JP4092221B2 - 工具ホルダ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作機械の主軸にホルダを介して装着されたバニッシングリーマやドリル等の切削工具の刃先振れを修正することができる工具ホルダに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
工作機械加工において、高精度の加工を実現するには、切削工具の取付け精度を高精度に維持する必要がある。
一般に切削工具を工具ホルダでチャッキングする場合の精度は、切削工具のチャック部分から刃先方向へ所定距離離れた先端の振れ精度を指標としており、高精度の工具ホルダであっても、その振れ精度は３〜５μｍである。すなわち、バニッシングリーマやドリル等の工具ホルダに高精度のチャックを用いても工具の刃先の振れを限りなくゼロに近づけることは困難である。そこで、工具の刃先の振れを修正できる工具ホルダが提案され実用に供されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
【非特許文献１】
「２１世紀のツーリング」平成１２年１１月２日発行日
発行元・主催「日本工作機器工業会・技術振興委員会」
【０００４】
非特許文献１に示す従来の刃先振れ修正機構付き工具ホルダについて、図面を参照して説明する。
図１は従来における刃先振れ修正機構付き工具ホルダの一例を示す一部切り欠きの側面図である。
この図１において、工具ホルダ１は、図示省略の工作機械の主軸に装着されるテーパ付きシャンク部２と、このシャンク部２の大径側端に形成された掴持用のフランジ３と、このフランジ３の反シャンク部側端に軸線を一致させて一体に設けられたアーバ４とを有し、このアーバ４の先端部にはコレットチャック５によりドリル等の切削工具６が取り付けられている。
【０００５】
また、前記アーバ４のフランジ３との連接部分にはアーバ４より径の大きい段部４ａが形成され、この段部４ａには刃先振れ修正機構を構成する回転リング７が回転可能に嵌合されており、この回転リング７の段部４ａと対向する箇所には固定ボルト８が半径方向に貫通して螺合され、この固定ボルト８により回転リング７を段部４ａに固定できるようになっている。さらに、前記回転リング７のアーバ４の根元部分と対向する円周方向の４箇所には刃先振れ修正ねじ９がそれぞれ半径方向に貫通して螺合されている。
【０００６】
このような工具ホルダ１において、切削工具６の刃先振れを修正する場合は、切削工具６がチャッキングされた工具ホルダ１のシャンク部２を工作機械の主軸に装着し、次に切削工具６の先端外周面にテストインジケータ１０を押し当てて主軸の回転中におけるテストインジケータ１０の読みの最大差を切削工具６の刃先振れとして測定するとともに、この測定値から切削工具６の刃先振れが一番高くなる角度位置を検出する。その後、主軸の回転を止めて回転リング７を回転し、その刃先振れ修正ねじ９の１つを刃先振れ一番高くなった角度位置と対応するアーバ４の根元部分に合わせ、この位置に回転リング７を固定ボルト８より固定する。しかる後、刃先振れの一番高くなった角度位置のアーバ根元部に合わせた刃先振れ修正ねじ９を締付けることにより、アーバ４を修正ねじ９の締付け方向に弾性変形させて切削工具６の刃先の芯ずれをその刃先振れが限りなくゼロに近づくように、テストインジケータ１０を見ながら修正する。これにより、切削工具６の刃先振れを修正できる。
【０００７】
次に、図２により従来の刃先振れ修正機構付き工具ホルダの他の例について説明する。図２は従来における刃先振れ修正機構付き工具ホルダの他の例を示す一部の切り欠き側面図である。
この図２において、工具ホルダ１２は、図示省略の工作機械の主軸に装着されるテーパ付きシャンク部１３と、このシャンク部１３の大径側端に形成された掴持用のフランジ１４と、このフランジ１４の反シャンク部側端に軸線を一致させて一体に設けられたアーバ１５とを有し、このアーバ１５の先端部にはコレットチャック１６によりドリル等の切削工具１７が取り付けられている。
【０００８】
また、図２において、１８は前記工具ホルダ１２にコレットチャック１６によりチャッキングされた切削工具１７の刃先の振れを修正する振れ修正器であり、この振れ修正器１８は、アーバ１５の先端部外周及びコレットチャック１６の抑えねじ１６１の外周に着脱可能に装着されるリング部材１８１と、このリング部材１８１にリング部材１８１を半径方向に貫通するように螺合された押しねじ１８２とを備えている。
【０００９】
このような振れ修正器１８を用いて切削工具６の刃先振れを修正する場合は、切削工具１７がチャッキングされた工具ホルダ１２のシャンク部１３を工作機械の主軸に装着し、切削工具１７の先端外周面にテストインジケータ１９を押し当てて主軸の回転中におけるテストインジケータ１９の読みの最大差を切削工具１７の刃先振れとして測定するとともに、この測定値から切削工具１７の刃先の振れが一番高くなる角度位置を検出する。その後、主軸の回転を止めてリング部材１８１を回転し、その押しねじ１８２を刃先振れの一番高くなった角度位置と対応する抑えねじ１６１の外周部位に合わせ、この外周部位を押しねじ１８２の締付けにより矢印方向に加圧することで、切削工具１７の刃先の芯ずれをその刃先振れが限りなくゼロに近づくように、テストインジケータ１９を見ながら修正する。これにより、切削工具６の刃先振れを修正できる。そして、振れの修正終了後は、振れ修正器１８を工具ホルダ１２から取り外す。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１に示す工具ホルダ１では、アーバ４の根元部分に設けた刃先振れ修正機構の修正ねじ９によりアーバ４の根元部分をアーバ４のラジアル方向から押圧してアーバ４をラジアル方向に弾性変形させることで工具の刃先の芯ずれを修正するものであるため、刃先の振れ修正に大きな力が必要になる。したがって、このような従来の刃先振れ修正方式は小径刃物用の工具ホルダにしか適用できないという不具合があった。
また、図２に示す工具ホルダ１２では、刃先の振れが修正された後に振れ修正器１８を工具ホルダ１２から取り外す方式になっているため、折角修正した刃先が元の振れ位置に戻ってしまう場合があり、刃先の振れ修正位置を安定に維持できないという問題がある。
【００１１】
本発明の目的は、工具の刃先振れを小さい力で容易に修正できるとともに、高い振れ修正精度を安定に維持でき、かつ大径の切削工具を使用するホルダにも容易に適用でき、併せて、偏心カムまたは振れ修正用操作部材のみだりな回転を防止できるようにした刃先振れ修正機能付きの工具ホルダを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、工具の刃先振れを修正可能にした工具ホルダであって、工作機械の主軸への装着用シャンク部と、前記シャンク部の一端に該シャンク部の中心軸と軸線を一致して設けられたフランジ部と、前記フランジ部の反シャンク部側に該フランジ部の中心軸と軸線を一致して反シャンク部側方向へ延在するように設けられた支持部と、前記支持部の先端に該支持部の中心軸と軸線を一致して設けられ前記工具のシャンク部が嵌挿される弾性変形可能なチャック筒とを有するホルダ本体と、前記チャック筒の外周に回転操作可能に嵌合され前記チャック筒を縮径することより前記チャック筒に挿入された前記工具のシャンク部を掴持する締付筒と、前記支持部の外周に同心に形成された所望径の環状段部と、前記環状段部に回転可能に嵌合されたリング部材と、前記リング部材に該リング部材を半径方向に貫通するようにして該半径方向の軸線廻りに回転可能に設けられた刃先振れ修正用の偏心カムと、前記偏心カムに一端が当接し他端が前記締付筒の後端面もしくは前記環状段部の端面に当接するようにして前記リング部材に前記フランジ部の中心軸と平行な方向に移動可能に設けられた振れ修正ピンとを備え、前記偏心カムを回転して前記振れ修正ピンの前記締付筒の後端面もしくは前記環状段部の端面への押圧力を加減することにより前記チャック筒の前記フランジ部との連接基部を工具の刃先振れがゼロに近づくようにラジアル方向に弾性変形するように構成され、前記偏心カムの回転抑止手段を前記リング部材に設けたことを特徴とする。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１記載の工具ホルダにおいて、前記回転抑止手段は、前記リング部材に前記偏心カムの接線方向に延在して形成された穴と、前記穴内に挿着され、前記偏心カムの周面と圧接して該偏心カムの回転を抑制する回転抑制部材とを備えることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項２記載の工具ホルダにおいて、前記回転抑止手段は、前記穴の開口端に着脱可能に螺合され、前記回転抑制部材の前記穴からの抜け出しを防止する抑えねじを備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項１記載の工具ホルダにおいて、前記チャック筒が連接される前記支持部の先端面に、前記チャック筒の径方向への弾性変形及びチャック筒の支持部との連接基部を支点にしてチャック筒のラジアル方向への曲げ変形を容易にしてチャック筒の有効長を拡大するリング溝が形成されていることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項１記載の工具ホルダにおいて、前記リング部材は、前記偏心カムが設けられることによるリング部材の回転バランスを取るためのバランス部材を備えることを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項１または５記載の工具ホルダにおいて、前記リング部材は、該リング部材を前記環状段部に固定するためのロックねじを備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項７の発明は、工具の刃先振れを修正可能にした工具ホルダであって、工作機械の主軸への装着用シャンク部と、前記シャンク部の一端に該シャンク部の中心軸と軸線を一致して設けられたフランジ部と、前記フランジ部の反シャンク部側に該フランジ部の中心軸と軸線を一致して設けられたアーバとを有するホルダ本体と、前記アーバの先端に工具を掴持するチャックと、前記アーバの前記フランジ部との連接基部に回転可能に嵌合されたリング部材と、前記フランジ部に設けられ前記リング部材を前記連接基部に保持する止め部材と、前記リング部材に該リング部材を半径方向に貫通するようにして該半径方向の軸線廻りに回転可能に設けられた刃先振れ修正用の偏心カムと、前記偏心カムに一端が当接し他端が前記フランジ部の後端面もしくは前記止め部材に当接するようにして前記リング部材に前記アーバの中心軸と平行な方向に移動可能に設けられた振れ修正ピンとを備え、前記偏心カムを回転して前記振れ修正ピンの前記フランジ部の後端面もしくは前記止め部材への押圧力を加減することにより前記アーバの前記フランジ部との連接基部を工具の刃先振れがゼロに近づくようにラジアル方向に弾性変形するように構成され、前記偏心カムの回転抑止手段を前記リング部材に設けた
ことを特徴とする。
【００１６】
請求項８の発明は、請求項７記載の工具ホルダにおいて、前記回転抑止手段は、前記リング部材に前記偏心カムの接線方向に延在して形成された穴と、前記穴内に挿着され、前記偏心カムの周面と圧接して該偏心カムの回転を抑制する回転抑制部材とを備えることを特徴とする。
請求項９の発明は、請求項８記載の工具ホルダにおいて、前記回転抑止手段は、前記穴の開口端に着脱可能に螺合され、前記回転抑制部材の前記穴からの抜け出しを防止する抑えねじを備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項１０の発明は、請求項７記載の工具ホルダにおいて、前記リング部材は、該リング部材を前記アーバに固定するためのロックねじを備えることを特徴とする。
請求項１１の発明は、請求項７記載の工具ホルダにおいて、前記止め部材は、ねじ結合またはロックねじにより前記アーバに着脱可能に取り付けられていることを特徴とする。
【００１８】
請求項１２の発明は、工具の刃先振れを修正可能にした工具ホルダであって、工作機械の主軸への装着用シャンク部と、前記シャンク部の一端に該シャンク部の中心軸と軸線を一致して設けられたフランジ部と、前記フランジ部の反シャンク部側に該フランジ部の中心軸と軸線を一致して反シャンク部側方向へ延在するように設けられた支持部と、前記支持部の先端に該支持部の中心軸と軸線を一致して設けられ前記工具のシャンク部が嵌挿される弾性変形可能なチャック筒とを有するホルダ本体と、前記チャック筒の外周に回転操作可能に嵌合され前記チャック筒を縮径することにより前記チャック筒に挿入された前記工具のシャンク部を掴持する締付筒と、前記支持部の外周に同心に形成された所望径の環状段部と、 前記環状段部に回転可能に嵌合されたリング部材と、前記リング部材に該リング部材を半径方向に貫通するようにして該半径方向の軸線廻りに回転可能に設けられた刃先振れ修正用の操作部材と、前記操作部材と該操作部材と対向する前記締付筒の後端面もしくは前記環状段部の端面との間に位置する前記リング部材の箇所に前記フランジ部の中心軸と平行な方向に移動可能に設けられた振れ修正用鋼球とを備え、前記操作部材を回転して前記振れ修正用鋼球の前記締付筒の後端面もしくは前記環状段部の端面への押圧力を加減することにより前記チャック筒の前記フランジ部との連接基部を工具の刃先振れがゼロに近づくようにラジアル方向に弾性変形するように構成され、前記操作部材の回転抑止手段を前記リング部材に設けたことを特徴とする。
【００１９】
請求項１３の発明は、請求項１２記載の工具ホルダにおいて、前記回転抑止手段は、前記リング部材に前記操作部材の接線方向に延在して形成された穴と、前記穴内に挿着され、前記操作部材の周面と圧接して該操作部材の回転を抑制する回転抑制部材とを備えることを特徴とする。
請求項１４の発明は、請求項１３記載の工具ホルダにおいて、前記回転抑止手段は、前記穴の開口端に着脱可能に螺合され、前記回転抑制部材の前記穴からの抜け出しを防止する抑えねじを備えることを特徴とする。
【００２０】
請求項１５の発明は、請求項１２記載の工具ホルダにおいて、前記操作部材は円柱状を呈し、この円柱状操作部材の外周面に該操作部材の軸心より偏心して円弧状のカム溝が形成され、このカム溝に前記振れ修正用鋼球が係合され、このカム溝により前記締付筒の後端面への前記振れ修正用鋼球の押圧力を加減するように構成したことを特徴とする。
請求項１６の発明は、請求項１２記載の工具ホルダにおいて、前記チャック筒が連接される前記支持部の先端面に、前記チャック筒の径方向への弾性変形及びチャック筒の支持部との連接基部を支点にしてチャック筒のラジアル方向への曲げ変形を容易にしてチャック筒の有効長を拡大するリング溝が形成されていることを特徴とする。
請求項１７の発明は、請求項１２記載の工具ホルダにおいて、前記リング部材は、前記振れ修正用鋼球が設けられることによるリング部材の回転バランスを取るためのバランス部材を備えることを特徴とする。
請求項１８の発明は、請求項１２または１７記載の工具ホルダにおいて、前記リング部材は、該リング部材を前記環状段部に固定するためのロックねじを備えることを特徴とする。
【００２１】
請求項１９の発明は、工具の刃先振れを修正可能にした工具ホルダであって、工作機械の主軸への装着用シャンク部と、前記シャンク部の一端に該シャンク部の中心軸と軸線を一致して設けられたフランジ部と、前記フランジ部の反シャンク部側に該フランジ部の中心軸と軸線を一致して設けられたアーバとを有するホルダ本体と、前記アーバの先端に工具を掴持するチャックと、前記アーバの前記フランジ部との連接基部に回転可能に嵌合されたリング部材と、前記フランジ部に設けられ前記リング部材を前記連接基部に保持する止め部材と、前記リング部材に該リング部材を半径方向に貫通するようにして該半径方向の軸線廻りに回転可能に設けられた刃先振れ修正用の操作部材と、前記操作部材と該操作部材と対向する前記フランジ部の端面もしくは前記止め部材との間に位置する前記リング部材の箇所に前記アーバの中心軸と平行な方向に移動可能に設けられた振れ修正用鋼球とを備え、前記操作部材を回転して前記振れ修正用鋼球の前記フランジ部の端面もしくは前記止め部材への押圧力を加減することにより前記アーバの前記フランジ部との連接基部を工具の刃先振れがゼロに近づくようにラジアル方向に弾性変形するように構成され、前記操作部材の回転抑止手段を前記リング部材に設けたことを特徴とする。
【００２２】
請求項２０の発明は、請求項１９記載の工具ホルダにおいて、前記回転抑止手段は、前記リング部材に前記操作部材の接線方向に延在して形成された穴と、前記穴内に挿着され、前記操作部材の周面と圧接して該操作部材の回転を抑制する回転抑制部材とを備えることを特徴とする。
請求項２１の発明は、請求項１９記載の工具ホルダにおいて、前記回転抑止手段は、前記穴の開口端に着脱可能に螺合され、前記回転抑制部材の前記穴からの抜け出しを防止する抑えねじを備えることを特徴とする。
【００２３】
請求項２２の発明は、請求項１９記載の工具ホルダにおいて、前記操作部材は円柱状を呈し、この円柱状操作部材の外周面に該操作部材の軸心より偏心して円弧状のカム溝が形成され、このカム溝に前記振れ修正用鋼球が係合され、このカム溝により前記締付筒の後端面への前記振れ修正用鋼球の押圧力を加減するように構成したことを特徴とする。
請求項２３の発明は、請求項１９記載の工具ホルダにおいて、前記リング部材は、該リング部材を前記アーバに固定するためのロックねじを備えることを特徴とする。
請求項２４の発明は、請求項１９記載の工具ホルダにおいて、前記止め部材は、ねじ結合またはロックねじにより前記アーバに着脱可能に取り付けられていることを特徴とする。
【００２４】
請求項２５の発明は、請求項６，１０，１８，２２の何れか１項に記載の工具ホルダにおいて、前記リング部材には前記ロックねじが螺合される雌ねじ穴が形成され、前記雌ねじ穴の前記リング部材の外周寄りのねじ山はつぶされた形に加工されていることを特徴とする。
請求項２６の発明は、請求項１２または１９記載の工具ホルダにおいて、前記振れ修正用鋼球は、その一部に平坦な押圧面を有していることを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図３は本発明にかかる刃先振れ修正機構を備えた工具ホルダの第１の実施の形態を示す縦断側面図、図４は図３の４−４線に沿う拡大断面図、図５はこの第１の実施の形態における偏心カムと振れ修正ピンとを拡大して示す説明図、図６は図４の矢印６方向から見た偏心カム及びその回転抑止手段の部分を拡大して示す横断平面図である。
【００２６】
図３において、ドリルやバニッシングリーマ等の切削用の工具２９を掴持する工具ホルダ３０は、ホルダ本体３１を有している。
このホルダ本体３１は、図示省略した工作機械の主軸に挿着されるテーパ付きのシャンク部３２と、このシャンク部３２の大径側端部に形成したフランジ部３３と、このフランジ部３３の反シャンク部側にフランジ部３３の中心軸と軸線を一致して反シャンク部側方向へ延在するように設けられた筒状の支持部４８と、この支持部４８の先端に支持部４８の中心軸と軸線を一致して延設され、外周面にフランジ部３３から先端に行くに従い径が小さくなるテーパ面３４ａが形成された円筒形状のチャック筒３４とを備えている。
【００２７】
また、図３において、３５は前記チャック筒３４の外周に遊嵌されるローラ保持筒であり、このローラ保持筒３５は、チャック筒３４のテーパ面３４ａとほぼ同様なテーパ角度で先端に行くに従い径が小さくなる筒体から形成されている。また、ローラ保持筒３５は、チャック筒３４の先端部外周に設けた止めリング３６によってチャック筒３４から抜け落ちないように保持されている。
【００２８】
前記ローラ保持筒３５には、このローラ保持筒３５の中心軸に対して円周方向に所定の角度傾斜させて嵌め込んだニードルローラ３７が円周方向に多数配設されている。また、各ニードルローラ３７はローラ保持筒３５の肉厚寸法より大きい径に形成され、これにより、ローラ保持筒３５の内周面側へ突出する各ニードルローラ３７をチャック筒３４のテーパ面３４ａに当接させ、ローラ保持筒３４の外周面側へ突出する各ニードルローラ３７を後述する締付筒３８の内周面に当接させる構成になっている。
【００２９】
前記締付筒３８は、チャック筒３４を縮径させて目的の工具を緊密に掴持するものであって、チャック筒３４の外周にローラ保持筒３５で保持されたニードルローラ３７を介して回転可能に嵌合されている。この締付筒３８の内周面は、フランジ部３３と対向する端部から先端に行くに従い径が小さくなるテーパ付き円筒面に構成されている。また、締付筒３８のフランジ部３３側の基端部内周には、シール兼用の抜け止めリング３９が装着されており、このシール兼用の抜け止めリング３９はチャック筒３４の外周面に当接することによりシール機能を発揮し、また、ローラ保持筒３４の端面に当接することで締付筒３８のチャック筒３４からの抜け落ちを防止している。
【００３０】
図３及び図４において、符号４０は工具２９の刃先振れ修正機構を示し、この刃先振れ修正機構４０は、環状段部４１と、リング部材４２と、刃先振れ修正用の偏心カム４３と、振れ修正ピン４４とを備えている。
前記環状段部４１は、締付筒３８の後端面３８ａと対向する筒状支持部４８の外周箇所に筒状支持部４８の中心軸と同心に形成され、締付筒３８の後端面３８ａの外径より小さい所望径を有している。そして、チャック筒３４が連接される筒状支持部４８の端面４８ａには、チャック筒３４の径方向への弾性変形及びチャック筒３４の筒状支持部４８との連接基部３４１を支点にしてチャック筒３４のラジアル方向への曲げ変形を容易にするためにチャック筒３４の有効長を拡大するリング状溝４８ｂが形成されている。
【００３１】
前記リング部材４２は、環状段部４１の外周にその周廻り方向に回転できるように嵌合されるもので、フランジ部３３の外径と環状段部４１の外径差に相当する厚さを有する矩形状断面を呈している。また、このリング部材４２の矩形状断面箇所には、図３及び図４に示すように、リング部材４２の半径方向に貫通するカム嵌合穴４２１と、このカム嵌合穴４２１と連通し、かつ矩形状断面箇所をフランジ部３３の中心軸と平行な方向に貫通するピン穴４２２がそれぞれ形成されている。このカム嵌合穴４２１には前記刃先振れ修正用の偏心カム４３がリング部材４２の半径方向の軸線廻りに回転可能に嵌合され、ピン穴４２２には前記振れ修正ピン４４が移動可能に嵌合されている。
【００３２】
前記刃先振れ修正用の偏心カム４３は、図３及び図５に示すように、カム嵌合穴４２１に回転可能に嵌合される一対の支持盤４３１と、この両支持盤４３１間に支持盤４３１の中心軸より偏心して設けたカム部４３２と、リング部材４２の外周に臨む一方の支持盤４３１に形成された工具係合穴４３３とから構成されている。
前記ピン穴４２２に移動可能に嵌合された振れ修正ピン４４の一端は前記偏心カム４３のカム部４３２に当接され、その他端は前記締付筒３８の後端面３８ａに当接されるようになっている。
【００３３】
前記リング部材４２の偏心カム４３の設置箇所と反対の箇所には、図４に示すように、偏心カム４３が設けられることによるリング部材４２の回転のアンバランスを解消するためのバランス部材４５が埋め込み式に設けられている。
また、リング部材４２には、図４に示すように、リング部材４２を環状段部４１に対して円周方向の希望する角度位置に固定するためのロックねじ４６が複数箇所に設けられている。このロックねじ４６はリング部材４２の矩形状断面箇所をリング部材４２の半径方向に貫通するように螺合され、そして、環状段部４１の外周面にはロックねじ４６の螺入先端が係合する溝４２３がリング状に形成されている。
【００３４】
図４〜図６において、符号４９は前記偏心カム４３が振動などによりみだりに回転されるのを抑止するための回転抑止手段を示し、この回転抑止手段４９は、偏心カム４３の一方の支持盤４３１と対応するリング部材４２の箇所に、リング部材４２の軸線と平行な支持盤４３１の接線方向に延在して形成された、一端が締付筒３８と対向する側に開口する有底の穴４９１と、この穴４９１内に挿着され、支持盤４３１の外周面と圧接して偏心カム４３の回転を抑制する、合成樹脂や硬質ゴムなどからなる円柱状の回転抑制部材４９２とを備え、更に、前記穴４９１の開口端に着脱可能に螺合され、回転抑制部材４９２の穴４９１からの抜け出しを防止する抑えねじ４９３を備えている。
【００３５】
次に、上記のように構成された刃先振れ修正機構４０を用いて工具ホルダ３０に掴持された工具２９の刃先振れを修正する場合について説明する。
この場合は、まず、チャック筒３４に切削工具２９のシャンク部２９ａを差し込み、締付筒３８を締付けることによりチャック筒３４を縮径して切削工具２９のシャンク部２９ａをチャッキングする。次に、切削工具２９を掴持した工具ホルダ３０を図示省略した工作機械の主軸に装着する。しかる後、図３に示すように、切削工具２９の刃部２９ｂの先端外周面にテストインジケータ２８を押し当てて主軸の回転中におけるテストインジケータ２８の読みの最大差を切削工具２９の刃先振れとして測定するとともに、この測定値から切削工具２９の刃先振れが一番高くなる角度位置を検出する。
【００３６】
次に、主軸の回転を止めて切削工具２９の刃先振れが一番高くなった角度位置、例えば図４で示す角度位置Ｐ１で矢印Ａ１に示す方向へ刃先が破線に示すように振れ、その振れが一番高くなって、図３の仮想線に示す位置にずれているとすると、まず、リング部材４２を回転して、偏心カム４３を角度位置Ｐ１に合わせた後、ロックねじ４６により環状段部４１に固定する。この状態で、偏心カム４３を構成する支持盤４３１の工具係合穴４３３に棒スパナ等の工具（図示せず）を係合して、偏心カム４３を回転する。偏心カム４３が回転されると、その回転量に応じて振れ修正ピン４４は締付筒３８の後端面３８ａ側へ移動され、その後端面３８ａを強力に押圧する。これにより、チャック筒３４は、フランジ部３３との連接基部３４１を支点にして図３の矢印Ａ２で示すラジアル方向に弾性変形される。すなわち、切削工具２９の刃先振れが限りなくゼロに近づくように、テストインジケータ２８を見ながら偏心カム４３をその偏心量が増大する方向に回転することにより、図３の仮想線に示す芯ずれ位置にあった切削工具２９の刃先を実線に示す位置にくるように修正する。これにより、切削工具２９の刃先振れ量ｄ（μｍ）をゼロに修正することができる。
【００３７】
このような第１の実施の形態によれば、ホルダ本体３１の筒状支持部４８の環状段部４１に嵌合されたリング部材４２に設けた偏心カム４３を回転して振れ修正ピン４４の締付筒３８の後端面３８ａへの押圧力を加減することにより、チャック筒３４のフランジ部３３との連接基部３３１を切削工具２９の刃先振れがゼロに近づくようにラジアル方向に弾性変形させるよう構成したので、切削工具２９の刃先振れを小さい力で修正できるようにするとともに高い振れ精度を安定に維持することができ、しかも、大径の切削工具を使用する工具ホルダにも容易に適用することができる。
【００３８】
また、この第１の実施の形態によれば、回転抑止手段４９を構成する回転抑制部材４９２が支持盤４３１の外周面と圧接しているため、回転抑制部材４９２と支持盤４３１の外周面との間に発生する摩擦力により、偏心カム４３の回転方向の動きが抑制される。これにより、偏心カム４３が振動等によりみだりに回転するのを防止できるとともに、切削工具２９の刃先振れ修正状態を安定に保持することができる。
【００３９】
次に、図７〜図９により本発明の第２の実施の形態について説明する。
図７は本発明にかかる刃先振れ修正機構を備えた工具ホルダの第２の実施の形態を示す縦断側面図、図８は図７の８−８線に沿う拡大断面図、図９は図８の矢印９方向から見た偏心カム及びその回転抑止手段の部分を拡大して示す横断平面図である。
【００４０】
図７において、ドリルやバニッシングリーマ等の切削工具２９を掴持する工具ホルダ５０は、ホルダ本体５１を備え、このホルダ本体５１は、工作機械の主軸（図示せず）への装着用シャンク部５２と、このシャンク部５２の一端にシャンク部５２の中心軸と軸線を一致して設けられたフランジ部５３と、このフランジ部５３の反シャンク部側にフランジ部５３の中心軸と軸線を一致して設けられたアーバ５４と、このアーバ５４の先端に切削工具２９を掴持するチャック５５とから構成されている。
【００４１】
前記ホルダ本体５１のアーバ５４の根元部分には、切削工具２９の刃先振れ修正する振れ修正機構６０が着脱可能に設けられている。
前記振れ修正機構６０は、図７及び図８に示すように、アーバ５４のフランジ部５３との連接基部５４ａに回転可能に嵌合されたリング部材６１と、このリング部材６１が前記連接基部５４ａに保持されるようにアーバ５４に形成した雄ねじ部５４ｂに着脱可能にねじ結合された止め部材６２と、刃先振れ修正用の偏心カム６３及び振れ修正ピン６４を備えている。
【００４２】
また、リング部材６１には、図７及び図８に示すように、リング部材６１の半径方向に貫通するカム嵌合穴６１１と、このカム嵌合穴６１１と連通し、かつリング部材６１をフランジ部５３の中心軸と平行な方向に貫通するピン穴６１２がそれぞれ形成されている。このカム嵌合穴６１１には前記刃先振れ修正用の偏心カム６３がリング部材６１の半径方向の軸線廻りに回転可能に嵌合され、ピン穴６１２には前記振れ修正ピン６４が移動可能に嵌合されている。
【００４３】
前記刃先振れ修正用の偏心カム６３は、図７及び図８に示すように、カム嵌合穴６１１に回転可能に嵌合される一対の支持盤６３１と、この両支持盤６３１間に支持盤６３１の中心軸より偏心して設けたカム部６３２と、リング部材６１の外周に臨む一方の支持盤６３１に形成された工具係合穴６３３とから構成されている。
前記ピン穴６１２に移動可能に嵌合された振れ修正ピン６４の一端は前記偏心カム６３のカム部６３２に当接され、その他端は前記フランジ部５３の端面５３ａに当接されるようになっている。
また、前記リング部材６１には、図８に示すように、リング部材６１をホルダ本体５１のアーバ５４に対して円周方向の希望する角度位置に固定するためのロックねじ６５が複数箇所に設けられている。このロックねじ６５はリング部材６１を半径方向に貫通するように螺合されている。
【００４４】
図８及び図９において、符号６６は前記偏心カム６３が振動などによりみだりに回転されるのを抑止するための回転抑止手段を示し、この回転抑止手段６６は、偏心カム６３の一方の支持盤６３１と対応するリング部材６１の箇所に、リング部材６１の軸線と平行な支持盤６３１の接線方向に延在して形成された、一端が止め部材６２と対向する側に開口する有底の穴６６１と、この穴６６１内に挿着され、支持盤６３１の外周面と圧接して偏心カム６３の回転を抑制する、合成樹脂や硬質ゴムなどからなる円柱状の回転抑制部材６６２とを備え、更に、前記穴６６１の開口端に着脱可能に螺合され、回転抑制部材６６２の穴６６１からの抜け出しを防止する抑えねじ６６３を備えている。
【００４５】
次に、上記のように構成された刃先振れ修正機構６０を用いて工具ホルダ５０に掴持された切削工具２９の刃先振れを修正する場合について説明する。
この場合は、まず、ホルダ本体５１のアーバ５４の先端にチャック５５により切削工具２９を掴持しておく。次に、切削工具２９を掴持した工具ホルダ５０を図示省略した工作機械の主軸に装着する。しかる後、図６に示すように、切削工具２９の刃部２９ｂの先端外周面にテストインジケータ２８を押し当てて主軸の回転中におけるテストインジケータ２８の読みの最大差を切削工具２９の刃先振れとして測定するとともに、この測定値から切削工具２９の刃先振れが一番高くなる角度位置を検出する。
【００４６】
次に、主軸の回転を止めて切削工具２９の刃先振れが一番高くなった角度位置、例えば図８で示す角度位置Ｐ１で図７の矢印Ａ１に示す方向へ刃先が破線に示すように振れ、その振れが一番高くなって、図７の仮想線に示す位置にずれているとすると、まず、リング部材６１を回転して、偏心カム６３を角度位置Ｐ１に合わせた後、ロックねじ６５によりアーバ５４に固定する。この状態で、偏心カム６３を構成する支持盤６３１の工具係合穴６３３に棒スパナ等の工具（図示せず）を係合して、偏心カム６３を回転する。偏心カム６３が回転されると、その回転量に応じて振れ修正ピン６４はフランジ部５３の端面５３ａ側へ移動され、その端面５３ａを強力に押圧する。これにより、アーバ５４は、フランジ部５３との連接基部５４ａを支点にして図７の矢印Ａ２で示すラジアル方向に弾性変形される。すなわち、切削工具２９の刃先振れが限りなくゼロに近づくように、テストインジケータ２８を見ながら偏心カム６３をその偏心量が増大する方向に回転することにより、図７の仮想線に示す芯ずれ位置にあった切削工具２９の刃先を実線に示す位置にくるように修正する。これにより、切削工具２９の刃先振れ量ｄ（μｍ）をゼロに修正することができる。
【００４７】
このような第２の実施の形態によれば、リング部材６１に設けた偏心カム６３を回転して振れ修正ピン６４のフランジ部５３の端面５３ａへの押圧力を加減することにより、アーバ５４のフランジ部５３との連接基部５４ａを切削工具２９の刃先振れがゼロに近づくようにラジアル方向に弾性変形させるよう構成したので、切削工具２９の刃先振れを小さい力で修正できるようにするとともに高い振れ精度を安定に維持することができ、しかも、比較的大径の切削工具を使用する工具ホルダにも容易に適用することができる。
【００４８】
また、この第２の実施の形態によれば、刃先振れ修正機構６０を構成する刃先振れ修正用偏心カム６３及び振れ修正ピン６４含めたリング部材６１は、アーバ５４に着脱可能な止め部材６２により保持される構成になっているため、刃先振れ修正機構６０を既存の工具ホルダにも容易に適用することができ、しかも、刃先振れ修正機構６０を購入するだけでよいため、経済的である。
また、この第２の実施の形態によれば、回転抑止手段６６を構成する回転抑制部材６６２が支持盤６３１の外周面と圧接しているため、回転抑制部材６６２と支持盤６３１の外周面との間に発生する摩擦力により、偏心カム６３の回転方向の動きが抑制される。これにより、偏心カム６３が振動等によりみだりに回転するのを防止できるとともに、切削工具２９の刃先振れ修正状態を安定に保持することができる。
【００４９】
次に、図１０〜図１３により本発明の第３の実施の形態について説明する。
図１０は本発明にかかる刃先振れ修正機構を備えた工具ホルダの第３の実施の形態を示す縦断側面図、図１１は図１０の１１−１１線に沿う拡大断面図、図１２は図１１の矢印１２方向から見た偏心カム及びその回転抑止手段の部分を拡大して示す横断平面図、図１３（Ａ）は第３の実施の形態における刃先振れ修正機構のカムと振れ修正用鋼球を拡大して示す側面図、図１３（Ｂ）は図１３（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う拡大断面図である。
【００５０】
図１０及び図１１において、図３及び図４と同一の構成要素には同一符号を付してその構成説明を省略し、図３及び図４と異なる部分を重点に述べる。
この図１０及び図１１において図３及び図４と異なる点は、切削工具２９の刃先振れ修正機構８０にある。この刃先振れ修正機構８０は、環状段部８１と、リング部材８２と、刃先振れ修正用の操作部材８３と、振れ修正用鋼球８４とを備えている。
前記環状段部８１は、締付筒３８の後端面３８ａと対向する筒状支持部４８の外周箇所に筒状支持部４８の中心軸と同心に形成され、締付筒３８の後端面３８ａの外径より小さい所望径を有している。
【００５１】
前記リング部材８２は、環状段部８１の外周にその周廻り方向に回転できるように嵌合されるもので、フランジ部３３の外径と環状段部８１の外径差に相当する厚さを有する矩形状断面を呈している。また、このリング部材８２の矩形状断面箇所には、図１０及び図１１に示すように、リング部材８２の半径方向に貫通する所望径の円筒状の嵌合穴８２１と、この嵌合穴８２１と連通し、かつ矩形状断面箇所をフランジ部３３の中心軸と平行な方向に貫通するガイド穴８２２がそれぞれ形成されている。この嵌合穴８２１には前記刃先振れ修正用の操作部材８３がリング部材８２の半径方向の軸線廻りに回転可能に嵌合され、ガイド穴８２２には前記振れ修正用鋼球８４が移動可能に嵌合されている。
【００５２】
前記刃先振れ修正用の操作部材８３は、図１０及び図１３に示すように、嵌合穴８２１に対応する径の円柱状を呈し、この円柱状操作部材８３の外周面には、操作部材８３の軸心より偏心した円弧状のカム溝８３１が全周に亘り形成され、このカム溝８３１には前記振れ修正用鋼球８４が係合されるもので、このカム溝８３１は振れ修正用鋼球８４の球面径に相当する円弧面を呈している。また、操作部材８３のリング部材４２の外周へ臨む端面には工具係合穴８３２が形成されている。
【００５３】
前記リング部材８２の操作部材８３の設置箇所と反対の箇所には、図１１に示すように、操作部材８３が設けられることによるリング部材８２の回転のアンバランスを解消するためのバランス部材８５が埋め込み式に設けられている。
また、リング部材８２には、図１１に示すように、リング部材８２を環状段部４１に対して円周方向の希望する角度位置に固定するためのロックねじ８６が複数箇所に設けられている。このロックねじ８６はリング部材８２の矩形状断面箇所をリング部材８２の半径方向に貫通するように螺合され、そして、環状段部４１の外周面にはロックねじ８６の螺入先端が係合する溝４１１がリング状に形成されている。
また、ロックねじ８６を螺合するためにリング部材８２に形成された雌ねじ穴８２４において、リング部材外周側のねじ山８２４Ａはつぶされており、これにより、雌ねじ穴８２４に螺合されたロックねじ８６がリング部材８２から不用意に脱落するのを防止するようにしている。また、８６１はロックねじ８６の先端に介在された緩み止め防止用の緩衝材である。なお、ロックねじ８６の雌ねじ穴８２４への組み付けは、リング部材８２の内側から行われる。
【００５４】
図１１及び図１２において、符号８７は前記操作部材８３が振動などによりみだりに回転されるのを抑止するための回転抑止手段を示し、この回転抑止手段８７は、操作部材８３の外周面と対応するリング部材８２の箇所に、リング部材８２の軸線と平行な操作部材８３の接線方向に延在して形成された、一端が締付筒３８と対向する側に開口する有底の穴８７１と、この穴８７１内に挿着され、操作部材８３の外周面と圧接して操作部材８３の回転を抑制する、合成樹脂や硬質ゴムなどからなる円柱状の回転抑制部材８７２とを備え、更に、前記穴８７１の開口端に着脱可能に螺合され、回転抑制部材８７２の穴８７１からの抜け出しを防止する抑えねじ８７３を備えている。
【００５５】
次に、上記のように構成された刃先振れ修正機構８０を用いて工具ホルダ３０に掴持された工具２９の刃先振れを修正する場合について説明する。
この場合は、まず、チャック筒３４に切削工具２９のシャンク部２９ａを差し込み、締付筒３８を締付けることによりチャック筒３４を縮径して切削工具２９のシャンク部２９ａをチャッキングする。次に、切削工具２９を掴持した工具ホルダ３０を図示省略した工作機械の主軸に装着する。しかる後、図１０に示すように、切削工具２９の刃部２９ｂの先端外周面にテストインジケータ２８を押し当てて主軸の回転中におけるテストインジケータ２８の読みの最大差を切削工具２９の刃先振れとして測定するとともに、この測定値から切削工具２９の刃先振れが一番高くなる角度位置を検出する。
【００５６】
次に、主軸の回転を止めて切削工具２９の刃先振れが一番高くなった角度位置、例えば図１１で示す角度位置Ｐ１で矢印Ａ１に示す方向へ刃先が破線に示すように振れ、その振れが一番高くなって、図１０の仮想線に示す位置にずれているとすると、まず、リング部材８２を回転して、操作部材８３を角度位置Ｐ１に合わせた後、ロックねじ８６により環状段部８１に固定する。この状態で、操作部材８３の工具係合穴８３２に棒スパナ等の工具（図示せず）を係合して、操作部材８３を回転する。操作部材８３が回転されると、その回転量に応じて振れ修正用鋼球８４は操作部材８３のカム溝８３１によって締付筒３８の後端面３８ａ側へ移動され、その後端面３８ａを強力に押圧する。これにより、チャック筒３４は、フランジ部３３との連接基部３４１を支点にして図１０の矢印Ａ２で示すラジアル方向に弾性変形される。すなわち、切削工具２９の刃先振れが限りなくゼロに近づくように、テストインジケータ２８を見ながら操作部材８３を回転することにより、図１０の仮想線に示す芯ずれ位置にあった切削工具２９の刃先を実線に示す位置にくるように修正する。これにより、切削工具２９の刃先振れ量ｄ（μｍ）をゼロに修正することができる。
【００５７】
このような第３の実施の形態によれば、ホルダ本体３１の筒状支持部４８の環状段部８１に嵌合されたリング部材８２に設けた操作部材８３を回転して振れ修正修正用鋼球８４の締付筒３８の後端面３８ａへの押圧力を加減することにより、チャック筒３４のフランジ部３３との連接基部３３１を切削工具２９の刃先振れがゼロに近づくようにラジアル方向に弾性変形させるよう構成したので、切削工具２９の刃先振れを小さい力で修正できるようにするとともに高い振れ精度を安定に維持することができ、しかも、大径の切削工具を使用する工具ホルダにも容易に適用することができる。
【００５８】
また、この第３の実施の形態によれば、回転抑止手段８７を構成する回転抑制部材８７２が操作部材８３の外周面と圧接しているため、回転抑制部材８７２と操作部材８３の外周面との間に発生する摩擦力により、操作部材８３の回転方向の動きが抑制される。これにより、操作部材８３が振動等によりみだりに回転するのを防止できるとともに、切削工具２９の刃先振れ修正状態を安定に保持することができる。
なお、第３の実施の形態において、回転抑止手段８７が設けられる箇所は、図１１に示すように、操作部材８３の円筒面箇所に限らず、振れ修正用鋼球８４が係合する操作部材８３のカム溝８３１の箇所でもよい。
【００５９】
次に、図１４により前記刃先振れ修正機構８０の変形例について説明する。
図１４は、この変形例に示す刃先振れ修正機構の一部の拡大断面図である。この図１４に示す刃先振れ修正機構８０では、締付筒３８の後端面３８ａに圧接される振れ修正用鋼球８４の箇所に、これを弦状にカットして平坦面８４１を形成し、この平坦面８４１を締付筒３８の後端面３８ａに面接触させるようにしたものである。これにより、振れ修正用鋼球８４と締付筒３８の後端面３８ａとの面圧を低くすることができ、しかも、これら互いの接触面の損傷も軽減できる。
【００６０】
次に、図１０に示す構成の刃先振れ修正機構８０を図７に示す構造の工具ホルダ６０に適用した場合の変形例について図１５を参照して説明する。図１５は、この変形例における刃先振れ修正機構の一部の拡大断面図である。
この図１５に示す変形例では、リング部材６１のカム嵌合穴６１１に刃先振れ修正機構８０の操作部材８３を回転可能に嵌合し、さらに、リング部材６１にはカム嵌合穴６１１からフランジ部５３の端面５３ａに達するガイド穴６１３をアーバ５４の中心軸と平行に形成し、このガイド穴６１３に振れ修正修正用鋼球８４を移動可能に嵌合するように構成したものである。
【００６１】
このような刃先振れ修正機構８０において、操作部材８３を回転して振れ修正用鋼球８４の締付筒３８の後端面３８ａへの押圧力を加減することにより、図７に示す場合と同様に工具の刃先振れを修正することができる。
このような図１５に示す変形例の工具ホルダにおいても、振れ修正ピンが鋼球に変更されただけであって、上記図７に示す場合と同様な作用効果が得られる。
なお、この図１５に示す変形例において、フランジ部５３の端面５３ａに圧接される振れ修正用鋼球８４の箇所を図１４に示す場合と同様に平坦面にカットしてもよい。
【００６２】
次に、図３に示す構造の工具ホルダに適用された刃先振れ修正機構の変形例について図１６を参照して説明する。図１６は、この変形例における刃先振れ修正機構の一部の拡大断面図である。
この図１６に示す刃先振れ修正機構４０では、図３に示す場合と同様にリング部材４２のカム嵌合穴４２１に刃先振れ修正用の偏心カム４３を回転可能に嵌合する。そして、リング部材４２にカム嵌合穴４２１から環状段部４１の端面４１１に達するピン穴４２３をフランジ部３３の中心軸と平行に形成し、このピン穴４２３に振れ修正ピン４４を移動可能に嵌合するように構成したものである。
このような刃先振れ修正機構４０において、偏心カム４３を回転して振れ修正ピン４４の環状段部４１の端面４１１への押圧力を加減することにより、図３に示す場合と同様に工具の刃先振れを修正することができる。
【００６３】
次に、図１０に示す構造の工具ホルダに適用された刃先振れ修正機構の変形例について図１７を参照して説明する。図１７は、この変形例における刃先振れ修正機構の一部の拡大断面図である。
この図１７に示す刃先振れ修正機構８０では、図１０に示す場合と同様にリング部材８２の嵌合穴８２１に刃先振れ修正用の操作部材８３を回転可能に嵌合する。そして、リング部材８２に嵌合穴８２１から環状段部４１の端面４１１に達するガイド穴８２３を支持部４８の中心軸と平行に形成し、このガイド穴８２３に振れ修正用鋼球８４を移動可能に嵌合するように構成したものである。
このような刃先振れ修正機構８０において、操作部材８３を回転して振れ修正用鋼球８４の環状段部４１の端面４１１への押圧力を加減することにより、図１０に示す場合と同様に工具の刃先振れを修正することができる。
【００６４】
次に、図７に示す構造の工具ホルダに適用された刃先振れ修正機構の変形例について図１８を参照して説明する。図１８は、この変形例における刃先振れ修正機構の一部の拡大断面図である。
この図１８に示す刃先振れ修正機構４０では、図７に示す場合と同様にリング部材４２の嵌合穴４２１に刃先振れ修正用の偏心カム４３を回転可能に嵌合する。そして、リング部材４２にカム嵌合穴４２１から止め部材６２に達するピン穴４２４をアーバ５４の中心軸と平行に形成し、このピン穴４２４に振れ修正ピン４４を移動可能に嵌合するように構成したものである。
このような刃先振れ修正機構４０において、偏心カム４３を回転して振れ修正ピン４４の止め部材６２への押圧力を加減することにより、図１０に示す場合と同様に工具の刃先振れを修正することができる。
【００６５】
なお、前記第２の実施の形態では、止め部材６２をアーバ５４にねじ結合した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、リング部材６１を半径方向に貫通するように螺合したロックねじによりアーバ５４に取り付けるようにしてもよい。
また、前記第１の実施の形態では、切削工具２９のシャンク部２９ａをチャック筒３４内に直接挿入してチャックングする場合について説明したが、本発明はこれに限らず、コレットを介して切削工具２９のシャンク部２９ａを掴持するようにしてもよい。
また、前記第１の実施の形態では、チャック筒３４の外周にニードルローラ３７を介して締付筒３８を嵌合したローラロック式のチャックについて説明したが、本発明はこれに限らず、チャック筒３４の外周面と締付筒３８の内周面に半円状の溝を螺旋状に形成し、この両螺旋溝に多数の鋼球を介在したボールネジ式等のチャックにも適用できることは勿論である。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明にかかる刃先振れ修正機構付きの工具ホルダによれば、ホルダ本体の筒状支持部の環状段部に嵌合されたリング部材の偏心カムを回転して振れ修正ピンの締付筒の後端面もしくは環状段部の端面への押圧力を加減することにより、チャック筒のフランジ部との連接基部を切削工具の刃先振れがゼロに近づくようにラジアル方向に弾性変形させるよう構成したので、切削工具の刃先振れを小さい力で修正できるとともに高い振れ精度を安定に維持することができ、しかも、大径の切削工具を使用する工具ホルダにも容易に適用することができる。
【００６７】
また、本発明にかかる刃先振れ修正機構付きの工具ホルダによれば、ホルダ本体のアーバに設けたリング部材の偏心カムを回転して振れ修正ピンのフランジ部の端面もしくは止め部材への押圧力を加減することにより、アーバのフランジ部との連接基部を切削工具の刃先振れがゼロに近づくようにラジアル方向に弾性変形させるよう構成したので、切削工具の刃先振れを小さい力で修正できるとともに高い振れ精度を安定に維持することができ、しかも、比較的大径の切削工具を使用する工具ホルダにも容易に適用することができる。
また、本発明によれば、刃先振れ修正機構を構成する刃先振れ修正用偏心カム及び振れ修正ピン含めたリング部材は、アーバに着脱可能な止め部材により保持される構成になっているため、刃先振れ修正機構を既存の工具ホルダにも容易に適用することができ、しかも、刃先振れ修正機構を購入するだけでよいため、経済的となる効果を有する。
【００６８】
また、本発明にかかる刃先振れ修正機構付きの工具ホルダによれば、ホルダ本体の筒状支持部の環状段部に嵌合されたリング部材の操作部材を回転して振れ修正用鋼球の締付筒の後端面もしくは環状段部の端面への押圧力を加減することにより、チャック筒のフランジ部との連接基部を切削工具の刃先振れがゼロに近づくようにラジアル方向に弾性変形させるよう構成したので、切削工具の刃先振れを小さい力で修正できるとともに高い振れ精度を安定に維持することができ、しかも、大径の切削工具を使用する工具ホルダにも容易に適用することができる。
【００６９】
また、本発明にかかる刃先振れ修正機構付きの工具ホルダによれば、ホルダ本体のアーバに設けたリング部材の操作部材を回転して振れ修正用鋼球のフランジ部の端面もしくは止め部材への押圧力を加減することにより、アーバのフランジ部との連接基部を切削工具の刃先振れがゼロに近づくようにラジアル方向に弾性変形させるよう構成したので、切削工具の刃先振れを小さい力で修正できるとともに高い振れ精度を安定に維持することができ、しかも、比較的大径の切削工具を使用する工具ホルダにも容易に適用することができる。
【００７０】
また、本発明にかかる刃先振れ修正機構付きの工具ホルダによれば、回転抑止手段を構成する回転抑制部材が刃先振れ修正用偏心カムまたは刃先振れ修正用操作部材の外周面と圧接するように構成されているため、回転抑制部材と偏心カムまたは操作部材の外周面との間に発生する摩擦力により、偏心カムまたは操作部材の回転方向の動きを抑制することになり、これにより、偏心カムまたは操作部材が振動等によりみだりに回転するのを防止できるとともに、切削工具の刃先振れ修正状態を安定に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来における刃先振れ修正機構付き工具ホルダの一例を示す一部切り欠きの側面図である。
【図２】従来における刃先振れ修正機構付き工具ホルダの他の例を示す一部の切り欠き側面図である。
【図３】本発明にかかる刃先振れ修正機構を備えた工具ホルダの第１の実施の形態を示す縦断側面図である。
【図４】図３の４−４線に沿う拡大断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における偏心カムと振れ修正ピンとを拡大して示す説明図である。
【図６】図４の矢印６方向から見た偏心カム及びその回転抑止手段の部分を拡大して示す横断平面図である。
【図７】本発明にかかる刃先振れ修正機構を備えた工具ホルダの第２の実施の形態を示す縦断側面図である。
【図８】図７の８−８線に沿う拡大断面図である。
【図９】図８の矢印９方向から見た偏心カム及びその回転抑止手段の部分を拡大して示す横断平面図である。
【図１０】本発明にかかる刃先振れ修正機構を備えた工具ホルダの第３の実施の形態を示す縦断側面図である。
【図１１】図１０の１１−１１線に沿う拡大断面図である。
【図１２】図１１の矢印１２方向から見た偏心カム及びその回転抑止手段の部分を拡大して示す横断平面図である。
【図１３】（Ａ）は本発明の第３の実施の形態における刃先振れ修正機構のカムと振れ修正用鋼球を拡大して示す側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う拡大断面図斜視図である。
【図１４】本発明における刃先振れ修正機構の変形例に示す一部の拡大断面図である。
【図１５】本発明における刃先振れ修正機構の変形例に示す一部の拡大断面図である。
【図１６】本発明における刃先振れ修正機構の変形例に示す一部の拡大断面図である。
【図１７】本発明における刃先振れ修正機構の変形例に示す一部の拡大断面図である。
【図１８】本発明における刃先振れ修正機構の変形例に示す一部の拡大断面図である。
【符号の説明】
２８ テストインジケータ
２９ 切削工具
２９ａ シャンク部
２９ｂ 刃部
３０ 工具ホルダ
３１ ホルダ本体
３２ シャンク部
３３ フランジ部
３４ チャック筒
３４１ 連接基部
３５ ローラ保持筒
３７ ニードルローラ
３８ 締付筒
３８ａ 後端面
４０ 刃先振れ修正機構
４１ 環状段部
４２ リング部材
４３ 偏心カム
４４ 振れ修正ピン
４５ バランス部材
４６ ロックねじ
４８ 筒状支持部
４８ｂ リング状溝
４９ 回転抑止手段
４９１ 穴
４９２ 回転抑制部材
４９３ 抑えねじ
５０ 工具ホルダ
５１ ホルダ本体
５２ シャンク部
５３ フランジ部
５４ アーバ
５４ａ 連接基部
５５ チャック
６０ 刃先振れ修正機構
６１ リング部材
６２ 止め部材
６３ 偏心カム
６４ 振れ修正ピン
６５ ロックねじ
６６ 回転抑止手段
６６１ 穴
６６２ 回転抑制部材
６６３ 抑えねじ
８０ 刃先振れ修正機構
８１ 環状段部
８２ リング部材
８３ 操作部材
８３１ カム溝
８４ 振れ修正用鋼球
８７ 回転抑止手段
８７１ 穴
８７２ 回転抑制部材
８７３ 抑えねじ
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作機械の主軸にホルダを介して装着されたバニッシングリーマやドリル等の切削工具の刃先振れを修正することができる工具ホルダに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
工作機械加工において、高精度の加工を実現するには、切削工具の取付け精度を高精度に維持する必要がある。
一般に切削工具を工具ホルダでチャッキングする場合の精度は、切削工具のチャック部分から刃先方向へ所定距離離れた先端の振れ精度を指標としており、高精度の工具ホルダであっても、その振れ精度は３〜５μｍである。すなわち、バニッシングリーマやドリル等の工具ホルダに高精度のチャックを用いても工具の刃先の振れを限りなくゼロに近づけることは困難である。そこで、工具の刃先の振れを修正できる工具ホルダが提案され実用に供されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
【非特許文献１】
「２１世紀のツーリング」平成１２年１１月２日発行日
発行元・主催「日本工作機器工業会・技術振興委員会」
【０００４】
非特許文献１に示す従来の刃先振れ修正機構付き工具ホルダについて、図面を参照して説明する。
図１は従来における刃先振れ修正機構付き工具ホルダの一例を示す一部切り欠きの側面図である。
この図１において、工具ホルダ１は、図示省略の工作機械の主軸に装着されるテーパ付きシャンク部２と、このシャンク部２の大径側端に形成された掴持用のフランジ３と、このフランジ３の反シャンク部側端に軸線を一致させて一体に設けられたアーバ４とを有し、このアーバ４の先端部にはコレットチャック５によりドリル等の切削工具６が取り付けられている。
【０００５】
また、前記アーバ４のフランジ３との連接部分にはアーバ４より径の大きい段部４ａが形成され、この段部４ａには刃先振れ修正機構を構成する回転リング７が回転可能に嵌合されており、この回転リング７の段部４ａと対向する箇所には固定ボルト８が半径方向に貫通して螺合され、この固定ボルト８により回転リング７を段部４ａに固定できるようになっている。さらに、前記回転リング７のアーバ４の根元部分と対向する円周方向の４箇所には刃先振れ修正ねじ９がそれぞれ半径方向に貫通して螺合されている。
【０００６】
このような工具ホルダ１において、切削工具６の刃先振れを修正する場合は、切削工具６がチャッキングされた工具ホルダ１のシャンク部２を工作機械の主軸に装着し、次に切削工具６の先端外周面にテストインジケータ１０を押し当てて主軸の回転中におけるテストインジケータ１０の読みの最大差を切削工具６の刃先振れとして測定するとともに、この測定値から切削工具６の刃先振れが一番高くなる角度位置を検出する。その後、主軸の回転を止めて回転リング７を回転し、その刃先振れ修正ねじ９の１つを刃先振れ一番高くなった角度位置と対応するアーバ４の根元部分に合わせ、この位置に回転リング７を固定ボルト８より固定する。しかる後、刃先振れの一番高くなった角度位置のアーバ根元部に合わせた刃先振れ修正ねじ９を締付けることにより、アーバ４を修正ねじ９の締付け方向に弾性変形させて切削工具６の刃先の芯ずれをその刃先振れが限りなくゼロに近づくように、テストインジケータ１０を見ながら修正する。これにより、切削工具６の刃先振れを修正できる。
【０００７】
次に、図２により従来の刃先振れ修正機構付き工具ホルダの他の例について説明する。図２は従来における刃先振れ修正機構付き工具ホルダの他の例を示す一部の切り欠き側面図である。
この図２において、工具ホルダ１２は、図示省略の工作機械の主軸に装着されるテーパ付きシャンク部１３と、このシャンク部１３の大径側端に形成された掴持用のフランジ１４と、このフランジ１４の反シャンク部側端に軸線を一致させて一体に設けられたアーバ１５とを有し、このアーバ１５の先端部にはコレットチャック１６によりドリル等の切削工具１７が取り付けられている。
【０００８】
また、図２において、１８は前記工具ホルダ１２にコレットチャック１６によりチャッキングされた切削工具１７の刃先の振れを修正する振れ修正器であり、この振れ修正器１８は、アーバ１５の先端部外周及びコレットチャック１６の抑えねじ１６１の外周に着脱可能に装着されるリング部材１８１と、このリング部材１８１にリング部材１８１を半径方向に貫通するように螺合された押しねじ１８２とを備えている。
【０００９】
このような振れ修正器１８を用いて切削工具６の刃先振れを修正する場合は、切削工具１７がチャッキングされた工具ホルダ１２のシャンク部１３を工作機械の主軸に装着し、切削工具１７の先端外周面にテストインジケータ１９を押し当てて主軸の回転中におけるテストインジケータ１９の読みの最大差を切削工具１７の刃先振れとして測定するとともに、この測定値から切削工具１７の刃先の振れが一番高くなる角度位置を検出する。その後、主軸の回転を止めてリング部材１８１を回転し、その押しねじ１８２を刃先振れの一番高くなった角度位置と対応する抑えねじ１６１の外周部位に合わせ、この外周部位を押しねじ１８２の締付けにより矢印方向に加圧することで、切削工具１７の刃先の芯ずれをその刃先振れが限りなくゼロに近づくように、テストインジケータ１９を見ながら修正する。これにより、切削工具６の刃先振れを修正できる。そして、振れの修正終了後は、振れ修正器１８を工具ホルダ１２から取り外す。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１に示す工具ホルダ１では、アーバ４の根元部分に設けた刃先振れ修正機構の修正ねじ９によりアーバ４の根元部分をアーバ４のラジアル方向から押圧してアーバ４をラジアル方向に弾性変形させることで工具の刃先の芯ずれを修正するものであるため、刃先の振れ修正に大きな力が必要になる。したがって、このような従来の刃先振れ修正方式は小径刃物用の工具ホルダにしか適用できないという不具合があった。
また、図２に示す工具ホルダ１２では、刃先の振れが修正された後に振れ修正器１８を工具ホルダ１２から取り外す方式になっているため、折角修正した刃先が元の振れ位置に戻ってしまう場合があり、刃先の振れ修正位置を安定に維持できないという問題がある。
【００１１】
本発明の目的は、工具の刃先振れを小さい力で容易に修正できるとともに、高い振れ修正精度を安定に維持でき、かつ大径の切削工具を使用するホルダにも容易に適用でき、併せて、偏心カムまたは振れ修正用操作部材のみだりな回転を防止できるようにした刃先振れ修正機能付きの工具ホルダを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、工具の刃先振れを修正可能にした工具ホルダであって、工作機械の主軸への装着用シャンク部と、前記シャンク部の一端に該シャンク部の中心軸と軸線を一致して設けられたフランジ部と、前記フランジ部の反シャンク部側に該フランジ部の中心軸と軸線を一致して反シャンク部側方向へ延在するように設けられた支持部と、前記支持部の先端に該支持部の中心軸と軸線を一致して設けられ前記工具のシャンク部が嵌挿される弾性変形可能なチャック筒とを有するホルダ本体と、前記チャック筒の外周に回転操作可能に嵌合され前記チャック筒を縮径することより前記チャック筒に挿入された前記工具のシャンク部を掴持する締付筒と、前記支持部の外周に同心に形成された所望径の環状段部と、前記環状段部に回転可能に嵌合されたリング部材と、前記リング部材に該リング部材を半径方向に貫通するようにして該半径方向の軸線廻りに回転可能に設けられた刃先振れ修正用の偏心カムと、前記偏心カムに一端が当接し他端が前記締付筒の後端面もしくは前記環状段部の端面に当接するようにして前記リング部材に前記フランジ部の中心軸と平行な方向に移動可能に設けられた振れ修正ピンとを備え、前記偏心カムを回転して前記振れ修正ピンの前記締付筒の後端面もしくは前記環状段部の端面への押圧力を加減することにより前記チャック筒の前記フランジ部との連接基部を工具の刃先振れがゼロに近づくようにラジアル方向に弾性変形するように構成され、前記偏心カムの回転抑止手段を前記リング部材に設けたことを特徴とする。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１記載の工具ホルダにおいて、前記回転抑止手段は、前記リング部材に前記偏心カムの接線方向に延在して形成された穴と、前記穴内に挿着され、前記偏心カムの周面と圧接して該偏心カムの回転を抑制する回転抑制部材とを備えることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項２記載の工具ホルダにおいて、前記回転抑止手段は、前記穴の開口端に着脱可能に螺合され、前記回転抑制部材の前記穴からの抜け出しを防止する抑えねじを備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項１記載の工具ホルダにおいて、前記チャック筒が連接される前記支持部の先端面に、前記チャック筒の径方向への弾性変形及びチャック筒の支持部との連接基部を支点にしてチャック筒のラジアル方向への曲げ変形を容易にしてチャック筒の有効長を拡大するリング溝が形成されていることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項１記載の工具ホルダにおいて、前記リング部材は、前記偏心カムが設けられることによるリング部材の回転バランスを取るためのバランス部材を備えることを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項１または５記載の工具ホルダにおいて、前記リング部材は、該リング部材を前記環状段部に固定するためのロックねじを備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項７の発明は、工具の刃先振れを修正可能にした工具ホルダであって、工作機械の主軸への装着用シャンク部と、前記シャンク部の一端に該シャンク部の中心軸と軸線を一致して設けられたフランジ部と、前記フランジ部の反シャンク部側に該フランジ部の中心軸と軸線を一致して設けられたアーバとを有するホルダ本体と、前記アーバの先端に工具を掴持するチャックと、前記アーバの前記フランジ部との連接基部に回転可能に嵌合されたリング部材と、前記フランジ部に設けられ前記リング部材を前記連接基部に保持する止め部材と、前記リング部材に該リング部材を半径方向に貫通するようにして該半径方向の軸線廻りに回転可能に設けられた刃先振れ修正用の偏心カムと、前記偏心カムに一端が当接し他端が前記フランジ部の後端面もしくは前記止め部材に当接するようにして前記リング部材に前記アーバの中心軸と平行な方向に移動可能に設けられた振れ修正ピンとを備え、前記偏心カムを回転して前記振れ修正ピンの前記フランジ部の後端面もしくは前記止め部材への押圧力を加減することにより前記アーバの前記フランジ部との連接基部を工具の刃先振れがゼロに近づくようにラジアル方向に弾性変形するように構成され、前記偏心カムの回転抑止手段を前記リング部材に設けた
ことを特徴とする。
【００１６】
請求項８の発明は、請求項７記載の工具ホルダにおいて、前記回転抑止手段は、前記リング部材に前記偏心カムの接線方向に延在して形成された穴と、前記穴内に挿着され、前記偏心カムの周面と圧接して該偏心カムの回転を抑制する回転抑制部材とを備えることを特徴とする。
請求項９の発明は、請求項８記載の工具ホルダにおいて、前記回転抑止手段は、前記穴の開口端に着脱可能に螺合され、前記回転抑制部材の前記穴からの抜け出しを防止する抑えねじを備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項１０の発明は、請求項７記載の工具ホルダにおいて、前記リング部材は、該リング部材を前記アーバに固定するためのロックねじを備えることを特徴とする。
請求項１１の発明は、請求項７記載の工具ホルダにおいて、前記止め部材は、ねじ結合またはロックねじにより前記アーバに着脱可能に取り付けられていることを特徴とする。
【００１８】
請求項１２の発明は、工具の刃先振れを修正可能にした工具ホルダであって、工作機械の主軸への装着用シャンク部と、前記シャンク部の一端に該シャンク部の中心軸と軸線を一致して設けられたフランジ部と、前記フランジ部の反シャンク部側に該フランジ部の中心軸と軸線を一致して反シャンク部側方向へ延在するように設けられた支持部と、前記支持部の先端に該支持部の中心軸と軸線を一致して設けられ前記工具のシャンク部が嵌挿される弾性変形可能なチャック筒とを有するホルダ本体と、前記チャック筒の外周に回転操作可能に嵌合され前記チャック筒を縮径することにより前記チャック筒に挿入された前記工具のシャンク部を掴持する締付筒と、前記支持部の外周に同心に形成された所望径の環状段部と、 前記環状段部に回転可能に嵌合されたリング部材と、前記リング部材に該リング部材を半径方向に貫通するようにして該半径方向の軸線廻りに回転可能に設けられた刃先振れ修正用の操作部材と、前記操作部材と該操作部材と対向する前記締付筒の後端面もしくは前記環状段部の端面との間に位置する前記リング部材の箇所に前記フランジ部の中心軸と平行な方向に移動可能に設けられた振れ修正用鋼球とを備え、前記操作部材を回転して前記振れ修正用鋼球の前記締付筒の後端面もしくは前記環状段部の端面への押圧力を加減することにより前記チャック筒の前記フランジ部との連接基部を工具の刃先振れがゼロに近づくようにラジアル方向に弾性変形するように構成され、前記操作部材の回転抑止手段を前記リング部材に設けたことを特徴とする。
【００１９】
請求項１３の発明は、請求項１２記載の工具ホルダにおいて、前記回転抑止手段は、前記リング部材に前記操作部材の接線方向に延在して形成された穴と、前記穴内に挿着され、前記操作部材の周面と圧接して該操作部材の回転を抑制する回転抑制部材とを備えることを特徴とする。
請求項１４の発明は、請求項１３記載の工具ホルダにおいて、前記回転抑止手段は、前記穴の開口端に着脱可能に螺合され、前記回転抑制部材の前記穴からの抜け出しを防止する抑えねじを備えることを特徴とする。
【００２０】
請求項１５の発明は、請求項１２記載の工具ホルダにおいて、前記操作部材は円柱状を呈し、この円柱状操作部材の外周面に該操作部材の軸心より偏心して円弧状のカム溝が形成され、このカム溝に前記振れ修正用鋼球が係合され、このカム溝により前記締付筒の後端面への前記振れ修正用鋼球の押圧力を加減するように構成したことを特徴とする。
請求項１６の発明は、請求項１２記載の工具ホルダにおいて、前記チャック筒が連接される前記支持部の先端面に、前記チャック筒の径方向への弾性変形及びチャック筒の支持部との連接基部を支点にしてチャック筒のラジアル方向への曲げ変形を容易にしてチャック筒の有効長を拡大するリング溝が形成されていることを特徴とする。
請求項１７の発明は、請求項１２記載の工具ホルダにおいて、前記リング部材は、前記振れ修正用鋼球が設けられることによるリング部材の回転バランスを取るためのバランス部材を備えることを特徴とする。
請求項１８の発明は、請求項１２または１７記載の工具ホルダにおいて、前記リング部材は、該リング部材を前記環状段部に固定するためのロックねじを備えることを特徴とする。
【００２１】
請求項１９の発明は、工具の刃先振れを修正可能にした工具ホルダであって、工作機械の主軸への装着用シャンク部と、前記シャンク部の一端に該シャンク部の中心軸と軸線を一致して設けられたフランジ部と、前記フランジ部の反シャンク部側に該フランジ部の中心軸と軸線を一致して設けられたアーバとを有するホルダ本体と、前記アーバの先端に工具を掴持するチャックと、前記アーバの前記フランジ部との連接基部に回転可能に嵌合されたリング部材と、前記フランジ部に設けられ前記リング部材を前記連接基部に保持する止め部材と、前記リング部材に該リング部材を半径方向に貫通するようにして該半径方向の軸線廻りに回転可能に設けられた刃先振れ修正用の操作部材と、前記操作部材と該操作部材と対向する前記フランジ部の端面もしくは前記止め部材との間に位置する前記リング部材の箇所に前記アーバの中心軸と平行な方向に移動可能に設けられた振れ修正用鋼球とを備え、前記操作部材を回転して前記振れ修正用鋼球の前記フランジ部の端面もしくは前記止め部材への押圧力を加減することにより前記アーバの前記フランジ部との連接基部を工具の刃先振れがゼロに近づくようにラジアル方向に弾性変形するように構成され、前記操作部材の回転抑止手段を前記リング部材に設けたことを特徴とする。
【００２２】
請求項２０の発明は、請求項１９記載の工具ホルダにおいて、前記回転抑止手段は、前記リング部材に前記操作部材の接線方向に延在して形成された穴と、前記穴内に挿着され、前記操作部材の周面と圧接して該操作部材の回転を抑制する回転抑制部材とを備えることを特徴とする。
請求項２１の発明は、請求項１９記載の工具ホルダにおいて、前記回転抑止手段は、前記穴の開口端に着脱可能に螺合され、前記回転抑制部材の前記穴からの抜け出しを防止する抑えねじを備えることを特徴とする。
【００２３】
請求項２２の発明は、請求項１９記載の工具ホルダにおいて、前記操作部材は円柱状を呈し、この円柱状操作部材の外周面に該操作部材の軸心より偏心して円弧状のカム溝が形成され、このカム溝に前記振れ修正用鋼球が係合され、このカム溝により前記締付筒の後端面への前記振れ修正用鋼球の押圧力を加減するように構成したことを特徴とする。
請求項２３の発明は、請求項１９記載の工具ホルダにおいて、前記リング部材は、該リング部材を前記アーバに固定するためのロックねじを備えることを特徴とする。
請求項２４の発明は、請求項１９記載の工具ホルダにおいて、前記止め部材は、ねじ結合またはロックねじにより前記アーバに着脱可能に取り付けられていることを特徴とする。
【００２４】
請求項２５の発明は、請求項６，１０，１８，２２の何れか１項に記載の工具ホルダにおいて、前記リング部材には前記ロックねじが螺合される雌ねじ穴が形成され、前記雌ねじ穴の前記リング部材の外周寄りのねじ山はつぶされた形に加工されていることを特徴とする。
請求項２６の発明は、請求項１２または１９記載の工具ホルダにおいて、前記振れ修正用鋼球は、その一部に平坦な押圧面を有していることを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図３は本発明にかかる刃先振れ修正機構を備えた工具ホルダの第１の実施の形態を示す縦断側面図、図４は図３の４−４線に沿う拡大断面図、図５はこの第１の実施の形態における偏心カムと振れ修正ピンとを拡大して示す説明図、図６は図４の矢印６方向から見た偏心カム及びその回転抑止手段の部分を拡大して示す横断平面図である。
【００２６】
図３において、ドリルやバニッシングリーマ等の切削用の工具２９を掴持する工具ホルダ３０は、ホルダ本体３１を有している。
このホルダ本体３１は、図示省略した工作機械の主軸に挿着されるテーパ付きのシャンク部３２と、このシャンク部３２の大径側端部に形成したフランジ部３３と、このフランジ部３３の反シャンク部側にフランジ部３３の中心軸と軸線を一致して反シャンク部側方向へ延在するように設けられた筒状の支持部４８と、この支持部４８の先端に支持部４８の中心軸と軸線を一致して延設され、外周面にフランジ部３３から先端に行くに従い径が小さくなるテーパ面３４ａが形成された円筒形状のチャック筒３４とを備えている。
【００２７】
また、図３において、３５は前記チャック筒３４の外周に遊嵌されるローラ保持筒であり、このローラ保持筒３５は、チャック筒３４のテーパ面３４ａとほぼ同様なテーパ角度で先端に行くに従い径が小さくなる筒体から形成されている。また、ローラ保持筒３５は、チャック筒３４の先端部外周に設けた止めリング３６によってチャック筒３４から抜け落ちないように保持されている。
【００２８】
前記ローラ保持筒３５には、このローラ保持筒３５の中心軸に対して円周方向に所定の角度傾斜させて嵌め込んだニードルローラ３７が円周方向に多数配設されている。また、各ニードルローラ３７はローラ保持筒３５の肉厚寸法より大きい径に形成され、これにより、ローラ保持筒３５の内周面側へ突出する各ニードルローラ３７をチャック筒３４のテーパ面３４ａに当接させ、ローラ保持筒３４の外周面側へ突出する各ニードルローラ３７を後述する締付筒３８の内周面に当接させる構成になっている。
【００２９】
前記締付筒３８は、チャック筒３４を縮径させて目的の工具を緊密に掴持するものであって、チャック筒３４の外周にローラ保持筒３５で保持されたニードルローラ３７を介して回転可能に嵌合されている。この締付筒３８の内周面は、フランジ部３３と対向する端部から先端に行くに従い径が小さくなるテーパ付き円筒面に構成されている。また、締付筒３８のフランジ部３３側の基端部内周には、シール兼用の抜け止めリング３９が装着されており、このシール兼用の抜け止めリング３９はチャック筒３４の外周面に当接することによりシール機能を発揮し、また、ローラ保持筒３４の端面に当接することで締付筒３８のチャック筒３４からの抜け落ちを防止している。
【００３０】
図３及び図４において、符号４０は工具２９の刃先振れ修正機構を示し、この刃先振れ修正機構４０は、環状段部４１と、リング部材４２と、刃先振れ修正用の偏心カム４３と、振れ修正ピン４４とを備えている。
前記環状段部４１は、締付筒３８の後端面３８ａと対向する筒状支持部４８の外周箇所に筒状支持部４８の中心軸と同心に形成され、締付筒３８の後端面３８ａの外径より小さい所望径を有している。そして、チャック筒３４が連接される筒状支持部４８の端面４８ａには、チャック筒３４の径方向への弾性変形及びチャック筒３４の筒状支持部４８との連接基部３４１を支点にしてチャック筒３４のラジアル方向への曲げ変形を容易にするためにチャック筒３４の有効長を拡大するリング状溝４８ｂが形成されている。
【００３１】
前記リング部材４２は、環状段部４１の外周にその周廻り方向に回転できるように嵌合されるもので、フランジ部３３の外径と環状段部４１の外径差に相当する厚さを有する矩形状断面を呈している。また、このリング部材４２の矩形状断面箇所には、図３及び図４に示すように、リング部材４２の半径方向に貫通するカム嵌合穴４２１と、このカム嵌合穴４２１と連通し、かつ矩形状断面箇所をフランジ部３３の中心軸と平行な方向に貫通するピン穴４２２がそれぞれ形成されている。このカム嵌合穴４２１には前記刃先振れ修正用の偏心カム４３がリング部材４２の半径方向の軸線廻りに回転可能に嵌合され、ピン穴４２２には前記振れ修正ピン４４が移動可能に嵌合されている。
【００３２】
前記刃先振れ修正用の偏心カム４３は、図３及び図５に示すように、カム嵌合穴４２１に回転可能に嵌合される一対の支持盤４３１と、この両支持盤４３１間に支持盤４３１の中心軸より偏心して設けたカム部４３２と、リング部材４２の外周に臨む一方の支持盤４３１に形成された工具係合穴４３３とから構成されている。
前記ピン穴４２２に移動可能に嵌合された振れ修正ピン４４の一端は前記偏心カム４３のカム部４３２に当接され、その他端は前記締付筒３８の後端面３８ａに当接されるようになっている。
【００３３】
前記リング部材４２の偏心カム４３の設置箇所と反対の箇所には、図４に示すように、偏心カム４３が設けられることによるリング部材４２の回転のアンバランスを解消するためのバランス部材４５が埋め込み式に設けられている。
また、リング部材４２には、図４に示すように、リング部材４２を環状段部４１に対して円周方向の希望する角度位置に固定するためのロックねじ４６が複数箇所に設けられている。このロックねじ４６はリング部材４２の矩形状断面箇所をリング部材４２の半径方向に貫通するように螺合され、そして、環状段部４１の外周面にはロックねじ４６の螺入先端が係合する溝４２３がリング状に形成されている。
【００３４】
図４〜図６において、符号４９は前記偏心カム４３が振動などによりみだりに回転されるのを抑止するための回転抑止手段を示し、この回転抑止手段４９は、偏心カム４３の一方の支持盤４３１と対応するリング部材４２の箇所に、リング部材４２の軸線と平行な支持盤４３１の接線方向に延在して形成された、一端が締付筒３８と対向する側に開口する有底の穴４９１と、この穴４９１内に挿着され、支持盤４３１の外周面と圧接して偏心カム４３の回転を抑制する、合成樹脂や硬質ゴムなどからなる円柱状の回転抑制部材４９２とを備え、更に、前記穴４９１の開口端に着脱可能に螺合され、回転抑制部材４９２の穴４９１からの抜け出しを防止する抑えねじ４９３を備えている。
【００３５】
次に、上記のように構成された刃先振れ修正機構４０を用いて工具ホルダ３０に掴持された工具２９の刃先振れを修正する場合について説明する。
この場合は、まず、チャック筒３４に切削工具２９のシャンク部２９ａを差し込み、締付筒３８を締付けることによりチャック筒３４を縮径して切削工具２９のシャンク部２９ａをチャッキングする。次に、切削工具２９を掴持した工具ホルダ３０を図示省略した工作機械の主軸に装着する。しかる後、図３に示すように、切削工具２９の刃部２９ｂの先端外周面にテストインジケータ２８を押し当てて主軸の回転中におけるテストインジケータ２８の読みの最大差を切削工具２９の刃先振れとして測定するとともに、この測定値から切削工具２９の刃先振れが一番高くなる角度位置を検出する。
【００３６】
次に、主軸の回転を止めて切削工具２９の刃先振れが一番高くなった角度位置、例えば図４で示す角度位置Ｐ１で矢印Ａ１に示す方向へ刃先が破線に示すように振れ、その振れが一番高くなって、図３の仮想線に示す位置にずれているとすると、まず、リング部材４２を回転して、偏心カム４３を角度位置Ｐ１に合わせた後、ロックねじ４６により環状段部４１に固定する。この状態で、偏心カム４３を構成する支持盤４３１の工具係合穴４３３に棒スパナ等の工具（図示せず）を係合して、偏心カム４３を回転する。偏心カム４３が回転されると、その回転量に応じて振れ修正ピン４４は締付筒３８の後端面３８ａ側へ移動され、その後端面３８ａを強力に押圧する。これにより、チャック筒３４は、フランジ部３３との連接基部３４１を支点にして図３の矢印Ａ２で示すラジアル方向に弾性変形される。すなわち、切削工具２９の刃先振れが限りなくゼロに近づくように、テストインジケータ２８を見ながら偏心カム４３をその偏心量が増大する方向に回転することにより、図３の仮想線に示す芯ずれ位置にあった切削工具２９の刃先を実線に示す位置にくるように修正する。これにより、切削工具２９の刃先振れ量ｄ（μｍ）をゼロに修正することができる。
【００３７】
このような第１の実施の形態によれば、ホルダ本体３１の筒状支持部４８の環状段部４１に嵌合されたリング部材４２に設けた偏心カム４３を回転して振れ修正ピン４４の締付筒３８の後端面３８ａへの押圧力を加減することにより、チャック筒３４のフランジ部３３との連接基部３３１を切削工具２９の刃先振れがゼロに近づくようにラジアル方向に弾性変形させるよう構成したので、切削工具２９の刃先振れを小さい力で修正できるようにするとともに高い振れ精度を安定に維持することができ、しかも、大径の切削工具を使用する工具ホルダにも容易に適用することができる。
【００３８】
また、この第１の実施の形態によれば、回転抑止手段４９を構成する回転抑制部材４９２が支持盤４３１の外周面と圧接しているため、回転抑制部材４９２と支持盤４３１の外周面との間に発生する摩擦力により、偏心カム４３の回転方向の動きが抑制される。これにより、偏心カム４３が振動等によりみだりに回転するのを防止できるとともに、切削工具２９の刃先振れ修正状態を安定に保持することができる。
【００３９】
次に、図７〜図９により本発明の第２の実施の形態について説明する。
図７は本発明にかかる刃先振れ修正機構を備えた工具ホルダの第２の実施の形態を示す縦断側面図、図８は図７の８−８線に沿う拡大断面図、図９は図８の矢印９方向から見た偏心カム及びその回転抑止手段の部分を拡大して示す横断平面図である。
【００４０】
図７において、ドリルやバニッシングリーマ等の切削工具２９を掴持する工具ホルダ５０は、ホルダ本体５１を備え、このホルダ本体５１は、工作機械の主軸（図示せず）への装着用シャンク部５２と、このシャンク部５２の一端にシャンク部５２の中心軸と軸線を一致して設けられたフランジ部５３と、このフランジ部５３の反シャンク部側にフランジ部５３の中心軸と軸線を一致して設けられたアーバ５４と、このアーバ５４の先端に切削工具２９を掴持するチャック５５とから構成されている。
【００４１】
前記ホルダ本体５１のアーバ５４の根元部分には、切削工具２９の刃先振れ修正する振れ修正機構６０が着脱可能に設けられている。
前記振れ修正機構６０は、図７及び図８に示すように、アーバ５４のフランジ部５３との連接基部５４ａに回転可能に嵌合されたリング部材６１と、このリング部材６１が前記連接基部５４ａに保持されるようにアーバ５４に形成した雄ねじ部５４ｂに着脱可能にねじ結合された止め部材６２と、刃先振れ修正用の偏心カム６３及び振れ修正ピン６４を備えている。
【００４２】
また、リング部材６１には、図７及び図８に示すように、リング部材６１の半径方向に貫通するカム嵌合穴６１１と、このカム嵌合穴６１１と連通し、かつリング部材６１をフランジ部５３の中心軸と平行な方向に貫通するピン穴６１２がそれぞれ形成されている。このカム嵌合穴６１１には前記刃先振れ修正用の偏心カム６３がリング部材６１の半径方向の軸線廻りに回転可能に嵌合され、ピン穴６１２には前記振れ修正ピン６４が移動可能に嵌合されている。
【００４３】
前記刃先振れ修正用の偏心カム６３は、図７及び図８に示すように、カム嵌合穴６１１に回転可能に嵌合される一対の支持盤６３１と、この両支持盤６３１間に支持盤６３１の中心軸より偏心して設けたカム部６３２と、リング部材６１の外周に臨む一方の支持盤６３１に形成された工具係合穴６３３とから構成されている。
前記ピン穴６１２に移動可能に嵌合された振れ修正ピン６４の一端は前記偏心カム６３のカム部６３２に当接され、その他端は前記フランジ部５３の端面５３ａに当接されるようになっている。
また、前記リング部材６１には、図８に示すように、リング部材６１をホルダ本体５１のアーバ５４に対して円周方向の希望する角度位置に固定するためのロックねじ６５が複数箇所に設けられている。このロックねじ６５はリング部材６１を半径方向に貫通するように螺合されている。
【００４４】
図８及び図９において、符号６６は前記偏心カム６３が振動などによりみだりに回転されるのを抑止するための回転抑止手段を示し、この回転抑止手段６６は、偏心カム６３の一方の支持盤６３１と対応するリング部材６１の箇所に、リング部材６１の軸線と平行な支持盤６３１の接線方向に延在して形成された、一端が止め部材６２と対向する側に開口する有底の穴６６１と、この穴６６１内に挿着され、支持盤６３１の外周面と圧接して偏心カム６３の回転を抑制する、合成樹脂や硬質ゴムなどからなる円柱状の回転抑制部材６６２とを備え、更に、前記穴６６１の開口端に着脱可能に螺合され、回転抑制部材６６２の穴６６１からの抜け出しを防止する抑えねじ６６３を備えている。
【００４５】
次に、上記のように構成された刃先振れ修正機構６０を用いて工具ホルダ５０に掴持された切削工具２９の刃先振れを修正する場合について説明する。
この場合は、まず、ホルダ本体５１のアーバ５４の先端にチャック５５により切削工具２９を掴持しておく。次に、切削工具２９を掴持した工具ホルダ５０を図示省略した工作機械の主軸に装着する。しかる後、図６に示すように、切削工具２９の刃部２９ｂの先端外周面にテストインジケータ２８を押し当てて主軸の回転中におけるテストインジケータ２８の読みの最大差を切削工具２９の刃先振れとして測定するとともに、この測定値から切削工具２９の刃先振れが一番高くなる角度位置を検出する。
【００４６】
次に、主軸の回転を止めて切削工具２９の刃先振れが一番高くなった角度位置、例えば図８で示す角度位置Ｐ１で図７の矢印Ａ１に示す方向へ刃先が破線に示すように振れ、その振れが一番高くなって、図７の仮想線に示す位置にずれているとすると、まず、リング部材６１を回転して、偏心カム６３を角度位置Ｐ１に合わせた後、ロックねじ６５によりアーバ５４に固定する。この状態で、偏心カム６３を構成する支持盤６３１の工具係合穴６３３に棒スパナ等の工具（図示せず）を係合して、偏心カム６３を回転する。偏心カム６３が回転されると、その回転量に応じて振れ修正ピン６４はフランジ部５３の端面５３ａ側へ移動され、その端面５３ａを強力に押圧する。これにより、アーバ５４は、フランジ部５３との連接基部５４ａを支点にして図７の矢印Ａ２で示すラジアル方向に弾性変形される。すなわち、切削工具２９の刃先振れが限りなくゼロに近づくように、テストインジケータ２８を見ながら偏心カム６３をその偏心量が増大する方向に回転することにより、図７の仮想線に示す芯ずれ位置にあった切削工具２９の刃先を実線に示す位置にくるように修正する。これにより、切削工具２９の刃先振れ量ｄ（μｍ）をゼロに修正することができる。
【００４７】
このような第２の実施の形態によれば、リング部材６１に設けた偏心カム６３を回転して振れ修正ピン６４のフランジ部５３の端面５３ａへの押圧力を加減することにより、アーバ５４のフランジ部５３との連接基部５４ａを切削工具２９の刃先振れがゼロに近づくようにラジアル方向に弾性変形させるよう構成したので、切削工具２９の刃先振れを小さい力で修正できるようにするとともに高い振れ精度を安定に維持することができ、しかも、比較的大径の切削工具を使用する工具ホルダにも容易に適用することができる。
【００４８】
また、この第２の実施の形態によれば、刃先振れ修正機構６０を構成する刃先振れ修正用偏心カム６３及び振れ修正ピン６４含めたリング部材６１は、アーバ５４に着脱可能な止め部材６２により保持される構成になっているため、刃先振れ修正機構６０を既存の工具ホルダにも容易に適用することができ、しかも、刃先振れ修正機構６０を購入するだけでよいため、経済的である。
また、この第２の実施の形態によれば、回転抑止手段６６を構成する回転抑制部材６６２が支持盤６３１の外周面と圧接しているため、回転抑制部材６６２と支持盤６３１の外周面との間に発生する摩擦力により、偏心カム６３の回転方向の動きが抑制される。これにより、偏心カム６３が振動等によりみだりに回転するのを防止できるとともに、切削工具２９の刃先振れ修正状態を安定に保持することができる。
【００４９】
次に、図１０〜図１３により本発明の第３の実施の形態について説明する。
図１０は本発明にかかる刃先振れ修正機構を備えた工具ホルダの第３の実施の形態を示す縦断側面図、図１１は図１０の１１−１１線に沿う拡大断面図、図１２は図１１の矢印１２方向から見た偏心カム及びその回転抑止手段の部分を拡大して示す横断平面図、図１３（Ａ）は第３の実施の形態における刃先振れ修正機構のカムと振れ修正用鋼球を拡大して示す側面図、図１３（Ｂ）は図１３（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う拡大断面図である。
【００５０】
図１０及び図１１において、図３及び図４と同一の構成要素には同一符号を付してその構成説明を省略し、図３及び図４と異なる部分を重点に述べる。
この図１０及び図１１において図３及び図４と異なる点は、切削工具２９の刃先振れ修正機構８０にある。この刃先振れ修正機構８０は、環状段部８１と、リング部材８２と、刃先振れ修正用の操作部材８３と、振れ修正用鋼球８４とを備えている。
前記環状段部８１は、締付筒３８の後端面３８ａと対向する筒状支持部４８の外周箇所に筒状支持部４８の中心軸と同心に形成され、締付筒３８の後端面３８ａの外径より小さい所望径を有している。
【００５１】
前記リング部材８２は、環状段部８１の外周にその周廻り方向に回転できるように嵌合されるもので、フランジ部３３の外径と環状段部８１の外径差に相当する厚さを有する矩形状断面を呈している。また、このリング部材８２の矩形状断面箇所には、図１０及び図１１に示すように、リング部材８２の半径方向に貫通する所望径の円筒状の嵌合穴８２１と、この嵌合穴８２１と連通し、かつ矩形状断面箇所をフランジ部３３の中心軸と平行な方向に貫通するガイド穴８２２がそれぞれ形成されている。この嵌合穴８２１には前記刃先振れ修正用の操作部材８３がリング部材８２の半径方向の軸線廻りに回転可能に嵌合され、ガイド穴８２２には前記振れ修正用鋼球８４が移動可能に嵌合されている。
【００５２】
前記刃先振れ修正用の操作部材８３は、図１０及び図１３に示すように、嵌合穴８２１に対応する径の円柱状を呈し、この円柱状操作部材８３の外周面には、操作部材８３の軸心より偏心した円弧状のカム溝８３１が全周に亘り形成され、このカム溝８３１には前記振れ修正用鋼球８４が係合されるもので、このカム溝８３１は振れ修正用鋼球８４の球面径に相当する円弧面を呈している。また、操作部材８３のリング部材４２の外周へ臨む端面には工具係合穴８３２が形成されている。
【００５３】
前記リング部材８２の操作部材８３の設置箇所と反対の箇所には、図１１に示すように、操作部材８３が設けられることによるリング部材８２の回転のアンバランスを解消するためのバランス部材８５が埋め込み式に設けられている。
また、リング部材８２には、図１１に示すように、リング部材８２を環状段部４１に対して円周方向の希望する角度位置に固定するためのロックねじ８６が複数箇所に設けられている。このロックねじ８６はリング部材８２の矩形状断面箇所をリング部材８２の半径方向に貫通するように螺合され、そして、環状段部４１の外周面にはロックねじ８６の螺入先端が係合する溝４１１がリング状に形成されている。
また、ロックねじ８６を螺合するためにリング部材８２に形成された雌ねじ穴８２４において、リング部材外周側のねじ山８２４Ａはつぶされており、これにより、雌ねじ穴８２４に螺合されたロックねじ８６がリング部材８２から不用意に脱落するのを防止するようにしている。また、８６１はロックねじ８６の先端に介在された緩み止め防止用の緩衝材である。なお、ロックねじ８６の雌ねじ穴８２４への組み付けは、リング部材８２の内側から行われる。
【００５４】
図１１及び図１２において、符号８７は前記操作部材８３が振動などによりみだりに回転されるのを抑止するための回転抑止手段を示し、この回転抑止手段８７は、操作部材８３の外周面と対応するリング部材８２の箇所に、リング部材８２の軸線と平行な操作部材８３の接線方向に延在して形成された、一端が締付筒３８と対向する側に開口する有底の穴８７１と、この穴８７１内に挿着され、操作部材８３の外周面と圧接して操作部材８３の回転を抑制する、合成樹脂や硬質ゴムなどからなる円柱状の回転抑制部材８７２とを備え、更に、前記穴８７１の開口端に着脱可能に螺合され、回転抑制部材８７２の穴８７１からの抜け出しを防止する抑えねじ８７３を備えている。
【００５５】
次に、上記のように構成された刃先振れ修正機構８０を用いて工具ホルダ３０に掴持された工具２９の刃先振れを修正する場合について説明する。
この場合は、まず、チャック筒３４に切削工具２９のシャンク部２９ａを差し込み、締付筒３８を締付けることによりチャック筒３４を縮径して切削工具２９のシャンク部２９ａをチャッキングする。次に、切削工具２９を掴持した工具ホルダ３０を図示省略した工作機械の主軸に装着する。しかる後、図１０に示すように、切削工具２９の刃部２９ｂの先端外周面にテストインジケータ２８を押し当てて主軸の回転中におけるテストインジケータ２８の読みの最大差を切削工具２９の刃先振れとして測定するとともに、この測定値から切削工具２９の刃先振れが一番高くなる角度位置を検出する。
【００５６】
次に、主軸の回転を止めて切削工具２９の刃先振れが一番高くなった角度位置、例えば図１１で示す角度位置Ｐ１で矢印Ａ１に示す方向へ刃先が破線に示すように振れ、その振れが一番高くなって、図１０の仮想線に示す位置にずれているとすると、まず、リング部材８２を回転して、操作部材８３を角度位置Ｐ１に合わせた後、ロックねじ８６により環状段部８１に固定する。この状態で、操作部材８３の工具係合穴８３２に棒スパナ等の工具（図示せず）を係合して、操作部材８３を回転する。操作部材８３が回転されると、その回転量に応じて振れ修正用鋼球８４は操作部材８３のカム溝８３１によって締付筒３８の後端面３８ａ側へ移動され、その後端面３８ａを強力に押圧する。これにより、チャック筒３４は、フランジ部３３との連接基部３４１を支点にして図１０の矢印Ａ２で示すラジアル方向に弾性変形される。すなわち、切削工具２９の刃先振れが限りなくゼロに近づくように、テストインジケータ２８を見ながら操作部材８３を回転することにより、図１０の仮想線に示す芯ずれ位置にあった切削工具２９の刃先を実線に示す位置にくるように修正する。これにより、切削工具２９の刃先振れ量ｄ（μｍ）をゼロに修正することができる。
【００５７】
このような第３の実施の形態によれば、ホルダ本体３１の筒状支持部４８の環状段部８１に嵌合されたリング部材８２に設けた操作部材８３を回転して振れ修正修正用鋼球８４の締付筒３８の後端面３８ａへの押圧力を加減することにより、チャック筒３４のフランジ部３３との連接基部３３１を切削工具２９の刃先振れがゼロに近づくようにラジアル方向に弾性変形させるよう構成したので、切削工具２９の刃先振れを小さい力で修正できるようにするとともに高い振れ精度を安定に維持することができ、しかも、大径の切削工具を使用する工具ホルダにも容易に適用することができる。
【００５８】
また、この第３の実施の形態によれば、回転抑止手段８７を構成する回転抑制部材８７２が操作部材８３の外周面と圧接しているため、回転抑制部材８７２と操作部材８３の外周面との間に発生する摩擦力により、操作部材８３の回転方向の動きが抑制される。これにより、操作部材８３が振動等によりみだりに回転するのを防止できるとともに、切削工具２９の刃先振れ修正状態を安定に保持することができる。
なお、第３の実施の形態において、回転抑止手段８７が設けられる箇所は、図１１に示すように、操作部材８３の円筒面箇所に限らず、振れ修正用鋼球８４が係合する操作部材８３のカム溝８３１の箇所でもよい。
【００５９】
次に、図１４により前記刃先振れ修正機構８０の変形例について説明する。
図１４は、この変形例に示す刃先振れ修正機構の一部の拡大断面図である。この図１４に示す刃先振れ修正機構８０では、締付筒３８の後端面３８ａに圧接される振れ修正用鋼球８４の箇所に、これを弦状にカットして平坦面８４１を形成し、この平坦面８４１を締付筒３８の後端面３８ａに面接触させるようにしたものである。これにより、振れ修正用鋼球８４と締付筒３８の後端面３８ａとの面圧を低くすることができ、しかも、これら互いの接触面の損傷も軽減できる。
【００６０】
次に、図１０に示す構成の刃先振れ修正機構８０を図７に示す構造の工具ホルダ６０に適用した場合の変形例について図１５を参照して説明する。図１５は、この変形例における刃先振れ修正機構の一部の拡大断面図である。
この図１５に示す変形例では、リング部材６１のカム嵌合穴６１１に刃先振れ修正機構８０の操作部材８３を回転可能に嵌合し、さらに、リング部材６１にはカム嵌合穴６１１からフランジ部５３の端面５３ａに達するガイド穴６１３をアーバ５４の中心軸と平行に形成し、このガイド穴６１３に振れ修正修正用鋼球８４を移動可能に嵌合するように構成したものである。
【００６１】
このような刃先振れ修正機構８０において、操作部材８３を回転して振れ修正用鋼球８４の締付筒３８の後端面３８ａへの押圧力を加減することにより、図７に示す場合と同様に工具の刃先振れを修正することができる。
このような図１５に示す変形例の工具ホルダにおいても、振れ修正ピンが鋼球に変更されただけであって、上記図７に示す場合と同様な作用効果が得られる。
なお、この図１５に示す変形例において、フランジ部５３の端面５３ａに圧接される振れ修正用鋼球８４の箇所を図１４に示す場合と同様に平坦面にカットしてもよい。
【００６２】
次に、図３に示す構造の工具ホルダに適用された刃先振れ修正機構の変形例について図１６を参照して説明する。図１６は、この変形例における刃先振れ修正機構の一部の拡大断面図である。
この図１６に示す刃先振れ修正機構４０では、図３に示す場合と同様にリング部材４２のカム嵌合穴４２１に刃先振れ修正用の偏心カム４３を回転可能に嵌合する。そして、リング部材４２にカム嵌合穴４２１から環状段部４１の端面４１１に達するピン穴４２３をフランジ部３３の中心軸と平行に形成し、このピン穴４２３に振れ修正ピン４４を移動可能に嵌合するように構成したものである。
このような刃先振れ修正機構４０において、偏心カム４３を回転して振れ修正ピン４４の環状段部４１の端面４１１への押圧力を加減することにより、図３に示す場合と同様に工具の刃先振れを修正することができる。
【００６３】
次に、図１０に示す構造の工具ホルダに適用された刃先振れ修正機構の変形例について図１７を参照して説明する。図１７は、この変形例における刃先振れ修正機構の一部の拡大断面図である。
この図１７に示す刃先振れ修正機構８０では、図１０に示す場合と同様にリング部材８２の嵌合穴８２１に刃先振れ修正用の操作部材８３を回転可能に嵌合する。そして、リング部材８２に嵌合穴８２１から環状段部４１の端面４１１に達するガイド穴８２３を支持部４８の中心軸と平行に形成し、このガイド穴８２３に振れ修正用鋼球８４を移動可能に嵌合するように構成したものである。
このような刃先振れ修正機構８０において、操作部材８３を回転して振れ修正用鋼球８４の環状段部４１の端面４１１への押圧力を加減することにより、図１０に示す場合と同様に工具の刃先振れを修正することができる。
【００６４】
次に、図７に示す構造の工具ホルダに適用された刃先振れ修正機構の変形例について図１８を参照して説明する。図１８は、この変形例における刃先振れ修正機構の一部の拡大断面図である。
この図１８に示す刃先振れ修正機構４０では、図７に示す場合と同様にリング部材４２の嵌合穴４２１に刃先振れ修正用の偏心カム４３を回転可能に嵌合する。そして、リング部材４２にカム嵌合穴４２１から止め部材６２に達するピン穴４２４をアーバ５４の中心軸と平行に形成し、このピン穴４２４に振れ修正ピン４４を移動可能に嵌合するように構成したものである。
このような刃先振れ修正機構４０において、偏心カム４３を回転して振れ修正ピン４４の止め部材６２への押圧力を加減することにより、図１０に示す場合と同様に工具の刃先振れを修正することができる。
【００６５】
なお、前記第２の実施の形態では、止め部材６２をアーバ５４にねじ結合した場合について説明したが、本発明はこれに限らず、リング部材６１を半径方向に貫通するように螺合したロックねじによりアーバ５４に取り付けるようにしてもよい。
また、前記第１の実施の形態では、切削工具２９のシャンク部２９ａをチャック筒３４内に直接挿入してチャックングする場合について説明したが、本発明はこれに限らず、コレットを介して切削工具２９のシャンク部２９ａを掴持するようにしてもよい。
また、前記第１の実施の形態では、チャック筒３４の外周にニードルローラ３７を介して締付筒３８を嵌合したローラロック式のチャックについて説明したが、本発明はこれに限らず、チャック筒３４の外周面と締付筒３８の内周面に半円状の溝を螺旋状に形成し、この両螺旋溝に多数の鋼球を介在したボールネジ式等のチャックにも適用できることは勿論である。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明にかかる刃先振れ修正機構付きの工具ホルダによれば、ホルダ本体の筒状支持部の環状段部に嵌合されたリング部材の偏心カムを回転して振れ修正ピンの締付筒の後端面もしくは環状段部の端面への押圧力を加減することにより、チャック筒のフランジ部との連接基部を切削工具の刃先振れがゼロに近づくようにラジアル方向に弾性変形させるよう構成したので、切削工具の刃先振れを小さい力で修正できるとともに高い振れ精度を安定に維持することができ、しかも、大径の切削工具を使用する工具ホルダにも容易に適用することができる。
【００６７】
また、本発明にかかる刃先振れ修正機構付きの工具ホルダによれば、ホルダ本体のアーバに設けたリング部材の偏心カムを回転して振れ修正ピンのフランジ部の端面もしくは止め部材への押圧力を加減することにより、アーバのフランジ部との連接基部を切削工具の刃先振れがゼロに近づくようにラジアル方向に弾性変形させるよう構成したので、切削工具の刃先振れを小さい力で修正できるとともに高い振れ精度を安定に維持することができ、しかも、比較的大径の切削工具を使用する工具ホルダにも容易に適用することができる。
また、本発明によれば、刃先振れ修正機構を構成する刃先振れ修正用偏心カム及び振れ修正ピン含めたリング部材は、アーバに着脱可能な止め部材により保持される構成になっているため、刃先振れ修正機構を既存の工具ホルダにも容易に適用することができ、しかも、刃先振れ修正機構を購入するだけでよいため、経済的となる効果を有する。
【００６８】
また、本発明にかかる刃先振れ修正機構付きの工具ホルダによれば、ホルダ本体の筒状支持部の環状段部に嵌合されたリング部材の操作部材を回転して振れ修正用鋼球の締付筒の後端面もしくは環状段部の端面への押圧力を加減することにより、チャック筒のフランジ部との連接基部を切削工具の刃先振れがゼロに近づくようにラジアル方向に弾性変形させるよう構成したので、切削工具の刃先振れを小さい力で修正できるとともに高い振れ精度を安定に維持することができ、しかも、大径の切削工具を使用する工具ホルダにも容易に適用することができる。
【００６９】
また、本発明にかかる刃先振れ修正機構付きの工具ホルダによれば、ホルダ本体のアーバに設けたリング部材の操作部材を回転して振れ修正用鋼球のフランジ部の端面もしくは止め部材への押圧力を加減することにより、アーバのフランジ部との連接基部を切削工具の刃先振れがゼロに近づくようにラジアル方向に弾性変形させるよう構成したので、切削工具の刃先振れを小さい力で修正できるとともに高い振れ精度を安定に維持することができ、しかも、比較的大径の切削工具を使用する工具ホルダにも容易に適用することができる。
【００７０】
また、本発明にかかる刃先振れ修正機構付きの工具ホルダによれば、回転抑止手段を構成する回転抑制部材が刃先振れ修正用偏心カムまたは刃先振れ修正用操作部材の外周面と圧接するように構成されているため、回転抑制部材と偏心カムまたは操作部材の外周面との間に発生する摩擦力により、偏心カムまたは操作部材の回転方向の動きを抑制することになり、これにより、偏心カムまたは操作部材が振動等によりみだりに回転するのを防止できるとともに、切削工具の刃先振れ修正状態を安定に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来における刃先振れ修正機構付き工具ホルダの一例を示す一部切り欠きの側面図である。
【図２】従来における刃先振れ修正機構付き工具ホルダの他の例を示す一部の切り欠き側面図である。
【図３】本発明にかかる刃先振れ修正機構を備えた工具ホルダの第１の実施の形態を示す縦断側面図である。
【図４】図３の４−４線に沿う拡大断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における偏心カムと振れ修正ピンとを拡大して示す説明図である。
【図６】図４の矢印６方向から見た偏心カム及びその回転抑止手段の部分を拡大して示す横断平面図である。
【図７】本発明にかかる刃先振れ修正機構を備えた工具ホルダの第２の実施の形態を示す縦断側面図である。
【図８】図７の８−８線に沿う拡大断面図である。
【図９】図８の矢印９方向から見た偏心カム及びその回転抑止手段の部分を拡大して示す横断平面図である。
【図１０】本発明にかかる刃先振れ修正機構を備えた工具ホルダの第３の実施の形態を示す縦断側面図である。
【図１１】図１０の１１−１１線に沿う拡大断面図である。
【図１２】図１１の矢印１２方向から見た偏心カム及びその回転抑止手段の部分を拡大して示す横断平面図である。
【図１３】（Ａ）は本発明の第３の実施の形態における刃先振れ修正機構のカムと振れ修正用鋼球を拡大して示す側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う拡大断面図斜視図である。
【図１４】本発明における刃先振れ修正機構の変形例に示す一部の拡大断面図である。
【図１５】本発明における刃先振れ修正機構の変形例に示す一部の拡大断面図である。
【図１６】本発明における刃先振れ修正機構の変形例に示す一部の拡大断面図である。
【図１７】本発明における刃先振れ修正機構の変形例に示す一部の拡大断面図である。
【図１８】本発明における刃先振れ修正機構の変形例に示す一部の拡大断面図である。
【符号の説明】
２８ テストインジケータ
２９ 切削工具
２９ａ シャンク部
２９ｂ 刃部
３０ 工具ホルダ
３１ ホルダ本体
３２ シャンク部
３３ フランジ部
３４ チャック筒
３４１ 連接基部
３５ ローラ保持筒
３７ ニードルローラ
３８ 締付筒
３８ａ 後端面
４０ 刃先振れ修正機構
４１ 環状段部
４２ リング部材
４３ 偏心カム
４４ 振れ修正ピン
４５ バランス部材
４６ ロックねじ
４８ 筒状支持部
４８ｂ リング状溝
４９ 回転抑止手段
４９１ 穴
４９２ 回転抑制部材
４９３ 抑えねじ
５０ 工具ホルダ
５１ ホルダ本体
５２ シャンク部
５３ フランジ部
５４ アーバ
５４ａ 連接基部
５５ チャック
６０ 刃先振れ修正機構
６１ リング部材
６２ 止め部材
６３ 偏心カム
６４ 振れ修正ピン
６５ ロックねじ
６６ 回転抑止手段
６６１ 穴
６６２ 回転抑制部材
６６３ 抑えねじ
８０ 刃先振れ修正機構
８１ 環状段部
８２ リング部材
８３ 操作部材
８３１ カム溝
８４ 振れ修正用鋼球
８７ 回転抑止手段
８７１ 穴
８７２ 回転抑制部材
８７３ 抑えねじ
Claims (26)
- 工具の刃先振れを修正可能にした工具ホルダであって、
工作機械の主軸への装着用シャンク部と、前記シャンク部の一端に該シャンク部の中心軸と軸線を一致して設けられたフランジ部と、前記フランジ部の反シャンク部側に該フランジ部の中心軸と軸線を一致して反シャンク部側方向へ延在するように設けられた支持部と、前記支持部の先端に該支持部の中心軸と軸線を一致して設けられ前記工具のシャンク部が嵌挿される弾性変形可能なチャック筒とを有するホルダ本体と、
前記チャック筒の外周に回転操作可能に嵌合され前記チャック筒を縮径することにより前記チャック筒に挿入された前記工具のシャンク部を掴持する締付筒と、
前記支持部の外周に同心に形成された所望径の環状段部と、
前記環状段部に回転可能に嵌合されたリング部材と、
前記リング部材に該リング部材を半径方向に貫通するようにして該半径方向の軸線廻りに回転可能に設けられた刃先振れ修正用の偏心カムと、
前記偏心カムに一端が当接し他端が前記締付筒の後端面もしくは前記環状段部の端面に当接するようにして前記リング部材に前記フランジ部の中心軸と平行な方向に移動可能に設けられた振れ修正ピンとを備え、
前記偏心カムを回転して前記振れ修正ピンの前記締付筒の後端面もしくは前記環状段部の端面への押圧力を加減することにより前記チャック筒の前記フランジ部との連接基部を工具の刃先振れがゼロに近づくようにラジアル方向に弾性変形するように構成され、
前記偏心カムの回転抑止手段を前記リング部材に設けた、
ことを特徴とする工具ホルダ。 - 前記回転抑止手段は、前記リング部材に前記偏心カムの接線方向に延在して形成された穴と、前記穴内に挿着され、前記偏心カムの周面と圧接して該偏心カムの回転を抑制する回転抑制部材とを備えることを特徴とする請求項１記載の工具ホルダ。
- 前記回転抑止手段は、前記穴の開口端に着脱可能に螺合され、前記回転抑制部材の前記穴からの抜け出しを防止する抑えねじを備えることを特徴とする請求項２記載の工具ホルダ。
- 前記チャック筒が連接される前記支持部の先端面に、前記チャック筒の径方向への弾性変形及びチャック筒の支持部との連接基部を支点にしてチャック筒のラジアル方向への曲げ変形を容易にしてチャック筒の有効長を拡大するリング溝が形成されていることを特徴とする請求項１記載の工具ホルダ。
- 前記リング部材は、前記偏心カムが設けられることによるリング部材の回転バランスを取るためのバランス部材を備えることを特徴とする請求項１記載の工具ホルダ。
- 前記リング部材は、該リング部材を前記環状段部に固定するためのロックねじを備えることを特徴とする請求項１または５記載の工具ホルダ。
- 工具の刃先振れを修正可能にした工具ホルダであって、
工作機械の主軸への装着用シャンク部と、前記シャンク部の一端に該シャンク部の中心軸と軸線を一致して設けられたフランジ部と、前記フランジ部の反シャンク部側に該フランジ部の中心軸と軸線を一致して設けられたアーバとを有するホルダ本体と、
前記アーバの先端に工具を掴持するチャックと、
前記アーバの前記フランジ部との連接基部に回転可能に嵌合されたリング部材と、
前記フランジ部に設けられ前記リング部材を前記連接基部に保持する止め部材と、
前記リング部材に該リング部材を半径方向に貫通するようにして該半径方向の軸線廻りに回転可能に設けられた刃先振れ修正用の偏心カムと、
前記偏心カムに一端が当接し他端が前記フランジ部の端面もしくは前記止め部材に当接するようにして前記リング部材に前記アーバの中心軸と平行な方向に移動可能に設けられた振れ修正ピンとを備え、
前記偏心カムを回転して前記振れ修正ピンによる前記フランジ部の後端面もしくは前記止め部材への押圧力を加減することにより前記アーバの前記フランジ部との連接基部を工具の刃先振れがゼロに近づくようにラジアル方向に弾性変形するように構成され、
前記偏心カムの回転抑止手段を前記リング部材に設けた、
ことを特徴とする工具ホルダ。 - 前記回転抑止手段は、前記リング部材に前記偏心カムの接線方向に延在して形成された穴と、前記穴内に挿着され、前記偏心カムの周面と圧接して該偏心カムの回転を抑制する回転抑制部材とを備えることを特徴とする請求項７記載の工具ホルダ。
- 前記回転抑止手段は、前記穴の開口端に着脱可能に螺合され、前記回転抑制部材の前記穴からの抜け出しを防止する抑えねじを備えることを特徴とする請求項８記載の工具ホルダ。
- 前記リング部材は、該リング部材を前記アーバに固定するためのロックねじを備えることを特徴とする請求項７記載の工具ホルダ。
- 前記止め部材は、ねじ結合またはロックねじにより前記アーバに着脱可能に取り付けられていることを特徴とする請求項７記載の工具ホルダ。
- 工具の刃先振れを修正可能にした工具ホルダであって、
工作機械の主軸への装着用シャンク部と、前記シャンク部の一端に該シャンク部の中心軸と軸線を一致して設けられたフランジ部と、前記フランジ部の反シャンク部側に該フランジ部の中心軸と軸線を一致して反シャンク部側方向へ延在するように設けられた支持部と、前記支持部の先端に該支持部の中心軸と軸線を一致して設けられ前記工具のシャンク部が嵌挿される弾性変形可能なチャック筒とを有するホルダ本体と、
前記チャック筒の外周に回転操作可能に嵌合され前記チャック筒を縮径することにより前記チャック筒に挿入された前記工具のシャンク部を掴持する締付筒と、
前記支持部の外周に同心に形成された所望径の環状段部と、
前記環状段部に回転可能に嵌合されたリング部材と、
前記リング部材に該リング部材を半径方向に貫通するようにして該半径方向の軸線廻りに回転可能に設けられた刃先振れ修正用の操作部材と、
前記操作部材と該操作部材と対向する前記締付筒の後端面もしくは前記環状段部の端面との間に位置する前記リング部材の箇所に前記フランジ部の中心軸と平行な方向に移動可能に設けられた振れ修正用鋼球とを備え、
前記操作部材を回転して前記振れ修正用鋼球の前記締付筒の後端面もしくは前記環状段部の端面への押圧力を加減することにより前記チャック筒の前記フランジ部との連接基部を工具の刃先振れがゼロに近づくようにラジアル方向に弾性変形するように構成され、
前記操作部材の回転抑止手段を前記リング部材に設けた、
ことを特徴とする工具ホルダ。 - 前記回転抑止手段は、前記リング部材に前記操作部材の接線方向に延在して形成された穴と、前記穴内に挿着され、前記操作部材の周面と圧接して該操作部材の回転を抑制する回転抑制部材とを備えることを特徴とする請求項１２記載の工具ホルダ。
- 前記回転抑止手段は、前記穴の開口端に着脱可能に螺合され、前記回転抑制部材の前記穴からの抜け出しを防止する抑えねじを備えることを特徴とする請求項１３記載の工具ホルダ。
- 前記操作部材は円柱状を呈し、この円柱状操作部材の外周面に該操作部材の軸心より偏心して円弧状のカム溝が形成され、このカム溝に前記振れ修正用鋼球が係合され、このカム溝により前記締付筒の後端面への前記振れ修正用鋼球の押圧力を加減するように構成したことを特徴とする請求項１２記載の工具ホルダ。
- 前記チャック筒が連接される前記支持部の先端面に、前記チャック筒の径方向への弾性変形及びチャック筒の支持部との連接基部を支点にしてチャック筒のラジアル方向への曲げ変形を容易にしてチャック筒の有効長を拡大するリング溝が形成されていることを特徴とする請求項１２記載の工具ホルダ。
- 前記リング部材は、前記振れ修正用鋼球が設けられることによるリング部材の回転バランスを取るためのバランス部材を備えることを特徴とする請求項１２記載の工具ホルダ。
- 前記リング部材は、該リング部材を前記環状段部に固定するためのロックねじを備えることを特徴とする請求項１２または１７記載の工具ホルダ。
- 工具の刃先振れを修正可能にした工具ホルダであって、
工作機械の主軸への装着用シャンク部と、前記シャンク部の一端に該シャンク部の中心軸と軸線を一致して設けられたフランジ部と、前記フランジ部の反シャンク部側に該フランジ部の中心軸と軸線を一致して設けられたアーバとを有するホルダ本体と、
前記アーバの先端に工具を掴持するチャックと、
前記アーバの前記フランジ部との連接基部に回転可能に嵌合されたリング部材と、
前記フランジ部に設けられ前記リング部材を前記連接基部に保持する止め部材と、
前記リング部材に該リング部材を半径方向に貫通するようにして該半径方向の軸線廻りに回転可能に設けられた刃先振れ修正用の操作部材と、
前記操作部材と該操作部材と対向する前記フランジ部の端面もしくは前記止め部材との間に位置する前記リング部材の箇所に前記アーバの中心軸と平行な方向に移動可能に設けられた振れ修正用鋼球とを備え、
前記操作部材を回転して前記振れ修正用鋼球の前記フランジ部の端面もしくは前記止め部材への押圧力を加減することにより前記アーバの前記フランジ部との連接基部を工具の刃先振れがゼロに近づくようにラジアル方向に弾性変形するように構成され、
前記操作部材の回転抑止手段を前記リング部材に設けた、
ことを特徴とする工具ホルダ。 - 前記回転抑止手段は、前記リング部材に前記操作部材の接線方向に延在して形成された穴と、前記穴内に挿着され、前記操作部材の周面と圧接して該操作部材の回転を抑制する回転抑制部材とを備えることを特徴とする請求項１９記載の工具ホルダ。
- 前記回転抑止手段は、前記穴の開口端に着脱可能に螺合され、前記回転抑制部材の前記穴からの抜け出しを防止する抑えねじを備えることを特徴とする請求項１９記載の工具ホルダ。
- 前記操作部材は円柱状を呈し、この円柱状操作部材の外周面に該操作部材の軸心より偏心して円弧状のカム溝が形成され、このカム溝に前記振れ修正用鋼球が係合され、このカム溝により前記締付筒の後端面への前記振れ修正用鋼球の押圧力を加減するように構成したことを特徴とする請求項１９記載の工具ホルダ。
- 前記リング部材は、該リング部材を前記アーバに固定するためのロックねじを備えることを特徴とする請求項１９記載の工具ホルダ。
- 前記止め部材は、ねじ結合またはロックねじにより前記アーバに着脱可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１９記載の工具ホルダ。
- 前記リング部材には前記ロックねじが螺合される雌ねじ穴が形成され、前記雌ねじ穴の前記リング部材の外周寄りのねじ山はつぶされた形に加工されていることを特徴とする請求項６，１０，１８，２２の何れか１項に記載の工具ホルダ。
- 前記振れ修正用鋼球は、その一部に平坦な押圧面を有していることを特徴とする請求項１２または１９記載の工具ホルダ。
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