JPH0663213U - 油孔付き工具用コレットチャック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 油孔付き工具用のコレットチャックとして、
クーラントの供給圧を非常に高く設定してもチャック部
からの漏れを生じず、最近の高速切削に充分に対応で
き、工具がチャック部に剛体的に強固に把持され、高い
加工精度を確保できるものを提供する。 【構成】 チャック筒部１のテーパ孔２にテーパコレッ
ト３を介して油孔付き工具４を嵌挿し、ナット５の締め
付けによって固定すると共に、油路１０ａより供給され
るクーラントを油孔４ａに導入しつつ切削加工を施すコ
レットチャックにおいて、テーパコレット３が前端及び
後端から軸方向に切り込む複数本の割り溝６，７を備
え、前端からの各割り溝６の後端側と後端からの各割り
溝７の前端側とにそれぞれ、テーパコレット３をチャッ
ク筒部１に嵌挿した状態でテーパ孔２の周面と工具５の
周面とに共に接する肉部８，９を有する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、先端部よりクーラントを導出しつつ切削加工を行う油孔付き工具用 のコレットチャック、特に高圧のクーラントを導出する高速加工用に適した該コ レットチャックに関する。

【０００２】

【従来の技術】

この種のコレットチャックでは、チャック筒部のテーパ孔にテーパコレットを 介して油孔付き工具を嵌挿し、前記チャック筒部に外嵌螺合するナットの締め付 けにより、テーパコレットを縮径させて該工具を把持固定すると共に、工作機械 側の給油機構より供給されるクーラントを上記テーパ孔に連通する油路を介して 上記工具の油孔に導入し、該クーラントを工具先端部より放出しつつ切削加工を 施すことにより、工具刃先部及び切削部位の過熱を防止するようになされている 。ところが、一般に上記のテーパコレットは縮径可能とするために前端及び後端 から交互に軸方向に切り込む複数本の割り溝を有しており、これら割り溝を通し てチャック部よりクーラントが漏出することから、工具の油孔へ導入されるクー ラントの量が少なくなると共にその放出圧力も低下し、充分な冷却効果が得られ ないという難点があった。

【０００３】 そこで、近年においては、シールドコレットとして、上記のテーパコレットの 各割り溝全体にゴムや合成樹脂エラストマー等の弾性材料からなる板状のシーリ ング材を挟み込んだり、各割り溝の中間位置において両側壁面に設けた半径方向 の係止溝を介して同様の弾性材料からなる軸状のシーリング材を装填する（特公 平１−２８９６０９号公報）ことにより、これら割り溝におけるクーラントの流 れを遮断し、もってチャック部からのクーラントの漏出を防止して冷却効率を向 上させるようにしたものが登場している。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】 しかるに、最近の各種工作機械の高性能化と共に、切削加工においても工具の 回転を高速化して加工速度を上げる傾向にあるが、加工速度が増すほど時間当り の切り粉の発生量が多くなるため、切削能率及び加工精度の低下を避ける上で切 削孔からの切り粉の排出を如何に効率よく行うかが最大の課題となっている。し かして、クーラントは本来の冷却機能と共に工具先端部より噴き出す流れに乗せ て切り粉を切削孔から排出させる機能も担い得るため、この切り粉の排出機能を 高めて上記の高速切削に対応させるという観点から、該クーラントの噴出圧ひい ては供給圧を従来よりも格段に高く設定することが要望されており、現在想定さ れる最高水準の高速切削においては該供給圧を７０ｋｇｆ／ｃｍ² 以上もの超高 圧とする必要が生じている。

【０００５】 しかしながら、前記従来のシールドコレットでは、クーラントの供給圧が最大 ３０ｋｇｆ／ｃｍ² 程度まではシーリング材によるシール効果を保持するが、よ り高い供給圧になるとシーリング材が液圧に抗し得ず、前記の板状のシーリング 材ではコレット前端より前方へはみ出し、該シーリング材の側端縁と外向きに拡 径するテーパ孔の周面との間に間隙を生じ、また前記の棒状のシーリング材では 配置状態が半径方向から外れてストッパ機能を喪失し、いずれもチャック部から のクーラントの夥しい漏出を招くことになり、最近の高速切削には到底対応でき ない。

【０００６】 また、これら従来のシールドコレットを用いたチャックでは、工具の把持固定 のためにナットを締め付けた際、当然に該コレットは各割り溝の溝幅の縮小によ って縮径してシーリング材が割り溝内で圧縮されることになるが、該シーリング 材の内外端は当初からコレット自体の内外両周面と面一に設定されているから、 上記圧縮による体積変動分が半径方向両側へはみ出そうとし、このはみ出しによ って該コレットとチャック筒部及び工具との密接が妨げられ、シーリング材の弾 性により工具が剛体的に強固に把持されなくなり、加工中の芯振れによる加工精 度の低下を招来くという問題がある。

【０００７】 本考案は、上述の状況に鑑み、クーラントの供給圧を非常に高く設定しても該 クーラントのチャック部からの漏れを生じず、もって最近の高速切削に充分に対 応でき、しかも工具がチャック部に剛体的に強固に把持され、高い加工精度を確 保できる油孔付き工具用コレットチャックを提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案に係る油孔付き工具用コレットチャックは 、チャック筒部１のテーパ孔２にテーパコレット３を介して油孔付き工具４を嵌 挿し、該工具４を前記チャック筒部１に外嵌螺合するナット５の締め付けによっ て固定すると共に、上記テーパ孔２に連通する油路１０ａより供給されるクーラ ントを上記工具の油孔４ａに導入しつつ切削加工を施すコレットチャックにおい て、前記テーパコレット３がその前端及び後端から軸方向に切り込む複数本の割 り溝６，７を備え、且つ前端からの各割り溝６の後端側と後端からの各割り溝７ の前端側とにそれぞれ、当該テーパコレット３をチャック筒部１に嵌挿した状態 で上記テーパ孔２の周面と工具５の周面とに共に接する肉部８，９を有すること を特徴とする構成を採用したものである。

【０００９】

【作用】

チャック筒部１のテーパ孔２にテーパコレット３を介して油孔付き工具４を嵌 挿してナット５の締め付けによって固着した状態において、工作機械のスピンド ル側から高圧で供給されるクーラントは、上記テーパコレット３の前端から切り 込んだ各割り溝６の後端側に位置する肉部８によって当該割り溝６への浸入自体 が阻止されると共に、同後端から切り込んだ各割り溝７へは浸入しても、その前 端側に位置する肉部９によってより前方への滲み出しが阻止され、もってチャッ ク部からの漏れを生じることなく全て工具４の油孔４ａに導入される。しかして 、テーパコレット３はその内外周面において工具４及びテーパ孔２の周面と直接 に密接することになるから、工具４の把持部分全体が剛体的に強固に一体化され た状態となる。

【００１０】

【実施例】

図１は本考案に係る油孔付き工具用コレットチャックの一実施例を示す。この コレットチャックは、チャック本体１０の前部側に、外周面にねじ部１ａを有し て内側が奥細のテーパ孔２をなすチャック筒部１を備えており、該テーパ孔２の 内奥側が図示しない工作機械のスピンドル側より供給されるクーラントの油路１ ０ａに連通しており、油孔４ａ付きの切削工具４のシャンク部を嵌合させたテー パコレット３を上記テーパ孔２に挿入し、該コレット３に係嵌した締付用ナット ５をチャック筒部１に外嵌螺合させて締め付けることにより、テーパコレット３ がチャック筒部１の内奥側へ強制的に圧入されて縮径し、工具４がテーパコレッ ト３による締め付けによってチャック筒１に軸方向移動および相対回転不能に把 持されると共に、切削加工に際して油路１０ａより供給されるクーラントが該工 具４の油孔４ａに導入されて該工具４の図示しない先端部より放出されるように なされている。

【００１１】 なお、締付用ナット５は、内面にチャック筒１のねじ部１ａに対応するねじ部 を有する外環体５ａと、その前部側の内周にボールベアリング１１を介して相対 回転自在に且つ分離不能に嵌装された内環体５ｂとで構成され、該内環体５ｂの 前部内周が前方へ向かって径小となる急傾斜のテーパ面１２をなすと共に、該内 環体５ｂの後端側に内向きフランジ部１３を有している。。

【００１２】 図２〜図４に示すように、テーパコレット３は、円形の中心孔１４を備えた略 円筒状であり、前後両端から軸方向に交互に切り込む複数本（図では８本ずつ計 １６本）の割り溝６，７を有すると共に、外周の前端寄りの位置に環状係止溝１ ５を備え、該環状係止溝１５より後方の外周面が後方へ向かって径小となる緩傾 斜のテーパ面３ａ、同じく前方の狭幅の外周面が締付用ナット５のテーパ面１２ に対応して前方へ向かって径小となる急傾斜のテーパ面３ｂをなし、且つ後端部 が縮径を容易にするために中心孔１４の後端側の大径部１４ａによって薄肉化さ れている。なお、前端からの各割り溝６の後端側に位置する肉部８は、外面側が テーパ面３ａに、内面側の一部が径大部１４ａより前方の中心孔１４の内周にそ れぞれ面一となるように設定され、また後端からの各割り溝７の前端側に位置す る肉部９も内外面がテーパ面３ａ及び中心孔１４の内周と面一になっている。

【００１３】 このテーパコレット３は、その環状係止溝１５に締付用ナット５の内向きフラ ンジ部１３を係嵌して中心孔１４に工具４を挿嵌させた状態で、該ナット５をチ ャック筒部１に螺合して締め付けた際、そのテーパ面３ｂとナット５のテーパ面 １２との当接部を介してチャック筒部１のテーパ孔２に押し込まれ、割り溝６… 、７…の溝幅が縮小して縮径し、工具４を緊締固定する。このとき、図１に示す ように、後端側の肉部８はテーパ孔２の周面及び工具４の周面に共に密接するが 、前端側の肉部９もテーパ孔２の周面及び工具４の周面に共に密接するように寸 法設定されている。

【００１４】 従って、切削加工において油路１０ａより高圧のクーラントが供給された際、 該クーラントは、肉部８によって前端からの割り溝６へは浸入できず、また後端 からの割り溝６へ浸入しても肉部９によって内外いずれの側からも前方へ滲み出 せず、全部が工具４の油孔４ａに流入してその先端部より放出され、切削孔より 高圧で噴出する流れに乗せて切り粉を効率よく排出させると同時に、刃先部及び 切削部位を冷却する。また、チャック筒部１とテーパコレット３と工具４とは相 互に直接に面接触により密着して剛体的に一体化しているため、該工具４の把持 強度が大きく、もって芯振れ等を生じず高い加工精度が得られる。なお、加工終 了後に締付ナット５を緩めれば、テーパコレット３は環状係止溝１５と内向きフ ランジ部１３の係嵌によりテーパ孔２から抜脱される。

【００１５】 なお、図示したテーパコレット３では、割り溝６，７を鋸刃にて切込み形成す る際の操作上から、肉部８の前端縁と肉部９の後端縁が共に傾斜状となっている が、これら端縁はテーパコレットの半径方向に沿う形でもよいし、図示とは逆方 向に傾斜していてもよい。また割り溝６，７は、例示以外の本数に設定できるこ とは勿論、両者の本数を異ならせることも可能であり、例えば一方の隣接する割 り溝対の間に他方の割り溝が複数本配置するような構成としてもよい。

【００１６】

【考案の効果】

本考案によれば、先端部よりクーラントを導出しつつ切削加工を行う油孔付き 工具用のコレットチャックとして、クーラントの供給圧を非常に高く設定しても チャック部からの漏れを生じず、工具先端部より噴出する高圧のクーラントによ って切り粉を切削部位から効率よく排出でき、もって最近の高速切削に充分に対 応し得ると共に、工具がチャック部に剛体的に強固に把持され、高い加工精度を 確保でき、且つ構造的に非常に簡素で安価に製作可能なものを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の一実施例に係る油孔付き工具用のコ
レットチャックの縦断側面図。

【図２】 同コレットチャックに用いるテーパコレット
の正面図。

【図３】 図２のIII −III 線の断面矢視図。

【図４】 図２のIV−IV線の断面矢視図。

【符号の説明】

１ チャック筒部 ２ テーパ孔 ３ テーパコレット ４ 切削工具 ４ａ 油孔 ５ 締付用ナット ６ 前端からの割り溝 ７ 後端からの割り溝 ８ 肉部 ９ 肉部 １０ チャック本体 １０ａ 油路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 チャック筒部のテーパ孔にテーパコレッ
   トを介して油孔付き工具を嵌挿し、該工具を前記チャッ
   ク筒部に外嵌螺合するナットの締め付けによって固定す
   ると共に、上記テーパ孔に連通する油路より供給される
   クーラントを上記工具の油孔に導入しつつ切削加工を施
   すコレットチャックにおいて、前記テーパコレットがそ
   の前端及び後端から軸方向に切り込む複数本の割り溝を
   備え、且つ前端からの各割り溝の後端側と後端からの各
   割り溝の前端側とにそれぞれ、当該テーパコレットをチ
   ャック筒部に嵌挿した状態で上記テーパ孔の周面と工具
   の周面とに共に接する肉部を有することを特徴とする油
   孔付き工具用コレットチャック。