JP3072755B2 - Tool holder mounting device - Google Patents

Tool holder mounting device

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JP3072755B2
JP3072755B2 JP06258250A JP25825094A JP3072755B2 JP 3072755 B2 JP3072755 B2 JP 3072755B2 JP 06258250 A JP06258250 A JP 06258250A JP 25825094 A JP25825094 A JP 25825094A JP 3072755 B2 JP3072755 B2 JP 3072755B2
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spindle
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tapered
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は工作機械のいわゆる2面
拘束式の工具ホルダの装着装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a so-called two-face constraint type tool holder mounting apparatus for a machine tool.

【0002】[0002]

【従来の技術】工作機械の分野では自動工具交換装置を
備えたマシニングセンタ等の自動工作機械が広範に利用
されている。こうしたマシニングセンタ等の自動工作機
械では、所定の切削プロセスに適合した複数の工具が工
具ホルダに装着され、自動工具交換装置のマガジンに格
納されている。自動工具交換動作が開始すると、マガジ
ンが回転して所望の工具が選択され、既に主軸先端に装
着されている工具と交換される。この工具交換プロセス
は、工具を工具ホルダに装着したままで実行される。従
来の工具ホルダは7/24テーパのテーパシャンクを備
えており、主軸の先端にはテーパシャンクと相補形状の
テーパ穴が設けられている。マシニングセンタは、テー
パシャンクを主軸のテーパ穴に嵌合してドローバーにて
工具ホルダを主軸後方に引き込むことにより、工具ホル
ダを主軸先端にクランプするように構成されている。
2. Description of the Related Art In the field of machine tools, automatic machine tools such as a machining center having an automatic tool changer are widely used. In such an automatic machine tool such as a machining center, a plurality of tools suitable for a predetermined cutting process are mounted on a tool holder and stored in a magazine of an automatic tool changer. When the automatic tool change operation starts, the magazine rotates and a desired tool is selected, and is replaced with a tool already mounted on the tip of the spindle. This tool change process is performed while the tool is mounted on the tool holder. The conventional tool holder has a taper shank of 7/24 taper, and a tapered hole complementary to the taper shank is provided at the tip of the main shaft. The machining center is configured to clamp the tool holder to the tip of the spindle by fitting the taper shank into the taper hole of the spindle and pulling the tool holder to the rear of the spindle with a draw bar.

【0003】工具交換プロセス、特に工具ホルダを主軸
にクランプする際および工具ホルダを主軸から取り外す
際に工具ホルダの脱落を防止するために、バネ力により
工具ホルダを主軸先端に保持する機構を備えた工具ホル
ダ装着装置がある。例えば、特開平5−337773号
や実開平6−36738号公報には、主軸に軸線と直交
する貫通孔を穿設し、その貫通孔に係止部材と、該係止
部材を工具を保持する方向に付勢する弾性部材とを具備
する工具ホルダの脱落防止装置が開示されている。
In order to prevent the tool holder from falling off during the tool changing process, particularly when the tool holder is clamped on the spindle and when the tool holder is removed from the spindle, a mechanism for holding the tool holder at the tip of the spindle by a spring force is provided. There is a tool holder mounting device. For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 5-337773 and Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. Hei 6-36738 disclose a case in which a through hole is formed in a main shaft at right angles to an axis, and a locking member is held in the through hole and a tool is held by the locking member. There is disclosed a device for preventing a tool holder from falling off, comprising a resilient member biasing in a direction.

【0004】一方、近時では、切削加工の高速化に伴い
従来の7/24テーパの工具ホルダ(以下、単に従来の
工具ホルダと記載する)に代わり、いわゆる2面拘束式
の工具ホルダが利用されつつある。従来の工具ホルダが
テーパ面のみにて主軸に支持されているのに対して、2
面拘束式の工具ホルダはテーパ面に加えて主軸端面でも
支持されるように構成されている。また、2面拘束式の
工具ホルダには種々の形式のものが提案されているが、
近時ドイツ規格協会が定めたDIN69893号規格に
は、HSKシャンクが規定されている。DIN6989
3号規格にはHSKシャンクの形状、寸法のみが規定さ
れており、その主軸への装着機構は定められていないた
めに、種々の装着機構が提案されている(例えば、特表
平2−503769号公報)。
On the other hand, recently, a so-called two-face constrained type tool holder is used in place of a conventional 7/24 taper tool holder (hereinafter simply referred to as a conventional tool holder) due to an increase in cutting speed. Is being done. Whereas the conventional tool holder is supported on the spindle only by the tapered surface,
The surface-constrained tool holder is configured to be supported not only on the tapered surface but also on the spindle end surface. Various types of two-sided tool holders have been proposed.
HSK shank is specified in DIN 69893 standard recently set by the German Standards Association. DIN6989
No. 3 standard defines only the shape and dimensions of the HSK shank, and does not define the mounting mechanism for the main shaft. Therefore, various mounting mechanisms have been proposed (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-503768). No.).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記の特開平5−33
773号や実開平6−36738号公報のような工具ホ
ルダの脱落防止装置では、主軸に貫通孔を穿設せざるを
得ず、主軸の剛性が低下し好ましくない。また、HSK
シャンクやその他の中空テーパシャンクの工具ホルダで
は、クランプ時にコレットを拡径させて中空テーパシャ
ンクを半径方向に膨張させ、以て主軸のテーパ穴に工具
ホルダのテーパシャンクを密着させている。アンクラン
プ時には、このコレットによる拡径作用がないので、中
空テーパシャンクは収縮してしまい、主軸のテーパ穴と
の間に隙間が生じ、工具ホルダが脱落し易くなる。よっ
て、HSKシャンクやその他の中空テーパシャンクの工
具ホルダにおいても、自動工具交換時に工具ホルダの脱
落を防止するためには、工具ホルダを保持して脱落防止
を図る必要が生じるが、従来技術では脱落防止機構を備
えた中空テーパシャンクの工具ホルダ装着装置は提供さ
れていない。特表平2−503769号公報に開示され
た工具ホルダ装着装置もまた工具ホルダの脱落防止機構
を備えていない。本発明は、工具ホルダの仮止め機構を
備えた中空テーパシャンクの工具ホルダ装着装置を提供
することを目的としている。更に、主軸に貫通孔を穿設
して主軸の剛性を落とすことのない合理的な工具ホルダ
の脱落防止機構を備えた工具ホルダ装着装置を提供する
ことを目的とする。
The above-mentioned JP-A-5-33
In a device for preventing a tool holder from falling off as disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 773 or No. 6-36738, a through hole must be formed in the main shaft, and the rigidity of the main shaft decreases, which is not preferable. Also, HSK
In a tool holder of a shank or other hollow taper shank, the diameter of the collet is expanded at the time of clamping to expand the hollow taper shank in the radial direction. At the time of unclamping, since there is no diameter-expanding action by the collet, the hollow taper shank shrinks, a gap is formed between the hollow taper shank and the tapered hole of the main shaft, and the tool holder easily falls off. Therefore, in the case of the HSK shank and other tool holders having a hollow taper shank, it is necessary to hold the tool holder to prevent the tool holder from dropping during automatic tool change. No hollow taper shank tool holder mounting device with a prevention mechanism is provided. The tool holder mounting device disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 2-503768 does not have a mechanism for preventing the tool holder from falling off. An object of the present invention is to provide a tool holder mounting device for a hollow taper shank provided with a temporary fixing mechanism for a tool holder. It is a further object of the present invention to provide a tool holder mounting device having a reasonable tool holder drop-off prevention mechanism that does not reduce the rigidity of the spindle by forming a through hole in the spindle.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、工具ホ
ルダの着脱のための移動を許容しつつ工具ホルダと係合
する脱落防止手段を設けた、工具ホルダ装着装置により
達成される。すなわち、本発明は、工具ホルダの中空テ
ーパシャンクを主軸のテーパ穴に挿入して、前記中空テ
ーパシャンクの外表面と前記テーパ穴の内面とを接触さ
せると共に、前記工具ホルダのフランジ面を前記主軸の
端面に当接させて前記工具ホルダを前記主軸に装着する
工具ホルダ装着装置において、前記工具ホルダの中空テ
ーパシャンクの内面の円周方向にテーパ状に形成した顎
部と、前記主軸のテーパ穴の内部に設けられ、半径方向
に拡縮して前記テーパ穴に挿入された前記工具ホルダの
前記顎部に係合、離脱する割コレットと、前記主軸の内
部に挿入され前記主軸の軸線方向の後方へ移動すること
によって前記割コレットの内側に係合し、前記割コレッ
トを拡径させるコレットドライバと、前記主軸の内部に
前記コレットドライバと同軸に挿入され、前記コレット
ドライバを前記主軸の軸線方向に進退動作させるドロー
バーと、前記割コレットの周方向の間隙に少なくとも対
向して2つ設けられ、前記工具ホルダの中空テーパシャ
ンクを前記主軸のテーパ穴に挿入したとき、前記工具ホ
ルダの顎部に揺動動作して係合する係合部を有した保持
レバーと、前記主軸の前記コレットドライバ及びドロー
バーの挿入穴と前記保持レバーとの間に配設され、前記
保持レバーの揺動動作に対して係止部を前記工具ホルダ
の顎部に向けて外方へ常時弾性的に付勢する弾性付勢部
材とでなる脱落防止手段と、を具備する工具ホルダ装着
装置を要旨とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is achieved by a tool holder mounting device provided with a drop-off preventing means for engaging with a tool holder while allowing movement for attaching and detaching the tool holder. That is, the present invention inserts a hollow tapered shank of a tool holder into a tapered hole of a main shaft to bring an outer surface of the hollow tapered shank into contact with an inner surface of the tapered hole, and a flange surface of the tool holder to the main shaft. A tool holder mounting device for mounting the tool holder on the spindle by abutting the end face of the tool holder, wherein a jaw formed in an inner surface of a hollow taper shank of the tool holder to be tapered in a circumferential direction, and a tapered hole of the spindle. A split collet which is provided inside, engages with, and disengages with, the jaws of the tool holder inserted into the tapered hole while being radially expanded and contracted, and an axial rear side of the main shaft which is inserted inside the main shaft. A collet driver that engages with the inside of the split collet by moving the collet driver and expands the diameter of the split collet. And a draw bar for moving the collet driver forward and backward in the axial direction of the main shaft, and two draw bars provided at least in opposition to a circumferential gap of the split collet, and a hollow taper shank of the tool holder is provided with a taper hole of the main shaft. And a holding lever having an engaging portion that swings and engages with the jaw of the tool holder when inserted into the tool holder, and is disposed between the insertion hole of the collet driver and the drawbar of the spindle and the holding lever. Drop-off preventing means provided with an elastic urging member that constantly elastically urges the locking portion outwardly toward the jaw of the tool holder in response to the swinging operation of the holding lever. The gist is a tool holder mounting device that performs

【0007】[0007]

【作用】脱落防止手段は、工具ホルダの中空テーパシャ
ンクが主軸のテーパ穴に挿入されたときに、たとえ割コ
レットがアンクランプ状態であっても、脱落防止手段の
係止部が中空テーパシャンクの顎部と係合するので、工
具ホルダが主軸から脱落することはない。
When the hollow taper shank of the tool holder is inserted into the tapered hole of the main shaft, even if the split collet is in the unclamped state, the locking portion of the drop prevention means has the hollow taper shank. The engagement with the jaws prevents the tool holder from falling off the spindle.

【0008】[0008]

【実施例】以下、図1から図4を参照しながら本発明の
実施例を説明する。図1はマシニングセンタ等の工作機
械の主軸の先端部を、一点鎖線で示す主軸の中心軸線を
含む平面で切断した断面図、更に詳細には、図4の矢視
線I−Iに沿う断面図であり、本発明の工具ホルダをク
ランプする割コレットを主に示す図である。図2は、図
4の矢視線II−IIに沿う拡大断面図であり、工具ホ
ルダをクランプするための割コレットを中心軸線の右側
に、工具ホルダの脱落防止手段を中心軸線の左側に示す
図である。図3は、図2における脱落防止手段の変形例
である。図4は、主軸の中心軸に対して垂直な平面で主
軸先端部を切断した断面図、更に詳細には、図1の矢視
線IV−IVに沿う断面図である。また、図1から図3
において主軸の中心軸線の方向をZ軸方向と定義し、図
に示す位置関係で上下、左右方向を定義する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view in which the tip of a main shaft of a machine tool such as a machining center is cut along a plane including a center axis of the main shaft indicated by a dashed line, and more specifically, a cross-sectional view taken along a line II in FIG. It is a figure which mainly shows the split collet which clamps the tool holder of this invention. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view taken along line II-II of FIG. 4, showing a split collet for clamping the tool holder on the right side of the center axis and a tool holder preventing means on the left side of the center axis. It is. FIG. 3 shows a modification of the drop-off preventing means in FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view in which the front end of the main shaft is cut along a plane perpendicular to the central axis of the main shaft, and more specifically, is a cross-sectional view along the line IV-IV in FIG. 1 to 3
, The direction of the center axis of the main shaft is defined as the Z-axis direction, and the vertical and horizontal directions are defined based on the positional relationship shown in the figure.

【0009】工作機械の主軸14は、ベアリング16
a、16bおよび図示しない他のベアリングによりハウ
ジング10内部に回転自在に支持されている。ベアリン
グ16a、16bは、複数のスリーブ18a、18b、
18c、18dおよびベアリング押え12により所定位
置に保持されている。主軸14の先端部には、テーパ穴
14aが形成されている。テーパ穴14aは、その中心
軸線が主軸の中心軸線と一致するように配設されてい
る。主軸14には、更に、主軸14の後端からテーパ穴
14aまで長手方向に貫通する中心穴14dが形成され
ている。中心穴14dもまた、その中心軸線が主軸の中
心軸線と一致するように配設されている。中心穴14d
には、長手方向に延びるドローバー22が設けられてい
る。ドローバー22もまた、その中心軸線が主軸の中心
軸線と一致するように配設されている。ドローバー22
は、スリーブ26によりZ軸に沿って上下方向に動作可
能に支持されている。なお、図1において、主軸14の
中心軸を挟んで左側はドローバー22が引き上げられた
クランプ状態を示しており、右側はドローバー22が引
き下げられたアンクランプ状態を示している。図2、3
は、ドローバーが引き上げられたクランプ状態を示す。
The main shaft 14 of the machine tool includes a bearing 16
a, 16b and other bearings (not shown) rotatably supported inside the housing 10. The bearings 16a, 16b include a plurality of sleeves 18a, 18b,
It is held at a predetermined position by 18 c and 18 d and the bearing retainer 12. A tapered hole 14 a is formed at the tip of the main shaft 14. The tapered hole 14a is provided such that the center axis thereof coincides with the center axis of the main shaft. The main shaft 14 is further formed with a central hole 14d penetrating in the longitudinal direction from the rear end of the main shaft 14 to the tapered hole 14a. The center hole 14d is also arranged such that its center axis coincides with the center axis of the main shaft. Center hole 14d
Is provided with a draw bar 22 extending in the longitudinal direction. The draw bar 22 is also arranged such that its central axis coincides with the central axis of the main shaft. Drawbar 22
Are operably supported by the sleeve 26 in the vertical direction along the Z axis. In FIG. 1, the left side with respect to the center axis of the main shaft 14 shows a clamp state in which the draw bar 22 is pulled up, and the right side shows an unclamped state in which the draw bar 22 is pulled down. Figures 2 and 3
Shows a clamp state in which the drawbar is raised.

【0010】主軸14において、中心穴14dとテーパ
穴14aとの間には、半径方向内側に突出し周方向に延
在する肩部14bが設けられている。肩部14bの上方
にはテーパリング30が配置されており、テーパリング
30は、リング33または皿バネ保持リング34を介し
て肩部14bにより支持されている。また、テーパリン
グ30の上端の内周側には、係止部30aが形成されて
いる。スリーブ26は、主軸14の中心穴14dの内周
面に接するように嵌合されており、既述の通りドローバ
ー22を支持すると共に、テーパリング30を上方より
押接して固定している。
In the main shaft 14, a shoulder 14b is provided between the center hole 14d and the tapered hole 14a so as to protrude inward in the radial direction and extend in the circumferential direction. A taper ring 30 is disposed above the shoulder 14b, and the taper ring 30 is supported by the shoulder 14b via a ring 33 or a disc spring retaining ring 34. A locking portion 30a is formed on the inner peripheral side of the upper end of the tapered ring 30. The sleeve 26 is fitted so as to be in contact with the inner peripheral surface of the center hole 14d of the main shaft 14, supports the draw bar 22, and presses and fixes the taper ring 30 from above, as described above.

【0011】テーパ穴14aを介して主軸14の先端に
は2面拘束式の工具ホルダ、特にHSKシャンク等の中
空テーパシャンクを有する工具ホルダ20が装着され
る。つまり、工具ホルダ20は、主軸14のテーパ穴1
4aの内面と、下端面14cとにより支持される。工具
ホルダ20は把持溝20aを有している。工具ホルダ2
0は、この把持溝20aにおいて自動工具交換装置(図
示せず)のグリッパ(図示せず)が係合して、工具ホル
ダ20を図示する装着位置と、自動工具交換装置のマガ
ジン(図示せず)の格納位置との間で工具ホルダ20を
移動させて、新旧の工具ホルダが交換される。更に、工
具ホルダ20は中空テーパシャンク20bを有してい
る。中空テーパシャンク20bの外周面は、テーパ穴1
4aと相補形状に形成されている。中空テーパシャンク
20bの内面には、脱落防止手段としての一対の保持レ
バー28の先端の係止部28bと係合する顎部20dが
形成されている。顎部20dは、中空テーパシャンク2
0bの内周面の所定の高さにおいて周方向に延設されて
いる。
A tool holder 20 of a two-face constrained type, particularly a tool holder 20 having a hollow taper shank such as an HSK shank is mounted on the tip of the main shaft 14 via the tapered hole 14a. That is, the tool holder 20 is provided with the tapered hole 1 of the main shaft 14.
4a and the lower end surface 14c. The tool holder 20 has a holding groove 20a. Tool holder 2
Reference numeral 0 denotes a gripper (not shown) of an automatic tool changing device (not shown) engaged in the holding groove 20a, and a mounting position of the tool holder 20 shown in the drawing and a magazine (not shown) of the automatic tool changing device. The new and old tool holders are exchanged by moving the tool holder 20 to and from the storage position (1). Further, the tool holder 20 has a hollow tapered shank 20b. The outer peripheral surface of the hollow tapered shank 20b has a tapered hole 1
4a. On the inner surface of the hollow taper shank 20b, a jaw 20d is formed which engages with a locking portion 28b at the tip of a pair of holding levers 28 as a drop-off preventing means. The jaw 20d is a hollow taper shank 2
0b extends in the circumferential direction at a predetermined height of the inner peripheral surface.

【0012】中空テーパシャンク20bの内部には概ね
円柱のピン20eが、Z軸に沿って上方に延びるように
設けられている。ピン20eは、中空テーパシャンク2
0bの底面に固着されている。一方、ドローバー22の
先端にはコレットドライバ24が取り付けられている。
コレットドライバ24は、概ね円柱状の部材であり、下
端側にピン20eのための穴24bと、上端側にドロー
バー22のための取付ネジ穴24cがその中心軸に沿っ
て形成されている。コレットドライバ24は、ドローバ
ー22が上方に引き上げられたときに、その先端から脱
落しないように螺子込み式にてドローバー22の先端に
取り付けられている。また、コレットドライバ24は、
その下端側の穴24bにおいてピン20eの外周面と摺
動可能に接触しており、ピン20eによりZ軸方向に案
内される。更に、コレットドライバ24は、下端近傍の
周縁部に第1の押接面24aと、上端の周縁部に第2の
押接面24dが形成されている。
A substantially cylindrical pin 20e is provided inside the hollow tapered shank 20b so as to extend upward along the Z axis. The pin 20e is a hollow taper shank 2
0b is fixed to the bottom surface. On the other hand, a collet driver 24 is attached to the tip of the draw bar 22.
The collet driver 24 is a substantially columnar member, and has a hole 24b for the pin 20e at the lower end and a mounting screw hole 24c for the drawbar 22 at the upper end along the central axis. The collet driver 24 is attached to the tip of the draw bar 22 by screwing so that the collet driver 24 does not fall off from the tip when the draw bar 22 is pulled up. In addition, the collet driver 24
The lower end of the hole 24b is in slidable contact with the outer peripheral surface of the pin 20e, and is guided in the Z-axis direction by the pin 20e. Further, the collet driver 24 has a first pressing surface 24a formed at a peripheral portion near the lower end and a second pressing surface 24d formed at a peripheral portion at the upper end.

【0013】次に工具ホルダの主軸からの脱落防止手段
を図2を参照しながら説明する。一対の保持レバー28
は、概ねL字系の部材であり、下端側の先端に係止部2
8bと、上端部に半径方向外側に突出する取付部28a
とを有している。保持レバー28は、主軸14の肩部1
4bから垂下されている。図3をも参照すると、一対の
保持レバー28の各々は、主軸14の内部において直径
方向の反対側に対設されている。一対の保持レバー28
の両側には、後述する割コレット36が2個づつ配設さ
れている。保持レバー28は、その取付部28aが主軸
14の内部において肩部14bに押接されて取り付けら
れている。保持レバー28は、それ自体がバネ鋼等の弾
性変形し易い材料で形成されており、その係止部28b
は半径方向に揺動可能に、かつ、常時は中空テーパシャ
ンク20bの顎部20dに係合するように取り付けられ
ている。保持レバー28の弾性力は、自動工具交換装置
による工具ホルダ20の主軸14に対する着脱力によっ
て保持レバー28の係止部28bが揺動できる程度に選
定する。
Next, means for preventing the tool holder from dropping off the spindle will be described with reference to FIG. A pair of holding levers 28
Is a substantially L-shaped member, and a locking portion 2
8b and a mounting portion 28a projecting outward in the radial direction at the upper end portion
And The holding lever 28 is connected to the shoulder 1 of the main shaft 14.
4b. Referring also to FIG. 3, each of the pair of holding levers 28 is opposed to the diametrically opposite side inside the main shaft 14. A pair of holding levers 28
, Two split collets 36 described later are arranged on each side. The holding lever 28 has a mounting portion 28a which is pressed against a shoulder portion 14b inside the main shaft 14 and mounted. The holding lever 28 itself is formed of a material which is easily elastically deformed, such as spring steel, and its locking portion 28b
Is mounted so as to swing in the radial direction and always engage with the jaw 20d of the hollow tapered shank 20b. The elastic force of the holding lever 28 is selected such that the locking portion 28b of the holding lever 28 can swing by the attaching / detaching force of the tool holder 20 to the main shaft 14 by the automatic tool changer.

【0014】次に、工具ホルダの主軸からの脱落防止手
段の他の実施例を図3を参照しつつ説明する。なお、図
3の実施例において、図2の実施例と同様の構成要素に
は同じ参照番号が付されている。一対の保持レバー28
は概ねL字形の部材であり、下端側の先端に係止部28
bと、上端部に半径方向外側に突出する取付部28aと
を有している。保持レバー28は、主軸14の肩部14
bから垂下されている。図3を参照すると、一対の保持
レバー28の各々は、主軸14の内部において直径方向
の反対側に対設されている。一対の保持レバー28の両
側には、後述する割コレット36が2個づつ配設されて
いる。保持レバー28は、その取付部28aが、皿バネ
保持リング34の開口部を通過して、該皿バネ保持リン
グ34の内側から外側に突出するように配設されてい
る。取付部28aと肩部14bとの間には、付勢手段と
しての皿バネ32が配置されている。取付部28aは、
その下側から皿バネ32により上方に付勢されており、
これにより、保持レバー28は、その先端の係止部28
bが中空テーパシャンク20bの顎部20dに向けて外
方に開くように付勢される。
Next, another embodiment of the means for preventing the tool holder from falling off the main shaft will be described with reference to FIG. In the embodiment of FIG. 3, the same components as those in the embodiment of FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. A pair of holding levers 28
Is a generally L-shaped member, and a locking portion 28
b, and a mounting portion 28a protruding radially outward at the upper end. The holding lever 28 is provided on the shoulder 14 of the main shaft 14.
b. Referring to FIG. 3, each of the pair of holding levers 28 is opposed to the diametrically opposite side inside the main shaft 14. On each side of the pair of holding levers 28, two split collets 36, which will be described later, are provided. The holding lever 28 is arranged such that the mounting portion 28 a passes through the opening of the disc spring holding ring 34 and protrudes from the inside of the disc spring holding ring 34 to the outside. A disc spring 32 as an urging means is disposed between the mounting portion 28a and the shoulder 14b. The mounting portion 28a
It is urged upward from below by a disc spring 32,
As a result, the holding lever 28 is moved to the locking portion 28 at the tip thereof.
b is urged to open outward toward the jaw 20d of the hollow tapered shank 20b.

【0015】上述のように、一対の保持レバー28を挟
んで両側に割コレット36が2個づつ配設されている。
更に、詳細には、割コレット36は、主軸14の中心軸
線を中心として、中心軸線と保持レバー28との間の距
離を半径とする所定の円周上に配設されている。割コレ
ット36は概ねI字形の部材であり、主軸14の長手方
向に延びるように設けられている。割コレット36は、
下端近傍の外側に中空テーパシャンク20bの顎部20
dのための第1の係止部36aと、上端側の外側にテー
パリング30の係止部30aのための第2の係止部36
bと、下端近傍の内側にコレットドライバ24の第1の
押接面24aのための第1の受承面36dと、上端側の
内側にコレットドライバ24の第2の押接面24dのた
めの第2の受承面36cとを有している。割コレット3
6の第1の係止部36aは、ドローバー22が上方に引
き上げられたときに、中空テーパシャンク20bの顎部
20dと係合するように設けられている。割コレット3
6の第2の係止部36bは、ドローバー22が引き上げ
られたときに、テーパリング30の係止部30aと係合
するように設けられている。割コレット36の第1の受
承面36dは、ドローバー22が上方に引き上げられた
ときに、コレットドライバ24の第1の押接面24aと
係合するように設けられている。割コレット36の第2
の受承面36cは、ドローバー22が引き上げられたと
きに、コレットドライバ24の第2の押接面24と係
合するように設けられている。バネ37がコレット36
の上端部において円周方向に巻き付けられている。バネ
37は、コレット36が常時収縮するように付勢する作
用をなす。
As described above, two split collets 36 are provided on both sides of the pair of holding levers 28, respectively.
More specifically, the split collet 36 is disposed on a predetermined circumference centered on the central axis of the main shaft 14 and having a radius between the central axis and the holding lever 28 as a radius. The split collet 36 is a substantially I-shaped member, and is provided so as to extend in the longitudinal direction of the main shaft 14. The split collet 36
The jaw 20 of the hollow tapered shank 20b is provided on the outside near the lower end.
d and a second locking portion 36 for the locking portion 30a of the tapered ring 30 on the outer side on the upper end side.
b, a first receiving surface 36d for the first pressing surface 24a of the collet driver 24 inside the vicinity of the lower end, and a second receiving surface 24d of the collet driver 24 inside the upper end side. And a second receiving surface 36c. Split collet 3
The sixth first locking portion 36a is provided so as to engage with the jaw 20d of the hollow tapered shank 20b when the draw bar 22 is pulled up. Split collet 3
The sixth second locking portion 36b is provided so as to engage with the locking portion 30a of the tapered ring 30 when the draw bar 22 is pulled up. The first receiving surface 36d of the split collet 36 is provided so as to engage with the first pressing surface 24a of the collet driver 24 when the draw bar 22 is pulled up. The second of the split collet 36
Nest surface 36c of, when the draw bar 22 is pulled, is provided to engage with the second press-contact surface 24 d of the collet driver 24. Spring 37 is collet 36
At the upper end in the circumferential direction. The spring 37 acts to urge the collet 36 to always contract.

【0016】以下、本発明の実施例の作用を説明する。
先ず、工作機械の自動工具交換装置(図示せず)が工具
交換動作を開始すると、そのマガジン(図示せず)が割
り出し動作を実行して、同マガジンに格納されている複
数の工具から所望の工具(図示せず)が選択される。既
述の通り、工具は工具ホルダ20に装着されており、工
具ホルダ20の把持溝20aにて、工具交換装置のグリ
ッパ(図示せず)により保持されている。次いで、工具
交換装置が、選択された工具および工具ホルダ20を主
軸14の直下に配置し、工具ホルダ20の中空テーパシ
ャンク20bを主軸14のテーパ穴14aに挿入する。
中空テーパシャンク20bがテーパ穴14aに挿入され
るとき、中空テーパシャンク20bの上端が、主軸14
のテーパ穴14aの内周面と保持レバー28との間に進
入して、半径方向外側に付勢されていた保持レバー28
が半径方向内側に押し込まれる。これにより、テーパ穴
14aと保持レバー28との間隔が広がり、中空テーパ
シャンク20bが更に奥まで進入することが可能とな
る。
Hereinafter, the operation of the embodiment of the present invention will be described.
First, when an automatic tool changer (not shown) of a machine tool starts a tool changing operation, the magazine (not shown) executes an indexing operation to perform a desired operation from a plurality of tools stored in the magazine. A tool (not shown) is selected. As described above, the tool is mounted on the tool holder 20 and is held by the gripper (not shown) of the tool changing device in the holding groove 20a of the tool holder 20. Next, the tool changer places the selected tool and the tool holder 20 directly below the main shaft 14, and inserts the hollow tapered shank 20 b of the tool holder 20 into the tapered hole 14 a of the main shaft 14.
When the hollow tapered shank 20b is inserted into the tapered hole 14a, the upper end of the hollow tapered shank 20b is
Between the inner peripheral surface of the tapered hole 14a and the holding lever 28, and the holding lever 28 urged radially outward.
Are pushed radially inward. As a result, the interval between the tapered hole 14a and the holding lever 28 is widened, and the hollow tapered shank 20b can enter further.

【0017】工具ホルダ20の中空テーパシャンク20
bが更に奥まで挿入されると、中空テーパシャンク20
bの外周面がテーパ穴14aの内面に接触すると共に、
工具ホルダ20のフランジ端面20cが主軸14の下端
面14cに当接する。これにより、中空テーパシャンク
20bの挿入動作が停止され、工具ホルダ20は、主軸
14のテーパ穴14aと下端面14cとにより支持され
る。このとき、保持レバー28は、それ自体の弾性によ
り或いは皿バネ32の弾性により下端側が半径方向外側
に付勢され、係止部28bが中空テーパシャンク20b
の顎部20dと係合する。これにより、工具ホルダ20
が主軸14先端部に仮止めされる。この時点で、自動工
具交換装置は、主軸14から離反して工具ホルダ20と
の係合を解除することができる。工具ホルダ20をクラ
ンプする前に、自動工具交換装置を主軸14から離反さ
せることができるので、工具交換に要する時間を短縮す
ることが可能となる。
The hollow taper shank 20 of the tool holder 20
When b is further inserted, the hollow taper shank 20
b contacts the inner surface of the tapered hole 14a,
The flange end surface 20c of the tool holder 20 contacts the lower end surface 14c of the spindle 14. As a result, the insertion operation of the hollow tapered shank 20b is stopped, and the tool holder 20 is supported by the tapered hole 14a of the main shaft 14 and the lower end surface 14c. At this time, the lower end side of the holding lever 28 is urged radially outward by the elasticity of itself or the elasticity of the disc spring 32, and the locking portion 28b is
With the jaw 20d. Thereby, the tool holder 20
Is temporarily fixed to the tip of the spindle 14. At this point, the automatic tool changer can separate from the main shaft 14 and release the engagement with the tool holder 20. Before the tool holder 20 is clamped, the automatic tool changer can be separated from the main shaft 14, so that the time required for tool change can be reduced.

【0018】次いで、ドローバー22がZ軸に沿って上
方に引き上げられる。これにより、コレットドライバ2
4の第1の押接面24aが、割コレット36の第1の受
承面36dに係合すると共に、コレットドライバ24の
第2の押接面24dが、割コレット36の第2の受承面
36cに係合する。このとき割コレット36は、コレッ
トドライバ24により半径方向外側に押接され、第1の
係止部36aが、工具ホルダ20の中空テーパシャンク
20bの顎部20dと係合し、かつ、第2の係止部36
bがテーパリング30の係止部30aに係合する。これ
により、工具ホルダ20が主軸14のテーパ穴14aに
完全に装着される。
Next, the draw bar 22 is pulled upward along the Z axis. Thereby, the collet driver 2
4 is engaged with the first receiving surface 36d of the split collet 36, and the second pressing surface 24d of the collet driver 24 is engaged with the second receiving surface of the split collet 36. Engage with surface 36c. At this time, the split collet 36 is pressed radially outward by the collet driver 24, the first locking portion 36a engages with the jaw 20d of the hollow taper shank 20b of the tool holder 20, and Locking part 36
b engages with the locking portion 30 a of the tapered ring 30. Thus, the tool holder 20 is completely mounted in the tapered hole 14a of the main shaft 14.

【0019】工具ホルダ20を主軸14から取り外すと
きは、先ず、自動工具交換装置が主軸14への接近動作
を開始する。次いで、ドローバー22がZ軸に沿って下
動される。これにより、コレットドライバ24と割コレ
ット36との係合が解除される。この時点において、保
持レバー28は、それ自体の弾性により或いは皿バネ3
2の弾性により、その先端が半径方向外側に付勢されて
いるので、保持レバー28の係止部28bと、工具ホル
ダ20の中空テーパシャンク20bの顎部20dとが係
合している。これにより、工具ホルダ20は主軸14に
仮止めされた状態を維持している。従って、工具ホルダ
20が脱落することはない。次いで、自動工具交換装置
のグリッパが工具ホルダ20の把持溝20aと係合して
工具ホルダ20を把持し、工具ホルダ20がZ軸に沿っ
て下方に抜去される。このとき、保持レバー28は、下
動する中空テーパシャンク20bにより、皿バネ32に
よる付勢力に対抗して半径方向外方に押し込まれる。こ
れにより、中空テーパシャンク20bの下方への通過が
可能となる。このように、自動工具交換装置のグリッパ
が工具ホルダ20を把持する前に工具ホルダ20をアン
クランプすることが可能となるので、従来の工具ホルダ
装着装置と比較して、工具交換に要する時間を短縮する
ことが可能となる。
When removing the tool holder 20 from the spindle 14, first, the automatic tool changer starts the approach operation to the spindle 14. Next, the draw bar 22 is moved down along the Z axis. Thereby, the engagement between the collet driver 24 and the split collet 36 is released. At this point, the holding lever 28 can be moved by its own elasticity or by the disc spring 3
Due to the elasticity of 2, the distal end is urged radially outward, so that the engaging portion 28b of the holding lever 28 and the jaw 20d of the hollow taper shank 20b of the tool holder 20 are engaged. Thereby, the tool holder 20 maintains the state temporarily fixed to the main shaft 14. Therefore, the tool holder 20 does not fall off. Next, the gripper of the automatic tool changer engages with the holding groove 20a of the tool holder 20 to hold the tool holder 20, and the tool holder 20 is withdrawn downward along the Z axis. At this time, the holding lever 28 is pushed radially outward by the hollow tapered shank 20b that moves downward against the urging force of the disc spring 32. This allows the hollow taper shank 20b to pass below. As described above, since the tool holder 20 can be unclamped before the gripper of the automatic tool changer grips the tool holder 20, the time required for tool change can be reduced as compared with the conventional tool holder mounting device. It can be shortened.

【0020】[0020]

【発明の効果】既述の説明から明らかなように、本発明
により中空テーパシャンクの工具ホルダを主軸先端のテ
ーパ穴に仮止めする脱落防止手段を備えた工具ホルダ装
着装置が提供される。本発明による工具ホルダ装着装置
は、中空テーパシャンクの工具ホルダの工具交換時に、
工具ホルダの脱落を防止する効果を奏する。そして、脱
落防止手段は、割コレットの間隙に割コレットと概ね平
行に設けられているので、従来技術のように軸線と直角
な方向の貫通孔を主軸に穿設する必要がなく、主軸の剛
性を悪化させることがない。
As is apparent from the above description, the present invention provides a tool holder mounting device provided with a drop-off preventing means for temporarily fixing a tool holder of a hollow tapered shank to a tapered hole at the tip of a spindle. The tool holder mounting device according to the present invention, when changing the tool of the tool holder of the hollow taper shank,
This has the effect of preventing the tool holder from falling off. Since the falling-off preventing means is provided substantially parallel to the split collet in the gap between the split collets, it is not necessary to form a through-hole in a direction perpendicular to the axis line to the main shaft unlike the related art. Does not worsen.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図4の矢視線I−Iに沿う断面図であり、本発
明の工具ホルダ装着装置を示す図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view taken along a line II of FIG. 4, showing a tool holder mounting device of the present invention.

【図2】図4の矢視線II−IIに沿う拡大断面図であ
り、本発明の工具ホルダをクランプするための割コレッ
トと工具ホルダの脱落防止手段とを示す図である。
FIG. 2 is an enlarged sectional view taken along line II-II of FIG. 4, showing a split collet for clamping a tool holder and a means for preventing the tool holder from falling off according to the present invention.

【図3】図2の脱落防止手段の変形例を示す断面図であ
る。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a modification of the drop-off preventing means of FIG.

【図4】図1の矢視線IV−IVに沿う断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV of FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…ハウジング 14…主軸 14a…テーパ穴 14c…主軸端面 20…工具ホルダ 20b…中空テーパシャンク 20c…フランジ面 20d…顎部 22…ドローバー 24…コレットドライバ 28…保持レバー 28b…係止部 32…皿バネ 36…割コレット DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Housing 14 ... Spindle 14a ... Tapered hole 14c ... Spindle end surface 20 ... Tool holder 20b ... Hollow taper shank 20c ... Flange surface 20d ... Jaw part 22 ... Drawbar 24 ... Collet driver 28 ... Holding lever 28b ... Locking part 32 ... Plate Spring 36: Split collet

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 工具ホルダの中空テーパシャンクを主軸
のテーパ穴に挿入して、前記中空テーパシャンクの外表
面と前記テーパ穴の内面とを接触させると共に、前記工
具ホルダのフランジ面を前記主軸端面に当接させて前
記工具ホルダを前記主軸に装着する工具ホルダ装着装置
において、 前記工具ホルダの中空テーシャンク内面の円周方向
にテーパ状に形成した顎部と、 前記主軸のテーパ穴の内部に設けられ、半径方向に拡縮
して前記テーパ穴に挿入された前記工具ホルダの前記顎
部に係合、離脱する割コレットと、前記主軸の内部に挿入され 前記主軸の軸線方向の後方へ
移動することによって前記割コレットの内側に係合し、
前記割コレットを拡径させるコレットドライバと、 前記主軸の内部に前記コレットドライバと同軸に挿入さ
れ、前記コレットドライバを前記主軸の軸線方向に進退
動作させるドローバーと、 前記割コレットの周方向の間隙に少なくとも対向して2
設けられ、前記工具ホルダの中空テーパシャンクを
主軸テーパ穴に挿入したとき、前記工具ホルダの
部に揺動動作して係合する係合部を有した保持レバー
と、前記主軸の前記コレットドライバ及びドローバーの
挿入穴と前記保持レバーとの間に配設され、前記保持レ
バーの揺動動作に対して係止部を前記工具ホルダの顎部
に向けて外方へ常時弾性的に付勢する弾性付勢部材とで
なる脱落防止手段と、 を具備することを特徴とした工具ホルダ装着装置。
We claim: 1. Insert the hollow taper shank of the tool holder in the tapered hole of the spindle, with contacting the outer surface and the inner surface of the tapered bore of the hollow taper shank, a flange surface of the tool holder of the spindle in the tool holder mounting device is brought into contact with the end surface attaching the tool holder to the spindle, and a jaw portion formed in a tapered shape in the circumferential direction of the inner surface of the hollow tape path shank of the tool holder, the tapered bore of the spindle behind the provided inside, engaging the jaws of the tool holder is inserted into the tapered hole in scaled radially and split collet disengaged, is inserted inside the spindle in the axial direction of the spindle Engages the inside of the split collet by moving to
A collet driver for expanding the split collet, a drawbar inserted coaxially with the collet driver inside the main shaft to move the collet driver forward and backward in the axial direction of the main shaft, and a gap in a circumferential direction of the split collet. At least two opposite
One provided, before the hollow taper shank of the tool holder
When inserted into the tapered hole of the serial spindle holding lever having an engagement portion engaged with the oscillating motion to the jaws of the tool holder
And the collet driver and drawbar of the spindle
The holding lever is provided between the insertion hole and the holding lever.
The jaw of the tool holder is used to lock the bar against the swinging motion of the bar.
With an elastic biasing member that constantly elastically biases outward toward
Tool holder mounting apparatus characterized by comprising a disengagement prevention means comprising, a.
【請求項2】 前記脱落防止手段は、前記割コレットの
周方向の間隙に取り付けられ、前記工具ホルダの主軸へ
の着脱力によって前記顎部と係止部との係合、離脱が可
能な弾性を有した保持レバーでなる請求項1に記載の工
具ホルダ装着装置。
2. The drop-off prevention means is attached to a circumferential gap of the split collet, and is capable of engaging and disengaging the jaw and the locking portion by a detaching force of the tool holder to a main shaft. The tool holder mounting device according to claim 1, comprising a holding lever having:
【請求項3】 前記脱落防止手段は、前記係止部を有
し、前記割コレットの周方向の間隙に設けられた保持レ
バーと、前記保持レバーの係止部を前記顎部に向けて常
時弾性的に付勢する付勢手段とから成る請求項1に記載
の工具ホルダ装着装置。
3. The drop-off preventing means includes the retaining portion, a retaining lever provided in a circumferential gap of the split collet, and a retaining portion of the retaining lever always facing the jaw. 2. The tool holder mounting device according to claim 1, further comprising an urging means for elastically urging.
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