JPS58181533A - 主軸工具締付装置 - Google Patents

主軸工具締付装置

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JPS58181533A
JPS58181533A JP6270082A JP6270082A JPS58181533A JP S58181533 A JPS58181533 A JP S58181533A JP 6270082 A JP6270082 A JP 6270082A JP 6270082 A JP6270082 A JP 6270082A JP S58181533 A JPS58181533 A JP S58181533A
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JP
Japan
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holder
spindle
casing
pull
pieces
Prior art date
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Granted
Application number
JP6270082A
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English (en)
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JPS611261B2 (ja
Inventor
Shohei Saito
斎藤 昌平
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ROKUROKU SANGYO KK
Original Assignee
ROKUROKU SANGYO KK
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Publication date
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Publication of JPS611261B2 publication Critical patent/JPS611261B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B31/00Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02Chucks
    • B23B31/24Chucks characterised by features relating primarily to remote control of the gripping means
    • B23B31/26Chucks characterised by features relating primarily to remote control of the gripping means using mechanical transmission through the working-spindle
    • B23B31/261Chucks characterised by features relating primarily to remote control of the gripping means using mechanical transmission through the working-spindle clamping the end of the toolholder shank

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Jigs For Machine Tools (AREA)
  • Gripping On Spindles (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は例えば工作機械の一種であゐマシニングセンタ
における主軸への工具締付装置に関すゐものであって、
特に確実な締付ができ、しかも取付精度も高く、長寿命
で取付スペースも少なくて済むなど種々の特長を具えた
新規な構造の締付装[K*るものである。
一般にマシニングセンタ等の工作機械を使用してゆく上
においては、工具の交pK伴なって主軸から工具を外し
、別の工具を装着して締付ける作業が頻繁に行表われる
。 本発明はこのための装置を提案するものでありて、
次のような従来型装置の欠点を解消せんとしたものでお
る。 先ず工具締付装置の基本構成t−第十図により説
明する。 スピンドル30は中空状をなしt下端にテー
バ部31を有するものであって、これにホルダ33を具
え九プルパー32を嵌挿し、且つこのものは皿バネ調で
常時上方へ附勢すると共に油圧シリンダ尋によ)押下げ
自在に構成される。 一方、工具Tはプルスタット35
を有するツールシャンク36t−取付け、これを利用し
てスピンドル美への取付けを行なう。 プルスタットu
は捉端に頭部37を形成すると共にこれに続く部分は着
干括れた頚部路とし、且つ頭部37と碩部μsとの間は
テーパ面39で連続するように構成されている。 而し
て工具を締付けるに当っては、プルスタット35をスピ
ンドル(資)内に挿込みプルパー32に取付けたホルダ
おによυプルスタットの頭m37を掴持してこれを引上
げ、ツールシャンク36t−テーパ部31に密着させて
、スビンドル(資)と工具Tの軸芯を一致させて締付け
るのである。
ここにおいて、プルスタットの頭部を掴持するホルダに
は従来2つのタイプがある。 先ず紺十図に示すものは
鋼球型であって、このものはプルパー32に円筒状のホ
ルダ&4を取付け、且つホルダ33はスピンドル30に
固定したスリーブ40に内嵌めされており、ホルダ羽の
下端には周囲に複数の鋼球41が遊嵌されている。 こ
の締付は法社ホルダ羽がスリーブ菊かも突出している状
態でプルスタットの頭部37をホルダお内に挿入し、し
かる後プルパー3211−弓1上けると、小鋼球 ルダおがスリーブ40内に入り込み%A41はスリーブ
40の壁面によって前に押し出され内側か狭くすっテ、
li Is 37 ト!i m 3Bとの間のテーパ面
39に引掛シ、g部間が抜けなくなって掴持されるので
ある。 ところがこのものは鋼球41がテーパ面39に
対して、点接触することから1十−図に示すようにテー
バ面39KEE痕が生成され、仁れがfi A (D不
都合會生む原因となりていた。 即ち、プルスタット3
5を掴持する位置が圧痕のできた箇所に片寄る癖がつい
たり、窪みによってプルスター)が傾斜して取付けられ
、加工精度を低下させたシするばかりでなく圧痕の縁が
次grab上がると、いわゆるパリとなって、プルスタ
’)を着脱する際にこれが引掛って抜けなくなるなど作
業適性管損う原因となるものでありたO tた第十二図
に示すものは、コレット型でありて、円筒状ホルダ42
の外周数ケ所にスリットがあり、焼入れ鋼でできていて
バネ性を付与したものt利用している。 このものは、
鋼球と違って、コレット先端がテーパ面(に面で接触す
るから圧痕が生じない長所はあるもののコレ−)のバネ
性には一定の寿命があシ、繰り返し使用すると材料疲労
から、図中回申03)で示す部分で折れて使用不能とな
る欠点がありた0またこのような大府を除くためにコレ
クトを長くすゐ試みもなされているが、取付けに大きな
スペースt−要するため実用性に難があつた。
加えて従来型においては、プルスタットの頭部と頚部と
の間はテーパ面39とするのを常とするが、これには次
のような欠点があり九。 即ち、複数の鋼球やコレクト
は周方向の全部が均一にテーパ面に当接するとは限らず
窪みなどが生じている場合には、一方が当接しているに
4hかかわらず他方が当接していない状態(以下この状
ll111に片掛ルという)が生じる。 この状態では
、一方の鋼球又はコレットでテーパ面を支持するからプ
ルスタットに横方向の力が作用して傾斜傾向が生じる。
 このような傾斜はたとえ僅かでも加工精度に影響を与
えるため高精度を維持する上からは好ましくないのであ
る。
ここにおいて本発明は、取付の確寮性、正確性、耐久性
及び作業性に優れた工具の締付装置を提案するものであ
ってスピンドル内に設置シた中空状ケーシングに対し、
その内部に複数のホルダ片より成るホルダを装着し、且
つ、これらホルダ片とケーシング壁面との間に、溝とこ
れに嵌〕込む突起とよシ成る傾斜案内構造を形成し、プ
ルパーの昇叶と連動して各ホルダ片t1スピンドルの軸
芯に対して強制的に接近離反させて、プルスタットの掴
持を行なうものである。
以下本発明を図示の実施例に基づいて具体的El明する
と、を−図は一例としてマシニングセンタの主軸部を示
すものであって、符号lはスピンドル、2はスピンドル
lの軸へ設けた、プルバー、3はツールシャンクである
。 また4は本発明装置に使用するプルスタットであっ
て一例として頭部5と頚部6との間が直角に形成されて
いる。 符号7で示すものは中空状のケーシングであっ
て、はぼ円柱状t−nす。 このものはスピンドル1内
に恢込み、下部管スピンドル中空部の段部に停止してテ
ーバ部8の上方に設諏する。 ケーシング7の内部は一
例として算二図に元すようにほぼ矩形状にく夛抜き、こ
こに上方からプルパー21−挿入し、また下方からプル
スタット4t−挿入する。 上記プルパー2社常法に従
い、上部のナツトNとケーシング上面Kvtけたカバー
9との間に縮設した皿バネ10 Kよって常時上方へ附
勢され、且つ図示しまい油圧シリンダ等による押下げ機
構によシ押下げ自在である。 更にケーシング7にハl
[eのホルダ片12、dよりなるホルダ11 を装着す
るものでありて、このホルダ片u、tjの上部にグルパ
ー保持部13%−形成すると共に下部にプルスタツ)頭
部の掴持部14 t−形成する。 図示の実施例は一例
として、円柱状部材を半割夛して、一対のホルダ片lz
、i(形成し、更にこの中tくシ抜いて空洞とすると共
に、上部に円弧状張出し縁を形成してこれ會プルバー保
持部13とし、また、下部に円弧状張出し縁上形成して
これをプルスタット頭部掴持部14とするものであって
、プルパー保持部13の上下面及びプルスタット1部掴
持部14の少なくとも上面はスピンドルl。
軸芯に対して直角に形成する。 また、グルパー保持部
錦はプルパー2の局面にプルパー 2の軸方向と直角に
凹溝15 f刻設し、これに嵌込むものでありて、プル
パー保持部13は凹溝15と0間Ki干アロワンス會付
与してスピンドル1の軸方向に対し、直角にスライド自
在とする。
そして一対のホルダ片12.12t−プルパー2に対し
、その両fIllK対向的に位置させ、プルバー保持部
13を凹溝115 K嵌込んで組合わせた上で、ケーシ
ング7の内部に嵌込むのである。 そして一対のホルダ
片u、liはケーシング7の長手方向の壁面に沿ってス
ライドし、スピンドルlの軸芯に対し接近離反自在とす
る。 こむにおいて各ホルダ片u、■とケーシング7の
壁面との間に溝と突起とよ形成る傾斜案内構造を形成す
る。 図示の実施例は、−例としてケーシング7の長手
方向の両側の壁面に対して夫々中央から、内外に向りて
先下がりに傾斜した!18!−刻設する。 同、図示の
実施例においては、加工を容易ならしめるため溝16を
刻設したプレート17を別体形成し、これをケーシング
7の受入れ凹部18に嵌込む構成としたが勿論ケーシン
グ7に直接溝16を刻設しても良い。 一方、ホルン)
 ζ□′ 片12、■の両側には溝ill K嵌り込む、突起19
を突設する。 このものは−例として平行四辺形状とし
たが、溝xsK沿って摺動可能であれにどのような形態
としても差し支えない。 この突起19が溝16に嵌め
込まれることによ〕ホルダ片12、■はプルパー2の昇
降と連動して強制的にスピンドルlの軸芯に対し接近離
反するのである。 同、上記の傾斜案内構造は、−例と
してケーシング@を溝とし、ホルダ片@を突起としたが
、反対にホルダ片側を溝とし、ケーシング側を突起とす
るなど適宜設計的な変J!を加えても元よシ差し支えな
い。 ま次、ホルダ片12、■は常にプルパー2と併合
した状IIIを保つため、プルパー保持部■は張シ出し
縁の両隅部20を拡開時においても、凹溝115上に残
るように幾分突出させて形成し、一方プルヌタット頭部
掴持部14は拡開時にプルスタットの頭部5が抜出せる
ように張出し縁の両隅部21を幾分後退させて形成する
ものである。
本発明の工具締付装置は以上述べたような構成を有する
本のであって、次のように作動する◎先ず使用済の工具
會取外すに当っては、油圧シリンダ*t−利用し九押下
げ橙・構を作動させ、プルパー21押下ける。 しかる
時はケーシング7内に装着したホルダ片ν、yB突起1
9がケーシング7@の溝16の傾斜に沿りてスライドす
ることKよシスピンドルlの軸芯から法線方向へ離反し
、ホルダ11が拡開する0 第三図〜第五図は、ホルダ
11が最大限拡開した状態を示すものでありて、プルス
タット頭部掴持部14はプルスタット4の頭部5の径よ
シ拡がシ、プルスタット4の抜取シが可能となる。 こ
の抜取シは、手作業又祉、工具交換装置のアーム醇で自
動的に行なうことができる。 一方、このときプルパー
保持部i3t’i第四図に示すように張シ出し縁の両隅
部にが凹溝ル上に残)、これがプルパー2の引上げの際
にホルダ片U%L2t−引上ける手掛りとなる。
次に新次な工具の取付は岐入るものでありて、先ず工具
を手又はアーム等によりスピンドルlに嵌込み、プルス
タット4の頭部5t−プルスタ掴持類部掴持部14上に
位置させる。 しがる後、押下は機構による押圧力を解
除してプルパー2を皿バネLOの伸長力で上方へ引上げ
あのであるOしかる時はホルダ片tZ、Uは突起19が
W16に沿りてスライドすることKよりスピンドル10
軸芯に向って、せり寄りホルダ11が閉じられる0第六
図〜第八図はこの状at示すものであ2てプルパー保持
部13社凹溝Vに嵌シ込んで充分広範囲にわたって、係
合し、一方プルスタット頭部掴持部14は、プルスタッ
ト4の頚s6に嵌シ込んで頭部5を抜けないように掴持
するものである。
因に本発明においてはスピンドルI O軸芯に対し直角
に!ll出出たプルスタット頭部掴持部14の上面がプ
ルスタy)頭部5の下面と面接触するものであって、こ
の接触面積さえ充分にとれは掴持状確実になされ、水平
方向には一切掴持力を要しない。 またこのような掴持
構造とすると、プルスタット4の頭部5と頚部6との間
管テーパ面とする必要はなく直角に形成し得るものでお
りて、こうすれば両者は平行な面同志で接触するからプ
ルスタ?)4が傾斜する虞れが全くなく、常に高精度を
維持できる点でも好ましいのである。 ′4h′:hと
も、プルスタットの頚部と頚部との間は必ずしも直角に
形成されている必要祉なく、謁度のテーパ面とするなど
適宜表テーパ會設けても勿論差し支えない。
ところで本発明は上記の実施例七−例とするけれども必
ずしもこれのみに限定される本のではない。 要はホル
ダ片が傾斜案内構造によシ、プルバーの軸芯に対し、接
近離反するように構成されていれば良いものであって、
例えばホルダ片は法線方向にスライドさせる必要はなく
、第九図に骨格的に示すように複数(図示の場合は3個
)のホルダ片n・・・をプルスタット4管囲んで門状に
配置し、各ホルダ片22−・・が円形を描いて巻込むよ
うな方向にスライドして、接近離反するような構成とす
ることもできるのでああ。
本発明は以上述べたような構成、作用を有するものであ
るから、次のような効果が得らする。
先ず溝と突起とよルなる傾斜案内構造によりホルダ片を
強制的にスピンドルの軸芯に対し蟹近離反させホルダの
開閉上行なうようにしたから、 ←)機構がシンプルであシ、常K1m1実な作動が期待
できる。
(ロ)コレット型の様なバネ柱管利用した部分がなく繰
り返し長期間使用しても故障せず耐久性に富む。 また
このため稼動率の向上に寄与できる。
t→装慣ハコンパクトで、小さなスペースにセットでき
ゐ。
(ハ)ホルダ片のプルスタツ)頭部掴持部はプルスタッ
ト頭部の下面と面接触するから鋼球型に見られたような
圧機が生じる余地がなくプルスタットの取付、取外しが
容易且つスムースに?lt′章作業性が良い0 に)プルスタットII部掴持部の上面tスピンドルの軸
芯と直角に形成し、且つこれKta持されるプルスタッ
トの頭部と頚部との間會直角に形成すると、プルスタッ
トはスピンドルの軸芯に対して直角な平行面で掴持され
るから、プルスタットの![sと頚部の間tチー7<面
とした場合に生じる、いわゆる片sbによゐプルスタッ
トの傾斜がなく常に工具會スピンドルの軸芯と一致させ
て保持することができ高精度全維持でき21゜ 更に本実施例においては、2つのホルダ片を矩形状のケ
ーシング内に対向的に位置させ、これt接近離反する構
成としたから小型化が可能で、しかも製造容易な利点を
有する。
【図面の簡単な説明】
算−図は本発明の一実施例である装置の取付状態図、V
二図は本発明の一実施例を示す一部省略分解斜視図、第
三図はホルダを拡開した状lIlを示す縦断正面図、第
四図はホルダ拡開状態におけるグルバー保持部の位at
示す骨格的平面図、第三図は同上プルスタタ)fil!
掴持部の位@Yt示す骨格的平面図、−穴間はホルダを
閉じた状態を示す縦断正面図、第七図はホルダ閉状nK
おけるプルバー保持部の位titt−示す骨格的平面図
、−へ図は同上プルスタット頭部掴持部の位置管示す骨
格的平面図、第九図は本発明の他の実施例を示す骨格的
平面図、第十図は従来型装置の構造を示す縦断正面図、
第十−図紘従来型装置の使用状態説明図、第十二図は他
の従来型装置の構造を示す縦断正面図である。 1;スピンドル   2;プルパー 3;ツールシャンク 4;プルスタット5;頭 部  
  6:頚 部 7;ケーシング   8:テーバ部 9;カ バ −lo;皿 バ ネ 11:ホ ル ダ  12,12 :ホルダ片13;プ
ルパー保持部 14ニブルスタット頭部掴持部 1j:凹 溝    16ン溝 17;プレート18;受入れ凹部 ν;突 起     22:ホルダ片 匍;プルバー保持部の両隅部 21ニブルスタット頭部の両隅部 第6図 第11図 第12図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 中空状ケーシングに対し、内部に複数のホルダ片よシな
    るホルダを装着し、該ホルダ片は上部にプルバー保持部
    を形成すふと共に下部にプルスタット頭部の掴持部を形
    成し、更に各ホルダ片とケーシング壁面との間に溝と突
    起とよシなる傾斜案内構造を形成したことを特徴とする
    主軸工具締付装置。
JP6270082A 1982-04-15 1982-04-15 主軸工具締付装置 Granted JPS58181533A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6270082A JPS58181533A (ja) 1982-04-15 1982-04-15 主軸工具締付装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP6270082A JPS58181533A (ja) 1982-04-15 1982-04-15 主軸工具締付装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58181533A true JPS58181533A (ja) 1983-10-24
JPS611261B2 JPS611261B2 (ja) 1986-01-16

Family

ID=13207834

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JP6270082A Granted JPS58181533A (ja) 1982-04-15 1982-04-15 主軸工具締付装置

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JP (1) JPS58181533A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6161733A (ja) * 1984-09-03 1986-03-29 Toshiba Mach Co Ltd ツ−ルクランプ装置
US4729700A (en) * 1985-03-08 1988-03-08 Hertel Ag Werkzeuge & Hartstoffe Drive unit for rotary tools
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JPH06190614A (ja) * 1992-12-24 1994-07-12 Nippondenso Co Ltd 工具保持装置

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JPS611261B2 (ja) 1986-01-16

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