JP4503737B2 - Lathe milling holder - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、回転工具駆動軸を備えたタレット旋盤でフライス加工(ミーリング)を行う際に使用する工具(フライス)ホルダに関するもので、タレットケースに固定してタレットの工具駆動軸に連結されたフライスを軸支する装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ドリルやエンドミルなどの回転工具を取付けることができるタレット刃物台を備え、かつC軸(主軸の回転角)制御が可能な旋盤の実用化により、溝加工や平面加工などの従来はフライス盤で行われていた加工が、旋盤上で行われるようになってきている。この種のフライス加工を旋削やドリルによる孔開け加工などと共に旋盤上で一連の工程として行うためには、フライスをタレット刃物台に保持するためのフライスホルダが必要である。
【0003】
図3は従来最も一般的に用いられている旋盤用のフライスホルダの例(第1従来構造)を示した図で、工具を片持ちで保持する構造である。このフライスホルダは、ボルト1でタレットケース2に固定されるベース3と、ベアリング4、5でベース3の円筒部3aに軸支された工具軸6とを備えており、工具軸6の外側端には、フライスのシャンクを把持するコレットチャック7が装着され、内側端にはタレットに内蔵されている工具駆動軸の先端に連結する継手の一方の要素8が設けられている。図の継手要素8は、平板状の突起で、図示しない工具駆動軸の先端の溝に嵌合することにより、工具駆動軸の回転が工具軸6に伝達される。
【0004】
フライス9と一体のシャンク10をコレットチャック7に挿入して固定し、このフライスが加工位置に来るようにタレットを割り出すと、工具軸の内側端の継手要素8が工具駆動軸に連結されるので、工具駆動軸を回転駆動することによりフライス加工を行う。タレットに装着された工具軸6は、ワークの中心軸を向いているので、エンドミルでキー溝や螺旋溝などを加工するときは問題ないが、フライスの外周刃でワークの周面に平面加工などを行うときは、刃物台をY軸方向(主軸及びバイトの切り込み方向と直交する方向)に移動させて加工を行う必要がある。
【0005】
図4はフライスホルダの第2従来構造を示した図である。この第2従来構造のホルダは、フライス9の軸11をタレットケース2の接線方向にして両側で軸支しており、タレットの2つの工具取付ステーションを使用して取付けられている。
【0006】
図4において、フライス加工時にワークの軸心に向けられる工具取付ステーションAには第1ベース12が固定され、この第1ベースに内側端にタレットに内蔵された工具駆動軸と連結される継手要素8を備えた第1中間軸13が自由回転可能に軸支されている。またこの第1ベース12には、フライス9の軸11の従動側端を軸支するベアリング14が取付けられている。
【0007】
一方、隣接する工具取付ステーションBには第2ベース15が固定され、この第2ベースには第2中間軸16とコレットチャック7を備えた工具軸6とが自由回転可能に軸支されている。第1中間軸13と第2中間軸16とは第1傘歯車対17で駆動連結され、第2中間軸16と工具軸6とは第2傘歯車対18で駆動連結されている。
【0008】
フライス9は、その軸11の一端をコレットチャック7で把持され、他端を第1ベースに装着した前記ベアリング14で軸支されて、第1中間軸13の延長上に軸11をタレットケース2の接線方向にして装着される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
フライスを片持ちで保持する第1従来構造は、構造が簡単でタレットへのホルダの装着及びホルダへの工具の装着が容易であるが、外周面に切刃を有するフライスを用いて溝加工や平面加工を行うと、加工反力によって工具軸やフライスのシャンクに大きな曲げモーメントが作用するため、歪みや振動を生じやすく、加工速度や加工精度を高くすることができない。
【0010】
一方、フライスを両端で軸支する第2従来構造は、工具の支持剛性を高くできるため、加工速度や加工精度を高くできるが、構造が複雑でタレットへのホルダの装着やホルダへの工具の装着が非常に面倒である。また、タレットの工具取付ステーションを2箇所使用するため、タレットに取付可能な工具の本数が減るという欠点がある。
【0011】
この発明は、タレット刃物台をY軸方向に移動位置決め可能な旋盤の普及が進んでいることに鑑み、刃物台のY軸移動を利用して溝加工や平面加工を行うフライスを保持するための、構造が簡単でタレットへのホルダの装着及びホルダへのフライスの装着が容易であり、かつ両端支持によりフライスを保持することが可能で、従って高剛性による高速及び高精度加工が可能なフライスホルダを得ることを課題としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】
この発明のフライスホルダは、タレットケース2に固定されるベース3と、このベースの円筒部に自由回転可能に軸支された外側端に工具チャック7を有する工具軸6と、ベース3に工具軸の軸方向に装脱自在でベース3と共にコの字形の工具支持フレームを形成する軸受ブロック22と、軸受ブロックに自由回転可能に軸支されて工具軸6の延長上に位置する軸受スリーブ26とを備えている。
【0013】
ベース3は、取付ボルト1により、その円筒部をタレットの工具取付孔に嵌入した状態でタレットケース2に固定される。フライス9は、軸受ブロック22を取外した状態で、その軸30の一端を工具チャック7に挿入して固定する。工具チャック7の工具取付孔の奥端に、フライス9の軸方向の取付位置を調整するストッパボルト28を設けておくことにより、フライス9の工具軸方向の位置を簡単に調整できる。
【0014】
フライスを工具チャック7に取付けたあと、軸受ブロック22をベースのL形フレーム部3bに固定することにより、フライスの軸30の外側端が軸受スリーブ26に挿入されて支持される。軸受スリーブ26には、軸受スリーブ26に挿入されたフライス軸30を固定するためのセットスクリュ27などの固定具を設けておくことが望ましい。
【0015】
フライスホルダを装着した工具取付ステーションをワークに向けて割り出すと、工具軸6の内側端がタレットに内蔵された工具駆動軸に連結される。そこで刃物台のX、Y及びZ軸移動により、フライスを所望の加工位置に移動してワークと対向させ、工具駆動軸を回転しながら、一般的には刃物台のZ軸方向移動により、ワークの周面に溝加工や平面加工を行う。なお、Z軸は主軸方向、X軸はバイトの切込み方向、Y軸はX及びZ軸と直交する方向である。
【0016】
【発明の実施の形態】
次に図1ないし2に示す実施例を参照して、この発明の実施の形態を説明する。ボルト1でタレットケース2に固定されるベース3は、タレットの外周に突出するL形のフレーム部3bと、タレットの工具取付孔内に挿入される円筒部3aとを備えている。円筒部3aには、外側端にコレットチャック7を設けた工具軸6が、ベアリング4、5により自由回転可能に軸着されている。工具軸6の内側端には、タレットケース2に内蔵された図示されていない工具駆動軸の先端と嵌合する平板状の継手要素8が形成されている。
【0017】
ベース3をタレットケース2に固定する4本のボルト1のうち2本は、L形のフレーム部に設けられた挿入孔21を通して取付けられており、この挿入孔21の開口端を大径にして位置決め孔21aが形成されている。ベースのL形のフレーム部3bと共にフライス9の両端を支持するためのコの字形のフレームを形成する軸受ブロック22には、2個の位置決めピン23が突設されており、この位置決めピンをベース側の位置決め孔21aに嵌合した状態で、軸受ブロック22がボルト24でベース3に固定されている。位置決め孔21a及び位置決めピン23の軸心は、工具取付軸6の中心軸と平行である。
【0018】
軸受ブロック22をベース3に固定したときの工具軸6の延長上に、ベアリング25により軸受スリーブ26が自由回転可能に軸着されている。軸受スリーブ26は、工具軸6を向く側に厚肉のフランジを備えており、このフランジ部分にセットスクリュ27が軸直角方向に設けられている。
【0019】
コレットチャック7のシャンク挿入孔の奥端には、ストッパボルト28が螺合されており、シャンク取付孔に六角棒レンチを挿入してストッパボルト28を回動することにより、装着するフライス9の軸方向位置を調整できるようになっている。ベース3には、タレットケース2の周面に開口している切削液供給口から供給される切削油をフライス9の上方に導くための切削油通路29が設けられている。
【0020】
両側に軸30を有するフライス9は、ベース3から軸受ブロック22を取外した状態で、その駆動側の軸端がストッパボルト28に当接するまで、コレットチャック7内に挿入して、コレットチャック7を締めることにより、固定される。次にフライス軸30の他方の軸端を軸受スリーブ26に挿入しながら、かつ位置決めピン23を位置決め孔21aで位置決めして、ボルト24により軸受ブロック22をベース3に締結する。そしてセットスクリュ27を締めて、軸受スリーブ26に挿入されたフライス軸を軸直角方向に締結して固定する。
【0021】
フライスホルダ31がワークを向く方向にタレットを割り出すと、工具軸6の内側端の継手要素8がタレットに内蔵された工具駆動軸の先端の溝に嵌合して、工具軸6が工具駆動軸に連結される。この状態で刃物台のX、Y及びZ軸移動により、フライス9を図1に想像線で示すワーク32に対向させ、工具駆動軸を回転させながら刃物台をZ軸方向(図の紙面直角方向)に移動させることにより、ワークをフライス加工する。
【0022】
なお図1には工具として小径の溝フライスが示されているが、加工形状に合せて直径、幅及び切刃の形状の異なる種々のフライスを用いることができることはもちろんである。フライス9の交換は、軸受ブロック22の脱着とコレットチャック7の開閉により、簡単に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の断面側面図
【図2】図1のA矢視図
【図3】第1従来構造の断面側面図
【図4】第2従来構造の断面側面図
【符号の説明】
2 タレット
3 ベース
6 工具軸
7 コレットチャック
22 軸受ブロック
26 軸受スリーブ
30 フライス軸
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a tool (milling) holder used when milling (milling) with a turret lathe provided with a rotary tool drive shaft, and is a milling cutter fixed to a turret case and connected to the tool drive shaft of the turret. It is related with the apparatus which pivotally supports.
[0002]
[Prior art]
With the practical use of a lathe equipped with a turret tool post to which rotary tools such as drills and end mills can be attached and capable of controlling the C axis (rotation angle of the main spindle), grooving and plane machining are conventionally performed on milling machines. Machining has been performed on a lathe. In order to perform this type of milling as a series of steps on a lathe together with turning or drilling, a milling holder for holding the milling cutter on the turret tool post is necessary.
[0003]
FIG. 3 is a view showing an example (first conventional structure) of a lathe milling holder that is most commonly used in the past, and is a structure for holding a tool in a cantilever manner. The milling holder includes a base 3 fixed to the turret case 2 with bolts 1 and a tool shaft 6 pivotally supported on the cylindrical portion 3 a of the base 3 by bearings 4 and 5. Is equipped with a collet chuck 7 for gripping a shank of a milling cutter, and provided with one element 8 of a joint connected to the tip of a tool drive shaft built in the turret at the inner end. The joint element 8 shown in the figure is a flat projection, and the rotation of the tool drive shaft is transmitted to the tool shaft 6 by being fitted into a groove at the tip of the tool drive shaft (not shown).
[0004]
When the shank 10 integrated with the milling cutter 9 is inserted into the collet chuck 7 and fixed, and the turret is indexed so that the milling cutter comes to the machining position, the joint element 8 at the inner end of the tool shaft is connected to the tool drive shaft. Then, milling is performed by rotationally driving the tool drive shaft. Since the tool axis 6 mounted on the turret faces the center axis of the workpiece, there is no problem when machining key grooves and spiral grooves with an end mill. When performing the above, it is necessary to move the tool post in the Y-axis direction (direction perpendicular to the cutting direction of the main shaft and the cutting tool) to perform processing.
[0005]
FIG. 4 is a view showing a second conventional structure of the milling holder. The holder of the second conventional structure is pivotally supported on both sides with the shaft 11 of the milling cutter 9 being tangential to the turret case 2 and is mounted using two tool mounting stations of the turret.
[0006]
In FIG. 4, a first base 12 is fixed to a tool mounting station A that is directed to the axis of a workpiece during milling, and a joint element that is connected to a tool drive shaft built in a turret at the inner end of the first base. A first intermediate shaft 13 provided with a shaft 8 is supported so as to be freely rotatable. Further, a bearing 14 that pivotally supports the driven end of the shaft 11 of the milling cutter 9 is attached to the first base 12.
[0007]
On the other hand, the second base 15 is fixed to the adjacent tool mounting station B, and the second intermediate shaft 16 and the tool shaft 6 having the collet chuck 7 are supported on the second base so as to be freely rotatable. . The first intermediate shaft 13 and the second intermediate shaft 16 are drivingly connected by a first bevel gear pair 17, and the second intermediate shaft 16 and the tool shaft 6 are drivingly connected by a second bevel gear pair 18.
[0008]
The milling cutter 9 has one end of a shaft 11 held by the collet chuck 7 and supported at the other end by the bearing 14 mounted on the first base. The shaft 11 is placed on the turret case 2 on the extension of the first intermediate shaft 13. It is mounted in the tangential direction.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The first conventional structure for holding a milling cutter in a cantilever manner is simple and easy to mount the holder on the turret and to mount the tool on the holder, but using a milling cutter having a cutting edge on the outer peripheral surface, When plane machining is performed, a large bending moment acts on the tool shaft and the shank of the milling cutter due to the machining reaction force, so that distortion and vibration are likely to occur, and the machining speed and machining accuracy cannot be increased.
[0010]
On the other hand, the second conventional structure in which the milling shaft is supported at both ends can increase the support rigidity of the tool, so that the processing speed and processing accuracy can be increased. However, the structure is complicated and the holder is attached to the turret or the tool is attached to the holder. Wearing is very troublesome. Further, since two turret tool mounting stations are used, there is a disadvantage that the number of tools that can be mounted on the turret is reduced.
[0011]
In view of the widespread use of a lathe capable of moving and positioning the turret tool post in the Y-axis direction, the present invention is for holding a milling machine that performs grooving and planar processing using the Y-axis movement of the tool post. A milling holder that is simple in structure, easy to mount the holder on the turret and to mount the milling cutter on the holder, and can hold the milling cutter by supporting both ends, thus enabling high-speed and high-precision machining with high rigidity. The challenge is to obtain.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The milling holder according to the present invention includes a base 3 fixed to the turret case 2, a tool shaft 6 having a tool chuck 7 at an outer end thereof rotatably supported by a cylindrical portion of the base, and a tool shaft attached to the base 3. A bearing block 22 that is detachable in the axial direction and forms a U-shaped tool support frame together with the base 3, and a bearing sleeve 26 that is pivotally supported by the bearing block so as to freely rotate and is positioned on the extension of the tool shaft 6. It has.
[0013]
The base 3 is fixed to the turret case 2 by the mounting bolt 1 in a state where the cylindrical portion is fitted into the tool mounting hole of the turret. The milling cutter 9 is fixed by inserting one end of the shaft 30 into the tool chuck 7 with the bearing block 22 removed. By providing a stopper bolt 28 for adjusting the mounting position of the milling cutter 9 in the axial direction at the far end of the tool mounting hole of the tool chuck 7, the position of the milling tool 9 in the tool axial direction can be easily adjusted.
[0014]
After attaching the milling cutter to the tool chuck 7, the outer end of the milling shaft 30 is inserted into the bearing sleeve 26 and supported by fixing the bearing block 22 to the L-shaped frame portion 3b of the base. The bearing sleeve 26 is preferably provided with a fixture such as a set screw 27 for fixing the milling shaft 30 inserted into the bearing sleeve 26.
[0015]
When the tool mounting station equipped with the milling holder is indexed toward the workpiece, the inner end of the tool shaft 6 is connected to the tool drive shaft built in the turret. Therefore, by moving the turret in the X, Y, and Z axes, the milling machine is moved to the desired machining position to face the workpiece, and while the tool drive shaft is rotated, the workpiece is generally moved in the Z axis direction. Groove processing and planar processing are performed on the peripheral surface of The Z axis is the main axis direction, the X axis is the cutting direction of the cutting tool, and the Y axis is the direction orthogonal to the X and Z axes.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the embodiment shown in FIGS. The base 3 fixed to the turret case 2 with the bolt 1 includes an L-shaped frame portion 3b protruding from the outer periphery of the turret, and a cylindrical portion 3a inserted into the tool mounting hole of the turret. A tool shaft 6 provided with a collet chuck 7 at the outer end is axially attached to the cylindrical portion 3a by bearings 4 and 5 so as to be freely rotatable. At the inner end of the tool shaft 6, a flat joint element 8 that fits with the tip of a tool drive shaft (not shown) built in the turret case 2 is formed.
[0017]
Two of the four bolts 1 for fixing the base 3 to the turret case 2 are attached through an insertion hole 21 provided in an L-shaped frame portion, and the opening end of the insertion hole 21 has a large diameter. A positioning hole 21a is formed. Two positioning pins 23 project from the bearing block 22 that forms a U-shaped frame for supporting both ends of the milling cutter 9 together with the L-shaped frame portion 3b of the base. The bearing block 22 is fixed to the base 3 with a bolt 24 in a state of being fitted into the positioning hole 21a on the side. The axial centers of the positioning hole 21 a and the positioning pin 23 are parallel to the central axis of the tool mounting shaft 6.
[0018]
On the extension of the tool shaft 6 when the bearing block 22 is fixed to the base 3, a bearing sleeve 26 is rotatably mounted by a bearing 25 so as to be freely rotatable. The bearing sleeve 26 includes a thick flange on the side facing the tool shaft 6, and a set screw 27 is provided in a direction perpendicular to the shaft at the flange portion.
[0019]
A stopper bolt 28 is screwed into the inner end of the shank insertion hole of the collet chuck 7, and a shaft of the milling machine 9 to be mounted is inserted by inserting a hexagon wrench into the shank mounting hole and rotating the stopper bolt 28. The direction position can be adjusted. The base 3 is provided with a cutting oil passage 29 for guiding the cutting oil supplied from the cutting fluid supply port opened in the peripheral surface of the turret case 2 to the upper side of the milling cutter 9.
[0020]
The milling machine 9 having the shafts 30 on both sides is inserted into the collet chuck 7 with the bearing block 22 removed from the base 3 until the shaft end on the driving side comes into contact with the stopper bolt 28. It is fixed by tightening. Next, while inserting the other shaft end of the milling shaft 30 into the bearing sleeve 26, the positioning pin 23 is positioned by the positioning hole 21 a, and the bearing block 22 is fastened to the base 3 by the bolt 24. Then, the set screw 27 is tightened, and the milling shaft inserted into the bearing sleeve 26 is fastened and fixed in the direction perpendicular to the axis.
[0021]
When the turret is indexed in the direction in which the milling holder 31 faces the workpiece, the joint element 8 at the inner end of the tool shaft 6 is fitted into the groove at the tip of the tool drive shaft built in the turret, so that the tool shaft 6 becomes the tool drive shaft. Connected to In this state, by moving the tool post in the X, Y, and Z axes, the milling tool 9 is opposed to the work 32 indicated by an imaginary line in FIG. ) To mill the workpiece.
[0022]
FIG. 1 shows a small-diameter groove milling tool as a tool, but it goes without saying that various types of milling cutters having different diameters, widths, and cutting edge shapes can be used in accordance with the machining shape. The milling cutter 9 can be easily replaced by attaching / detaching the bearing block 22 and opening / closing the collet chuck 7.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional side view of an embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional side view of a first conventional structure. FIG. 4 is a cross-sectional side view of a second conventional structure.
2 Turret 3 Base 6 Tool axis 7 Collet chuck
22 Bearing block
26 Bearing sleeve
30 Milling shaft

Claims (2)

  1. タレットケース(2)に固定されるベースであって、当該タレットケースの工具取付孔に嵌入される円筒部(3a)と当該タレットケースの外周に突出するL形のフレーム部(3b)とを備えたベース(3)と、
    このベースの前記円筒部に自由回転可能に軸支された工具軸であって、前記タレットケースの外周に突出する外側端に工具チャック(7)を有しかつ内側端に前記タレットケース内の工具駆動軸の先端に嵌合される継手要素(8)を有する工具軸(6)と、
    前記ベースに前記工具軸の軸方向に装脱自在に設けられて前記L形のフレーム部と共にコの字形の工具支持フレームを形成する軸受ブロック(22)と、
    この軸受ブロックに自由回転可能に軸支されて前記工具軸の延長上に位置することによりフライスの軸(30)の外側端を支持する軸受スリーブ(26)と
    を備えている、旋盤のフライスホルダ。
    A base that is fixed to the turret case (2), and includes a cylindrical portion (3a) that is inserted into a tool mounting hole of the turret case and an L-shaped frame portion (3b) that projects to the outer periphery of the turret case. It was the base (3),
    A tool shaft is rotatably supported on the cylindrical portion of the base, the tool in the turret casing the tool chuck (7) on the outer end protruding to the outer periphery of the turret casing in a closed-vital inner end tool axis to have a coupling element (8) fitted to the tip of the drive shaft (6),
    A bearing block (22) forming a tool support frame U-shaped with a frame portion of the L-shaped provided freely attaching and detaching in the axial direction of the tool axis to the base,
    This bearing block is rotatably supported and a bearing sleeve (26) the outer end you support shaft (30) milling by located on the extension of the tool shaft, lathe milling holder.
  2. 軸受スリーブ(26)がフライス軸(30)を固定する固定具を備えている、請求項1記載のフライスホルダ。  The milling holder according to claim 1, wherein the bearing sleeve (26) comprises a fixture for fixing the milling shaft (30).
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