JP5557143B2

JP5557143B2 - 回転切削刃具ホルダ

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Publication number: JP5557143B2
Application number: JP2010203825A
Authority: JP
Inventors: 正興坂本; 将保源川
Original assignee: 株式会社坂本技研
Priority date: 2010-09-11
Filing date: 2010-09-11
Publication date: 2014-07-23
Anticipated expiration: 2030-09-11
Also published as: JP2012056057A

Description

本発明は、エンドミル、ドリルといった回転切削刃具（回転式の切削具）のシャンク部を保持して機械回転軸と回転切削刃具を仲介接続する回転切削刃具ホルダに関する。

従来のロングノーズ型のツールホルダとして、主軸に対する取付部を有する本体ハウジングに内蔵モータとして高周波モータを組み込み、ロングノーズ部材の内部には工具回転軸を配置して工具回転軸を高周波モータと駆動連結し、工具回転軸のストレート軸部を空気静圧軸受部材によってロングノーズ部材より回転可能に支持し、工具回転軸のテーパ軸部の先端に小径工具を取り付けたものが開示される。このホルダは、深い部分の小径工具による切削加工を精度よく行うことができ、しかも高速回転によって小径工具による切削加工を高効率、高性能で行うものとされ、そのために、被切削加工品との切削加工工程時の物理的干渉を避けるため、工具のシャンクとの焼き嵌め先端部の外形を、薄肉となるまで小さくした先尖形状としている（例えば、特許文献１参照）。また工具保持体は筒状をなし、工具を筒内に挿入されて焼き嵌めにより工具を固定保持するものとしている。

特開２００１−１６２４６６号公報

しかしながら上記従来の焼き嵌め式回転切削刃具ホルダは、先端部の細い先尖形状によって、保持部分の物理的な干渉は有る程度避け得るものの、剛性に欠け、工具のシャンクの保持力に乏しいという欠点があった。

そこで本発明は、回転切削刃具ホルダにおいて工具のシャンクの保持部分の剛性及び靭性を有し、またシャンクの保持力に優れ、さらに必要に応じて、被切削加工品との適切な切削仕様を具備し、切削加工工程時の物理的干渉を考慮した形状を選択・採用し得る回転切削刃具ホルダを提供することを課題とする。

上記課題を解決すべく本発明では下記（１）〜（５）の手段を講じている。

（１）本発明の回転切削刃具ホルダは、
機械回転軸と回転切削刃具Ｂとを仲介接続するための回転切削刃具ホルダであって、
それ自体の基部が機械回転主軸に同軸固定される本体ホルダ１と、
それ自体の先側に回転切削刃具を同軸固定するサブホルダ２とから構成され、
本体ホルダ１内に穴形成した嵌入部１１内に嵌入したサブホルダ２の被嵌部２１を焼き嵌めによって同軸連結し、サブホルダ２の先部に開口形成した保持穴２２内に突入させた回転切削刃具Ｂのシャンク部を、焼き嵌め又はチャック固定によって同軸固定してなることを特徴とする。

（２）上記回転切削刃具ホルダにおいて、被嵌部の周囲に設けた段差面２１Ｆとこれに対向する嵌入枠１Ｆ内の環状の枠底面１１Ｆとの各面間に一枚または複数枚の円形の制振板３が挟着されてなり、この制振板３は、本体ホルダ１、サブホルダ２のいずれよりも横弾性係数の低い低弾性材で構成され、回転切削刃具から伝達される振動を制振するものであることが好ましい。

制振板３は、固有振動周波数を変えて共振現象の発生を防止するものであり、又回転による振動の減衰機能を果たす。特に実施例では横弾性係数の異なる２種類の硬質材からなる孔空き板を重ねて用いることで、熱膨張及び熱収縮時の隙間の発生を防ぐものとしている。特に、先側に横弾性係数の比較的高い第一制振板を、基部側に横弾性係数の低い第二制振板を用いることで、偏移量の大きい先側での隙間の発生を防ぎ、回転切削刃具の制振機能を確実に果たしながら焼き嵌め等による保持力を基部側で維持するものとしている。

（３）上記いずれか記載の回転切削刃具ホルダにおいて、サブホルダ２は、それ自体の先部内を保持穴２２周囲に沿って穿孔形成された複数のクーラント流路２３と、
各クーラント流路２３との連通先にて保持穴２２周りの先部先端の複数位置に設けられたクーラント噴出口２３Ｈとを有してなり、
複数のクーラント噴出口２３Ｈからの噴出角度２３θが、回転軸に対して２〜１０度以内の所定角度に共通設定されおり、
この噴出角度で設定された各クーラント噴出口２３Ｈの噴出方向の延長線がすべて回転軸の軸延長線上の１点で交わるように構成されていることが好ましい。

複数のクーラント噴出口２３Ｈから噴出されたクーラントは、取り付けた回転切削刃具Ｂの先側で交わることとなり、切削部を効率的に冷却すると同時に、切削片を強制的に排除することができる。

（４）上記いずれか記載の回転切削刃具ホルダにおいて、サブホルダ２は、保持穴２２に突入させた回転切削刃具Ｂのシャンク部を焼き嵌めによって保持固定するものであって、
保持穴２２の穴周面に沿って軸外周方向を底部として回転軸方向に螺旋状又は直線状に溝形成された複数のクーラント溝２４と、
このクーラント溝２４との連通先にて前記保持穴２２Ｈの外周に沿う先部先端の複数位置に設けられたクーラント溝口２４Ｈとを有してなることが好ましい。

クーラント溝２４は回転軸方向に開口した開口溝であり、クーラント溝２４内に供給されたクーラントは、焼き嵌めによって取り付けられた回転切削刃具のシャンク部の周囲に接しながらクーラント溝２４内を流通し、シャンク部を直接冷却することができる。

後述の実施例２の複数本のクーラント溝２４は、回転軸方向に対して一定の傾斜角度で傾斜しながら保持穴内周面を亘ることで螺旋状に配されてなる（図２ａ、図２ｄ）。実施例３の複数本のクーラント溝２４は、回転軸方向と並行して保持穴周面を亘ることで直線状に周配置されてなる（図３）。

（５）上記いずれか記載の回転切削刃具ホルダにおいて、サブホルダ２の保持穴２２Ｈの周囲を構成する先部は、回転軸を中心とする柱状側面又は部分円錐側面を有してなり、その外径が保持穴２２の径に対して１．５〜４倍の範囲内にあることで、焼き嵌めの結合力を確保し或いは向上させたものであることが好ましい。サブホルダ２の先部は自身の弾性限度を超えない範囲で回転切削刃具が抜けないように保持し、かつ回転切削刃具の案敵的な回転を維持するだけの剛性を有する必要がある。この点、保持穴２２の径に対するサブホルダ外径１ＦＤ〜２ＦＤの比率が１．５倍未満であるとサブホルダ2の先端の剛性が不足して保持力を維持することができず、４倍を超えるとサブホルダ２自身が弾性限度を超えてしまう。

本発明の回転切削刃具ホルダは上記手段を講じることで、工具のシャンクの保持部分の剛性及び靭性を有し、またシャンクの保持力に優れるものとなっており、またサブホルダ２と本体ホルダ１との組み合わせを選択することで、切削加工工程時の適切な切削仕様を充足し、切削加工工程時の被切削加工品との物理的干渉を必要に応じて回避し得る回転切削刃具ホルダを提供することが可能となった。また前記組み合わせの選択によって、サブホルダ２と本体ホルダ１それぞれの在庫減少、短納期化が図れるものとなった。

本発明の実施例１の回転切削刃具ホルダの軸断面図（ａ）、正面図（ｂ）、及びＡ部拡大軸断面図（ｃ）。本発明の実施例２の回転切削刃具ホルダの軸断面図（ａ）、正面図（ｂ）、Ｂ部拡大軸断面図（ｃ）、及び先部の保持穴内展開図（ｄ）。本発明の実施例３の回転切削刃具ホルダの軸断面図（ａ）、正面図（ｂ）、Ｃ部分拡大軸断面図（ｃ）、及び先部の保持穴内展開図（ｄ）。本発明の実施例４の回転切削刃具ホルダの軸断面図。本発明の実施例５の回転切削刃具ホルダの軸断面図。

以下、本発明の回転切削刃具ホルダの実施形態につき、実施例として示す各図と共に説明する。本発明の回転切削刃具ホルダは機械回転軸と回転切削刃具Ｂとを仲介接続するための回転切削刃具ホルダであって、いずれの実施例においても本体ホルダ１とサブホルダ２とが焼き嵌め連結された基本的構成を具備する。

本体ホルダ１は、それ自体の基部が機械回転主軸に同軸上に取り付け固定されるであって、本体ホルダ１の先部に設けた嵌入枠１Ｆ内に、サブホルダ２の被嵌部２１を嵌入し、焼き嵌めによって同軸連結してなる。またサブホルダ２は、それ自体の先側が回転切削刃具を同軸上に保持固定するものであって、サブホルダ２の先部の設けた保持穴内に、回転切削刃具のシャンク部を差し込み、焼き嵌め又はチャックによって同軸保持してなる。

（本体ホルダ１及びサブホルダ２）
本体ホルダ１の基部側にはサブホルダ２の被嵌部２１を嵌入する筒穴状の嵌入部１１が形成され、この嵌入部１１に連なる本体ホルダ１の先部には円形外形の枠底部１１Ｓが形成されると共に、底枠部１１Ｓの周囲から、円形枠状の嵌入枠１Ｆが前方突出して設けられる。嵌入部１１は先端に向かって縮径する部分円錐の外形となっており、拡径部では、固定用突起１３が放射状に延出し、固定用突起１３の基部側には機械ホルダに固定するための固定溝１３Ｄが周方向に環状に形成され、この固定溝１３Ｄの基部側には機械固定するための固定溝１３Ｄ付き固定用第二突起１４が形成され、また周面には固定穴１５が形成される（図１ａ、図２ａ）。

サブホルダ２の基部周囲には本体ホルダ１の嵌入枠１Ｆ内に嵌入し得る円形段状の被嵌部２１が、基端側へ向かって等径のまま伸長する。この伸長部が本体ホルダ１の嵌入穴内に嵌入して焼き嵌め連結される。嵌入状態では、段状部２１Ｓの段差面２１Ｆが、枠底面１１Ｆに対向するように嵌入され、サブホルダ２と本体ホルダ１とが同軸上に連結される。

またサブホルダ２は、それ自体の回転軸上に、先端側に開口した保持穴２２が形成される。保持穴２２はサブホルダ２の先端面２Ｆに開口した保持口２２Ｈから、等径のまま連なる第一穴部２２１と、第一穴部２２１の奥側で基部側に拡径して筒状に連なる比較的大径の第二穴部２２２とを有し、さらに基部側へ連なって軸方向に開口する。そして、保持口２２Ｈからチャック部を突入した状態で回転切削刃具Ｂを保持する。なお、実施例１〜３は焼き嵌め固定によって保持する焼き嵌め固定構造となっており、実施例４，５は固定チャックによる固定構造となっている。

本体ホルダ１とサブホルダ２との焼き嵌め連結構造とすることで、切削スペースに応じた形状と剛性、靭性との両立が可能となり、組み合わせ可能な複数ずつの形状を予め用意しておくことで必要に応じた高剛性のホルダを短期間で作成できる。また焼き嵌めによる許容最大応力を、弾性限度内の最大値まで許容することも可能であり、この場合、許容し得る最大の焼き嵌め代を確保することで、本体ホルダ１とサブホルダ２との焼き嵌め連結力を限界まで高めることができ、剛性にきわめて優れたホルダを得ることとなる。また使用による破損が生じた場合、あるいは使用する本体ホルダ１の取り付け機械の変更やサブホルダ２の使用条件／用途の変更が生じた際には、焼き嵌め連結を焼き外しによって解除することで、迅速かつ比較的安価に交換することも可能である。

（クーラント溝２４）
上記クーラント流路２３に変えて、或いは上記クーラント流路２３に加えて、サブホルダ２は、回転切削刃具の取り付け孔の内周面に沿って軸外周方向へ溝形成された複数のクーラント溝２４と、このクーラント溝２４と連通した先部であってサブホルダ２の前記保持穴に沿って複数位置に設けられたクーラント溝口２４Ｈとを有してなり、焼き嵌めによって取り付けた回転切削刃具のシャンクの周囲に複数本のクーラント溝２４が配されてなるものとしてもよい。後述する実施例２，３のように、クーラント溝口２４Ｈは保持穴２２Ｈの開口縁と重なるように設けられ、保持穴空間側に開口する切り欠き断面を有する（図２ｂ、図３ｂ）。

実施例１においては上記基本構成に加え、サブホルダ２の構造内であって保持穴２３周りに穿設されたクーラント流路２３と、クーラント流路２３の先側であって保持口２３Ｈ周りの先端面２Ｆに開口した複数のクーラント噴出口２３Ｈと、本体ホルダ１とサブホルダ２の連結部に介設された孔明き薄板からなる２枚の制振板３１、３２とを具備する。本体ホルダ１は基部側に中央孔部１２を有し、この中央孔部１２から先側へ孔状部が連なって、サブホルダ２の被嵌部２１を嵌入する筒穴状の嵌入部１１が形成され、嵌入枠１Ｆの内側で先側に開口する。

嵌入部１１の先端側には軸と径方向に直交する段状の枠底面１１Ｆを有する枠底部１１Ｓが形成され、枠底部１１Ｓの周囲に嵌入枠１Ｆが筒状に前方突出して設けられる。この枠底面１１Ｆと嵌入枠１Ｆとの境には、基部側への枠底窪み１１Ｄが形成され、この枠底窪み１１Ｄは嵌入枠１Ｆから断面円弧状に連なって基部側への円環溝を形成すると共に、この円環溝の内周部が軸断面視にて軸方向に傾斜した錐面となって枠底面１１Ｆに連なる（図１ｃ）。

また枠底面１１Ｆの中央にはサブホルダの被嵌部２１を突入させるための中央孔が形成されており、中央孔１２から基端側に内筒状の嵌入部１１が連なる。ここで枠底面１１Ｆの中央孔１２に連なる内周部には、軸方向に対して鋭角傾斜した枠底テーパー面１１Ｃが形成される。枠底面１１Ｆは枠底テーパー面１１Ｃ及び底窪み１１Ｄによってそれぞれ内周及び外周が面取りされた台状の枠底部１１Ｓの頂面として構成されており、この面に当接する制振板３１を確実に押圧するものとしている。また、枠底テーパー面１１Ｃによって、第二制振板３２の周部との角部での接触による余分な振動の発生を回避している。さらに底窪み１１Ｄによって、サブホルダとの内角部での接触を回避して、焼き嵌めの嵌入状態における応力集中の発生を回避している。

サブホルダ２の基部周囲には本体ホルダ１の嵌入枠１Ｆ内に嵌入し得る、環状の段差面２１Ｆを有した段状部２１Ｓが形成され、この段状部２１Ｓの先側に基端側へ向かって等径のまま伸長する被嵌部２１が形成される。この被嵌部２１が本体ホルダ１の嵌入部１１内に嵌入して焼き嵌め連結される。嵌入状態では、被嵌部２１の周面が、本体ホルダ１の嵌入部１１によって圧接し、また嵌入部１１の基端側では、本体ホルダ１内の基部穴１２内に取り付けられたパッキン１２Ｐが、被嵌部２１の基端部周囲に沿って当接する（図１ａ）。

また、段状部２１の周部には段状テーパー面２１Ｃが形成され、この段状テーパー面２１Ｃによって、本体ホルダ１の嵌入枠１Ｆの内面との角部での接触を回避して、焼き嵌めの嵌入状態における応力集中の発生を回避し、また第一制振板３１の外周付近での接触を回避し、第一制振板３１の外端部を除く中央寄りの環状面で段状部２１Ｓが確実に当接するものとしている（図１ｃ）。

また、段状部２１Ｓと被嵌部２１との境界には、軸内部側に凹曲面を有して円環状に窪んだ段内窪み２１Ｄが形成される。この段内窪み２１Ｄによって、本体ホルダ１の枠底部１１Ｓとの角部での接触を避けることで、焼き嵌めの嵌入状態における応力集中が発生しないようにしており、また、第一、第二制振板３１，３２の孔部との不要な接触による振動の発生を回避して、第二制振板３１の孔端部を除く中央寄りの環状面で段状部２１Ｓが確実に押圧する嵌入状態としている（図１ｃ）。なお嵌入状態では、段状部２１Ｓの周囲と嵌入枠１Ｆの枠内側面との間に微小隙間１１Ｂが確保されており、サブホルダ２の多少の連結角度や変形にも対応し得るものとしている。

（クーラント流路２３）
実施例１のサブホルダ２は、回転切削刃具の取り付け孔周囲のホルダ内部に穿孔形成されたクーラント流路２３と、このクーラント流路２３と連通した先部であってサブホルダ２の先端面の軸周りの複数位置に設けられたクーラント噴出口２３Ｈとを有してなり、複数の突出孔は、その孔口形状の傾きが、回転軸に対して２〜１０度以内の所定の噴出角度に共通設定されおり、噴出方向の延長線が取り付けた回転切削刃具の先端付近にて交わる。

具体的には、サブホルダ２の保持穴２２の周囲であってホルダの構造内に、回転軸周りに等間隔に３本のクーラント流路２３が穿設される。各クーラント流路２３は保持穴の第二穴部２２２の周部から放射状に部分穿設された連絡孔２３２に連通し、連絡孔２３２の外端寄りの位置から、サブホルダ２の先部にむかって絞り方向に傾斜し、噴出角度２３θのまま直線的に延びて先端面２Ｆにてクーラント噴出口２３Ｈとして開口する。

３つの噴出角度２３θはいずれも回転軸に対して２度〜１０度の範囲となっており、噴出先側の延長線が回転軸上の１点で交わるものとしている。この交点は切削具の先部付近に相当する位置となっており、クーラントの流体噴出によって切削部の冷却と切削片の除去を可能としている。なお連絡孔２３２のサブホルダ周面への開口部分は、ピン２３Ｐによって塞がれる。

また実施例１では、サブホルダ２は、保持穴２２に突入した切削回転刃具Ｂを焼き嵌めによって保持するものである。具体的にはサブホルダ２の先部は、切削回転刃具Ｂを突入するための保持口２２Ｈを先端面２Ｆの中央に有し、この保持口２２Ｈからサブホルダ２の先部内に回転軸上に連なる保持穴２２を有する。

実施例１ではサブホルダ２の剛性と回転切削刃具Ｂの把持力とを両備すべく、回転切削刃具Ｂの焼き嵌め部となる先部の外形を大きくし、素材に粉末ハイスを含む表面硬度ＨＲＣ５０〜７０（表面０．２〜１．０ｍｍ部分）の鋼材を選択的に使用し、本体ホルダ１に焼き嵌め連結するものとしている。

ここで、一般的な片持ちはりのたわみ式から、理論上、サブホルダ２の最縮径部の外径１ＦＤの、シャンク部径すなわち保持穴２２径に対する割合はその値が大きいほど、サブホルダ２の先部でのたわみ量が極端に増加することが知られる。本発明では回転切削刃具Ｂのシャンク部を焼き嵌めする焼き嵌め部分の外径１ＦＤ〜２ＦＤが、保持穴２２の径に対して必ず１．５〜４倍の範囲内にあるものとしており、サブホルダの保持部分を、いずれの軸方向位置においても回転切削刃具Ｂの径以上の合計厚肉にて保持することとしている。このように外径を調整することにより、回転切削刃具Ｂのシャンク部に対する接触圧力、接触面応力が１．０程度となり、強度上の問題が発生しないものとしている。肉厚構造とすることで、この先部の厚肉構造部分を利用して、切削液であるクーラント流路２３を、剛性及び靭性の低下を伴うことなく埋設形成している。

（制振板３）
制振板３は具体的には、一枚または複数枚の円形の制振板３からなり、サブホルダ２と本体ホルダ１の同軸焼き嵌め連結後の状態で、段状部２１Ｓの段差面２１Ｆとこれに対向する嵌入枠１Ｆ内の円形外形の枠底面１１Ｆとの各面間に挟着される。この制振板３は好ましくは、本体ホルダ１、サブホルダ２のいずれよりも横弾性係数の低い低弾性材からなる板材で構成され、本体ホルダ１とサブホルダ２との焼き嵌め連結部に挟着することで、回転切削刃具Ｂの回転による振動を制振させ、固有振動数を変えて共振を抑制する（図１ｃ）。制振板３が取り付けられた状態では、制振板３の周囲と嵌入枠１Ｆとの間に微小隙間１１Ｂが形成される。

実施例では互いに横弾性係数の異なる同一形状の第一制振板３１と第二制振板３２とを重ねて使用しており、第一、第二制振板３１，３２間の弾性係数の差は５００ｋｇｆ／ｍｍ^２以上、かつ、サブホルダ２、本体ホルダ１のそれぞれに対する弾性係数の差は４０００ｋｇｆ／ｍｍ^２以上としている。例えば本体ホルダ１、サブホルダ２の構成材が横弾性係数８４００〜８５００ｋｇｆ／ｍｍ^２程度のとき、制振板３はその３０〜５５％程度である横弾性係数３５００〜４５００ｋｇｆ／ｍｍ^２程度の金属板を用いることが好ましい。このような環状金属板の製材金属としては例えば、横弾性係数３７００ｋｇｆ／ｍｍ^２の黄銅、横弾性係数２７００ｋｇｆ／ｍｍ^２のジュラルミン、横弾性係数４４００ｋｇｆ／ｍｍ^２のチタン、横弾性係数３０００ｋｇｆ／ｍｍ^２の銀が考えられる。このうち、第一、第二制振板の組み合わせとしては例えば横弾性係数比が８０〜８５％の関係にある２つを選択して使用することが好ましい。特に、先側に横弾性係数の比較的高い第一制振板を、基部側に横弾性係数の低い第二制振板とすることが好ましい。

実施例２では実施例１と同様、本体ホルダ１の先部にはサブホルダ２の被嵌部２１を嵌入する円形枠状の嵌入枠１Ｆが、円形環状の枠底面１１Ｆの周囲から前方突出して設けられ、この嵌入枠１Ｆ内側の枠底部１１Ｓにサブホルダ２の段状部２１Ｓが対向し、本体ホルダ１の嵌入部１１内に嵌入した被嵌部２１が当該嵌入部１１によって焼き嵌め連結される。但し、実施例２では実施例１のような制振板３が介設されず、枠底部１１Ｓと段状部２１Ｓとが直接対向して面接触する。このとき、本体ホルダ１の枠底部１１Ｓに形成された枠底テーパー面１１Ｃ及び底窪み１１Ｄ、並びに、サブホルダ２の段状部２１Ｓに形成された段状テーパー面２１Ｃ及び段内窪み２１Ｄによって、本体ホルダ１の枠底部１１Ｓとの角部での接触を回避して、焼き嵌めの嵌入状態における応力集中の発生を回避している（図２ｃ）。

またサブホルダ２は実施例１と同様に、それ自体の先端中央に、回転切削刃具を保持するための保持穴を有し、この保持穴に突入した回転切削刃具を焼き嵌めによって保持する。また実施例２では、回転切削刃具の取り付け孔の内周面に沿って軸外周方向へ溝形成された複数のクーラント溝２４と、このクーラント溝２４と連通した先部であってサブホルダ２の前記保持穴の外周に沿って複数位置に設けられたクーラント溝口２４Ｈとを有してなる。クーラント溝口２４Ｈは保持穴２２Ｈの開口縁と重なるように設けられ、保持穴空間側に開口する切り欠き断面を有する（図２ｂ）。

クーラント溝２４内にクーラントを注入することで、焼き嵌めによって取り付けた切削回転刃具のシャンクの周囲に接してクーラントが流通する。クーラント溝２４は回転軸方向に開口した開口溝であり、クーラント溝２４内に供給されたクーラントは、焼き嵌めによって取り付けられた回転切削刃具のシャンク部の周囲に接しながらクーラント溝２４内を流通し、シャンク部を通過して回転切削刃具を直接冷却することができる。また、焼き外し時にシャンク部への熱伝導を減少させることで、焼き外しを容易にすることができる。

特に実施例２の複数本のクーラント溝２４は、回転軸方向に対して一定の傾斜角度で傾斜しながら保持穴内周面を亘ることで螺旋状に配されてなる（図２ａ、図２ｄ）。実施例２のような軸周りを螺旋状に走る複数のクーラント溝２４を有するものであれば、クーラントが回転切削刃具の周上をスパイラル状に回ることで、クーラントの流通によって回転切削刃具を周方向に亘って均等に冷却し、又周方向に捩じれながら回転切削刃具周面の切削片の除去を効率的に行い得る。

図３に示す実施例３の回転切削刃具ホルダもまた、実施例１、２と同様、それ自体の基部が機械回転主軸に同軸固定される本体ホルダ１と、
それ自体の先側に回転切削刃具を同軸固定するサブホルダ２とから構成され、本体ホルダ１の先部に枠形成した嵌入枠１Ｆ内に、サブホルダ２の被嵌部２１を嵌入して焼き嵌めによって同軸固定し、サブホルダ２の先部に開口形成した保持穴２２内に、回転切削刃具Ｂのシャンク部を突入し、焼き嵌めによって同軸固定してなる。

実施例３の複数本のクーラント溝２４は、回転軸方向と並行して保持穴周面を亘ることで直線状に周配置されてなる（図３ａ、ｄ）。又実施例３の本体ホルダ１は実施例１のような固定用穴１５を側部に形成しておらず、代わりに基部側にも縮径した両方向縮径円錐部を有し、このうち基部側の縮径部の最大径部付近は、中央孔部１２から先端側へ拡径した傾斜拡径部を有しており、この傾斜拡径部の先側が嵌入部１１として先側へ筒状に連なる。嵌入部１１の筒穴は、基端側が断面アール状の曲面をもって前記傾斜拡径部につらなり、先端側が断面傾斜線状の拡径錐面をもって枠底部１１Ｓの枠底テーパー面１１Ｃに連なる。その他の特記しない構成は実施例２と同様である。

図４に示す実施例４の回転切削刃具ホルダは、サブホルダ２の先部に開口形成した保持穴２２内に、回転切削刃具Ｂのシャンク部を突入し、チャック固定によって同軸固定してなる。

実施例４のサブホルダ２の先側は等径のまま伸長すると共に内径のみ先端側へ拡径する筒状の先部２５となっており、この先部２５は先端から複数本の切り欠き溝２５Ｄが軸と並行に形成されることで開口径の変動を可能としている。そしてこの先部２５の孔内に、両先部へ向かって縮径した傾斜外面を有する筒状の締め付け材２６が嵌入され、締め付け材２６の周囲には先部２５の外周に螺合するナット状の固定具２７が遊嵌状態で嵌入して取り付けられる。固定具２７を先部２５の先端から基端側へ螺入していくことで、締め付け材２６が縮径変形し、チャック部を周囲から挟圧保持する。他の特記しない構成は実施例３と同様である。

図５に示す実施例５の回転切削刃具ホルダは実施例４と同様に、サブホルダ２の先部に開口形成した保持穴２２内に、回転切削刃具Ｂのシャンク部を突入し、チャック固定によって同軸固定してなる。サブホルダ２の先側は内外径とも等径のまま伸長すると共に外周側面から保持穴内へ貫通する固定孔が設けられ、この固定孔に固定ビス２８が螺入され、この固定ビス２８の先端面で、保持穴２２Ｈ内の回転切削刃具Ｂのシャンク部を側部から圧接固定するものとしている。他の特記しない構成は実施例４と同様である。

なお本発明は上述した実施例に限定されることなく、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で適宜手順の変更、構成の変更、一部の手順ないし制御要素の抽出、省略といった変更が可能である。

１本体ホルダ
１Ｆ嵌入枠
１１Ｆ枠底面
２サブホルダ
２Ｆ先端面
２１被嵌部
２１Ｓ段差面
２２保持穴
２３クーラント流路
２３Ｈクーラント噴出口
２３θ 噴出角度
２４クーラント溝
２４Ｈクーラント溝口
３，３１，３２制振板
Ｂ回転切削刃具

Claims

機械回転軸と回転切削刃具とを仲介接続するための回転切削刃具ホルダであって、
それ自体の基部が機械回転主軸に同軸固定される本体ホルダと、それ自体の先側に回転切削刃具を同軸固定するサブホルダとから構成され、
本体ホルダ内に穴形成した嵌入部内に嵌入したサブホルダの被嵌部を焼き嵌めによって同軸連結し、サブホルダの先部に開口形成した保持穴内に突入させた回転切削刃具のシャンク部を同軸固定するものであって、
嵌入部の先端側には軸と径方向に直交する段状の枠底面を有する枠底部が形成され、前記枠底部の周囲に嵌入枠が筒状に前方突出して設けられ、
前記枠底面と前記嵌入枠との境には、基部側への枠底窪みが形成され、前記枠底窪みは嵌入枠から断面円弧状に連なって基部側への円環溝が形成されており、
前記枠底面の中央にはサブホルダの被嵌部を突入させるための中央孔が形成されており、前記中央孔から基端側に内筒状の前記嵌入部が連なり、前記枠底面の中央孔に連なる内周部には、軸方向に対して傾斜した枠底テーパー面が形成され、前記枠底面は前記枠底テーパー面及び前記底窪みによって内周及び外周が面取りされた台状の枠底部の頂面として構成され、
サブホルダの基部周囲には本体ホルダの嵌入枠内に嵌入し得る、環状の段差面を有した段状部が形成され、前記段状部には基端側へ向かって伸長する前記被嵌部が形成されてなり、
前記段状部の周部には段状テーパー面が形成され、
前記段状部と被嵌部との境には、軸内部側に凹曲面を有して円環状に窪んだ段内窪みが形成されており、
前記枠底部と前記段状部とが直接対向して面接触する
ことを特徴とする回転切削刃具ホルダ。
機械回転軸と回転切削刃具とを仲介接続するための回転切削刃具ホルダであって、
それ自体の基部が機械回転主軸に同軸固定される本体ホルダと、それ自体の先側に回転切削刃具を同軸固定するサブホルダとから構成され、
本体ホルダ内に穴形成した嵌入部内に嵌入したサブホルダの被嵌部を焼き嵌めによって同軸連結し、サブホルダの先部に開口形成した保持穴内に突入させた回転切削刃具のシャンク部を同軸固定するものであって、
嵌入部の先端側には軸と径方向に直交する段状の枠底面を有する枠底部が形成され、前記枠底部の周囲に嵌入枠が筒状に前方突出して設けられ、
前記枠底面と前記嵌入枠との境には、基部側への枠底窪みが形成され、前記枠底窪みは嵌入枠から断面円弧状に連なって基部側への円環溝が形成されており、
前記枠底面の中央にはサブホルダの被嵌部を突入させるための中央孔が形成されており、前記中央孔から基端側に内筒状の前記嵌入部が連なり、前記枠底面の中央孔に連なる内周部には、軸方向に対して傾斜した枠底テーパー面が形成され、前記枠底面は前記枠底テーパー面及び前記底窪みによって内周及び外周が面取りされた台状の枠底部の頂面として構成され、
サブホルダの基部周囲には本体ホルダの嵌入枠内に嵌入し得る、環状の段差面を有した段状部が形成され、前記段状部には基端側へ向かって伸長する前記被嵌部が形成されてなり、
前記段状部の周部には段状テーパー面が形成され、
前記段状部と被嵌部との境には、軸内部側に凹曲面を有して円環状に窪んだ段内窪みが形成されており、
前記段状面とこれに対向する枠底面との各面間に一枚または複数枚の円形の制振板が挟着されてなり、この制振板は、本体ホルダ、サブホルダのいずれよりも横弾性係数の低い硬質の低弾性材で構成され、回転切削刃具から伝達される振動を制振する回転切削刃具ホルダ。
前記サブホルダは、それ自体の先部内を保持穴周囲に沿って穿孔形成された複数のクーラント流路と、各クーラント流路と連通し、サブホルダの先端面であって保持穴の周囲に設けられた複数のクーラント噴出口とを有してなり、
各クーラント噴出口からの噴出角度が、回転軸に対して２〜１０度以内の所定角度に共通設定されおり、この噴出角度で設定された各噴出方向の延長線がすべて回転軸の軸延長線上の１点で交わるように構成されている請求項１又は２記載の回転切削刃具ホルダ。
前記サブホルダは、保持穴に突入させた回転切削刃具のシャンク部を焼き嵌めによって保持固定するものであって、
保持穴の穴周面に沿って回転軸方向に螺旋状又は直線状に溝形成された複数のクーラント溝と、各クーラント溝と連通し、サブホルダの先端面であって前記保持穴の開口縁と重なって設けられた複数のクーラント溝口とを有してなる請求項１、２、又は３のいずれか記載の回転切削刃具ホルダ。
サブホルダは、回転軸を中心とする柱状側面又は部分円錐側面を先側に有してなり、この側面によって構成される外形状の外径が、保持穴径に対して１．５〜４倍の範囲内にある請求項１、２、３、又は４のいずれか記載の回転切削刃具ホルダ。