JP3186239U

JP3186239U - カッターアーバー

Info

Publication number: JP3186239U
Application number: JP2013004039U
Authority: JP
Inventors: 豐田陳
Original assignee: 陳豐田
Priority date: 2013-07-12
Filing date: 2013-07-12
Publication date: 2013-09-26
Anticipated expiration: 2023-07-12

Abstract

【課題】工作機械の高速回転状態において好ましい剛性を備え、主軸との安定した結合効果を保持するカッターアーバーを提供する。
【解決手段】カッターアーバーは、嵌着軸２、突縁部３、取付部４、挟持ヘッド５、複数のスリット６とを含む。嵌着軸は、上が狭く下が広いテーパー形状で、軸線に沿って延伸し、上端部と下端部を備える。突縁部は、嵌着軸の下端部の底側に設置する。取付部は突縁部の底側に設置し、軸線に沿って延伸する。挟持ヘッドは嵌着軸の上端部の上側に設置する。スリットはそれぞれ間隔をあけた凹形状で嵌着軸の下端部に設置され、尚且つ軸線に繞設する。そのうちスリットは嵌着軸を若干外側に突出した複数の弾性壁部２３に区切る。以上により主軸の取付孔間との接触面積を拡大し、隙間が生じるのを防ぐことができ、主軸が高速回転する際においても、安定した結合を実現し、カッター振動による損傷を防ぐ。
【選択図】図３

Description

本考案は工作機械に用いるカッターアーバーに係わり、特にその構造に関する。

図１に示すとおり、公知のＣＮＣ工作機械の主軸機構１に取り付けるＢＴカッターアーバー１４において、主軸機構１は主軸外殻１１、主軸外殻１１内に設置し高速運転する主軸１２、主軸１２内部に設置し尚且つ上下移動可能な挟持部品１３とを含む。
主軸１２内部の下端部に接近する箇所にテーパー孔形状の取付孔１２１を設ける。
取付孔１２１にはＢＴカッターアーバー１４を装着し、ＢＴカッターアーバー１４にはテーパー柱形状の嵌着軸１４１、嵌着軸１４１上端箇所に延伸、設置する挟持ヘッド１４２、嵌着軸１４１下端箇所に設置する突縁部１４３、突縁部１４３底部に設置しカッター(未図示)を取り付けるための取付部１４４とを含む。
該嵌着軸１４１は傾斜するテーパーを用いて取付孔１２１内に嵌合、定位し、挟持部品１３によって挟持ヘッド１４２を挟み込んで圧し、ＢＴカッターアーバー１４を固定する。
このようにして、主軸１２は従動するＢＴカッターアーバー１４を高速回転させ、該カッターによる作業物件への切削作業を行うことができる。
前記主軸機構１はＢＴカッターアーバー１４を主軸１２に固定できるが、その固定性は好ましいものではなく、ＢＴカッターアーバー１４は嵌着軸１４１と取付孔１２１を組み合わせて嵌合したものであり、その突縁部１４３は主軸１２の下端面に接触しておらず、二者間に隙間Ｉが形成される(図面では誇張表示している)。
主軸１２が高速回転すると、内部温度が上昇し、取付孔１２１は熱変形によって、孔径拡大現象が発生する。
この状況が起きると、ＢＴカッターアーバー１４と取付孔１２１の接触面積が減少し、さらにＢＴカッターアーバー１４の固定力が低下し、剛性の不足が引き起こされる。
また、カッター振動現象が起き、カッターは容易に損傷し、さらに作業物件の切削精度もこれによって劣る。

図２に示した公知のＢＢＴカッターアーバー２４とＢＴカッターアーバー１４(図１参照)の相違点は、ＢＢＴカッターアーバー２４の突縁部２４１上辺縁箇所に水平状の段差面２４２を設けた点にある。
該段差面２４２はちょうど主軸１２の水平面２２２を圧して接触する。
このようにして、取付孔２２１が熱変形によって、孔径拡大現象が発生した時でも、段差面２４２を用いて主軸１２の下端面を圧して接触するため、固定結合を保持することができる。

しかし、取付孔２２１内とＢＢＴカッターアーバー２４の嵌着軸２４３との嵌着部分にはやはり隙間Ｓが存在し、ＢＢＴカッターアーバー２４の固定力が低下し、剛性の不足が引き起こされる。
さらに、カッター振動現象が起きるため、カッター(未図示)は容易に損傷し、しかも作業物件の切削精度もこれによって劣り、依然として改善すべき点を有する。

本考案の目的は、工作機械の高速回転状態において好ましい剛性を備え、主軸との安定した結合効果を保持するカッターアーバーの提供にある。

本考案のカッターアーバーは嵌着軸、突縁部、取付部、複数のスリットとを含む。

前記嵌着軸は、上が狭く下が広いテーパ柱形状で、軸線に沿って延伸し上端部と下端部を備える。

前記突縁部は、嵌着軸の下端部の底側に設置する。

前記取付部は突縁部の底側に設置し、軸線に沿って延伸する。

前記スリットはそれぞれ間隔をあけた凹形状で嵌着軸の下端部に設置され、尚且つ軸線に繞設し、そのうちスリットは嵌着軸を若干外側に突出した複数の弾性壁部に区切る。

本考案のカッターアーバーは嵌着軸に形成し、スリットによって区切られた弾性壁部は、主軸の取付孔間との接触面積を拡大し、前記背景技術で説明したように、主軸への取り付けにおける隙間の発生を防ぐことができる。
これにより、主軸が高速回転する過程において、主軸での安定した結合が実現し、カッター振動を防ぐ効果を備える。
また、取付孔との接触面積が増加するため、本考案を加工する際の剛性を高め、水平外力の影響による損傷を防ぐことができ、本考案の信頼性を向上させる効果を備える。

主軸に取り付けた状態の公知のＢＴカッターアーバーの断面図である。主軸に取り付けた状態の公知のＢＢＴカッターアーバーの断面図である。本考案カッターアーバーの第一実施例の立体図である。複数のスリットを備えた図３第一実施例の一部拡大立体図である。嵌着軸に凹形状の三つのスリットを設置した図７のＶ−Ｖ線断面図である。嵌着軸に凹形状の四つのスリットを設置した図５に類似する断面図である。嵌着軸を主軸機構に完全に取り付けていない状態のＢＴカッターアーバーの第一実施例の組立断面図である。嵌着軸を主軸機構に完全に取り付けた状態のＢＴカッターアーバーの第一実施例の組立断面図である。嵌着軸を主軸機構に完全に取り付けていない状態のＢＢＴカッターアーバーの本考案第二実施例の組立断面図である。嵌着軸を主軸機構に取り付けた状態のＢＢＴカッターアーバーの本考案第二実施例の組立断面図である。嵌着軸を主軸機構に完全に取り付けていない状態の本考案第三実施例の組立断面図である。嵌着軸を主軸機構に完全に取り付けていない状態の本考案第三実施例の組立断面図である。

本考案の説明内容において類似する部品は同じ符号で表示した。

図３、図４、及び図８に示した本考案カッターアーバーの第一実施例は、主軸機構１００への取り付けに適する。
該主軸機構１００は主軸外殻１０と、主軸外殻１０内に設置し高速回転可能な主軸２０と、主軸２０内部に設置し上下移動可能な挟持部品３０とを含み、主軸２０内部の下端に接近する箇所にはテーパー孔形状の取付孔２０１を設ける。
カッターアーバーは、嵌着軸２、突縁部３、取付部４、挟持ヘッド５、複数のスリット６、複数の弾性層７とを含む。

嵌着軸２は嵌着した取付孔２０１から取り外すことができ、しかも上が狭く下が広いテーパー形状で、軸線Ｌに沿って延伸する。
嵌着軸２は直径の短い上端部２１と直径の長い下端部２２を備える。

突縁部３は嵌着軸２の下端部２２の底側に設置し、直径は下端部２２の直径より大径である。

取付部４は突縁部３の底側に設置し、軸線Ｌを軸心として軸線Ｌに沿って延伸する。取付部４はカッターを取り付け設置するのに用いる(未図示)。

挟持ヘッド５は嵌着軸２の上端部２１の上側に設置し、主軸機構１００の挟持部品３０を挟み込まれる。

スリット６はそれぞれ間隔をあけた凹形状で嵌着軸２の下端部２２に設置され、軸線Ｌに繞設する。尚、該スリット６は嵌着軸２を若干外側に突出した複数の弾性壁部２３に区切る。

各スリット６には、嵌着軸２の下端部２２表面から内側に延伸し、軸線Ｌに対して垂直の水平段部６１、水平段部６１の一端から嵌着軸２の上端部２１に延伸する傾斜段部６２とを備える。
そのうち、本考案の第一実施例では、カット加工方式によってスリット６をつくり、スリット６の数量は三つ尚且つ間隔をあけて設置する。
図５に示すとおり、スリット６は四つとしてもよい。また、図６に示したように二つとしてもよく、数量に制限は加えないものとする。
カット加工方式でスリット６を形成するため、弾性壁部２３の開放端は加工後の応力関係によって極わずか外側に突起した状態が発生し、尚且つ高張力を備えた構造となる。

弾性層７はそれぞれスリット６内に充填する形態で設置する。
そのうち、本考案第一実施例では、弾性層７の材質はそれぞれエンジニアリングプラスチックとし、弾性層７によって粉塵、水分がスリット６間に侵入するのを防ぐことができる。
また、衝撃吸収能力を高め、弾性壁部２３の損傷を防ぎ、本考案の信頼性を効果的に向上させる。

図７及び図８には、本考案の第一実施例を主軸機構１００に取り付けた使用形態を示す。
これはＢＴカッターアーバー形態で、弾性壁部２３には若干外側に突出する特徴があるため、嵌着軸２を完全に取付孔２０１内に取り付けた時、弾性壁部２３は圧縮を受けて、完全に取付孔２０１を圧して密着し、隙間を生じさせない。
図８に示すとおり、主軸２０を高速回転させる過程において、カッター振動の発生を防ぐことができ、結合安定性と加工精度を向上できる。

図９及び図１０は本考案カッターアーバーの第二実施例である。
その内容は第一実施例とほぼ同様であるが差異は、突縁部３上に水平状の段差面３１を設けた点にあり、図９及び図１０は第二実施例を主軸機構１００に取り付けたもう一つの使用形態である。
これはＢＢＴカッターアーバー形態である。同様に、弾性壁部２３によって取付孔２０１を圧して密着させるため、隙間を生じさせることがない。
これにより、主軸２０を高速回転させる過程において、カッター振動現象を防ぐことができ、さらに結合安定性と加工精度を向上できる。

図１１及び図１２は本考案カッターアーバーの第三実施例であり、その内容は第一実施例とほぼ同じであり、差異は下記のとおりである。

各スリット６には、嵌着軸２の下端部２２表面から内部に延伸する水平段部６１と、水平段部６１の一端から嵌着軸２の下端部２２と突縁部３の交差箇所に向かい延伸する傾斜段部６２とを含む。

本考案のカッターアーバーには次の長所及び効果を備える。

（１）嵌着軸２に形成し、スリット６によって区切られた若干外側に突出する弾性壁部２３によって、主軸２０の取付孔２０１間との接触面積を拡大し、前記背景技術で説明したように、主軸２０への取り付けにおける隙間の発生を防ぐことができる。これにより、主軸２０が高速回転する過程において、主軸２０での安定した結合が実現し、カッター振動を防ぐことができ、加工精度を効果的に向上できる。
（２）取付孔２０１との接触面積が増加するため、本考案を加工する際の剛性を高め、水平外力の影響による損傷を防ぐことができ、本考案の使用上での信頼性を向上させる。
（３）弾性層７の設計によって、粉塵、水分がスリット６間に侵入するのを防ぐことができる。また衝撃吸収能力を高め、弾性壁部２３の損傷を防ぎ、本考案の信頼性を効果的に向上させる。

前述は単に本考案の実施例についての説明であり、本考案の実施例の範囲に制約を加えるものではない。
よって、本考案の実用新案登録請求の範囲及び説明書の内容に基づいて為された同等効果を有する簡単な変化及び修飾は全て、本考案が包含する範囲内に属することをここに明記する。

１主軸機構
１１主軸外殻
１２主軸
１３挟持部品
１４ＢＴカッターアーバー
１４１嵌着軸
１４２挟持ヘッド
１４３突縁部
１４４取付部
２２２水平面
２４３嵌着軸
１００主軸機構
１０主軸外殻
２０主軸
２０１取付孔
３０挟持部品
２嵌着軸
２１上端部
２２下端部
２３弾性壁部
３突縁部
３１段差面
４取付部
５挟持ヘッド
６スリット
６１水平段部
６２傾斜段部
７弾性層
Ｌ軸線

Claims

上が狭く下が広いテーパー柱形状で、軸線に沿って延伸し、尚且つ上端部と下端部とを備える嵌着軸と、
嵌着軸の下端部の底側に設置する突縁部と、
突縁部の底側に設置し、尚且つ軸線に沿って延伸する取付部と、
それぞれ間隔をあけた凹形状で嵌着軸の下端部に設置され、尚且つ軸線に繞設し、嵌着軸を若干外側に突出した複数の弾性壁部に区切る複数のスリットとを含むことを特徴とするカッターアーバー。
前記各スリットには、嵌着軸の下端部表面から内側に延伸する水平段部と、水平段部の一端から嵌着軸の上端部に延伸する傾斜段部とを備えることを特徴とする請求項１に記載のカッターアーバー。
前記スリットの数量はそれぞれ三つとすることを特徴とする請求項２に記載のカッターアーバー。
前記スリットの数量はそれぞれ四つとすることを特徴とする請求項２に記載のカッターアーバー。
前記カッターアーバーにはそれぞれスリット内に設置する複数の弾性層をさらに含むことを特徴とする請求項１或いは請求項２或いは請求項３或いは請求項４に記載のカッターアーバー。
前記弾性層の材質はそれぞれエンジニアリングプラスチックとすることを特徴とする請求項５に記載のカッターアーバー。
前記カッターアーバーには挟持ヘッドをさらに設け、該挟持ヘッドは嵌着軸の上端部の上側に設置することを特徴とする請求項１に記載のカッターアーバー。
前記突縁部には上側に位置し尚且つ水平状の段差面を設けることを特徴とする請求項１に記載のカッターアーバー。
前記各スリットには、嵌着軸の下端部表面から内部に延伸する水平段部と、水平段部の一端から嵌着軸の下端部と突縁部の交差箇所に向かい延伸する傾斜段部とを備えることを特徴とする請求項１に記載のカッターアーバー。