JPH01295704A

JPH01295704A - 切削工具ホルダー用コレット

Info

Publication number: JPH01295704A
Application number: JP63126801A
Authority: JP
Inventors: Haruki Mizoguchi; 春機溝口
Original assignee: MIZOGUCHI TEKKOSHO KK
Current assignee: MIZOGUCHI TEKKOSHO KK
Priority date: 1988-05-23
Filing date: 1988-05-23
Publication date: 1989-11-29
Also published as: WO1989011369A1; JPH0379128B2; DE68905457D1; EP0378688B1; DE68905457T2; US5123663A; EP0378688A4; EP0378688A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、切削工具ホルダー用コレントに関するもの
である。

（従来の技術およびその課題）エンドミル、ドリル等の穴加工用切削工具のホルダーは
、第２図を参照して説明すると、工作機械の主軸に嵌入
装着されるホルダー本体１と、その本体１の中心軸上に
嵌入されたコレット２とから成り、コレット２に切削工
具３を挿入したのち、コレット２を、テーパ部４に沿っ
て後退させることにより縮径して切削工具３をチャッキ
ングする。

上記コレット２の移動（進退）手段としては、コレット
２にねじ込み連結された引きねじ５を工作機械側からの
ロンドで引く直引き式［ａｌ、同図鎖線で示すように、
ホルダー本体１に締付ナフト６を被せ、このナツト６の
ねじ込みによるもの（ｂｌ、及び同図実線で示すように
、引きねじ５にピン７を直交して設け、このピン７を締
付カラー８の回転によりホルダー軸方向に移動させて行
うものｔｅｌがある。

なお、図中、９はピン７が貫通するホルダー本体１の透
孔であり、この透孔９はピン７の径と同一幅（本体１周
方向）で所要長さ（本体１の軸方向）に形成されており
、この透孔Ｓにより、ピン７はホルダーの周方向に移動
することなく軸方向に移動する。また、１０はピン７が
嵌着されたねじ輪であり、このねじ輸１０が締付カラー
８の内面ねじ部８ａに螺合し、締付カラー８の回転によ
り、ねじ輪１０を介してピン７が左右に移動する。

さらに、１１はベアリングである。

ところで、上記移動手段＋ｃ＋においては、第７図１ａ
ｌ、（ｂｌに示すスプリングコレット２ａが主に使用さ
れている。このコレット２ａは、両端面からスリット２
０を入れたものであり、切削工具３の把握力及び精度（
チャッキング時の切削工具の振れ度合）も十分である。

しかしながら、このコレット２ａを縮径すると、同図山
）で示すスリット２０により分割されたセグメント２ａ
＋　、２ａｔにおいては、２ａ、と２ａ、は前端が連結
されているため、その前端で第７図１ａｌに示す方向の
縮径力Ｆ、が働く反面、セグメント２ａ＋　と２ａｌｌ
においては、２ａ＋　、２ａｓは後端が連結されている
ため、その後端で同図（ｂｌに示す方向の縮径力Ｆ２が
働く。すなわち、セグメント２　ａ　＋の前後には方向
の異なる締付力Ｆ、、Ｆ、が働いて長さ方向においてね
じれが生じる。

このねじれは全てのセグメント２ａ、・・・・・・２ａ
１゜に生じる。

このねじれは、縮径割合が増せばそれだけ大きくなり、
ねじれが大きくなれば、精度は低下する。

このため、この種のコレット２ａでは、切削工具３をエ
ンドミル仕上げで満足できる精度を得る締め代（縮径割
合）を０．２　ｔｍ前後としている。

また、上記ねじれの解決手段としては、スリット数を増
やすことも考えられるが、強度等の関係からスリット数
（両端からのものの合計）は１６条が限度である（一端
からのスリット数は８）。

また、上記移動手段（ａｌ、（ｂｌにおいては、第９図
に示すコレット２ｂが主に使用されている。このコレッ
ト２ｂは、円Ｍ状部２１の小径部に連続して円筒部２２
を形成し、切削工具３の挿入されるコレット口口からコ
レット軸方向内側に向かう周方向均等割のスリ７）２０
のみを形成したものである。スリット２０の数としては
、３．４．６がある。

しかしながら、このコレット２ｂにおいて、第７図１ａ
ｌに示すように、コレット２ｂの内径よりかなり小径の
切削工具３をチャンキングすると、同図（ｂｌに示すよ
うに円錐台筒状部２１の内面が切削工具３外面に傾めに
接して十分な把握力及び精度を得られない、このため、
この種のコレット２ｂにおいても、エンドミル仕上げで
満足できる締り代は０．２　ｎ前後が限度である。

さらに、第１１図に示すように、前述のコレット２ａ、
　２ｂのスリット２０で分割されたセグメントＳをそれ
ぞれ別々とし、それを合成樹脂Ｃで連結したコレット２
ｃもあるが、合成樹脂Ｃで連結しているため、精度の点
で問題がある。

この発明は、以上の点に留意し、把握力及び精度が十分
で、締り代の大きいコレットを提供することを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、まず、発明者は、第１θ図に
おいて、同図伽）からさらにコレット２ｂ、２を後退さ
せる力Ｆを付与すると、円筒部２２が同図ｆｃｌのごと
く屈曲して円錐台筒状部２１のテーパ部とホルダー本体
１内面がぴったりと接触することを発見し、このように
接触すれば、精度は十分なものとなる。

この屈曲状態を左右するのは円筒部２２の剛性の強弱で
あり、その剛性を決定するものとして、円筒部２２の肉
厚、円筒部２２のスリット２０の長さ等が考えられるが
、肉厚は、コレット２の引ｉΔみ勾（引上げ力）によっ
て決定され、許容範囲以上は薄くするこｋはできない。

また、円筒部２２の長さはホルダー本体１の長さ及びコ
レット縮径手段によ−て決定され、必要板」二に長くで
きない、すなわち、肉厚及び円筒部２２の長さは、ホル
ダー本体１￥？によって自ずと決定される。

そ、二で、発明者は、第１図に示ｒように、円筒部２２
を分割し、その分割されたセグメントＳの厚さｔを種々
変更し、第３図に示すように、セグメント断面Ａのコレ
ット軸Ｏにおける中心角θにケ１する断面Ａ形状のその
図心を通るコレット半径方向に直角の軸Ｘに関する断面
二次モーノ７　ト１の変化がほぼ一定となる範囲を発見
し、その範囲は、厚さｔ　ｈ＝量関係く、３０度前後（
±５度）以下であった。

このＭ囲ｊ、二にると、円筒部２２のスリット２０の長
さを考慮すれば、第１０しｌ　＋ｃ＋の状態を得ること
ができた。

また、第５図に示すように、各セグメントＳに分割数を
乗じたＩｔ、すなわち、円筒部２２全体の断面二次モー
メントＩ、と、各セグメントＳの中心角θＬの関係を求
めるき、中心角θが３０＠付近以丁では■、の減少は認
められながった。これにより、中心角θが３０度付近以
下でより以上に分割しても、工数が増し、円筒部２２の
引張り強さが弱くなるだけで、剛性の軟化、すなわち、
第１０図（Ｃ１１，：示す作用に大差のないことが理解
できる。

なお、第４図、第５図において、関係線のＮｏ■、■、
■は同一条件のものを示す。

このため、この発明にあっては、上記セグメントＳの断
面Ａを下記の大きさ■とし、たのである。

■スリット２０により分割された円筒部ラジアン）Ｓの
断面のコレット軸０における中心角θに対する前記断面
形状の図心を遡るコレン１〜半径方向に直角の軸Ｘに関
する断面二次モーメント■の変化がほぼ一定となる最大
の大きさ、士な、第１図に示したスリット２０を全長ｒ
１こ亘って同一幅としたコレット２においては、スリッ
ト２０による分割数を、（上記大きさ［１］により決定
される分割数）±２以内としたのである。

このようにしたのは、第４図から理解できるように、そ
の範囲以上では、Ｉが急に大きくなって、剛性上好まし
くなく、それ以下では、剛性の軟化度合が鈍り、分割の
効果が得られないばかりが、強度的に問題が生１．ると
ともに工数が増すからである。

さらに、第１図に示したスリット２０を全長に暇って同
一幅としたコレット２においでは、分割数は１２とする
ことが好ましい。第４図から理解できるように、分割１
数：１２は」二記大きさ■に最も近いもの己なるからで
ある。

１？ｌ二円筒部２１の内径、Ｒ８：円筒部２１の外径、ｔ：Ｒ，−Ｒ２、θ：中心角（ラジアン）〔実施例〕第１図に示す各部分寸法が下記のコレット２を制作した
。

・材質：ばね８９種（ｓｕｐ９）・円錐台筒状部２１のテーバα８１０度・円錐台筒状部
２１の内径Ｔ　：６　ｌｊ、８　ｆｌ、ＩＯ−ｍ２　　
ｍ・円筒部２２の長さｌ：２４ｍ、３０ｕ・円筒部２２の
厚さｔ　：　１．２５ｆｌ・スリット２０の数：１２・スリット２０の幅ｄ：ｏ、７５ｆｌ・内径Ｔと円錐台筒状部２１の長さＬの関係上記のもの
において、ｒ＝６ｍ、ｌ：２４値のコレット２によって
、径を６ｆｉから０．２　ｔｍずつ下げたテストバーを
第２図に示すホルダーでチャワキングして、ホルダ一端
からテストバーの径の５倍はなれた位置の振れ（μ）を
８！査したところ、第６図を得た。なお、試料は○、Δ
、×の３本を使用した。

これによると、テストバー径６〜４鶴内では、振れが１
５μ以内におさまっており、十分な精度を得た。すなわ
ち、締り代２．Ｏｆｉを得た。

同様な試験を、他の寸法のもので行なっても同様な結果
を得た。

なお、実施例ではスリット２０の幅ｄを０．７５ｍｍと
したため、中心角θは２５〜２６度であった。また、厚
さｔが厚い場合は、それを考慮して２の長さ（Ｉｉ！Ｍ
性は！３に反比例）を適宜に決定する。テーパαは１０
度にかぎらず、できうるかぎりゆるやかにすることが好
ましい。

〔発明の効果〕

この発明は、以上の説明から理解できるように、円筒部
の分割セグメントの断面二次モーメント、円筒部の分割
数を考慮することにより、エンドミル仕上げで満足でき
る精度を締り代２．ＯＯｍ＋＋以上の範囲で得ることが
できる。

よって、締り代が大きくなれば、エンドミル、ドリル等
の切削工具の各径に対してのコレット数を少な（するこ
とができる。

また、コレットのチャッキング径（円錐台筒状部内径）
は大きい方が加工上、精度上好ましく、締り代が大きく
とれれば、目的とする径より大きい径で仕上げて、使用
時に目的の径に縮径（締る）すればよく、例えば、目的
径が４龍φのとき、６鶴φで仕上げればよい利点がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａｌは、この発明に係るコレットの一実施例の
断面図、同図（ｂｌは同図（ａ）の右側面図、第２図は
同実施例のホルダーへの装着状態断面図、第３図は同実
施例の円筒部断面図、第４図、第５図はセグメントの中
心角とその断面二次モーメントの関係図、第６図は実施
例の各装着状態の先端振れ度合図、第７図ｆａｔは従来
例の正面図、同図ｆｉｌｌは同図（ａ）の右側面図、第
８図（ａｌ、（′ｂ）は第７図の従来例の作用説明図、
第９図、第１１図は他の従来例の斜視図、第１Ｏ図＋ａ
）〜ｔｅｌは締め付は作用説明図である。１・・・・・・ホルダー本体、２．２ａ、２ｂ、２　Ｃ・−・−コＬ／　、ト、３・・
・・・・切削工具、　　　　　２０・・・・・・スリッ
ト、２１・・・・・・円錐台筒状部、２２・・・・・・
円筒部、Ｓ・・・・・・セグメント、！、！、・川・・断面二次モーメント、θ・・・・・・
中心角、　　　　Ａ・・・・・・断面、Ｘ・・・・・・
軸。特許出願人　株式会社溝口鉄工所同　代理人　　鎌　　　１）　　文　　　二（ａ）　　
　　、。第６図（鵡）第９図第１０図（ａ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）円錐台筒状部の小径部に連続して円筒部を形成し
、切削工具の挿入されるコレット口からコレット軸方向
内側に向かう周方向均等割のスリットのみを形成した切
削工具ホルダー用金属製コレットにおいて、前記スリッ
トを前記円筒部に至らせて、そのスリットによる円筒部
の分割セグメントの断面を下記の大きさ１としたことを
特徴とする切削工具ホルダー用コレット。（１）前記断面のコレット軸における中心角に対する前
記断面形状のその図心を通るコレット半径方向に直角の
軸に関する断面二次モーメントの変化がほぼ一定となる
最大の大きさ、
（２）請求項（１）記載の切削工具ホルダー用コレット
において、上記スリットを全長に亘って同一幅とすると
ともに、上記分割セグメント数を、（上記大きさ［１］
により決定される分割数）±２以内としたことを特徴と
する切削工具ホルダー用コレット。
（３）円錐台筒状部の小径部に連続して円筒部を形成し
、切削工具の挿入されるコレット口からコレット軸方向
内側に向かう周方向均等割のスリットのみを形成した切
削工具ホルダー用金属製コレットにおいて、前記スリッ
トを全長に亘って同一幅とするとともに、スリットによ
る前記円筒部の分割セグメント数を１２としたことを特
徴とする切削工具ホルダー用コレット。