JP6276642B2 - Tool holding device for machine tools - Google Patents

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JP6276642B2 JP2014092523A JP2014092523A JP6276642B2 JP 6276642 B2 JP6276642 B2 JP 6276642B2 JP 2014092523 A JP2014092523 A JP 2014092523A JP 2014092523 A JP2014092523 A JP 2014092523A JP 6276642 B2 JP6276642 B2 JP 6276642B2
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Description

本発明は、例えばマシニングセンタのような工作機械において、エンドミル等の切削工具を保持する工具保持装置に関し、特に、切削工具のびびり振動を防ぐ防振機能を備えた工作機械の工具保持装置に関するものである。   The present invention relates to a tool holding device for holding a cutting tool such as an end mill in a machine tool such as a machining center. is there.

従来、例えばマシニングセンタ等の工作機械においては、主軸に工具保持装置を介して切削工具を装着し、主軸の回転駆動により、切削工具を回転軸線回りに回転させながらその一端側をワークに接触させて切削加工を行うようにされている。   Conventionally, in a machine tool such as a machining center, for example, a cutting tool is attached to a main shaft via a tool holding device, and one end side of the main shaft is brought into contact with a workpiece while the cutting tool is rotated around the rotation axis by the rotation of the main shaft. Cutting is performed.

切削加工の際に、加工対象の加工精度を悪化させる原因として、加工に伴う切削工具のびびり振動がある。例えば、ワーク形状等に適応させるために比較的全長の長いエンドミルを使用した場合、工具保持装置からの突出し量が大きいため、工具先端側が揺れやすい構造となり、工具の軸心振れが大きくなってびびり振動が発生し、加工精度の低下を招いていた。加工精度を確保するためには、加工速度を落とすなどして加工負荷を下げて加工しなければならず、加工能率が悪くなるという問題があった。   When cutting, the cause of deterioration of the processing accuracy of the processing target is chatter vibration of the cutting tool accompanying the processing. For example, when an end mill with a relatively long length is used to adapt to the workpiece shape, etc., the amount of protrusion from the tool holding device is large, so that the tool tip side is easy to swing, and the tool's axial runout becomes chatter. Vibration occurred, causing a reduction in machining accuracy. In order to ensure the processing accuracy, the processing load must be reduced by reducing the processing speed, and the processing efficiency is deteriorated.

このような問題を解決し得るものとして、ゴム弾性または粘弾性を有する防振部材を切削工具の外周側に装着し、切削時における切削工具の撓みや捻じれに追随するように防振部材が変形するようにして、防振部材の減衰効果により、切削工具のびびり振動を減衰させるようにしたものが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
また、工具ホルダ本体の外周側に第1の防振部材および第2の防振部材をそれぞれ装着して防振部材を二重のリング構造とし、切削工具と第1の防振部材との間に2本のOリングを、第1の防振部材と第2の防振部材との間に2本のOリングを、それぞれ組み込み、合計4本のOリングで切削時の切削工具のびびり振動を減衰するようにしたものも提案されている(例えば、特許文献2参照。)。
In order to solve such a problem, a vibration isolating member having rubber elasticity or viscoelasticity is attached to the outer peripheral side of the cutting tool, and the vibration isolating member is adapted to follow the bending or twisting of the cutting tool during cutting. A modification has been proposed in which chatter vibration of a cutting tool is attenuated by a damping effect of a vibration isolating member (see, for example, Patent Document 1).
In addition, the first vibration isolating member and the second vibration isolating member are mounted on the outer peripheral side of the tool holder main body to form a double ring structure between the cutting tool and the first vibration isolating member. Two O-rings and two O-rings are incorporated between the first and second anti-vibration members respectively, and the chatter vibration of the cutting tool during cutting with a total of four O-rings. There is also proposed one that attenuates (see, for example, Patent Document 2).

国際公開第2013/011944号International Publication No. 2013/011944 国際公開第2011/067828号International Publication No. 2011-067828

しかしながら、特許文献1に記載のものでは、使用する切削工具のそれぞれに防振部材を装着しなければならず、使用する切削工具の数が多ければ多い程、装着に必要な防止部材の数が増えるため、コストが嵩むという問題点がある。
また、特許文献2に記載のものでは、工具保持装置側に防振機能を持たせるので上記特許文献1の問題点は解消し得るものの、工具保持装置側に防振機能を持たせるために、工具ホルダ本体に装着される防振部材を二重リング構造とし、かつその内部に合計4本のOリングを組み込まなくてはならず、構造が複雑になるという問題点がある。
However, in the thing of patent document 1, the vibration isolating member must be mounted | worn with each of the cutting tool to be used, and the number of the prevention members required for mounting | wearing is so that there are many cutting tools to be used. There is a problem that the cost increases due to the increase.
Moreover, in the thing of patent document 2, in order to give the vibration isolating function to the tool holding device side, although the problem of the said patent document 1 can be solved since it has a vibration isolating function on the tool holding device side, The vibration isolating member to be mounted on the tool holder main body has a double ring structure, and a total of four O-rings must be incorporated therein, resulting in a complicated structure.

本発明は、前述のような問題点に鑑みてなされたもので、簡易な構造で、切削工具のびびり振動を抑えることができる工作機械の工具保持装置を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a tool holding device for a machine tool that can suppress chatter vibration of a cutting tool with a simple structure. .

前記目的を達成するために、本発明による工作機械の工具保持装置は、
回転軸線回りに回転させながら先端側をワークに接触させて切削する切削工具を保持するためのホルダを備え前記ホルダに、自由振動可能な可振動部を形成して、ワークの切削時に前記切削工具が振動するに伴いその可振動部が振動するようにし、かつ該可振動部の振動を粘弾性体で減衰するようにした作機械の工具保持装置であって、
前記ホルダは、切削工具またはコレットの基端側が差し込まれるチャック筒部を備えてなり、記チャック筒部の端部に、周方向に間隔をあけて回転軸線方向に沿って切り込まれる一対のスリットを設けることで、前記可振動部と、周方向に隣り合う可振動部の間に配される切削工具またはコレットを掴むチャック爪部とが形成され、
前記チャック筒部に差し込まれる切削工具またはコレットと前記可振動部それ自身とは非接触で、両者の間に隙間が設けられ、この隙間に前記粘弾性体が配されることを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, a machine tool tool holding device according to the present invention comprises:
Comprising a holder for being rotated around the rotational axis by contacting the distal side workpiece holding a cutting tool for cutting in, the holder, to form a free vibratable variable vibration unit, the cutting during cutting of the workpiece tool so as to vibrate its variable oscillation unit with the vibrating, and a machine tool of the tool holding device in which the vibration of the movable vibration part as attenuated by viscoelastic body,
The holder is made provided with a chuck cylinder portion having a base end side of the cutting tool or collet is inserted, the end of the previous SL chuck cylinder portion, a pair of which are cut along the rotational axis direction at intervals in the circumferential direction By providing the slit, the vibrating portion and a chuck claw portion for gripping a cutting tool or a collet disposed between the vibrating portions adjacent in the circumferential direction are formed,
The cutting tool or collet inserted into the chuck tube part and the oscillating part itself are not in contact with each other, and a gap is provided between them, and the viscoelastic body is disposed in the gap. It is.

本発明の工作機械の工具保持装置によれば、切削工具のびびり振動の発生に伴いホルダに形成された可振動部が振動され、この可振動部の振動が粘弾性体によって減衰されるので、振動し易い一方の可振動部の振動が減衰されることで振動し易い他方の切削工具の振動が減衰されることになり(振動のモード減衰理論)、切削工具のびびり振動を抑えることができる。しかも、このような作用効果は、ホルダに可振動部を形成し、該可振動部の振動を粘弾性体で減衰するといった簡易な構造で得ることができる。   According to the tool holding device of the machine tool of the present invention, the vibration part formed in the holder is vibrated with the occurrence of chatter vibration of the cutting tool, and the vibration of the vibration part is attenuated by the viscoelastic body. The vibration of the other oscillating part that tends to vibrate is attenuated, so that the vibration of the other cutting tool that easily vibrates is damped (vibration mode damping theory), and chatter vibration of the cutting tool can be suppressed. . Moreover, such a function and effect can be obtained with a simple structure in which a oscillating portion is formed in the holder and the vibration of the oscillating portion is attenuated by a viscoelastic body.

また、本発明では、チャック筒部にスリットを設けることで可振動部が形成されているので、可振動部を容易に形成することができるという利点があるさらに、切削工具またはコレットと可振動部との間に設けられた隙間に粘弾性体が配されているので、チャック爪部の内周面と粘弾性体の内周面とを面一にすることができ、切削工具またはコレットの挿入動作がスムーズに行えるとともに、その保持も確実に行える。 Further, in the present invention, since the oscillating portion is formed by providing a slit in the chuck cylinder portion, there is an advantage that the oscillating portion can be easily formed. Furthermore, since the viscoelastic body is arranged in the gap provided between the cutting tool or collet and the vibrated portion, the inner peripheral surface of the chuck claw portion and the inner peripheral surface of the viscoelastic body are flush with each other. In addition, the cutting tool or the collet can be smoothly inserted and securely held.

本発明の第1の実施形態に係る工具保持装置の全体斜視図である。1 is an overall perspective view of a tool holding device according to a first embodiment of the present invention. 図1のA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line of FIG. 本発明の第2の実施形態に係る工具保持装置の全体斜視図である。It is a whole perspective view of the tool holding device concerning a 2nd embodiment of the present invention. 図3のB−B線断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line BB in FIG. 3. 本発明の第3の実施形態に係る工具保持装置を示す図で、(a)は全体斜視図、(b)は分解斜視図である。It is a figure which shows the tool holding apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention, (a) is a whole perspective view, (b) is a disassembled perspective view. 図5のC−C線断面図である。It is CC sectional view taken on the line of FIG.

次に、本発明による工作機械の工具保持装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。   Next, a specific embodiment of a tool holding device for a machine tool according to the present invention will be described with reference to the drawings.

〔第1の実施形態〕
図1には、本発明の第1の実施形態に係る工具保持装置の全体斜視図が示されている。また、図2には、図1のA−A線断面図が示されている。
[First Embodiment]
FIG. 1 is an overall perspective view of the tool holding device according to the first embodiment of the present invention. 2 shows a cross-sectional view taken along line AA of FIG.

<工具保持装置の概略説明>
図1に示される工具保持装置1Aは、例えばマシニングセンタ等の図示されない工作機械の主軸に装着されるもので、回転軸線Os回りに回転させながら先端側をワークに接触させて切削する例えばエンドミル等の切削工具2を保持するためのホルダ3を備えている。
<General description of the tool holding device>
A tool holding device 1A shown in FIG. 1 is attached to a spindle of a machine tool (not shown) such as a machining center, for example. A holder 3 for holding the cutting tool 2 is provided.

<ホルダの説明>
ホルダ3は、工作機械に装備される図示されないATC(自動工具交換装置)の工具交換用のアームが係合するリング状の溝4が形成された円柱状の胴部3aを有し、この胴部3aの基端側に、工作機械の主軸に挿入連結される先細り形状のテーパシャンク部3bが一体的に延設されるとともに、その胴部3aの先端側に、切削工具2の基端側が差し込まれるチャック筒部3cが一体的に延設されて構成されている。
<Description of holder>
The holder 3 has a cylindrical body portion 3a formed with a ring-shaped groove 4 with which a tool changing arm of an ATC (automatic tool changer) (not shown) provided in the machine tool is engaged. A tapered taper shank portion 3b that is inserted and connected to the main spindle of the machine tool is integrally extended on the proximal end side of the portion 3a, and the proximal end side of the cutting tool 2 is located on the distal end side of the barrel portion 3a. The chuck cylinder portion 3c to be inserted is integrally extended.

<チャック筒部の説明>
チャック筒部3cは、先端側に向かってやや先細る厚肉の円筒形状とされており、その中心部分に、切削工具2を内部に向けて差込可能な工具差込口5を有している。
<Description of chuck cylinder>
The chuck cylinder 3c has a thick cylindrical shape that tapers slightly toward the distal end side, and has a tool insertion port 5 into which the cutting tool 2 can be inserted toward the inside. Yes.

<可振動部の説明>
チャック筒部3cの中間位置から先端に至る部分には、周方向に所定間隔をあけて回転軸線Os方向に沿って切り込まれる一対のスリット6を設けることで形成される可振動部7が、周方向に等角度(120°)間隔で3つ配設されている。こうして、一対のスリット6を設けることにより、基端側が固定される一方で先端側が自由振動可能な可振動部7を容易に形成することができる。
<Description of the vibration unit>
A vibrating portion 7 formed by providing a pair of slits 6 cut along the rotation axis Os direction at a predetermined interval in the circumferential direction at a portion from the intermediate position to the tip of the chuck cylinder portion 3c. Three are arranged at equiangular (120 °) intervals in the circumferential direction. Thus, by providing the pair of slits 6, it is possible to easily form the oscillating portion 7 in which the proximal end side is fixed and the distal end side can freely vibrate.

<粘弾性体の説明>
図2に示されるように、工具差込口5を通して内部に差し込まれる切削工具2と各可振動部7それ自身とは非接触で、両者の間には隙間tが設けられ、各隙間tには粘弾性体10が配され、該粘弾性体10は切削工具2に接触可能に可振動部7に貼り付けられている。ここで、粘弾性体10とは、ばね要素と減衰要素とを有するものであり、非線形なばね定数を有するものである。つまり、荷重を加えることによって粘弾性体10を変形させた場合、粘弾性体10のばね定数は荷重の大きさによって変化することになる。粘弾性体10としては例えばゴム等が挙げられる。
<Description of viscoelastic body>
As shown in FIG. 2, the cutting tool 2 inserted into the inside through the tool insertion port 5 and each oscillating portion 7 itself are not in contact with each other, and a gap t is provided between them. Is provided with a viscoelastic body 10, and the viscoelastic body 10 is attached to the oscillating portion 7 so as to be in contact with the cutting tool 2. Here, the viscoelastic body 10 has a spring element and a damping element, and has a non-linear spring constant. That is, when the viscoelastic body 10 is deformed by applying a load, the spring constant of the viscoelastic body 10 changes depending on the magnitude of the load. Examples of the viscoelastic body 10 include rubber.

図1に示されるように、チャック筒部3cにおいて、周方向に隣り合う可振動部7の間の部分は、チャック爪部8とされて、合計3つのチャック爪部8で切削工具2を掴むことができるようになっている。チャック筒部3cの先端部分における外周側には、図示されない転動体(例えば、ニードルローラ)を介して、円筒状の締付体9が回転可能に嵌め込まれている。   As shown in FIG. 1, a portion between the vibrating portions 7 adjacent in the circumferential direction in the chuck cylinder portion 3 c is a chuck claw portion 8, and the cutting tool 2 is gripped by a total of three chuck claw portions 8. Be able to. A cylindrical fastening body 9 is rotatably fitted on the outer peripheral side of the tip portion of the chuck cylinder portion 3c via a rolling element (not shown) (for example, a needle roller).

工具保持装置1Aにおいて、切削工具2を保持する際には、工具差込口5に切削工具2を差し込んだ状態で、締付体9を一方向側(締付側)に回転させ、締付体9とチャック筒部3cとの二面間で転動体を螺旋状に転動させて、締付体9と共に転動体をチャック筒部3cの基端側へ移動させる。この締付体9による締付操作により、チャック筒部3cを縮径させる力が発生され、3つのチャック爪部8で切削工具2を挟み付け固定することができる。なお、締付体9を他方向側に回転させることにより、それらチャック爪部8による切削工具2の固定を解除することができる。   When holding the cutting tool 2 in the tool holding device 1A, the clamping body 9 is rotated in one direction (clamping side) while the cutting tool 2 is inserted into the tool insertion slot 5, and tightened. The rolling element is rolled spirally between the two surfaces of the body 9 and the chuck cylinder portion 3c, and the rolling element is moved together with the fastening body 9 to the proximal end side of the chuck cylinder portion 3c. The tightening operation by the tightening body 9 generates a force for reducing the diameter of the chuck cylinder portion 3c, and the cutting tool 2 can be clamped and fixed by the three chuck claws 8. Note that the cutting tool 2 can be released from being fixed by the chuck claws 8 by rotating the tightening body 9 in the other direction.

以上に述べたように構成される工具保持装置1Aにおいて、工具差込口5を通してチャック筒部3cの内部に差し込まれた切削工具2は、締付体9の締付操作により、3つのチャック爪部8で挟み付けられて固定されるとともに、粘弾性体10を介して可振動7が押し付けられる。
そして、工作機械の主軸の回転駆動により、切削工具2を回転軸線Os回りに回転させながらその一端側をワークに接触させて切削加工を行う。
この時、切削工具2の軸心振れが大きくなってびびり振動が発生すると、これに伴いチャック筒部3cの可振動部7が振動され、この可振動部7の振動が粘弾性体10によって減衰される。
In the tool holding device 1 </ b> A configured as described above, the cutting tool 2 inserted into the inside of the chuck cylinder portion 3 c through the tool insertion port 5 is moved into three chuck claws by the tightening operation of the tightening body 9. While being sandwiched and fixed by the portion 8, the vibration 7 is pressed through the viscoelastic body 10.
Then, by rotating the spindle of the machine tool, the cutting tool 2 is rotated about the rotation axis Os, and one end thereof is brought into contact with the workpiece to perform cutting.
At this time, when chatter vibration is generated due to a large axial runout of the cutting tool 2, the vibration section 7 of the chuck cylinder 3 c is vibrated, and the vibration of the vibration section 7 is attenuated by the viscoelastic body 10. Is done.

<作用効果の説明>
第1の実施形態の工具保持装置1Aによれば、振動し易い一方の可振動部7の振動が減衰されることで振動し易い他方の切削工具2の振動が減衰されるので(振動のモード減衰理論)、切削工具2のびびり振動を抑えることができる。しかも、このような作用効果は、ホルダ3のチャック筒部3cに可振動部7を形成し、該可振動部7の振動を粘弾性体10で減衰するといった簡易な構造で得ることができる。
<Description of effects>
According to the tool holding device 1A of the first embodiment, the vibration of the other oscillating portion 7 that is likely to vibrate is attenuated, whereby the vibration of the other cutting tool 2 that is likely to vibrate is attenuated (vibration mode). Damping theory), chatter vibration of the cutting tool 2 can be suppressed. In addition, such an effect can be obtained with a simple structure in which the oscillating portion 7 is formed in the chuck cylinder portion 3 c of the holder 3 and the vibration of the oscillating portion 7 is attenuated by the viscoelastic body 10.

〔第2の実施形態〕
図3には、本発明の第2の実施形態に係る工具保持装置の全体斜視図が示されている。また、図4には、図3のB−B線断面図が示されている。なお、第2の実施形態の工具保持装置1Bにおいて、第1の実施形態の工具保持装置1Aと同一または同様のものについては図に同一符号を付すに留めてその詳細な説明を省略することとし、以下においては、本実施形態の工具保持装置1Bに特有の部分を中心に説明することとする(後述する第3の実施形態についても同様)。
[Second Embodiment]
FIG. 3 is an overall perspective view of the tool holding device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. In addition, in the tool holding device 1B of the second embodiment, the same or similar parts as those of the tool holding device 1A of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. In the following, a description will be made centering on the parts specific to the tool holding device 1B of the present embodiment (the same applies to the third embodiment described later).

図3に示される工具保持装置1Bにおいては、チャック筒部3cの中間位置から先端に至る部分に、第1の実施形態では設けられていた可振動部7が設けられておらず、チャック筒部3cの中間位置から後端に至る部分に、周方向に所定間隔をあけて回転軸線Os方向に沿って切り込まれる一対のスリット6を設けることで形成される可振動部7が、周方向に等角度(120°)間隔で3つ配設されている。
図4に示されるように、工具差込口5を通して内部に差し込まれる切削工具2と各可振動部7それ自身とは非接触で、両者の間には隙間tが設けられ、各隙間tには粘弾性体10が配され、該粘弾性体10は切削工具2に接触可能に可振動部7に貼り付けられている。
In the tool holding device 1B shown in FIG. 3, the vibrating portion 7 provided in the first embodiment is not provided in the portion from the intermediate position to the tip of the chuck tube portion 3c, and the chuck tube portion A vibrating portion 7 formed by providing a pair of slits 6 cut along the rotation axis Os direction at a predetermined interval in the circumferential direction at a portion extending from the intermediate position of 3c to the rear end is provided in the circumferential direction. Three are arranged at equiangular (120 °) intervals.
As shown in FIG. 4, the cutting tool 2 inserted into the inside through the tool insertion port 5 and each oscillating portion 7 itself are not in contact with each other, and a gap t is provided between them. Is provided with a viscoelastic body 10, and the viscoelastic body 10 is attached to the oscillating portion 7 so as to be in contact with the cutting tool 2.

また、この工具保持装置1Bにおいては、第1の実施形態の工具保持装置1Aでは設けられていたチャック爪部8が設けられておらず、締付体9による締付操作でチャック筒部3cを弾性変形により縮径させて切削工具2を挟み付け固定するようにされている。   Further, in the tool holding device 1B, the chuck claw portion 8 provided in the tool holding device 1A of the first embodiment is not provided, and the chuck cylinder portion 3c is moved by the tightening operation by the tightening body 9. The cutting tool 2 is clamped and fixed by reducing the diameter by elastic deformation.

<作用効果の説明>
以上に述べたように構成される工具保持装置1Bによっても、切削加工時に、切削工具2の軸心振れが大きくなってびびり振動が発生すると、これに伴いチャック筒部3cの可振動部7が振動され、この可振動部7の振動が粘弾性体10によって減衰されるので、第1の実施形態の工具保持装置1Aと同様の作用効果を得ることができる。
<Description of effects>
Also with the tool holding device 1B configured as described above, when the vibration of the axial center of the cutting tool 2 is increased and chatter vibration is generated during the cutting process, the vibrationable portion 7 of the chuck tube portion 3c is caused accordingly. Since the vibration is vibrated and the vibration of the vibrable portion 7 is attenuated by the viscoelastic body 10, the same effect as the tool holding device 1A of the first embodiment can be obtained.

〔第3の実施形態〕
図5には、本発明の第3の実施形態に係る工具保持装置を示す図で、全体斜視図(a)および分解斜視図(b)がそれぞれ示されている。図6には、図5のC−C線断面図が示されている。
[Third Embodiment]
FIG. 5 is a view showing a tool holding device according to a third embodiment of the present invention, and shows an overall perspective view (a) and an exploded perspective view (b), respectively. FIG. 6 shows a cross-sectional view taken along line CC of FIG.

図5(a)(b)に示される工具保持装置1Cにおいては、ホルダ3のチャック筒部3cに、切削工具2の基端側がコレット11を介して差し込まれるようになっている。   In the tool holding device 1 </ b> C shown in FIGS. 5A and 5B, the proximal end side of the cutting tool 2 is inserted into the chuck cylinder portion 3 c of the holder 3 via the collet 11.

<チャック筒部の説明>
図5(b)に示されるように、チャック筒部3cは、厚肉の円筒形状で、基端から先端部近傍に亘って所定外径寸法の大径筒部12と、先端部近傍から先端に亘って大径筒部12よりも小径で外周面に雄螺子を有する小径筒部13とによりなり、その中心部分に、コレット11を内部に向けて差込可能なコレット差込口14を有している。
コレット差込口14の内周側には、チャック筒部3cの先端側から基端側へと進むに従って内径が小さくなるテーパ面15が形成されている。
<Description of chuck cylinder>
As shown in FIG. 5B, the chuck cylinder portion 3c has a thick cylindrical shape, a large-diameter cylinder portion 12 having a predetermined outer diameter from the proximal end to the vicinity of the distal end portion, and a distal end from the vicinity of the distal end portion. And a small-diameter cylindrical portion 13 having a smaller diameter than the large-diameter cylindrical portion 12 and having an external thread on the outer peripheral surface, and a collet insertion port 14 into which the collet 11 can be inserted inward is provided at the center. doing.
A tapered surface 15 is formed on the inner peripheral side of the collet insertion port 14 so that the inner diameter becomes smaller as it proceeds from the distal end side to the proximal end side of the chuck cylinder portion 3c.

<可振動部の説明>
チャック筒部3cの中間位置から先端に至る部分には、周方向に所定間隔をあけて回転軸線Os方向に沿って切り込まれる一対のスリット16を設けることで形成される可振動部17が、周方向に等角度(120°)間隔で3つ配設されている。こうして、一対のスリット16を設けることにより、基端側が固定される一方で先端側が自由振動可能な可振動部17を容易に形成することができる。
<Description of the vibration unit>
In a portion extending from the intermediate position to the tip of the chuck cylinder portion 3c, a vibrating portion 17 formed by providing a pair of slits 16 cut along the rotation axis Os direction at a predetermined interval in the circumferential direction, Three are arranged at equiangular (120 °) intervals in the circumferential direction. Thus, by providing the pair of slits 16, it is possible to easily form the oscillating portion 17 in which the proximal end side is fixed and the distal end side can freely vibrate.

<粘弾性体の説明>
図6に示されるように、コレット差込口14に差し込まれるコレット11と各可振動部17それ自身とは非接触で、両者の間には隙間tが設けられ、各隙間tには前述した粘弾性体10と同様の粘弾性体20が配され、該粘弾性体20は切削工具2に接触可能に可振動部17に貼り付けられている。
<Description of viscoelastic body>
As shown in FIG. 6, the collet 11 inserted into the collet insertion port 14 and each oscillating portion 17 itself are not in contact with each other, and a gap t is provided between them. A viscoelastic body 20 similar to the viscoelastic body 10 is disposed, and the viscoelastic body 20 is attached to the oscillating portion 17 so as to be in contact with the cutting tool 2.

図5(b)に示されるように、チャック筒部3cにおいて、周方向に隣り合う可振動部17の間の部分は、チャック爪部18とされて、合計3つのチャック爪部18でコレット11を掴むことができるようになっている。   As shown in FIG. 5 (b), in the chuck cylinder portion 3 c, a portion between the vibrating portions 17 adjacent in the circumferential direction is a chuck claw portion 18, and the collet 11 is composed of a total of three chuck claw portions 18. Can be grabbed.

コレット11は、チャック筒部3cにおけるコレット差込口14のテーパ面15と係合するテーパ面19を外周側に有する厚肉の円筒形状とされており、その中心部分に、切削工具2を内部に貫通状態で差込可能な工具差込口21を有している。   The collet 11 is formed into a thick cylindrical shape having a tapered surface 19 on the outer peripheral side that engages with the tapered surface 15 of the collet insertion port 14 in the chuck tube portion 3c, and the cutting tool 2 is disposed inside the central portion. Has a tool insertion port 21 that can be inserted in a penetrating state.

図6に示されるように、コレット11の先端部には、円筒状の締付体25が互いの凹凸部を係合させて抜け止め状態で装着されている。締付体25は、小径筒部13と螺合可能とされている。   As shown in FIG. 6, a cylindrical tightening body 25 is attached to the tip of the collet 11 in a state in which the concave and convex portions are engaged with each other to prevent the collet 11 from coming off. The tightening body 25 can be screwed into the small diameter cylindrical portion 13.

工具保持装置1Cにおいて、切削工具2を保持する際には、切削工具2が差し込まれた状態のコレット11を、チャック筒部3cのコレット差込口14に差し込んだ状態で締付体25を小径筒部13に螺合させ、その締付体25による締付操作を行う。これにより、チャック筒部3cの小径筒部13を縮径させる力が発生され、3つのチャック爪部18でコレット11を介して切削工具2を挟み付けて固定することができる。なお、締付体25の締付を緩める操作を行うことにより、それらチャック爪部18によるコレット11を介した切削工具2の固定を解除することができる。   When the cutting tool 2 is held in the tool holding device 1C, the collet 11 in the state in which the cutting tool 2 is inserted is inserted into the collet insertion port 14 of the chuck cylinder portion 3c, and the tightening body 25 has a small diameter. The tube portion 13 is screwed and a tightening operation by the tightening body 25 is performed. Thereby, a force for reducing the diameter of the small diameter cylindrical portion 13 of the chuck cylindrical portion 3c is generated, and the cutting tool 2 can be sandwiched and fixed by the three chuck claws 18 via the collet 11. Note that, by performing an operation of loosening the tightening body 25, the fixing of the cutting tool 2 via the collet 11 by the chuck claws 18 can be released.

<作用効果の説明>
以上に述べたように構成される工具保持装置1Cにおいて、切削工具2を回転軸線Os回りに回転させながらその一端側をワークに接触させて切削加工を行った際に、切削工具2の軸心振れが大きくなってびびり振動が発生すると、該びびり振動がコレット11を介してチャック筒部3cの可振動部17に伝わって可振動部17が振動され、この可振動部17の振動が粘弾性体20によって減衰される。したがって、第1の実施形態の工具保持装置1Aと同様の作用効果を得ることができる。
<Description of effects>
In the tool holding device 1C configured as described above, when the cutting tool 2 is rotated around the rotation axis Os and one end side thereof is brought into contact with the workpiece to perform cutting, the axis of the cutting tool 2 is obtained. When the vibration becomes large and chatter vibration is generated, the chatter vibration is transmitted to the oscillating portion 17 of the chuck tube portion 3c via the collet 11 to vibrate the oscillating portion 17, and the vibration of the oscillating portion 17 is viscoelastic. It is attenuated by the body 20. Therefore, the same effect as the tool holding device 1A of the first embodiment can be obtained.

以上、本発明の工作機械の工具保持装置について、複数の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、各実施形態に記載した構成を適宜組み合わせる等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。   As mentioned above, although the tool holding device of the machine tool of this invention was demonstrated based on several embodiment, this invention is not limited to the structure described in the said embodiment, The structure described in each embodiment is used. The configuration can be changed as appropriate within a range that does not depart from the spirit of the invention, such as appropriate combination.

本発明の工作機械の工具保持装置は、簡易な構造で、切削工具のびびり振動を抑えることができるという特性を有していることから、マシニングセンタ等の工作機械においてエンドミル等の回転切削工具を保持する用途に好適に用いることができる。   The machine tool holding device of the present invention has a simple structure and can suppress chatter vibration of a cutting tool, and therefore holds a rotary cutting tool such as an end mill in a machine tool such as a machining center. It can be suitably used for the purpose of

1A,1B,1C 工具保持装置
2 切削工具
3 ホルダ
3c チャック筒部
6,16 スリット
7,17 可振動部
10,20 粘弾性体

1A, 1B, 1C Tool holding device 2 Cutting tool 3 Holder 3c Chuck cylinder part 6, 16 Slit 7, 17 Vibrating part 10, 20 Viscoelastic body

Claims (1)

回転軸線回りに回転させながら先端側をワークに接触させて切削する切削工具を保持するためのホルダを備え前記ホルダに、自由振動可能な可振動部を形成して、ワークの切削時に前記切削工具が振動するに伴いその可振動部が振動するようにし、かつ該可振動部の振動を粘弾性体で減衰するようにした作機械の工具保持装置であって、
前記ホルダは、切削工具またはコレットの基端側が差し込まれるチャック筒部を備えてなり、記チャック筒部の端部に、周方向に間隔をあけて回転軸線方向に沿って切り込まれる一対のスリットを設けることで、前記可振動部と、周方向に隣り合う可振動部の間に配される切削工具またはコレットを掴むチャック爪部とが形成され、
前記チャック筒部に差し込まれる切削工具またはコレットと前記可振動部それ自身とは非接触で、両者の間に隙間が設けられ、この隙間に前記粘弾性体が配されることを特徴とする工作機械の工具保持装置。
Comprising a holder for being rotated around the rotational axis by contacting the distal side workpiece holding a cutting tool for cutting in, the holder, to form a free vibratable variable vibration unit, the cutting during cutting of the workpiece tool so as to vibrate its variable oscillation unit with the vibrating, and a machine tool of the tool holding device in which the vibration of the movable vibration part as attenuated by viscoelastic body,
The holder is made provided with a chuck cylinder portion having a base end side of the cutting tool or collet is inserted, the end of the previous SL chuck cylinder portion, a pair of which are cut along the rotational axis direction at intervals in the circumferential direction By providing the slit, the vibrating portion and a chuck claw portion for gripping a cutting tool or a collet disposed between the vibrating portions adjacent in the circumferential direction are formed,
A cutting tool or collet inserted into the chuck cylinder and the oscillating part itself are not in contact with each other, and a gap is provided between them, and the viscoelastic body is disposed in the gap. Machine tool holding device.
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