JP6282210B2 - Tool holder with anti-vibration means - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、被加工材に対して切削加工や研削加工を行う際に用いられる切削工具を保持する工具ホルダに関する。 The present invention relates to a tool holder that holds a cutting tool used when, for example, cutting or grinding is performed on a workpiece.
従来より、被加工材（例えば、鋼材）に対して、ボーリング加工、中ぐり加工やフライス加工など切削加工を行う際には、長尺の工具ホルダの先端に回転切削工具を取り付けて、その取り付けられた回転切削工具を用いて切削加工を行っている。
ところが、ボーリング加工やフライス加工などを行ってゆく過程においては、回転切削工具が取り付けられた長尺の工具ホルダを被加工材に押し込む際に、回転切削工具に発生する抵抗力により振動（びびり振動）が生じ、加工精度の不良や加工能率の低下を引き起こしたり、長尺の工具ホルダの工具寿命を短くする虞があった。
Conventionally, when performing cutting such as boring, boring or milling on a workpiece (for example, steel), a rotary cutting tool is attached to the tip of a long tool holder, and the attachment is performed. Cutting is performed using the rotary cutting tool.
However, in the process of boring and milling, when a long tool holder with a rotating cutting tool is pushed into the workpiece, vibration (chatter vibration) occurs due to the resistance generated by the rotating cutting tool. ) May occur, resulting in poor machining accuracy and reduced machining efficiency, or shortening the tool life of a long tool holder.
上述した問題を解決するために、様々な防振技術が開発されてきた。例えば、長尺の工具ホルダに備えられたアーバ部を高剛性化する防振技術（アーバを高剛性の部材で作製したり、鋼材製のアーバ部の中空内部に高剛性の部材で作成された防振用の芯棒を圧入したりする技術）や、アーバ部を高減衰能化する防振技術（アーバ部の中空内部にウエイトなどの粘弾性体を充填したり、回転切削工具の先端にウエイトなどの粘弾性体を取り付けたりする技術）などが挙げられる。 In order to solve the above-described problems, various vibration isolation techniques have been developed. For example, anti-vibration technology that increases the rigidity of the arbor part provided in a long tool holder (the arbor is made of a highly rigid member, or is made of a highly rigid member inside the hollow of the steel arbor part (Technology for press-fitting anti-vibration core rods) and anti-vibration technology for increasing the damping capacity of the arbor part (filling viscoelastic bodies such as weights in the hollow interior of the arbor part, or at the tip of the rotary cutting tool) And a technique for attaching a viscoelastic body such as a weight).
工具ホルダのアーバ部を高剛性化する防振技術としては、例えば、特許文献１及び特許文献２に開示されているようなものがある。
特許文献１には、軸方向の端部に切刃を保持する鋼材製アーバであって、前記アーバの外壁面に溶射層を有する防振アーバが開示されている。
また、特許文献２には、長尺の工具本体の先端には切れ刃チップが装着されて、被削材の深部が切削できるようにした工具であって、工具本体の一部には、防振効果を高める目的で、超硬合金の如き高剛性材料の使用された深部加工用の防振工具において、前記工具本体には、その軸心に沿って、基部側直径が先端側直径より大きなテーパ部を有する穴が後端より穿設され、該テーパ部に適合するテーパ部を有する前記高剛性材料からなる丸棒が前記穴に挿入されて、前記穴の入口近傍に螺設されたねじ部に螺合する押込みねじにより、前記丸棒が工具本体内に圧接固定されるようにした深部加工用の防振工具が開示されている。
As an anti-vibration technique for increasing the rigidity of the arbor portion of the tool holder, for example, there are those disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2.
Patent Document 1 discloses a vibration-proof arbor that is a steel arbor that holds a cutting edge at an end portion in the axial direction and has a sprayed layer on the outer wall surface of the arbor.
Patent Document 2 discloses a tool in which a cutting edge tip is attached to the tip of a long tool body so that the deep part of the work material can be cut. In the anti-vibration tool for deep machining using a high-rigidity material such as cemented carbide for the purpose of enhancing the vibration effect, the tool body has a base-side diameter larger than the tip-side diameter along the axis. A screw in which a hole having a tapered portion is drilled from the rear end, and a round bar made of the high-rigidity material having a tapered portion matching the tapered portion is inserted into the hole, and is screwed in the vicinity of the inlet of the hole An anti-vibration tool for deep machining is disclosed in which the round bar is pressed and fixed in the tool body by a push screw screwed into the part.
一方、アーバ部を高減衰能化する防振技術（びびり振動の振動エネルギを粘弾性体のひずみエネルギとして吸収させる技術）としては、例えば、特許文献３〜特許文献６に開示されているようなものがある。
特許文献３には、先端部に切刃を装着したシャンク部を有する切削工具において、該シャンク部の後端部から軸心に沿って穿設された穴部と、該穴部に挿入された高剛性棒と、該高剛性棒と該穴部の内壁面とが形成する間隙に充填されたエポキシ樹脂系接着剤と、該シャンク部の後端部に嵌合する押圧固定具と、を備え、且つ、該高剛性棒は該押圧固定具により押圧固定されている切削工具が開示されている。
On the other hand, as an anti-vibration technique (a technique for absorbing vibration energy of chatter vibration as strain energy of a viscoelastic body) for increasing the damping capacity of the arbor part, for example, as disclosed in Patent Documents 3 to 6 There is something.
In Patent Document 3, in a cutting tool having a shank portion with a cutting edge attached to the tip portion, a hole portion drilled along the axis from the rear end portion of the shank portion, and inserted into the hole portion A high-rigidity rod, an epoxy resin adhesive filled in a gap formed by the high-rigidity rod and the inner wall surface of the hole, and a pressing fixture that fits to the rear end of the shank. A cutting tool is disclosed in which the high-rigidity bar is pressed and fixed by the pressing fixture.
特許文献４には、先端側に工具を着脱可能に固定する工具保持手段が設けられ、基端側に工作機械のスピンドルに取り付けるためのシャンク部が設けられ、前記工具を用いて加工する際に該工具に生じる振動を抑制する振動抑制部を備えた工具保持体であって、この工具保持体の周部には該工具保持体の軸方向に延設される補強部が放射方向に複数設けられ、この補強部同士の間には振動減衰材が収納される収納凹部が設けられ、この収納凹部には前記振動減衰材が収納され、この振動減衰材と前記補強部とで前記振動抑制部が構成されている工具保持体が開示されている。 In Patent Document 4, tool holding means for detachably fixing a tool is provided on the distal end side, and a shank portion for attaching to a spindle of a machine tool is provided on the proximal end side, and when machining using the tool, A tool holder having a vibration suppressing portion for suppressing vibration generated in the tool, and a plurality of reinforcing portions extending in the axial direction of the tool holder are provided in a radial direction on a peripheral portion of the tool holder. A storage recess for storing a vibration damping material is provided between the reinforcing portions, and the vibration damping material is stored in the storage recess, and the vibration suppression portion is formed by the vibration damping material and the reinforcing portion. A tool holder in which is configured is disclosed.
特許文献５には、円盤状の本体に切れ刃を取り付けた回転切削工具において、前記円盤状の本体の端面側に、粘弾性体を介してリング状の錘を設け、工具本体の回転軸方向に前記錘が前記本体と相対的に移動可能に構成した回転切削工具が開示されている。
特許文献６には、切削時のびびり振動を抑制するための減衰用部材であって、剛性体と
粘弾性体とから構成され、前記剛性体の一方の先端部近傍に前記粘弾性体を備え、他方の先端部が切削工具のシャンクを把持する部分に保持可能な形状を有し、前記粘弾性体を介して前記剛性体を前記シャンクに当接させることで切削時のびびり振動を抑制する切削工具の減衰用部材が開示されている。
In Patent Document 5, in a rotary cutting tool in which a cutting blade is attached to a disk-shaped main body, a ring-shaped weight is provided on the end face side of the disk-shaped main body via a viscoelastic body, and the rotation axis direction of the tool main body Discloses a rotary cutting tool in which the weight is configured to be movable relative to the main body.
Patent Document 6 discloses a damping member for suppressing chatter vibration during cutting, which includes a rigid body and a viscoelastic body, and includes the viscoelastic body near one end of the rigid body. The other tip has a shape that can be held by the portion that holds the shank of the cutting tool, and chatter vibration during cutting is suppressed by bringing the rigid body into contact with the shank via the viscoelastic body. A damping member for a cutting tool is disclosed.
しかしながら、特許文献１〜特許文献６に示すようなアーバ部（長尺の工具ホルダ）の防振技術を用いても、以下に述べるような難点が存在する。
すなわち、特許文献１及び特許文献２は、アーバ部を高剛性化して、切削加工時に発生する「びびり振動」（振動）を抑制しているが、アーバ部を高剛性化するには、高価な高剛性材料を採用することが必要となったり、その高剛性材料をアーバ部に加工する際の加工コストが嵩んだりといった工具加工費の増大が懸念される。
However, the following problems still exist even when using an anti-vibration technique for an arbor portion (long tool holder) as shown in Patent Literature 1 to Patent Literature 6.
That is, Patent Document 1 and Patent Document 2 suppress the “chatter vibration” (vibration) generated during cutting by increasing the rigidity of the arbor part, but it is expensive to increase the rigidity of the arbor part. There is a concern that it is necessary to use a high-rigidity material, or that the machining cost for processing the high-rigidity material into an arbor portion is increased.
一方、特許文献３〜特許文献６は、アーバ部を高減衰能化して、切削加工時に発生する「びびり振動」を抑制しているが、アーバ部を高減衰能化するには、特殊な機構を有する防振機構をアーバ部に配備したり、特殊な機構を有する防振機構を回転切削工具に配備しなければならず工具加工費の増大が懸念される。
本発明は、上記問題点に鑑みて為されたものであり、切削加工時に発生するびびり振動を入れ子機構で抑制する防振手段が設けられた工具ホルダを提供することを目的とする。
On the other hand, Patent Documents 3 to 6 increase the arbor part with high damping capacity to suppress “chatter vibration” that occurs during cutting, but a special mechanism is required to increase the arbor part with high damping capacity. There is a concern that an anti-vibration mechanism having an anti-vibration mechanism must be provided in the arbor part, or an anti-vibration mechanism having a special mechanism must be provided in the rotary cutting tool.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a tool holder provided with a vibration isolating means for suppressing chatter vibration generated during cutting by a nested mechanism.
上記目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
本発明の防振手段が設けられた工具ホルダは、長尺のアーバ部と、前記アーバ部の先端側に設けられると共に工具が装着される工具取付具と、前記アーバ部の基端側に工作機械の回転駆動軸に取り付けるためのシャンク部とを有し、前記工具を用いて切削加工時に生じるびびり振動を抑制する防振手段が前記アーバ部に設けられた工具ホルダにおいて、前記アーバ部の内部には、当該アーバ部の先端側において外部へ開放状に形成され、且つ前記アーバ部の軸心方向に沿って中空とされた長尺の孔部が形成されており、前記孔部には、当該孔部の内径と略同径とされた外径を有する長尺状の中芯体が挿入されていて、前記防振手段は、前記中芯体が前記孔部に嵌り込んで構成される「入れ子機構」からなり、前記中芯体は、中央部に貫通孔を有し且つ積層された複数のリング部材と、前記リング部材の貫通孔内に嵌り込み可能とされると共に、積層されたリング部材の貫通孔を貫通するように挿入される長尺棒状の軸部材と、前記軸部材の両端部から積層された複数のリング部材を挟み込むように締め付ける締結具と、で構成されていて、前記孔部の内径Ｄと前記リング部材の外径ｄとの差Δｄが、−２０μｍ≦Δｄ≦１０μｍの範囲とされ、前記積層されたリング部材の軸心方向長さｌと前記アーバ部の長さＬ １ との比率は、０．３≦ｌ／Ｌ １ ≦０．７の範囲とされ、前記リング部材の外径ｄと前記アーバ部の外径Ｄ １ との比率は、ｄ：Ｄ １ ＝１：２とされていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention takes the following technical means.
The tool holder provided with the vibration isolating means of the present invention includes a long arbor part, a tool attachment provided on the distal end side of the arbor part and mounted with a tool, and a tool on the proximal end side of the arbor part. A tool holder having a shank portion attached to a rotary drive shaft of a machine, and having vibration-proof means for suppressing chatter vibration generated during cutting using the tool, provided in the arbor portion. In the front end side of the arbor part, a long hole part that is formed to be open to the outside and is hollow along the axial center direction of the arbor part is formed. A long core body having an outer diameter substantially the same as the inner diameter of the hole portion is inserted, and the vibration isolating means is configured such that the core body is fitted into the hole portion. "nested mechanism" Tona is, the wick body, a through hole in its central portion And a plurality of stacked ring members, and a long rod-shaped shaft member that can be fitted into the through holes of the ring members and is inserted so as to pass through the through holes of the stacked ring members; A fastener that clamps a plurality of ring members stacked from both ends of the shaft member, and the difference Δd between the inner diameter D of the hole and the outer diameter d of the ring member is: The range of −20 μm ≦ Δd ≦ 10 μm is set, and the ratio of the axial length l of the laminated ring members to the length L 1 of the arbor portion is 0.3 ≦ l / L 1 ≦ 0.7. is a range, the ratio between the outer diameter d and outer diameter D 1 of the said arbor portion of said ring member, d: D 1 = 1: characterized in that there is a 2.
好ましくは、前記リング部材の貫通孔の内径ｄ’と前記軸部材の外径ｄ１との差Δｄ’が、−２０μｍ≦Δｄ’≦１０μｍの範囲とされ、前記リング部材の貫通孔の内径ｄ’と前記リング部材の外径ｄとの比率が、ｄ’：ｄ＝１：２とされているとよい。
好ましくは、前記積層されたリング部材において、リング部材全体の外壁面と孔部の内壁面とが面接触する部分の接触面積ＳＡと、リング部材の貫通孔の内壁面と軸部材の外壁
面とが面接触する部分の接触面積ＳＢと、隣り合う２つのリング部材が面接触する部分の接触面積の合計値ＳＣとを合計した面積合計値ＳＴが、２００００ｍｍ２≦ＳＴとされているとよい。
Preferably, a difference Δd ′ between the inner diameter d ′ of the through hole of the ring member and the outer diameter d 1 of the shaft member is in a range of −20 μm ≦ Δd ′ ≦ 10 μm, and the inner diameter d of the through hole of the ring member. The ratio of 'to the outer diameter d of the ring member is preferably d': d = 1: 2.
Preferably, in the laminated ring member, and the contact area S A of the portion and the inner wall surface of the outer wall surface and the hole of the entire ring member is in surface contact, the outer wall surface of the inner wall surface and the shaft member of the through hole of the ring member and the contact area S B of the portion in surface contact, the sum S C and summed area total value S T of the contact area of the portion where the two ring members adjacent to surface contact, is a 20000 mm 2 ≦ S T It is good to have.
好ましくは、前記締結具において、前記棒部材の両端部から前記積層されたリング部材を挟み込むように締め込む際に、前記締結具の締結トルクＴが、０．００５ｄ１ ３．０７（Ｎ・ｍ）＜Ｔ≦０．０１５ｄ１ ３．０７（Ｎ・ｍ）の範囲とされているとよい。
また、本発明の防振手段が設けられた工具ホルダは、長尺のアーバ部と、前記アーバ部の先端側に設けられると共に工具が装着される工具取付具と、前記アーバ部の基端側に工作機械の回転駆動軸に取り付けるためのシャンク部とを有し、前記工具を用いて切削加工時に生じるびびり振動を抑制する防振手段が前記アーバ部に設けられた工具ホルダにおいて、前記アーバ部の内部には、当該アーバ部の先端側において外部へ開放状に形成され、且つ前記アーバ部の軸心方向に沿って中空とされた長尺の孔部が形成されており、前記孔部には、当該孔部の内径と略同径とされた外径を有する長尺状の中芯体が挿入されていて、前記防振手段は、前記中芯体が前記孔部に嵌り込んで構成される「入れ子機構」からなり、前記中芯体は、中央部に軸心方向に沿った貫通孔を有する長尺の円筒体と、前記円筒体の貫通孔内に嵌り込み可能とされると共に、当該円筒体の貫通孔に挿入される長尺棒状の軸部材と、で構成されていて、前記孔部の内径Ｄと前記円筒体の外径ｄとの差Δｄが、−２０μｍ≦Δｄ≦１０μｍの範囲とされ、前記円筒体の軸心方向長さｌと前記アーバ部の長さＬ １ との比率は、０．３≦ｌ／Ｌ １ ≦０．７の範囲とされ、前記円筒体の外径ｄと前記アーバ部の外径Ｄ １ との比率は、ｄ：Ｄ １ ＝１：２とされていることを特徴とする。
Preferably, when the fastener is tightened so as to sandwich the stacked ring members from both ends of the rod member, the fastening torque T of the fastener is 0.005d 1 3.07 (N · m ) <T ≦ 0.015d 1 3.07 (N · m).
In addition, the tool holder provided with the vibration isolating means of the present invention includes a long arbor part, a tool attachment provided on the distal end side of the arbor part and a tool mounted thereon, and a proximal end side of the arbor part A tool holder in which a vibration isolating means for suppressing chatter vibration generated during cutting using the tool is provided in the arbor part. In the inside of the arbor portion, a long hole portion is formed so as to be open to the outside at the distal end side of the arbor portion, and is hollow along the axial direction of the arbor portion. Is an elongated core having an outer diameter substantially the same as the inner diameter of the hole, and the anti-vibration means is constructed by fitting the core into the hole. It is the result from the "nest mechanism", the wick body, the shaft in the central portion A cylindrical body elongated having a through-hole along the direction, while being capable fitted in the through hole of the cylindrical body, and the shaft member elongated rod-like which is inserted into the through hole of the cylindrical body, in The difference Δd between the inner diameter D of the hole and the outer diameter d of the cylindrical body is in a range of −20 μm ≦ Δd ≦ 10 μm, and the axial length l of the cylindrical body and the arbor portion The ratio of the length L 1 to the range of 0.3 ≦ l / L 1 ≦ 0.7 , and the ratio of the outer diameter d of the cylindrical body to the outer diameter D 1 of the arbor portion is d: It is characterized that D 1 = 1: 2.
好ましくは、前記円筒体において、円筒体全体の外壁面と孔部の内壁面とが面接触する部分の接触面積ＳＡと、円筒体の貫通孔の内壁面と軸部材の外壁面とが面接触する部分の接触面積ＳＢとを合計した面積合計値ＳＴが、２００００ｍｍ２≦ＳＴとされているとよい。 Good Mashiku, in the cylindrical body, and the contact area S A of the portion and the inner wall surface of the outer wall surface of the entire cylinder and the hole are in surface contact, and the outer wall surface of the inner wall surface and the shaft member of the through hole of the cylindrical member There the contact area S B and summed area total value S T of the portion of surface contact, may have been a 20000 mm 2 ≦ S T.
好ましくは、前記締結具において、前記棒部材の両端部から前記円筒体を挟み込むように締め込む際に、前記締結具の締結トルクＴが、０．００５ｄ１ ３．０７（Ｎ・ｍ）＜Ｔ≦０．０１５ｄ１ ３．０７（Ｎ・ｍ）の範囲とされているとよい。 Preferably, when the fastener is tightened so as to sandwich the cylindrical body from both ends of the bar member, the fastening torque T of the fastener is 0.005d 1 3.07 (N · m) <T ≦ 0.015d 1 3.07 (N · m) is preferable.
本発明の防振手段が設けられた工具ホルダによれば、切削加工時に発生するびびり振動を確実に抑制することができる。 According to the tool holder provided with the vibration isolating means of the present invention, chatter vibration generated during cutting can be reliably suppressed.
以下、本発明の防振手段７が設けられた工具ホルダ１について、図面に基づき説明する。
図１は、本発明の防振手段７が設けられている工具ホルダ１を模式的に示した側面図である。
工具ホルダ１は、被加工材に対してボーリング加工、中ぐり加工やフライス加工など切削加工を行う際に用いられるものである。この工具ホルダ１は、工作機械の回転駆動軸（スピンドル軸）に取り付けられるようになっていて、その回転駆動軸の回転駆動力を、アーバ部５の先端側に取り付けられたエンドミル、ボーリングヘッドなどの工具１５に伝達して、被加工材に対して切削加工を行うようになっている。
Hereinafter, the tool holder 1 provided with the vibration isolating means 7 of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side view schematically showing a tool holder 1 provided with a vibration isolating means 7 of the present invention.
The tool holder 1 is used when performing cutting such as boring, boring, and milling on a workpiece. The tool holder 1 is attached to a rotational drive shaft (spindle shaft) of a machine tool, and the rotational drive force of the rotational drive shaft is applied to an end mill, a boring head or the like attached to the distal end side of the arbor portion 5. The tool 15 is transmitted to perform cutting on the workpiece.
図１に示すように、工具ホルダ１は、長尺のアーバ部５と、そのアーバ部５の先端側に設けられると共に工具１５（例えば、回転切削工具など）が装着される工具取付具（図示せず）と、アーバ部５の基端側に設けられて工作機械の回転駆動軸（スピンドル軸）に取り付けるためのシャンク部２と、切削加工時に生じる「びびり振動」（以降、単に振動と呼ぶ）を抑制ないしは防止する防振手段７とを有している。 As shown in FIG. 1, the tool holder 1 is provided with a long arbor portion 5 and a tool fixture (for example, a rotary cutting tool) mounted on the distal end side of the arbor portion 5. (Not shown), a shank portion 2 provided on the base end side of the arbor portion 5 and attached to a rotational drive shaft (spindle shaft) of the machine tool, and “chatter vibration” (hereinafter simply referred to as vibration) generated at the time of cutting. And a vibration isolating means 7 for suppressing or preventing the above.
特に、寸法サイズが大きく且つ複雑な形状の被加工材や、深い窪みなどの切削加工が困難とされる領域を有する被加工材に対しては、非常に長い突き出し量を有するアーバ部５を備えられた工具ホルダ１が用いられる。
具体的には、工具ホルダ１は、工作機械の回転駆動軸に取り付けられるシャンク部２に長尺のアーバ部５の基端側が接合されていて、このアーバ部５がシャンク部２から軸心方
向に沿って突出するように配備されているものである。加えて、アーバ部５には、切削加工時に生じる振動を抑制する防振手段７が設けられている。また、アーバ部５の先端側には、工具１５（ボーリングヘッド等の切刃）を装着する工具取付具が設けられている。
In particular, for a workpiece having a large dimensional size and a complicated shape, or a workpiece having a region where cutting is difficult such as a deep recess, an arbor portion 5 having a very long protrusion amount is provided. The tool holder 1 is used.
Specifically, the tool holder 1 has a base end side of a long arbor portion 5 joined to a shank portion 2 attached to a rotational drive shaft of a machine tool. It is deployed so as to protrude along. In addition, the arbor portion 5 is provided with a vibration isolating means 7 that suppresses vibrations generated during cutting. Further, a tool attachment for mounting a tool 15 (a cutting blade such as a boring head) is provided on the distal end side of the arbor portion 5.
シャンク部２は、内部が中空とされ且つ端部が先細るようなテーパ形状の円錐部材３と、その円錐部材３の底部に連接された円板部材４とからなるものであって、テーパ形状の円錐部材３が工作機械の回転駆動軸に取り付けられるようになっている。また、円板部材４には、アーバ部５の基端側が接合されている。なお、本実施形態では、テーパ形状のシャンク部２を回転駆動軸に直接取り付ける構成として説明したが、ストレート形状のシャンク部２を別体のホルダを介して回転駆動軸に取り付ける構成としてもよい。 The shank portion 2 includes a tapered conical member 3 whose inside is hollow and whose end is tapered, and a disk member 4 connected to the bottom of the conical member 3, and has a tapered shape. The conical member 3 is attached to the rotary drive shaft of the machine tool. Further, the base end side of the arbor portion 5 is joined to the disc member 4. In the present embodiment, the taper-shaped shank portion 2 is directly attached to the rotation drive shaft. However, the straight-shaped shank portion 2 may be attached to the rotation drive shaft via a separate holder.
アーバ部５は、シャンク部２の円板部材４から軸心方向に沿って突出状に設けられた長尺の円柱部材であって、鋼材や超硬合金などの硬質材料で形成されている。アーバ部５の長さＬ１は例えば１００ｍｍ〜５００ｍｍ程度であり、アーバ部５の外径ｄ１はシャンク部２の円板部材４の外径より小径とされ、例えばφ３０ｍｍ〜φ１００ｍｍ程度である。
アーバ部５の軸心方向の先端側には、工具取付具が設けられている。工具取付具は、荒切削用の工具１５や仕上切削用の工具１５などの仕様の異なる工具１５（切刃）をアーバ部５に取り付けるアタッチメントである。この工具取付具を、工具１５に設けられた取付部に装着し、その工具１５と工具取付具とをボルトなどの締結具（図示せず）で固定する。
The arbor portion 5 is a long cylindrical member provided in a protruding shape along the axial direction from the disk member 4 of the shank portion 2 and is formed of a hard material such as steel or cemented carbide. The length L 1 of the arbor portion 5 is, for example, about 100Mm～500mm, the outer diameter d 1 of the arbor portion 5 is smaller in diameter than the outer diameter of the disc member 4 of the shank portion 2, for example, about Fai30mm～fai100mm.
A tool attachment is provided on the distal end side of the arbor portion 5 in the axial direction. The tool attachment is an attachment that attaches to the arbor portion 5 a tool 15 (cutting blade) having different specifications such as a rough cutting tool 15 and a finishing cutting tool 15. This tool mounting tool is mounted on a mounting portion provided on the tool 15, and the tool 15 and the tool mounting tool are fixed by a fastener (not shown) such as a bolt.
このように工具１５を固定することで、回転駆動軸の回転駆動力をアーバ部５を介して工具１５に伝達することができる。なお、工具取付具は、エンドミルやドリルなどを取り付けるためのミーリングチャックであってもよい。
ところで、このように締結された工具１５を用いて、被加工材にボーリング加工やフライス加工などの切削加工を行うと、工具１５に発生する抵抗力により長尺のアーバ部５に振動が生じてしまう虞がある。特に、工具突き出し長さ／工具径（Ｌ１／Ｄ２）の値が大きい場合、切削加工時にアーバ部５に大きな振動が生じてしまい、工具ホルダ１の動剛性を大きく低下させてしまう。
By fixing the tool 15 in this way, the rotational driving force of the rotational driving shaft can be transmitted to the tool 15 via the arbor portion 5. The tool fixture may be a milling chuck for attaching an end mill or a drill.
By the way, if cutting such as boring or milling is performed on the workpiece using the tool 15 thus fastened, the long arbor portion 5 is vibrated by the resistance force generated in the tool 15. There is a risk of it. In particular, when the value of the tool protrusion length / tool diameter (L 1 / D 2 ) is large, a large vibration is generated in the arbor portion 5 during cutting, and the dynamic rigidity of the tool holder 1 is greatly reduced.
そこで、本願発明者らは、上述した問題を解決するために鋭意研究を重ね、以下に示す防振手段７が設けられた工具ホルダ１を発明した。
本発明に係る防振手段７が設けられた工具ホルダ１は、長尺のアーバ部５に、このアーバ部５の振動を抑制する防振手段７が設けられているものである。
[第１実施形態]
まず、本発明の防振手段７が設けられた工具ホルダ１における第１実施形態について、図に基づき説明する。
Therefore, the inventors of the present application have made extensive studies in order to solve the above-described problems, and have invented the tool holder 1 provided with the vibration isolation means 7 shown below.
In the tool holder 1 provided with the vibration isolating means 7 according to the present invention, the long arbor part 5 is provided with the vibration isolating means 7 for suppressing the vibration of the arbor part 5.
[First embodiment]
First, a first embodiment of the tool holder 1 provided with the vibration isolating means 7 of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１（ａ）に示すように、第１実施形態に係る工具ホルダ１のアーバ部５は、その内部に軸心方向に沿って中空とされた長尺の孔部６が形成されていて、孔部６は当該アーバ部５の先端側（工具１５が取り付けられる側）において外部へ開放状に形成されている。言い換えると、このアーバ部５は、有底円筒状に形成された筒部材ともいえる。アーバ部５の孔部６には、当該孔部６の内径Ｄと略同径とされた外径ｄを有する長尺状の中芯体８が挿入されている。 As shown in FIG. 1 (a), the arbor portion 5 of the tool holder 1 according to the first embodiment is formed with a long hole 6 that is hollow along the axial direction in the interior thereof. The hole 6 is formed open to the outside on the distal end side (side on which the tool 15 is attached) of the arbor portion 5. In other words, it can be said that the arbor portion 5 is a cylindrical member formed in a bottomed cylindrical shape. A long core 8 having an outer diameter d that is substantially the same as the inner diameter D of the hole 6 is inserted into the hole 6 of the arbor part 5.
第１実施形態の防振手段７は、アーバ部５に形成された孔部６に長尺の中芯体８が嵌り込んで構成される「入れ子機構」からなるものである。
図１（ｂ）に示すように、中芯体８は、中央部に貫通孔１０を有し且つアーバ部５の軸心方向に沿って積層された複数のリング部材９（本実施形態では、板厚ｔのリング部材９を９個積層させている）と、リング部材９の内径ｄ’と略同径とされた外径ｄ１を有すると共に、積層されたリング部材９の貫通孔１０を貫通するように挿入される長尺棒状の軸部材１３とから構成されている。この軸部材１３は、積層されたリング部材９の両端側から突出する長さとされており、突出した部分にはナットなどの締結具１４が螺合可能とされている。この締結具１４より、軸部材１３の両端部から積層された複数のリング部材９を挟み込むことが可能とされている。
The vibration isolating means 7 of the first embodiment is composed of a “nesting mechanism” configured by inserting a long core 8 into a hole 6 formed in the arbor part 5.
As shown in FIG.1 (b), the center core body 8 has the through-hole 10 in the center part, and the some ring member 9 (in this embodiment) laminated | stacked along the axial center direction of the arbor part 5. 9 ring members 9 having a plate thickness t are stacked) and an outer diameter d 1 which is substantially the same diameter as the inner diameter d ′ of the ring member 9, and the through-holes 10 of the stacked ring members 9 are provided. It is comprised from the elongate rod-shaped shaft member 13 inserted so that it may penetrate. The shaft member 13 has a length protruding from both end sides of the stacked ring member 9, and a fastener 14 such as a nut can be screwed into the protruding portion. A plurality of ring members 9 stacked from both ends of the shaft member 13 can be sandwiched by the fastener 14.
この入れ子機構においては、切削加工時に生じた振動エネルギを、中芯体８の外壁面と
孔部６の内壁面との間に発生する摩擦エネルギに変換することで、アーバ部５に生じる振動を抑制するようになっている。加えて、積層されたリング部材９の貫通孔１０と軸部材１３との間に発生する摩擦エネルギ、各隣り合う２つのリング部材９間で発生する摩擦エネルギにより、アーバ部５に生じる振動を抑制するようになっている。
In this nesting mechanism, the vibration energy generated during the cutting process is converted into friction energy generated between the outer wall surface of the core 8 and the inner wall surface of the hole 6, so that the vibration generated in the arbor portion 5 can be reduced. It comes to suppress. In addition, vibration generated in the arbor portion 5 is suppressed by friction energy generated between the through hole 10 and the shaft member 13 of the stacked ring members 9 and friction energy generated between the two adjacent ring members 9. It is supposed to be.
以降、図１（ｃ）に示すように、孔部６の内壁面と積層されたリング部材９の外壁面とが接触する面を接触面Ａとし、この接触面Ａの面積（接触面積）をＳＡとする。積層されたリング部材９の内壁面と軸部材１３の外壁面とが接触する面を接触面Ｂとし、この接触面Ｂの面積（接触面積）をＳＢとする。各隣り合う２つのリング部材９が接触する面を接触面Ｃとし、この接触面Ｃの面積（接触面積）の中芯体８全体での合計値をＳＣとする。 Hereinafter, as shown in FIG. 1 (c), a surface where the inner wall surface of the hole 6 and the outer wall surface of the ring member 9 laminated are in contact with each other is defined as a contact surface A, and the area (contact area) of the contact surface A is defined as the contact surface A. Let S A. The inner wall surface and outer wall surface are in contact with the surface of the shaft member 13 of the laminated ring member 9 and the contact surface B, and the area of the contact surface B (contact area) and S B. A surface two ring members 9 mutually each adjacent contacts to the contact surface C, and the total value of the whole core 8 in the area of the contact surface C (contact area) and S C.
まず、図１（ｂ）に示すように、第１実施形態の防振手段７である「入れ子機構」は、孔部６の内径Ｄとリング部材９（中芯体８）の外径ｄとの差Δｄが、−２０μｍ≦Δｄ≦１０μｍの範囲とされ、積層されたリング部材９の軸心方向長さｌとアーバ部５の長さＬ１との比率は、０．３≦ｌ／Ｌ１≦０．７の範囲とされ、リング部材９の外径ｄとアーバ部５の外径Ｄ１との比率は、ｄ：Ｄ１＝１：２とされている。 First, as shown in FIG. 1B, the “nesting mechanism” which is the vibration isolating means 7 of the first embodiment includes an inner diameter D of the hole 6 and an outer diameter d of the ring member 9 (the core 8). the difference [Delta] d of, is in the range of -20μm ≦ Δd ≦ 10μm, the ratio of the length L 1 in the axial direction length l and arbor portion 5 of the ring member 9 are stacked, 0.3 ≦ l / L 1 ≦ 0.7, and the ratio of the outer diameter d of the ring member 9 to the outer diameter D 1 of the arbor portion 5 is d: D 1 = 1: 2.
また、リング部材９の貫通孔１０の内径ｄ’と軸部材１３の外径ｄ１との差Δｄ’が、−２０μｍ≦Δｄ’≦１０μｍの範囲とされ、孔部６の軸心方向深さＬは、アーバ部５の先端側から、棒部材の長さｌ１以上（Ｌ≧ｌ１）とされている。
詳しくは、「入れ子機構」における孔部６の内径Ｄとリング部材９の外径ｄとの差Δｄが−２０μｍ≦Δｄ≦１０μｍの範囲の略「しまりばめ」状態であり、且つ積層されたリング部材９の軸心方向長さｌとアーバ部５の長さＬ１との比率が、０．３≦ｌ／Ｌ１≦０．７の範囲であると、孔部６の内壁面と積層されたリング部材９（中芯体８）の外壁面とが密着するように面接触し、その接触面Ａにおいて大きな押圧力が発生する。この孔部６の内壁面と積層されたリング部材９の外壁面との間に発生する押圧力は、工具ホルダ１が回転してアーバ部５に曲げ変形が加えられる際に、孔部６の内壁面と積層されたリング部材９の外壁面との間（摺動面）に摩擦エネルギＡを生じさせる。
In addition, the difference Δd ′ between the inner diameter d ′ of the through hole 10 of the ring member 9 and the outer diameter d 1 of the shaft member 13 is in the range of −20 μm ≦ Δd ′ ≦ 10 μm, and the axial depth of the hole 6 is L is the length l 1 or more of the rod member (L ≧ l 1 ) from the distal end side of the arbor portion 5.
Specifically, in the “nesting mechanism”, the difference Δd between the inner diameter D of the hole 6 and the outer diameter d of the ring member 9 is substantially “squeeze fit” in a range of −20 μm ≦ Δd ≦ 10 μm, and the layers are stacked. When the ratio between the axial length l of the ring member 9 and the length L 1 of the arbor portion 5 is in the range of 0.3 ≦ l / L 1 ≦ 0.7, the inner wall surface of the hole 6 is laminated. Surface contact is made so that the outer wall surface of the ring member 9 (core body 8) is in close contact, and a large pressing force is generated on the contact surface A. The pressing force generated between the inner wall surface of the hole 6 and the outer wall surface of the laminated ring member 9 is such that when the tool holder 1 is rotated and bending deformation is applied to the arbor part 5, Friction energy A is generated between the inner wall surface and the outer wall surface of the laminated ring member 9 (sliding surface).
また、「入れ子機構」におけるリング部材９の貫通孔１０の内径ｄ’と軸部材１３の外径ｄ１との差Δｄ’が、−２０μｍ≦Δｄ’≦１０μｍの範囲とされ、且つ積層されたリング部材９の軸心方向長さｌとアーバ部５の長さＬ１との比率が、０．３≦ｌ／Ｌ１≦０．７の範囲であると、積層されたリング部材９（中芯体８）の貫通孔の内壁面と軸部材１３の外壁面とが密着するように面接触し、その接触面Ｂにおいて大きな押圧力が発生する。この積層されたリング部材９の内壁面と軸部材１３の外壁面との間に発生する押圧力は、工具ホルダ１が回転して積層されたリング部材９（中芯体８）に曲げ変形が加えられる際に、積層されたリング部材９の内壁面と軸部材１３の外壁面との間（摺動面）に摩擦エネルギＢを生じさせる。 Further, the difference Δd ′ between the inner diameter d ′ of the through hole 10 of the ring member 9 and the outer diameter d 1 of the shaft member 13 in the “nesting mechanism” is in the range of −20 μm ≦ Δd ′ ≦ 10 μm and the layers are laminated. When the ratio between the axial length l of the ring member 9 and the length L 1 of the arbor portion 5 is in the range of 0.3 ≦ l / L 1 ≦ 0.7, the stacked ring members 9 (medium The inner wall surface of the through hole of the core body 8) and the outer wall surface of the shaft member 13 are in surface contact so that a large pressing force is generated on the contact surface B. The pressing force generated between the inner wall surface of the laminated ring member 9 and the outer wall surface of the shaft member 13 causes bending deformation of the ring member 9 (core body 8) laminated by rotating the tool holder 1. When added, friction energy B is generated between the inner wall surface of the laminated ring member 9 and the outer wall surface of the shaft member 13 (sliding surface).
さらに、積層されたリング部材９において、軸部材１３の両端部から締結具１４で積層された複数のリング部材９を挟み込むように、所定の締結トルクＴ（詳細は後述）にて締め付けられている。つまり、積層されたリング部材９は、略一体化されたものとなっている。このように、それぞれ隣り合う２つのリング部材９は、押し付けられながら面接触することとなり、その接触面Ｃにおいて大きな押圧力が発生する。この押圧力は、工具ホルダ１が回転して積層されたリング部材９（中芯体８）に曲げ変形が加えられる際に、それぞれ隣り合うリング部材９の間の接触面（摺動面）に摩擦エネルギＣを生じさせる。 Further, the stacked ring members 9 are tightened with a predetermined fastening torque T (details will be described later) so as to sandwich the plurality of ring members 9 stacked with the fasteners 14 from both ends of the shaft member 13. . That is, the stacked ring members 9 are substantially integrated. As described above, the two adjacent ring members 9 are brought into surface contact while being pressed, and a large pressing force is generated on the contact surface C. This pressing force is applied to the contact surfaces (sliding surfaces) between the adjacent ring members 9 when bending deformation is applied to the ring members 9 (core body 8) stacked by rotating the tool holder 1. Frictional energy C is generated.
これら摩擦エネルギＡ,Ｂ,Ｃが、切削加工時に生じるアーバ部５の振動エネルギを吸収する（摩擦エネルギＡ,Ｂ,Ｃが振動エネルギを打ち消す）ようになっている。すなわち、各接触面Ａ,Ｂ,Ｃとの間に生じた摩擦が、切削加工時に生じるアーバ部５の振動を抑制ないし防止するものとなっている。
なお、寸法差Δｄが−２０μｍよりも小さい値あるいは１０μｍよりも大きい値、寸法差Δｄ’が−２０μｍよりも小さい値あるいは１０μｍよりも大きい値、積層されたリング部材９の軸心方向長さｌとアーバ部５の長さＬ１との比率が、上記で規定した０．３≦ｌ／Ｌ１≦０．７の範囲外の場合は、「入れ子機構」のすべり面における摩擦（摩擦エネルギ）が生じ難く、防振手段７のダンパ（減衰）効果が小さくなるため、アーバ部５に発
生する振動を抑制ないしは防止することが困難である。
These friction energies A, B, and C absorb vibration energy of the arbor portion 5 generated during cutting (friction energies A, B, and C cancel vibration energy). That is, the friction generated between the contact surfaces A, B, and C suppresses or prevents the vibration of the arbor portion 5 that occurs during cutting.
The dimension difference Δd is a value smaller than −20 μm or larger than 10 μm, the dimension difference Δd ′ is smaller than −20 μm or larger than 10 μm, and the axial length l of the laminated ring members 9 is l. And the length L 1 of the arbor portion 5 is outside the range of 0.3 ≦ l / L 1 ≦ 0.7 defined above, the friction (friction energy) on the sliding surface of the “nesting mechanism” Since the damper (attenuation) effect of the vibration isolating means 7 is small, it is difficult to suppress or prevent the vibration generated in the arbor portion 5.
また、リング部材９の外径ｄとアーバ部５の外径Ｄ１との比率は、ｄ：Ｄ１＝１：２とされている理由を次に示す。
リング部材９の外径ｄとアーバ部５の外径Ｄ１との比率が、ｄ：Ｄ１＝１：１に近い、つまり薄肉円筒状のアーバ部５である場合、切削加工時において薄肉円筒状のアーバ部５が損傷してしまう虞がある。また、リング部材９の外径ｄがアーバ部５の外径Ｄ１との差が大きくなる、つまりアーバ部５の外径Ｄ１に対してリング部材９の外径ｄが非常に小さい径とされる場合、摩擦エネルギが生じ難く、切削加工時に生じるアーバ部５の振動エネルギを吸収する（摩擦エネルギが振動エネルギを打ち消す）ことができない。すなわち、切削加工時に生じるアーバ部５の振動を抑制ないし防止することが困難である。
The ratio between the outer diameter D 1 of the outer diameter d and the arbor portion 5 of the ring member 9, d: D 1 = 1: the following why 2 as being.
The ratio between the outer diameter D 1 of the outer diameter d and the arbor portion 5 of the ring member 9, d: D 1 = 1: close to 1, that is, when it is arbor portion 5 of the thin-walled cylindrical, thin cylinder during cutting The arbor portion 5 may be damaged. Further, the difference between the outer diameter d of the ring member 9 and the outer diameter D 1 of the arbor portion 5 is large, that is, the outer diameter d of the ring member 9 is very small with respect to the outer diameter D 1 of the arbor portion 5. In this case, friction energy is hardly generated, and vibration energy of the arbor portion 5 generated during cutting cannot be absorbed (friction energy cancels vibration energy). That is, it is difficult to suppress or prevent the vibration of the arbor portion 5 that occurs during cutting.
同様な観点から、リング部材９の貫通孔の内径ｄ’とリング部材９の外径ｄとの比率が、ｄ’：ｄ＝１：２とするとよい。
なお、孔部６の軸心方向深さＬは、アーバ部５の先端側から、軸部材１３の長さｌ１以上（Ｌ≧ｌ１）とすることが好ましい。
以上述べたように、中芯体８と孔部６とからなる「入れ子機構」（防振手段７）の形状及び寸法を適切なものに設定することで、アーバ部５に生じる振動エネルギを摩擦エネルギに変換して、アーバ部５を減衰させて振動を抑制することが可能となる。
From the same viewpoint, the ratio between the inner diameter d ′ of the through hole of the ring member 9 and the outer diameter d of the ring member 9 is preferably d ′: d = 1: 2.
In addition, it is preferable that the axial depth L of the hole 6 is not less than the length l 1 of the shaft member 13 from the distal end side of the arbor portion 5 (L ≧ l 1 ).
As described above, by setting the shape and size of the “nesting mechanism” (vibration isolating means 7) composed of the core body 8 and the hole 6 to an appropriate one, the vibration energy generated in the arbor portion 5 can be frictionally absorbed. By converting to energy, the arbor portion 5 can be attenuated to suppress vibration.
一方、中芯体８と孔部６とからなる「入れ子機構」の形状及び寸法を別の観点から、設定してもよい。
別の観点とは、図１（ｃ）に示すように、接触面Ａの接触面積ＳＡと、接触面Ｂの接触面積ＳＢと、接触面Ｃの合計面積である接触面積ＳＣとを適切に設定することである。
すなわち、防振手段７においての「入れ子機構」は、リング部材９全体の外壁面と孔部６の内壁面とが面接触する部分の接触面積ＳＡと、リング部材９の貫通孔１０の内壁面と軸部材１３の外壁面とが面接触する部分の接触面積ＳＢと、積層されたリング部材９において隣り合う２つのリング部材９が面接触する部分の接触面積の合計値ＳＣとを合計した面積合計値ＳＴが、２００００ｍｍ２≦ＳＴとされている。
On the other hand, the shape and size of the “nesting mechanism” composed of the core body 8 and the hole 6 may be set from another viewpoint.
And another aspect, as shown in FIG. 1 (c), and the contact area S A of the contact surfaces A, and the contact area S B of the contact surface B, and the contact area S C is the total area of the contact surface C It is to set appropriately.
That is, "nesting mechanism" vibration damping means 7, and the contact area S A of the portion where the inner wall surface of the ring member 9 entire outer wall surface and the hole 6 is in surface contact, of the through-hole 10 of the ring member 9 and the contact area S B of the portion where the wall and the outer wall surface of the shaft member 13 is in surface contact, two ring member 9 adjacent the ring member 9 are stacked and the total value S C of the contact area of the portion in surface contact summed area total value S T, are as 20000 mm 2 ≦ S T.
また、工具ホルダ１が回転してアーバ部５に曲げ変形（捻れ）が加えられる際に、孔部６の内壁面と積層されたリング部材９（中芯体８）の外壁面との間の「接触面積ＳＡ」（摺動面Ａ）にて、摩擦エネルギＡが発生する。また、積層されたリング部材９（中芯体８）の内壁面との軸部材１３の外壁面との間の「接触面積ＳＢ」（摺動面Ｂ）にて、摩擦エネルギＢが発生する。 Further, when the tool holder 1 is rotated and bending deformation (twisting) is applied to the arbor portion 5, the space between the inner wall surface of the hole portion 6 and the outer wall surface of the laminated ring member 9 (core body 8). Friction energy A is generated at “contact area S A ” (sliding surface A). Further, friction energy B is generated at the “contact area S B ” (sliding surface B) between the inner wall surface of the laminated ring member 9 (the core 8) and the outer wall surface of the shaft member 13. .
さらに、工具ホルダ１が回転して積層されたリング部材９に曲げ変形（撓み）が加えられる際に、積層されたリング部材９において隣り合う２つのリング部材９が面接触する部分の合計値「接触面積ＳＣ」（摺動面Ｃ）にて、摩擦エネルギＣが発生する。
このとき、積層されたリング部材９において、軸部材１３の両端部から締結具１４で積層された複数のリング部材９を挟み込むように、０．００５ｄ１ ３．０７（Ｎ・ｍ）＜Ｔ≦０．０１５ｄ１ ３．０７（Ｎ・ｍ）の範囲の締結トルクＴにて締め付けられている。締結具１４を前述の範囲の締結トルクＴで締め付けることによって、隣り合う２つのリング部材９の摺動状況が変わり、所望の摩擦エネルギＣが得られる。
Furthermore, when bending deformation (deflection) is applied to the ring member 9 that is laminated by rotating the tool holder 1, the total value of the portions of the laminated ring member 9 in which two adjacent ring members 9 are in surface contact “ Frictional energy C is generated at the contact area S C ”(sliding surface C).
At this time, in the laminated ring member 9, 0.005d 1 3.07 (N · m) <T ≦ so as to sandwich the plurality of ring members 9 laminated by the fasteners 14 from both ends of the shaft member 13. It is tightened with a tightening torque T in the range of 0.015d 1 3.07 (N · m). By tightening the fastener 14 with the fastening torque T in the above-described range, the sliding state of the two adjacent ring members 9 changes, and a desired frictional energy C is obtained.
なお、所定の締結トルクＴが０．０１５ｄ１ ３．０７（Ｎ・ｍ）より大きい（締め付けが強い）場合、摺動面Ｃにおいて摩擦しなくなり、摩擦エネルギＣが発生し難くなる。また、所定の締結トルクＴが０．００５ｄ１ ３．０７（Ｎ・ｍ）より小さい（締め付けが弱い）場合、摺動面Ｃにおいての摩擦が少なく、所望の摩擦エネルギＣが得られない。
このように、摺動面Ａ,Ｂ,Ｃにて生じる摩擦エネルギＡ,Ｂ,Ｃが、切削加工時に生じるアーバ部５の振動エネルギを吸収する（摩擦エネルギＡ,Ｂ,Ｃが振動エネルギを打ち消す）ようになっている。すなわち、各接触面（摺動面）Ａ,Ｂ,Ｃとの間に生じた摩擦が、切削加工時に生じるアーバ部５の振動を抑制ないし防止するものとなっている。
In addition, when the predetermined fastening torque T is larger than 0.015d 1 3.07 (N · m) (tightening is strong), friction does not occur on the sliding surface C, and frictional energy C is hardly generated. Further, when the predetermined fastening torque T is smaller than 0.005d 1 3.07 (N · m) (tightening is weak), the friction on the sliding surface C is small and the desired frictional energy C cannot be obtained.
Thus, the frictional energy A, B, C generated on the sliding surfaces A, B, C absorbs the vibration energy of the arbor portion 5 generated during the cutting process (the frictional energy A, B, C cancels the vibration energy). ) That is, the friction generated between the contact surfaces (sliding surfaces) A, B, and C suppresses or prevents vibration of the arbor portion 5 that occurs during cutting.
以上述べたように、第１実施形態の「入れ子機構」における「接触面積ＳＡ」、「接触面積ＳＢ」、「接触面積ＳＣ」、「面積合計値ＳＴ」、ならびに前述した「締結トルクＴ」を、適切に設定することで、振動エネルギを効果的に摩擦エネルギに変換でき、アーバ
部５の振動を「入れ子機構」からなる防振手段７にて抑制させることができる。
［実験例］
次に、第１実施形態に係る防振手段７が設けられた工具ホルダ１を用いて、被加工材にボーリング加工を実施した結果を述べる。
As described above, “contact area S A ”, “contact area S B ”, “contact area S C ”, “total area value S T ” in the “nesting mechanism” of the first embodiment, and the above-described “fastening” By appropriately setting the “torque T”, the vibration energy can be effectively converted into friction energy, and the vibration of the arbor portion 5 can be suppressed by the vibration isolating means 7 including the “nesting mechanism”.
[Experimental example]
Next, the result of boring the workpiece using the tool holder 1 provided with the vibration isolating means 7 according to the first embodiment will be described.
第１実施形態に係る防振手段７が設けられ、且つボーリング加工用の工具１５が取り付けられた工具ホルダ１と、同様の工具１５が取り付けられた比較例の工具ホルダとを用意して、被加工材にボーリング加工を実施する。
第１実施形態の防振手段７が設けられた工具ホルダ１として、工具１５の外径Ｄ２が５３ｍｍ、工具ホルダ１の突き出し長さＬ２が２８５ｍｍ、アーバ部５の外径Ｄ１が５０ｍｍ、リング部材９（アルミニウム製、外径ｄ：φ２０ｍｍ、内径ｄ’：φ１０ｍｍ、板厚ｔ：１０ｍｍ、枚数：１０枚、長さｌ：１００ｍｍ）を積層させた中芯体８を孔部６に挿入した工具ホルダ１Ａを用意する。
A tool holder 1 provided with the vibration isolating means 7 according to the first embodiment and provided with a tool 15 for boring and a tool holder of a comparative example attached with a similar tool 15 are prepared. Boring is performed on the workpiece.
As a tool holder 1 antivibration means 7 is provided in the first embodiment, the outer diameter D 2 is 53mm tool 15, protruding length L 2 of the tool holder 1 is 285 mm, the outer diameter D 1 of the arbor portion 5 of 50mm The core member 8 in which the ring member 9 (made of aluminum, outer diameter d: φ20 mm, inner diameter d ′: φ10 mm, plate thickness t: 10 mm, number of sheets: 10 sheets, length l: 100 mm) is laminated is formed in the hole 6. The inserted tool holder 1A is prepared.
なお、実験例では、「入れ子機構」における孔部６の内径Ｄと積層されたリング部材９の外径ｄとの差Δｄを−３μｍとする。また、所定の範囲内の締結トルクＴで締結具１４を締め付ける。
一方で、比較例の工具ホルダとして、一般的な工具ホルダ（アーバ部：大昭和精機製,型番ＨＳＫ−Ａ１００−ＣＫ５−２２８、工具（ヘッド）：大昭和精機製, 型番ＲＷ５３−７０ＣＫ５，１枚刃）、防振手段７を有さない工具ホルダＣを用意する。
In the experimental example, the difference Δd between the inner diameter D of the hole 6 and the outer diameter d of the laminated ring member 9 in the “nesting mechanism” is −3 μm. Further, the fastener 14 is tightened with a fastening torque T within a predetermined range.
On the other hand, as a tool holder of a comparative example, a general tool holder (arbor part: manufactured by Daishowa Seiki, model number HSK-A100-CK5-228, tool (head): manufactured by Daishowa Seiki, model number RW53-70CK5, 1 sheet Blade) and a tool holder C having no vibration isolation means 7 are prepared.
そして、表１にボーリング加工の条件を示す。 Table 1 shows the conditions for boring.
ボーリング加工の実施については、まず工具ホルダ１Ａ及び工具ホルダＣの回転数を
１０００ｒｐｍ、工具送り量を０．１５ｍｍ／ｒｅｖ、工具切込み量(片)を０．０２５ｍｍに設定して加工を始めて、その後工具切込み量(片)を０．０２５ｍｍ毎に増加させてゆき、アーバ部５に振動が発生するまで加工を実施した。
本願発明者らは、前述した切削試験を行った結果、第１実施形態の防振手段７が設けられた工具ホルダ１Ａは、被加工材に対してボーリング加工を行う際に、工具ホルダＣよりアーバ部５に発生する振動を効果的に抑制していることを知見した。すなわち、第１実施形態の防振手段７が設けられた工具ホルダ１Ａは、高い減衰性を有していることがわかった。
Regarding the implementation of the boring process, first, the processing is started by setting the rotation speed of the tool holder 1A and the tool holder C to 1000 rpm, the tool feed amount to 0.15 mm / rev, and the tool cutting amount (piece) to 0.025 mm. The tool cutting amount (piece) was increased every 0.025 mm, and machining was performed until vibration occurred in the arbor part 5.
As a result of performing the above-described cutting test, the inventors of the present application have found that the tool holder 1A provided with the vibration isolating means 7 of the first embodiment is more than the tool holder C when boring the workpiece. It has been found that the vibration generated in the arbor portion 5 is effectively suppressed. That is, it was found that the tool holder 1A provided with the vibration isolating means 7 of the first embodiment has a high damping property.
また、本願発明者らは、第１実施形態の防振手段７が設けられた工具ホルダ１Ａは、比較例の工具ホルダＣを用いている場合よりも深く切削することが可能であることも知見した。
また、積層されたリング部材９の長さｌを７０ｍｍとしたものを用いて前述した切削試験を行った際に、切込み量が０．０６ｍｍを超えると加工振動が発生した。その結果、本願発明者らは、積層されたリング部材９の長さｌによって、アーバ部５に生じる振動を効果的に抑制することができることも知見した。
The inventors also found that the tool holder 1A provided with the vibration isolating means 7 of the first embodiment can be cut deeper than when the comparative tool holder C is used. did.
Further, when the above-described cutting test was performed using the laminated ring member 9 having a length l of 70 mm, machining vibration was generated when the depth of cut exceeded 0.06 mm. As a result, the inventors have also found that the vibration generated in the arbor portion 5 can be effectively suppressed by the length l of the stacked ring members 9.
そして、表２に上記の実験結果を示す。 Table 2 shows the experimental results.
表２に示すように、第１実施形態の防振手段７が設けられた工具ホルダ１Ａは、防振手段７を有さない工具ホルダＣより、減衰係数ｃが大きく増加していることがわかる。
このように、積層されたリング部材９（中芯体８）の長さｌとアーバ部５の長さＬ１との比率を、０．３≦ｌ／Ｌ１≦０．７の範囲とすることで、「入れ子機構」においてのすべり（摺動）が相対的に大きくなり、摩擦がより生じやすくなる。
As shown in Table 2, the damping coefficient c of the tool holder 1A provided with the vibration isolating means 7 of the first embodiment is greatly increased as compared with the tool holder C that does not have the vibration isolating means 7. .
Thus, the ratio between the length L 1 of the length l and the arbor portion 5 of the laminated ring member 9 (middle core 8), in the range of 0.3 ≦ l / L 1 ≦ 0.7 As a result, sliding (sliding) in the “nesting mechanism” becomes relatively large, and friction is more likely to occur.
以上の実験結果より、積層されたリング部材９（中芯体８）と孔部６とからなる「入れ子機構」の形状及び寸法を設定することで、防振手段７のダンパ効果が高くなり、アーバ部５が高減衰能化される。それゆえ、アーバ部５に生じる振動を抑制することが可能となる。
［第２実施形態］
次に、本発明の防振手段７が設けられた工具ホルダ１における第２実施形態について、図に基づき説明する。
From the above experimental results, by setting the shape and dimensions of the “nesting mechanism” composed of the stacked ring member 9 (core body 8) and the hole 6, the damper effect of the vibration isolating means 7 is increased, The arbor unit 5 has a high attenuation capability. Therefore, the vibration generated in the arbor portion 5 can be suppressed.
[Second Embodiment]
Next, 2nd Embodiment in the tool holder 1 provided with the vibration isolator 7 of this invention is described based on figures.
図２（ａ）に示すように、第２実施形態に係る防振手段７が設けられた工具ホルダ１は、中芯体８の構成が第１実施形態と大きく異なっており、それ以外の部分は、第１実施形態の装置（図１参照）と略同じである。
すなわち、第２実施形態の防振手段７が設けられた工具ホルダ１は、長尺のアーバ部５と、そのアーバ部５の先端側に設けられると共に工具１５（例えば、回転切削工具など）が装着される工具取付具（図示せず）と、アーバ部５の基端側に工作機械の回転駆動軸（スピンドル軸）に取り付けるためのシャンク部２と、を第１実施形態と同様に有している。また、アーバ部５の内部に、その先端側において外部へ開放状、且つ軸心方向に沿って中空とされた長尺の孔部６が形成されている点も第１実施形態と略も同じである。
As shown in FIG. 2 (a), the tool holder 1 provided with the vibration isolating means 7 according to the second embodiment is greatly different from the first embodiment in the configuration of the core body 8, and the other parts. Is substantially the same as the apparatus of the first embodiment (see FIG. 1).
That is, the tool holder 1 provided with the vibration isolating means 7 of the second embodiment is provided with a long arbor portion 5 and a tip 15 of the arbor portion 5 and a tool 15 (for example, a rotary cutting tool). Similar to the first embodiment, there is a tool mounting tool (not shown) to be mounted, and a shank portion 2 for mounting on the rotation drive shaft (spindle shaft) of the machine tool on the base end side of the arbor portion 5. ing. The arbor part 5 is also substantially the same as the first embodiment in that a long hole 6 that is open to the outside and hollow in the axial direction is formed on the tip side. It is.
加えて、切削加工時に生じる「びびり振動」を抑制ないしは防止する防振手段７が設けられ、その防振手段７はアーバ部５に形成された孔部６に長尺の中芯体８が嵌り込んで構成される「入れ子機構」からなる点も第１実施形態と略も同じである。
しかしながら、第２実施形態では、アーバ部５に挿入された中芯体８の形状が異なっている。
In addition, an anti-vibration means 7 is provided for suppressing or preventing “chatter vibration” generated during the cutting process, and the anti-vibration means 7 has a long core 8 fitted in the hole 6 formed in the arbor part 5. The point which consists of a "nesting mechanism" comprised is also substantially the same as 1st Embodiment.
However, in the second embodiment, the shape of the core body 8 inserted into the arbor portion 5 is different.
具体的には、図２（ｂ）に示すように、第２実施形態の中芯体８は、中央部に軸心方向に沿った貫通孔１２を有する長尺で且つ単一の円筒体１１と、円筒体１１の内径ｄ’と略同径とされた外径ｄ１を有すると共に、当該円筒体１１の貫通孔１２に挿入される長尺棒状の軸部材１３とで構成されている。この軸部材１３は、円筒体１１の両端側から突出する長さとされており、突出した部分にはナットなどの締結具１４が螺合可能とされている。この締結具１４より、軸部材１３の両端部から長尺の円筒体１１を挟み込むことが可能とされている。 Specifically, as shown in FIG. 2B, the core body 8 of the second embodiment is a long and single cylindrical body 11 having a through hole 12 along the axial direction at the center. And a long rod-shaped shaft member 13 having an outer diameter d 1 which is substantially the same as the inner diameter d ′ of the cylindrical body 11 and inserted into the through hole 12 of the cylindrical body 11. The shaft member 13 has a length protruding from both end sides of the cylindrical body 11, and a fastener 14 such as a nut can be screwed into the protruding portion. The fastener 14 can sandwich the long cylindrical body 11 from both end portions of the shaft member 13.
この入れ子機構においても第１実施形態と同様に、切削加工時に生じた振動エネルギを、円筒体１１の外壁面と孔部６の内壁面との間に発生する摩擦エネルギに変換することで、アーバ部５に生じる振動を抑制するようになっている。加えて、円筒体１１の貫通孔１２と軸部材１３との間に発生する摩擦エネルギにより、アーバ部５に生じる振動を抑制するようになっている。 In this nesting mechanism, similarly to the first embodiment, the vibration energy generated during the cutting process is converted into friction energy generated between the outer wall surface of the cylindrical body 11 and the inner wall surface of the hole 6, thereby obtaining an arbor. Vibration generated in the portion 5 is suppressed. In addition, vibration generated in the arbor portion 5 is suppressed by frictional energy generated between the through hole 12 of the cylindrical body 11 and the shaft member 13.
第２実施形態の工具ホルダ１においても、防振手段７が以下の寸法・形状を満たすことで、アーバ部５に生じる振動を確実に抑制できることを、本願発明者らは、数々の実験を通じて知見している。
まず、図２（ｂ）に示すように、第２実施形態の防振手段７である「入れ子機構」は、
孔部６の内径Ｄと円筒体１１の外径ｄとの差Δｄが、−２０μｍ≦Δｄ≦１０μｍの範囲とされ、円筒体１１の軸心方向長さｌとアーバ部５の長さＬ１との比率は、０．３≦ｌ／Ｌ１≦０．７の範囲とされ、円筒体１１の外径ｄとアーバ部５の外径Ｄ１との比率は、ｄ：Ｄ１＝１：２とされている。
In the tool holder 1 of the second embodiment, the inventors of the present application have found through numerous experiments that vibrations generated in the arbor portion 5 can be reliably suppressed when the vibration isolating means 7 satisfies the following dimensions and shapes. doing.
First, as shown in FIG. 2B, the “nesting mechanism” which is the vibration isolating means 7 of the second embodiment is
The difference Δd between the inner diameter D of the hole 6 and the outer diameter d of the cylindrical body 11 is set to a range of −20 μm ≦ Δd ≦ 10 μm, the axial length l of the cylindrical body 11 and the length L 1 of the arbor part 5. ratio of is in the range of 0.3 ≦ l / L 1 ≦ 0.7 , the ratio between the outer diameter D 1 of the outer diameter d and the arbor portion 5 of the cylindrical body 11, d: D 1 = 1: 2.
また、円筒体１１の貫通孔１２の内径ｄ’と軸部材１３の外径ｄ１との差Δｄ’が、−２０μｍ≦Δｄ’≦１０μｍの範囲とされ、孔部６の軸心方向深さＬは、アーバ部５の先端側から、軸部材１３の長さｌ１以上（Ｌ≧ｌ１）とされている。
さらに、図２（ｃ）に示すように、第２実施形態の防振手段７における「入れ子機構」は、円筒体１１全体の外壁面と孔部６の内壁面とが面接触する部分の接触面積ＳＡと、円筒体１１の貫通孔１２の内壁面と軸部材１３の外壁面とが面接触する部分の接触面積ＳＢとを合計した面積合計値ＳＴが、２００００ｍｍ２≦ＳＴとされている。
The difference Δd ′ between the inner diameter d ′ of the through hole 12 of the cylindrical body 11 and the outer diameter d 1 of the shaft member 13 is in the range of −20 μm ≦ Δd ′ ≦ 10 μm, and the axial depth of the hole 6 is L is the length l 1 or more (L ≧ l 1 ) of the shaft member 13 from the distal end side of the arbor portion 5.
Further, as shown in FIG. 2 (c), the “nesting mechanism” in the vibration isolating means 7 of the second embodiment is the contact of the portion where the outer wall surface of the entire cylindrical body 11 and the inner wall surface of the hole 6 are in surface contact. the area S a, the area total value S T of the inner wall and the outer wall surface of the shaft member 13 is the sum of the contact area S B of the portion of surface contact through-holes 12 of the cylindrical body 11, and 20000 mm 2 ≦ S T Has been.
詳しくは、接触面積ＳＡの所定の範囲は、円筒体１１の外径ｄ（孔部６の内径Ｄ）と円筒体１１の軸心方向長さｌとによって設定され、接触面積ＳＢの所定の範囲は、円筒体１１の貫通孔１２の内径ｄ’（軸部材１３の外径ｄ１）と円筒体１１の軸心方向長さｌとによって設定される。
また、工具ホルダ１が回転してアーバ部５に曲げ変形（捻れ）が加えられる際に、円筒体１１（中芯体８）の外壁面と孔部６の内壁面との間の「接触面積ＳＡ」（摺動面Ａ）にて、摩擦エネルギＡが発生する。また、円筒体１１（中芯体８）の内壁面との軸部材１３の外壁面との間の「接触面積ＳＢ」（摺動面Ｂ）にて、摩擦エネルギＢが発生する。
Specifically, the predetermined range of the contact area S A is set outside diameter d of the cylindrical body 11 (inner diameter D of the hole 6) and by the axial length l of the cylindrical body 11, a predetermined contact area S B This range is set by the inner diameter d ′ of the through hole 12 of the cylindrical body 11 (the outer diameter d 1 of the shaft member 13) and the length l in the axial direction of the cylindrical body 11.
Further, when the tool holder 1 is rotated and bending deformation (twisting) is applied to the arbor portion 5, the “contact area” between the outer wall surface of the cylindrical body 11 (core body 8) and the inner wall surface of the hole 6. Frictional energy A is generated at S A (sliding surface A). Further, friction energy B is generated at the “contact area S B ” (sliding surface B) between the inner wall surface of the cylindrical body 11 (the core body 8) and the outer wall surface of the shaft member 13.
このとき、円筒体１１において、軸部材１３の両端部から締結具１４で円筒体１１を挟み込むように、０．００５ｄ１ ３．０７（Ｎ・ｍ）＜Ｔ≦０．０１５ｄ１ ３．０７（Ｎ・ｍ）の範囲の締結トルクＴにて締め付けられている。締結具１４を前述の範囲の締結トルクＴで締め付けることによって、円筒体１１の摺動状況が変わり、所望の摩擦エネルギＡ,Ｂが得られる。 At this time, in the cylindrical body 11, 0.005d 1 3.07 (N · m) <T ≦ 0.015d 1 3.07 (Nm) so that the cylindrical body 11 is sandwiched by the fasteners 14 from both ends of the shaft member 13. It is tightened with a tightening torque T in the range of N · m). By tightening the fastener 14 with the fastening torque T in the above-described range, the sliding state of the cylindrical body 11 changes, and desired frictional energy A and B are obtained.
なお、所定の締結トルクＴが０．０１５ｄ１ ３．０７（Ｎ・ｍ）より大きい（締め付けが強い）場合、摺動面Ａ,Ｂにおいて摩擦しなくなり、摩擦エネルギＡ,Ｂが発生し難くなる。また、所定の締結トルクＴが０．００５ｄ１ ３．０７（Ｎ・ｍ）より小さい（締め付けが弱い）場合、摺動面Ａ,Ｂにおいての摩擦が少なく、所望の摩擦エネルギＡ,Ｂが得られない。 In addition, when the predetermined fastening torque T is larger than 0.015d 1 3.07 (N · m) (tightening is strong), friction does not occur on the sliding surfaces A and B, and frictional energy A and B is hardly generated. . In addition, when the predetermined fastening torque T is smaller than 0.005d 1 3.07 (N · m) (tightening is weak), the friction on the sliding surfaces A and B is small, and desired frictional energy A and B is obtained. I can't.
このように、摺動面Ａ,Ｂにて生じる摩擦エネルギＡ,Ｂが、切削加工時に生じるアーバ部５の振動エネルギを吸収する（摩擦エネルギＡ,Ｂが振動エネルギを打ち消す）ようになっている。すなわち、各接触面（摺動面）Ａ,Ｂとの間に生じた摩擦が、切削加工時に生じるアーバ部５の振動を抑制ないし防止するものとなっている。
以上述べたように、第２実施形態の「入れ子機構」における「接触面積ＳＡ」、「接触面積ＳＢ」、「面積合計値ＳＴ」、ならびに前述した「締結トルクＴ」を、適切に設定することで、振動エネルギを効果的に摩擦エネルギに変換でき、アーバ部５の振動を「入れ子機構」からなる防振手段７にて抑制させることができる。
Thus, the frictional energy A, B generated on the sliding surfaces A, B absorbs the vibration energy of the arbor portion 5 generated during cutting (the frictional energy A, B cancels the vibration energy). . That is, the friction generated between the contact surfaces (sliding surfaces) A and B suppresses or prevents the vibration of the arbor portion 5 that occurs during cutting.
As described above, the “contact area S A ”, “contact area S B ”, “total area value S T ”, and the aforementioned “fastening torque T” in the “nesting mechanism” of the second embodiment are appropriately set. By setting the vibration energy, the vibration energy can be effectively converted into friction energy, and the vibration of the arbor portion 5 can be suppressed by the vibration isolating means 7 including the “nesting mechanism”.
上記した本発明の防振手段７が設けられた工具ホルダ１によれば、切削加工時に発生するアーバ部５の振動エネルギを「入れ子機構」で摩擦エネルギに変換してアーバ部５を高減衰能化することで、切削加工時に発生するアーバ部５の振動（びびり振動）を抑制ないしは防止することができると共に、低コストで製造することが可能である。
なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。
According to the above-described tool holder 1 provided with the vibration isolating means 7 of the present invention, the vibration energy of the arbor portion 5 generated during the cutting process is converted into friction energy by the “nesting mechanism” to make the arbor portion 5 have a high damping capacity. As a result, vibration (chatter vibration) of the arbor portion 5 that occurs during cutting can be suppressed or prevented, and it can be manufactured at low cost.
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive.
例えば、本実施形態では、アーバ部５に関して、孔部６が有底円筒状（非貫通）に形成されたものと説明したが、挿入される中芯体８が孔部６にて固定できるものであれば、貫通された孔部６であってもよい。
また、第１実施形態の中芯体８を、板厚ｔのリング部材９を９個積層させたものとして説明したが、中芯体８の長さｌの範囲（接触面積Ａの範囲）であれば、積層させるリング部材９の個数は問わない。
For example, in the present embodiment, the hole 6 has been described as having a bottomed cylindrical shape (non-penetrating) with respect to the arbor part 5, but the inserted core 8 can be fixed by the hole 6. If it is, the hole 6 penetrated may be sufficient.
Moreover, although the core body 8 of 1st Embodiment was demonstrated as what laminated | stacked nine ring members 9 of the plate | board thickness t, in the range of the length l of the core body 8 (range of the contact area A). If so, the number of ring members 9 to be laminated is not limited.
また、本実施形態では、工具ホルダ１について、仕様の異なる工具１５を着脱自在に取
り付けることのできる工具取付具を有するもの（工具交換タイプ）として説明したが、各仕様の工具１５ごとに用意されたもの（工具固定タイプ）であってもよい。
特に、今回開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項、例えば、運転条件や操業条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な値を採用している。
Further, in the present embodiment, the tool holder 1 has been described as having a tool attachment (tool replacement type) that can removably attach a tool 15 having different specifications. However, the tool holder 1 is prepared for each tool 15 of each specification. It may be a solid (tool fixing type).
In particular, in the embodiment disclosed this time, matters that are not explicitly disclosed, for example, operating conditions and operating conditions, various parameters, dimensions, weights, volumes, and the like of a component deviate from a range that a person skilled in the art normally performs. Instead, values that can be easily assumed by those skilled in the art are employed.
１ 工具ホルダ
２ シャンク部
３ 円錐部材
４ 円板部材
５ アーバ部
６ 孔部
７ 防振手段
８ 中芯体
９ リング部材
１０ 貫通孔
１１ 円筒体
１２ 貫通孔
１３ 軸部材
１４ 締結具
１５ 工具（回転切削工具）
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Tool holder 2 Shank part 3 Conical member 4 Disk member 5 Arbor part 6 Hole part 7 Vibration isolator 8 Center core body 9 Ring member 10 Through hole 11 Cylindrical body 12 Through hole 13 Shaft member 14 Fastener 15 Tool (Rotary cutting) tool)
Claims (7)
前記アーバ部の内部には、当該アーバ部の先端側において外部へ開放状に形成され、且つ前記アーバ部の軸心方向に沿って中空とされた長尺の孔部が形成されており、
前記孔部には、当該孔部の内径と略同径とされた外径を有する長尺状の中芯体が挿入されていて、
前記防振手段は、前記中芯体が前記孔部に嵌り込んで構成される「入れ子機構」からなり、
前記中芯体は、中央部に貫通孔を有し且つ積層された複数のリング部材と、
前記リング部材の貫通孔内に嵌り込み可能とされると共に、積層されたリング部材の貫通孔を貫通するように挿入される長尺棒状の軸部材と、
前記軸部材の両端部から積層された複数のリング部材を挟み込むように締め付ける締結具と、で構成されていて、
前記孔部の内径Ｄと前記リング部材の外径ｄとの差Δｄが、−２０μｍ≦Δｄ≦１０μｍの範囲とされ、
前記積層されたリング部材の軸心方向長さｌと前記アーバ部の長さＬ １ との比率は、０．３≦ｌ／Ｌ １ ≦０．７の範囲とされ、
前記リング部材の外径ｄと前記アーバ部の外径Ｄ １ との比率は、ｄ：Ｄ １ ＝１：２とされている
ことを特徴とする防振手段が設けられた工具ホルダ。 A long arbor part, a tool attachment provided on the distal end side of the arbor part and mounted with a tool, and a shank part for attachment to a rotary drive shaft of a machine tool on the proximal end side of the arbor part are provided. In the tool holder provided with the arbor portion, the anti-vibration means for suppressing chatter vibration generated during cutting using the tool,
Inside the arbor part, a long hole is formed that is open to the outside on the distal end side of the arbor part, and is hollow along the axial direction of the arbor part,
In the hole, an elongated core having an outer diameter substantially the same as the inner diameter of the hole is inserted,
Said anti-vibration means, "nesting mechanism" constituted by the wick body fitted into the hole Tona is,
The intermediate core has a plurality of ring members having a through hole in the center and stacked,
A long rod-shaped shaft member inserted into the through-holes of the stacked ring members and capable of being fitted into the through-holes of the ring members;
A fastener that tightens the plurality of ring members stacked from both ends of the shaft member,
The difference Δd between the inner diameter D of the hole and the outer diameter d of the ring member is in a range of −20 μm ≦ Δd ≦ 10 μm,
Wherein the ratio of the axial length l and the length L 1 of the arbor portion of the stacked ring member is in the range of 0.3 ≦ l / L 1 ≦ 0.7,
The ratio between the outer diameter D 1 of the outer diameter d the arbor portion of said ring member, d: D 1 = 1: the tool holder antivibration means is provided, characterized in that there is a 2.
前記リング部材の貫通孔の内径ｄ’と前記リング部材の外径ｄとの比率が、ｄ’：ｄ＝１：２とされている
ことを特徴とする請求項１に記載の防振手段が設けられた工具ホルダ。 The difference Δd ′ between the inner diameter d ′ of the through hole of the ring member and the outer diameter d 1 of the shaft member is in a range of −20 μm ≦ Δd ′ ≦ 10 μm,
The vibration isolation means according to claim 1 , wherein the ratio of the inner diameter d 'of the through hole of the ring member and the outer diameter d of the ring member is d': d = 1: 2. Tool holder provided.
前記アーバ部の内部には、当該アーバ部の先端側において外部へ開放状に形成され、且つ前記アーバ部の軸心方向に沿って中空とされた長尺の孔部が形成されており、
前記孔部には、当該孔部の内径と略同径とされた外径を有する長尺状の中芯体が挿入されていて、
前記防振手段は、前記中芯体が前記孔部に嵌り込んで構成される「入れ子機構」からなり、
前記中芯体は、中央部に軸心方向に沿った貫通孔を有する長尺の円筒体と、前記円筒体の貫通孔内に嵌り込み可能とされると共に、当該円筒体の貫通孔に挿入される長尺棒状の軸部材と、で構成されていて、
前記孔部の内径Ｄと前記円筒体の外径ｄとの差Δｄが、−２０μｍ≦Δｄ≦１０μｍの範囲とされ、
前記円筒体の軸心方向長さｌと前記アーバ部の長さＬ １ との比率は、０．３≦ｌ／Ｌ １ ≦０．７の範囲とされ、
前記円筒体の外径ｄと前記アーバ部の外径Ｄ １ との比率は、ｄ：Ｄ １ ＝１：２とされている
ことを特徴とする防振手段が設けられた工具ホルダ。 A long arbor part, a tool attachment provided on the distal end side of the arbor part and mounted with a tool, and a shank part for attachment to a rotary drive shaft of a machine tool on the proximal end side of the arbor part are provided. In the tool holder provided with the arbor portion, the anti-vibration means for suppressing chatter vibration generated during cutting using the tool,
Inside the arbor part, a long hole is formed that is open to the outside on the distal end side of the arbor part, and is hollow along the axial direction of the arbor part,
In the hole, an elongated core having an outer diameter substantially the same as the inner diameter of the hole is inserted,
The anti-vibration means comprises a “nesting mechanism” configured by fitting the core body into the hole,
The wick body is a cylindrical body elongated having a through-hole along the axial direction in the central portion, while being capable fitted in the through hole of the cylindrical body, inserted into the through hole of the cylindrical body a shaft member elongated rod-like being, in be configured,
The difference Δd between the inner diameter D of the hole and the outer diameter d of the cylindrical body is in a range of −20 μm ≦ Δd ≦ 10 μm,
The ratio of the length L 1 of the arbor portion to the axial direction length l of the cylindrical body is in the range of 0.3 ≦ l / L 1 ≦ 0.7,
The ratio between the outer diameter d and outer diameter D 1 of the said arbor portion of said cylindrical body, d: D 1 = 1: the tool holder has vibration isolating means you wherein provided that it is two.
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