JPH10291106A - 工具ユニット - Google Patents

工具ユニット

Info

Publication number
JPH10291106A
JPH10291106A JP9336425A JP33642597A JPH10291106A JP H10291106 A JPH10291106 A JP H10291106A JP 9336425 A JP9336425 A JP 9336425A JP 33642597 A JP33642597 A JP 33642597A JP H10291106 A JPH10291106 A JP H10291106A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tool
fitting
tool holder
hole
bolt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP9336425A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4073066B2 (ja
Inventor
Michio Watanabe
通雄 渡邊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DMG Mori Co Ltd
Original Assignee
Mori Seiki Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mori Seiki Co Ltd filed Critical Mori Seiki Co Ltd
Publication of JPH10291106A publication Critical patent/JPH10291106A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4073066B2 publication Critical patent/JP4073066B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B29/00—Holders for non-rotary cutting tools; Boring bars or boring heads; Accessories for tool holders
    • B23B29/04—Tool holders for a single cutting tool
    • B23B29/046—Tool holders for a single cutting tool with an intermediary toolholder
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/006—Conical shanks of tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02—Chucks
    • B23B31/10—Chucks characterised by the retaining or gripping devices or their immediate operating means
    • B23B31/11—Retention by threaded connection
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2240/00—Details of connections of tools or workpieces
    • B23B2240/28—Shrink-fitted connections, i.e. using heating and cooling to produce interference fits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2270/00—Details of turning, boring or drilling machines, processes or tools not otherwise provided for
    • B23B2270/12—Centering of two components relative to one another
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T279/00—Chucks or sockets
    • Y10T279/12—Chucks or sockets with fluid-pressure actuator
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T279/00—Chucks or sockets
    • Y10T279/34—Accessory or component
    • Y10T279/3481—Tool or workpiece ejector
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T408/00—Cutting by use of rotating axially moving tool
    • Y10T408/44—Cutting by use of rotating axially moving tool with means to apply transient, fluent medium to work or product
    • Y10T408/45—Cutting by use of rotating axially moving tool with means to apply transient, fluent medium to work or product including Tool with duct
    • Y10T408/455—Conducting channel extending to end of Tool
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T409/00—Gear cutting, milling, or planing
    • Y10T409/30—Milling
    • Y10T409/303976—Milling with means to control temperature or lubricate
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T409/00—Gear cutting, milling, or planing
    • Y10T409/30—Milling
    • Y10T409/30952—Milling with cutter holder

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gripping On Spindles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】工具ホルダに対する工具本体の着脱が容易で、
しかも工具ホルダに対する工具本体の振れを小さくする
ことのできる工具ユニットを提供する。 【解決手段】工具ホルダ１０に段部１５を有する軸状の
装着部１４を設け、工具本体２０にその装着部１４に焼
きばめされる、段部２３を有する凹状の嵌合部２２を設
け、この嵌合部２２に、前記装着部１４の段部１５と前
記嵌合部２２の段部２３とによって形成される空間に外
部から高圧の油圧を供給するための油圧供給路２４を形
成する。

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、工作機械等の主
軸に着脱自在に保持される、工具本体が工具ホルダに装
着された工具ユニット、特に、工具本体を工具ホルダに
精度良く固定できる高剛性を有する工具ユニットに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】マシニングセンタ等の工作機械では、ワ
ークに対して種々の加工を行うため、工具の自動交換を
行う必要がある。そこで、こうした工作機械では、主軸
に着脱自在に固定される共通のシャンク部を有する工具
ホルダに工具本体を装着した種々の工具ユニットを用意
し、これを予め工具マガジンに収容しておき、自動工具
交換装置によって、工具マガジンと工作機械の主軸との
間で工具ユニットの交換が行われるように構成されてい
る。
【０００３】こうした工具ユニットにおける、工具本体
の工具ホルダへの装着方式は、代表的なコレットチャッ
ク方式以外に、例えば、図８に示すように、工具ホルダ
７１の端面７２に形成された凸部７３に、工具本体７４
の端面７５に形成された凹部７６を嵌合させた状態で、
工具ホルダ７１の端面７２と工具本体７４の端面７５と
を当接させ、ボルト等の固定手段７７を用いて工具ホル
ダ７１と工具本体７４とを固定する方式や、図９に示す
ように、工具ホルダ８１に形成されたテーパ部８２に、
工具本体８４に形成されたテーパ穴８５を嵌合させ、工
具ホルダ８１のテーパ部８２の端面に形成された雄ねじ
部８３にねじ込まれたナット８６によって、両者の嵌合
面を相互に密着させるように、工具ホルダ８１に対して
工具本体８４を締め付けることで、工具本体８４と工具
ホルダ８１とを固定する方式などが広く用いられてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、研削
工具や切削工具の進歩は著しく、刃先や砥粒がＣＢＮ
（cubic boron nitride）やダイヤモンドによって形成
されたエンドミルや砥石車等のＣＢＮ工具やダイヤモン
ド工具では、超高速回転での切削や研削が可能となり、
これに伴って、工作機械の主軸を超高速で回転させるよ
うになってきている。従って、こうしたＣＢＮ工具等に
ついては、工具本体を工具ホルダに高精度に装着できな
くては、超高速回転に伴う工具の振れの影響が大きくな
り、ＣＢＮ工具が有する性能を十分に発揮させることが
できない。
【０００５】しかし、上述したようなコレットチャック
方式では、工具本体を工具ホルダに高精度に装着するこ
とが難しく、その機構上、高速回転時に工具ホルダと工
具本体との間にゆるみが生じる恐れがあるといった問題
がある。
【０００６】また、図８に示す方式では、嵌合部に隙間
が形成されるので、振れが大きくなると共に軸心に対し
て端面を直角に成形しにくいといった問題もある。
【０００７】また、図９に示す方式では、工具ホルダ及
び工具本体の製作工程において、テーパ部と刃先部の振
れを小さく抑えることが難しく、軸方向の寸法を一定に
することが難しいといった問題もある。
【０００８】このため、工具本体と工具ホルダとを一体
成形することにより、振れをなくすことが考えられる
が、種々の形状の工具毎に、工具本体と工具ホルダとが
一体成形された工具ユニットを製造すると、工具ユニッ
ト自体の製品コストが高くなり、しかも、工具本体が損
傷した場合でも、工具ユニット全体を交換しなければな
らないので、工具の交換コストが高くなるといった問題
がある。
【０００９】また、米国特許第4,818,161号 に開示され
ているように、工具本体と工具ホルダとを焼きばめによ
って固定することが考えられる。ここにいう「焼きば
め」とは、例えば、工具本体に、軸状の装着部を形成す
ると共に、工具ホルダに、その装着部より僅かに小径の
嵌合穴を有する嵌合部を形成し、この嵌合部を加熱する
ことによって前記嵌合穴を拡大させた状態で、前記嵌合
部を前記装着部に嵌入した後、前記嵌合部を冷却するこ
とで前記嵌合穴を収縮させて、前記装着部に前記嵌合部
を嵌着させる方法であり、このようにして、工具本体と
工具ホルダとを固定することにより、工具本体と工具ホ
ルダとが一体成形された前記工具ユニットに近い振れ精
度を確保することができる。
【００１０】しかし、単に「焼きばめ」によって両者を
固定したのでは、工具ホルダに対する工具本体の着脱が
困難であるといった問題があり、また、工具本体と工具
ホルダとを焼きばめによって固定する際に、工具ホルダ
に対して工具本体が傾いた状態で固定されたり、軸方向
にずれたりするといった問題もある。
【００１１】そこで、この発明の課題は、上述した従来
の工具ユニットが有する種々の問題点を考慮して、工具
ホルダに対する工具本体の着脱が容易で、しかも工具ホ
ルダに対する工具本体の振れを小さくすることのできる
工具ユニットを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明は、工作機械の主軸に着脱自在に保持され
る工具ホルダと、前記工具ホルダに装着される工具本体
と、装着状態にある前記工具ホルダと工具本体とを相互
に引き寄せる引寄機構とを備え、前記工具ホルダは、先
端側の小径部と基端側の大径部との間に段部が形成され
た軸状の装着部を有し、前記工具本体は、前記装着部の
前記小径部に嵌り込む第１の嵌合穴と、前記装着部の前
記大径部に嵌り込む第２の嵌合穴との間に段部が形成さ
れた、前記工具ホルダの前記装着部に焼きばめされる嵌
合部を有し、前記工具ホルダ及び工具本体は、前記装着
部に形成された前記段部と、前記嵌合部に形成された前
記段部との間に所定の空間が形成されるように、相互に
当接して両者の嵌合状態を規制する規制面を有し、前記
嵌合部は、前記空間に油圧を供給するために、前記空間
と外部とを連通する油圧供給路を有している工具ユニッ
トを提供するものである。
【００１３】以上のように構成された工具ユニットで
は、前記工具本体の嵌合部を、前記工具ホルダの装着部
に焼きばめすると、前記工具本体の規制面と前記工具ホ
ルダの規制面とが相互に当接することで、前記嵌合部の
段部と前記装着部の段部との間に所定の空間が全周に渡
って形成される。
【００１４】ここで、前記引寄機構によって、前記工具
本体と前記工具ホルダとを相互に引き寄せる方向に付勢
した状態で、前記嵌合部に形成された油圧供給路に外部
から高圧の油圧を供給すると、前記嵌合部と前記装着部
との嵌合面に高圧の油膜が形成され、この油膜が潤滑剤
の役割を果たすこととなって、焼きばめした際の前記工
具ホルダに対する前記工具本体の傾きが修正されると共
に、工具ホルダに対する工具本体の軸方向のズレが容易
に修正される。これによって、前記工具ホルダに対する
工具本体の振れをほとんどなくすことができる。
【００１５】また、前記工具本体が前記工具ホルダに既
に装着された工具ユニットにあっては、前記引寄機構に
よる工具本体と工具ホルダ相互間の引き寄せを解除した
後、前記油圧供給路から前記空間に高圧の油圧を供給す
ると、前記工具ホルダの段部に形成された端面と前記工
具本体の段部に形成された端面とを相互に逆方向に押す
ように油圧が作用するので、前記工具本体が前記工具ホ
ルダから容易に外れる。
【００１６】また、前記第１の嵌合穴を、ねじ穴が形成
された底面を有する有底穴とし、前記引寄機構を、前記
ねじ孔にねじ込まれるボルトと、このボルトの頭部が係
止される段部を有する、前記工具ホルダに形成されたボ
ルト挿通孔とから構成することができる。
【００１７】さらに、前記嵌合部を筒状に形成し、前記
引寄機構を、前記工具ホルダの小径部の端面に形成され
たねじ孔と、このねじ孔にねじ込まれるボルトと、前記
嵌合部に当接して前記第１の嵌合穴を閉塞すると共に、
前記ボルトの軸部が挿通されるボルト挿通孔を有してい
る当接部材とから構成することも可能であり、前記嵌合
部と前記当接部材とを一体成形することもできる。
【００１８】また、前記工具ホルダ、前記工具本体及び
前記ボルトにクーラントの供給孔を形成することによ
り、工具ユニットをスルースピンドルクーラントシステ
ムに対応させることもできる。
【００１９】なお、上述した工具ユニットでは、工具ホ
ルダに軸状の装着部を設け、工具本体に凹状の嵌合部を
設けているが、逆に、工具本体に軸状の装着部を設け、
工具ホルダに凹状の嵌合部を設けることによっても、同
様の作用効果を実現することができる。即ち、工作機械
の主軸に着脱自在に保持される工具ホルダと、前記工具
ホルダに装着される工具本体と、装着状態にある前記工
具ホルダと工具本体とを相互に引き寄せる引寄機構とを
備え、前記工具本体は、先端側の小径部と基端側の大径
部との間に段部が形成された、軸状の装着部を有し、前
記工具ホルダは、前記装着部の大径部に嵌り込む第１の
嵌合穴と前記装着部の小径部に嵌り込む第２の嵌合穴と
の間に段部が形成された、前記工具本体の前記装着部に
焼きばめされる凹状の嵌合部を有し、前記工具ホルダ及
び工具本体は、前記装着部に形成された前記段部と、前
記嵌合部に形成された前記段部との間に所定の空間が形
成されるように、相互に当接して両者の嵌合状態を規制
する規制面を有し、前記嵌合部は、前記空間に油圧を供
給するために、前記空間と外部とを連通する油圧供給路
を有している構成を採用することができる。
【００２０】その場合、前記引寄機構を、前記工具本体
の前記小径部の端面に形成されたねじ孔と、このねじ穴
にねじ込まれるボルトと、前記工具ホルダに形成され、
前記ボルトの頭部が係止される段部を有しているボルト
挿通孔とから構成することができ、また、前記工具ホル
ダ、前記工具本体及び前記ボルトにクーラントの供給孔
を形成することにより、工具ユニットをスルースピンド
ルクーラントシステムに対応させることもできる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、実施の形態について図面を
参照して説明する。図１ないし図４は第１の実施形態を
示している。同図に示すように、この工具ユニット１
は、工作機械の主軸に着脱自在に保持される工具ホルダ
１０と、この工具ホルダ１０に装着される工具本体２０
と、この工具本体２０が前記工具ホルダ１０に装着され
た状態で両者を相互に引き寄せる引寄機構３０とから構
成されている。
【００２２】前記工具ホルダ１０は、図１及び図２に示
すように、図示しない工作機械の主軸の先端部に形成さ
れたテーパ穴に嵌合されるテーパシャンク部１２と、前
記工作機械に設置された自動工具交換装置のアーム（図
示せず）によって把持される周溝１３ａを有するボトル
グリップ部１３と、前記工具本体２０が装着される軸状
の装着部１４とから構成されており、前記テーパシャン
ク部１２の先端部には、前記工作機械の主軸内部の引張
り機構（図示せず）によって引き込まれることで、この
工具ホルダ１０を前記工作機械の主軸に固定するための
プルスタッド１１がねじ込まれている。
【００２３】前記装着部１４は、先端側の小径部１４ａ
と基端側の大径部１４ｂとを有しており、前記小径部１
４ａと前記大径部１４ｂとの境界部分には、端面１５ａ
を有する段部１５が形成されている。
【００２４】また、この工具ホルダ１０には、図１に示
すように、前記テーパシャンク部１２の端部から前記装
着部１４の端部に渡って、前記引寄機構３０の１要素で
あるボルト３１を挿通するためのボルト挿通孔１６が形
成されており、このボルト挿通孔１６は、前記テーパシ
ャンク部１２の端部から前記装着部１４の大径部１４ｂ
の途中まで延びる、前記ボルト３１の頭部３１ａが通過
できる程度の口径を有する大径孔１６ａと、前記装着部
１４の大径部１４ｂの途中から前記小径部１４ａの端部
まで延びる、前記ボルト３１の軸部３１ｂが通過できる
程度の口径を有する小径孔１６ｂとから構成されてお
り、前記大径孔１６ａと前記小径孔１６ｂとの境界部分
には、前記ボルト３１の頭部３１ａが係止される段部１
７が形成されている。
【００２５】なお、図２に示すように、前記装着部１４
の小径部１４ａの端面には、前記ボルト挿通孔１６（小
径孔１６ｂ）の周囲に６個のねじ穴１８が形成されてい
るが、この工具ユニット１では、このねじ穴１８は使用
しない。
【００２６】前記工具本体２０は、図３に示すように、
小径の砥石車２１と、前記工具ホルダ１０の装着部１４
に焼きばめされる凹状の嵌合部２２とが一体成形された
ものであり、前記嵌合部２２は、焼きばめしたときに、
前記工具ホルダ１０の装着部１４に密着嵌合するような
内径寸法を有している。
【００２７】前記嵌合部２２は、前記装着部１４の小径
部１４ａに嵌り込む第１の嵌合穴２２ａと、前記装着部
１４の前記大径部１４ｂに嵌り込む第２の嵌合穴２２ｂ
とを有しており、前記第１の嵌合穴２２ａと第２の嵌合
穴２２ｂとの境界部分に端面２３ａを有する段部２３が
形成されている。また、この嵌合部２２には、前記段部
２３の前記第２の嵌合穴２２ｂ側に円周溝２３ｂが形成
されており、この円周溝２３ｂと外部とを連通する油圧
供給路２４が形成されている。
【００２８】また、前記第１の嵌合穴２２ａの底面に
は、前記ボルト３１がねじ込まれるねじ穴２５が形成さ
れており、このねじ穴２５、前記ボルト３１及び前記ボ
ルト３１の頭部３１ａが係止される、前記ボルト挿通孔
１６の段部１７によって、前記引寄機構３０が構成され
ている。
【００２９】なお、前記嵌合部２２の段部２３及び前記
装着部１４の段部１５は、前記嵌合部２２の端面２２ｃ
と前記装着部１４の端面１４ｃとが当接した状態で、前
記嵌合部２２が装着部１４に嵌合されたとき、前記段部
２３と前記段部１５との間に所定の空間が形成される位
置にそれぞれ形成されている。
【００３０】以上のように構成された工具ユニット１に
おいて、前記工具本体２０を工具ホルダ１０に装着する
には、まず、前記工具本体２０の嵌合部２２を１４０℃
〜１５０℃程度に加熱することにより、前記第１及び第
２の嵌合穴２２ａ、２２ｂを拡大させた状態で、前記嵌
合部２２を前記工具ホルダ１０の装着部１４に嵌入す
る。このとき、上述したように、前記工具本体２０の嵌
合部２２の端面２２ｃと前記工具ホルダ１０の端面１４
ｃとが相互に当接することにより、前記装着部１４に対
する前記嵌合部２２の嵌合状態が規制され、前記装着部
１４の段部１５と前記嵌合部２２の段部２３（前記円周
溝２３ｂを含む）との間に、所定の空間Ａが形成され
る。その後、前記嵌合部２２を冷却（放置による自然冷
却も含む）することにより、前記第１及び第２の嵌合穴
２２ａ、２２ｂを収縮させて、とりあえず前記工具ホル
ダ１０の装着部１４に工具本体２０の嵌合部２２を嵌着
させる。
【００３１】このように、前記装着部１４に前記嵌合部
２２を単に焼きばめしただけでは、装着部１４に対する
嵌合部２２の嵌入時に、前記装着部１４に対して前記嵌
合部２２が傾いたり、冷却による嵌合部２２の軸方向の
収縮等の原因により、前記装着部１４に対して前記嵌合
部２２が軸方向にずれたりした状態で、嵌合部２２が装
着部１４に嵌着されるおそれがある。
【００３２】そこで、前記ボルト３１を工具本体２０に
形成されたねじ穴２５にねじ込むことにより、前記工具
ホルダ１０と前記工具本体２０とを相互に引き寄せる方
向に付勢した状態で、外部から油圧供給装置等（図示せ
ず）によって、前記嵌合部２２の油圧供給路２４を介し
て、前記空間Ａに高圧の油圧を供給すると、前記装着部
１４と嵌合部２２との嵌合面に高圧の油膜が形成され、
この高圧の油膜が潤滑剤として機能することで、前記嵌
合部２２と前記装着部１４とが容易に相対スライドし
て、前記端面２２ｃと前記端面１４ｃとが密着した状態
に当接し、前記装着部１４に対する前記嵌合部２２の軸
方向のズレが修正されると共に、上述した嵌合部２２の
傾きが修正される。このような簡単な操作によって、前
記工具ホルダ１０に前記工具本体２０が高精度に装着さ
れた、高剛性で振れの少ない工具ユニット１となる。
【００３３】また、このようにして工具本体２０が工具
ホルダ１０に装着された工具ユニット１においては、ま
ず、前記ボルト３１を緩めて、工具本体２０のねじ穴２
５から外した状態で、前記嵌合部２２の油圧供給路２４
を介して、外部から前記空間Ａに高圧の油圧を供給する
と、前記装着部１４と嵌合部２２との嵌合面に高圧の油
膜が形成されると共に、両段部１５、２３の端面１５
ａ、２３ａをそれぞれ逆方向に押すように、高圧の油圧
が作用するので、この油圧によって、前記工具本体２０
が工具ホルダ１０から容易に外れる。
【００３４】図５は、第２の実施形態を示している。こ
の工具ユニット２は、前記実施形態の工具ホルダ１０
に、異なる形態の工具本体４０を装着したものであるの
で、前記工具ホルダ１０についての説明は省略し、異な
る構成要素である工具本体４０と引寄機構５０について
説明する。
【００３５】前記工具本体４０は、図５に示すように、
大径の砥石車４１と、前記工具ホルダ１０の装着部１４
に焼きばめされる筒状の嵌合部４２とが一体成形された
ものであり、前記嵌合部４２は、焼きばめしたときに、
前記工具ホルダ１０の装着部１４に密着嵌合するような
内径寸法を有している。
【００３６】前記嵌合部４２は、前記工具本体２０と同
様に、前記装着部１４の小径部１４ａに嵌り込む第１の
嵌合穴４２ａと、前記装着部１４の前記大径部１４ｂに
嵌り込む第２の嵌合穴４２ｂとを有しており、前記第１
の嵌合穴４２ａと第２の嵌合穴４２ｂとの境界部分に端
面４３ａを有する段部４３が形成されている。また、こ
の嵌合部４２には、前記段部４３の前記第２の嵌合穴４
２ｂ側に円周溝４３ｂが形成されており、この円周溝４
３ｂと外部とを連通する油圧供給路４４が形成されてい
る。
【００３７】なお、この嵌合部４２の端面４２ｃが、前
記装着部１４の端面１４ｃに当接することで、前記装着
部１４に対する嵌合部４２の嵌合状態が規制される。
【００３８】前記引寄機構５０は、筒状の前記嵌合部４
２の一端側の端面に当接した状態で嵌合する当接部材５
１を有しており、この当接部材５１は、前記工具ホルダ
１０の装着部１４の端面に形成されたねじ穴１８に対応
して形成された６個のボルト挿通孔５１ａを備えてい
る。そして、この６個のボルト挿通孔５１ａに通した６
本のボルト５２を、前記工具ホルダ１０の装着部１４に
形成された６個のねじ穴１８にねじ込むことにより、前
記工具本体４０と工具ホルダ１０とが相互に引き寄せら
れる。
【００３９】以上のように構成された工具ユニット２
は、前記工具ユニット１と同様に、工具本体４０の嵌合
部４２を、前記工具ホルダ１０の装着部１４に焼きばめ
した後、前記装着部１４の段部１５と前記嵌合部４２の
段部４３（前記円周溝４３ｂを含む）とによって形成さ
れた所定の空間Ｂに、外部から前記油圧供給路４４を介
して、高圧の油圧を供給することで、前記装着部１４と
前記嵌合部４２の嵌合面に高圧の油膜を形成し、前記引
寄機構５０によって工具ホルダ１０と工具本体４０とを
相互に引き寄せることで、焼きばめ時に発生する前記嵌
合部４２の傾きや軸方向のズレが容易に修正される。
【００４０】また、工具本体４０が工具ホルダ１０に既
に装着された工具ユニット２にあっては、前記工具ユニ
ット１の場合と同様に、前記油圧供給路４４を介して、
前記空間Ｂに高圧の油圧を供給することにより、前記工
具ホルダ１０から前記工具本体４０を容易に取り外すこ
とができる。
【００４１】なお、この工具ユニット２では、前記当接
部材５１と、前記工具本体４０とをそれぞれ別部材によ
って構成しているが、前記当接部材５１を前記工具本体
４０の嵌合部４２に一体成形することも可能である。
【００４２】図６は、第３の実施形態を示している。前
記工具ユニット１は、工具ホルダ１０に軸状の装着部１
４を設け、工具本体２０に凹状の嵌合部２２を設けてい
るが、図６に示す工具ユニット３のように、工具本体２
０の凹状の嵌合部２２に代えて、段部を有する軸状の装
着部６１を設けると共に、前記工具ホルダ１０の軸状の
装着部１４に代えて、段部を有する凹状の嵌合部６３を
設け、前記嵌合部６３を工具本体２０の装着部６１に焼
きばめすることで、工具ホルダ１０に工具本体２０を装
着することも可能である。なお、この工具ユニット３に
ついては、前記装着部６１の端面６１ａと、前記嵌合部
６３の底面６３ａが相互に当接することで、装着部６１
に対する嵌合部６３の嵌合状態が規制される。
【００４３】この場合、同図に示すように、工具ホルダ
１０の嵌合部６３に油圧供給路６４を形成しなければな
らず、工具本体２０の装着部６１の端面に引寄機構３０
の構成要素であるボルト３１がねじ込まれるねじ穴６２
を形成しなければならないことはいうまでもない。な
お、工具ホルダ１０に対する工具本体２０の着脱は、前
記工具ユニット１と同様の方法で行えばよい。
【００４４】図７は、第４の実施形態を示している。こ
の工具ユニット４は、同図に示すように、前記工具ユニ
ット１のプルスタッド１１、ボルト３１及び工具本体２
０にクーラントの供給孔１１ａ、３１ｃ、２０ａを形成
したものであり、かかるクーラントの供給孔１１ａ、３
１ｃ、２０ａを設けることにより、工具ユニット１をス
ルースピンドルクーラントシステムに対応させることも
できる。なお、図には示していないが、図６に示す工具
ユニット３についても、上述したようなクーラントの供
給孔を各部材に適宜設けることにより、スルースピンド
ルクーラントシステムに対応させることができることは
いうまでもない。
【００４５】なお、上述した各実施形態では、砥石車等
の研削工具について説明したが、エンドミル等の切削工
具やその他の回転工具について、この発明の工具ユニッ
トを応用することができることはいうまでもない。
【００４６】また、上述した各実施形態では、前記嵌合
部２２、４２等に前記円周溝２３ｂ、４３ｂ等を形成し
ているが、この円周溝２３、４３ｂ等は必ずしも形成す
る必要はない。
【００４７】また、前記工具ユニット１、２では、異な
る形状の工具本体２０、４０に対応するため、工具ホル
ダ１０にボルト挿通孔１６とねじ穴１８の双方を形成
し、工具本体の形状にあわせて、ボルト挿通孔１６、ね
じ穴１８を使い分けているが、工具ホルダにボルト挿通
孔１６またはねじ穴１８のいずれか一方のみを形成する
ことによって、形状の異なる工具本体毎に専用の工具ホ
ルダを使用するようにしてもよい。
【００４８】
【発明の効果】以上のように、この発明の工具ユニット
は、工具本体の工具ホルダへの装着を高精度で行うこと
ができる「焼きばめ」方式を採用し、しかも、「焼きば
め」に伴う、工具本体の工具ホルダに対する傾きや軸方
向のズレについても、簡単に修正することができるよう
にしたため、工具ホルダと工具本体とを一体成形した工
具ユニットと同等の振れ精度及びクランプ剛性を付与す
ることができ、ワークの加工を超高速回転で行うＣＢＮ
工具、特に、砥粒層が薄いため、ツルーイングによる工
具の振れを修正することができない電着砥石等の工具ユ
ニットとして有効であるといえる。
【００４９】しかも、上述したように、工具本体の工具
ホルダへの着脱を容易に行うことができるので、工具ユ
ニット自体の製造コストや工具本体の交換コストを、工
具ホルダと工具本体とを一体成形した工具ユニットに比
べて大幅に抑えることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる第１の実施形態の工具ホルダ
を示す平面図である。
【図２】同上の工具ホルダの装着部の端面図である。
【図３】同上の工具ホルダに装着される工具本体を示す
平面図である。
【図４】同上の工具ホルダに工具本体が装着された工具
ユニットを示す断面図である。
【図５】第２の実施形態である工具ユニットを示す断面
図である。
【図６】第３の実施形態である工具ユニットを示す断面
図である。
【図７】第４の実施形態である工具ユニットを示す断面
図である。
【図８】従来例を示す断面図である。
【図９】他の従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
１、２、３、４ 工具ユニット １０ 工具ホルダ １４ 装着部 １４ａ 小径部 １４ｂ 大径部 １５ 段部 １５ａ 端面 １６ ボルト挿通孔 １６ａ 大径孔 １６ｂ 小径孔 １７ 段部 １８ ねじ穴 ２０ 工具本体 ２２ 嵌合部 ２２ａ 第１の嵌合穴 ２２ｂ 第２の嵌合穴 ２３ 段部 ２３ａ 端面 ２３ｂ 円周溝 ２４ 油圧供給路 ２５ ねじ穴 ３０ 引寄機構 ３１ ボルト ３１ａ 頭部 ３１ｂ 軸部 ４０ 工具本体 ４２ 嵌合部 ４２ａ 第１の嵌合穴 ４２ｂ 第２の嵌合穴 ４３ 段部 ４３ｂ 円周溝 ５０ 引寄機構 ５１ 当接部材 ５１ａ ボルト挿通孔 ５２ ボルト ６１ 装着部 ６２ ねじ穴 ６３ 嵌合部 ６４ 油圧供給路

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 工作機械の主軸に着脱自在に保持される
    工具ホルダと、前記工具ホルダに装着される工具本体
    と、装着状態にある前記工具ホルダと工具本体とを相互
    に引き寄せる引寄機構とを備え、 前記工具ホルダは、先端側の小径部と基端側の大径部と
    の間に段部が形成された軸状の装着部を有し、 前記工具本体は、前記装着部の前記小径部に嵌り込む第
    １の嵌合穴と、前記装着部の前記大径部に嵌り込む第２
    の嵌合穴との間に段部が形成された、前記工具ホルダの
    前記装着部に焼きばめされる嵌合部を有し、 前記工具ホルダ及び工具本体は、前記装着部に形成され
    た前記段部と、前記嵌合部に形成された前記段部との間
    に所定の空間が形成されるように、相互に当接して両者
    の嵌合状態を規制する規制面を有し、 前記嵌合部は、前記空間に油圧を供給するために、前記
    空間と外部とを連通する油圧供給路を有している工具ユ
    ニット。
  2. 【請求項２】 前記第１の嵌合穴は、ねじ穴が形成され
    た底面を有する有底穴であり、 前記引寄機構が、前記ねじ孔にねじ込まれるボルトと、
    このボルトの頭部が係止される段部を有する、前記工具
    ホルダに形成されたボルト挿通孔とから構成されている
    請求項１に記載の工具ユニット。
  3. 【請求項３】 前記嵌合部が、筒状に形成されており、 前記引寄機構が、前記工具ホルダの小径部の端面に形成
    されたねじ孔と、このねじ孔にねじ込まれるボルトと、
    前記嵌合部に当接して前記第１の嵌合穴を閉塞すると共
    に、前記ボルトの軸部が挿通されるボルト挿通孔を有し
    ている当接部材とから構成されている請求項１に記載の
    工具ユニット。
  4. 【請求項４】 前記嵌合部と前記当接部材とが一体成形
    されている請求項３に記載の工具ユニット。
  5. 【請求項５】 前記工具ホルダ、前記工具本体及び前記
    ボルトが、クーラントの供給孔を有している請求項２に
    記載の工具ユニット。
  6. 【請求項６】 工作機械の主軸に着脱自在に保持される
    工具ホルダと、前記工具ホルダに装着される工具本体
    と、装着状態にある前記工具ホルダと工具本体とを相互
    に引き寄せる引寄機構とを備え、 前記工具本体は、先端側の小径部と基端側の大径部との
    間に段部が形成された、軸状の装着部を有し、 前記工具ホルダは、前記装着部の大径部に嵌り込む第１
    の嵌合穴と前記装着部の小径部に嵌り込む第２の嵌合穴
    との間に段部が形成された、前記工具本体の前記装着部
    に焼きばめされる凹状の嵌合部を有し、 前記工具ホルダ及び工具本体は、前記装着部に形成され
    た前記段部と、前記嵌合部に形成された前記段部との間
    に所定の空間が形成されるように、相互に当接して両者
    の嵌合状態を規制する規制面を有し、 前記嵌合部は、前記空間に油圧を供給するために、前記
    空間と外部とを連通する油圧供給路を有している工具ユ
    ニット。
  7. 【請求項７】 前記引寄機構が、前記工具本体の前記小
    径部の端面に形成されたねじ孔と、このねじ穴にねじ込
    まれるボルトと、前記工具ホルダに形成され、前記ボル
    トの頭部が係止される段部を有しているボルト挿通孔と
    から構成されている請求項６に記載の工具ユニット。
  8. 【請求項８】 前記工具ホルダ、前記工具本体及び前記
    ボルトが、クーラントの供給孔を有している請求項７に
    記載の工具ユニット。
JP33642597A 1997-04-16 1997-11-19 工具ユニット Expired - Fee Related JP4073066B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/840,772 US5873687A (en) 1997-04-16 1997-04-16 Tool unit with hydraulic feed passage
US08/840772 1997-04-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10291106A true JPH10291106A (ja) 1998-11-04
JP4073066B2 JP4073066B2 (ja) 2008-04-09

Family

ID=25283192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP33642597A Expired - Fee Related JP4073066B2 (ja) 1997-04-16 1997-11-19 工具ユニット

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5873687A (ja)
JP (1) JP4073066B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003501279A (ja) * 1999-06-15 2003-01-14 ポコルム フランツ−ヨーゼフ 特に鋼製工作物の切削加工のための工具

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3440856B2 (ja) * 1998-12-10 2003-08-25 三菱マテリアル株式会社 切削工具の焼き嵌め方法
DE19926209C1 (de) * 1999-06-09 2001-02-08 Schunk Gmbh & Co Kg Spannfutter zum Spannen von Werkzeugen
DE19944440C2 (de) * 1999-09-16 2001-08-30 Glimpel Emuge Werk Schrumpffutter
US6824337B2 (en) * 2000-03-20 2004-11-30 Dapra Corporation Machine tool mounted marking apparatus and method
US7588029B2 (en) * 2000-03-21 2009-09-15 Fisher & Paykel Healthcare Limited Humidified gases delivery apparatus
JP2003136354A (ja) * 2001-11-01 2003-05-14 Big Alpha Co Ltd 工具ホルダ
DE20119569U1 (de) * 2001-12-01 2002-02-14 Ake Knebel Gmbh & Co Vorrichtung zur Aufnahme von Werkzeugen
WO2004052591A1 (de) * 2002-12-11 2004-06-24 E. Zoller Gmbh & Co. Kg Werkzeughaltevorrichtung und verfahren zum positionieren eines werkzeugs
ES2297113T3 (es) * 2003-11-06 2008-05-01 Urma Ag Maquina herramienta de friccion; cabezal de sustitucion y mango.
US20050135892A1 (en) * 2003-12-17 2005-06-23 Tang An K. End milling cutter assembly
WO2006103651A2 (en) * 2005-03-29 2006-10-05 Hanita Metal Works Ltd. Shrink fit tool holder
US7186064B1 (en) 2005-12-14 2007-03-06 Kennametal Inc. Rotary tapered tool holder with adapter sleeve
DE102006011007A1 (de) * 2005-12-16 2007-06-21 Gühring Ohg Schrumpffutter mit exzentrischer Positionierung
US7278196B1 (en) * 2006-04-29 2007-10-09 Stojan Stojanovski Interlocking tool holder
US9802256B2 (en) 2012-02-07 2017-10-31 Franz Haimer Maschinenbau Kg Screw-in tool and tool holder for such a screw-in tool
DE102012100976B4 (de) * 2012-02-07 2014-04-24 Franz Haimer Maschinenbau Kg Einschraubwerkzeug und Werkzeugaufnahme für ein derartiges Einschraubwerkzeug
US9643264B2 (en) 2013-07-25 2017-05-09 Kennametal Inc. Coupling mechanism for cutting tool
US9643262B2 (en) 2013-07-25 2017-05-09 Kennametal Inc. Coupling mechanism for cutting tool
US9889509B2 (en) 2014-05-05 2018-02-13 Kennametal Inc. Cutter heads with improved coupling
US9630258B2 (en) * 2014-10-15 2017-04-25 Kennametal Inc Tool holder assembly with dampening elements
CN105196119A (zh) * 2015-10-09 2015-12-30 江阴江顺精密机械零部件有限公司 磨床芯棒
DE102019215695A1 (de) * 2019-10-11 2021-04-15 Kennametal Inc. Hydraulische Werkzeughalterung sowie Dichtkolben für eine solche

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3130978A (en) * 1961-07-31 1964-04-28 Ingersoll Milling Machine Co Expansible mandrel
BG18462A1 (ja) * 1973-02-09 1975-02-25
US3911718A (en) * 1974-06-12 1975-10-14 Robert E Requarth Hydraulic ejection device
SE423875B (sv) * 1979-02-07 1982-06-14 Sandvik Ab Verktygskoppling mellan ett skervertkyg och en maskinspindel
JPS5920901Y2 (ja) * 1979-06-30 1984-06-18 住友電気工業株式会社 切削工具
US4877360A (en) * 1985-05-07 1989-10-31 Emile Pfalzgraf Apparatus for locking and/or gripping modular attachments of boring heads, boring bars, intermediate members, adapters, tool holders, hydraulic punches, long tongs, or other mechanical members
US4795292A (en) * 1985-09-06 1989-01-03 Leonard Dye Chuck for rotary metal cutting tool
US4818161A (en) * 1985-10-15 1989-04-04 Cook Harold D Tool holder system and method of use
US4890541A (en) * 1988-06-20 1990-01-02 Spooner Richard C Fluid-operated actuator with force multiplication
JPH0741500B2 (ja) * 1988-06-28 1995-05-10 聖和精機株式会社 増速スピンドル装置
JPH02218552A (ja) * 1989-02-16 1990-08-31 Agency Of Ind Science & Technol 砥石装着装置
US4929131A (en) * 1989-03-24 1990-05-29 Westhoff Toll And Die Company Method and apparatus for a lineal machine tool
EP0437322B1 (en) * 1990-01-08 1994-05-18 Kabushiki Kaisha Mori Seiki Seisakusho Spindle unit for a machine tool
US5061129A (en) * 1990-08-01 1991-10-29 The Cross Company Clamping arrangement for a cutting tool
DE4033607A1 (de) * 1990-10-23 1992-04-30 Norbert Theis Anzugsschraube fuer die befestigung eines fraeswerkzeuges an der aufnahme einer werkzeugmaschine
EP0504100B1 (de) * 1991-03-13 1996-04-10 Polytool Ag Reibahle mit auswechselbarem Schneidkopf
US5280671A (en) * 1992-05-12 1994-01-25 Fx Marquart Gmbh Process and device for clamping tools in a clamping chuck
US5378091A (en) * 1992-06-17 1995-01-03 Makino Milling Machine Co., Ltd. Method and apparatus for machining a workpiece
US5319886A (en) * 1993-06-14 1994-06-14 Silicon Technology Corporation Tool mounting arrangement
JP3180870B2 (ja) * 1994-10-25 2001-06-25 株式会社日研工作所 工具ホルダ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003501279A (ja) * 1999-06-15 2003-01-14 ポコルム フランツ−ヨーゼフ 特に鋼製工作物の切削加工のための工具

Also Published As

Publication number Publication date
US5873687A (en) 1999-02-23
JP4073066B2 (ja) 2008-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH10291106A (ja) 工具ユニット
EP2196274B1 (en) Tool holder
KR20010006627A (ko) 엔드 밀 처킹 구조
JP2912401B2 (ja) 工具のクランプ装置
JP2003165007A (ja) コレット
RU2739266C1 (ru) Инструмент для механической обработки заготовки
JP2009119555A (ja) 工具ホルダ
JP4765790B2 (ja) 砥石車の着脱構造
JPH11300526A (ja) 内径仕上加工方法およびリーマ
JP2002283162A (ja) 焼き嵌め式工具ホルダー
JP2001113406A (ja) 焼ばめ用工具
JP2714334B2 (ja) ヘッド交換式切削ホルダー
JP6944502B2 (ja) 工作機械の主軸装置
JPH0717452U (ja) クーラント噴出路を備えた工具ホルダ
JP2857102B2 (ja) スピンドル装置
JP2002283203A (ja) 面取り加工兼用荒摺り複合砥石および光学素子の加工方法
JP2002052409A (ja) コレットチャック
JP5923646B1 (ja) 焼嵌め式工具ホルダおよび刃物のチャッキング構造
JP2004209617A (ja) 工具ホルダ
JP2003048133A (ja) 工具ホルダ装置
JP2001334451A (ja) ワイヤソー用ローラ及びその部品交換方法
JP3364578B2 (ja) ガイドブッシュを用いた加工方法
JP3201164B2 (ja) 工具保持機構
JP3013943U (ja) 工具ホルダ
JPS643643Y2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041101

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20071221

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080108

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080122

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110201

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110201

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140201

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees