JPS5821603Y2 - 迅速交換可能な切削工具取付装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は簡単な操作で迅速に交換が可能であり、しかも
高精度且つ高剛性を保って切削工具を保持し得る切削工
具取付装置の改良に関するものである。

切削加工機械においては切削工具を正確にしかも十分な
剛性をもって取り付けることが必要である。

しかるに従来の迅速交換可能な切削工具取付装置は位置
決め精度または剛性のいずれか一方が充分ではなく、い
ずれも完全なものとは言い得なかったのである。

例えば第１図に示す従来例において、工具保持体２には
一方の側部に切削工具１が保持され、他方の側部にＶ字
溝２ａ及び丁字形断面の係合溝２ｂが設けられている。

また固定部材３の工具保持体２に相対する側面にはＶ字
溝２ａに係合させられる矩形断面の位置決めピン４を設
け、位置決めピン４をＶ字溝２ａに係合させることによ
って工具保持体２の位置決めを行なうものである。

上記係合溝２ｂに係合させられるＴ型ブロック（係合突
部）５ａ及び固定部材３には、二つの雄ネジ部が逆方向
に形成されたクランプシャフト５の各雄ネジ部がそれぞ
れ螺合させられている。

工具保持体２の取付けにおいては、係合突部５ａを係合
溝２ｂに係合させた後クランプシャフト５をレバー５ｂ
によって回転させると、係合突部５ａが引き込まれ固定
部材３に固定されるのである。

しかしながらこの従来例においては位置決めピン４が一
本設けられているのみであり、工具保持体２の固定部材
３に対する相対的な位置決め精度は十分ではない。

すなわちクランプシャフト５を回転させ工具保持体２を
引き寄せると、工具保持体２と固定部材３とは位置決め
ピン４とＶ字溝２ａとが係合させられるとともに側部の
密着面６においても互いに密着させられるため取付剛性
及び密着面６の直角方向の位置決め精度は高いが、密着
面６の摩擦力が位置決めピン４及びＶ字溝２ａによる工
具保持体２の正確な位置決めを妨げることとなり、工具
保持体２は位置決めピン４とＶ字溝２ａとが正しく係合
していない不充分な状態のまま位置決め、固定されてし
まう傾向があるのである。

また第２図に示すものは、固定部材１３の一側面に半円
形断面の二つの丸溝１３ａ及び１３ｂを形成してこの丸
溝内に円形断面のラウンドピン１４ａ及び１４ｂをそれ
ぞれ固定するとともに、一方の側部に切削工具１１を保
持させられた工具保持体１２の他方の側面に半円状の二
つの丸溝１２ａ及び１２ｂを設け、ラウンドピン１４ａ
及び１４ｂによって位置決めされた工具保持体１２を前
記例と同様の方法によって固定部材１３に固定するもの
である。

この例においては、図中明らかなように工具保持体１２
の丸溝１２ａ及び１２ｂの曲率はラウンドピン１４ａ及
び１４ｂの曲率よりも僅かに大きく選定されており、ラ
ウンドピン１４ａ及び１４ｂは内側部に間隙を残して外
側部において丸溝１２ａ及び１２ｂに積極的に当接させ
られている。

このようにすれば工具保持体１２は固定部材１３に対し
である程度の間隔を保って二本のラウンドピン１４ａ及
び１４ｂによって位置決めされることとなり、これを一
本で行なっていた前記例に比べて位置決め精度を格段に
向上させることができる。

しかしながらこのような当接状態を確保した上で、なお
工具保持体１２の側面１２ｃを固定部材１３の側面１３
ｃに当接させるように丸溝１３ａ及び１３ｂを加工する
ことは極めて困難なことである。

このため、ラウンドピン１４ａ及び１４ｂを工具保持体
の丸溝１２ａ及び１２ｂに当接させることを第一義とす
れば、図中明らかなように工具保持体１２の側面１２ｃ
と固定部材１３の側面１３ｃとの間に間隙を残すはかな
いのであり、従ってこの間隙に直角方向の位置決め精度
及び工具保持体１２の取付剛性については極めて不充分
となるのである。

本考案は二本のラウンドピンによる位置決め精度の高さ
を享受しつつしかも取付剛性を高め得る理想的な切削工
具取付装置を提供することを目的としてなされたもので
あり、工具保持体を固定部材に固定するに際しては、工
具保持体の位置決めピン係合溝と位置決めピンとが当接
した状態においてさらに工具保持体の取付面を固定部材
の端面に密着させることが最も望ましいとの着想のもと
に、位置決めピン係合溝を丸溝としたのではこの条件を
満足させることが極めて困難であることに鑑み、位置決
めピン係合溝の形状を■字形断面に選定したものである
。

このようにすれば、係合溝の側面を、工具保持体を上記
条件を満足して固定部材に固定し得るように加工するこ
とが容易であり、これによって工具保持体は極めて精度
良く且つ充分な剛性をもって固定部材に固定されること
となるのである。

以下、本考案の一実施例を示す図面に基づき更に詳述す
る。

第３図乃至第６図において２３は固定部材であり、ボル
ト４０によって固定された平行キー４１によって位置決
めされて旋削機械の工具取付部５０に固定される。

この固定部材２３には一方の側面２３ｃに直角方向のス
トレート、穴２３ａ及びこの穴２３ａと直交するストレ
ート穴２３ｂが互いの軸心を一致させて設けられている
。

固定部材２３のストレート穴２３ａには矩形の係合突部
２５ａを有するクランプシャフト２５が摺動可能に嵌合
されており、クランプシャフト２５の係合突部２５ａは
、固定部材２３に取り付けられる工具保持体２２の、旋
削機械の工具取付部５０に直角方向（以後上下方向と呼
ぶ）に設けられた係合溝２２ａに係合させられる。

またクランプシャフト２５の中間部には傾斜穴２５ｂが
軸心に対して傾斜して設けられている。

固定部材２３の他方のストレート穴２３ｂには移動部材
２６が摺動可能に且つ平行ピン２７によって回動を阻止
されて嵌合されており、一端に形成された傾斜部２６ａ
が前記クランプシャフト２５の傾斜穴２５ｂに係合させ
られている。

傾斜部２６ａ先端にはこのストレート穴２３ｂに摺動可
能に嵌合され移動部材２６の移動を案内する案内部材２
８が平小ネジ２９によって結合されている。

移動部材２６の他端には、二つの雄ネジ部が逆方向に形
成された締付ネジ３０の一方の雄ネジ部が螺合されてお
り、締付ネジ３０の他方の雄ネジ部は小ネジ３２によっ
て固定部材２３の上面に固定された止め板３１の中央部
に螺合されている。

締付ネジ３０の端面にはスパナ掛は用の凹部３０ａが形
成されている。

固定部材２３の一端面、即ち工具保持体２２と相対する
側面２３ｃには半円形断面の丸溝２３ｄ及び２３ｅが所
定の間隔を保って互いに平行に設けられており、各丸溝
２３ｄ及び２３ｅ内には円形断面の位置決めピン（ラウ
ンドピン）２４ａ及び２４ｂがボルト２４ｃによってそ
れぞれ固定されている。

他方工具保持体２２の取付面、即ち固定部材２３に相対
する側面２２ｂには、位置決めピン２４ａ及び２４ｂと
係合させられる■字形断面の位置決め溝（Ｖ字溝と略称
する）２２ｃ及び２２ｄが互いに平行に形成されている
とともに、Ｖ字溝２２ｃ及び２２ｄの計四個の溝側面２
２ｃ’。

２２ｃ“、２２ｄ’および２２ｄ“のうちＶ字溝の幅方
向において互に遠いもの同士の一組（以後、遠隔側面と
いう）、即ち側面２２０′及び２２ｄ′には板状体のス
ペーサ３５ａ及び３５ｂが工具保持体２２の側面２２ｂ
に対して所定の角度（本実施例では４５°）となるよう
に固着されており、スペーサ３５ａ及び３５ｂが位置決
めピン２４ａ及び２４ｂにそれぞれ当接させられている
。

Ｖ字溝２２ｃ及び２２ｄの溝側面のうち互に近いもの同
士の一組（以後、近接側面という）、即ち側面２２ｃ“
及び２２ｄ“と位置決めピン２４ａ及び２４ｂとの間に
は間隙が残されており、また工具保持体２２は側面２２
ｂ全面において固定部材２３の側面２３ｃに密着させら
れている。

第７図においてスペーサ３５ａ及び３５ｂの側面２２ｂ
に対する傾斜角が決まれば、スペーサ３５ａ及び３５ｂ
を位置決めピン２４ａ及び２４ｂにそれぞれ当接させた
状態で、なお工具保持体２２の側面２２ｂを固定部材２
３の側面２３ｃに密着させるために満足すべき、スペー
サ３５ａ及び３５ｂの側面２２ｂからの距離Ｂ及びその
位置における両スペーサ３５ａ及び３５ｂ間の距離Ａを
算定することが可能である。

従ってスペーサ３５ａ及び３５ｂを、側面２２ｃからの
距離Ｂにおける間隔がＡとなるように研削することによ
り、工具保持体２２を上記条件を満足させて固定部材２
３に取り付は得るのである。

しかもこの加工は平面研削であるために極めて精度良く
行なうことができ、研削と測定とを繰り返すことによっ
て側面２２ｃからの距離Ｂにおけるスペーサ３５ａと３
５ｂとの間隔を距離Ａの許容差内に納めることは困難な
ことではない。

工具保持体２２の固定部材２３に固定される側面２２ｂ
とは反対の側面には切削工具の取付溝２２ｅが形成され
ており、この溝２２ｅ（第３図参照）に一端に切削工具
（チップ）３４が固定されたバイトホルダ３３がネジ止
めされる。

以上のように構成された切削工具取付装置は、工具保持
体２２を係合溝２２ａとクランプシャフト２５の係合突
起２５ａとを係合させて上方から嵌め込み工具取付部５
０で上下方向の位置決めを行なった後、スパナによって
締付ネジ３０を回転させることにより迅速に取り付ける
ことができる。

すなわち締付ネジ３０を右回りに回転させることによっ
て移動部材２６を第４図において下方に移動させ、移動
部材２６の傾斜部２６ａとクランプシャフト２５の傾斜
穴２５ｂとの間の楔作用によってクランプシャフト２５
を軸心方向に引き込めば、Ｖ字溝２２ｃ及び２２ｄのス
ペーサ３５ａ及び３５ｂが位置決めピン２４ａ及び２４
ｂにそれぞれ当接させられ、しかも工具保持体２２の取
付面２２ｂが固定部材２３の側面２３ｃに密着させられ
ることとなり、極めて正確に位置決めされ且つ高い剛性
を保って取り付けられるのである。

従って同様の構造の工具保持体を複数個準備しておけば
、切削工具の交換及び取付後の位置決めを行なうのに要
する時間を大幅に短縮することができる。

すなわち各工具保持体の固定部材２３に対する着脱は単
に締付ネジ３０を所定の方向に回転させるのみにて行な
うことが可能であり、各工具保持体は確実に上記条件を
満足して固定部材２３に固定されることとなるために取
付後の位置調整が不要となって直ちに旋削を開始できる
のである。

尚、この実施例においてはｖ字溝２２ｃ及び２２ｄにス
ペーサ３５ａ及び３５ｂを固着したために、研削し過ぎ
た場合にはスペーサ３５ａ及び３５ｂを別の新しいもの
と交換した後改めて研削を行なうことが可能であり、工
具保持体２２そのものを全く損傷することがない。

また工具保持体２２とは異なる耐摩耗性に秀れた材質を
使用することが可能である等の利点が生じたが、このス
ペーサ３５ａ及び３５ｂは必ずしも不可欠なものではな
い。

すなわち第８図において工具保持体３６のＶ字溝３６ａ
及び３６ｂの遠隔側面に、スペーサを固着する代わりに
平担な突出部３６ａ′及び３６ｂ′を側面３６ｃに対し
て所定の角度となるようにそれぞれ設け、この突出部３
６ａ′及び３６ｂ’を研削することとすれば、特にスペ
ーサを固着することなくして前記例とほぼ同様の効果が
得られる。

本考案の主旨はさらに、二本のＶ字溝の近接側にスペー
サを固着することまたは突出部を設けることによっても
達成され、要するに工具保持体に設けられた二本のＶ字
溝の遠隔側面または近接側面を、これら側面が位置決め
ピンに当接させられた状態においてなおかつ工具保持体
の取付面が固定部材の端面に密着させられるようにすれ
ば良いのである。

さらに工具保持体を固定部材に締め付けるための締付装
置についても楔作用を利用したクランプシャフトに限ら
れるものではなく、二つの反対方向に形成された雄ネジ
部が工具保持体の係合溝に係合させられた係合突部及び
固定部材にそれぞれ螺合させられた第１図及び第２図に
示す形状のクランプシャフトとすることも可能であり、
さらに固定部材にストレート穴を形成してクランプシャ
フト端部に螺合させられたナツト部材を回転させること
によっても同様の目的は達成される。

要するに締付装置は工具保持体と固定部材とを、二本の
位置決めピンの間の位置において、両者の密着面にほぼ
直角な方向に締め付は得るものであれば良いのである。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来の切削工具取付装置を示す要部
平面図、第３図は本考案に係る切削工具取付装置の一例
を示す要部平面図、第４図は第３図におけるｍＶ−ＩＶ
断面図、第５図は第３図における固定部材の正面図、第
６図は第３図における■■断面図、第７図は本考案の理
解を助けるための説明図、第８図は本考案の別の実施例
を示す要部平面図である。 １．１１，３４・・・・・・切削工具、２，１２，２２
゜３６・・・・・・工具保持体、３，１３，２３・・・
・・・固定部材、４，１４ａ、１４ｂ、２４ａ、２４ｂ
＝”・・位置決めピン、５，１５．２５・・・・・・ク
ランプシャフト、５ ａ 、 ２５ ａ−＝係合突部、
１２ａ、１２ｂ。 １３ａ 、１３ｂ 、２３ｄ 、２３ｅ”・・丸溝、２
２ａ・・・・・・係合溝、６，２２ｂ、２３ｃ・・・・
・・側面（取付面）、２ａ 、２２ｃ 、２２ｄ 、３
６ａ 。 ３６ｂ・・・・・・Ｖ字溝、２２ｃ’、２２ｄ’・・・
・・・遠隔側面、２２ｃ“、２２ｄ“・・・・・・近接
側面、２３ａ。 ２３ｂ・・・・・・ストレート穴、２２ｅ・・・・・・
切削工具取付溝、２５ａ・・・・・・傾斜穴、２６・・
・・・・移動部材、２６ａ・・・・・・傾斜部、２８・
・・・・・案内部材、３０・・・・・・締付ネジ、３１
・・・・・・止め板、３３・・・・・・バイトホルダ、
３５ａ、３５ｂ・・・・・・スペーサ、４１・・・・・
・平行キー ５０・・・・・・工具取付部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 切削加工機械の工具取付部に固定され、一端面に互いに
   平行に設けられた二本の半円形断面の丸溝内に、円形断
   面の位置決めピンがそれぞれ固定された固定部材と、 切削工具を固定すべき切削工具取付部を有するとともに
   、前記固定部材に相対する取付面に前記各位置決めピン
   と係合させられる二本のＶ字溝を有し、該二本のｖ字溝
   の計四個の溝側面のうち該Ｖ字溝の幅方向において互に
   遠いもの同士の一組または互に近いもの同士の一組が前
   記二本の位置決めピンに当接するとともに、前記取付面
   においても前記固定部材の一端面に密着する工具保持体
   と、 該工具保持体と前記固定部材とを、前記二本の位置決め
   ピンの間の位置において、前記一端面にほぼ直角な方向
   に締め付ける締付装置と、を含むことを特徴とする迅速
   交換可能な切削工具取付装置。