JP5923646B1 - Shrink-fitting tool holder and cutter chucking structure - Google Patents
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Abstract
【課題】従来よりも改善された焼嵌め式工具ホルダを提供する。【解決手段】焼嵌め式工具ホルダ(10)は、ホルダ本体(11)と、ホルダ本体の先端領域に設けられ、工具保持孔(122)に差し込まれる刃物(60)のシャンク部(61)のうち当該シャンク部の後端部よりも先端側で半径一定の外周面を有する円柱領域(61c)に対し、刃物の軸線がホルダ本体の軸線に一致するよう所定の有効把握長に亘り焼嵌めによって把握および芯出しする円筒状の焼嵌め式着脱部(12)と、嵌め着脱部よりも軸線方向後端側に設けられてホルダ本体の外周面から工具保持孔まで延びる貫通孔(22)、および貫通孔に螺合するサイドロックボルト(23)を有するサイドロック式着脱部(21)を備える。貫通孔は、外径側が内径側よりも軸線(O)方向先端側になるよう軸線直角方向に対して1度以上10度以下の所定角度で傾斜して延びる。【選択図】図2The present invention provides a shrink-fit tool holder that is improved over the prior art. A shrink-fit tool holder (10) includes a holder body (11) and a shank portion (61) of a blade (60) provided in a tip region of the holder body and inserted into a tool holding hole (122). Of these, the cylindrical region (61c) having an outer peripheral surface with a constant radius on the front end side of the rear end portion of the shank portion is shrink-fitted over a predetermined effective grasping length so that the axis of the cutter coincides with the axis of the holder body. A cylindrical shrink-fit detachable portion (12) for grasping and centering, a through hole (22) provided on the rear end side in the axial direction from the fit detachable portion and extending from the outer peripheral surface of the holder body to the tool holding hole, and A side lock type attaching / detaching portion (21) having a side lock bolt (23) screwed into the through hole is provided. The through hole extends at an angle of 1 to 10 degrees with respect to the direction perpendicular to the axis so that the outer diameter side is closer to the front end side in the axis (O) direction than the inner diameter side. [Selection] Figure 2
Description
本発明は、チタン合金等の難削材を長時間切削加工する刃物のシャンク部に対し、確実に抜け止めおよび回り止めしつつチャッキングする焼嵌め式工具ホルダに関する。 The present invention relates to a shrink-fit tool holder that chucks a shank portion of a cutter that cuts a difficult-to-cut material such as a titanium alloy for a long period of time while securely retaining and preventing rotation.
従来、工具ホルダ本体の熱収縮および熱膨張を利用して刃物をチャッキングする焼嵌め式工具ホルダが多数知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, many shrink-fit tool holders that chuck a blade using the thermal contraction and thermal expansion of a tool holder main body are known.
近年、航空機分野等では、チタン合金やインコネル(登録商標)等の難削材を長時間切削加工することが求められている。難削材を長時間切削加工する場合、刃物を工具ホルダで確りとチャッキングしていても、アルミニウム系の柔らかい材料を切削加工する場合と比較して、刃物が焼嵌め式工具ホルダから抜けてくる問題があった。 In recent years, in the aircraft field and the like, it has been required to cut difficult-to-cut materials such as titanium alloys and Inconel (registered trademark) for a long time. When cutting difficult-to-cut materials for a long time, even if the tool is securely chucked with the tool holder, the tool will come out of the shrink-fit tool holder compared to cutting with a soft aluminum material. There was a problem to come.
かかる問題を解決する従来技術として、熱変化によって拡大ないし縮小する円筒形状の工具保持孔を備え、刃物のシャンク部を焼嵌めによってチャッキングする工具ホルダとしては、例えば再公表特許WO2013/027558号公報(特許文献1)に記載のものが知られている。特許文献1の焼嵌め式工具ホルダは、焼嵌め式チャック部に形成される円筒状保持孔と、この円筒状保持孔の内周面に形成されて互いに対向する2個の抜け止め用突起と、各抜け止め用突起よりも軸線方向後端側で円筒状保持孔の内周面に形成される回転止め突起を有する。かかる円筒状保持孔に切削工具のシャンク部を深く挿入し、周方向に少し回転させることにより、各抜け止め用突起は切削工具の周方向溝に入り込み、各回転止め突起は切削工具のフラット面に当接する。 As a conventional technique for solving such a problem, as a tool holder that has a cylindrical tool holding hole that expands or contracts due to a heat change and chucks a shank portion of a blade by shrink fitting, for example, re-published patent WO2013 / 027558 The thing of patent document 1 is known. The shrink-fit tool holder of Patent Document 1 includes a cylindrical holding hole formed in the shrink-fit chuck portion, and two retaining protrusions formed on the inner peripheral surface of the cylindrical holding hole and facing each other. And a rotation stopper protrusion formed on the inner peripheral surface of the cylindrical holding hole on the rear end side in the axial direction with respect to each protrusion stopper. By inserting the shank of the cutting tool deeply into the cylindrical holding hole and rotating it slightly in the circumferential direction, each retaining projection enters the circumferential groove of the cutting tool, and each rotation preventing projection is a flat surface of the cutting tool. Abut.
特許文献1の焼嵌め式工具ホルダへの切削工具のチャッキングは、工具ホルダの焼嵌め式チャック部を加熱し熱膨張させて円筒状保持孔を拡径した状態で行なわれる。焼嵌め式工具ホルダが冷却されると、抜け止め用突起が周方向溝の縁に係止し、回転止め突起がフラット面の端に当接した状態で、焼嵌め式工具ホルダに切削工具が焼嵌めによってチャッキングされるとともに、焼嵌め式チャック部に対する切削工具の抜け止めと回転止めが実現する。 The chucking of the cutting tool to the shrink-fit tool holder of Patent Document 1 is performed in a state where the shrink-fit chuck portion of the tool holder is heated and thermally expanded to expand the cylindrical holding hole. When the shrink-fit tool holder is cooled, the cutting-out protrusion is locked to the edge of the circumferential groove, and the cutting tool is placed in the shrink-fit tool holder with the anti-rotation protrusion in contact with the end of the flat surface. While being chucked by shrink fitting, it is possible to prevent the cutting tool from coming off and to prevent rotation with respect to the shrink fitting chuck portion.
焼嵌め式工具ホルダから切削工具の取外しは、焼嵌め式工具ホルダを加熱し熱膨張させて円筒状保持孔を拡径した後、上記手順と逆に切削工具の回転と引き抜きによってなされるというものである。 The cutting tool is removed from the shrink-fit tool holder by heating and shrinking the shrink-fit tool holder to expand the cylindrical holding hole and then rotating and pulling the cutting tool in reverse to the above procedure. It is.
しかし、特許文献1の焼嵌め式工具ホルダにあっては、なおも以下に説明するような問題を生ずる。つまり抜け止め用突起の幅寸法が周方向溝の溝幅よりも若干小さいので両者間にガタツキが生じる虞がある。また特許文献1の焼嵌め式工具ホルダの回転止め構造では、一方向には回らないが他方向には回ってしまう。特に切削時の微振動によって切削工具が他方向に回ってしまうため、切削工具の回転を確実に防止することができない。 However, the shrink-fit tool holder of Patent Document 1 still causes problems as described below. That is, since the width dimension of the retaining protrusion is slightly smaller than the groove width of the circumferential groove, there is a possibility that rattling occurs between them. Moreover, in the rotation stopping structure of the shrink-fit tool holder of Patent Document 1, it does not rotate in one direction but rotates in the other direction. In particular, since the cutting tool rotates in the other direction due to fine vibration during cutting, the cutting tool cannot be reliably prevented from rotating.
本発明は、上述の実情に鑑み、刃物を確実に抜け止めおよび回転止めでき、しかも刃物のガタツキが生じない焼嵌め式工具ホルダを提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a shrink-fit tool holder that can reliably prevent a cutter from coming off and prevent rotation, and that does not cause rattling of the cutter.
この目的のため本発明による焼嵌め式工具ホルダは、軸線方向先端から軸線方向後端側に向かって延びる丸孔であって刃物のシャンク部を焼嵌めするための工具保持孔、この工具保持孔よりも大径の孔であって工具保持孔の孔底からさらに軸線方向後端側に向かって延び工具保持孔に差し込まれる刃物のシャンク部の後端部が通過する大径部、およびこの大径部よりも小径の孔であって大径部からさらに軸線方向後端側に向かって延び刃物のシャンク部の後端部を受け入れる小径部、を中心に有するホルダ本体と、ホルダ本体の軸線方向先端領域に設けられ、工具保持孔に差し込まれる刃物のシャンク部のうち当該シャンク部の後端部よりも先端側で半径一定の外周面を有する円柱領域に対し、刃物の軸線がホルダ本体の軸線に一致するよう所定の有効把握長に亘り焼嵌めによって把握および芯出しする円筒状の焼嵌め式着脱部と、焼嵌め着脱部よりも軸線方向後端側に1箇所以上設けられてホルダ本体の外周面から工具保持孔まで延びる貫通孔、および貫通孔に螺合する1本以上のサイドロックボルトを有し、貫通孔は外径側が内径側よりも軸線方向先端側になるよう軸線直角方向に対して1度以上10度以下の所定角度で傾斜して延び、サイドロックボルトは刃物のシャンク部の円柱領域が焼嵌め着脱部によって把握および芯出しされた状態で工具保持孔に向かってねじ込まれることにより、サイドロックボルトの先端に設けられた平坦な押さえ面を刃物のシャンク部の後端部の外周に設けられる傾斜した平坦面に当接させて該平坦面を押圧するとともに、該押圧力に対して小径部の内周面が刃物のシャンク部の後端部の外周面に反力を付与するサイドロック式着脱部と、を備える。そしてこれら焼嵌め式着脱部およびサイドロック式着脱部によって刃物のシャンク部をチャッキングするよう構成される。 For this purpose, the shrink-fit tool holder according to the present invention is a round hole extending from the front end in the axial direction toward the rear end side in the axial direction, and a tool holding hole for shrink-fitting the shank portion of the blade, the tool holding hole. A large-diameter portion having a diameter larger than that of the tool holding hole and extending further toward the rear end side in the axial direction through which the rear end portion of the shank portion of the blade inserted into the tool holding hole passes. A holder body having a small-diameter hole than the diameter part and extending from the large-diameter part further toward the rear end side in the axial direction and receiving the rear end part of the shank part of the cutter, and the axial direction of the holder body The axis of the cutter is the axis of the holder body with respect to a cylindrical region having an outer peripheral surface having a constant radius on the tip side of the shank portion of the shank portion provided in the tip region and inserted into the tool holding hole. To match A cylindrical shrink-fit detachable part that is grasped and centered by shrink fitting over a fixed effective grasping length, and one or more locations on the rear end side in the axial direction from the shrink-fit detachable part. It has a through hole extending to the holding hole, and one or more side lock bolts screwed into the through hole. The side lock bolt extends by tilting at a predetermined angle of 10 degrees or less, and the side lock bolt is screwed toward the tool holding hole in a state where the cylindrical region of the shank portion of the blade is grasped and centered by the shrink fitting and attaching portion. The flat pressing surface provided at the tip of the lock bolt is brought into contact with the inclined flat surface provided on the outer periphery of the rear end portion of the shank portion of the blade to press the flat surface, and the pressing force is small. Comprising a side-locking detachable portion inner peripheral surface of the part is to impart a reaction force to the outer peripheral surface of the rear end portion of the shank portion of the tool, the. And the shank part of a cutter is chucked by these shrink-fitting type attaching / detaching parts and side lock type attaching / detaching parts.
かかる本発明によれば、焼嵌め式工具着脱部が刃物のシャンク部の円柱領域に対し、
所定の有効把握長に亘り焼嵌めによって芯出しするのでホルダ本体の軸線と刃物の軸線が一致して、刃物を高精度で把握することができる。また工具保持孔の内周面と円柱領域の外周面との間で所定の有効把握長に亘って強固な摩擦力が発揮され、刃物は切削加工中に容易に抜け出さない。この後、サイドロックボルトが最終締付機能として刃物のシャンク部を確実に抜け止めおよび回り止めする。これら焼嵌め式工具着脱部およびサイドロック式着脱部により、難削材を長時間にわたって切削加工しても刃物のチャッキングが緩むことがない。
According to the present invention, the shrink-fit tool attaching / detaching portion is in a cylindrical region of the shank portion of the blade,
Since centering is performed by shrink fitting over a predetermined effective grasping length, the axis of the holder body coincides with the axis of the cutter, and the cutter can be grasped with high accuracy. Further, a strong frictional force is exerted over a predetermined effective grasp length between the inner peripheral surface of the tool holding hole and the outer peripheral surface of the cylindrical region, and the cutter does not easily come out during the cutting process. After this, the side lock bolt reliably prevents the shank portion of the blade from coming off and rotating as a final tightening function. By these shrink-fit tool attaching / detaching portions and side lock type attaching / detaching portions, even when a difficult-to-cut material is cut for a long time, the chucking of the blade is not loosened.
作業者が刃物のシャンク部を工具ホルダの工具保持孔に差し込む際には、シャンク部の後端部の外周に設けられる平坦面がサイドロック式着脱部のサイドロックボルトと対向するよう、注意して差し込まなければならない。刃物のシャンク部は基本的には円柱形状であることから、シャンク部の後端部が工具保持孔に差し込まれてしまうと、シャンク部に形成される平坦面の周方向位置を視認できないからである。好ましい実施形態として、ホルダ本体の軸線方向先端部には、貫通孔と対応する周方向位置にマーキングが設けられる。かかる実施形態によれば、工具保持孔に刃物のシャンク部を差し込む際、作業者はシャンク部後端の平坦面を工具ホルダ先端部のマーキングに合わせて差し込めば良く、チャッキングの作業効率が向上する。 When an operator inserts the shank part of the tool into the tool holding hole of the tool holder, be careful that the flat surface provided on the outer periphery of the rear end part of the shank part faces the side lock bolt of the side lock type attaching / detaching part. Must be plugged in. Since the shank part of the cutter is basically cylindrical, if the rear end part of the shank part is inserted into the tool holding hole, the circumferential position of the flat surface formed in the shank part cannot be seen. is there. As a preferred embodiment, a marking is provided at a circumferential position corresponding to the through hole at the axial end of the holder body. According to this embodiment, when inserting the shank portion of the blade into the tool holding hole, the operator only needs to insert the flat surface of the rear end of the shank portion in accordance with the marking on the tip portion of the tool holder, thereby improving the chucking work efficiency. To do.
サイドロックボルトの本数は1本でもよいし、あるいは複数本でもよい。第1発明の好ましい実施形態として、サイドロック式着脱部の貫通孔は、ホルダ本体の周方向に60度以上120度以下の所定角度で離れた2箇所に設けられる第1および第2貫通孔を含み、サイドロックボルトは、第1貫通孔に螺合する第1サイドロックボルト、および第2貫通孔に螺合する第2サイドロックボルトを含む。かかる実施形態によれば、第1サイドロックボルトがシャンク部に付与する押圧力と第2サイドロックボルトがシャンク部に付与する押圧力が互いに交差することから、シャンク部をホルダ本体の内周面に好適に押し付けて芯出し精度が維持される。また2本のサイドロックボルトを使用することから抜け出し機能および回り止め機能が向上する。より好ましい実施形態として第1貫通孔は第2貫通孔に対しホルダ本体の周方向に80度以上100度以下の所定角度で離れた位置に設けられる。さらに好ましい実施形態として第1貫通孔は第2貫通孔に対しホルダ本体の周方向に90度離れた位置に設けられる。 The number of side lock bolts may be one or more. As a preferred embodiment of the first invention, the through-holes of the side lock type attaching / detaching portion are provided with first and second through-holes provided at two locations separated by a predetermined angle of 60 degrees or more and 120 degrees or less in the circumferential direction of the holder body. The side lock bolt includes a first side lock bolt that is screwed into the first through hole, and a second side lock bolt that is screwed into the second through hole. According to this embodiment, since the pressing force applied to the shank portion by the first side lock bolt and the pressing force applied to the shank portion by the second side lock bolt intersect each other, the shank portion is connected to the inner peripheral surface of the holder body. The centering accuracy is maintained by suitably pressing to the center. Further, since the two side lock bolts are used, the pull-out function and the anti-rotation function are improved. As a more preferred embodiment, the first through hole is provided at a position away from the second through hole by a predetermined angle of 80 degrees or more and 100 degrees or less in the circumferential direction of the holder body. As a further preferred embodiment, the first through hole is provided at a position 90 degrees away from the second through hole in the circumferential direction of the holder body.
なお、第1貫通孔と第2貫通孔との間の角度が60度未満である場合、シャンク部を特定の径方向に押圧する力が大きくなってしまい、芯出し精度が維持されない。また、第1平坦面と第2平坦面との間の角度が120度を超える場合、第1平坦面がサイドロックボルトから受ける力と第2平坦面がサイドロックボルトから受ける力との合力が打ち消される割合が多くなってしまい、シャンク部を工具ホルダに向かって径方向に押圧する力が弱くなってしまう。 When the angle between the first through hole and the second through hole is less than 60 degrees, the force for pressing the shank portion in a specific radial direction is increased, and the centering accuracy is not maintained. Further, when the angle between the first flat surface and the second flat surface exceeds 120 degrees, the resultant force of the force that the first flat surface receives from the side lock bolt and the force that the second flat surface receives from the side lock bolt is The ratio which cancels increases and the force which presses a shank part in a radial direction toward a tool holder will become weak.
本発明の好ましい実施形態として、サイドロックボルトは、貫通孔に螺合するボルト本体と、押さえ面が形成されボルト本体の先端部に押さえ面の向きが変更自在となるように取り付けられた押さえ部材とを含む。かかる実施形態によれば、サイドロックボルトの進出方向が刃物のシャンク部の平坦面と直交しない場合であっても、サイドロックボルトを締め付け方向にねじ込み回転させるとサイドロックボルト先端の押さえ面がシャンク部の平坦面に倣って向きを変え、平坦面に面接触する。したがって、サイドロックボルトがシャンク部の平坦面を確りと押圧して、シャンク部を一層確実にチャッキングすることができる。本発明の他の実施形態として、押さえ面がボルト本体の先端に形成されてもよい。 As a preferred embodiment of the present invention, the side lock bolt includes a bolt body that is screwed into the through-hole, and a pressing member that is formed so that the pressing surface is formed and the direction of the pressing surface can be changed at the tip of the bolt body. Including. According to this embodiment, even if the advancing direction of the side lock bolt is not orthogonal to the flat surface of the shank portion of the blade, when the side lock bolt is screwed and rotated in the tightening direction, the pressing surface at the end of the side lock bolt becomes the shank. The direction is changed to follow the flat surface of the part, and the flat surface is brought into surface contact. Therefore, the side lock bolt firmly presses the flat surface of the shank portion, and the shank portion can be chucked more reliably. As another embodiment of the present invention, the pressing surface may be formed at the tip of the bolt body.
本発明のさらに好ましい実施形態として工具保持孔の孔底側に設けられて、工具保持孔に差し込まれる刃物のシャンク部の軸線方向位置を規定するストッパをさらに備える。かかる実施形態によれば、刃物のシャンク部が工具保持孔に沿って不用意に後退することがなく、サイドロックボルトの押さえ面でシャンク部の平坦面を確りと押さえることができる。本発明のストッパは、ホルダ本体の一部分であってもよいし、ホルダ本体の内部に収容される部品であってもよい。 As a further preferred embodiment of the present invention, there is further provided a stopper which is provided on the bottom side of the tool holding hole and which defines the axial position of the shank portion of the cutter inserted into the tool holding hole. According to this embodiment, the shank part of a cutter does not retreat carelessly along a tool holding hole, and the flat surface of a shank part can be reliably pressed down with the pressing surface of a side lock bolt. The stopper of the present invention may be a part of the holder main body, or may be a component housed inside the holder main body.
ストッパの位置は調整可能であることが好ましく、本発明の一実施形態としてストッパは工具保持孔の孔底側に収容される部材であって、長いストッパおよび短いストッパのいずれかと交換可能である。かかる実施形態によれば、短いストッパから長いストッパに交換することにより、再研磨された短い刃物を先端側へくり出して、新品の刃物と同じ長さ分、焼嵌め式工具ホルダの先端から突出させることができる。 The position of the stopper is preferably adjustable, and as an embodiment of the present invention, the stopper is a member accommodated on the bottom side of the tool holding hole and can be replaced with either a long stopper or a short stopper. According to this embodiment, by replacing the short stopper with the long stopper, the re-polished short cutter is pulled out to the tip side and protruded from the tip of the shrink-fit tool holder by the same length as the new cutter. be able to.
本発明の一実施形態として工具保持孔の孔底からボルト本体の軸線方向後端側へ延びる雌ねじと、該雌ねじに螺合して刃物のシャンク部に先端方向の押圧力を付与するプリロード用ボルトをさらに備える。かかる実施形態によれば、サイドロックボルトの押さえ面とシャンク部の傾斜した平坦面との間で面圧が増大する。したがってサイドロック式着脱部による抜け止め効果および回り止め効果が強力なものとなる。プリロード用ボルトは、工具保持孔の孔底側に収容されるストッパを介して、刃物のシャンク部に先端方向の押圧力を付与してよい。あるいはプリロード用ボルトは、ストッパを介さずに、刃物のシャンク部に先端方向の押圧力を直接付与してよい。 As one embodiment of the present invention, a female screw extending from the bottom of the tool holding hole to the rear end side in the axial direction of the bolt body, and a preloading bolt that is screwed into the female screw and applies a pressing force in the distal direction to the shank portion of the blade Is further provided. According to this embodiment, the surface pressure increases between the pressing surface of the side lock bolt and the inclined flat surface of the shank portion. Therefore, the retaining effect and the anti-rotation effect by the side lock type attaching / detaching portion are strong. The preload bolt may apply a pressing force in the distal direction to the shank portion of the blade through a stopper accommodated on the bottom side of the tool holding hole. Alternatively, the preload bolt may directly apply a pressing force in the tip direction to the shank portion of the blade without using a stopper.
本発明の一実施形態としてストッパおよびプリロード用ボルトは軸線方向に貫通する連絡通路を有し、連絡通路は刃物のシャンク部に設けられた液体通路の後端開口と接続するよう構成される。かかる実施形態によれば、切削液が焼嵌め式工具ホルダおよび刃物の内部を流れてワークに供給され、切削性能が向上する。 As one embodiment of the present invention, the stopper and the preloading bolt have a connecting passage penetrating in the axial direction, and the connecting passage is configured to be connected to the rear end opening of the liquid passage provided in the shank portion of the blade. According to this embodiment, the cutting fluid flows through the shrink-fit tool holder and the blade and is supplied to the workpiece, so that the cutting performance is improved.
本発明による刃物のシャンク構造は、上述した焼嵌め式工具ホルダと、工具保持孔に挿入される刃物のシャンク部とを備え、シャンク部は、当該シャンク部の後端部外周に1箇所以上形成されてサイドロックボルトの押さえ面と当接する平坦面と、該平坦面よりも先端側に形成されて焼嵌め式着脱部に締め付けられる所定の有効把握長以上の長さの円柱領域とを有し、平坦面はシャンク部の軸線に対して1度以上10度以下の所定角度で軸線方向先端側へ指向するよう傾斜する。かかる実施形態によれば、刃物のシャンク部は焼嵌め式工具ホルダの焼嵌め式工具着脱部によって十分な有効把握長で把握および芯出しされる。そして焼嵌め式工具ホルダのサイドロック式着脱部によって確りと抜け止めおよび回り止めされる。 The shank structure of the cutter according to the present invention includes the above-described shrink-fit tool holder and the shank portion of the cutter inserted into the tool holding hole, and the shank portion is formed at one or more locations on the outer periphery of the rear end portion of the shank portion. A flat surface that comes into contact with the pressing surface of the side lock bolt, and a columnar region that is formed on the tip side of the flat surface and is tightened to the shrink-fitting detachable portion and has a length that is equal to or greater than a predetermined effective grasping length. The flat surface is inclined so as to be directed toward the front end side in the axial direction at a predetermined angle of 1 to 10 degrees with respect to the axis of the shank portion. According to this embodiment, the shank portion of the blade is grasped and centered with a sufficient effective grasping length by the shrink-fit tool attaching / detaching portion of the shrink-fit tool holder. Then, the side lock type attaching / detaching portion of the shrink-fit type tool holder securely and securely prevents the rotation and the rotation.
平坦面は、刃物シャンク部の1箇所に設けられてもよいし、あるいは複数箇所に設けられてもよい。本発明の一実施形態として刃物シャンク部の平坦面は、シャンク部の周方向に60度以上120度以下の所定角度で離れた2箇所に形成される第1および第2平坦面を含み、第1平坦面はサイドロックボルトのうち第1サイドロックボルトの押さえ面と当接し、第2平坦面はサイドロックボルトのうち第2サイドロックボルトの押さえ面と当接する。かかる実施形態によれば、第1平坦面に付与される押圧力と第2平坦面に付与される押圧力が互いに交差し、シャンク部が工具着脱部の内周面に好適に押し付けられて刃物の芯出し精度が維持される。また2個の傾斜した平坦面を有することからシャンク部の抜け出し機能および回り止め機能が向上する。 A flat surface may be provided in one place of a blade shank part, or may be provided in a plurality of places. As one embodiment of the present invention, the flat surface of the blade shank part includes first and second flat surfaces formed at two locations separated by a predetermined angle of 60 degrees or more and 120 degrees or less in the circumferential direction of the shank part. The first flat surface contacts the pressing surface of the first side lock bolt among the side lock bolts, and the second flat surface contacts the pressing surface of the second side lock bolt among the side lock bolts. According to such an embodiment, the pressing force applied to the first flat surface and the pressing force applied to the second flat surface intersect each other, and the shank portion is suitably pressed against the inner peripheral surface of the tool attaching / detaching portion. The centering accuracy is maintained. In addition, since it has two inclined flat surfaces, the function of pulling out the shank portion and the function of preventing rotation are improved.
本発明の一実施形態として刃物のシャンク部から刃物の刃部まで延びる液体通路をさらに備える。かかる実施形態によれば、切削液が刃物の内部を流れてワークの切削箇所に供給され、切削性能が向上する。 As one embodiment of the present invention, a liquid passage extending from the shank portion of the blade to the blade portion of the blade is further provided. According to this embodiment, the cutting fluid flows through the inside of the blade and is supplied to the cutting portion of the workpiece, so that the cutting performance is improved.
このように本発明によれば、従来の焼嵌め式工具ホルダと比較して芯出し精度、回り止め機能、および抜け止め機能が向上する。また特許文献1で懸念される刃物の軸線方向のガタツキが防止され、高精度な切削加工を行うことができる。 Thus, according to the present invention, the centering accuracy, the anti-rotation function, and the retaining function are improved as compared with the conventional shrink-fit tool holder. Moreover, the shakiness of the cutter in the axial direction, which is a concern in Patent Document 1, is prevented, and highly accurate cutting can be performed.
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき詳細に説明する。図1は、本発明の第1実施形態になる焼嵌め式工具ホルダを示す全体図である。図2は、第1実施形態の先端領域を示す縦断面図であり、図1中II―IIで表す直線で断面とし矢印方向からみた状態を表す。図3は第1実施形態の軸線方向先端部分を示す正面図である。参考のため図2には、焼嵌め式工具ホルダの工具保持孔に差し込まれる刃物を示す。焼嵌め式工具ホルダ10は、主要な構成部品として、ホルダ本体11と、サイドロックボルト23を備える。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall view showing a shrink-fit tool holder according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the tip region of the first embodiment, and shows a state taken along the line II-II in FIG. FIG. 3 is a front view showing the tip portion in the axial direction of the first embodiment. For reference, FIG. 2 shows a cutter inserted into the tool holding hole of the shrink-fit tool holder. The shrink-
金属製のホルダ本体11は、一点鎖線で示す軸線Oに沿って延び、ホルダ本体11の軸線O方向先端領域で刃物をチャッキングする焼嵌め式の工具着脱部12と、ホルダ本体11の軸線O方向後端領域で工作機械の主軸に装着される装着部13とを備える。ホルダ本体11の軸線O方向中央部には、工具着脱部12および装着部13よりも外径方向に張り出した大径のフランジ部14が形成されている。フランジ部14の外周縁には、周方向に延びるV字溝142が形成されている。
The metal holder
装着部13は図示しない工作機械の主軸に嵌合する形状であって、本実施形態の装着部13の外周面は軸線方向後端に向かうほど半径が小さくなるテーパに形成される。装着部13にはホルダ本体11の中心になる軸線Oに沿って延びるプルスタッド取付孔132が形成される。プルスタッド取付孔132の後端部内周には雌ねじ132tが形成され、雌ねじ132tはホルダ本体11の軸線O方向後端から軸線O方向先端側へ延びる。プルスタッド取付孔132の孔底は連絡孔133と接続する。連絡孔133は軸線Oに沿って延び、軸線O方向先端側で後述する中間孔123と接続する。
The mounting
雌ねじ132tには図示しないプルスタッドが螺合し、このプルスタッドが後方へ引き込まれることによって装着部13は工作機械のセンタースルークーラント主軸に確りと装着される。そしてセンタースルークーラント主軸からプルスタッド取付孔132に切削液あるいは洗浄液が流入する。したがってプルスタッド取付孔132、連絡孔133、および中間孔123は液体通路になる。
A pull stud (not shown) is screwed into the
工具着脱部12は軸線方向先端が開口した金属製の厚肉円筒形状であり、外周面12gと内周面12hを有する。この内周面12hは、軸線方向先端から軸線方向後端側に向かって軸線Oに沿って延びる工具保持孔122を区画形成する。図2に二点鎖線で示すように、工具保持孔122には図2に二点鎖線で示すように刃物60のシャンク部61が差し込まれる。工具保持孔122の内周面12hは所定寸法の有効把握長Lを有し、その内径は工具保持孔122に挿入される刃物のシャンク部の外径よりも僅かに小さい(シャンク部外形寸法−0.03mm以上−0.025mm以下の範囲)。例えばシャンク部61の外径が20.00mmの場合、シャンク部61が差し込まれていない冷えた状態で内周面12hの内径は、20.00−0.03mm以上20.00−0.025mm以下である。ただし工具着脱部12が十分加熱されると内周面12hの内径は刃物のシャンク部の外径よりも僅かに大きくなる。
The tool attaching / detaching
工具保持孔122は孔底側で工具保持孔の大径部122bと接続する。図2に二点鎖線で示すように、大径部122bにはシャンク部61の後端部が差し込まれる。工具着脱部12が冷えた状態であっても大径部122bの内径は、工具保持孔122に差し込まれる刃物のシャンク部の外径よりも大きい。大径部122bは軸線Oに沿って延び、軸線O方向後端側で工具保持孔の小径部122sと接続する。
The
図2に二点鎖線で示すように、小径部122sにはシャンク部61の後端部が差し込まれる。工具着脱部12が冷えた状態であっても小径部122sの内径は刃物のシャンク部の外径よりも僅かに大きい(シャンク部外形寸法+0.01mm以上+0.02mm以下の範囲)。例えばシャンク部61の外径が20.00mmの場合、小径部122sの内径は20.00+0.01mm以上20.00+0.02mm以下である。小径部122sは軸線Oに沿って延び、軸線O方向後端側で中間孔123と接続する。シャンク部61の後端部が後述するサイドロックボルト23によって内径方向に押圧されると、小径部122sの内周面は、研磨加工され、サイドロックボルト23から周方向180度離れた位置でシャンク部61の後端部外周面を受け止める。
As shown by a two-dot chain line in FIG. 2, the rear end portion of the
中間孔123の内径は小径部122sの内径よりも少し大きい。中間孔123は軸線Oに沿って延び、軸線O方向後端側で連絡孔133の先端と接続する。中間孔123は連絡孔133よりも大きな内径を有することから、中間孔123と連絡孔133の接続箇所には軸線O方向先端側に指向する環状段差124が形成される。連絡孔133の内周には雌ねじ133tが形成される。雌ねじ133tは軸線O方向先端側に配置され、環状段差124に隣接する。中間孔123は後述するストッパ25を収容する。ストッパ25は平坦な先端面251および平坦な後端面252を有する。環状段差124はストッパ25の後端面252に当接してストッパ25の後退を規制する。
The inner diameter of the
工具着脱部12の外周面12gは、軸線O方向先端側に向かって細くなるよう僅かにテーパ形状とされる。工具着脱部12は少なくとも所定寸法の有効把握長Lを有し、加熱されることによって工具保持孔122の内径が熱膨張により拡径して刃物のシャンク部の外径よりも僅かに大きくなる。
The outer
工具着脱部12よりも後端側には、ホルダ本体11を半径方向に貫通して延びる貫通孔22が形成される。ホルダ本体11の外周面は、貫通孔22よりも軸線O方向後端側で、外周面12gよりもさらに緩勾配のテーパ形状とされる。貫通孔22の内径端は小径部122sと接続する。あるいは小径部122sおよび大径部122bと接続する。貫通孔22の内径端は貫通孔22の外径端よりも軸線O方向後端側に位置する。このため貫通孔22は、軸線Oと直交する直線に対し、5度傾斜して延びる。あるいは貫通孔22は、1度以上10度以下の範囲に含まれる所定角度で傾斜して延びる。外周面12gの先端には、貫通孔22と同じ周方向位置にマーキング24が設けられる。マーキング24は刻印でも印刷でもよい。マーキング24は、ホルダ本体11の先端面、つまり工具着脱部12の先端面、にさらに設けられる。これにより貫通孔22の周方向位置は、工具ホルダ10の先端側から容易に視認される。
A through
貫通孔22の内周面には雌ねじ221が形成され、サイドロックボルト23が螺合する。サイドロックボルト23は、サイドロックボルト23の軸線と直交する平坦な押さえ面231を先端に有し、レンチと係合するための多角形穴232を後端に有する。多角形穴232に図示しないレンチを係合させ、サイドロックボルト23をねじ込むように締め付け回転させると、サイドロックボルト23は小径部122sに向かって進出する。反対にサイドロックボルト23を緩め回転させると、サイドロックボルト23は小径部122sから後退する。押さえ面231はホルダ本体11の内径側へ指向し、多角形穴232はホルダ本体11の外径側へ指向する。貫通孔22およびサイドロックボルト23は、刃物をチャッキングするサイドロック式着脱部21を構成する。
A
押さえ面231はサイドロックボルト23の本体に形成されてもよいが、第1実施形態ではサイドロックボルト23がボルト本体233と押さえ部材234とを含む。ボルト本体233は、後端部に多角形穴232を、外周面の雄ねじ235をそれぞれ有する。ボルト本体233の先端には球面状の窪みが形成され、この窪みにボール状の押さえ部材234が嵌合する。押さえ部材234はその先端に平坦な押さえ面231が形成されている。このように押さえ部材234はボルト本体233に球面で支持されているため、押さえ面231はボルト本体233の中心軸線回りに回転することができるとともに、ボルト本体233の中心軸線に対して傾斜することができる。したがって押さえ部材234はボルト本体233に対して向きを自在に変更することができる。また押さえ部材234のボルト本体233への取り付けは、図2に示す他、ユニバーサルなジョイントのように自由に向きを変えることができるものであればよい。
The
第1実施形態の焼嵌め式工具ホルダ10は、工具保持孔122に差し込まれる刃物のシャンク部にプリロードを付与するプリロード用ボルト27をさらに備える。プリロード用ボルト27は、連絡孔133の雌ねじ133tと螺合し、軸線O方向に進退動可能である。プリロード用ボルト27の先端は軸線Oと直交する平坦な押さえ面271が形成され、押さえ面271はストッパ25に当接する。プリロード用ボルト27の後端にはレンチと係合するための多角形穴272が形成される。プルスタッド取付孔132に図示しないレンチを差し込んで多角形穴272に係合させ、プリロード用ボルト27をねじ込むように締め付け回転させると、プリロード用ボルト27は中間孔123に向かって前進する。反対にプリロード用ボルト27を緩め回転させると、プリロード用ボルト27は中間孔123から後退する。プリロード用ボルト27は先端方向にねじ込まれることにより、ストッパ25を先端方向へ押圧する。
The shrink-
次に焼嵌め式工具ホルダ10にチャッキングされる刃物につき説明する。
Next, the cutter that is chucked on the shrink-
図5は本発明の一実施形態になる刃物を示す側面図である。鋼製の刃物60は、軸線方向先端領域に超鋼合金の刃部60bを有し、軸線方向後端領域にシャンク部61を有し、一点鎖線で示す軸線に沿って延びる。シャンク部61は基本的に半径一定の円形断面を有する円柱状である。ただしシャンク部61の後端部外周には、切削加工によって周方向における1ヶ所に平坦面62が形成される。シャンク部61のうち、平坦面62よりも先端側の円柱領域61cの長さ寸法は少なくとも有効把握長Lと、半径一定の外周面を有する。刃物60は、エンドミルであるが、ドリルあるいはリーマ等であってもよい。
FIG. 5 is a side view showing a cutter according to an embodiment of the present invention. The
平坦面62はシャンク部61の軸線方向後端部に配設され、シャンク部61の軸線と直交する平坦面である後端面64と隣り合う。平坦面62は、シャンク部61の軸線Oに対して平行ではなく、刃物60の先端側に指向するよう所定角度でやや傾斜する。その所定角度はシャンク部61の軸線に対して5度である。あるいは平坦面62は1度以上10度以下の範囲内で傾斜した面である。平坦面62の所定角度は、前述した貫通孔22の傾斜角度に対応するとよい。
The
次に刃物60のチャッキングにつき説明する。
Next, the chucking of the
チャッキングの際は、工具着脱部12を所定温度まで加熱して熱膨張により工具保持孔122を拡径させ、焼嵌め式工具ホルダ10の先端側から刃物60のシャンク部61を工具保持孔122に差し込むことによって行う。差し込む際は、シャンク部61の平坦面62を工具着脱部12のマーキング24に合致させる。シャンク部61を確りと差し込むことにより、シャンク部61の後端面64がストッパ25と当接する。ストッパ25は、工具保持孔122に差し込まれる刃物60のシャンク部61の軸線O方向位置を規定する。ストッパ25はホルダ本体11とは別な部材であるが、図示しない変形例として、ストッパをホルダ本体11に一体形成してもよい。あるいは図示しない変形例としてストッパ25を設置せず、プリロード用ボルト27の押さえ面271を後述するシャンク部61の後端面64に当接させてもよい。かかる変形例ではプリロード用ボルト27がストッパの役目を果たす。
At the time of chucking, the tool attaching / detaching
その後に工具着脱部12が冷却して熱収縮すると、工具保持孔122は縮径し、内周面12hが全周に亘ってシャンク部61の外周面を均等に締め付け、シャンク部61を有効把握長Lに亘って緊密かつ強固に把握する。またシャンク部61の軸線が焼嵌め式工具ホルダ10の軸線Oに一致するよう、シャンク部61は芯出しされる。
After that, when the tool attaching / detaching
次に、サイドロック式着脱部21のサイドロックボルト23が小径部122sに向かってねじ込まれ、サイドロックボルト23の押さえ面231がシャンク部61の平坦面62と面接触する。これによりシャンク部61は抜け止めおよび回り止めされる。このとき図7に矢印で示すように、サイドロックボルト23先端の押さえ面231が平坦面62を押圧し、シャンク部61の後端部が内径方向の押圧力を受ける。同時に小径部122sの内周面がシャンク部61の後端部外周面と面接触して、サイドロックボルト23からの押圧力を受け止める。具体的には図7に矢印で示すように、貫通孔22から周方向に180度離れた位置で、小径部122sの内周面がシャンク部61の後端部外周面に内径方向の反力を付与する。かくしてシャンク部61の軸線が工具ホルダ本体の軸線Oからずれないように保持される。
Next, the
次に、ボルト27をねじ込んでストッパ25に先端方向のプリロードを載荷し、ストッパ25を介してシャンク部61の後端面64を押圧するとよい。これによりストッパ25の先端面251とシャンク部61の後端面64の間で面圧が大きくなるだけでなく、サイドロックボルト23の押さえ面231とシャンク部61の平坦面62の間で面圧が大きくなり、サイドロック式着脱部21の抜け止め効果および回り止め効果が向上する。
Next, the
刃物60のチャッキングを解除する場合、上述した手順とは逆の手順を行うとよい。ボルト27を緩め回転させ、サイドロックボルト23を緩め回転させ、工具着脱部12を所定温度まで加熱して工具保持孔122を拡径し、工具保持孔122からシャンク部61を先端方向に引き抜くとよい。
When releasing the chucking of the
刃物60の刃部60bは、使用により摩耗すると再研磨によって再生される。そうすると刃部60bの刃長は研磨前よりも短くなる。そこで図4に示すように、軸線O方向に短いストッパ25を長いストッパ26に交換するとよい。これにより再研磨された刃部60bを先端側へくり出して、新品の刃物60と同じ長さ分、焼嵌め式工具ホルダの先端から突出させることができる。なお再研磨後に平坦面62が軸線Oの先端方向へ前進することを考慮して、平坦面62は押さえ面231よりも大きく、新品時において軸線Oの後端方向へ広がるよう形成されることが望ましい。
The
なお図5に示す刃物60の変形例として図6に示すように、液体通路66をさらに備える刃物65を、焼嵌め式工具ホルダ10にチャッキングしてもよい。液体通路66は刃物65の先端から後端面64まで軸線方向に延びる。刃物65の他の構成は、上述した刃物60と共通するので、共通する符号を付して説明を省略する。ストッパ25には軸線O方向に貫通する連絡通路253が形成されている。またボルト27にも軸線O方向に貫通する連絡通路273が形成されている。連絡通路253,273は軸線Oに沿って延びる。ストッパ25の先端面251がシャンク部61の後端面64と面接触すると、連絡通路253,273、および液体通路66の後端開口が互いに接続する。
As a modification of the
焼嵌め式工具ホルダ10が軸線Oを中心として高速回転し刃物65で図示しないワークを切削する間、ホルダ本体11の連絡孔133から、連絡通路273,253を経由して、液体通路66の後端に切削液が供給される。切削液は、液体通路66を流れて刃物65の先端(図示せず)から噴射し、ワークに到達する。
While the shrink-
ところで第1実施形態の焼嵌め式工具ホルダ10は、軸線O方向先端から軸線O方向後端側に向かって延びる工具保持孔122を中心に有するホルダ本体11と、ホルダ本体11の先端領域に設けられ工具保持孔122に差し込まれる刃物60のシャンク部61の円柱領域61cに対し、刃物60の軸線がホルダ本体の軸線Oに一致するよう所定の有効把握長Lに亘り焼嵌めによって把握および芯出しする円筒状の工具着脱部12と、工具着脱部12よりも軸線O方向後端側に設けられてホルダ本体11の外周面から工具保持孔の大径部122bまで延びる貫通孔22、および貫通孔22に螺合するサイドロックボルト23を有し、サイドロックボルト23の先端に設けられた平坦な押さえ面231をシャンク部61の後端部の外周に設けられる傾斜した平坦面62に当接させるサイドロック式着脱部21を備える。貫通孔22は、外径側が内径側よりも軸線O方向先端側になるよう軸線Oに直角な方向に対して1度以上10度以下の所定角度で傾斜して延び、サイドロックボルト23は、刃物60のシャンク部61の円柱領域61cが工具着脱部12によって把握および芯出しされた状態で小径部122sに向かってねじ込まれることにより、サイドロックボルト先端の押さえ面231をシャンク部後端の傾斜した平坦面62に当接させる。そして焼嵌め式工具ホルダ10は、これら工具着脱部12およびサイドロック式着脱部21によって刃物60のシャンク部61をチャッキングする。
By the way, the shrink-
かかる第1実施形態によれば、工具着脱部12が刃物60のシャンク部61を芯出しするのでホルダ本体11の軸線Oと刃物60の軸線が一致して、刃物60を高精度で把握することができる。また工具着脱部12の内周面12hとシャンク部61の円柱領域61cの外周面との間で有効把握長Lに亘って強固な摩擦力が発揮され、刃物60は切削加工中に容易に抜け出さない。この後、サイドロックボルト23が最終締付機能として刃物60のシャンク部61を抜け止めおよび回り止めする。これら焼嵌め式の工具着脱部12およびサイドロック式着脱部21により、難削材を長時間にわたって切削加工してもチャッキングが緩むことがない。
According to the first embodiment, since the tool attaching / detaching
また第1実施形態のサイドロックボルト23は、貫通孔22に螺合するボルト本体233と、刃物60の平坦面62と当接する押さえ面231が形成されてボルト本体233の先端部に押さえ面231の向きが変更自在となるように取り付けられた押さえ部材234を含む。かかる実施形態によれば、サイドロックボルト23の進出方向がシャンク部61の平坦面62と直交しない場合であっても、サイドロックボルト23を締め付け方向にねじ込み回転させるとサイドロックボルト先端の押さえ面231がシャンク部61の平坦面62に倣って向きを変え、平坦面62に面接触する。したがって、サイドロックボルト23がシャンク部61の平坦面62を確りと押圧して、シャンク部61を一層確実にチャッキングすることができる。
Further, the
また第1実施形態の焼嵌め式工具ホルダ10は、工具保持孔122の孔底側に設けられて、工具保持孔122に差し込まれるシャンク部61の軸線方向位置を規定するストッパ25をさらに備えることから、刃物60が工具保持孔122に沿って不用意に後退することがなく、押さえ面231でシャンク部61の平坦面を確りと押さえることができる。
The shrink-
また第1実施形態の焼嵌め式工具ホルダ10は、工具保持孔122の孔底からホルダ本体11の軸線方向後端側へ延びる連絡孔133と、連絡孔133の雌ねじ133tに螺合して刃物60のシャンク部に先端方向の押圧力を付与するプリロード用ボルト27をさらに備えることから、サイドロックボルト23の押さえ面231とシャンク部61の傾斜した平坦面62との間で面圧が増大する。したがってサイドロック式着脱部21による抜け止め効果および回り止め効果が強力なものとなる。
Further, the shrink-
また第1実施形態のストッパ25およびプリロード用ボルト27は軸線O方向に貫通する連絡通路253,273を有し、連絡通路253は刃物65(図6)のシャンク部に設けられた液体通路66の後端開口と接続するよう構成されることから、切削液が焼嵌め式工具ホルダ10および刃物65の内部を流れてワークに供給され、切削性能が向上する。
Further, the
また第1実施形態の刃物60は、焼嵌め式工具ホルダ10の工具保持孔122に挿入されるシャンク部61と、シャンク部61から軸線方向先端側へ延びる刃部60bとを備える。シャンク部61は、シャンク部61の後端部外周に形成されてサイドロックボルト23の押さえ面231と当接する平坦面62と、平坦面62よりも先端側に形成されて焼嵌め式の工具着脱部12に締め付けられる所定の有効把握長L以上の長さの円柱領域61cとを有する。平坦面62は、シャンク部61の軸線に対して1度以上10度以下の所定角度で軸線方向先端側へ指向するよう傾斜する。これによりシャンク部61は焼嵌め式工具ホルダ10の工具着脱部12によって十分な有効把握長Lで把握および芯出しされる。そして焼嵌め式工具ホルダ10のサイドロック式着脱部21によって確りと抜け止めおよび回り止めされる。
Further, the
また変形例の刃物65は、シャンク部61から刃部60bまで延びる液体通路66をさらに備えることから、切削液が刃物65の内部を流れてワークの切削箇所に供給され、切削性能が向上する。
In addition, since the
次に本発明の第2実施形態を説明する。図8は本発明の第2実施形態になる焼嵌め式工具ホルダ20の先端領域を拡大して示す縦断面図であって、短いストッパを使用する状態を表す。図9は第2実施形態の軸線方向先端部分を示す正面図である。図10は第2実施形態の先端領域を拡大して示す縦断面図であって、長いストッパを使用する状態を表す。参考のため図8および図10には、焼嵌め式工具ホルダの工具保持孔に差し込まれる刃物を示す。第2実施形態につき、前述した第1実施形態と共通する構成については同一の符号を付して説明を省略し、異なる構成について以下に説明する。第2実施形態の焼嵌め式工具ホルダ20では、2個の貫通孔22,22bおよび2本のサイドロックボルト23,23bを有する。工具着脱部12の先端部には図9に示すように、前述した第1実施形態と同様、貫通孔22と対応する周方向位置にマーキング24が配置される。マーキング24は、工具着脱部12の外周面12gおよび先端面の双方に設けられる。さらに貫通孔22bと対応する周方向位置にマーキング24bが設けられる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 is an enlarged longitudinal sectional view showing the tip region of the shrink-
第1貫通孔22および第2貫通孔22bは、ホルダ本体の周方向に60度以上120度以下の所定角度で離れた2箇所に配設される。第2実施形態の第1貫通孔22および第2貫通孔22bは周方向に90度離れている。また第1貫通孔22と第2貫通孔22bは同じ形状、同じ寸法、および同じ傾斜角度である。第1貫通孔22に第1サイドロックボルト23が螺合するように、第2貫通孔22bには第2サイドロックボルト23bが螺合する。
The 1st through-
図11は第2実施形態にチャッキングされる刃物70を示す全体図である。刃物70もシャンク部61の周方向に60度以上120度以下の所定角度で離れた2箇所に形成される第1平坦面62および第2平坦面63を有する。具体的には第1平坦面62および第2平坦面63は周方向に90度離れている。ここでいう90度は、第1平坦面62の周方向中央から第2平坦面63の周方向中央までの角度である。
FIG. 11 is an overall view showing the
シャンク部61の軸線に対する第2平坦面63の傾斜角度は、第1平坦面62と同じである。また第2平坦面63の形状および寸法も、第1平坦面62と同じである。第1平坦面62は、第1サイドロックボルト23の押さえ面231と当接し、第2平坦面63は、第2サイドロックボルト23bの押さえ面231と当接する。このとき図12に矢印で示すように、第1サイドロックボルト23先端の押さえ面231が平坦面62を押圧し、シャンク部61の後端部が第1サイドロックボルト23から内径方向の押圧力を受ける。同時に小径部122sの内周面がシャンク部61の後端部外周面と面接触して、第1サイドロックボルト23からの押圧力を受け止める。具体的には図12に矢印で示すように、貫通孔22から周方向に180度離れた位置で、小径部122sの内周面がシャンク部61の後端部外周面に内径方向の反力を付与する。また第2サイドロックボルト23b先端の押さえ面231が平坦面63を内径方向に押圧し、貫通孔22bから周方向に180度離れた位置で、小径部122sの内周面がシャンク部61の後端部外周面に内径方向の反力を付与する。かくしてシャンク部61の軸線が工具ホルダ本体の軸線Oからずれないように保持される。
The inclination angle of the second
ところで第2実施形態の焼嵌め式工具ホルダ20は、サイドロック式着脱部21としてサイドロック式着脱部21がホルダ本体11の周方向に60度以上120度以下の所定角度で離れた2箇所に形成される第1および第2貫通孔22,22bと、第1貫通孔22に螺合する第1サイドロックボルト23、および第2貫通孔22bに螺合する第2サイドロックボルト23bを有する。これにより第1サイドロックボルト23がシャンク部61に付与する押圧力と第2サイドロックボルト23bがシャンク部61に付与する押圧力が互いに交差し、シャンク部61を工具着脱部12の内周面12hに好適に押し付けて刃物70の芯出し精度が維持される。また2本のサイドロックボルト23,23bを使用することから、1本の場合よりも抜け出し機能および回り止め機能が向上する。
By the way, the shrink-fit
また第2実施形態の刃物70は、シャンク部61の周方向に60度以上120度以下の所定角度で離れた2箇所に形成される第1および第2平坦面62,63を有し、第1平坦面62は、第2実施形態の第1サイドロックボルト23の押さえ面231と当接し、第2平坦面63は、第2実施形態の第2サイドロックボルト23bの押さえ面231と当接する。これにより第1平坦面62に付与される押圧力と第2平坦面63に付与される押圧力が互いに交差し、シャンク部61が工具着脱部12の内周面12hに好適に押し付けられて刃物70の芯出し精度が維持される。また2個の傾斜した平坦面を有することからシャンク部61の抜け出し機能および回り止め機能が向上する。
Further, the
以上、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明したが、この発明は、図示した実施の形態のものに限定されない。図示した実施の形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the drawings, the present invention is not limited to the illustrated embodiments. Various modifications and variations can be made to the illustrated embodiment within the same range or equivalent range as the present invention.
この発明になる焼嵌め式工具ホルダは、刃物のシャンク部に特定方向の径方向押圧力を付与することがない。この発明になる刃物は、刃物のシャンク部が特定の径方向押圧力を受けることがない。これにより改善されたチャッキングを提供する。 The shrink-fit tool holder according to the present invention does not apply a radial pressing force in a specific direction to the shank portion of the blade. In the blade according to the present invention, the shank portion of the blade does not receive a specific radial pressing force. This provides improved chucking.
10 焼嵌め式工具ホルダ、 11 ホルダ本体、
12 工具着脱部、 12g 外周面、
12h 内周面、 122 工具保持孔、
122b 工具保持孔の大径部、 122s 工具保持孔の小径部、
123 中間孔、 124 環状段差、 13 装着部、
132 プルスタッド取付孔、 133 連絡孔、 133t 雌ねじ
14 フランジ部、 142 V字溝、
21 サイドロック式着脱部、 22 (第1)貫通孔、
22b 第2貫通孔、 23 第1サイドロックボルト、
23b 第2サイドロックボルト、231 押さえ面、
233 ボルト本体、 234 押さえ部材、 24,24b マーキング、
25,26 ストッパ、 251 先端面、 253 連絡通路、
27 プリロード用ボルト、 271 押さえ面、
273 連絡通路、 60 刃物、 60b 刃部
61 シャンク部、 61c 円柱領域、 62 (第1)平坦面
63 第2平坦面、 64 後端面、 65 刃物、
66 液体通路、 70 刃物、 L 有効把握長、 O 軸線。
10 shrink-fit tool holder, 11 holder body,
12 Tool attachment / detachment part, 12g outer peripheral surface,
12h inner peripheral surface, 122 tool holding hole,
122b Large diameter part of the tool holding hole, 122s Small diameter part of the tool holding hole,
123 intermediate hole, 124 annular step, 13 mounting part,
132 Pull stud mounting hole, 133 connecting hole, 133t female thread
14 flange, 142 V-groove,
21 side lock type attaching / detaching part, 22 (first) through hole,
22b 2nd through hole, 23 1st side lock bolt,
23b Second side lock bolt, 231 holding surface,
233 bolt body, 234 holding member, 24, 24b marking,
25, 26 stopper, 251 tip surface, 253 communication passage,
27 Preloading bolts, 271 holding surface,
273 communication passage, 60 blade, 60b blade
61 Shank part, 61c Cylindrical area, 62 (1st) flat surface
63 second flat surface, 64 rear end surface, 65 blade,
66 liquid passage, 70 blade, L effective grasp length, O axis.
Claims (12)
前記ホルダ本体の軸線方向先端領域に設けられ、前記工具保持孔に差し込まれる刃物のシャンク部のうち当該シャンク部の後端部よりも先端側で半径一定の外周面を有する円柱領域に対し、前記刃物の軸線が前記ホルダ本体の軸線に一致するよう所定の有効把握長に亘り焼嵌めによって把握および芯出しする円筒状の焼嵌め式着脱部と、
前記焼嵌め着脱部よりも軸線方向後端側に1箇所以上設けられて前記ホルダ本体の外周面から前記工具保持孔まで延びる貫通孔、および前記貫通孔に螺合する1本以上のサイドロックボルトを有し、前記貫通孔は、外径側が内径側よりも軸線方向先端側になるよう軸線直角方向に対して1度以上10度以下の所定角度で傾斜して延び、前記サイドロックボルトは、前記刃物のシャンク部の前記円柱領域が前記焼嵌め着脱部によって把握および芯出しされた状態で前記工具保持孔に向かってねじ込まれることにより、前記サイドロックボルトの先端に設けられた平坦な押さえ面を前記刃物のシャンク部の後端部の外周に設けられる傾斜した平坦面に当接させて該平坦面を押圧するとともに、該押圧力に対して前記小径部の内周面が前記刃物のシャンク部の後端部の外周面に反力を付与するサイドロック式着脱部と、を備え、
これら焼嵌め式着脱部およびサイドロック式着脱部によって前記刃物のシャンク部をチャッキングするよう構成される、焼嵌め式工具ホルダ。 A round hole extending from the front end in the axial direction toward the rear end side in the axial direction, a tool holding hole for shrink-fitting a shank portion of the blade, a hole having a larger diameter than the tool holding hole, A large-diameter portion that extends further from the bottom of the hole toward the rear end side in the axial direction and passes through a rear end portion of the shank portion of the cutter inserted into the tool holding hole, and a hole having a smaller diameter than the large-diameter portion. A holder main body having a small-diameter portion extending from the diameter portion toward the rear end side in the axial direction and receiving the rear end portion of the shank portion of the cutter,
With respect to a cylindrical region having an outer peripheral surface having a constant radius on the front end side of the shank portion of the shank portion of the cutter that is provided in the front end region in the axial direction of the holder body and is inserted into the tool holding hole, A cylindrical shrink-fit detachable portion that grasps and centers by shrink fitting over a predetermined effective grasp length so that the axis of the cutter matches the axis of the holder body;
One or more side lock bolts that are provided at one or more locations on the rear end side in the axial direction with respect to the shrink-fitting detachable portion and extend from the outer peripheral surface of the holder body to the tool holding hole, and screwed into the through hole The through hole extends at an angle of 1 to 10 degrees with respect to the direction perpendicular to the axis so that the outer diameter side is closer to the tip side in the axial direction than the inner diameter side, and the side lock bolt is A flat pressing surface provided at the tip of the side lock bolt by being screwed into the tool holding hole in a state where the cylindrical region of the shank portion of the cutter is grasped and centered by the shrink-fitting detachable portion. with pressing the inclined is brought into contact with the flat surface the flat surface is provided on the outer periphery of the rear end portion of the shank portion of the blade and the inner circumferential surface of the small diameter portion relative to the pressing pressure of the blade sheet Comprising a side-locking detachable unit that applies reaction force to the outer peripheral surface of the rear end portion of the link portion,
A shrink-fit tool holder configured to chuck the shank portion of the cutter by the shrink-fit detachable portion and the side lock detachable portion.
前記サイドロックボルトは、前記第1貫通孔に螺合する第1サイドロックボルト、および前記第2貫通孔に螺合する第2サイドロックボルトを含む、請求項1または2に記載の焼嵌め式工具ホルダ。 The through hole of the side lock type attaching / detaching portion includes first and second through holes provided at two positions separated by a predetermined angle of 60 degrees or more and 120 degrees or less in the circumferential direction of the holder body,
The shrink-fit type according to claim 1, wherein the side lock bolt includes a first side lock bolt that is screwed into the first through hole and a second side lock bolt that is screwed into the second through hole. Tool holder.
前記押さえ面が形成され、前記ボルト本体の先端部に前記押さえ面の向きが変更自在となるように取り付けられた押さえ部材とを含む、請求項1〜3のいずれかに記載の焼嵌め式工具ホルダ。 The side lock bolt includes a bolt main body screwed into the through hole,
The shrink-fit type tool according to any one of claims 1 to 3, further comprising a pressing member formed with the pressing surface and attached to a tip portion of the bolt body so that the direction of the pressing surface can be changed. holder.
前記工具保持孔の孔底から前記ボルト本体の軸線方向後端側へ延びる雌ねじと、該雌ねじに螺合し前記ストッパを介して前記刃物のシャンク部に先端方向の押圧力を付与するプリロード用ボルトをさらに備える、請求項5または6に記載の工具ホルダ。 The stopper is a member accommodated on the bottom side of the tool holding hole,
An internal thread extending from the bottom of the tool holding hole to the rear end side in the axial direction of the bolt body, and a preload bolt that is screwed into the internal thread and applies a pressing force in the front end direction to the shank portion of the blade through the stopper The tool holder according to claim 5 or 6, further comprising:
前記連絡通路は、前記刃物のシャンク部に設けられた液体通路の後端開口と接続するよう構成される、請求項7または8に記載の焼嵌め式工具ホルダ。 The stopper and the preload bolt have a connecting passage that penetrates in the axial direction,
Wherein the communicating passage is shrink-fit tool holder according constituted, in claim 7 or 8 so as to connect the rear end opening of the liquid passage provided in the shank portion of the blade.
前記シャンク部は、当該シャンク部の後端部外周に1箇所以上形成されて前記サイドロックボルトの押さえ面と当接する平坦面と、該平坦面よりも先端側に形成されて前記焼嵌め式着脱部に締め付けられる所定の有効把握長以上の長さの円柱領域とを有し、
前記平坦面は、前記シャンク部の軸線に対して1度以上10度以下の所定角度で軸線方向先端側へ指向するよう傾斜する、刃物のチャッキング構造。 A shrink-fit tool holder according to any one of claims 1 to 9, and a shank portion of a cutter to be inserted into the tool holding hole,
The shank part is formed at one or more locations on the outer periphery of the rear end part of the shank part, and is formed on the front side of the flat surface so as to come into contact with the pressing surface of the side lock bolt. A cylindrical region having a length equal to or longer than a predetermined effective grasping length to be tightened to the part,
The blade chucking structure in which the flat surface is inclined so as to be directed toward the front end side in the axial direction at a predetermined angle of 1 to 10 degrees with respect to the axis of the shank portion.
前記第1平坦面は、前記サイドロックボルトのうち第1サイドロックボルトの押さえ面と当接し、
前記第2平坦面は、前記サイドロックボルトのうち第2サイドロックボルトの押さえ面と当接する、請求項10に記載の刃物のチャッキング構造。 The flat surface includes first and second flat surfaces formed at two locations separated by a predetermined angle of 60 degrees or more and 120 degrees or less in the circumferential direction of the shank portion,
The first flat surface is in contact with a pressing surface of the first side lock bolt among the side lock bolts,
The cutter chucking structure according to claim 10, wherein the second flat surface is in contact with a pressing surface of the second side lock bolt among the side lock bolts.
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