered hole with a small inside diameter on the rear side is formed at the front end of the spindle of the machine tool, and the shank portion of the tool holder is rearwardly drawn by the retracting member. The tool holder is attached to the spindle by pulling it into the side. However, a gap is provided between the flange provided on the front side of the shank portion of the tool holder and the front end face of the spindle, and the shank is formed only by the tapered outer peripheral surface of the shank portion and the tapered hole inner peripheral surface of the spindle. Since the part was constrained, it was not possible to hold the shank with a large force, and satisfactory cutting could not be performed in high-speed rotation or low-speed heavy cutting. Therefore, by applying an end surface constraint to the front end surface of the spindle, which presses the rear end surface of the flange portion provided on the front side of the shank portion of the tool holder, a constraint by the outer peripheral surface having the taper and the inner peripheral surface of the tapered hole, Some were designed to increase the binding force. However, in order to achieve the above configuration, the manufacturing tolerance must be severe, which increases the cost.If the spindle is used for a long period of time, the tapered hole needs to be polished again. In the case of re-grinding, since the tapered hole expands, only the restriction by the flange portion of the tool holder and the end face of the spindle is made, and the tapered portion does not contact, and the tool oscillates and cannot be used. Also, when the spindle is rotated at a high speed, the front end of the spindle expands due to the centrifugal force due to the tapered hole, the restraining force due to the tapered hole decreases, the tool held by the tool holder vibrates, and the machining accuracy decreases.
【0003】 そこで、フランジ部を有する工具ホルダのホルダ本体のシャンク部にストレー ト部分を設け、そこにテーパコーンを嵌め、このコーンの後端面と前記シャンク 部の前端面との間に皿ばねを介在させて、テーパコーンにプリロードをかけるこ とで、後側が小外径となるテーパコーンの外周面をスピンドルの後側が小外径と なるテーパ孔内周面に押し付けて、前記ホルダ本体をスピンドルの後側に引き込 むようにして、ある程度の成果を得ることができ、製作も比較的容易にしたもの があるが、ホルダ本体の引き込み力を大きくしないと、テーパ孔の内周面による テーパコーンの拘束が十分にできない。 また、ホルダ本体のシャンク部の外周に大径端部と小径端部とを2段のストレ ート部を形成し、テーパコーンの内周にも前記端部と対応するようにストレート の小径端部と大径端部とを形成したものもあるが、テーパコーンの内周面がスト レート状であるため、ホルダ本体を強大な引き込み力で引き込まないと十分な効 果が得られないという問題点があった。Therefore, a straight portion is provided on a shank portion of a holder body of a tool holder having a flange portion, a taper cone is fitted therein, and a disc spring is interposed between a rear end surface of the cone and a front end surface of the shank portion. Then, by preloading the tapered cone, the outer peripheral surface of the tapered cone having a small outer diameter on the rear side is pressed against the inner peripheral surface of the tapered hole having a small outer diameter on the rear side of the spindle, and the holder body is positioned on the rear side of the spindle. Some results can be obtained and the fabrication is relatively easy.However, unless the retraction force of the holder body is increased, the inner peripheral surface of the tapered hole cannot sufficiently constrain the taper cone. . Also, a two-stage straight portion is formed on the outer periphery of the shank portion of the holder body, with a large-diameter end portion and a small-diameter end portion. However, since the inner peripheral surface of the tapered cone is straight, there is a problem that sufficient effects cannot be obtained unless the holder body is pulled in with a strong pulling force. there were.
【0004】 この考案は、前述した問題点を解決して、ホルダ本体の引き込み力が比較的小 さくても、ホルダ本体のシャンク部外周面とこれに密着嵌合されるテーパコーン の内周面に、それぞれ後側が小径となるスピンドルのテーパ孔内周面およびテー パコーン外周面のテーパ角度よりゆるい角度のテーパを形成することで、ホルダ 本体に係合する引き込み部材の引き込み力により、シャンク部とテーパコーンと をくさび効果でロック状態に拘束し、かつスピンドルのテーパ孔内周面に対しテ ーパコーンの外周面の内張り力を作用させて、引き込み力の瞬時の到達点である 引き込み力を維持した状態で拘束すると共に、フランジ部の後端面を前記スピン ドルの前端面に当接させて拘束することで、スピンドルのテーパ孔に装着される 工具ホルダを大きな拘束力で保持することができ、高速回転および低速重切削に 耐え得る工具ホルダを提供することを目的としている。This invention solves the above-mentioned problem, and even if the pull-in force of the holder main body is relatively small, the shank portion outer peripheral surface of the holder main body and the inner peripheral surface of the tapered cone closely fitted to the shank portion are fitted. By forming a taper with a smaller angle than the taper angle of the tapered hole inner surface of the spindle and the taper cone outer surface of which the rear side has a smaller diameter, the pulling force of the pulling member engaging with the holder body causes the shank portion and the taper cone to move. And are locked in a locked state by the wedge effect, and the lining force of the taper cone outer peripheral surface is applied to the inner peripheral surface of the taper hole of the spindle, and the retracting force, which is the instantaneous point of the retracting force, is maintained. At the same time, the rear end face of the flange portion is brought into contact with the front end face of the spindle to be constrained, so that the spindle can be mounted in the tapered hole of the spindle. An object of the present invention is to provide a tool holder that can hold a tool holder with a large restraining force and can withstand high-speed rotation and low-speed heavy cutting.
【0005】[0005]
請求項1の考案は、後側が小外径となるテーパ孔をもつ工作機械のスピンドル のテーパ孔に着脱可能に嵌める工具ホルダであって、ホルダ本体の後側部に設け たシャンク部の前側に大外径のフランジ部を設け、フランジ部の後端部とシャン ク部に嵌めたテーパコーンの前端部との間に弾性部材を介在させ、後側が小外径 となるテーパコーンを、テーパコーンの後端面をシャンク部に設けたストッパ部 材によって支持した工具ホルダにおいて、前記テーパコーンの外周面を前記スピ ンドルのテーパ孔内周面と等しい角度に形成し、テーパコーンの内周面と前記シ ャンク部の外周面とに後側が小径となる互いに等しい、テーパコーンの外周面の 角度よりゆるい角度の1/10〜1/100テーパを、前後方向の少なくとも一 部に形成し、前記ホルダ本体に係合する引き込み部材の引き込み力により、前記 シャンク部と前記テーパコーンとをくさび効果でロック状態に拘束し、かつ前記 スピンドルのテーパ孔内周面に対し前記テーパコーンの外周面の内張り力を作用 させて、前記引き込み力の瞬時の到達点である引き込み力を維持した状態で拘束 すると共に、前記フランジ部の後端面を前記スピンドルの前端面に当接させて拘 束するようにしたものである。 The invention of claim 1 is a tool holder detachably fitted to a tapered hole of a spindle of a machine tool having a tapered hole having a small outside diameter on a rear side, wherein the tool holder is provided on a front side of a shank provided on a rear side of the holder body. A large-diameter flange is provided, and an elastic member is interposed between the rear end of the flange and the front end of the tapered cone fitted to the shank. The outer peripheral surface of the tapered cone is formed at an angle equal to the inner peripheral surface of the tapered hole of the spindle, and the inner peripheral surface of the tapered cone and the outer peripheral surface of the shank portion are supported by a tool holder supported by a stopper member provided on the shank portion. A taper of 1/10 to 1/100, which is smaller than the angle of the outer peripheral surface of the tapered cone and has a smaller diameter on the rear side, is formed in at least a part of the front and rear direction. The shank portion and the taper cone are restrained in a locked state by a wedge effect by a retraction force of a retraction member engaged with the holder main body, and a lining force of an outer peripheral surface of the taper cone with respect to an inner peripheral surface of a taper hole of the spindle. By actuating, the restraint is performed while maintaining the retraction force, which is the instantaneous point of the retraction force, and the rear end face of the flange is abutted against the front end face of the spindle to be restrained. is there.
【0006】[0006]
第1実施形態の工具ホルダ1は、図1,図2に示すように、ホルダ本体2の後 端側にシャンク部3を設け、このシャンク部3の前端側に大外径のフランジ部4 を設け、このフランジ部4の前端側に前端部6を一連に形成してある。 As shown in FIGS. 1 and 2, the tool holder 1 of the first embodiment has a shank portion 3 provided on the rear end side of the holder body 2 and a large outer diameter flange portion 4 provided on the front end side of the shank portion 3. A front end 6 is formed on the front end side of the flange 4 in series.
【0007】 前記フランジ部4の後端面4aは、外周側から中心側に向かって軸方向と直角 に形成し、フランジ部4の外周面には自動工具交換装置のアーム(図示省略)が 係脱可能に係合する台形溝4bを形成し、フランジ部4の後端面4aには環状凹 部4cを形成し、環状凹部4cに後述する弾性部材7を嵌めてある。なお、4e ,4eはキ−溝である。A rear end surface 4 a of the flange portion 4 is formed at right angles to the axial direction from the outer peripheral side toward the center side, and an arm (not shown) of an automatic tool changing device is engaged with the outer peripheral surface of the flange portion 4. A trapezoidal groove 4b is formed so as to engage as much as possible, an annular concave portion 4c is formed in the rear end surface 4a of the flange portion 4, and an elastic member 7 described later is fitted in the annular concave portion 4c. 4e, 4e are key grooves.
【0008】 前記シャンク部3の外周には前端面が弾性部材7に当接してテーパシャンクを 構成するテーパコーン8を径方向および軸方向に摺動可能に嵌合させ、テーパコ ーン8の後端部に後述するプリロード調節用のストッパ部材9をシャンク部3に 嵌め、ストッパ部材9の後端面を支持するプルスタッド10をシャンク部3の後 端部にねじ嵌合させて固着し、ストッパ部材9を介してテーパコーン8を弾性部 材7に押し付け、弾性部材7を圧縮させてプリロードを付与している。A front end surface of the shank portion 3 abuts against an elastic member 7 so that a taper cone 8 constituting a taper shank is slidably fitted in a radial direction and an axial direction, and a rear end of the taper cone 8 is provided. A stopper member 9 for adjusting a preload, which will be described later, is fitted to the shank portion 3, and a pull stud 10 for supporting the rear end surface of the stopper member 9 is screwed and fixed to the rear end portion of the shank portion 3. The taper cone 8 is pressed against the elastic member 7 through the, and the elastic member 7 is compressed to apply a preload.
【0009】 前記テーパーコーン8は、図3に示すように、前側から後側に向けて小径にな るようにし、外周面の全体を1/10テーパのテーパαに形成し、内周面の全体 を1/50テーパなどの外周面よりもゆるいテーパβに形成してある。As shown in FIG. 3, the diameter of the tapered cone 8 decreases from the front side to the rear side, and the entire outer peripheral surface is formed to have a taper α of 1/10 taper. The entirety is formed to have a taper β smaller than the outer peripheral surface such as a 1/50 taper.
【0010】 また、テーパコーン8は、図3,図4に示すように、軸方向に対しゆるい傾斜 を設けて全長にわたって切り離した切り割り8aを周方向の1箇所に設け、この 切り割り8a内に弗素系のゴムなどの弾性体8bを充填し、径方向に弾性変形可 能にしてある。なお、前記弾性体8bは、テーパコーン8の内,外周面から突出 しないように前記切り割り8aに充填して、切り割り8aの対向面に接着剤で固 着させることで、防塵機能を有するようにしている。As shown in FIGS. 3 and 4, the taper cone 8 is provided with a slit 8a having a gentle inclination with respect to the axial direction and separated from the entire length at one location in the circumferential direction. An elastic body 8b such as rubber is filled so as to be elastically deformable in the radial direction. The elastic body 8b is filled with the slit 8a so as not to protrude from the inner and outer peripheral surfaces of the tapered cone 8, and is fixed to an opposing surface of the slit 8a with an adhesive so as to have a dustproof function. I have.
【0011】 前記弾性部材7は、鋼板などの弾性金属板からなる複数の環状の皿ばね7aと 、環状の金属板などからなる薄板7bとを重ねて構成し、これらの少なくとも一 部を前記環状凹部4cに収容して、この凹部4cの底とテーパコーン8の前端面 との間に介在させてある。 前記ストッパ部材9は、弾性リング9aと座金9bとを重ね、これらをプルス タッド10の大径支持部10bによってテーパコーン8の後端面を支持するよう にしてある。The elastic member 7 is formed by stacking a plurality of annular disc springs 7a made of an elastic metal plate such as a steel plate and a thin plate 7b made of an annular metal plate. It is housed in the recess 4 c and is interposed between the bottom of the recess 4 c and the front end face of the tapered cone 8. The stopper member 9 is configured such that an elastic ring 9a and a washer 9b are overlapped, and these are supported on the rear end face of the tapered cone 8 by a large-diameter support portion 10b of a pull stud 10.
【0012】 さらに、シャンク部3のテーパコーン8が嵌合する部分の外周面には、周方向 に連続する山形状に潤滑剤封入溝3aを形成し、この封入溝3にグリースなどの 潤滑剤を入れ、シャンク部3とテーパコーン8との相対移動が長期間にわたって スムーズにできるようにしてある。Further, on the outer peripheral surface of the portion of the shank portion 3 where the tapered cone 8 is fitted, a lubricant enclosing groove 3 a is formed in a mountain shape that is continuous in the circumferential direction, and a lubricant such as grease is filled in the enclosing groove 3. The relative movement between the shank 3 and the tapered cone 8 can be smoothly performed over a long period of time.
【0013】 前記ホルダ本体2の軸方向中間部と前端との間にはコレット保持用のテーパ孔 11とテーパ孔11の後端側に延びるストレート孔12とを形成し、ストレート 孔12の後端側には小径のボルト挿通孔13を形成したボルト支持部14を環状 に中心側に突出させ、ボルト挿通孔13の後端側にホルダ本体2の後端面に開口 する後端部孔15を形成し、後端部孔15の軸方向の適所にめねじ部15aを形 成し、前記各孔11,12,13,15はホルダ本体2の軸心と同心に一連に設 けてある。A tapered hole 11 for holding a collet and a straight hole 12 extending to the rear end side of the tapered hole 11 are formed between the axially intermediate portion and the front end of the holder body 2, and the rear end of the straight hole 12 is formed. A bolt support portion 14 having a small-diameter bolt insertion hole 13 formed on the side thereof is annularly protruded toward the center side, and a rear end hole 15 is formed at the rear end side of the bolt insertion hole 13 and opens to the rear end surface of the holder body 2. Then, a female thread portion 15a is formed at an appropriate position in the axial direction of the rear end hole 15, and the holes 11, 12, 13, and 15 are provided in series in a manner concentric with the axis of the holder body 2.
【0014】 前記プルスタッド10は、前端おねじ部10aを後端部孔15のめねじ部15 aに締め付け、大径支持部10bをシャンク部3の後端面に当接させ、大径支持 部10bの後端側に係合部10cを突出させ、中心部に貫通孔10dを形成して あり、大径支持部10bには相対向する平坦切欠部10eを形成してある。 なお、10fは前端おねじ部10aの上方に嵌合配設したシール部材である。The pull stud 10 tightens the front end male thread portion 10 a into the female thread portion 15 a of the rear end hole 15, and makes the large-diameter support portion 10 b abut on the rear end surface of the shank portion 3. An engaging portion 10c protrudes from the rear end side of 10b, a through hole 10d is formed in the center, and a flat notch 10e opposed to the large diameter supporting portion 10b is formed. Reference numeral 10f denotes a seal member fitted and disposed above the front end male thread portion 10a.
【0015】 ホルダ本体2のテーパ孔11およびストレート孔12には、テーパコレット1 6に一連に形成した前端側のテーパ部16aおよびストレート状の後端部16b を嵌挿してある。テーパコレット16の前記テーパ部16aには、外周面にテー パ孔11と等しいテーパを形成し、周方向の3箇所に切り割り部16cを等間隔 で形成し、切り割り部16c間の周方向中央部には切削液供給溝16dをそれぞ れ内周面に形成してあり、テーパコレット16の後端部16bには中央部を貫通 するめねじ孔16eが形成してある。 なお、切り割り部16cは、テーパ部16aの全長にわたって形成し、切削液 供給溝16dはテーパコレット16の前端から後端部16bまで細長く形成して ある。The tapered hole 11 and the straight hole 12 of the holder body 2 are fitted with a tapered portion 16 a on the front end side and a straight rear end portion 16 b formed in a series on the tapered collet 16. In the tapered portion 16a of the tapered collet 16, a taper equal to the tapered hole 11 is formed on the outer peripheral surface, and cut portions 16c are formed at three positions in the circumferential direction at equal intervals, and a circumferential central portion between the cut portions 16c is formed. A cutting fluid supply groove 16d is formed on the inner peripheral surface of each of the tapered collets 16, and a female screw hole 16e is formed in the rear end 16b of the tapered collet 16 so as to penetrate the center. The cut portion 16c is formed over the entire length of the tapered portion 16a, and the cutting fluid supply groove 16d is formed to be elongated from the front end to the rear end 16b of the tapered collet 16.
【0016】 ホルダ本体2の後端側から後端部孔15に引きボルト17を挿入し、引きボル ト17の脚部17aをボルト挿通孔13に後端側から挿通し、脚部17aに形成 したおねじ部17bに前記コレット16の後端部16bに形成しためねじ孔16 eにねじ嵌合させてある。前記引きボルト17は、頭部17cに横断面が正六角 形状の係合凹部17dを形成し、係合凹部17dの底から脚部17aの先端まで 小径の切削液通路孔17eを引きボルト17の軸心部に貫通させて形成してある 。また、頭部17cは脚部17aに嵌めた座金18を介し、ホルダ本体2のボル ト支持部14の後端面に支持してある。 なお、19はテーパコレット16にシャンク19aを嵌めたエンドミル,ドリ ルなどの工具である。A pull bolt 17 is inserted from the rear end of the holder body 2 into the rear end hole 15, and the leg 17 a of the pull bolt 17 is inserted into the bolt insertion hole 13 from the rear end to form the leg 17 a. The collet 16 is screwed into a screw hole 16e to be formed at the rear end 16b of the collet 16 in the male screw portion 17b. The pulling bolt 17 has an engaging recess 17d having a regular hexagonal cross section in the head 17c, and a small-diameter cutting fluid passage hole 17e extending from the bottom of the engaging recess 17d to the tip of the leg 17a. It is formed so as to penetrate the shaft center. The head 17c is supported on the rear end face of the bolt support portion 14 of the holder body 2 via a washer 18 fitted to the leg portion 17a. Reference numeral 19 denotes a tool such as an end mill or a drill in which a shank 19a is fitted to the taper collet 16.
【0017】 また、図2において、20は工作機械のスピンドルであり、スピンドル20の 前端部にはテーパ孔21を形成し、このテーパ孔21は、スピンドル20の前端 に開口し、テーパ孔21の内周面21aを後端側が小径となる1/10テーパに 形成してある。そして、スピンドル20のテーパ孔21後端側に引き込み部材2 2を設けてある。 さらに、ホルダ本体2,テーパコーン8,テーパコレット16などの金属部材 にはそれぞれ防錆処理を施し、切削液などによる前記金属部材に錆が発生しない ようにしてある。In FIG. 2, reference numeral 20 denotes a spindle of a machine tool. A tapered hole 21 is formed at the front end of the spindle 20. The tapered hole 21 opens at the front end of the spindle 20, and The inner peripheral surface 21a is formed in a 1/10 taper having a small diameter on the rear end side. A retracting member 22 is provided on the rear end side of the tapered hole 21 of the spindle 20. Further, metal members such as the holder body 2, the taper cone 8, the taper collet 16 and the like are subjected to rust prevention treatment so that rust does not occur on the metal members due to cutting fluid or the like.
【0018】 前記のように構成した第1実施形態の工具ホルダ1を使用するには、自動工具 交換装置のアームを、工具ホルダ1のフランジ部4に設けた台形溝4bに係合さ せてフランジ部4を把持し、工作機械のスピンドル20内に設けた引き込み部材 22の前端部に工具ホルダ1に設けたプルスタッド10の係合部10cを係合さ せ、プルスタッド10をスピンドル20の後側に引き込むことで、工具ホルダ1 のテーパコーン8の外周面をスピンドル20の内周面に密着させる。 そして、プルスタッド10をスピンドル20の後側に引き込むと、プルスタッド 10に固着したホルダ本体2のシャンク部3とシャンク部3に嵌めたテーパコー ン8が後側に引き込まれ、シャンク部3の外周面とテーパコーン8の内周面とに 互いに等しい1/50テーパなどの後側が小径となるゆるいテーパが形成してあ るので、シャンク部3の引き込みによってテーパコーン8に対して図5に示す矢 印Kの如く、くさび効果が働きテーパコーンの内周面が拡径して矢印Nの如く内 張り力が働く。To use the tool holder 1 of the first embodiment configured as described above, the arm of the automatic tool changer is engaged with the trapezoidal groove 4 b provided on the flange portion 4 of the tool holder 1. The flange 4 is gripped, and the engaging portion 10c of the pull stud 10 provided on the tool holder 1 is engaged with the front end of the retracting member 22 provided in the spindle 20 of the machine tool. The outer peripheral surface of the tapered cone 8 of the tool holder 1 is brought into close contact with the inner peripheral surface of the spindle 20 by being pulled backward. When the pull stud 10 is pulled into the rear side of the spindle 20, the shank portion 3 of the holder body 2 fixed to the pull stud 10 and the taper cone 8 fitted in the shank portion 3 are pulled rearward, and the outer periphery of the shank portion 3 The tapered cone 8 is drawn into the tapered cone 8 by pulling in the shank 3 because the surface and the inner peripheral surface of the tapered cone 8 are formed with a taper such as 1/50 taper which is equal to each other and whose rear side has a small diameter. As shown by K, the wedge effect works and the inner peripheral surface of the tapered cone expands, and the lining force acts as shown by the arrow N.
【0019】 また、スピンドル20のテーパ孔21内周面21aとテーパコーン8の外周面 には互いに等しい1/10テーパの後側が小径となるテーパが形成してあるため 、テーパコーン8の外周面に対し前記テーパ孔21内周面21aの締付力Mが働 きテーパコーン8を縮径しようとするが、テーパコーン8の矢印Nのような内張 り力が働き、両者を強力に拘束することが、工具ホルダ1の引き込み力が比較的 弱くても可能になる。 なお、テーパ角度が小さいほど、結合剛性が向上することは、既に知られてい るところである。Further, the inner peripheral surface 21 a of the tapered hole 21 of the spindle 20 and the outer peripheral surface of the tapered cone 8 are formed with a taper having a smaller diameter on the rear side of the same 1/10 taper. The tightening force M of the inner peripheral surface 21a of the taper hole 21 acts to reduce the diameter of the taper cone 8, but the inner tension force as shown by the arrow N of the taper cone 8 acts to strongly restrain both. This is possible even if the retraction force of the tool holder 1 is relatively weak. It is already known that the smaller the taper angle, the higher the coupling rigidity.
【0020】 図6は、この考案の工具ホルダ1と従来の標準タイプの工具ホルダにおける、 ホルダ本体2をスピンドル20のテーパー孔21内にドローバーによって引込む 、引き込み力の状態を示した説明図である。 例えば、ホルダ本体2の引き込み力の設定値を900kgと設定した場合、ス ピンドル20のテーパ孔21に工具ホルダ1を装着した時、ドローバー(図示せ ず)に連結された引込み部材22を引込むために配設された圧縮状態の皿ばね( 図示せず)などの瞬時の引き込み力は、ハンマリング効果と称され、引き込み力 設定値および引込み早さで変化するが、瞬間的に1.3〜1.8倍の1200kg 程度の引き込み力に到達する。FIG. 6 is an explanatory view showing the state of the pulling force when the holder body 2 is drawn into the tapered hole 21 of the spindle 20 by a draw bar in the tool holder 1 of the present invention and the conventional standard type tool holder. . For example, when the set value of the retraction force of the holder main body 2 is set to 900 kg, when the tool holder 1 is mounted in the tapered hole 21 of the spindle 20, the retraction member 22 connected to the draw bar (not shown) is retracted. The instantaneous retraction force of the disposed coned disc spring (not shown) or the like is called a hammering effect, and varies depending on the retraction force set value and the retraction speed. It reaches a pulling force of about 1,200 kg, which is 0.8 times.
【0021】 しかるに、従来の標準タイプの工具ホルダでは、テーパコーンの内周面とシャ ンク部外周面がそれぞれ前後方向にストレートであるため直ちに点線で示す引き 込み力設定値である900kgの引き込み力に戻り、この状態で切削作業が行わ れる。However, in the conventional standard type tool holder, since the inner peripheral surface of the taper cone and the outer peripheral surface of the shank portion are respectively straight in the front-rear direction, the retracting force of 900 kg which is the retracting force set value indicated by the dotted line is immediately obtained. Return and the cutting work is performed in this state.
【0022】 これに対し、この考案による工具ホルダ1によれば、スピンドル20のテーパ 孔21に工具ホルダ1を装着した時点で、ドローバーがプルスタッド10をスピ ンドル20の後側に引き込むと、プルスタッド10に固着したホルダ本体2のシ ャンク部3とシャンク部3に嵌めたテーパコーン8が後側に引き込まれ、シャン ク部3の外周面とテーパコーン8の内周面とに互いに等しい1/50テーパなど の後側が小径となるゆるいテーパが形成してあるので、シャンク部3の引き込み によってシャンク部3外周面がテーパコーン8に対し、所謂くさび効果によるロ ック状態に拘束し、且つスピンドル20のテーパ孔21内周面21aに対しテー パコーン8の外周面の内張り力が作用する結果、前記引き込み力の瞬時の到達点 である1200kgの引き込み力を維持した状態で拘束が可能となる。 したがって、スピンドル20のテーパ孔21aに装着される工具ホルダ1を大 きな拘束力で密着保持することができ、高速回転および低速重切削に耐え得る工 具ホルダ1を提供できる。On the other hand, according to the tool holder 1 of the present invention, when the draw bar pulls the pull stud 10 to the rear side of the spindle 20 when the tool holder 1 is mounted in the tapered hole 21 of the spindle 20, the pull The shank portion 3 of the holder main body 2 fixed to the stud 10 and the tapered cone 8 fitted to the shank portion 3 are retracted rearward, and the outer peripheral surface of the shank portion 3 and the inner peripheral surface of the tapered cone 8 are equal to each other. Since the taper or the like is formed with a loose taper having a small diameter on the rear side, the outer peripheral surface of the shank 3 is restrained by the retraction of the shank 3 against the taper cone 8 in a locked state by a so-called wedge effect. As a result of the lining force of the outer peripheral surface of the taper cone 8 acting on the inner peripheral surface 21a of the tapered hole 21, the instantaneous point of the retraction force is obtained. The restraint can be performed while maintaining a certain 1200 kg retraction force. Therefore, the tool holder 1 attached to the tapered hole 21a of the spindle 20 can be closely held with a large restraining force, and the tool holder 1 that can withstand high-speed rotation and low-speed heavy cutting can be provided.
【0023】 前記引き込み力の瞬時の到達点である引き込み力を維持した状態で拘束が可能 となることは、引き込み力が低下する4〜5年使用のスピンドルの引き込み手段 に対して適用した場合に、引き込み力を向上させる効力を発揮できることは勿論 である。 なお、自動工具交換装置は、アームを適時に台形溝4bから外して、動作前の 位置に復帰させる。The fact that the restraint can be performed while maintaining the retraction force, which is the instantaneous end point of the retraction force, is a problem when applied to a retraction means of a spindle used for 4 to 5 years in which the retraction force decreases. Of course, the effect of improving the pulling force can be exerted. The automatic tool changer removes the arm from the trapezoidal groove 4b in a timely manner and returns the arm to the position before the operation.
【0024】 前述した加工を行なった後、工具ホルダ1の自動工具交換を行なうには、自動 工具交換装置のアームを台形溝4bに係合させてフランジ部4を把持し、スピン ドル20の先端側に前記工具ホルダ1を引き抜く。After performing the above-described processing, in order to perform automatic tool change of the tool holder 1, the arm of the automatic tool changer is engaged with the trapezoidal groove 4 b to grip the flange 4, and the tip of the spindle 20 is rotated. Pull out the tool holder 1 to the side.
【0025】 第1実施形態の工具ホルダ1に設けたテーパコーン8は、ホルダ本体2のシャ ンク部3に嵌合させたテーパコーン8の後端面を、シャンク部3の後端部にねじ 締めしたプルスタッド10の大径支持部10bをシャンク部3の後端面に当接さ せて前端側に押し、フランジ部4の後端面4aに形成した環状凹部4bに弾性部 材7を嵌め、テーパコーン8の前端面を弾性部材7を介してフランジ部4に押し 付けているので、テーパコーン8がシャンク部3の軸方向に移動可能であり、ま た、テーパコーン8には全長にわたる切り割り8aを周方向の1箇所に設け、切 り割り8aに弾性体8bを充填してあるので、テーパコーン8の拡径縮径が可能 であり、テーパコーン8をスピンドル20のテーパ孔21に密着させて嵌合させ 、かつフランジ部4の後端面4aをスピンドル20の前端面20aに確実に密着 させて拘束することができる。The tapered cone 8 provided in the tool holder 1 of the first embodiment is a pull-down type in which the rear end surface of the tapered cone 8 fitted to the shank portion 3 of the holder main body 2 is screwed to the rear end portion of the shank portion 3. The large-diameter support portion 10b of the stud 10 is brought into contact with the rear end surface of the shank portion 3 and pushed toward the front end side, and the elastic member 7 is fitted into the annular concave portion 4b formed on the rear end surface 4a of the flange portion 4; Since the front end face is pressed against the flange portion 4 via the elastic member 7, the taper cone 8 can be moved in the axial direction of the shank portion 3, and the taper cone 8 is provided with a notch 8a over the entire length in the circumferential direction. Since the elastic body 8b is filled in the notch 8a and the slit 8a is filled with the elastic body 8b, the diameter of the taper cone 8 can be expanded and reduced. In addition, the rear end face 4a of the flange portion 4 can be securely brought into close contact with the front end face 20a of the spindle 20 and restrained.
【0026】 第1実施形態において、使用によって刃部が磨耗または欠損した工具19を交 換するには、工具ホルダ1を工作機械から外して工具の交換作業場に運び、ホル ダ本体2のフランジ部4を万力台に固定した万力などによって固定し、プルスタ ッド10の後端側からL字状に折り曲げた横断面正六角形状の操作棒の前端部を 、プルスタッド10の貫通孔10dに挿通して引きボルト17の頭部17cに設 けた係合凹部17dに係合させる。In the first embodiment, in order to replace a tool 19 whose blade part has been worn or missing due to use, the tool holder 1 is detached from the machine tool, carried to a tool changing work place, and the flange part of the holder body 2 is replaced. 4 is fixed to a vise table by a vise or the like, and the front end of the cross-section regular hexagonal operation rod bent in an L shape from the rear end side of the pull stud 10 is inserted into the through hole 10 d of the pull stud 10. Into the engaging recess 17d provided in the head 17c of the pull bolt 17.
【0027】 そして、前記操作棒をプルスタッド10外で弛め方向に回転させ、引きボルト 17を同方向に回転させることで、その頭部17cをプルスタッド10の前端に 当接させ、さらに弛め方向に回転させることで、引きボルト17のおねじ17b とテーパコレット16のめねじ孔16eとのねじ嵌合によって前記コレット16 をホルダ本体2の前端側に押し出し、コレット16のテーパ部16aに対するホ ルダ本体2前端部のテーパ孔11による締め付けを弛める。Then, the operation rod is rotated outside the pull stud 10 in the loosening direction, and the pull bolt 17 is rotated in the same direction, so that the head 17c abuts on the front end of the pull stud 10 and is further loosened. By rotating in the female direction, the collet 16 is pushed toward the front end side of the holder main body 2 by screw fitting between the external thread 17b of the pull bolt 17 and the female screw hole 16e of the taper collet 16, and the collet 16 Loosen the tightening by the tapered hole 11 at the front end of the holder body 2.
【0028】 これによって、コレット16のテーパ部16aによる工具19のシャンク19 aの締め付けも弛むので、工具19をコレット16から引き抜き、新しい工具な ど使用可能な工具19のシャンク19aをコレット16のテーパ部16aに嵌め ることができる。その後、前述した操作とは逆に前記操作棒によって引きボルト 17を締め付け方向に回転させてホルダ本体2の後端側に引き込むことで、コレ ット16のテーパ部16aをホルダ本体2のテーパ孔11周面に締め付け、コレ ット16を介して工具のシャンクをホルダ本体2の前端部に保持固定し、さらに その後、操作棒を工具ホルダ1の後端側に抜き出し、そのフランジ部4を万力か ら外すことで、工具ホルダ1を再使用できる。As a result, the tightening of the shank 19 a of the tool 19 by the tapered portion 16 a of the collet 16 is also loosened, so that the tool 19 is pulled out from the collet 16 and the shank 19 a of the usable tool 19 such as a new tool is changed to the taper of the collet 16. It can fit into the part 16a. Thereafter, the operation rod is used to rotate the pull bolt 17 in the tightening direction and pull the tapered portion 16a of the collet 16 into the tapered hole of the holder body 2 in the tightening direction. 11, the tool shank is held and fixed to the front end of the holder main body 2 via the collet 16, and then the operating rod is pulled out to the rear end side of the tool holder 1, and the flange portion 4 is removed. By removing it from the force, the tool holder 1 can be reused.
【0029】 また、スピンドル20に工具ホルダ1を装着し、スピンドル20を回転させつ つ工具19を前進させ、工作物に加工を行う際に、スピンドル20の中心部から 切削液を供給し、この切削液を、プルスタッド10の貫通孔10d,ホルダ本体 2の後端部孔15,引きボルト17の係合凹部17d,テーパコレット16の後 端部16bに通し、前記コレット16の切削液供給溝16dを経てコレット16 の前端から工具19外周面に沿って噴出させ、工具19の刃部および刃部による 工作物の加工部を冷却することもできる。Further, the tool holder 1 is mounted on the spindle 20, the tool 19 is advanced while rotating the spindle 20, and a cutting fluid is supplied from the center of the spindle 20 when machining the workpiece. The cutting fluid is passed through the through hole 10 d of the pull stud 10, the rear end hole 15 of the holder body 2, the engaging recess 17 d of the pull bolt 17, and the rear end 16 b of the tapered collet 16, and the cutting fluid supply groove of the collet 16 is formed. Through the front end of the collet 16 through 16d, the jet is ejected along the outer peripheral surface of the tool 19 to cool the blade portion of the tool 19 and the machined portion of the workpiece by the blade portion.
【0030】 なお、第1実施形態の考案において、フランジ部は、ホルダ本体と一体に形成 したり、全部または前端部以外を別部材とし、この部材を焼き嵌めなどによって ホルダ本体の外周に嵌合固定したりすることで構成する。 また、第1実施形態の考案において、スピンドルの前端部に設けたテーパ孔の 内周面およびテーパコーンの外周面は、後側が小径となる7/24テーパなどの きついテーパにそれぞれ形成し、テーパコーンの内周面およびホルダ本体のシャ ンク部の外周面をそれぞれ後側が小径となる1/10〜1/100のテーパに形 成して採用できるが、好ましくは1/50などのゆるいテーパが好適する。In the invention of the first embodiment, the flange portion is formed integrally with the holder main body, or the whole or a part other than the front end portion is formed as a separate member, and this member is fitted to the outer periphery of the holder main body by shrink fitting or the like. It is configured by fixing. Further, in the invention of the first embodiment, the inner peripheral surface of the tapered hole provided at the front end of the spindle and the outer peripheral surface of the tapered cone are each formed into a tight taper such as a 7/24 taper having a small diameter on the rear side. The inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the shank portion of the holder main body can be formed by adopting a taper of 1/10 to 1/100 with a small diameter on the rear side, and a loose taper such as 1/50 is preferable. .
【0031】 第2実施形態の工具ホルダ1は、図7に示すように、ホルダ本体2の後端側に シャンク部3を設け、シャンク部3の前端側に大径のフランジ部4を設けてある 。 前記フランジ部4の後端面4aには環状凹部4cを形成し、環状凹部4cに弾 性部材7を嵌め、シャンク部3の外周にテーパコーン8を回動可能に嵌め、シャ ンク部3の後端部にはプリロード調節用のストッパ部材9を設けてある。As shown in FIG. 7, the tool holder 1 of the second embodiment is provided with a shank 3 at the rear end of the holder body 2 and a large-diameter flange 4 at the front end of the shank 3. is there . An annular concave portion 4c is formed in the rear end surface 4a of the flange portion 4, an elastic member 7 is fitted in the annular concave portion 4c, and a tapered cone 8 is rotatably fitted on the outer periphery of the shank portion 3; The portion is provided with a stopper member 9 for preload adjustment.
【0032】 前記テーパーコーン8は、外周面の全体を、7/24テーパのきついテーパに 形成し、内周面の前側部8gを、1/10 〜 1/100テーパ、好ましくは、 1/50テーパのゆるいテーパに形成し、前側部8gに連なる中間部8hを段を 介して中心側に僅かに突出させ、中間部8hの後にストレート部8iを形成して ある。The tapered cone 8 is formed such that the entire outer peripheral surface is formed into a tight taper of 7/24 taper, and the front side 8 g of the inner peripheral surface is formed to have a taper of 1/10 to 1/100, preferably 1/50. The intermediate portion 8h connected to the front side portion 8g is slightly protruded toward the center through a step, and a straight portion 8i is formed after the intermediate portion 8h.
【0033】 前記シャンク部3は、外周面の前側部3cをテーパコーン8の前側部8gに等 しい1/10 〜 1/100テーパ、好ましくは1/50テーパのゆるいテーパ に形成し、前側部3cに連なる中間部3dを僅かに小外径とし、中間部3dに連 なる直筒状のストレート部3eとし、後側ストレート部3eに連なる等外径の後 端部3fを設けてある。The shank portion 3 is formed such that the front side 3c of the outer peripheral surface is formed into a 1/10 to 1/100 taper equal to the front side 8g of the tapered cone 8, preferably a 1/50 taper, and a loose taper. The intermediate portion 3d connected to the intermediate portion 3 has a slightly smaller outer diameter, a straight cylindrical straight portion 3e connected to the intermediate portion 3d, and a rear end portion 3f having an equal outer diameter connected to the rear straight portion 3e.
【0034】 前記テーパコーン8を前記シャンク部3に嵌め、テーパコーン8の前側部8g をシャンク部3の前側部3cに嵌合させ、テーパコーン8の中間部8hとシャン ク部3の中間部3dとの間に径方向の隙間aと前後方向の隙間bとを形成し、テ ーパコーン8のストレート部8iをシャンク部3のストレート部3fに嵌合させ てある。The tapered cone 8 is fitted to the shank 3, the front side 8 g of the tapered cone 8 is fitted to the front side 3 c of the shank 3, and the intermediate portion 8 h of the tapered cone 8 and the intermediate portion 3 d of the shank 3 are connected. A radial gap a and a longitudinal gap b are formed therebetween, and the straight portion 8i of the taper cone 8 is fitted to the straight portion 3f of the shank portion 3.
【0035】 前記ストッパ部材9は、テーパコーン8の後端面から突出するシャンク部3の 後端部3fに座金9bを嵌め、ナット9cを前記後端部3fに螺合させて締め付 け、座金9bをテーパコーン8の後端面に押し付けている。The stopper member 9 is fitted with a washer 9b on the rear end 3f of the shank portion 3 protruding from the rear end surface of the tapered cone 8, and a nut 9c is screwed onto the rear end 3f to be tightened. Is pressed against the rear end face of the tapered cone 8.
【0036】 また、シャンク部3の前側部3cおよびストレート部3eの外周面には、周方 向に連続する山形状に潤滑剤封入溝3aおよび潤滑剤封入溝3gをそれぞれ形成 し、これらの封入溝3a,3gにグリースなどの潤滑剤を入れてある。 工作機械のスピンドル20の前端部にはその前端面に開口するテーパ孔21を 形成し、テーパ孔21の内周面21aを後側が小径となる7/24テーパのきつ いテーパが形成してある。Further, on the outer peripheral surfaces of the front side portion 3c and the straight portion 3e of the shank portion 3, a lubricant enclosing groove 3a and a lubricant enclosing groove 3g are formed in a mountain shape continuous in the circumferential direction, respectively. The grooves 3a and 3g are filled with a lubricant such as grease. A tapered hole 21 is formed at the front end of the spindle 20 of the machine tool. The tapered hole 21 is opened at the front end face, and the inner peripheral surface 21a of the tapered hole 21 is formed with a 7/24 taper having a small diameter at the rear side. .
【0037】 なお、第2実施形態の工具ホルダの前述した以外の構成は、第1実施形態の工 具ホルダと同様である。 そして、第2実施形態の工具ホルダの使用および効果も第1実施形態の工具ホ ルダと同様であるが、第2実施形態のものは、テーパコーン8の前側部8gとシ ャンク部3の前側部3cとをテーパがある嵌合としたので、テーパを形成する部 分の切削加工の長さが短く、加工が容易にでき、また、テーパコーン8の後側部 に設けたストレート部8iとシャンク部3の後側ストレート部3eとを嵌合させ たので、前,後2箇所でシャンク部3にテーパコーン8を支持させることができ 、使用時に振動を少なくして、工具によるワークの加工精度を良好にできる。The configuration of the tool holder of the second embodiment other than that described above is the same as that of the tool holder of the first embodiment. The use and effect of the tool holder of the second embodiment are the same as those of the tool holder of the first embodiment, but the second embodiment is different from the tool holder of the first embodiment in that the front side 8g of the tapered cone 8 and the front side of the shank 3 are provided. 3c has a tapered fit, so that the length of the cutting process for the portion forming the taper is short, so that the process can be easily performed, and the straight portion 8i provided on the rear side of the tapered cone 8 and the shank portion. 3, the tapered cone 8 can be supported by the shank 3 at the front and rear two places, reducing vibration during use and improving the machining accuracy of the workpiece by the tool. Can be.
【0038】 第2実施形態の工具ホルダは、図8に示す変形例のテーパコーン8を用いるこ とができ、前部切り割り8cと後部切り割り8dとを、前記テーパコーン8の前 端と後端とから前後方向の中間部迄の範囲に形成し、前部切り割り8cと後部切 り割り8dとを軸方向に対し互いに等しい角度に傾斜させると共に、前部,後部 切り割り8c,8dの隙間に弗素系のゴムなどの弾性体8e,8fをそれぞれ充 填して、各切り割り8c,8dの対向面に接着剤で固着し、防塵機能を有するよ うにし、また、各切り割り8c,8dが短いので、これらの加工を容易にし、弾 性体8e,8fの老化が遅く長期間の使用を可能にしている。 なお、このテーパコーン8の内周面,外周面のテーパなどは図7に示したテー パコーンと同様にしてある。The tool holder of the second embodiment can use the tapered cone 8 of the modified example shown in FIG. 8, and the front cut 8 c and the rear cut 8 d are formed from the front end and the rear end of the tapered cone 8. The front notch 8c and the rear notch 8d are inclined at the same angle with respect to the axial direction, and the front and rear notches 8c and 8d are formed with a fluorine-based gap between the front and rear notches 8c and 8d. Elastic bodies 8e and 8f such as rubber are filled, respectively, and are fixed to the opposing surfaces of the slits 8c and 8d with an adhesive so as to have a dust-proof function. Of the elastic body 8e, 8f is slow aging and enables long-term use. The taper of the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the tapered cone 8 is the same as that of the taper cone shown in FIG.
【0039】 第3実施形態の工具ホルダ1は、図9に示すように、ホルダ本体2のフランジ 部4の後端面4aに2枚の平面円弧状のシム板24,24を、これらの両端間に 間隔を設けて支持させ、前記シム板24,24に複数ずつ設けた孔24a,24 aに皿ビス25,25を嵌めてそれぞれ前記フランジ部4に予め形成してあるめ ねじ孔4d,4dに着脱可能に固着し、シム板24,24の後面が工作機械のス ピンドル20の前端面20aに密着するようにしたものである。As shown in FIG. 9, the tool holder 1 according to the third embodiment has two flat arc-shaped shim plates 24, 24 on the rear end face 4 a of the flange portion 4 of the holder main body 2, between both ends thereof. The holes 4a, 24a provided in the shim plates 24, 24 are fitted with countersunk screws 25, 25, respectively, and the female screw holes 4d, 4d formed in the flange portion 4 in advance are provided. The rear surfaces of the shim plates 24, 24 are in close contact with the front end surface 20a of the spindle 20 of the machine tool.
【0040】 なお、第3実施形態の工具ホルダの前述した以外の構成は、第2実施形態の工 具ホルダと同様である。 そして、第3実施形態の工具ホルダの使用および効果も第2実施形態の工具ホ ルダと同様であるが、第3実施形態のものは、スピンドル20に対する工具ホル ダ1の多数回の着脱によってシム板24,24が磨耗などの損傷した場合に新品 に交換したり、多数回の工具ホルダ1の着脱によってシム板24,24が取り付 けてないフランジ部4の後端面4aが損傷した場合に、フランジ部4の後端部を 切削した後、後端面に所要の厚さのシム板を支持して皿ビスによって固着しても よい。なお、シム板は、複数の厚さの異なるものを用意しておき、適切な厚さの シム板を使用することが好ましい。The configuration of the tool holder according to the third embodiment other than that described above is the same as that of the tool holder according to the second embodiment. The use and effect of the tool holder of the third embodiment are the same as those of the tool holder of the second embodiment. However, in the third embodiment, the shim is obtained by attaching and detaching the tool holder 1 to and from the spindle 20 many times. When the plates 24, 24 are damaged due to wear or the like, they are replaced with new ones. When the shim plates 24, 24 are not attached to the rear end face 4a of the flange 4 where the shim plates 24, 24 are not attached due to the multiple attachment / detachment of the tool holder 1, Alternatively, after the rear end of the flange portion 4 is cut, a shim plate having a required thickness may be supported on the rear end surface and fixed by flathead screws. It is preferable that a plurality of shims having different thicknesses are prepared, and a shim having an appropriate thickness is used.
【0041】 前記各実施形態の工具ホルダは、縦形の工作機械のスピンドルに装着した使用 に限られることなく、横形の工作機械のスピンドルに装着しても使用できる。 前記各実施形態の工具ホルダのテーパコーンは、切り割りを形成しなくてもよ い。The tool holder of each of the above embodiments is not limited to use mounted on a spindle of a vertical machine tool, and can be used even if mounted on a spindle of a horizontal machine tool. The taper cone of the tool holder of each of the above embodiments need not form a split.
【0042】[0042]
以上説明したように、この考案は、後側が小外径となるテーパ孔をもつ工作機 械のスピンドルのテーパ孔に着脱可能に嵌める工具ホルダであって、ホルダ本体 の後側部に設けたシャンク部の前側に大外径のフランジ部を設け、フランジ部の 後端部と、シャンク部に嵌めたテーパコーンの前端部との間に弾性部材を介在さ せ、後側が小外径となるテーパコーンを、テーパコーンの後端面をシャンク部に 設けたストッパ部材によって支持した工具ホルダにおいて、前記テーパコーンの 外周面を前記スピンドルのテーパ孔内周面と等しい角度に形成し、テーパコーン の内周面と前記シャンク部の外周面とに後側が小径となる互いに等しい、テーパ コーンの外周面の角度よりゆるい角度の1/10〜1/100テーパを、前後方 向の少なくとも一部に形成し、前記ホルダ本体に係合する引き込み部材の引き込 み力により、前記シャンク部と前記テーパコーンとをくさび効果でロック状態に 拘束し、かつ前記スピンドルのテーパ孔内周面に対し前記テーパコーンの外周面 の内張り力を作用させて、前記引き込み力の瞬時の到達点である引き込み力を維 持した状態で拘束すると共に、前記フランジ部の後端面を前記スピンドルの前端 面に当接させて拘束するようにしたので、前記スピンドル内に設けた引き込み部 材によって、ホルダ本体を後側に引き込むことによって、シャンク部の外周面と テーパコーンの内周面との拘束、テーパコーンが拡径してその外周面をスピンド ルのテーパ孔の内周面に押し付ける内張り力による拘束、および前記フランジ部 の後端面を前記スピンドルの前端面に当接させる拘束との3面拘束によって、前 記ホルダ本体の引き込み力が弱くても、テーパコーンの外周面をテーパ孔の内周 面に密着させ、テーパコーンを十分に拘束して、強く保持でき、スピンドルの駆 動により工具ホルダに装着した工具によって、減衰効果が優れ、高速回転および 低速重切削に十分耐え得る加工精度が高い切削加工ができる。 また、前記引き込み力の瞬時の到達点である引き込み力を維持した状態で拘束 できる構成としたことで、工具ホルダの引き込み部材の増力機能を発揮できるこ とで、引き込み力が低下する4〜5年使用のスピンドルの引き込み手段に対して 適用した場合にも好適する。 As described above, the present invention relates to a tool holder removably fitted in a tapered hole of a spindle of a machine tool having a tapered hole having a small outer diameter on a rear side, and a shank provided on a rear side of the holder body. A flange part with a large outer diameter is provided on the front side of the part, and an elastic member is interposed between the rear end of the flange part and the front end of the tapered cone fitted to the shank part. An outer peripheral surface of the tapered cone is formed at an angle equal to an inner peripheral surface of a tapered hole of the spindle, and the inner peripheral surface of the tapered cone and the shank portion are formed in a tool holder in which a rear end surface of the tapered cone is supported by a stopper member provided on a shank portion. 1/10 to 1/100 taper, which is smaller than the angle of the outer peripheral surface of the tapered cone, is equal to the outer peripheral surface of the tapered cone. The shank portion and the tapered cone are restrained in a locked state by a wedge effect by a drawing force of a drawing member engaged with the holder main body, and the tapered hole with respect to an inner peripheral surface of a tapered hole of the spindle. By applying a lining force on the outer peripheral surface of the tapered cone to restrain the drawing force, which is an instantaneous point of the drawing force, while maintaining the drawing force, the rear end surface of the flange portion is brought into contact with the front end surface of the spindle. The holder body is retracted to the rear side by the retracting member provided in the spindle, thereby restricting the outer peripheral surface of the shank portion and the inner peripheral surface of the taper cone, and expanding the diameter of the taper cone. The outer peripheral surface is restrained by a lining force that presses the outer peripheral surface against the inner peripheral surface of the tapered hole of the spindle, and the rear end surface of the flange portion is fixed to the spindle. Due to the three-sided constraint of contact with the end surface, even if the pull-in force of the holder body is weak, the outer peripheral surface of the tapered cone is in close contact with the inner peripheral surface of the tapered hole, and the tapered cone is sufficiently restrained and strongly held With the tool attached to the tool holder by driving the spindle, it is possible to perform high-precision cutting with excellent damping effect and sufficient withstand high-speed rotation and low-speed heavy cutting. In addition, since the pulling force, which is the instantaneous point of the pulling force, can be restrained while maintaining the pulling force, the function of increasing the pulling member of the tool holder can be exhibited, and the pulling force is reduced. It is also suitable when applied to the means of pulling in the spindle used for a year.
【図1】この考案の第1実施形態に係る工具ホルダを示
した分解側面図。FIG. 1 is an exploded side view showing a tool holder according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図1に示した工具ホルダの縦断説明図。FIG. 2 is an explanatory longitudinal sectional view of the tool holder shown in FIG. 1;
【図3】図1に示した工具ホルダのテーパコーンの拡大
縦断面図。FIG. 3 is an enlarged vertical sectional view of a taper cone of the tool holder shown in FIG.
【図4】図1に示した工具ホルダのテーパコーンの正面
図。FIG. 4 is a front view of a taper cone of the tool holder shown in FIG. 1;
【図5】図1に示した工具ホルダの動作説明図。FIG. 5 is an operation explanatory view of the tool holder shown in FIG. 1;
【図6】この考案の工具ホルダと従来の標準タイプの工
具ホルダにおける、引き込み力を動作状態を示した説明
図。FIG. 6 is an explanatory diagram showing an operating state of a drawing force in the tool holder of the present invention and a conventional standard type tool holder.
【図7】この考案の第2実施形態に係る工具ホルダを示
した縦断説明図。FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a tool holder according to a second embodiment of the present invention.
【図8】図7に示した工具ホルダのテーパコーンの正面
図。FIG. 8 is a front view of a taper cone of the tool holder shown in FIG. 7;
【図9】この考案の第3実施形態に係る工具ホルダを示
した要部の縦断図FIG. 9 is a longitudinal sectional view of a main part showing a tool holder according to a third embodiment of the present invention.
1 工具ホルダ 2 ホルダ本体 3 シャンク部 3a 潤滑剤封入溝 3c シャンク部外周面の前端部 3d 中間部 3e ストレート部 3f 後端部 4 フランジ部 4a 後端面 4b 台形溝 4c 環状凹部 4d めねじ孔 6 前端部 7 弾性部材 7a 皿ばね 8 テーパコーン 8a 切り割り 8b 弾性体 8c 前部切り割り 8d 後部切り割り 8e,8f 弾性体 8g 前側部 8h 中間部 8i ストレート部 9 ストッパ部材 9a 弾性リング 9b 座金 10 プルスタッド 10a 前端おねじ部 10b 大径支持部 10c 係合部 10d 貫通孔 10e 平坦切欠部 10f シール部材 11 テーパ孔 12 ストレート孔 13 ボルト挿通孔 14 ボルト支持部 15 後端部孔 15a めねじ部 16 テーパコレット 16a 前端側のテーパ部 16b 後端部 16c 切り割り部 16d 切削液供給溝 16e めねじ孔 17 引きボルト 17a 脚部 17b おねじ部 17c 頭部 17d 係合凹部 17e 切削液通路孔 18 座金 19 工具 19a 工具のシャンク 20 スピンドル 20a 前端面 21 テーパ孔 21a テーパ孔の内周面 22 引き込み部材 24,24 シム板 25,25 皿ビス DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tool holder 2 Holder main body 3 Shank part 3a Lubricant sealing groove 3c Front end of shank outer peripheral surface 3d Intermediate part 3e Straight part 3f Rear end 4 Flange 4a Rear end 4b Trapezoidal groove 4c Annular recess 4d Female screw hole 6 Front end Part 7 Elastic member 7a Disc spring 8 Taper cone 8a Split 8b Elastic body 8c Front split 8d Rear split 8e, 8f Elastic body 8g Front side 8h Intermediate part 8i Straight part 9 Stopper member 9a Elastic ring 9b Washer 10 Front pull stud 10 Pull stud Part 10b Large diameter support part 10c Engagement part 10d Through hole 10e Flat notch part 10f Seal member 11 Tapered hole 12 Straight hole 13 Bolt insertion hole 14 Bolt support part 15 Rear end hole 15a Female thread part 16 Taper collet 16a Front end side Tapered part 16b Rear end part 16c Slot 16d Cutting fluid supply groove 16e Female thread hole 17 Pull bolt 17a Leg 17b Male thread 17c Head 17d Engaging recess 17e Cutting fluid passage hole 18 Washer 19 Tool 19a Tool shank 20 Spindle 20a Front end face 21 Tapered hole 21a Inner peripheral surface of tapered hole 22 Retraction member 24, 24 Shim plate 25, 25 Countersunk screw
Claims (1)
作機械のスピンドルのテーパ孔に着脱可能に嵌める工具
ホルダであって、ホルダ本体の後側部に設けたシャンク
部の前側に大外径のフランジ部を設け、フランジ部の後
端部と、シャンク部に嵌めたテーパコーンの前端部との
間に弾性部材を介在させ、後側が小外径となるテーパコ
ーンを、テーパコーンの後端面をシャンク部に設けたス
トッパ部材によって支持した工具ホルダにおいて、 前記テーパコーンの外周面を前記スピンドルのテーパ孔
内周面と等しい角度に形成し、テーパコーンの内周面と
前記シャンク部の外周面とに後側が小径となる互いに等
しい、テーパコーンの外周面の角度よりゆるい角度の1
/10〜1/100テーパを、前後方向の少なくとも一
部に形成し、前記ホルダ本体に係合する引き込み部材の
引き込み力により、前記シャンク部と前記テーパコーン
とをくさび効果でロック状態に拘束し、かつ前記スピン
ドルのテーパ孔内周面に対し前記テーパコーンの外周面
の内張り力を作用させて、前記引き込み力の瞬時の到達
点である引き込み力を維持した状態で拘束すると共に、
前記フランジ部の後端面を前記スピンドルの前端面に当
接させて拘束するようにしたことを特徴とする工具ホル
ダ。1. A tool holder detachably fitted in a tapered hole of a spindle of a machine tool having a tapered hole having a small outer diameter on a rear side, wherein a large outside is provided on a front side of a shank provided on a rear side of the holder body. An elastic member is interposed between the rear end of the flange part and the front end of the tapered cone fitted to the shank, and the rear end face of the tapered cone with a small outside diameter is provided. In the tool holder supported by the stopper member provided in the portion, the outer peripheral surface of the tapered cone is formed at an angle equal to the inner peripheral surface of the tapered hole of the spindle, and the rear side is formed between the inner peripheral surface of the tapered cone and the outer peripheral surface of the shank portion. 1 which is smaller than the angle of the outer peripheral surface of the tapered cone,
A / 10 to 1/100 taper is formed at least in part in the front-rear direction, and the shank portion and the taper cone are restrained in a locked state by a wedge effect by a retraction force of a retraction member engaged with the holder body, And by applying a lining force of the outer peripheral surface of the taper cone to the inner peripheral surface of the tapered hole of the spindle, while restraining while maintaining the retraction force, which is the instantaneous point of the retraction force,
A tool holder, wherein a rear end surface of the flange portion is brought into contact with a front end surface of the spindle so as to be restrained.
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JP1999001719U JP3062353U (en) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | Tool holder |
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JP1999001719U JP3062353U (en) | 1999-03-23 | 1999-03-23 | Tool holder |
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JP3062353U true JP3062353U (en) | 1999-10-08 |
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1999
- 1999-03-23 JP JP1999001719U patent/JP3062353U/en not_active Expired - Fee Related
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