JPH0655313A - 切削用工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、ホルダーと切削用刃物とのチャッ
クによる締付けを不要にし、コンパクトな形状でホルダ
ーと刃物を機械主軸に固定できる工具を提供する。 【構成】 ホルダー２の内部に、プルスタッドボルト４
が貫通するボルト挿通孔１１を設け、切削用刃物３の後
端面に、ボルト４先端の係合突起１５と係合する係合溝
１４を設ける。プルスタッドボルト４を引き込むと、刃
物３とホルダー２が一体で機械主軸Ａに引き込まれ、固
定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、マニシングセンタや
その他の切削機械等に使用される切削用工具及びホルダ
ーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、マニシングセンタやＮＣフライス
盤等の主軸に切削用刃物を取付ける場合、図１５に示す
ようなテーパシャンク付きのホルダー５１が使用されて
いる。この従来のホルダー５１は、先端部に、コレット
チャックを内蔵した締付けリング５２を備え、後端部
に、プルスタッドボルト５３を取付けたテーパシャンク
５４が設けてあり、締付けリング５２によりコレットチ
ャックを締付けて切削用刃物５５を取付けた後、ホルダ
ー５１のテーパシャンク５４をプルスタッドボルト５３
により機械主軸に引き込んで取付けられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
に、作業者が締付けリング５２によりコレットチャック
を締付けて切削用刃物５５をホルダー５１に取付ける構
造では、作業者の違いによって締付け力が相違し、締付
け状態にバラツキが生じる。このため、締付け忘れや締
付け力の不足等によって使用中に刃物５５がホルダー５
１から落下する事故が生じたり、加工中刃物５５に大き
な切削力が加わった場合、刃物５５が空回りし、刃物や
チャックの嵌合部に損傷が生じる問題がある。

【０００４】また、ホルダー５１の外周にコレットチャ
ックの締付けリング５２を設けた場合、ホルダー５１の
先端の径寸法が大きくなるため、工作物等との干渉が多
くなり、工具のツーリング上で制約を受けやすい問題が
あり、加えて、締付けリング５２を用いたコレットチャ
ック等の締付け機構は、ホルダー５１の構造を複雑に
し、工具の価格を上昇させる不具合もある。

【０００５】そこで、この発明は、作業者による切削用
刃物やチャックの締付けを不要にし、コンパクトな形状
で刃物とホルダーを確実に機械主軸に取付けることがで
きる切削用工具を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明の第１の手段は、ホルダーと、切削用刃物
と、プルスタッドボルトとから成り、上記ホルダーの先
端に切削用刃物の嵌合孔を、後端にテーパシャンクをそ
れぞれ設け、その嵌合孔とテーパシャンクの後端部との
間にプルスタッドボルトが挿通する貫通孔を設け、上記
切削用刃物の後端にプルスタッドボルトの先端が着脱自
在に係合する係合部を設けたのである。

【０００７】なお、上記の構造において、ホルダーと切
削用刃物の一方に、刃物の回転方向に独立する突起を設
け、他方に、上記突起が嵌合する凹所を設けた構造とす
ることができる。

【０００８】また、この発明の第２の手段は、ホルダー
と、テーパコレットチャックと、プルスタッドボルトか
ら成り、上記ホルダーの先端に上記テーパコレットチャ
ックが嵌合するテーパ状の嵌合孔を、後端にその嵌合孔
と同一方向に傾斜するテーパシャンクをそれぞれ設け、
上記嵌合孔とテーパシャンクの後端部との間にプルスタ
ッドボルトが挿通する貫通孔を設け、上記テーパコレッ
トチャックの先端には切削用刃物の挿入孔を、後端には
上記プルスタッドボルトの先端が着脱自在に係合する係
合部をそれぞれ設けた構造を採用したのである。

【０００９】

【作用】上記の構造においては、ホルダーの先端に切削
用刃物を嵌合させ、ホルダー内部を挿通させたプルスタ
ッドボルトの先端を刃物の係合部に係合させ、その状態
でプルスタッドボルトを機械主軸の内部に引き込む。こ
れにより、刃物の後端とホルダーの嵌合孔が圧着し、そ
の圧着によってホルダーが機械主軸に引き込まれる。

【００１０】この構造では、プルスタッドボルトによっ
て刃物とホルダーが一体に機械主軸に引き込まれるた
め、刃物の締め忘れ等がなく、主軸に確実に固定するこ
とができる。

【００１１】また、上記の構造において、ホルダーと切
削用刃物に互いに嵌合する突起と凹所を設けると、その
突起と凹所が刃物を回り止めするため、刃物に大きな切
削力が加わっても空回りが生じず、刃物を確実に駆動す
ることができる。

【００１２】一方、上記第２の手段においては、ホルダ
ーにテーパコレットチャックを嵌合させ、プルスタッド
ボルトの先端をテーパコレットチャックの後端に係合さ
せた状態でプルスタッドボルトを機械主軸の内部に引き
込むと、テーパ状嵌合孔とテーパコレットチャックが当
接してホルダーのテーパシャンクが機械主軸に引き込ま
れ、同時にホルダーの嵌合孔とテーパコレットチャック
の当接によりコレットチャックが縮径し、コレットチャ
ックの内側に挿入した切削用刃物を把持する。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図１に示すように、この実施例の切削用工
具１は、機械主軸Ａに装着されるホルダー２と、そのホ
ルダー２に嵌合する切削用刃物３と、ホルダー２の内部
を貫通するプルスタッドボルト４とから構成されてい
る。

【００１４】上記ホルダー２は、図１及び図２に示すよ
うに、後端部に、機械主軸Ａの先端に形成した工具嵌合
孔５に嵌合するテーパシャンク６を備え、そのテーパシ
ャンク６の先端側に設けたフランジ７に、機械主軸Ａの
キー８が嵌まり込むキー溝９が形成されている。

【００１５】また、ホルダー２の先端部には、切削用刃
物３の後端部が嵌合するテーパ状の刃物嵌合孔１０が形
成されている。この刃物嵌合孔１０の内周面は、プルス
タッドボルト４の引込み方向に対して上記ホルダー２の
テーパシャンク６と同一方向に傾斜する傾斜面で形成さ
れ、かつ、そのテーパシャンク６の周面と、同一軸線上
において芯出しされている。

【００１６】また、ホルダー２の内部には、テーパシャ
ンク６の後端面から刃物嵌合孔１０に貫通するボルト挿
通孔１１が形成され、そのボルト挿通孔１１に、プルス
タッドボルト４が挿入されている。

【００１７】上記切削用刃物３は、図３及び図４に示す
ように、後端部に上記ホルダー２の刃物嵌合孔１０に嵌
合するテーパ部１２が形成され、先端部に、エンドミル
刃を構成する多数のスパイラル状切刃１３が形成されて
いる。また、刃物３の後端面には、Ｔスロット加工によ
って側方に開放するＴ字径の係合溝１４が形成されてお
り、その係合溝１４に、プルスタッドボルト４先端の係
合突起１５が着脱自在に係合するようになっている。

【００１８】なお、この切削用刃物３は、例えば５０ｍ
ｍ、４０ｍｍ、３０ｍｍ、２５ｍｍ、２０ｍｍ、１５ｍ
ｍというように所定の間隔をおいて複数の径寸法のもの
が用意され、それに応じてホルダー２にも複数のサイズ
のものが準備される。

【００１９】一方、上記プルスタッドボルト４は、図１
及び図５に示すように、後端部に引込み用突起１６が形
成され、その突起１６が、機械主軸Ａの内部でエアシリ
ンダによって駆動される引込み爪Ｂ、Ｂに係合するよう
になっており、先端部に、上記刃物３の係合溝１４に係
合する係合突起１５が形成されている。また、プルスタ
ッドボルト４の周面には、ねじ部１７が形成され、その
ねじ部１７に、調節ナット１８が取付けられている。こ
の調節ナット１８の先端部は、ボルト挿通孔１１の後端
に設けた座グリ部１１ａに嵌まり込むようになってお
り、プルスタッドボルト４の先端を切削用刃物３の係合
溝１４に係合させた状態で調節ナット１８を回動させる
ことにより、ホルダー２に対するボルト４と刃物３の出
入り量を調節でき、刃物３を嵌合孔１０に仮締め状態で
固定することができる。

【００２０】この実施例の切削用工具１は上記のような
構造であり、次にその作用を説明する。工具１を機械主
軸Ａに取付ける場合は、図１に示すようにホルダー２の
先端部に刃物３を嵌合させ、その刃物３の係合溝１４
に、プルスタッドボルト４の先端の係合突起１５を係合
させる。この状態で、ホルダー２を機械主軸Ａの工具嵌
入孔５に嵌合させ、プルスタッドボルト４の後端部を、
主軸Ａ内部の引込み爪Ｂ、Ｂに係合させてボルト４を主
軸Ａの奥側に引き込む。

【００２１】これにより、刃物３が後方に引き込まれ
て、その後端部のテーパ部１２がホルダー２の刃物嵌合
孔１０に圧着し、その圧着によってホルダー２のテーパ
シャンク６が機械主軸Ａの工具嵌合孔５に圧着して主軸
Ａに固定される。

【００２２】このようにプルスタッドボルト４の引込み
によって刃物３とホルダー２が一体に機械主軸Ａに固定
されるため、刃物３は確実に主軸Ａに取付けられること
になり、使用中に落下事故が生じない。また、刃物３は
ホルダー２と共に直接機械主軸Ａに取付けられるので、
刃物３をホルダー２にチャックによって締付ける作業が
不要になり、刃物３の数が多くなっても短時間で工具１
の装着を終えることができる。さらに、ホルダー２の先
端部の径寸法が小さくなるため、ホルダー２と工作物等
との干渉が少なくなり、自由な工具のツーリングを行な
うことができる。

【００２３】図６は切削用刃物の他の実施例を示してい
る。この例では、ストレートシャンクを備えるドリル２
１の後端に、ボルト２３によってアダプタ２２を固定
し、そのアダプタ２２の後端面に、プルスタッドボルト
４と係合する係合溝１４を設けている。上記の例におい
ては、ドリル２１とアダプタ２２が切削用刃物３を構成
し、両者が常に一体で切削に使用されたり、ホルダー２
に装着される。

【００２４】図７は切削用工具の第２の実施例を示す。
この例では、プルスタッドボルト４の先端にねじ部２４
を形成し、切削用刃物３の後端に、ねじ孔２５を形成
し、そのねじ部２４とねじ孔２５を係合することにより
プルスタッドボルト４と刃物３を連結している。他の構
造は、図１に示した構造と同じであるため、同一部品に
は同一の符号を付して説明を省略する。

【００２５】一方、図８乃至図１２は第３の実施例を示
し、図８及び図９はホルダーを、図１０及び図１１は切
削用刃物を、図１２はその両者を組合せた切削用工具を
それぞれ示している。なお、図１の実施例と同一の部品
については同一の符号を付している。

【００２６】この例においては、ホルダー２の刃物嵌合
孔１０の内側端面に、刃物の回転方向に独立する２個の
凹所２６、２６を設けている。

【００２７】また、切削用刃物３の後端面に、上記凹所
２６、２６に対応して回転方向に独立する２個の突起２
７、２７を設けている。

【００２８】この凹所２６、２６と突起２７、２７は、
図１２のようにホルダー２の嵌合孔１０に刃物３を挿入
すると互いに嵌合し合い、この嵌合状態でプルスタッド
ボルト４を引込むことにより嵌合孔１０と刃物３のテー
パ部１２が圧着し、刃物３とホルダー２が一体に固定さ
れるようになっている。

【００２９】上記の構造では、嵌合する突起２７、２７
と凹所２６、２６が刃物３を回り止めするために、刃物
３に大きな切削トルクが加わっても刃物３の空回りが防
止され、ホルダー２の回転力を確実に刃物３に伝えるこ
とができる。

【００３０】ここで、上記の例とは逆に、突起２７、２
７をホルダー２の嵌合孔１０に設け、凹所２６、２６を
刃物３に設けるようにしてもよい。

【００３１】また、上記の突起と凹所は、図示のような
キーとキー溝の形状に限定されず、嵌合孔１０と刃物３
の一方に、ピンや波形の突起を設け、他方にピン嵌合孔
や波形の凹所を設けるようにしてもよい。

【００３２】なお、上記の各実施例では、ホルダー２の
刃物嵌合孔１０と刃物３の後端部の周面をテーパ面に形
成したが、これらはホルダー２のテーパシャンク６に正
確に芯出しできるものであれば、円筒面等の他の形状に
形成してもよい。

【００３３】一方、図１３及び図１４は、この発明に係
る工具用ホルダーの第４の実施例を示している。

【００３４】この実施例の切削用工具３１は、機械主軸
Ａに装着されるホルダー３２と、そのホルダー３２に嵌
合するテーパコレットチャック３３と、ホルダー３２の
内部を貫通するプルスタッドボルト３４とから構成され
る。

【００３５】上記ホルダー３２は、後端部に、機械主軸
Ａの工具嵌合孔に嵌合するテーパシャンク３５を備え、
先端部にはテーパコレットチャック３３の外周面が嵌合
するテーパ状のコレット嵌合孔３６が形成されている。
このコレット嵌合孔３６の内周面は、プルスタッドボル
ト３４の引込み方向に対して上記ホルダー３２のテーパ
シャンク３５と同一方向に傾斜する傾斜面で形成されて
いる。

【００３６】また、ホルダー３２の内部には、テーパシ
ャンク３５の後端面からコレット嵌合孔３６に貫通する
ボルト挿通孔３７が形成され、そのボルト挿通孔３７
に、プルスタッドボルト３４が挿入されている。

【００３７】上記テーパコレットチャック３３は、外周
面が上記ホルダー３２のコレット嵌合孔３６に嵌合する
テーパ面３８で形成され、先端部に、切削用刃物４２の
シャンクが挿入される刃物挿入孔３９が形成されてい
る。また、コレットチャック３３の後端面には、係合ね
じ４０が形成されており、その係合ねじ４０に、プルス
タッドボルト３４先端のねじ部４１が着脱自在に係合す
るようになっている。

【００３８】なお、このテーパコレットチャック３３の
刃物挿入孔３９は、刃物４２のシャンク径に応じて例え
ば３０ｍｍ、２５ｍｍ、２０ｍｍ、１５ｍｍというよう
に所定の間隔をおいて複数の径寸法のものが用意され
る。

【００３９】この実施例の切削用工具３１は上記のよう
な構造であり、工具を機械主軸に取付けるには、図１３
に示すようにホルダー３２の嵌合孔３６にテーパコレッ
トチャック３３を嵌合させると共に、そのコレットチャ
ック３３の挿入孔３９に刃物４２を挿入し、そのコレッ
トチャック３３の係合ねじ４０に、プルスタッドボルト
３４の先端のねじ部４１を係合させる。この状態で、ホ
ルダー３２を機械主軸Ａの工具嵌入孔に嵌合させ、プル
スタッドボルト３４の後端部を、主軸Ａ内部の引込み爪
に係合させてボルト３４を主軸Ａの奥側に引き込む。

【００４０】これにより、テーパコレットチャック３３
が後方に引き込まれて、その外周部のテーパ面３８がホ
ルダー３２のコレット嵌合孔３６に圧着し、その圧着に
よってホルダー３２のテーパシャンク３５が機械主軸Ａ
の工具嵌合孔に圧着して主軸Ａに固定される。

【００４１】また、上記ホルダー３２の固定と共に、コ
レット嵌合孔３６との当接によってテーパコレットチャ
ック３３が縮径し、内部に挿入された刃物４２を固定す
る。

【００４２】このようにプルスタッドボルト３４の引込
みによってホルダー３２とコレットチャック３３が一体
に固定されると共に、コレットチャック３３が縮径して
刃物４２を締付けるため、刃物４２を常に一定の締付け
力でホルダー３２に固定することができ、安定した工具
の使用を行なうことができる。

【００４３】なお、上記の各実施例において、切削用刃
物は、図示したエンドミルやドリルに限らず、リーマな
どの他の回転刃物や、スローアウェイチップを用いた刃
物を用いることもできる。

【００４４】

【効果】以上のように、この発明の第１の手段は、プル
スタッドボルトによってホルダーと切削用刃物を一体で
機械主軸に引き込んで取付けるため、切削用刃物を確実
に固定することができ、落下事故を完全に防止すること
ができる。

【００４５】一方、この発明の第２の手段では、ホルダ
ー内に嵌合したテーパコレットチャックをプルスタッド
ボルトにより引込んで切削用刃物を締付けるため、刃物
を常に一定の力で締付けることができ、安定したホルダ
ーと刃物の固定を行なうことができる。

【００４６】また、上記各手段においては、ホルダーと
刃物との締付け作業を不要にできるので、多数の工具で
も短時間で機械主軸に装着できる利点がある。

【００４７】併せて、ホルダーの外周に締付けリング等
を設ける必要がないため、ホルダーと工作物との干渉を
少なくでき、かつ、工具のコストを低減できる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の切削用工具を示す一部縦断正面図

【図２】図１のII−II線からみたホルダーの側面図

【図３】切削用刃物を示す一部縦断正面図

【図４】同上の側面図

【図５】（ａ）はプルスタッドボルトを示す正面図、
（ｂ）はその側面図

【図６】切削用刃物の他の実施例を示す縦断正面図

【図７】切削用工具の第２実施例を示す一部縦断正面図

【図８】第３実施例のホルダーを示す一部縦断正面図

【図９】図８のIX−IX線からみた側面図

【図１０】同上の切削用刃物を示す正面図

【図１１】同上の切削用刃物の側面図

【図１２】第３実施例の切削用工具を示す縦断正面図

【図１３】第４実施例の切削工具を示す縦断正面図

【図１４】同上のテーパコレットチャックを示す断面図

【図１５】従来例を示す正面図

【符号の説明】

１、３１ 切削用工具 ２、３２ ホルダー ３、４２ 切削用刃物 ４、３４ プルスタッドボルト ６、３５ テーパシャンク １０ 刃物嵌合孔 １１、３７ ボルト挿通孔 １３ 切刃 １４ 係合溝 １５ 係合突起 ２１ ドリル ２２ アダプタ ２４ ねじ部 ２５ ねじ孔 ２６ 凹所 ２７ 突起 ３３ テーパコレットチャック ３６ コレット嵌合孔 ３９ 刃物挿入孔 Ａ 機械主軸

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ホルダーと、切削用刃物と、プルスタッ
   ドボルトとから成り、上記ホルダーの先端に切削用刃物
   の嵌合孔を、後端にテーパシャンクをそれぞれ設け、そ
   の嵌合孔とテーパシャンクの後端部との間にプルスタッ
   ドボルトが挿通する貫通孔を設け、上記切削用刃物の後
   端にプルスタッドボルトの先端が着脱自在に係合する係
   合部を設けた切削用工具。
2. 【請求項２】 上記ホルダーと切削用刃物の一方に、刃
   物の回転方向に独立する突起を設け、他方に、上記突起
   が嵌合する凹所を設けた請求項１に記載の切削用工具。
3. 【請求項３】 上記切削用刃物を、切刃を備える部材
   と、その部材に固定されるアダプタとから形成し、その
   アダプタにプルスタッドボルトの係合部を設けた請求項
   １又は２に記載の切削用工具。
4. 【請求項４】 上記嵌合孔と切削用刃物の嵌合面を、プ
   ルスタッドボルトの引込み方向に対してホルダーのテー
   パシャンクと同じ方向に傾斜するテーパ面とした請求項
   １乃至３のいずれかに記載の切削用工具。
5. 【請求項５】 先端に切削用刃物の嵌合孔を、後端にテ
   ーパシャンクをそれぞれ備え、その嵌合孔とテーパシャ
   ンクの後端部の間に、プルスタッドボルトが挿通する貫
   通孔を設け、上記嵌合孔の表面に、切削用刃物の回転方
   向に独立する突起又は凹所を設けた工具用ホルダー。
6. 【請求項６】 先端に切刃を有する切刃部を、後端にホ
   ルダーと嵌合する嵌合部をそれぞれ備え、上記嵌合部の
   後端に、プルスタッドボルトの先端が着脱自在に係合す
   る係合部を設け、上記嵌合部に、刃物の回転方向に独立
   する突起又は凹所を設けた切削用刃物。
7. 【請求項７】 ホルダーと、テーパコレットチャック
   と、プルスタッドボルトから成り、上記ホルダーの先端
   に上記テーパコレットチャックが嵌合するテーパ状の嵌
   合孔を、後端にその嵌合孔と同一方向に傾斜するテーパ
   シャンクをそれぞれ設け、上記嵌合孔とテーパシャンク
   の後端部との間にプルスタッドボルトが挿通する貫通孔
   を設け、上記テーパコレットチャックの先端には切削用
   刃物の挿入孔を、後端には上記プルスタッドボルトの先
   端が着脱自在に係合する係合部をそれぞれ設けた切削用
   工具。