JPH06226516A - 工具ホルダ - Google Patents

工具ホルダ

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JPH06226516A
JPH06226516A JP1171993A JP1171993A JPH06226516A JP H06226516 A JPH06226516 A JP H06226516A JP 1171993 A JP1171993 A JP 1171993A JP 1171993 A JP1171993 A JP 1171993A JP H06226516 A JPH06226516 A JP H06226516A
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tool
nut
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tool holding
specific gravity
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Kazu Watabe
和 渡部
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Abstract

(57)【要約】 【目的】主軸の高速回転時の遠心力による工具ホルダの
ナットの膨張を抑え、その締め付け力を向上させる。 【構成】テーパ部２およびフランジ部３と、工具保持部
４が一体に形成され、工具保持部４に形成されたテーパ
穴５に、工具９に装着されたコレット８を挿入し、工具
保持部４の外周に形成されたねじ６に螺合するナット７
を締め付けて、工具９を固定するようにした工具ホルダ
１において、前記ナット７の外周面に、比重が小さく、
弾性係数の大きな炭素繊維層１０を巻き付けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、工具ホルダにかかり、
特に、高速加工に好適な工具ホルダに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図３は工具ホルダの一例を示すもので、
同図において、１は工具ホルダで、テーパ部２。フラン
ジ部３、および工具取付部４が一体に形成されている。
前記工具取付部には、その軸心にテーパ穴５が、その外
周にはねじ６が形成されている。７はナットで、前記ね
じ６と螺合する。８はコレットで、工具９に装着されて
いる。
【０００３】工具９に装着されたコレット８を、前記テ
ーパ穴５に挿入した後、ナット７を締め付けて工具９を
工具ホルダ１に固定している。そして、前記テーパ部２
を工作機械の主軸に嵌合させて取り付け、工具９による
加工を行なっている。
【０００４】一方、工作機械の主軸の高速回転化に対応
するため、主軸の小径化が進み、工具ホルダも小形化、
軽量化が進められている。それにともなって、ナット７
も肉厚を薄くするために、引張り強度の大きい鋼で形成
されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、工作機械の主
軸が５００００ｒｐｍの高速回転すると、その遠心力に
よりナット７が、図３に破線で示すように数μｍ膨張し
て、ナット７の締め付け力が初期の締め付け力の１／１
０以下になってしまう。このため、工具９の先端の剛性
が低下し、加工面にびびりが発生したり、加工が困難に
なることがあるだけでなく、工具９が抜てしまうことも
ある。
【０００６】本発明の目的は、上記の事情に鑑み、高速
回転時における締め付け力を向上させた工具ホルダを提
供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明においては、工具ホルダのナットの外周面
に、比重が小さく、縦弾性係数の大きい繊維を巻き付け
た。
【０００８】
【作用】そして、ナットの質量を軽くすることにより、
遠心力の作用を小さくし、さらに、縦弾性係数の大きい
繊維でナットの膨張を抑えることにより、高速回転時に
おけるナットの締め付け力を向上させるようにした。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面にしたがって
説明する。◆図１は、本発明の一実施例を示すもので、
同図において、１は工具ホルダで、テーパ部２。フラン
ジ部３、および工具取付部４が一体に形成されている。
前記工具取付部には、その軸心にテーパ穴５が、その外
周にはねじ６が形成されている。７はその外周部に溝７
ａが形成されたナットで、前記ねじ６と螺合する。８は
コレットで、工具９に装着されている。１０は前記ナッ
ト７の溝７ａに巻かれた炭素繊維層である。
【００１０】前記炭素繊維層１０は、炭素繊維に合成樹
脂を含浸させ、僅かに（炭素繊維に弛みが発生しない程
度の）張力を与えながら巻き付けた後、乾燥炉に入れて
合成樹脂を硬化させて形成する。
【００１１】炭素繊維の縦弾性係数（６×１０4ｋｇｆ
／ｍｍ2）が鋼の縦弾性係数（２．１×１０4ｋｇｆ／ｍ
ｍ2）の約３倍であり、炭素繊維の比重（２．０）が鋼
の比重（７．８）の約１／３であるから、遠心力による
ナット９の半径方向への膨張を小さくすることができ
る。
【００１２】したがって、ナット９の膨張による締め付
け力の低下も、図２に示すように、大幅に改善すること
ができる。すなわち、主軸の回転を５００００ｒｐｍに
したとき、従来の工具ホルダでは、その締め付け力が初
期値の約１／１０に低下するのに対し、本発明の工具ホ
ルダ１では、初期値の約１／３の締め付け力を維持させ
ることができる。
【００１３】上記実施例においては、炭素繊維を用いた
場合について説明したが、炭素繊維以外でも、炭化珪素
繊維（比重３．０、弾性係数４．３×１０4）、ボロン
繊維（比重２．５７、弾性係数４．１×１０4）、アル
ミなナセラミックス繊維（比重３．８、弾性係数３．９
×１０4）等のほか、合成樹脂系の繊維など比重が小さ
く、弾性係数の大きな繊維を巻き付けることにより同様
の効果を得ることができる。
【００１４】また、ナット９に繊維を巻き付けるとき、
合成樹脂を含浸させ、巻き付け終了後、合成樹脂を乾燥
硬化させる場合について説明したが、多層巻にした繊維
が弛まなければ、繊維の終端を接着剤で止めるだけでも
よいし、繊維層１０の外周に、粘着テープを巻き付けて
止めるようにしてもよい。
【００１５】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、工具
ホルダのナットの外周面に比重が小さく、弾性係数の大
きな繊維を巻き付けたので、主軸の高速回転時の遠心力
による工具ホルダのナットの膨張を抑え、その締め付け
力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による工具ホルダの正面断面図。
【図２】主軸の回転数と締め付け力の関係を示す特性
図。
【図３】従来の工具ホルダの正面断面図。
【符号の説明】
１ 工具ホルダ ２ テーパ部 ３ フランジ部 ４ 工具保持部 ５ テーパ穴 ６ ねじ ７ ナット ８ コレット ９ 工具 １０ 炭素繊維

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】テーパ部およびフランジ部と、工具保持部
    が一体に形成され、工具保持部に形成されたテーパ穴
    に、工具に装着されたコレットを挿入し、工具保持部の
    外周に形成されたねじに螺合するナットを締め付けて、
    工具を固定するようにした工具ホルダにおいて、前記ナ
    ットの外周面に、比重が小さく、弾性係数の大きな繊維
    を巻き付けたことを特徴とする工具ホルダ。
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