JPH11129106A - Tool holder - Google Patents

Tool holder

Info

Publication number
JPH11129106A
JPH11129106A JP29736997A JP29736997A JPH11129106A JP H11129106 A JPH11129106 A JP H11129106A JP 29736997 A JP29736997 A JP 29736997A JP 29736997 A JP29736997 A JP 29736997A JP H11129106 A JPH11129106 A JP H11129106A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tool holder
spindle
collet
main shaft
tool
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.)
Pending
Application number
JP29736997A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hironao Sunada
洋尚 砂田
Kazuki Watanabe
一樹 渡辺
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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 Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP29736997A priority Critical patent/JPH11129106A/en
Publication of JPH11129106A publication Critical patent/JPH11129106A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Gripping On Spindles (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To simplify the structure of a tool holder and a spindle to reduce unstable elements during high-speed rotation and costs. SOLUTION: A tool holder 20 as a connecting jig to coaxially mount a tool T on a spindle 1 which is increased in heating value as increased in rotating speed has a protrusion 22s molded in shape to be fitted to a tapered recess 1e formed in the center at the end of the spindle 1. The thermal expansion coefficient and thermal conductivity of the protusion 22s are so set that the protrusion 22s can be thermally expanded to the radial direction after receiving heat from the spindle 1, enough to expansively open the recess 1e of the spindle 1 during rotation. In this way, such a system that the protrusion 22s of the tool holder 20 is expanded by heat caused during rotation of the spindle 1 to fill a clearance, which is about to occur between the recess 1e of the spindle 1 and the recess 22s of the tool holder 20 during high-speed rotation of the spindle 1, eliminates the need for a heater for the spindle and a cooling fin for the tool holder as conventional.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、工具を工作機械の
主軸に対して同軸に取付けるための接続治具である工具
ホルダーに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tool holder which is a connecting jig for attaching a tool coaxially to a main shaft of a machine tool.

【0002】[0002]

【従来の技術】これに関する技術が特願平8−1024
17号において本出願人によって開示されている。特願
平8−102417号に係る技術は、主軸装置に関する
ものであり、図5にその主軸装置10の工具ホルダー1
2及び主軸11の要部断面図が示されている。前記工具
ホルダー12には主軸側の中央に略円錐台形の凹部12
tが形成されており、その凹部12tの中心に主軸10
のドローバー14と連結される突起12kが形成されて
いる。一方、主軸11の先端には前記凹部12tと嵌合
できる円錐台形の凸部11tが形成されている。そし
て、この凸部11tに対して工具ホルダー12の凹部1
2tが嵌合することにより、工具ホルダー12は主軸1
1に対して同軸に保持される。
2. Description of the Related Art A technique related to this is disclosed in Japanese Patent Application No. 8-1024.
No. 17 disclosed by the applicant. The technique according to Japanese Patent Application No. 8-102417 relates to a spindle device, and FIG. 5 shows a tool holder 1 of the spindle device 10.
2 and main part sectional views of the main shaft 11 are shown. The tool holder 12 has a substantially frustoconical recess 12 in the center on the spindle side.
t is formed, and the main shaft 10 is formed at the center of the concave portion 12t.
The projection 12k connected to the draw bar 14 is formed. On the other hand, at the tip of the main shaft 11, a truncated cone-shaped projection 11t that can be fitted into the recess 12t is formed. Then, the concave portion 1 of the tool holder 12 is
2t is fitted, so that the tool holder 12 is attached to the spindle 1
It is held coaxial with 1.

【0003】前記主軸11の凸部11tは、熱膨張しや
すい材料によって成形されており、さらに凸部11tの
近傍にはヒータ11hが埋め込まれている。一方、工具
ホルダー12はその外周面に放熱用の冷却フィン12f
が設けられており、温度が上昇し難い構造になってい
る。このため、主軸11が高速回転することにより遠心
力で工具ホルダー12の凹部12tが半径方向に広がっ
ても、主軸11の凸部11tがヒータ11hの熱で膨張
するために、工具ホルダー12の凹部12tと主軸11
の凸部11tとの間に生じようとするクリアランスが埋
められる。したがって、前記工具ホルダー12の半径方
向への支持剛性を維持することができ、高速回転時でも
加工精度を確保することができる。
The protruding portion 11t of the main shaft 11 is formed of a material which is easily thermally expanded, and a heater 11h is embedded near the protruding portion 11t. On the other hand, the tool holder 12 has cooling fins 12f for heat radiation on its outer peripheral surface.
Are provided, so that the temperature is hardly increased. For this reason, even if the concave portion 12t of the tool holder 12 expands in the radial direction due to centrifugal force due to the high speed rotation of the main shaft 11, the convex portion 11t of the main shaft 11 expands due to the heat of the heater 11h. 12t and spindle 11
The clearance to be generated between the convex portion 11t and the convex portion 11t is filled. Therefore, the support rigidity of the tool holder 12 in the radial direction can be maintained, and machining accuracy can be ensured even during high-speed rotation.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た主軸装置10によると、主軸11の凸部11tをヒー
タ11hで加熱して熱膨張させ、逆に工具ホルダー12
を冷却して凹部12tの熱膨張を抑える方式のため、温
度制御等が必要となり構造が複雑化するという問題があ
る。また、工具ホルダー12に冷却フィン12fが設け
られているため、その工具ホルダー12の直径が冷却フ
ィン12fの分だけ大きくなる。このため、工具ホルダ
ー12の周速が大きくなり遠心力に対する機械的強度が
必要になるとともに、回転精度も悪化する。さらに、冷
却フィン12fを高精度で加工しなければならないた
め、工具ホルダー12の製作コストも高くなる。
However, according to the spindle device 10 described above, the convex portion 11t of the spindle 11 is heated by the heater 11h and thermally expanded, and conversely, the tool holder 12 is heated.
Is cooled to suppress the thermal expansion of the concave portion 12t, so that temperature control or the like is required, and there is a problem that the structure is complicated. Since the cooling fins 12f are provided on the tool holder 12, the diameter of the tool holder 12 is increased by the size of the cooling fins 12f. For this reason, the peripheral speed of the tool holder 12 increases, mechanical strength against centrifugal force is required, and rotation accuracy also deteriorates. Further, since the cooling fins 12f must be machined with high precision, the manufacturing cost of the tool holder 12 also increases.

【0005】そこで、本発明のうち請求項1に記載の発
明は、高速回転時における工具ホルダーの支持剛性を確
保しつつ、従来必要とされた主軸の温度制御や工具ホル
ダーの冷却フィン等を不要にすることにより、工具ホル
ダー等の構造を簡略化して高速回転時における不安定要
素の削減を図るとともに、コスト低減を図ることをその
目的とするものである。また、請求項2に記載の発明
は、高速回転時に工具ホルダーに加わる遠心力を軽減し
て回転精度の向上を図ることをその目的とするものであ
る。
Therefore, according to the first aspect of the present invention, while maintaining the rigidity of the support of the tool holder during high-speed rotation, the temperature control of the spindle and the cooling fins of the tool holder which are conventionally required are not required. Accordingly, the object of the present invention is to simplify the structure of the tool holder and the like, reduce unstable elements during high-speed rotation, and reduce costs. Another object of the present invention is to reduce the centrifugal force applied to the tool holder during high-speed rotation to improve rotation accuracy.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記した課題は、以下の
特徴を有する工具ホルダーによって解決される。即ち、
請求項1に記載の工具ホルダーは、回転数が増加するに
つれて熱量が増加する主軸に対し、工具を同軸に取付け
るための接続治具である工具ホルダーにおいて、前記主
軸の先端中央に形成されているテーパー状の凹部と嵌合
できる形状に成形されている凸部を備えており、前記凸
部の熱膨張係数及び熱伝導率は、回転時に前記主軸の凹
部が拡開する量にほぼ相当する程度その凸部が前記主軸
からの熱を受けて半径方向に熱膨張するように、その値
が設定されていることを特徴とする。
The above object is achieved by a tool holder having the following features. That is,
The tool holder according to claim 1 is a tool holder that is a connection jig for attaching a tool coaxially to a main shaft whose amount of heat increases as the number of rotations increases, and is formed at the center of the front end of the main shaft. A convex portion formed into a shape that can be fitted to the tapered concave portion, and a thermal expansion coefficient and a thermal conductivity of the convex portion substantially correspond to an amount by which the concave portion of the main shaft expands during rotation. The value is set so that the convex portion receives heat from the main shaft and thermally expands in the radial direction.

【0007】本発明によると、高速回転時に主軸の凹部
が遠心力等により拡開しても、工具ホルダーの凸部が主
軸の熱を受けてその凹部が拡開する量にほぼ相当する程
度半径方向に熱膨張するため、その主軸の凹部と工具ホ
ルダーの凸部との間に生じようとするクリアランスが埋
められる。このため、工具ホルダーの半径方向への支持
剛性を維持することができ、高速回転時でも加工精度を
確保することができる。即ち、工具ホルダーの凸部を主
軸の熱を利用して膨張させることにより、その主軸の凹
部と工具ホルダーの凸部との間に生じようとするクリア
ランスを埋める方式のため、従来は必要とされた、主軸
のヒータ等や工具ホルダーの冷却フィンが不要となる。
このため、工具ホルダーや主軸等の構造が簡単になり高
速回転時における不安定要素を削減できるとともに、コ
スト低減を図ることができる。特に、工具ホルダーに冷
却フィンが不要になることから、工具ホルダーの径を小
さくでき遠心力に対する機械的強度を軽減できる。さら
に、回転精度も向上することから、工具先端の振れを小
さくできる。
According to the present invention, even when the concave portion of the main shaft expands due to centrifugal force or the like during high-speed rotation, the radius of the convex portion of the tool holder substantially corresponds to the amount by which the concave portion expands due to the heat of the main shaft. Due to the thermal expansion in the direction, the clearance between the concave portion of the main shaft and the convex portion of the tool holder is filled. For this reason, the rigidity of support of the tool holder in the radial direction can be maintained, and machining accuracy can be ensured even during high-speed rotation. That is, conventionally, it is required because the convex portion of the tool holder is expanded by utilizing the heat of the main shaft to fill a clearance between a concave portion of the main shaft and the convex portion of the tool holder. In addition, a heater or the like for the main shaft or a cooling fin for the tool holder becomes unnecessary.
For this reason, the structure of the tool holder, the main shaft, and the like is simplified, and unstable elements during high-speed rotation can be reduced, and the cost can be reduced. In particular, since cooling fins are not required for the tool holder, the diameter of the tool holder can be reduced, and the mechanical strength against centrifugal force can be reduced. Further, since the rotation accuracy is improved, the run-out of the tool tip can be reduced.

【0008】また、請求項2に記載の発明は、請求項1
に記載された工具ホルダーにおいて、前記主軸よりも比
重が小さい材料により成形されていることを特徴とす
る。本発明によると、工具ホルダーの比重が主軸よりも
小さいために、従来のように主軸と同程度の比重の工具
ホルダーを使用する場合と比べて工具ホルダーに加わる
遠心力が小さくなる。このため、前述のように、工具ホ
ルダーの回転精度が向上する。
[0008] The invention described in claim 2 is the first invention.
The tool holder described in (1) is characterized by being formed of a material having a lower specific gravity than the main shaft. According to the present invention, since the specific gravity of the tool holder is smaller than that of the main spindle, the centrifugal force applied to the tool holder is smaller than when a conventional tool holder having the same specific gravity as the main spindle is used. For this reason, as described above, the rotation accuracy of the tool holder is improved.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、図1〜図4に基づいて本発
明の一の実施の形態に係る工具ホルダーの説明を行う。
本実施の形態に係る工具ホルダーは、磁気軸受けを利用
した高速回転用の主軸に装着されるホルダーであり、図
1に前記工具ホルダーが装着された主軸の先端部の縦断
面図が示されている。また、図2は図1のII-II 矢視図
であり、図3は工具ホルダーの主要部品であるコレット
の斜視図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A tool holder according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
The tool holder according to the present embodiment is a holder mounted on a main spindle for high-speed rotation using a magnetic bearing, and FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a tip end of the main spindle on which the tool holder is mounted. I have. 2 is a view taken in the direction of arrows II-II in FIG. 1, and FIG. 3 is a perspective view of a collet which is a main part of the tool holder.

【0010】前記主軸1は、磁気軸受けを介して主軸ヘ
ッド(図示されていない)に回転可能な状態で支持され
ており、その主軸ヘッドと主軸1との間にビルトインモ
ータ(図示されていない)が設置されている。そして、
前記ビルトインモータの固定子が主軸ヘッド側に設けら
れており、回転子が主軸1の周囲に形成されている。こ
のため、前記ビルトインモータが駆動されると、主軸1
は軸心回りに高速で回転する。このとき、前記主軸1は
ビルトインモータから損失(鉄損、機械損、銅損等)に
よる熱を受け、回転数が上昇するにつれて温度が上昇す
る(約100 ℃程度にまで上昇する) 。
The spindle 1 is rotatably supported by a spindle head (not shown) via a magnetic bearing, and a built-in motor (not shown) is provided between the spindle head and the spindle 1. Is installed. And
The stator of the built-in motor is provided on the spindle head side, and the rotor is formed around the spindle 1. Therefore, when the built-in motor is driven, the spindle 1
Rotates at high speed around the axis. At this time, the spindle 1 receives heat due to losses (iron loss, mechanical loss, copper loss, etc.) from the built-in motor, and the temperature rises (increases to about 100 ° C.) as the rotation speed increases.

【0011】前記主軸1の先端部分には、工具ホルダー
20のコレット22を同軸に支持するためのコレットホ
ルダー1hが一体で形成されている。前記コレットホル
ダー1hは前記主軸1と同軸に形成された凹部1eを備
えている。前記凹部1eは先端側で内径が大きくなるよ
うにテーパーが設けられており、その凹部1eの先端側
周囲に小径の筒部1tが設けられている。さらに、前記
筒部1tの外周面に雄ネジ1wが形成されている。
A collet holder 1h for coaxially supporting the collet 22 of the tool holder 20 is integrally formed at the tip of the main shaft 1. The collet holder 1h has a concave portion 1e formed coaxially with the main shaft 1. The concave portion 1e is provided with a taper so that the inner diameter increases on the distal end side, and a small-diameter cylindrical portion 1t is provided around the distal end side of the concave portion 1e. Further, a male screw 1w is formed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 1t.

【0012】前記工具ホルダー20は、棒状の工具Tを
同軸に支持するコレット22と、前記コレット22をコ
レットホルダー1hに取り付けるためのロックナット2
5とから構成されている。前記コレット22は、図1、
図3に示されるように、コレットホルダー1hの凹部1
eと嵌合する嵌合凸部22sと、その凹部1eから先端
側に突出する突出部22fとから構成されている。
The tool holder 20 includes a collet 22 for coaxially supporting a rod-shaped tool T, and a lock nut 2 for attaching the collet 22 to the collet holder 1h.
And 5. The collet 22 is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, the concave portion 1 of the collet holder 1h
e and a protruding portion 22f protruding from the concave portion 1e to the distal end side.

【0013】前記嵌合凸部22sはその外周面がコレッ
トホルダー1hの凹部1eの内周面と面接触するよう
に、その凹部1eと等しいテーパーが設けられている。
また、前記突出部22fには後記するロックナット25
のテーパー凹面25fと面接触するテーパー凸面22t
が形成されている。即ち、前記嵌合凸部22sが本発明
の凸部に相当し、コレットホルダー1hの凹部1eが本
発明の主軸の先端中央に形成されているテーパー状の凹
部に相当する。
The fitting projection 22s is provided with a taper equal to that of the concave portion 1e so that its outer peripheral surface is in surface contact with the inner peripheral surface of the concave portion 1e of the collet holder 1h.
A lock nut 25 described later is provided on the protruding portion 22f.
Convex surface 22t in surface contact with tapered concave surface 25f
Are formed. That is, the fitting convex portion 22s corresponds to the convex portion of the present invention, and the concave portion 1e of the collet holder 1h corresponds to a tapered concave portion formed at the center of the tip of the main shaft of the present invention.

【0014】また、前記コレット22の中央軸方向には
工具Tが通される貫通孔22kが形成されており、その
コレット22の先端から基部にかけてスリット状の割れ
目22cが円周方向に等間隔で四箇所に形成されてい
る。さらに、前記コレット22の基端から先端部分にか
けても同じくスリット状の割れ目22dが円周方向に等
間隔で四箇所に形成されている。
A through hole 22k through which the tool T is passed is formed in the center axis direction of the collet 22, and slit-like cracks 22c are formed at equal intervals in the circumferential direction from the tip to the base of the collet 22. It is formed in four places. Further, also from the base end to the tip end of the collet 22, four slit-shaped splits 22d are formed at equal intervals in the circumferential direction.

【0015】さらに、前記コレット22の材料としては
銅・ベリリウム合金やアルミ合金が使用されるため、前
記コレット22の熱膨張係数及び熱伝導率は前記主軸1
(鉄)の熱膨張係数及び熱伝導率よりも十分大きくな
る。ここで、前記コレット22の熱膨張係数及び熱伝導
率は、前記主軸1の回転時にその主軸の凹部1eが遠心
力等により拡開する量にほぼ相当する程度そのコレット
22が主軸1からの熱を受けて半径方向に膨張するよう
に、その値が設定されている。
Further, since the material of the collet 22 is a copper-beryllium alloy or an aluminum alloy, the thermal expansion coefficient and the thermal conductivity of the collet 22 are determined by the main shaft 1.
It becomes sufficiently larger than the thermal expansion coefficient and the thermal conductivity of (iron). Here, the thermal expansion coefficient and the thermal conductivity of the collet 22 are substantially equal to the amount by which the concave portion 1e of the main shaft expands due to centrifugal force or the like when the main shaft 1 rotates. The value is set so as to expand in the radial direction in response to this.

【0016】前記コレット22をコレットホルダー1h
に取り付けるためのロックナット25は、図1に示され
るように、袋状のナットであり、その中央に工具Tが通
される開口25hが形成されている。また、ロックナッ
ト25の内側で開口25hの周囲にはコレット22のテ
ーパー凸面22tに面接触するテーパー凹面25fがリ
ング状に形成されている。さらに、前記ロックナット2
5の内側壁には、コレットホルダー1hの雄ネジ1wと
螺合する雌ネジ25wが形成されている。
The collet 22 is mounted on the collet holder 1h.
As shown in FIG. 1, the lock nut 25 for attaching to the is a bag-shaped nut, and an opening 25 h through which the tool T is passed is formed at the center thereof. A tapered concave surface 25f, which is in surface contact with the tapered convex surface 22t of the collet 22, is formed in a ring shape around the opening 25h inside the lock nut 25. Further, the lock nut 2
A female screw 25w that is screwed with the male screw 1w of the collet holder 1h is formed on the inner side wall of the collet holder 1h.

【0017】次に、前記工具ホルダー20の働きを説明
する。先ず、前記コレット22の貫通孔22kに工具T
が通された状態で、そのコレット22の嵌合凸部22s
が主軸1のコレットホルダー1hの凹部1eに嵌め合わ
される。次に、ロックナット25が、図1に示されるよ
うに、コレット22に被せられ、そのロックナット25
の雌ネジ25wがコレットホルダー1hの雄ネジ1wに
螺合される。そして、前記ロックナット25が所定のト
ルクで締付けられる。
Next, the operation of the tool holder 20 will be described. First, a tool T is inserted into the through hole 22k of the collet 22.
Is passed through the fitting projection 22s of the collet 22.
Is fitted into the concave portion 1e of the collet holder 1h of the main shaft 1. Next, as shown in FIG. 1, a lock nut 25 is put on the collet 22, and the lock nut 25 is
Female screw 25w is screwed into the male screw 1w of the collet holder 1h. Then, the lock nut 25 is tightened with a predetermined torque.

【0018】これによって、前記コレット22はロック
ナット25のテーパー凹面25fとコレットホルダー1
hの凹部1eとによって軸方向両側から押圧される。さ
らに、前記コレット22は、先端側でテーパー凸面22
tとテーパー凹面25fの働きにより、また、その他の
部分で嵌合凸部22sと凹部1eとのテーパ作用により
半径方向内側の押圧力を受ける。このため、前記コレッ
ト22は主軸1のコレットホルダー1hに対して軸方向
及び半径方向から拘束された状態で取付けられる。
As a result, the collet 22 is fixed to the tapered concave surface 25f of the lock nut 25 and the collet holder 1.
The recess 1e is pressed from both sides in the axial direction. Further, the collet 22 has a tapered convex surface 22 on the distal end side.
Due to the action of t and the tapered concave surface 25f, and the taper action of the fitting convex portion 22s and the concave portion 1e at other portions, the pressing force is applied inward in the radial direction. For this reason, the collet 22 is attached to the collet holder 1h of the main shaft 1 while being restrained in the axial and radial directions.

【0019】また、前記コレット22には円周方向に等
間隔で縦の割れ目22c,22dが設けられているた
め、そのコレット22がロックナット25やコレットホ
ルダー1hにより半径方向内側の押圧力を受けると、半
径方向内側に変形し、工具Tが周囲から締付けられる。
これによって、工具Tが工具ホルダー20を介して主軸
1に同軸に装着される。
Since the collet 22 is provided with longitudinal cracks 22c and 22d at equal intervals in the circumferential direction, the collet 22 receives a radially inner pressing force by the lock nut 25 and the collet holder 1h. Then, the tool T is deformed inward in the radial direction, and the tool T is tightened from the periphery.
Thereby, the tool T is coaxially mounted on the main shaft 1 via the tool holder 20.

【0020】このようにして、工具T及び工具ホルダー
20が主軸1に取付けられると、前記ビルトインモータ
が駆動されて主軸1が回転し、工具Tによりワークの加
工が行われる。このとき、主軸1が高速回転することに
より、コレットホルダー1hの凹部1eの開口部分が遠
心力や熱膨張等により拡開するが、工具ホルダー20の
コレット22が主軸1の熱によって前記凹部1eが拡開
する量にほぼ相当する程度半径方向に熱膨張するため、
コレットホルダー1hの凹部1eとコレット22との間
に生じようとするクリアランスが埋められる。これによ
って、工具ホルダー20の半径方向の支持剛性を維持す
ることができ、高速回転時でも加工精度を確保すること
ができる。
When the tool T and the tool holder 20 are attached to the main shaft 1 in this way, the built-in motor is driven to rotate the main shaft 1, and the work is processed by the tool T. At this time, when the main shaft 1 rotates at a high speed, the opening of the concave portion 1e of the collet holder 1h expands due to centrifugal force, thermal expansion, or the like. Because it expands in the radial direction approximately equivalent to the amount of expansion,
The clearance between the recess 1e of the collet holder 1h and the collet 22 is filled. Thereby, the support rigidity in the radial direction of the tool holder 20 can be maintained, and the processing accuracy can be ensured even at the time of high-speed rotation.

【0021】このように、前記工具ホルダー20による
と、従来の工具ホルダーのように冷却フィンを設けた
り、主軸にヒータを設ける必要がなくなるため、構造が
簡単になり、高速回転時における不安定要素を削減でき
るとともに、コスト低減を図ることができる。特に、工
具ホルダー20に冷却フィンが不要になることから、工
具ホルダー20の径を小さくでき、遠心力に対する機械
的強度を軽減できる。さらに、回転精度も向上すること
から、工具先端の振れを小さくできる。また、工具ホル
ダー20に主軸1よりも比重が小さいアルミ合金等を使
用することより、遠心力を小さくでき、工具ホルダーの
回転精度をさらに向上させることができる。
As described above, according to the tool holder 20, there is no need to provide cooling fins or a heater on the main shaft unlike the conventional tool holder. And cost can be reduced. In particular, since cooling fins are not required for the tool holder 20, the diameter of the tool holder 20 can be reduced, and the mechanical strength against centrifugal force can be reduced. Further, since the rotation accuracy is improved, the run-out of the tool tip can be reduced. Further, by using an aluminum alloy or the like having a lower specific gravity than the main spindle 1 for the tool holder 20, the centrifugal force can be reduced, and the rotation accuracy of the tool holder can be further improved.

【0022】ここで、本実施の形態においては、コレッ
ト22の材料として銅・ベリリウム合金やアルミ合金を
使用する例を示したがこれに限定されるわけではなく、
例えば、銅・ベリリウム合金やアルミ合金と樹脂、ある
いは炭素繊維材料等と組み合わせて使用することも可能
である。また、コレット22に対して工具Tを固定する
ためにそのコレット22に割れ目22c,22dを設け
たが、その割れ目22c,22dの長さや本数によって
コレット22の半径方向の拡開量を調整することも可能
である。即ち、割れ目22c,22dの本数が多くなる
とコレット22は遠心力により拡開し易くなる。このた
め、コレット22の熱膨張と遠心力との相乗効果によ
り、良好にコレット22とコレットホルダー1hの凹部
1eとの間に生じようとするクリアランスを埋めること
ができる。
Here, in the present embodiment, an example in which a copper-beryllium alloy or an aluminum alloy is used as the material of the collet 22 has been described, but the present invention is not limited to this.
For example, a copper / beryllium alloy or an aluminum alloy can be used in combination with a resin or a carbon fiber material. In addition, in order to fix the tool T to the collet 22, the splits 22c and 22d are provided in the collet 22, but the radial expansion amount of the collet 22 is adjusted by the length and the number of the splits 22c and 22d. Is also possible. That is, when the number of the cracks 22c and 22d increases, the collet 22 easily spreads due to centrifugal force. Therefore, the clearance between the collet 22 and the recess 1e of the collet holder 1h can be satisfactorily filled by the synergistic effect of the thermal expansion of the collet 22 and the centrifugal force.

【0023】また、本実施の形態においては、コレット
ホルダー1hが一体に成形された主軸1を例に説明した
が、図4に示されるように、コレットホルダー30hを
主軸30と別体で成形し、ボルト等(図示されていな
い)で主軸30に取り付ける構造にしても良い。この様
にすることにより、コレットホルダー30hの材質をコ
レット22の材質に対応させて適切なものを選定するこ
とができるようになる。
Further, in the present embodiment, the main shaft 1 in which the collet holder 1h is integrally formed has been described as an example, but the collet holder 30h is formed separately from the main shaft 30 as shown in FIG. , A bolt or the like (not shown). This makes it possible to select an appropriate material for the collet holder 30h in accordance with the material of the collet 22.

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明によると、工具ホルダーの凸部を
主軸の熱で膨張させ、高速回転時にその主軸の凹部と工
具ホルダーの凸部との間に生じようとするクリアランス
を埋める方式のため、従来必要とされた、工具ホルダー
の冷却フィン等が不要となる。このため、工具ホルダー
の構造が簡単になり高速回転時における不安定要素を削
減できるとともに、コストの低減を図ることができる。
According to the present invention, the convex portion of the tool holder is expanded by the heat of the main shaft to fill the clearance between the concave portion of the main shaft and the convex portion of the tool holder during high-speed rotation. This eliminates the need for cooling fins and the like for the tool holder, which are conventionally required. For this reason, the structure of the tool holder is simplified, unstable elements during high-speed rotation can be reduced, and costs can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一の実施の形態に係る工具ホルダーが
装着された主軸の先端部の詳細図である。
FIG. 1 is a detailed view of a distal end portion of a spindle on which a tool holder according to an embodiment of the present invention is mounted.

【図2】図1のII-II 矢視図であり、ロックナットを省
略したものである。
FIG. 2 is a view taken in the direction of arrows II-II in FIG. 1, in which a lock nut is omitted.

【図3】本発明の一の実施の形態に係る工具ホルダーの
コレットの斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view of a collet of a tool holder according to one embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一の実施の形態に係る工具ホルダーが
装着された別の種類の主軸の先端部の詳細図である。
FIG. 4 is a detailed view of the tip of another type of spindle on which a tool holder according to one embodiment of the present invention is mounted.

【図5】従来の工具ホルダーが装着された主軸の先端部
の詳細図である。
FIG. 5 is a detailed view of a distal end portion of a spindle on which a conventional tool holder is mounted.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

T 工具 1 主軸 1h コレットホルダー(主軸の先端) 1e 凹部(主軸の先端中央に形成されているテーパ
ー状の凹部) 20 工具ホルダー 22 コレット 22s 嵌合凸部(凸部) 25 ロックナット
T tool 1 spindle 1h collet holder (tip of spindle) 1e recess (tapered recess formed at the center of tip of spindle) 20 tool holder 22 collet 22s fitting projection (projection) 25 lock nut

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転数が増加するにつれて熱量が増加す
る主軸に対し、工具を同軸に取付けるための接続治具で
ある工具ホルダーにおいて、 前記主軸の先端中央に形成されているテーパー状の凹部
と嵌合できる形状に成形されている凸部を備えており、 前記凸部の熱膨張係数及び熱伝導率は、回転時に前記主
軸の凹部が拡開する量にほぼ相当する程度その凸部が前
記主軸からの熱を受けて半径方向に熱膨張するように、
その値が設定されていることを特徴とする工具ホルダ
ー。
1. A tool holder, which is a connecting jig for attaching a tool coaxially to a spindle whose amount of heat increases as the number of revolutions increases, comprising: a tapered recess formed at the center of the tip of the spindle; A protrusion formed into a shape that can be fitted, wherein the coefficient of thermal expansion and the thermal conductivity of the protrusion are approximately equivalent to the amount by which the recess of the main shaft expands during rotation. As it receives heat from the main shaft and thermally expands in the radial direction,
A tool holder, the value of which is set.
【請求項2】 請求項1に記載された工具ホルダーにお
いて、 前記主軸よりも比重が小さい材料により成形されている
ことを特徴とする工具ホルダー。
2. The tool holder according to claim 1, wherein the tool holder is formed of a material having a specific gravity smaller than that of the main shaft.
JP29736997A 1997-10-29 1997-10-29 Tool holder Pending JPH11129106A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29736997A JPH11129106A (en) 1997-10-29 1997-10-29 Tool holder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29736997A JPH11129106A (en) 1997-10-29 1997-10-29 Tool holder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11129106A true JPH11129106A (en) 1999-05-18

Family

ID=17845606

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29736997A Pending JPH11129106A (en) 1997-10-29 1997-10-29 Tool holder

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11129106A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019206055A (en) * 2018-05-29 2019-12-05 トヨタ自動車株式会社 Tool holder

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019206055A (en) * 2018-05-29 2019-12-05 トヨタ自動車株式会社 Tool holder

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2841254B2 (en) Tool holder holding structure
JPH0554565B2 (en)
KR20160136121A (en) Sub-spindle
JPH11129106A (en) Tool holder
US5820272A (en) Bearing structure for a rotating shaft
JP6944502B2 (en) Machine tool spindle device
JP4315550B2 (en) Work fixing device
JP2002120115A (en) Tool holder
JP2008245358A (en) Main shaft device, and method for attaching main shaft body to rotor
JPH10174355A (en) Core-less motor
JPH0681926A (en) Supporting structure of feed screw
JPH0723023Y2 (en) Bearing device of rotating electric machine
JPS5914401A (en) Rotary spindle supporting frame for machine tool
JP2683069B2 (en) Machine tool spindle head
JP2004142072A (en) Tool fixing device for machine tool
JPS58190260A (en) Manufacture of motor housing
JP4182169B2 (en) Method of attaching spindle body to rotor and processing device
JPH11129101A (en) Spindle device of for machine tool
JPH1019043A (en) Static pressure bearing spindle
JP2001103689A (en) Rotary electric machine
JPH03112334A (en) Bearing structure for outer-rotor motor
JPH04343638A (en) Cooling device of motor for main spindle
JP2002315277A (en) Method of manufacturing, and device for manufacturing rotor for rotating electric machine
JPH0144251Y2 (en)
JPH08281501A (en) Machine tool with main spindle clamping device