JPH0680507U - 回転切削工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 チャック筒の工具保持孔にシャンク部を挿嵌
して緊締固定する回転切削工具として、加工中にチャッ
ク筒の空回りや該チャック筒に対する回転方向の位置ず
れを生じることがなく、チャック筒からの脱落を確実に
防止でき、安全に高精度の切削加工を施すことが可能も
のを提供する。 【構成】 シャンク部１に径方向の貫通孔３又は端面１
ａより凹入した径方向に沿う係合溝が形成された回転切
削工具。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、各種工作機械における回転主軸のチャック筒にシャンク部を嵌挿固 定して回転切削加工を行う工具に関する。

【０００２】

【従来技術とその課題】

回転切削工具を工作機械の回転主軸に取付けるチャック方式として、チャック 筒のストレート状の工具保持孔に該工具のシャンク部を直接又はストレートコレ ットを介して嵌挿し、該チャック筒の緩い先細テーパ状の外周にニードルローラ を介して外嵌した締付筒を締め付け操作することにより、チャック筒又はこれと 上記コレットとを縮径させて工具を緊締固定するニードルロールロック方式、チ ャック筒の奥細テーパ状の工具保持孔に工具のシャンク部をテーパコレットを介 して嵌挿し、該チャック筒に外嵌螺合する締付用ナットを締め付け操作すること により、テーパコレットを縮径させて工具を緊締固定するテーパコレット方式、 チャック筒に嵌挿した工具のシャンク部を側方から圧接するロックねじによって 固定するサイドロック方式等がある。

【０００３】 しかるに、ニードルロールロック方式やテーパコレット方式では、チャック筒 による工具の把持力が、工具のシャンク部外周面とコレット内周面又は工具保持 孔内周面との接合界面、あるいはコレット外周面と工具保持孔内周面との接合界 面における摩擦力に依存しているため、特にエンドミル等による重切削加工や刃 長の長い工具による切削加工を行う場合、加工中の切削部にかかる大きな負荷に より工具に強いこじり力が作用し、上記接合界面での滑りを生じ、工具に対して チャック筒が空回り状態となって工具の抜落を生起し易いという問題があった。 また、サイドロック方式でも、特にエンドミル等による負荷の大きい重切削加工 では、該シャンク部とチャック筒との間で回転方向の位置ずれを生じ、軸心の振 れ精度が悪化したり、ロックねじの食い込みや潰れによって加工後の工具の取外 しが困難になる場合があった。

【０００４】 本考案は、上述の状況に鑑み、回転切削工具として、テーパコレット方式やニ ードルロールロック方式によるチャックでも、加工中のチャック筒の空回りを生 じることがなく、該チャック筒からの脱落を確実に防止でき、またサイドロック 方式その他のチャック方式でもチャック筒による把持強度及び把持安定性に優れ 、安全に高精度の切削加工を行えるものを提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案に係る回転切削工具は、チャック筒の工具 保持孔に挿嵌させるシャンク部１の先端側に、径方向の貫通孔３又は端面ａより 凹入した径方向に沿う係合溝４が形成されてなる構成を採用したものである。

【０００６】

【作用】

本考案の回転切削工具は、シャンク部１の先端側に径方向の貫通孔３又は端面 １ａより凹入した径方向に沿う係合溝４を備えるため、工作機械側の工具チャッ クに装着する際に、チャック筒の工具保持孔内で上記貫通孔３又は係合溝４に係 止ピン等を嵌入させることにより、チャック筒に対して相対回転不能に保持させ ることができる。従って、テーパコレット方式やニードルロールロック方式によ る工具チャック１０，２０を利用して、エンドミルの如き重切削用工具によって 切削部位に大きな負荷がかかる加工を行ったり、刃長の長い工具による加工を行 う場合でも、チャック筒が空回りすることはなく、また他のサイドロック方式の 工具チャック３０等を利用した重切削加工でも、該シャンク部１とチャック筒と の間で回転方向の位置ずれを生じる恐れがない。

【０００７】

【実施例】

図１に示す第一実施例の回転切削工具Ａは、丸軸状のシャンク部１と頂稜が鋸 刃状をなす複数本の螺旋状凸条２ａを有する刃部２とからなるエンドミルであり 、シャンク部１の先端側に径方向の貫通孔３を備えている。また、図２に示す第 二実施例の回転切削工具Ｂは、同様のシャンク部１の先端側に、端面１ａより凹 入した径方向に沿う係合溝４が形成されている。

【０００８】 図３はニードルロールロック方式の工具チャック１０に上記第一実施例の回転 切削工具Ａを装着した状態、図４は同工具チャック１０に上記第二実施例の回転 切削工具Ｂを装着した状態、をそれぞれ示す。この工具チャック１０は、前部側 が前端面に開口したストレート状の工具保持孔１１を備えるチャック筒１２ａ、 後部側がマシニングセンタ等のスピンドルに対して着脱自在に取り付けられる先 細テーパ状のシャンク部１２ｂとなり、中央部外周にマニュピュレーター把持用 等のチャック位置決め用鍔部１２ｃを備えたチャック本体１２と、そのチャック 筒１２ａの外周面が緩い先細テーパ状をなす薄肉の前部に、リテーナー１３ａに 保持された多数のニードルローラ１３…を介して外嵌する締付筒１４と、からな る独立の工具ホルダーを構成しており、工具保持孔１１内に工具Ａ，Ｂのシャン ク部１を嵌挿して締付筒１４を締付方向に回転させることにより、チャック筒１ ２ａが縮径して該シャンク部１を緊締固定するようになされている。

【０００９】 しかして、図５に示すように、チャック筒１２ａの厚肉の後部には一端側が大 径のねじ孔１５ａを構成する径方向の貫通孔１５を有しており、この貫通孔１５ に工具Ａの貫通孔３あるいは工具Ｂの係合溝４を通して係止ピン１６が嵌挿され 、該係止ピン１６のフランジ状頭部１６ａを底部に係嵌したねじ孔１５ａに抜け 止め用のセットねじ１７が螺着されている。このような構成によれば、チャック 筒１２ａに装着された工具Ａ，Ｂは、該チャック筒１２ａの縮径による通常の緊 締把持力に加えて、係合ピン１６の貫通孔３又は係合溝４への嵌入によりチャッ ク筒１２ａに対して相対回転不能に保持されているから、切削加工中に上記緊締 把持力を越えるような強いこじり力が作用してもチャック筒１２ａの空回りを生 じず、この空回りに起因した抜落は確実に防止される。

【００１０】 なお、工具Ａの装着においては、チャック筒１２ａの係止ピン１６を抜出して おき、シャンク部１を工具保持孔１１に嵌挿する際に貫通孔３とチャック筒１２ ａの貫通孔１５とが同一軸線上で連通するように位置合わせし、係止ピン１６を 図５の如く両貫通孔３，１５にわたり挿通配置させた上で、締付筒１４にて緊締 操作すればよい。また工具Ｂの装着においては、チャック筒１１の係止ピン１６ を予め貫通孔１５に挿通配置しておき、該係止ピン１６が係合溝４に嵌入するよ うにシャンク部１を工具保持孔１１に嵌挿し、締付筒１４による緊締操作を行え ばよい。しかして、工具Ａでは加工中の抜落を完全に防止できるという利点があ る一方、工具Ｂでは着脱の操作性に優れるという利点がある。

【００１１】 図４はテーパコレット方式の工具チャック２０に前記第一実施例の回転切削工 具Ａを装着した状態を示す。この工具チャック２０は、前部側が前端面に開口し た奥細テーパ状の工具保持孔２１を備えるチャック筒２２ａ、後部側がマシニン グセンタ等のスピンドルに対して着脱自在に取り付けられる先細テーパ状のシャ ンク部２２ｂとなり、中央部外周にマニュピュレーター把持用等のチャック位置 決め用鍔部２２ｃを備えたチャック本体２２と、その工具保持孔２１に対応する テーパ状の外周面を備えたテーパコレット２３と、チャック筒２２ａの薄肉の前 部に外嵌螺合する締付用ナット２４とで独立の工具ホルダーを構成している。

【００１２】 締付用ナット２４は、内周面後部がチャック筒２２ａに螺合するねじ部をなす ナット本体２４ａと、その前部側の内周にボールベアリング２５を介して相対回 転自在に嵌装されたスラストリング２４ｂとからなり、スラストリング２４ｂの 内周後部に形成された内向きフランジ部２６を内側に嵌挿したテーパコレット２ ３の前端側外周の環状係止孔２３ａに係嵌するように設定されている。この場合 、工具Ａは、テーパコレット２３にシャンク部１を挿嵌させ、このテーパコレッ ト２３をチャック筒２２ａの工具保持孔２１に嵌挿し、締付用ナット２４をチャ ック筒２２ａに外嵌螺合させて締め付けることにより、当該テーパコレット２３ が締付用ナット２４との前端側のテーパ面接合を介してチャック筒２２ａの内奥 側へ強制的に引き込まれて縮径し、もってシャンク部１が締め付けられてチャッ ク筒２２ａに緊締固定される。

【００１３】 しかして図７に示すように、この工具チャック２０においても、チャック筒２ ２ａの厚肉の前部に一端側が大径のねじ孔２７ａを構成する径方向の貫通孔２７ を有しており、この貫通孔２７に工具Ａの貫通孔３を通して係止ピン２８が嵌挿 され、該係止ピン２８のフランジ状頭部２８ａを底部に係嵌したねじ孔２７ａに 抜け止め用のセットねじ２９が螺着されている。従って、チャック筒２２ａに装 着された工具Ａは、該チャック筒２２ａの縮径による通常の緊締把持力に加えて 、係合ピン２８の貫通孔３への嵌入によりチャック筒２２ａに対して相対回転不 能に保持され、切削加工中に上記緊締把持力を越えるような強いこじり力が作用 してもチャック筒２２ａの空回りを生じず、この空回りに起因した抜落は確実に 防止される。

【００１４】 なお、図６及び図７では第一実施例の回転切削工具Ａを用いているが、第二実 施例の回転切削工具Ｂでも、その係合溝４に係止ピン２８が挿通する形で同様に 装着すれば、やはりチャック筒２２ａに対して相対回転不能に保持され、切削加 工中のチャック筒２２ａの空回りに起因した抜落は確実に防止されることになる 。しかして、該工具Ｂでは係止ピン２８をチャック筒２２ａに取り付けたままで 装着操作すればよいが、工具Ａでは、装着時に係止ピン２８を抜出しておき、シ ャンク部１を工具保持孔２に嵌挿して位置合わせした上で、該係止ピン２８を嵌 入させればよい。

【００１５】 図８はサイドロック方式用とした本考案の第三実施例に係る回転切削工具Ｃを 示しており、そのシャンク部１には、周面２ヵ所にサイドロック用の平面部５， ５が形成されているが、端面１ａより凹入した径方向に沿う係合溝４を有してい る。一方、図９に示すように、この工具Ｃを装着するサイドロック方式の工具チ ャック３０は、前部側が前端面に開口した工具保持孔３１を備えるチャック筒３ ２ａ、後部側がマシニングセンタ等のスピンドルに対して着脱自在に取り付けら れる先細テーパ状のシャンク部３２ｂとなり、中央部外周にマニュピュレーター 把持用等のチャック位置決め用鍔部３２ｃを備え、独立した工具ホルダー３２を 構成している。しかして、チャック筒３２ａには内外面に透通する一対のねじ孔 ３３ａ，３３ａにサイドロックねじ３３，３３が螺着されると共に、鍔部３２ｃ の径方向両側のキー溝３４，３４間に、一端側が大径のねじ孔３５ａを構成する 径方向の貫通孔３５が穿設されており、この貫通孔３５に係止ピン３６が嵌挿さ れ、そのフランジ状頭部３６ａを底部に係嵌したねじ孔３５ａに抜け止め用のセ ットねじ３７が螺着されている。

【００１６】 工具Ｃは、その係合溝４に係止ピン３６が嵌入するようにシャンク部１を工具 保持孔３１に挿嵌すると共に、平面部５，５にサイドロックねじ３３，３３を締 め付けて圧接することにより、当該工具チャック３０に相対回転不能に把持固定 される。従って、切削部に大きな負荷がかかる重切削加工を行っても、シャンク 部１とチャック筒３２ａとの間で回転方向の位置ずれを生じる恐れがなく、軸心 の振れ精度が悪化したりサイドロックねじ３３の食い込みや潰れによって加工後 の工具Ｃの取外しに困難をきたすことはない。

【００１７】 なお、このようなサイドロック方式用の回転切削工具としても、係合溝４の代 わりに第一実施例の工具Ａのような貫通孔３を設けてもよく、該貫通孔３に係止 ピン３６が挿通する形で同様に装着すれば、やはりチャック筒３２ａに対して相 対回転不能に保持されることになる。そして、貫通溝３を設けた工具では、予め 係止ピン３６を抜いた状態でシャンク部１を工具保持孔３１に挿嵌し、しかる後 に係止ピン３７を両貫通孔３５，３にわたって連通挿嵌させればよい。

【００１８】 本考案は、例示したエンドミルの如き重切削用工具や、刃部の長い工具のよう に加工中にこじり力が大きく作用し易い形態の工具への適用性に優れるが、これ ら以外の種々の回転切削加工に用いる工具にも適用可能であると共に、オイルホ ール付き工具としても構成できる。また、工具を装着するためのチャックは、工 具のシャンク部を挿嵌するチャック筒を有するものであればよく、例示したテー パコレット方式、ニードルロールロック方式、サイドロック方式以外の種々のチ ャック方式を採用できると共に、チャック筒が工作機械のスピンドル自体に設け られている構成でも差支えない。

【００１９】

【考案の効果】

本考案によれば、チャック筒の工具保持孔にシャンク部を挿嵌して緊締固定す る回転切削工具として、加工中にチャック筒の空回りを生じることがなく、この 空回りに起因したチャック筒からの脱落を確実に防止でき、安全に高精度の切削 加工を施すことが可能であり、例えばエンドミル等の重切削用工具や刃長の長い 工具でもテーパコレット方式やニードルロールロック方式の工具チャックを支障 なく利用でき、またサイドロック方式の工具チャックにおいては高い振れ精度が 得られると共に加工後の取外しが容易なものが提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の第一実施例に係る回転切削工具の側
面図。

【図２】 同第二実施例に係る回転切削工具の要部の側
面図。

【図３】 ニードルロールロック方式の工具チャックに
第一実施例の回転切削工具を装着した状態の要部縦断側
面図。

【図４】 同工具工具チャックに第二実施例の回転切削
工具を装着した状態の要部縦断側面図。

【図５】 図３及び図４のＶ−Ｖ線の断面図。

【図６】 テーパコレット方式の工具チャックに第一実
施例の回転切削工具を装着した状態の要部縦断側面図。

【図７】 図６のＶII−ＶII線の断面図。

【図８】 本考案の第三実施例に係る回転切削工具の要
部の側面図。

【図９】 サイドロック方式の工具チャックに第三実施
例の回転切削工具を装着した状態の要部縦断側面図。

【符号の説明】

１ シャンク部 １ａ 端面 ２ 刃部 ３ 貫通孔 ４ 係合溝 １０ ニードルロールロック方式の工具チャック １１ 工具保持孔 １２ａ チャック筒 １６ 係止ピン ２０ テーパコレット方式の工具チャック ２１ 工具保持孔 ２２ａ チャック筒 ２８ 係止ピン ３０ サイドロック方式の工具チャック ３１ 工具保持孔 ３２ａ チャック筒 ３６ 係止ピン Ａ 第一実施例の回転切削工具 Ｂ 第二実施例の回転切削工具 Ｃ 第三実施例の回転切削工具

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２３Ｃ 5/26 9326−3Ｃ // Ｂ２３Ｂ 29/03 Ａ 9326−3Ｃ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 チャック筒の工具保持孔に挿嵌させるシ
   ャンク部の先端側に、径方向の貫通孔又は端面より凹入
   した径方向に沿う係合溝が形成されてなる回転切削工
   具。