JPH05212650A

JPH05212650A - 切削機械

Info

Publication number: JPH05212650A
Application number: JP1917392A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Hasegawa; 芳雄長谷川
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1992-02-04
Filing date: 1992-02-04
Publication date: 1993-08-24

Abstract

(57)【要約】【目的】ゴム製の膜を用いることなく、工具ホルダー
から切削工具へ流れる切削液が漏れるのを防ぐ。【構成】工具ホルダー10内にあるアジャストスクリュ
ー46の前端部に、切削工具９のシャンク16側の後端面71
が直接突き当たる受け面49がある。この受け面49に、工
具ホルダー10内の切削液通路58が開口しており、切削工
具９内の切削液通路18へ通じる。切削工具９の後端面71
を凸状の球面とする。一方、前記受け面49を凹状の円錐
面とする。【効果】切削工具９の後端面71がアジャストスクリュ
ー46の受け面49に確実に密着する。これにより、切削液
通路58，18外へ切削液が漏れない。受け面49に、液密性
確保のためのゴム製の膜を設ける必要もなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フライス盤などの切削
機械に係わり、特に、切削工具を着脱自在に保持する工
具ホルダーを主軸に着脱自在に取付ける切削機械に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば、金型製作における孔開けやフラ
イス削りなどの切削加工には、図５に一例を示している
ようなマシニングセンターが切削機械として使用され
る。このマシニングセンターは、ベース１上にサドル２
を介してテーブル３が支持されている。このテーブル３
は、図示していない駆動源の駆動により、ベース１に対
して左右方向（Ｘ方向）および前後方向（Ｙ方向）へ移
動するものである。そして、前記テーブル３上にはパレ
ット４が取付けられている。このパレット４は、工作物
５が着脱可能に取付けられるものである。また、前記ベ
ース１の後側にはコラム６が設けられており、このコラ
ム６には主軸ヘッド７が支持されている。この主軸ヘッ
ド７は、図示していない駆動源の駆動により、上下方向
（Ｚ方向）へ移動するものである。そして、前記主軸ヘ
ッド７には、Ｙ方向を回転軸方向として回転駆動される
主軸８が設けられている。この主軸８の先端部には、エ
ンドミルやドリルなどの各種切削工具９を着脱自在に保
持する工具ホルダー10が着脱自在に取付けられるように
なっている。また、前記コラム６の側方位置には、工具
マガジン11が設けられている。この工具マガジン11は、
例えば、回行するチェーンに、工具ホルダー10を着脱自
在に保持する複数の保持部12を並べて設けたものであ
る。さらに、前記工具マガジン11と主軸８との間には、
自動工具交換装置（ＡＴＣ）13が設けられている。この
ＡＴＣ13は、周知のように、工具マガジン11と主軸８と
の間で工具９を自動的に交換するものである。そして、
切削加工に際しては、主軸８とともに回転する工具９に
より、パレット４上に取付けられている工作物５の切削
加工を行う。その際、適宜テーブル３をＹ方向あるいは
Ｘ方向に移動させるとともに、主軸ヘッド７とともに主
軸８を上下動させる。また、必要に応じて、主軸８に取
付けられる工具９をＡＴＣ13により交換する。

【０００３】切削工具９は、例えば図３に示すようなエ
ンドミルであるが、棒状になっており、後端側（図示左
側）が円柱形状のシャンク16になっているとともに、前
端側が刃部17となっている。また、図３に図示の切削工
具９内には、切削液通路18が形成されている。この切削
液通路18は、図４にも示すように、後端がシャンク16側
の後端面（被受け面）16a に流入口18a として開口して
いるとともに、前端が刃部17の前端外面へ流出口18b と
して開口している。そして、従来の切削工具９は、被受
け面16a が切削工具９の軸方向と直交する平面状になっ
ており、この被受け面16a の周辺部には、面取り部16b
が形成されている。この面取り部16b は、凸状の円錐面
になっている。つぎに、前記工具ホルダー10について、
図３を参照しながら詳しく説明する。21はホルダー本体
で、このホルダー本体21には、その中心軸を貫く貫通孔
22が形成されている。そして、この貫通孔22内の周面に
は、ねじ部23が中間部に形成されているとともに、前方
へ向かって次第に径が大きくなる円錐面状のテーパー面
24が前部に形成されている。一方、ホルダー本体21の外
周面には、後方へ向かって次第に径が小さくなる円錐面
状のテーパー面25が後部に形成されているとともに、Ｖ
溝付きフランジ部26が中間部に形成されており、このフ
ランジ部26には、後方へ開口した一対のキー溝27が形成
されている。これとともに、ホルダー本体21の外周面前
端部には、ねじ部28が形成されている。31はほぼ円筒形
状のスプリングコレット31で、このスプリングコレット
31は、前記ホルダー本体21の貫通孔22のテーパー面24内
に嵌合されている。このスプリングコレット31は、その
軸方向に延びる複数の切り溝（図示していない）を有し
ており、径方向へ弾性的に拡縮可能になっている。そし
て、スプリングコレット31は、外周面後側がホルダー本
体21のテーパー面24と同勾配のテーパー面32になってお
り、これらテーパー面24，32が互いに摺動可能に当接す
るものである。また、スプリングコレット31の外周面前
端部には、係合凸部33が形成されている。さらに、スプ
リングコレット31内の後端部には、スクリュー嵌合孔34
が形成されている。36はナットで、このナット36は、内
周面後部にねじ部37が形成されており、このねじ部37が
前記ホルダー本体21の外周面前端部のねじ部28に螺合さ
れている。そして、前記ナット36の内周面前部には、連
結リング38がボール39およびビス40により回転可能にか
つ軸方向の変位が規制された状態で組付けられている。
この連結リング38の内周面には、前記スプリングコレッ
ト31の係合凸部33に係合する係合凹部41が形成されてい
る。46はほぼ円筒形状のアジャストスクリューで、この
アジャストスクリュー46は、前記ホルダー本体21の貫通
孔22の中間部に組付けられている。そして、アジャスト
スクリュー46の外周面前部に形成されたねじ部47が前記
ホルダー本体21の貫通孔22のねじ部23に螺合されてい
る。これにより、アジャストスクリュー46は、これを回
転操作することにより、ホルダー本体21内で軸方向に移
動させられるようになっている。また、アジャストスク
リュー46内の前端部には、六角形孔48が形成されている
とともに、この六角形孔48の前方に隣接かつ連通して、
凹状の受け面49が形成されている。そして、従来のアジ
ャストスクリュー46は、受け面49が円錐面になってい
る。また、この受け面49には、同じ円錐面状のゴムなど
からなる弾性膜50が設けられている。この弾性膜50は、
前記六角形孔48に対向する中心孔51を有している。さら
に、前記ホルダー本体21の貫通孔22のねじ部23の後部に
は、前記アジャストスクリュー46の外周面後部に液密に
かつ摺動可能に接するシールリング52が接着されてい
る。また、前記ホルダー本体21の貫通孔22の後側にはプ
ルスタット56が螺着されている。このプルスタット56の
後端部には、テーパー付きフランジ部57が形成されてい
る。そして、前記工具ホルダー10内には、アジャストス
クリュー46やプルスタット56に軸方向に形成された貫通
孔などにより、アジャストスクリュー46の受け面49へ開
口する切削液通路58が形成されている。

【０００４】前記工具ホルダー10は、切削工具９のシャ
ンク16を着脱自在に同軸的に保持するものであるが、同
一の工具ホルダー10により径や長さが異なる種々の切削
工具９を保持できる。そこで、切削工具９を工具ホルダ
ー10に取付けるにあたっては、まず、アジャストスクリ
ュー46の六角形孔48に工具を係合してアジャストスクリ
ュー46を回すことにより、このアジャストスクリュー46
の軸方向の位置を工具９の長さに合わせて調節する。ま
た、ホルダー本体21に、工具９の径に合った内径のスプ
リングコレット31を組付ける。なお、このスプリングコ
レット31の後端部のスクリュー嵌合孔34にアジャストス
クリュー46の前端部が嵌合される。その上で、このスプ
リングコレット31内に工具９のシャンク16を挿入し、ナ
ット36を回して締め付ける。ナット36を後退させると、
このナット36に連結リング38を介して連結されたスプリ
ングコレット31も一体的に後退する。こうしてスプリン
グコレット31が後退すると、このスプリングコレット31
のテーパー面32がホルダー本体21のテーパー面24に押し
付けられることにより、スプリングコレット31が縮径す
る。これにより、工具９が締め付けられて、工具ホルダ
ー10に強固に固定される。この状態で、工具９の後端の
被受け面16a がアジャストスクリュー46の受け面49に弾
性膜50を介して突き当たる。なお、以上とは逆の手順に
より、工具９を工具ホルダー10から外せる。また、この
工具ホルダー10が主軸８に取付けられるときには、ホル
ダー本体21のフランジ部26がＡＴＣ13により把持され、
ホルダー本体21のテーパー面25が主軸８にある同勾配の
テーパー孔61に嵌合される。これとともに、主軸８に設
けられたキー62がホルダー本体21のキー溝27に嵌合さ
れ、主軸８に対して工具ホルダー10が回り止めされた状
態になる。そして、主軸８内に設けられた前後動するド
ローバ63やボール64などからなるチャック機構65により
プルスタット56のフランジ部57が保持されて、主軸８に
工具ホルダー10が着脱可能に取付けられる。

【０００５】なお、工作物５の被切削部へ 70kg/cm² と
いった高圧で水などの切削液を噴射しながら切削を行う
場合には、図２および図３に示すような切削液通路18を
有する切削工具９を用い、マシニングセンターに設けら
れた図示していない切削液供給源から、主軸８内などに
形成された切削液通路を介して、主軸８に取付けられた
工具ホルダー10内の切削液通路58に切削液を供給する。
この切削液は、流入口18a から工具９の切削液通路18内
に流入し、この切削液通路18内を通って、刃部17にある
流出口18b から噴出する。このとき、アジャストスクリ
ュー46の受け面49と工具９の被受け面16a との間に弾性
膜50が介在していることにより、ここでの液密性が保持
され、切削液通路18，58外へ切削液が漏れることが防止
される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述のよう
に、従来は、切削工具９のシャンク16側の後端面である
被受け面16a が平面状になっているとともに、工具ホル
ダー10のアジャストスクリュー46の受け面49が凹状の円
錐面になっていたため、このアジャストスクリュー46の
受け面49に切削工具９の被受け面16a を直接突き当てた
とすると、この受け面49と被受け面16a との間に十分な
密着性が得られない。すなわち、アジャストスクリュー
46と工具９とに微小な芯ずれなどがあるだけで、それら
の受け面49と被受け面16a との間の密着性が損なわれ
る。そこで、前述のように、受け面49と被受け面16a と
の間に弾性膜50を介在させているが、このゴムなどから
なる弾性膜50は、受け面49と被受け面16a とにより挟ま
れて加わる圧力のために切れやすい。そして、このよう
に弾性膜50が破損すると、切削工具９の被受け面16a と
アジャストスクリュー46の受け面49との間の液密性が損
なわれることにもなる。これとともに、弾性膜50がずれ
て、アジャストスクリュー46の六角形孔48を塞ぐおそれ
がある。そして、切削液通路58の一部をなす六角形孔48
が塞がれれば、切削液の流通が損なわれる問題が生じ
る。

【０００７】本発明は、このような問題点を解決しよう
とするもので、ゴムなどからなる弾性膜を用いることな
く、工具ホルダーの受け面に切削工具の一端面を直接突
き当てても、これら受け面と切削工具の一端面との間で
十分な液密性を確保できる切削機械を提供することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の切削機械は、前
記目的を達成するために、一端側がシャンクになってい
るとともに他端側が刃部となっており前記シャンク側の
一端面から刃部の外面へ抜ける切削液通路を内部に有す
る切削工具と、この切削工具のシャンク側の一端面が突
き当てられる受け面およびこの受け面へ開口する切削液
通路を内部に有し前記切削工具のシャンクを着脱自在に
保持する工具ホルダーと、この工具ホルダーが着脱自在
に取付けられる主軸と、この主軸に取付けられた工具ホ
ルダーの切削液通路に切削液を供給する切削液供給源と
を備え、前記切削工具のシャンク側の一端面を凸状の球
面とし、前記工具ホルダーの受け面を凹状の円錐面とし
たものである。

【０００９】

【作用】本発明の切削機械においては、工具ホルダーに
切削工具の一端側のシャンクを保持すると、このシャン
ク側の一端面が工具ホルダー内の受け面に突き当たる。
この状態で、切削工具のシャンク側の一端面が凸状の球
面となっており、工具ホルダーの受け面が凹状の円錐面
となっていることにより、切削工具側と工具ホルダー側
とで微小な芯ずれなどがあっても、切削工具の一端面は
工具ホルダーの受け面に確実に密着できる。そして、工
作物を切削加工するときには、切削工具を保持した工具
ホルダーを主軸に取付け、この主軸を回転させて、切削
工具の他端側の刃部により切削を行う。その際、切削液
供給源から工具ホルダーの切削液通路に切削液を供給す
る。この切削液は、受け面へ出て、さらにシャンク側の
一端面から切削工具内の切削液通路に入り、この切削液
通路を通って、切削工具の刃部の外面から噴出する。こ
のとき、前述のように、切削工具の一端面が工具ホルダ
ーの受け面に確実に密着していることにより、切削液通
路外へ切削液が漏れない。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の切削機械の一実施例につい
て、図１および図２を参照しながら説明する。なお、本
実施例の切削機械は、先に説明した図３に示す切削機械
と同様の構成を有しているので、同じ部分には同一符号
を付してその説明を省略し、異なる点を主に説明する。
また、以下の説明において、図５をも適宜引用する。こ
の実施例においては、切削工具９のシャンク16側の一端
面である被受け面71が凸状の半球面になっている。この
球面の中心は、切削工具９の中心軸上に位置している。
また、前記被受け面71は、研磨を施した研磨面となって
おり、表面の凹凸が極めて小さくなっている。一方、工
具ホルダー10のアジャストスクリュー46の前端部の受け
面49の形状は、従来と同様、凹状の円錐面になってい
る。この円錐面の中心軸は、工具ホルダー10の中心軸と
一致している。また、アジャストスクリュー46の受け面
49には、従来のような弾性膜50を設けていない。さら
に、前記受け面49は、研磨を施した研磨面となってお
り、表面の凹凸が極めて小さくなっている。

【００１１】つぎに、前記の構成について、その作用を
説明する。工具ホルダー10に切削工具９を保持するとき
には、アジャストスクリュー46の調整やスプリングコレ
ット31の選択を行った上で、切削工具９のシャンク16を
スプリングコレット31内に挿入して、ナット36を締め付
ける。これにより、切削工具９が工具ホルダー10に同軸
的に固定される。また、この状態で、切削工具９のシャ
ンク16の被受け面71がアジャストスクリュー46の受け面
49に直接突き当たる。ところが、切削工具９の被受け面
71が凸状の半球面になっているとともに、アジャストス
クリュー46の受け面49が凹状の円錐面になっており、し
かも、被受け面71と受け面49とが研磨面になっているこ
とにより、アジャストスクリュー46と工具９とに微小な
芯ずれなどがあっても、切削工具９の被受け面71がアジ
ャストスクリュー46の受け面49に確実に密着する。な
お、アジャストスクリュー46の受け面49が凹状の円錐面
になっていることにより、工具ホルダー10に保持される
切削工具９の径の違いに対応できる。そして、切削加工
に、ある切削工具９を使用するときには、この切削工具
９を保持した工具ホルダー10をＡＴＣ13により主軸８に
取付ける。その上で、この主軸８と工作物５の相対的位
置関係が変化するとともに、主軸８が回転して、切削工
具９の刃部17により工作物５が切削される。このとき、
マシニングセンターの切削液供給源から工具ホルダー10
の切削液通路58に切削液を供給する。この切削液は、ア
ジャストスクリュー46の受け面49と切削工具９の被受け
面71との間の空間部に流出して、被受け面71にある流入
口18a から切削工具９の切削液通路18内に流入し、この
切削液通路18内を通って、切削工具９の刃部17の外面に
開口した流出口18b から噴出する。このとき、前述のよ
うに、切削工具９の被受け面71がアジャストスクリュー
46の受け面49に確実に密着していることにより、切削液
通路18，58外へ切削液が漏れない。

【００１２】以上のように、前記実施例の構成によれ
ば、切削工具９の被受け面71を凸状の半球面にし、アジ
ャストスクリュー46の受け面49を凹状の円錐面にしたの
で、被受け面71と受け面49との間の密着性を良好なもの
とでき、被受け面71を受け面49に直接突き当てても、こ
れら被受け面71と受け面49との間で十分な液密性を確保
でき、切削液通路18，58外への切削液の漏洩を防止でき
る。したがって、切削工具９の被受け面71とアジャスト
スクリュー46の受け面49との間にゴムなどからなる弾性
膜を設ける必要がなくなるので、弾性膜の破損による液
密性の低下や弾性膜の位置ずれによる切削液通路の閉塞
などの問題ももとより生じない。

【００１３】なお、本発明は、前記実施例に限定される
ものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、
切削工具は図示のようなエンドミルに限るものではな
く、他の種類のエンドミルやドリルにも、もちろん適用
できる。また、切削工具を工具ホルダーに固定するため
の構造なども、前記実施例のものに限らない。

【００１４】

【発明の効果】本発明によれば、切削工具のシャンク側
の一端面を凸状の球面とし、工具ホルダーの受け面を凹
状の円錐面としたので、前記切削工具の一端面を工具ホ
ルダーの受け面に直接突き当てたとき、工具ホルダー側
と切削工具側とに微小な芯ずれなどがあっても、切削工
具の一端面を工具ホルダーの受け面に確実に密着させる
ことができ、これにより、切削工具の一端面と工具ホル
ダーの受け面との間で十分な液密性を確保でき、切削工
具の一端面と工具ホルダーの受け面との間を介して工具
ホルダーの切削液通路から切削工具の切削液通路に切削
液を流すとき、切削液通路外へ切削液が漏れることを防
止できる。したがって、切削工具の一端面と工具ホルダ
ーの受け面との間に弾性膜を設ける必要がなくなるの
で、弾性膜の破損による液密性の低下や弾性膜の位置ず
れによる切削液通路の閉塞などの問題ももとより生じな
くできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の切削機械の一実施例を示す切削工具お
よび工具ホルダーの一部を断面にした側面図である。

【図２】同上切削工具の被受け面およびアジャストスク
リューの受け面部分の断面図である。

【図３】従来の切削機械の一例を示す切削工具および工
具ホルダーの一部を断面にした側面図である。

【図４】同上切削工具の被受け面およびアジャストスク
リューの受け面部分の断面図である。

【図５】切削機械であるマシニングセンター全体の斜視
図である。

【符号の説明】

８主軸９切削工具 10 工具ホルダー 16 シャンク 17 刃部 18 切削液通路 49 受け面 58 切削液通路 71 被受け面（一端面）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一端側がシャンクになっているとともに
他端側が刃部となっており前記シャンク側の一端面から
刃部の外面へ抜ける切削液通路を内部に有する切削工具
と、この切削工具のシャンク側の一端面が突き当てられ
る受け面およびこの受け面へ開口する切削液通路を内部
に有し前記切削工具のシャンクを着脱自在に保持する工
具ホルダーと、この工具ホルダーが着脱自在に取付けら
れる主軸と、この主軸に取付けられた工具ホルダーの切
削液通路に切削液を供給する切削液供給源とを備え、前
記切削工具のシャンク側の一端面を凸状の球面とし、前
記工具ホルダーの受け面を凹状の円錐面としたことを特
徴とする切削機械。