JPH10138025A - 回転工具固定構造 - Google Patents

回転工具固定構造

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JPH10138025A
JPH10138025A JP31270896A JP31270896A JPH10138025A JP H10138025 A JPH10138025 A JP H10138025A JP 31270896 A JP31270896 A JP 31270896A JP 31270896 A JP31270896 A JP 31270896A JP H10138025 A JPH10138025 A JP H10138025A
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JP
Japan
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tool
rotation
turret
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rotation transmitting
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JP31270896A
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Inventor
Osamu Matsuno
修 松野
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Murata Machinery Ltd
Original Assignee
Murata Machinery Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q39/00Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation
    • B23Q39/02Metal-working machines incorporating a plurality of sub-assemblies, each capable of performing a metal-working operation the sub-assemblies being capable of being brought to act at a single operating station
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q5/00Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
    • B23Q5/02Driving main working members
    • B23Q5/04Driving main working members rotary shafts, e.g. working-spindles
    • B23Q5/20Adjusting or stopping working-spindles in a predetermined position
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q2220/00Machine tool components
    • B23Q2220/002Tool turrets

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工作機械における回転工具の着脱作業を片手
で容易に行えるようにする。 【解決手段】 工作機械において、回転工具17に回転
を伝達する回転伝達手段42を有する工具ホルダ39
に、回転工具17を着脱する工具着脱機構を以下の構成
とする。回転伝達手段42の回転中心回りの力を受ける
ことにより回転工具17を回転伝達手段42に締め付け
状態に固定する固定締付手段48を設けると共に、回転
伝達手段42の回転を阻止する回転阻止手段32を設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、タレット旋盤等
の工作機械において、ドリルきり等の回転工具の工具ホ
ルダに前記回転工具を着脱する回転工具固定構造に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、タレット旋盤において、図8に示
すように、タレット60の複数の工具ステーションにド
リルきり等の回転工具61を工具ホルダ67を介して装
着したものがある。これら回転工具61の回転駆動は、
タレット中心に設けた1本の工具駆動軸64から、加工
位置Pに割り出された回転工具61に、タレット半径方
向の伝達軸63を介して回転伝達を行うようにしてい
る。工具ホルダ67は、タレット60に直接固定するホ
ルダ本体67aと、このホルダ本体67aを貫通して配
置され伝達軸63の回転を回転工具61に伝達する回転
伝達部材67bとを有し、ねじ筒67cの締め付けで回
転工具61の取付けが行われる。伝達軸63と、回転伝
達部材67bとの間には、伝達軸63の軸方向移動で係
脱する噛み合い式のクラッチを62が設けてあり、加工
位置Pに割り出された任意の回転工具61に対して駆動
の入切を行う。伝達軸63は、スプライン軸として傘歯
車65から軸方向移動にかかわらずに回転伝達を可能と
してあり、シリンダ66で進退させる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の構成で
は、工具ホルダ67に回転工具61を装着する場合に、
単にねじ筒67cを回しただけでは、工具ホルダ67の
全体が回ってしまい、ねじ筒67cの締め付けが行えな
い。そのため、ホルダ本体67a内の回転伝達部材67
bの回転を、片方の手で手工具により止めた状態で、他
方の手で別の専用工具を操作し、ねじ筒67cを回すこ
とによって回転工具61を回転伝達部材67bに締め付
け固定しなければならない。このように、工具の着脱作
業には両手が必要となり、煩わしい作業となる。また、
工作機械の機体カバー内におけるような作業スペースが
小さい所では、このような両手による作業は一層煩わし
いものとなる。
【0004】この発明は、このような課題を解消し、片
手で容易に回転工具の着脱を行える回転工具固定構造を
提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明の回転工具固定
構造は、工具ホルダに設けられて回転可能な回転伝達手
段に、回転工具を固定するための回転工具固定構造であ
って、前記回転伝達手段の回転方向と同じ方向の力によ
って前記回転工具を前記回転伝達手段に締め付け固定す
る固定締付手段と、前記回転伝達手段の回転を阻止する
回転阻止手段とを備えたものである。この構成によれ
ば、回転阻止手段で回転伝達手段の回転が阻止されるた
め、回転伝達手段の回転を手や工具で止めることなく、
固定締付手段を回転させるだけで、回転工具を締め付け
固定することができる。そのため回転工具の着脱作業を
片手で容易に行うことができる。
【0006】前記構成の回転工具固定構造において、前
記工具ホルダは、旋回可能なタレットに複数装着される
ものとし、前記回転伝達手段は、タレット中心に向かっ
て突出する突出部を有するものとしても良い。また、前
記回転阻止手段は、前記突出部と係合して前記回転伝達
手段の回転を阻止しながら前記工具ホルダをタレット旋
回方向に案内する案内部材としても良い。この場合、前
記案内部材が、回転伝達手段の突出部を回転伝達可能な
回転位置に規制する部材と、工具着脱時の回転阻止手段
とに兼用されるので、部材点数を低減できる。前記案内
部材の工作機械前方に位置する部分には、回転工具着脱
時に前記突出部から加わる回転力でこの案内部材が捩じ
れることを防止する補強部材を設けても良い。ここで言
う捩れの防止とは、例えば、案内部材を2枚の平行な案
内板で形成した場合に、案内板が撓んで両案内板の間隔
が広がることを防止することを意味する。このように、
補強部材を設けて捩れを防止することにより、回転工具
の確実な締め付けが行える。また、補強部材を設ける位
置を、工作機械前方としたため、機械前方の広い空間で
回転工具の着脱が行える。
【0007】
【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図1ない
し図7と共に説明する。図1はこの実施形態にかかる回
転工具固定構造を装備した工作機械の概略構成を示す平
面図であり、図2は図1におけるII−II線断面図を示
す。この工作機械は、軸心を一致させて対向配置した第
1および第2の主軸1A,1Bと、各主軸1A,1Bに
対して配置した第1および第2のタレット2A,2Bと
を備えた2軸対向旋盤である。第1の主軸1Aは主軸台
3Aに支持され、主軸台3Aはベッド4に固定設置され
ている。第2の主軸1Bは可動の主軸台3Bに支持さ
れ、主軸台3Bは主軸1Aの軸方向(Z軸方向)に移動
自在なようにベッド4のレール5上に設置されている。
主軸台3BのZ軸方向への移動は、送りねじ6を介して
Z軸サーボモータ7により行われる。
【0008】第1のタレット2Aの送り台8Aはタレッ
トスライド9Aを有し、主軸1Aの軸方向(Z軸方向)
と直交する方向(X軸方向)に移動自在となるようにベ
ッド4のレール10A上に設置されている。タレットス
ライド9Aは、Z軸方向に移動自在となるように送り台
8Aのレール11上に設置されていて、このタレットス
ライド9Aにタレット2Aが割出回転可能に設置されて
いる。送り台8Aおよびタレットスライド9Aは、各々
送りねじ12A,13を介してX軸サーボモータ14A
およびZ軸サーボモータ15により、X,Z軸方向に送
られる。タレット2A,2Bは、正面形状が多角形のド
ラム状のものであり、各周面部分からなる工具ステーシ
ョンに各種の工具16,17が装着される。
【0009】第2のタレット2Bは、第1のタレット2
Aとほぼ同様の構成であるが、その移動は切り込み方向
のみ行い、ワークWの加工のための軸方向送りは主軸台
3Bの相対移動で行うようにしてある。すなわち、送り
台8Bは、X軸方向に移動自在となるようにベッド4の
レール10B上に設置し、送り台8Bに固定設置したタ
レットスライド9B(図2)に、タレット2Bを割出回
転可能に設置してある。送り台8Bは、送りねじ12B
を介してX軸サーボモータ14BによりX軸方向に送ら
れる。
【0010】この対向2軸旋盤の全体は機体カバー18
で覆われ、その前方側Fがドア19により開閉自在とさ
れている。これにより、主軸1A,1Bに対するワーク
Wの着脱作業や、タレット2A,2Bに対する工具1
6,17の着脱作業は、ドア19を開けて対向2軸旋盤
の前方側Fから行われることになる。
【0011】図3は、前記対向2軸旋盤の第2のタレッ
ト2Bにおける工具駆動機構20を示す水平断面図であ
り、図4(A),(B)はその正面図および右側面断面
図を示す。このタレット2Bの各周面部分からなる工具
ステーションに装着されるバイト等の各種の工具のう
ち、幾つかの工具はミリング用工具またはドリルきり等
の回転工具17とされる。
【0012】タレット2Bは、中空のタレット軸21の
先端に固定され、タレット軸21を介してタレットスラ
イド9Bのタレット支持部9Baに回転自在に支持され
る。タレット軸21内には中空の固定軸22が挿通さ
れ、その内部に工具駆動機構20の工具駆動軸23が回
転自在に挿通されている。固定軸22は、後端でボルト
24,25によりタレットスライド9Bに固定され、先
端にタレット2B内の非回転部材であるギヤボックス2
6が固定してある。工具駆動機構20は、タレット2B
内の所定角度位置(機械前方Fに向く位置)で半径方向
に向けて設けられた伝達出力軸27に、工具駆動軸23
から傘歯車28,29を介して回転伝達する機構であ
り、伝達出力軸27はギヤボックス26に軸受30で回
転自在に支持されている。伝達出力軸27の先端面に
は、直線溝状の凹部27aが形成され、この凹部27a
に噛み合う直線状の凸部42aが、後述する工具ホルダ
39の伝達入力軸42の入力端に形成されている。これ
ら凹部27aと凸部42aとで、クラッチ31が構成さ
れる。伝達出力軸27およびおよび伝達入力軸42は、
各々タレット2Bの半径方向に対して位置固定である
が、これら伝達出力軸27および伝達入力軸42は、そ
の直線状の形状により、タレット2Bの回転方向に係脱
自在となっている。
【0013】タレット2B内の位置固定のギヤボックス
26には、伝達入力軸42の凸部42aを挟む2枚の平
行な円板状の案内板32が、タレット軸心を中心に配置
されて、タレット軸心と垂直に固定されている。これら
案内板32は、ギヤボックス26が内部に入る開口32
bを中央に有し、かつ工具駆動機構20の伝達出力軸2
7を挿通させる切欠32a(図4(A))が周方向の機
械前方Fに向く1箇所に形成してある。案内板32の、
切欠32aが形成されている機械前方F側に向く周域に
は、両案内板32間に挟まれる補強部材33がボルト3
4で固定されていて、これにより案内板32の補強が図
られている。補強部材33を設ける箇所は、加工位置の
タレット回転方向両側の複数箇所ずつとしてあり、各々
タレット2Bの一つの工具ステーションが加工位置にあ
るときに他の工具ステーションが対応する位置とされ
る。
【0014】図3に示すように、工具駆動軸23の後端
にはプーリ35が設けられ、そのプーリ35とモータの
出力軸のプーリ(図示せず)との間にタイミングベルト
36が掛装されている。これによりモータを駆動源とし
てその回転出力が工具駆動軸23から伝達出力軸27を
経て工具ホルダ39の伝達入力軸42に伝達される。ま
た、工具駆動軸23の後端のプーリ35にはマーカ37
Aが設けられ、これに対向するタレットスライド9B側
にはマーカ37Aを検出するセンサ37が設けられる。
これらマーカ37Aとセンサ37とによりエンコーダ3
8が構成される。このエンコーダ38の出力は、NC装
置または専用の電気回路等で構成される停止角度規制装
置(図示せず)に入力され、停止角度規制装置は、工具
駆動機構20の伝達出力軸27の停止時の回転位相が所
定角度となるようにモータを制御する。この所定角度
は、直線状の凹部27aがタレット軸心に対する垂直な
面と平行になる角度とする。この停止角度規制装置と、
タレット2B内の前記案内板32とで、前記凹部27a
と凸部42aとの方向を合致させる制御が行われる。
【0015】図6に示すように、回転工具17をタレッ
ト2Bの各周面部分からなる工具ステーションに装着す
る工具ホルダ39は、工具ステーションに直接固定され
るホルダ本体40と、このホルダ本体40を貫通して設
けられタレット2Bの回転駆動孔41からタレット2B
の半径方向に向けてタレット2B内に臨む伝達入力軸4
2とを有する。ホルダ本体40は、工具ステーションに
接面する端面側に突設された位置決めピン43を工具ス
テーションの表面に設けられたピン係合孔44に係合さ
せると共に、複数本のボルト45で締め付けることによ
り、工具ステーションに固定される。伝達入力軸42
は、割り出し位置において工具駆動機構20の伝達出力
軸27と係合して伝達出力軸27の回転を回転工具17
に伝達する回転伝達手段であって、ホルダ本体40に軸
受46で回転自在に支持されている。伝達入力軸42の
タレット2B内に臨む入力端には、伝達出力軸27の凹
部27aに係合可能な直線状の凸部42aが形成されて
いる。また、タレット2B外に突出する伝達入力軸42
の出力端は回転工具17が挿入可能な工具挿入孔47を
有し、その出力端の外周には、リング状の雌ねじ部材か
らなる固定締付手段48の螺合する雄ねじ42bが形成
されている。また、工具挿入孔47の開口側部分は開口
側に向けて拡径するテーパ面47aとされている。固定
締付手段48は、伝達入力軸42の出力端の雄ねじ42
bに螺合して回転工具17を伝達入力軸42に締め付け
状態に固定するナットであって、その内周部には伝達入
力軸42の工具挿入孔47のテーパ面47aに摺接する
断面くさび状の筒部49が設けられている。固定締付手
段48を伝達入力軸42の出力端の雄ねじ42bに螺合
させることにより、くさび状筒部49が伝達入力軸42
の工具挿入孔47のテーパ面47aの部分で内径側に押
されて、工具挿入孔47に挿入した回転工具17が伝達
入力軸42に締め付け状態に固定される。図7に示すよ
うに、固定締付手段48の外周には、伝達入力軸42へ
螺合するときの回転操作に使用する専用工具の係合を確
実にするための複数の係合凹部50が形成されている。
【0016】上記構成の工具着脱機構による回転工具1
7の着脱手順を説明する。着脱しようとする回転工具1
7の工具ホルダ39の取付けられたタレット2Bの工具
ステーションが加工位置の隣りまたはさらにその隣りに
位置するように、タレット2Bを回転させる。この状態
で、固定締付手段48のくさび状筒部49に挿入した回
転工具17を、工具ホルダ39における伝達入力軸42
の工具挿入孔47に差し込む。この状態で、固定締付手
段48を専用工具を使用して伝達入力軸42の雄ねじ4
2bにねじ込んで行く。そのねじ込みが進むにつれて、
固定締付手段48のくさび状筒部49が伝達入力軸42
のテーパ面47aと回転工具17の間に食い込み、これ
によりくさび状筒部49が回転工具17に押し付けら
れ、回転工具17が伝達入力軸42に締め付け状態に固
定される。このとき、伝達入力軸42の入力端の係合凸
部42aは2枚の案内板32に係合しているので、これ
ら案内板32が回転阻止手段となって、固定締付手段4
8を螺合させるときの回転力を受けて伝達入力軸17が
共回りするのを防止でき、片手の作業により回転工具1
7を容易にタレット2Bに装着できる。タレット2Bか
ら回転工具17を取り外すときも同様である。この着脱
作業において、伝達入力軸42の凸部42aからの回転
力が案内板32に加わるが、案内板32の機械前方F側
の周域は補強部材33によって補強されているので、伝
達入力軸42からの回転力で案内板32が捩じれるのを
防止でき、すなわち両案内板32の間隔が広がることが
防止でき、回転工具17の確実な締め付けが行える。こ
のように片手で工具着脱ができるということは、実際
上、利き手だけで工具着脱を行うため、その工具着脱が
非常に簡単となる。従来のように、利き手と利き手でな
い手との両手では、特に利き手でない手に持った専用工
具を図7の係合凹部50に係合させる際などには不便さ
を感じるが、この発明のように利き手だけで作業が行え
ると、熟練を有しない作業者であっても、また狭い作業
空間においても、簡単に工具着脱が行える。
【0017】なお、工具駆動機構20の回転出力は、以
下のようにして回転工具17に伝達される。タレット2
Bに取付けられた回転工具17は、工具駆動機構20の
伝達出力軸27と対応する加工位置Q(図5)に割り出
されたときに、その回転工具17を保持している工具ホ
ルダ39の伝達入力軸42が伝達出力軸27と凸部42
aおよび凹部27aで噛み合い、工具駆動機構20の駆
動源であるモータによる回転駆動が可能とされる。この
場合に、凹部27aと凸部42aとは直線状に形成され
ており、タレット2Bを回転させるだけで、所定位置に
待機する凹部27aに伝達入力軸42の凸部42aが噛
み合う。この噛み合いを円滑かつ確実とするため、回転
工具17の回転後の停止時は、常に伝達入力軸42の凸
部42aがタレット軸心に垂直な面と平行に向くよう
に、すなわち伝達出力軸27の凹部27aが前記垂直面
と平行となるように、モータの停止時の回転位相が先述
した停止角度規制装置で規制される。一方、工具ホルダ
39の伝達入力軸42は、タレット2Bを回転させると
図5(B)のように伝達出力軸27から外れるが、案内
板32で凸部42aが挟み込み状態に案内されることに
より、回転停止時の回転角度が維持される。そのため、
次に工具ホルダ39の伝達入力軸42の凸部42aが伝
達出力軸27の凹部27aと噛み合うときに、互いの方
向が合致しており、噛み合いが円滑かつ確実に行われ
る。
【0018】なお、前記実施形態において、工具ホルダ
39の伝達入力軸42の凸部42aと、2枚の案内板3
2が形成する凹部とは、互いに凹凸を逆にしても良い。
すなわち、伝達入力軸42に凹部を設け、1枚の案内板
32を係合させるようにしても良い。その場合、伝達出
力軸27には、凹部27aの代わりに、伝達入力軸42
に設けられた凹部に係合する凸部を設ける。また、この
発明の回転工具固定構造は、次の構成としても良い。す
なわち、この回転工具固定構造は、工具ホルダに設けら
れて回転可能な回転伝達手段に、回転工具を固定するた
めの回転工具固定構造であって、前記回転工具を前記回
転伝達手段に締め付け状態に固定する固定締付手段と、
前記回転伝達手段の回転を阻止する回転阻止手段とを備
え、前記固定締付手段は前記回転伝達手段の回転方向と
同じ方向の力を受け、この受けた力を、前記回転工具が
前記回転伝達手段に締め付けられる方向の力に変換する
変換機構を有しているものとしても良い。前記変換機構
は、前記実施形態におけるテーパ状の筒部49と、工具
挿入穴47のてーパ面47aと、固定締付手段48と伝
達入力軸42の間の雄ねじ42bによる螺合部分とで構
成される。
【0019】
【発明の効果】この発明の回転工具固定構造は、工具ホ
ルダに設けられて回転可能な回転伝達手段に、回転工具
を固定するための回転工具固定構造であって、前記回転
伝達手段の回転方向と同じ方向の力によって前記回転工
具を前記回転伝達手段に締め付け固定する固定締付手段
と、前記回転伝達手段の回転を阻止する回転阻止手段と
を備えたものであるため、回転工具の着脱作業を片手で
容易に行うことができる。前記工具ホルダを、旋回可能
なタレットに複数装着し、前記回転伝達手段は、タレッ
ト中心に向かって突出する突出部を有するものとし、前
記回転阻止手段を、前記突出部と係合して前記回転伝達
手段の回転を阻止しながら前記工具ホルダをタレット旋
回方向に案内する案内部材とした場合は、前記案内部材
が、回転伝達手段の突出部を回転伝達可能な回転位置に
規制する部材と、工具着脱時の回転阻止手段とに兼用さ
れるので、部材点数を増やすことなく、回転工具の着脱
作業性を高めることができる。前記案内部材に補強部材
を設けた場合は、回転工具の着脱時に案内部材が捩じれ
るのを防止でき、回転工具の確実な締め付け固定が行え
る。この場合に、補強部材を設ける位置を工作機械前方
に位置する部分とすると、作業空間の広く得られる機械
前方位置で回転工具の着脱が行われることになり、作業
性が良い。また、補強部材の取付位置が、工具の着脱に
最適位置となる一部のみで済むため、部材の無駄がな
い。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態にかかる工具着脱機構を
装備した工作機械の概略構成を示す平面図である。
【図2】図1におけるII−II線断面図である。
【図3】同工作機械における工具駆動機構の要部を示す
水平断面図である。
【図4】(A)は同工具駆動機構の破断正面図、(B)
は同右側面断面図である。
【図5】(A)は同工具駆動機構の概略構成を示す斜視
図、(B)は同機構の要部を拡大して示す斜視図であ
る。
【図6】工具着脱機構の水平断面図である。
【図7】同工具着脱機構における固定締付手段の斜視図
である。
【図8】(A)は従来例の斜視図、(B)はその破断側
面図である。
【符号の説明】
2B…タレット 17…回転工具 32…案内板(回転阻止手段) 33…補強部材 39…工具ホルダ 42…伝達入力軸(回転伝達手段) 42a…凸部 48…固定締付手段

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 工具ホルダに設けられて回転可能な回転
    伝達手段に、回転工具を固定するための回転工具固定構
    造であって、前記回転伝達手段の回転方向と同じ方向の
    力によって前記回転工具を前記回転伝達手段に締め付け
    固定する固定締付手段と、前記回転伝達手段の回転を阻
    止する回転阻止手段とを備えた回転工具固定構造。
  2. 【請求項2】 前記工具ホルダは、旋回可能なタレット
    に複数装着され、前記回転伝達手段は、タレット中心に
    向かって突出する突出部を有し、前記回転阻止手段は、
    前記突出部と係合して前記回転伝達手段の回転を阻止し
    ながら前記工具ホルダをタレット旋回方向に案内する案
    内部材である請求項1記載の回転工具固定構造。
  3. 【請求項3】 前記案内部材の工作機械前方に位置する
    部分に、回転工具着脱時に前記突出部から加わる回転力
    でこの案内部材が捩じれることを防止する補強部材を設
    けた請求項2記載の回転工具固定構造。
JP31270896A 1996-11-08 1996-11-08 回転工具固定構造 Pending JPH10138025A (ja)

Priority Applications (1)

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JP31270896A JPH10138025A (ja) 1996-11-08 1996-11-08 回転工具固定構造

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