JP3174626U - Tool holding device - Google Patents
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Abstract
【課題】芯ぶれの発生を抑制するための設計の自由度を高くし、比較的大型な精密部品であるシャンクを多数用意しなければならないという不具合の発生を抑制し得る工具保持装置を提供する。
【解決手段】シャンクSを、シャンク本体1と工具保持部材2とによって構成し、凸型インロー部131が凹型インロー部221に嵌合した状態で当接面21が係止面12に密着するまで雄ねじ部132を雌ねじ部222に螺合させてシャンク本体1に工具保持部材2を装着してシャンクSを構成するようにしている工具保持装置Hとした。
【選択図】図2To provide a tool holding device that can increase the degree of freedom of design for suppressing the occurrence of runout and suppress the occurrence of a problem that a large number of shanks that are relatively large precision parts must be prepared. .
A shank S is constituted by a shank body 1 and a tool holding member 2 until a contact surface 21 comes into close contact with a locking surface 12 in a state in which a convex inlay portion 131 is fitted to a concave inlay portion 221. The tool holding device H is configured such that the male screw portion 132 is screwed into the female screw portion 222 and the tool holding member 2 is attached to the shank body 1 to constitute the shank S.
[Selection] Figure 2
Description
本考案は、工作機械に着脱可能に装着される工具保持装置に関する。 The present invention relates to a tool holding device that is detachably attached to a machine tool.
従来、この種の工具保持装置として、例えば工作機械のスピンドルに着脱可能に嵌着されるテーパ面を有したシャンクと、このシャンクの外方端側に設けられ各種の工具や工具を保持したホルダを着脱可能に取り付けるためのコレットチャックと、前記シャンクの内方端側に設けられこのシャンクを前記スピンドルに固定するためのプルスタッドとを具備してなるものが知られている(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, as this type of tool holding device, for example, a shank having a tapered surface that is detachably fitted to a spindle of a machine tool, and a holder that holds various tools and tools provided on the outer end side of the shank. It is known that a collet chuck for detachably attaching and a pull stud provided on the inner end side of the shank for fixing the shank to the spindle (for example, Patent Document 1). reference).
しかしながら、このような工具保持装置においては、次のような課題が指摘されている。 However, the following problems are pointed out in such a tool holding device.
すなわち、コレットチャックにより工具を直接又は間接的に保持している場合、その把握力に限界があるため、連続して使用していると芯ぶれを招く可能性がある。このような不具合を解消するには、シャンクに直接工具を固定することが望ましいが、従来のシャンクは一体構成品であるため各工具に対応させて大型精密部品であるシャンクをそれぞれ用意することは現実的でない。 That is, when the tool is held directly or indirectly by the collet chuck, there is a limit to its grasping force. In order to solve such problems, it is desirable to fix the tool directly to the shank. However, since the conventional shank is an integral component, it is necessary to prepare each shank, which is a large precision component, corresponding to each tool. Not realistic.
また、コレットチャック等のチャックにも寸法的な守備範囲があるとともに工具の種類により異なった形状を要求されることがある。そのため、種々の工具を工作機械に装填できるようにするには多くの寸法や形状の異なるチャックを用意しておく必要がある。その結果、種々のチャックをシャンクに設けてなる工具保持装置を必要としている。この点からも大型精密部品であるシャンクを多数必要としている。 Also, a chuck such as a collet chuck has a dimensional defense range and may require a different shape depending on the type of tool. Therefore, in order to be able to load various tools into the machine tool, it is necessary to prepare many chucks having different sizes and shapes. As a result, there is a need for a tool holding device in which various chucks are provided on the shank. From this point of view, many shanks, which are large precision parts, are required.
なお、工具を保持するホルダを、チャックを介して前記シャンクに着脱可能に取り付けるようにして前述した不具合すなわちシャンクを多数必要とするという不具合を勘案するようにしたものも存在している。しかしながら、このものも前述したコレットチャックに起因した芯ぶれの発生を十分に抑制することには限界がある。 Some holders for holding a tool are detachably attached to the shank via a chuck so as to take into account the above-described inconvenience, that is, the need for a large number of shanks. However, this also has a limit in sufficiently suppressing the occurrence of runout caused by the above-described collet chuck.
本考案は、このような課題に着目してなされたものであって、芯ぶれの発生を抑制するための設計の自由度を高くすることができ、しかも、多くの工具に対応するには比較的大型な精密部品であるシャンクを多数用意しなければならないという不具合の発生を抑制することができる工具保持装置を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to such a problem, and can increase the degree of freedom of design for suppressing the occurrence of runout, and in addition, it can be compared with many tools. An object of the present invention is to provide a tool holding device capable of suppressing the occurrence of a problem that a large number of shanks, which are large precision components, must be prepared.
すなわち、本考案の工具保持装置は次のような構成をなしている。 That is, the tool holding device of the present invention has the following configuration.
請求項1に記載の工具保持装置は、工作機械のスピンドルに着脱可能に装着されるシャンクを備えてなる工具保持装置であって、前記シャンクが、前記スピンドルに嵌合するテーパ面を有したシャンク本体と、このシャンク本体に着脱可能に装着された工具保持部材とを具備したものであり、前記シャンク本体が、軸心に直交する係止面と、この係止面よりも突出させて設けられ軸心を前記シャンクの軸心に一致させた外周面を有する突出軸部と、この突出軸部の外周面に設けられた凸型インロー部と、この凸型インロー部に隣接させて前記外周面に設けられた雄ねじ部とを備えたものであり、前記工具保持部材が、軸心に直交する当接面と、この当接面よりも凹陥させて設けられ軸心を前記シャンクの軸心に一致させた内周面を有する凹陥部と、この凹陥部に設けられた凹型インロー部と、この凹型インロー部に隣接させて前記内周面に設けられた雌ねじ部とを備えたものであり、前記凸型インロー部が前記凹型インロー部に嵌合した状態で前記当接面が前記係止面に密着するまで前記雄ねじ部を前記雌ねじ部に螺合させて前記シャンク本体に前記工具保持部材を装着して前記シャンクを構成しているものである。 The tool holding device according to claim 1, comprising a shank that is detachably attached to a spindle of a machine tool, wherein the shank has a tapered surface that fits into the spindle. A main body and a tool holding member that is detachably attached to the shank main body, and the shank main body is provided with a locking surface orthogonal to the axis and protruding from the locking surface. A projecting shaft portion having an outer peripheral surface whose axial center coincides with the shaft center of the shank, a convex inlay portion provided on the outer peripheral surface of the projecting shaft portion, and the outer peripheral surface adjacent to the convex inlay portion The tool holding member is provided with a contact surface orthogonal to the shaft center and a recess recessed from the contact surface, the shaft center being the shaft center of the shank. Concave with matched inner circumference A recessed inlay portion provided in the recessed portion, and a female screw portion provided in the inner peripheral surface adjacent to the recessed inlay portion, wherein the protruding inlay portion is the recessed inlay portion. The shank is configured by screwing the male screw portion into the female screw portion until the abutment surface is in close contact with the locking surface in a state where the tool holding member is fitted to the shank body. Is.
請求項2に記載の工具保持装置は、請求項1に係る構成において、前記雄ねじ部が、前記突出軸部の外周面における凸型インロー部よりも軸先端側に設けられているとともに、前記雌ねじ部が、前記凹陥部の内周面における凹型インロー部よりも奥端側に設けられているものである。 According to a second aspect of the present invention, in the configuration according to the first aspect, the male screw portion is provided closer to the shaft tip side than the convex inlay portion on the outer peripheral surface of the protruding shaft portion, and the female screw The portion is provided on the far end side with respect to the recessed spigot portion on the inner peripheral surface of the recessed portion.
請求項3に記載の工具保持装置は、請求項1又は2に係る構成において、前記工具保持部材が、工具を取り付けるための工具取付部を備えたものである。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the tool holding device according to the first or second aspect, wherein the tool holding member includes a tool attachment portion for attaching a tool.
請求項4に記載の工具保持装置は、請求項3に係る構成において、前記工具取付部が、溶接継ぎ手を介して工具が一体に取り付けられる深中繰り用の延出部であるものである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the tool holding device according to the third aspect, wherein the tool mounting portion is an extension portion for deep feeding, to which a tool is integrally mounted via a weld joint.
請求項5に記載の工具保持装置は、請求項3に係る構成において、前記工具取付部が、工具を保持するチャックを設けるための延出部であるものである。
。
According to a fifth aspect of the present invention, in the configuration according to the third aspect, the tool attachment portion is an extension portion for providing a chuck for holding the tool.
.
請求項6に記載の工具保持装置は、工作機械のスピンドルに着脱可能に装着されるシャンクを備えてなる工具保持装置であって、前記シャンクが、前記スピンドルに嵌合するテーパ面を有したシャンク本体と、このシャンク本体に着脱可能に装着された工具保持部材とを具備したものであり、前記シャンク本体が、軸心に直交する係止面と、この係止面よりも突出させて設けられ軸心を前記シャンクの軸心に一致させた外周面を有する突出軸部と、この突出軸部における外周面に設けられた雄ねじ部とを備えたものであり、前記工具保持部材が、軸心に直交する当接面と、この当接面よりも凹陥させて設けられ軸心を前記シャンクの軸心に一致させた内周面を有する凹陥部と、この凹陥部の内周面に設けられた雌ねじ部とを備えたものであり、前記当接面が前記係止面に密着するまで前記雄ねじ部を前記雌ねじ部に螺合させて前記シャンク本体に前記工具保持部材を装着して前記シャンクを構成したことを特徴とする。
The tool holding device according to
以上説明したように本考案によれば、芯ぶれの発生を抑制するための設計の自由度を高くすることができるのみならず、多くの工具に対応するには比較的大型な精密部品であるシャンクを多数用意しなければならないという不具合の発生を好適に抑制するものとなる。 As described above, according to the present invention, not only can the degree of freedom of design for suppressing the occurrence of runout be increased, but also a relatively large precision component that can be used for many tools. The occurrence of a problem that a large number of shanks must be prepared is suitably suppressed.
以下、本考案の一実施形態を、図1〜図4を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
この実施形態は、本考案を深中繰り用の工具Kを保持する工具保持装置Hに適用した場合のものである。 In this embodiment, the present invention is applied to a tool holding device H that holds a deep-feeding tool K.
この工具保持装置Hは、工作機械MのスピンドルM1に着脱可能に装着されるシャンクSを主体に構成されたもので、このシャンクSの外方端部に深中繰り用の工具Kを取り付けるための工具取付部23を有するとともに前記シャンクSの内方端部にこのシャンクSを前記スピンドルM1に固定するためのプルスタッドPを設けている。 The tool holding device H is mainly composed of a shank S that is detachably mounted on the spindle M1 of the machine tool M. In order to attach the deep-feeding tool K to the outer end of the shank S. And a pull stud P for fixing the shank S to the spindle M1 is provided at the inner end of the shank S.
ここで、「内方端部」とは工作機械Mに向かう側すなわち工作機械Mに近い側の端部を意味し、「外方端部」とは工作機械Mから遠ざかる側すなわち工作機械Mから遠い側の端部を意味する。 Here, “inward end” means an end toward the machine tool M, that is, an end closer to the machine tool M, and “outward end” means a side away from the machine tool M, that is, from the machine tool M. It means the end on the far side.
シャンクSは、前記スピンドルM1に嵌合するテーパ面11を有したシャンク本体1と、このシャンク本体1に着脱可能に装着された工具保持部材2とを具備したものである。
The shank S includes a shank main body 1 having a
詳述すれば、シャンク本体1は、軸心に直交する係止面12と、この係止面12よりも突出させて設けられ軸心を前記シャンクSの軸心に一致させた外周面gを有する突出軸部13と、この突出軸部13の外周面gに設けられた凸型インロー部131と、この凸型インロー部131に隣接させて前記外周面gに設けられた雄ねじ部132とを備えたものである。具体的には、シャンク本体1は、截頭円錐体状のもので、その外方端側に内鍔部14と外鍔部15とを備えている。内鍔部14と外鍔部15とは隣接して設けられ、外鍔部15は内鍔部14よりも工具保持部材2側に位置しており、内鍔部14は外鍔部15よりも工作機械M側に位置している。内鍔部14には、工作機械Mに設けられた係止凸部M2と係わり合う空転防止用のキー溝141が形成されている。また、外鍔部15の外方端には、前記係止面12が環状に形成されているとともにこの係止面12の内側すなわち軸心側に前記突出軸部13が一体に設けられている。そして、前記雄ねじ部132が、前記突出軸部13の外周面gにおける凸型インロー部131よりも軸先端側に設けられている。しかして、前記凸型インロー部131の外径は前記雄ねじ部132の外径よりも若干大きく設定されている。シャンク本体1の内方端には前記プルスタッドPを取り付けるためのプルスタッド取付部が設けられているが、このプルスタッド取付部は通常のものであるため図示及び詳細な説明を省略する。
More specifically, the shank body 1 has a
工具保持部材2は、軸心に直交する当接面21と、この当接面21よりも凹陥させて設けられ軸心を前記シャンクSの軸心に一致させた内周面hを有する凹陥部22と、この凹陥部22に設けられた凹型インロー部221と、この凹型インロー部221に隣接させて前記内周面hに設けられた雌ねじ部222とを備えたものである。具体的には、工具保持部材2は、前記シャンク本体1の突出軸部13を包持する碗状のもので、基端側に前記当接面21が環状に形成されているとともに、この当接面21よりも内側すなわち軸心側に前記凹陥部22が一体に凹設されている。そして、前記雌ねじ部222が、前記凹陥部22の内周面hにおける凹型インロー部221よりも奥端側に設けられている。しかして、前記凹型インロー部221の内径は前記雌ねじ部222の内径よりも若干大きく設定されている。工具保持部材2の先端側には工具取付部23が一体に設けられている。この工具取付部23は、先端に向かって漸次小径となるロッド状の延出部であり、その先端に深中繰り用の工具Kが溶接継ぎ手tを介して固設されている。
The
以上のようにしてなる前記シャンク本体1に前記工具保持部材2を装着することによりシャンクSを構成している。すなわち、図1及び図2に示すように、前記凸型インロー部131が前記凹型インロー部221に嵌合した状態で前記当接面21が前記係止面12に密着するまで前記雄ねじ部132を前記雌ねじ部222に螺合させて前記シャンク本体1に前記工具保持部材2を装着することにより前記シャンクSを構成している。なお、前記凸型インロー部131と凹型インロー部221との嵌合状態におけるはめあいはH7(221)及びg6(131)程度に設定しておくのが好ましい。また、雄ねじ部132と雌ねじ部222との噛み合いは雄ねじ、雌ねじともJIS 1級 細目ねじ相当に設定しておくのが望ましい。
The shank S is configured by mounting the
このように、本実施形態に係る工具保持装置Hであれば、シャンクSをシャンク本体1とこのシャンク本体1に着脱可能に設けられる工具保持部材2とによって構成しているので、シャンク本体1を共通化したうえで、工具保持部材2を種々の工具Kに対応したものにすることにより、多様な工具Kを保持することが可能になる。しかも、シャンク本体1と工具保持部材2との結合構造を前述したようなものにしておけば、シャンク本体1に対して工具保持部材2を容易に取り外して交換することができ、且つ、正確に組み付け直すことが可能になる。
Thus, in the case of the tool holding device H according to the present embodiment, the shank S is constituted by the shank body 1 and the
その上、このようなものであれば、シャンク本体1に工具保持部材2を組み付けた際にシャンク本体1と工具保持部材2との軸心を正確に一致させた状態で係止面12と当接面21とが密着することになる。したがって、シャンクSを、シャンク本体1と工具保持部材2とに分割しているにもかかわらず使用時においては一体型のシャンクに勝るとも劣らない性能を発揮しうることになる。
In addition, in such a case, when the
この実施形態に示す工具保持装置Hであれば、深中繰り用の工具Kをコレクトチャックを介することなしにシャンクSに支持させることができ、芯ぶれのない高精度の加工が可能になる。しかも、種々の工具Kを保持した工具保持部材2を複数種類用意しておけばシャンク本体1を共通化した上で多様な加工に柔軟に対応することが可能になる。
With the tool holding device H shown in this embodiment, the deep-feeding tool K can be supported by the shank S without going through the collect chuck, and high-precision machining without runout can be achieved. In addition, if a plurality of types of
なお、本考案は、以上に詳述した実施形態に限られるものではなく、工具保持部材に種々の工具を直接又は間接的に保持させるものであればどのようなものであってもよい。以下、他の実施形態について説明するが、前述した実施形態と同一又は相当する構成については、同一の符号を付した上で説明を省略する。 Note that the present invention is not limited to the embodiment described in detail above, and any device may be used as long as various tools can be directly or indirectly held by the tool holding member. Hereinafter, other embodiments will be described, but the same or corresponding components as those of the above-described embodiments will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
図5に示すものは、前記工具取付部5が、工具を保持するチャック51を設けるための延出部である場合のものである。すなわち、この実施形態は、工具保持部材2の延出部5の先端側にコレクトチャックCを介して工具Kを間接的に保持し得るようにしたものである。具体的には、前記コレクトチャックCは、前記延出部5の内周に設けたテーパ孔52と、このテーパ孔52内に装着したチャック51と、このチャック51をテーパ孔52内に圧入するためのナット53とを具備してなるもので、前記ナット53は前記延出部5の外周に形成した雄ねじ部m1に螺合進退可能に装着されている。このような構成のものであれば、従来のような、シャンクに第一のコレクトチャックを介して工具を保持するホルダを第二のコレクトチャックを介してシャンクに取り付ける場合に比べて、芯ぶれを確実に抑制することが可能になる。
FIG. 5 shows the case where the
図6に示すものは、工具取付部6が、工具Kを保持するチャックDを設けるための延出部6である場合のものである。すなわち、この実施形態は、工具保持部材2の延出部6の先端側にドリルチャックDを介して工具Kを間接的に保持し得るようにしたものである。具体的には、前記ドリルチャックDは、前記延出部5の先端に突設された雄ねじ61に螺着されたもので、ドリルチャックD自体の構成については従来のものと同一であるため説明を省略する。このような構成のものであれば、従来のような、シャンクにコレクトチャックを介してドリルチャックを有したホルダを取り付け、このドリルチャックに工具であるドリルを保持させる場合に比べて芯ぶれを確実に抑制することが可能になる。
FIG. 6 shows a case where the
図7に示すものは、工具取付部7が、フライスアーバFを構成するための延出部である場合のものである。すなわち、この実施形態は、工具保持部材2の延出部7の先端側に工具Kであるフライス刃71を保持したフライスアーバFを設けたものである。具体的には、前記フライスアーバFは、延出部7の先端に設けられフライス刃71を受ける鍔部72と、この鍔部72の中心部から突設され前記フライス刃71の軸孔711を一体的に保持する駆動軸部73と、この駆動軸部73の先端に螺着されフライス刃71が駆動軸部73から外れるのを防止するクランプボルト74とを具備したものである。このような構成のものであれば、従来のような、シャンクにコレクトチャックを介してフライスアーバを保持させる場合に比べて芯ぶれを確実に抑制することが可能になる。
FIG. 7 shows the case where the tool attachment portion 7 is an extension portion for constituting the milling arbor F. That is, in this embodiment, a milling arbor F that holds a
以上説明した他の実施形態に示すものの以外にも、工具と工具保持部材との接続態様としては種々のものが考えられるのはもちろんのことであり、例えば、工具と工具保持部材とを焼きばめにより接続するようにしてもよい。 In addition to those shown in the other embodiments described above, various connection modes between the tool and the tool holding member can be considered. For example, if the tool and the tool holding member are baked, May be connected.
その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本考案の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。 In addition, the specific configuration of each part is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
1…シャンク本体
2…工具保持部材
12…係止面
13…突出軸部
21…当接面
22…凹陥部
23…工具取付部
131…凸型インロー部
132…雄ねじ部
221…凹型インロー部
222…雌ねじ部
K…工具
M…工作機械
M1…スピンドル
H…工具保持装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Shank
Claims (6)
前記シャンクが、前記スピンドルに嵌合するテーパ面を有したシャンク本体と、このシャンク本体に着脱可能に装着された工具保持部材とを具備したものであり、
前記シャンク本体が、軸心に直交する係止面と、この係止面よりも突出させて設けられ軸心を前記シャンクの軸心に一致させた外周面を有する突出軸部と、この突出軸部の外周面に設けられた凸型インロー部と、この凸型インロー部に隣接させて前記外周面に設けられた雄ねじ部とを備えたものであり、
前記工具保持部材が、軸心に直交する当接面と、この当接面よりも凹陥させて設けられ軸心を前記シャンクの軸心に一致させた内周面を有する凹陥部と、この凹陥部に設けられた凹型インロー部と、この凹型インロー部に隣接させて前記内周面に設けられた雌ねじ部とを備えたものであり、
前記凸型インロー部が前記凹型インロー部に嵌合した状態で前記当接面が前記係止面に密着するまで前記雄ねじ部を前記雌ねじ部に螺合させて前記シャンク本体に前記工具保持部材を装着して前記シャンクを構成していることを特徴とする工作機械用の工具保持装置。 A tool holding device comprising a shank that is detachably attached to a spindle of a machine tool,
The shank comprises a shank body having a tapered surface that fits to the spindle, and a tool holding member that is detachably attached to the shank body,
The shank body has a locking surface orthogonal to the shaft center, a protruding shaft portion having an outer peripheral surface provided so as to protrude from the locking surface and having the shaft center aligned with the shaft center of the shank, and the protruding shaft A convex inlay portion provided on the outer peripheral surface of the portion, and a male screw portion provided on the outer peripheral surface adjacent to the convex inlay portion,
The tool holding member has a contact surface orthogonal to the shaft center, a recessed portion provided with a recess from the contact surface, and an inner peripheral surface having the shaft center aligned with the shaft center of the shank, and the recess. A recessed inlay portion provided in the portion, and a female screw portion provided on the inner peripheral surface adjacent to the recessed inlay portion,
With the convex inlay part fitted into the concave inlay part, the male threaded part is screwed into the female threaded part until the contact surface comes into close contact with the locking surface, and the tool holding member is attached to the shank body. A tool holding device for machine tools, characterized in that the shank is mounted.
前記シャンクが、前記スピンドルに嵌合するテーパ面を有したシャンク本体と、このシャンク本体に着脱可能に装着された工具保持部材とを具備したものであり、
前記シャンク本体が、軸心に直交する係止面と、この係止面よりも突出させて設けられ軸心を前記シャンクの軸心に一致させた外周面を有する突出軸部と、この突出軸部における外周面に設けられた雄ねじ部とを備えたものであり、
前記工具保持部材が、軸心に直交する当接面と、この当接面よりも凹陥させて設けられ軸心を前記シャンクの軸心に一致させた内周面を有する凹陥部と、この凹陥部の内周面に設けられた雌ねじ部とを備えたものであり、
前記当接面が前記係止面に密着するまで前記雄ねじ部を前記雌ねじ部に螺合させて前記シャンク本体に前記工具保持部材を装着して前記シャンクを構成したことを特徴とする工作機械用の工具保持装置。 A tool holding device comprising a shank that is detachably attached to a spindle of a machine tool,
The shank comprises a shank body having a tapered surface that fits to the spindle, and a tool holding member that is detachably attached to the shank body,
The shank body has a locking surface orthogonal to the shaft center, a protruding shaft portion having an outer peripheral surface provided so as to protrude from the locking surface and having the shaft center aligned with the shaft center of the shank, and the protruding shaft And a male screw portion provided on the outer peripheral surface of the portion,
The tool holding member has a contact surface orthogonal to the shaft center, a recessed portion provided with a recess from the contact surface, and an inner peripheral surface having the shaft center aligned with the shaft center of the shank, and the recess. And an internal thread portion provided on the inner peripheral surface of the portion,
For the machine tool, the shank is configured by screwing the male screw portion into the female screw portion until the contact surface comes into close contact with the locking surface and mounting the tool holding member on the shank body. Tool holding device.
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