JPS5823522Y2 - double chuck - Google Patents
double chuckInfo
- Publication number
- JPS5823522Y2 JPS5823522Y2 JP1977097570U JP9757077U JPS5823522Y2 JP S5823522 Y2 JPS5823522 Y2 JP S5823522Y2 JP 1977097570 U JP1977097570 U JP 1977097570U JP 9757077 U JP9757077 U JP 9757077U JP S5823522 Y2 JPS5823522 Y2 JP S5823522Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- collet
- wedge ring
- chuck
- cutting
- gripping sleeve
- 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.)
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- Gripping On Spindles (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は回転切削工具のチャックの改良に関し、特に切
削工具の着脱が容易でしかも強力に把持し、切削時にも
切削工具が自励振動を生じ難い二重構造のチャックを提
供するものである。[Detailed description of the invention] This invention relates to the improvement of a chuck for a rotary cutting tool, and in particular, a double-structured chuck that allows the cutting tool to be easily attached and detached, has a strong grip, and prevents the cutting tool from generating self-excited vibration during cutting. It provides:
従来のチャックにおけるコレットの締付けとその解放は
、テーパ一部材の出し入れ操作によって行っていた。In conventional chucks, the collet is tightened and released by moving the taper member in and out.
このときテーパ一部材は、適当な手段によって軸方向に
移動するのであるが、この移動にはコレットとテーパ一
部材との摺動面あるいはテーパ一部材と本体との摺動面
に相当大なる摩擦を生じ、刃物を確実に咬持するまでに
締め上げるにはかなり大きな力を要した。At this time, the taper member is moved in the axial direction by appropriate means, but this movement requires considerable friction on the sliding surface between the collet and the taper member, or on the sliding surface between the taper member and the main body. This caused a considerable amount of force to be tightened to the point where the knife could be securely gripped.
換言するならば、従来のチャックは必要な保持力を出す
のに相当無理な力を加えなければならず、その為に操作
が容易でなかった。In other words, conventional chucks require the application of considerable force to produce the necessary holding force, and are therefore not easy to operate.
コレットを確実に、しかも迅速に締付け、あるいは解放
することは、チャックの取扱い上極めて重要であり、特
に多数のチャックを使用して刃物を把持して同時に孔明
け、あるいは切削作業をする多軸の研削装置(自動車製
造工程等で使用されるボール盤、フライス盤等)には特
にその切削工具の着脱の容易さと確実な把持が望まれる
ところである。Reliably and quickly tightening or releasing the collet is extremely important when handling chucks, especially for multi-axis machines that use multiple chucks to grip the cutting tool and simultaneously perform drilling or cutting operations. Grinding machines (drilling machines, milling machines, etc. used in automobile manufacturing processes, etc.) are particularly desired to have cutting tools that can be easily attached and detached and that they can be held securely.
前記のような状況からコレットの締付は及び解舒操作を
軽快にすることは、コレットの取扱上極めて重要である
。In view of the above-mentioned circumstances, it is extremely important to make collet tightening and unwinding operations easier when handling collets.
このような特性を有するものとして例えば、目的工具若
しくはこれを保持するアダプターを挿着するチャック筒
の外周面を先細のテーパー状に形成し、これを嵌合する
回動筒と該チャック筒との間に、その軸線と交差しない
が該軸線に対し適宜の傾斜角をなす軸線にした多数のニ
ードルローラーを広範囲に分散して配列し、上記回動筒
を回動したときこれらニードルローラーが自転しつつ螺
旋公転してチャック筒の収縮あるいはその復元を行わし
めるようにしたチャックが実公昭41−23987号公
報で提案されている。An example of a device having such characteristics is a chuck tube into which a target tool or an adapter for holding the tool is inserted, the outer peripheral surface of which is formed into a tapered shape, and a rotary tube into which the object tool is fitted and the chuck tube are connected. In between, a large number of needle rollers whose axes do not intersect with the axis but have an appropriate inclination angle with respect to the axis are arranged and distributed over a wide range, and when the rotating cylinder is rotated, these needle rollers rotate on their own axis. Japanese Utility Model Publication No. 41-23987 proposes a chuck in which the chuck barrel is contracted or restored by spirally rotating.
このチャックは、ホルダ一本体の外周のテーパー面にニ
ードルローラーを配し、これを回動筒の操作によって自
転並びに螺旋公転させて所要の締付力を発生させている
点において操作性にすぐれ画期的なものであった。This chuck has excellent operability in that a needle roller is arranged on the tapered surface of the outer periphery of the holder body, and the needle roller is rotated and spirally revolved by operating a rotating cylinder to generate the required tightening force. It was temporary.
前記チャックのホルダ一本体に形成したチャック筒(コ
レット)の締付力は、回動筒を回転することによって得
られるわけであるが、この回転力を締付力に変形するた
めにはチャック筒を変形し易くするために肉の薄い部分
が必要であり、結局コレットは全体的に肉薄のものとな
ってしまう。The clamping force of the chuck tube (collet) formed in the holder body of the chuck is obtained by rotating the rotary tube, but in order to transform this rotational force into tightening force, the chuck tube must be rotated. In order to make the collet easier to deform, a thinner part is required, and the collet ends up being thinner overall.
コレットが本体に接続される付根の部分(首の部分)に
は、切削加工の際にトルクとモーメントが同時に作用す
るが、前記のようにコレットを薄肉とすると前記大きな
力に耐えられないものとなる。Torque and moment act simultaneously on the base (neck) where the collet is connected to the main body during cutting, but if the collet is made thin as described above, it will not be able to withstand the large force. Become.
この欠点を回避するためにコレットの肉を厚くすると回
動筒の操作で刃物の把持が必要な半径方向の収縮が困難
となり、回動筒の回転が直ちにアダプター(あるいはチ
ャック筒)の内径の縮少にならないために締付効果に劣
ることになる。In order to avoid this drawback, if the collet wall is made thicker, it becomes difficult to contract in the radial direction, which requires gripping the blade when operating the rotary tube, and the rotation of the rotary tube immediately reduces the inner diameter of the adapter (or chuck tube). Since the tightening force does not decrease, the tightening effect becomes inferior.
上記従来のチャックは、回動筒とコレットとの間は転動
摩擦であるために回動筒が軽く回転してコレットに必要
な咬持力が与えられる反面、首の部分が細く、自励振動
に対して極めて弱い構造とならざるを得なかったのであ
る。In the conventional chuck mentioned above, since there is rolling friction between the rotary tube and the collet, the rotary tube rotates lightly and provides the necessary gripping force to the collet, but the neck part is thin and self-excited vibrations occur. As a result, the structure had to be extremely weak.
したがって切削の深さと切削速度(あるいは切削量)は
必然的に制限され、重切削すること及びコレットの根本
に大きなモーメントが作用するような加工は避けなけれ
ばならなかったのである。Therefore, the cutting depth and cutting speed (or cutting amount) are inevitably limited, and heavy cutting and machining that would cause a large moment to act on the base of the collet had to be avoided.
前記のごとく、実公昭41−23987号公報に記載さ
れたチャックはコレットの締りが良好である反面、首の
部分が弱くてモーメントに対する抵抗力が著しく小さく
、シたがって切削中に自励振動が発生するために切削負
荷を大きくすることができない上に、切削面の精度が劣
り易いという本質的な問題があったのである。As mentioned above, although the collet of the chuck described in Japanese Utility Model Publication No. 41-23987 has good tightness, the neck is weak and the resistance to moment is extremely small, resulting in self-excited vibration during cutting. Because of this, the cutting load cannot be increased, and the precision of the cut surface tends to deteriorate, which is an essential problem.
チャックの持つ好ましい特性を検討するに、次のものが
要求される。When considering desirable characteristics of a chuck, the following are required.
A)コレットの締付けが軽くしかも容易に行われること
。A) The collet can be tightened lightly and easily.
そのためには、テーパー面にローラーベアリングを配置
してクサビ環によって押圧力を与える前記従来の構造を
基礎として発展するのがよい。To this end, it is best to develop the conventional structure based on the above-mentioned conventional structure in which roller bearings are arranged on the tapered surface and pressing force is applied by a wedge ring.
また、切削工具の把持(咬持)を容易にするためには、
コレットの厚みは許される範囲で薄くするのがよい。In addition, in order to make it easier to grip (grasp) the cutting tool,
The thickness of the collet is preferably as thin as possible.
B)切削加工時のトルク及びモーメントに十分耐え得る
強度を有するものであること。B) It must have enough strength to withstand the torque and moment during cutting.
コレット自体で切削に要するトルクを伝達するが、コレ
ットの横ぶれをコレット自体で保持するのは構造上困難
である。Although the collet itself transmits the torque required for cutting, it is structurally difficult to maintain the collet's lateral wobbling.
したがって、コレットを横ぶれに対して保持する構造が
必要である。Therefore, a structure is needed to hold the collet against lateral wobbling.
コレットの横ぶれを防止することは切削時、特に重切削
時に生ずる自励振動を防止でき、重切削に適した構造と
することができる上に、研削精度が向上する。Preventing the collet from lateral wobbling can prevent self-excited vibrations that occur during cutting, especially during heavy cutting, making it possible to create a structure suitable for heavy cutting, and improving grinding accuracy.
C)取り扱いが容易で、小型で、しかも耐久性があるこ
と。C) It must be easy to handle, small, and durable.
コレットが簡単に締付けられ、開放されること、多軸の
切削装置への取付けを可能にすること。To enable a collet to be easily tightened and released, and to be attached to a multi-axis cutting device.
長期間使用に耐えるとともに、その間に高精度を維持す
ることを意味し、特に自励振動を発生し難いことは切削
工具の弛みを防止し、チャックを構成する部材の摩耗を
防止できる点において重要である。This means that it can withstand long-term use and maintain high precision during that time.In particular, it is important that it does not easily generate self-excited vibrations because it prevents the cutting tool from loosening and prevents wear on the parts that make up the chuck. It is.
本考案は、前記従来技術の欠点を解消し、前記3種の特
性を具備したチャックを提供するものである。The present invention eliminates the drawbacks of the prior art and provides a chuck that has the three characteristics described above.
前記目的を達成するために、本考案は、コレット外周の
テーパー面を螺旋状に転勤(自転および公転)するニー
ドルローラーベアリングを介してクサビ環を支持し、更
にこのクサビ環の外面の円筒面をローラーベアリングを
介して咬持スリーブを位置させ、この咬持スリーブの一
端を本体に固定したことを特徴とするものである。In order to achieve the above object, the present invention supports a wedge ring via a needle roller bearing that rotates (rotates and revolves) in a spiral manner on the tapered surface of the outer circumference of the collet, and further supports the cylindrical surface of the outer surface of the wedge ring. This device is characterized in that a gripping sleeve is positioned via a roller bearing, and one end of the gripping sleeve is fixed to the main body.
以下図面を参照して本考案の実施例を説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図は本考案に係るチャックを中心線より右半分を切断し
て示す図で、本体1のテーパーシャンク10の先端に一
体的に咬持スリーブ2を設けである。The figure shows the right half of the chuck according to the present invention cut away from the center line, in which a gripping sleeve 2 is integrally provided at the tip of a tapered shank 10 of a main body 1.
この咬持スリーブ2の内面は平行な円筒孔が設けてあり
、これの内周面にニードルローラーベアリング3を嵌設
し、このベアリング3を介してクサビ環6を設ける。The inner surface of this gripping sleeve 2 is provided with parallel cylindrical holes, into which a needle roller bearing 3 is fitted, and through this bearing 3 a wedge ring 6 is provided.
このクサビ環6は円筒体で構成され、外周面は平行な円
筒面を、また内周面はテーパーシャンク10に向う側が
内径が拡大されるテーパー面5を有しており、その断面
はクサビ状に形成されている。This wedge ring 6 is composed of a cylindrical body, and has a parallel cylindrical surface on the outer peripheral surface, and a tapered surface 5 whose inner diameter is enlarged on the side facing the tapered shank 10 on the inner peripheral surface, and its cross section is wedge-shaped. is formed.
このクサビ環6のテーパー面5の内面にニードルローラ
ーベアリング1を介して、外面に前記クサビ環6のテー
パーに対応するテーパーを有するコレット9を設ける。A collet 9 having a taper corresponding to the taper of the wedge ring 6 on the outer surface is provided on the inner surface of the tapered surface 5 of the wedge ring 6 via a needle roller bearing 1.
この実施例においては本体1と前記コレット9とは別体
に構成し、両者の動きがないように適当な手段で固定し
であるが、実際のチャックにおいては、製作面及び材料
面を考慮してコレット9は本体1に対して一体でもまた
別体であってもよい。In this embodiment, the main body 1 and the collet 9 are constructed separately and fixed by appropriate means to prevent movement of both, but in an actual chuck, consideration should be given to manufacturing and material aspects. The collet 9 may be integrated with the main body 1 or may be separate from the main body 1.
咬持スリーブ2の外周面は段差12で先細に構成しであ
る。The outer circumferential surface of the gripping sleeve 2 is tapered with a step 12.
大径部にはOリング13を周溝14で保持している。An O-ring 13 is held in the large diameter portion by a circumferential groove 14.
小径部には雌ネジ15を設け、その先部を更に段差16
で細く形成しである。A female screw 15 is provided in the small diameter portion, and a step 16 is provided at the tip of the female screw 15.
It is formed thinly.
この咬持スリーブ2にはその外周面と対応する内面形状
を有するクサビ操作環4が嵌設螺合する。A wedge operating ring 4 having an inner surface shape corresponding to the outer peripheral surface of the gripping sleeve 2 is fitted and screwed into the gripping sleeve 2.
クサビ操作環4は、咬持スリーブ2の大径部と最も小径
な部分°の外周面において摺動できるように密接してい
る。The wedge operation ring 4 is in close contact with the outer peripheral surfaces of the large diameter portion and the smallest diameter portion of the gripping sleeve 2 so as to be able to slide thereon.
咬持スリーブ2に設けたOリング13は、クサビ操作環
4の内周面に摺り合ってダスタを構成する。The O-ring 13 provided on the gripping sleeve 2 slides against the inner peripheral surface of the wedge operation ring 4 to form a duster.
クサビ操作環4の前端部には、インタナルギア状の凹凸
17を設けである。The front end of the wedge operation ring 4 is provided with an internal gear-shaped unevenness 17.
咬持スリーブ2の内周面に、筒状のリテーナ3′によっ
て保持されたニードルローラーベアリング3が展開嵌設
される。A needle roller bearing 3 held by a cylindrical retainer 3' is fitted and deployed on the inner peripheral surface of the gripping sleeve 2.
このニードルローラーベアリング3の内側には、クサビ
環6を嵌挿する。A wedge ring 6 is fitted inside this needle roller bearing 3.
クサビ環6は前端部にギア状の爪17′とフランジ18
とを有している。The wedge ring 6 has a gear-shaped pawl 17' and a flange 18 at its front end.
It has
爪17′はクサビ環4のインクナルギア状の凹凸17に
噛合してフランジ18は凹凸17の前面に皿ビスによっ
て止着固定されている。The pawl 17' engages with the ink-null gear-shaped unevenness 17 of the wedge ring 4, and the flange 18 is fixedly fixed to the front surface of the unevenness 17 by countersunk screws.
かくしてクサビ環6はクサビ操作環4と一体に回転前後
動できるように咬持スリーブ2内に嵌挿される。In this way, the wedge ring 6 is fitted into the gripping sleeve 2 so that it can rotate back and forth together with the wedge operating ring 4.
クサビ環6の内面は、奥が薄くなるようにテーパー面5
に形成しである。The inner surface of the wedge ring 6 has a tapered surface 5 so that the depth is thinner.
It is formed.
このテーパー面5には、更にラッパ型に開いた筒状のリ
テーナ7′によって保持されたニードルローラーベアリ
ング7が展開嵌設されている。A needle roller bearing 7, which is held by a trumpet-shaped cylindrical retainer 7', is further fitted into the tapered surface 5.
このニードルローラーベアリング7の内側には、保持穴
11の奥において本体1と係合して軸方向に一体なコレ
ット9が嵌設されている。A collet 9 is fitted inside the needle roller bearing 7 and is axially integrated with the main body 1 at the back of the holding hole 11.
コレット9は外面にテーパー面8を有する筒状を成し、
奥の係合リブ19によって本体1と係合していて自然脱
出できず、また切削に必要なトルクを十分に伝達するよ
うにしである。The collet 9 has a cylindrical shape with a tapered surface 8 on the outer surface,
It is engaged with the main body 1 by the engaging rib 19 at the back, so that it cannot escape naturally, and it is designed to sufficiently transmit the torque necessary for cutting.
しかしてテーパー面8はクサビ環6のテーパー面5に対
応合致する。Thus, the tapered surface 8 corresponds to the tapered surface 5 of the wedge ring 6.
図中20は駆動軸の動力を伝達するためのキー溝であり
21はオイルシール、22は締付けと締付は解除用のレ
ンチ操作穴である。In the figure, 20 is a keyway for transmitting the power of the drive shaft, 21 is an oil seal, and 22 is a wrench operation hole for tightening and releasing.
本考案の実施例においては、テーパーシャンク10と咬
持スリーブ2とを同一材料より削り出しているが、コレ
ット9とテーパーシャンク10を一体に削り出した場合
には、咬持スリーブ2をテーパーシャンク10とは別体
のものとすることができるが、いずれにしても製作上、
使用上有利な構造を採用すればよい。In the embodiment of the present invention, the taper shank 10 and the clamping sleeve 2 are machined from the same material, but if the collet 9 and the taper shank 10 are machined as a single piece, the clamping sleeve 2 is machined from the taper shank. It can be made separately from 10, but in any case, due to manufacturing reasons,
Any structure that is advantageous for use may be adopted.
クサビ環6は内面が奥に向って拡開したテーパー面で、
外面は円筒面で、その断面はクサビ状に肉厚が変化して
いる。The wedge ring 6 has a tapered inner surface that widens toward the back.
The outer surface is cylindrical, and its cross section has a wedge-shaped wall thickness that changes.
コレット9とクサビ環6の両テーパー面は同一の傾斜角
度を有しており、この両テーパー面間に挿入されたニー
ドルローラーベアリング7は傾斜状態でリテーナ1′に
支持されている。Both the taper surfaces of the collet 9 and the wedge ring 6 have the same inclination angle, and the needle roller bearing 7 inserted between the two taper surfaces is supported by the retainer 1' in an inclined state.
したがってクサビ環6を回動するとこのニードルローラ
ーベアリング7は自転しつつコレット9のテーパー面を
螺旋公転してクサビ環6をコレット9の奥側に押し込ん
だり、入口側に押し出したり一種のネジ作用をする。Therefore, when the wedge ring 6 is rotated, the needle roller bearing 7 rotates on its own axis and spirally revolves around the tapered surface of the collet 9, pushing the wedge ring 6 into the back of the collet 9 or pushing it toward the entrance side, creating a kind of screw action. do.
一方、コレット9はチャックの中央に固定されているの
で、前記クサビ環6の回転運動と前後運動によってコレ
ット9を締付け(収縮)たり開放(復元)したりする。On the other hand, since the collet 9 is fixed at the center of the chuck, the collet 9 is tightened (contracted) or opened (restored) by the rotational movement and back-and-forth movement of the wedge ring 6.
なお、ニードルローラーベアリング7の傾斜角度は、テ
ーパー面の中心に向う線に平行になるように設定するの
がよいが、リテーナ7′のニードルローラーベアリング
7の保持孔をニードルローラーベアリング7より若干大
きくしておくと、ニードルローラーベアリング7は自動
的に前記螺旋公転運動ができるように姿勢を調整する。The inclination angle of the needle roller bearing 7 is preferably set so that it is parallel to the line toward the center of the tapered surface, but the holding hole of the needle roller bearing 7 of the retainer 7' is set slightly larger than the needle roller bearing 7. When this is done, the needle roller bearing 7 automatically adjusts its attitude so that it can perform the spiral revolution movement.
本考案に係る二重構造チャックを使用する際には、保持
穴11に刃物を挿入しクサビ操作環4を螺動して咬持ス
リーブ2の奥にクサビ環6を回転押入する。When using the double structure chuck according to the present invention, a cutter is inserted into the holding hole 11, the wedge operating ring 4 is screwed, and the wedge ring 6 is rotated and pushed into the depths of the gripping sleeve 2.
しカルてクサビ環6は、二つの二−ドルローラーベアリ
2グ3,7に挾まれ回転しながら保持穴11の奥に移動
する。The wedge ring 6 moves to the back of the holding hole 11 while rotating while being held between the two needle roller bearings 2 3 and 7.
このときニードルローラーベアリング3,7とクサビ環
6との対偶面は相対的に螺旋運動する。At this time, the opposing surfaces of the needle roller bearings 3, 7 and the wedge ring 6 move relative to each other in a helical manner.
従ってクサビ環6の移動には摩擦抵抗を伴わずに極めて
スムーズに行われる。Therefore, the wedge ring 6 moves extremely smoothly without any frictional resistance.
クサビ環6が保持穴11の奥に移動することによりコレ
ット9は中心方向に締付けられ刃物を把持する。As the wedge ring 6 moves to the back of the holding hole 11, the collet 9 is tightened toward the center and grips the cutter.
クサビ操作環4を逆回転すれば、クサビ環6は後退しコ
レット9の締付けが解除される。When the wedge operating ring 4 is rotated in the opposite direction, the wedge ring 6 is moved back and the collet 9 is released.
前記実施例においては、クサビ環6をクサビ操作環4を
操作してクサビ環6を回動しているが、コレット9の外
周に斜に配置されたニードルローラーベアリング7がそ
の外周面を回転することによってクサビ環自体はコレッ
ト9の軸方向に移動する力を発生するので、この作用を
利用すればクサビ環6自体を回転してコレット9の直径
を収縮あるいは復元することができる。In the embodiment described above, the wedge ring 6 is rotated by operating the wedge operation ring 4, but the needle roller bearing 7 disposed diagonally around the outer circumference of the collet 9 rotates on its outer circumferential surface. As a result, the wedge ring itself generates a force that moves the collet 9 in the axial direction, and by utilizing this action, the diameter of the collet 9 can be contracted or restored by rotating the wedge ring 6 itself.
したがってこの場合にはクサビ操作環4及びこれに関連
する構造を省略することもできる。Therefore, in this case, the wedge operating ring 4 and related structures can be omitted.
本考案は、外面がテーパー状のコレット9の外周にクサ
ビ環6を配設し、更にその外周に本体1に固定した咬持
スリーブ2を配設し、前記クサビ環6の内面にニードル
ローラーベアリング7、また外面にローラーベアリング
3をそれぞれ設け、コレットを二重に拘持するようにし
た点に特徴がある。In the present invention, a wedge ring 6 is disposed on the outer periphery of a collet 9 having a tapered outer surface, a gripping sleeve 2 fixed to the main body 1 is further disposed on the outer periphery, and a needle roller bearing is provided on the inner surface of the wedge ring 6. 7. It is also characterized in that roller bearings 3 are provided on the outer surface, so that the collet is held in a double manner.
したがって本考案によれば、コレット9は刃物を締付け
、これにトルクを与える作用をすればよく、コレット9
が横方向に移動するように作用するモーメントによる力
は咬持スリーブ2によって受けられ、横ぶれが防止され
る。Therefore, according to the present invention, the collet 9 only has to act to tighten the cutter and apply torque to it.
The force due to the moment that acts to move the gripping sleeve in the lateral direction is received by the bite sleeve 2, and lateral wobbling is prevented.
したがってコレット9はトルクだけを伝達すればよいの
でこれの肉厚を薄くしてクサビ環6の回動で容易に収縮
、復元して刃物を把持したり、解放したりすることが可
能、である上に、前記のととく咬持スリーブ2の作用で
コレット9の横ぶれが防止される。Therefore, since the collet 9 only needs to transmit torque, the wall thickness of the collet 9 can be made thin so that it can be easily contracted and restored by the rotation of the wedge ring 6 to grip or release the cutter. Moreover, the action of the above-mentioned clamping sleeve 2 prevents the collet 9 from wobbling laterally.
このような二重構造のチャックの作用で大切削力を切削
工具に伝達しても、コレット9すなわちこれに支持され
ている工具に自励振動を発生せず、切削速度を著しく増
大することができるのである。Even if significant cutting force is transmitted to the cutting tool by the action of such a double structure chuck, self-excited vibration does not occur in the collet 9, that is, the tool supported by it, and the cutting speed can be significantly increased. It can be done.
また、コレット9はクサビ環6と咬持スリーブ2とで二
重にガラチリと保持されているので、切削加工中にチャ
ックの弛みを生じなく、耐久性も著しく向上する。In addition, since the collet 9 is double-tightly held by the wedge ring 6 and the gripping sleeve 2, the chuck does not loosen during cutting, and durability is significantly improved.
次に本考案の作用を明らかにするために、前記公報に示
された構造のチャックと、本考案に係るチャックの比較
実施例を説明する。Next, in order to clarify the effect of the present invention, a comparative example of the chuck having the structure shown in the above-mentioned publication and the chuck according to the present invention will be described.
比較実施例 1(把持試験)
コレットの内径が32φの本考案に係る二重構造のチャ
ックと、実公昭41−23987号公報に記載された構
造を有するチャックをそれぞれ準備し、これを固定具で
固定し、そのコレットに32φの丸棒を挿入しレンチを
利用して締付けた。Comparative Example 1 (Gripping Test) A double-structure chuck according to the present invention with a collet having an inner diameter of 32φ and a chuck having the structure described in Japanese Utility Model Publication No. 41-23987 were prepared, and these were held with a fixture. A 32φ round rod was inserted into the collet and tightened using a wrench.
との丸棒には直交してレバーが設けられており、これに
重錘が吊り下げられて前記丸棒にトルクが伝達されるよ
うになっている。A lever is provided perpendicularly to the round bar, and a weight is suspended from this lever so that torque is transmitted to the round bar.
前記レバーに荷重を加え、その値を徐々に増加し、すべ
りを生ずる直後の荷重を読み取り、把持力すなわち把持
トルクを測定した。A load was applied to the lever, the value was gradually increased, and the load immediately after slipping was read to measure the gripping force, that is, the gripping torque.
本考案のチャックは、350〜250kg−mのトルク
を支持したのに対し、従来品のチャックは190kg−
mのトルクしか保持できなかった。The chuck of the present invention supported a torque of 350 to 250 kg-m, whereas the conventional chuck supported a torque of 190 kg-m.
It could only hold a torque of m.
比較実施例 2(切削試験)
フライス盤に前記比較実施例で使用した2種類のチャッ
クを固定し、これにエンドミルを咬持して炭素鋼(S4
5C)のブロックの側面荒削を実施した。Comparative Example 2 (Cutting Test) The two types of chucks used in the comparative example were fixed to a milling machine, and an end mill was gripped to the chucks to cut carbon steel (S4
5C) The side surface of the block was rough-cut.
フライス盤 日立精機■ 4■←■(48年製) 回転数:230rpm 切削速度:29m/min 切込み深さ:40間 エンドミル:NK上エンドル 切刃の外径:40朋 シャンクの外径:32mm 全長:150mm 切刃の長さ=65間 刃数:4枚 前記切削条件において切削幅を5 、10 、15 。milling machine Hitachi Seiki■ 4■←■ (manufactured in 48) Rotation speed: 230rpm Cutting speed: 29m/min Depth of cut: 40mm End mill: NK top end mill Outer diameter of cutting blade: 40 mm Shank outer diameter: 32mm Total length: 150mm Cutting blade length = 65 Number of blades: 4 Under the above cutting conditions, the cutting width was set to 5, 10, and 15.
20.257+11Eに変え、刃物に自励振動が発生す
る直前の送り速度(最大送り速度) (111111/
m1n)を測定した。20. Change to 257+11E and set the feed speed (maximum feed speed) just before self-excited vibration occurs in the cutter (111111/
m1n) was measured.
本考案のチャックにおいては、前記切削幅に対応する送
り速度はそれぞれ700 、450 、300 。In the chuck of the present invention, the feed speeds corresponding to the cutting widths are 700, 450, and 300, respectively.
250 、210mm1 minであった。250, 210 mm/min.
一方、従来のチャックにおいては前記切削幅に対応する
送り速度はそれぞれ250,210゜130 、90
、50ii/minであった。On the other hand, in the conventional chuck, the feed speed corresponding to the cutting width is 250°, 210°130°, and 90°, respectively.
, 50ii/min.
すなわち、本考案のチャックは、従来のものに比較して
2.8〜4.2倍の送り速度で同じ切削幅の切削ができ
ることが明らかになった。That is, it has been revealed that the chuck of the present invention can cut the same cutting width at a feed rate 2.8 to 4.2 times that of the conventional chuck.
比較実施例に対する考察
本考案のチャックにおいて特に顕著な効果を示すのは比
較実施例−2に示した切削試験であって、従来のチャッ
クに対して本考案のチャックは2.8〜4.2倍もの大
きな切削速度が得られており、把持力が強力で、特に重
切削に適すことが明らかになった。Discussion on Comparative Examples The cutting test shown in Comparative Example-2 shows that the chuck of the present invention shows a particularly remarkable effect, and the chuck of the present invention has a cutting rate of 2.8 to 4.2 compared to the conventional chuck. It was found that the cutting speed was twice as high and the gripping force was strong, making it especially suitable for heavy cutting.
このことは、コレット9が咬持スリーブ2によって支持
されているためにコレットの横ぶれがないことが主たる
理由と思われる。The main reason for this seems to be that the collet 9 is supported by the clamping sleeve 2, so there is no sideways wobbling of the collet.
逆に、従来のコレットは、首部(コレットの付は根)で
切削によって生ずるトルクとモーメントを支持しなけれ
ばならず、しかも把持力(咬持力)を得るためにコレッ
トは薄肉とせざるを得なく、首部が弱いことに本質的な
問題があるものと考えられる。On the other hand, with conventional collets, the neck (the base of the collet) must support the torque and moment generated by cutting, and in order to obtain gripping force (biting force), the collet must be thin-walled. This suggests that the underlying problem is that the neck is weak.
また、把持力については、本考案においてはコレット9
がクサビ環6と咬持スリーブ2で二重に支持されている
ので、クサビ環の膨張を防止でき、コレット9に確実に
締付は圧力を伝達できるので保持トルクが従来のチャッ
クに比較して30%以上は高い。In addition, regarding the gripping force, in this invention, collet 9
is supported doubly by the wedge ring 6 and the gripping sleeve 2, which prevents the wedge ring from expanding and securely transmits tightening pressure to the collet 9, so the holding torque is higher than that of conventional chucks. 30% or more is high.
本考案は、テーパーシャンク10と同軸にコレット9を
延長して設け、このコレット9の外周に同心的に前記テ
ーパーシャンク10より咬持スリーブ2を延長して設け
、これらコレット9と咬持スリーブ2との間にクサビ環
6を、その内面にニードルベアリング7を、外面にロー
ラーベアリング3をそれぞれ介して転勤前後進自在に設
け、その結果コレット9をクサビ環6と咬持スリーブ2
によって二重に抱持した点に特徴がある。In the present invention, a collet 9 is provided extending coaxially with the taper shank 10, and a bite sleeve 2 is provided concentrically on the outer periphery of the collet 9 and extended from the taper shank 10. A wedge ring 6 is provided between the wedge ring 6, a needle bearing 7 is provided on the inner surface thereof, and a roller bearing 3 is provided on the outer surface of the wedge ring 6, so that the collet 9 can move forward and backward.
It is distinctive in that it is held twice.
したがって、切削工具を把持する際のコレット9を締め
付ける押圧力はクサビ環6で発生させ、このクサビ環6
の膨張は咬持スリーブ2で抑えている。Therefore, the pressing force to tighten the collet 9 when gripping the cutting tool is generated by the wedge ring 6, and the wedge ring 6
The expansion of is suppressed by the occlusal sleeve 2.
換言すれば、コレット9はクサビ環6と咬持スリーブ2
の両者で二重に押圧されているので強力な把持力が発生
する。In other words, the collet 9 connects the wedge ring 6 and the gripping sleeve 2.
A strong gripping force is generated because the two are pressed doubly.
一方、切削加工時にはコレット9を曲げようとするモー
メントと、元の状態に復元しようとする力が発生し、結
局切削工具に自励振動を生ずる傾向がある。On the other hand, during cutting, a moment trying to bend the collet 9 and a force trying to restore it to its original state are generated, which tends to cause self-excited vibration in the cutting tool.
本考案においては、クサビ環6を、テーパーシャンク1
0に延設した咬持スリーブ2によって抱持し、この咬持
スリーブ2の付は根の辺りで前記モーメントを担持する
ので重切削にも十分に耐え得るのである。In the present invention, the wedge ring 6 is connected to the tapered shank 1.
It is held by a gripping sleeve 2 extending at 0, and the gripping sleeve 2 supports the moment around the root, so it can sufficiently withstand heavy cutting.
すなわち、本考案においては、コレット9の横ぶれをク
サビ環6を介して咬持スリーブ2が抑制しているのであ
って、前記公知技術の工具の着脱が容易であるという利
点を十分に生かし、横ぶれを起こし易い欠点を完全除去
した点で極めてすぐれた工業上の利益をもたらすもので
ある。That is, in the present invention, the latching sleeve 2 suppresses the lateral wobbling of the collet 9 via the wedge ring 6, and takes full advantage of the advantage of the known technology that the tool can be easily attached and detached. This provides extremely excellent industrial benefits in that it completely eliminates the defects that tend to cause sideways movement.
なお、クサビ環6の内面は先端に行く程拡開するテーパ
ー面を有し、このテーパー面はコレット9のテーパーに
対応して形成されている。The inner surface of the wedge ring 6 has a tapered surface that widens toward the tip, and this tapered surface is formed to correspond to the taper of the collet 9.
またクサビ環6の外面はその長さ方向に同径の円筒面に
形成されており、咬持スリーブ2の内面も同様にその長
さ方向に同径の円筒面に形成されている。Further, the outer surface of the wedge ring 6 is formed into a cylindrical surface having the same diameter in its length direction, and the inner surface of the gripping sleeve 2 is similarly formed into a cylindrical surface having the same diameter in its length direction.
ニードルローラーベアリング7は、チャックの軸に対し
て傾斜して設けられており、クサビ@6の回転に伴って
コレット9のテーパー面8上を螺旋状に転勤(自転およ
び公転)してクサビ環6をチャックの軸方向に前進また
は後退させる機能を有する。The needle roller bearing 7 is provided to be inclined with respect to the axis of the chuck, and rotates in a spiral manner (rotates and revolves) on the tapered surface 8 of the collet 9 as the wedge @ 6 rotates. It has the function of moving the chuck forward or backward in the axial direction.
実施例においては、クサビ環6と咬持スリーブ2との間
にニードルローラーベアリング3を設けているが、これ
はクサビ環6の外径が膨張しようとする力を支持しなか
らクサビ環6に回転を許容するものであれば他の形式の
ベアリングであってもよい。In the embodiment, a needle roller bearing 3 is provided between the wedge ring 6 and the gripping sleeve 2, but this is because the outer diameter of the wedge ring 6 does not support the force that tends to expand. Other types of bearings may be used as long as they allow rotation.
即ちコレット9で切削工具を締付ける初期の力はクサビ
環6で発生しており、この段階では咬持スリーブ2には
殆んどクサビ環6による内圧に発生していない。That is, the initial force for tightening the cutting tool with the collet 9 is generated in the wedge ring 6, and at this stage, almost no internal pressure is generated in the gripping sleeve 2 due to the wedge ring 6.
次にクサビ環6が回動されてコレット9に大きな締付力
が発生するとクサビ環6が僅かに膨張してローラーベア
リング3を介して咬持スリーブ2の内面を押圧してこの
クサビ環6が膨張するのを防止する。Next, when the wedge ring 6 is rotated and a large clamping force is generated on the collet 9, the wedge ring 6 expands slightly and presses the inner surface of the gripping sleeve 2 via the roller bearing 3, causing the wedge ring 6 to Prevent expansion.
したがってこのローラーベアリング3にはクサビ環6を
前後進させる力が発生しないものであってもよく、好ま
しくはニードルローラーベアリングが使用されるがボー
ルベアリングその地形式のベアリングでも採用すること
ができるものであり、この点はチャックの寸法、工作精
度あるいは強度等の問題を考慮して選定すればよい。Therefore, the roller bearing 3 may not generate a force that moves the wedge ring 6 back and forth, and preferably a needle roller bearing is used, but a ball bearing or a ground type bearing may also be used. Yes, this point should be selected in consideration of issues such as the dimensions of the chuck, machining accuracy, or strength.
更に本考案の実施例においては、テーパーシャンク10
と咬持スリーブ2とは一体的に形成されているが、材料
の選定や工作上の便宜よりこれらの部材を別体とするこ
とは差支えない。Furthermore, in the embodiment of the present invention, the tapered shank 10
Although the gripping sleeve 2 and the gripping sleeve 2 are integrally formed, these members may be separated from each other depending on material selection and manufacturing convenience.
図は本考案の実施例に係るチャックの右半分を切断して
示す正面図である。
1・・・・・・本体、2・・・・・・咬持スリーブ、3
・・・・・・咬持スリーブの内面に設けたニードルロー
ラーベアリング、4・・・・・・クサビ操作環、5・・
・・・・クサビ環のテーパー面、6・・・・・・クサビ
環、7・・・・・・クサビ環のテパー面5に嵌設するニ
ードルローラーベアリンク、8・・・・・・コレットの
テーパー面、9・・・・・・コレット。The figure is a front view of the right half of the chuck according to the embodiment of the present invention. 1... Body, 2... Biting sleeve, 3
... Needle roller bearing provided on the inner surface of the gripping sleeve, 4 ... Wedge operation ring, 5 ...
... Tapered surface of wedge ring, 6 ... Wedge ring, 7 ... Needle roller bearing link fitted to tapered surface 5 of wedge ring, 8 ... Collet Tapered surface of 9...collet.
Claims (1)
レット9と、このコレット9の外周に同心的に位置し、
前記テーパーシャンク10より延長された咬持スリーブ
2と、前記コレット9と咬持スリーブ2との間に挿入さ
れたクサビ環6とから成り、前記コレット9の外面は先
細りのテーパー面を有し、前記クサビ環6の内面は前記
コレット9の外面に対応したテーパー面に形成され、そ
の外面は前記咬持スリーブ2の内面に対応した円筒面に
形成され、このクサビ環6の内面と前記コレット9との
間にはニードルローラーベアリング7がその軸心がチャ
ックの軸に対して傾斜して設けられ、さらに前記クサビ
環6の外面と咬持スリーブ2の内面との間にはベアリン
グ3が設けられ、このクサビ環6が回動された際には前
記ニードルローラーベアリング7のコレット9の表面に
対する螺旋運動により前後進し、前記コレット9を前記
クサビ環6と咬持スリーブ2とによって抱持する如く構
成してなる二重チャック。A taper shank 10, a collet 9 extending coaxially with the taper shank 10, and a collet 9 located concentrically on the outer periphery of the collet 9,
It consists of a gripping sleeve 2 extending from the tapered shank 10 and a wedge ring 6 inserted between the collet 9 and the gripping sleeve 2, and the outer surface of the collet 9 has a tapered surface, The inner surface of the wedge ring 6 is formed into a tapered surface corresponding to the outer surface of the collet 9, and the outer surface is formed into a cylindrical surface corresponding to the inner surface of the gripping sleeve 2. A needle roller bearing 7 is provided between the wedge ring 6 and the inner surface of the gripping sleeve 2, and a bearing 3 is provided between the outer surface of the wedge ring 6 and the inner surface of the gripping sleeve 2. When the wedge ring 6 is rotated, it moves back and forth by the spiral movement of the needle roller bearing 7 against the surface of the collet 9, so that the collet 9 is held by the wedge ring 6 and the gripping sleeve 2. A double chuck consisting of
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1977097570U JPS5823522Y2 (en) | 1977-07-21 | 1977-07-21 | double chuck |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1977097570U JPS5823522Y2 (en) | 1977-07-21 | 1977-07-21 | double chuck |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5339883U JPS5339883U (en) | 1978-04-06 |
JPS5823522Y2 true JPS5823522Y2 (en) | 1983-05-20 |
Family
ID=28707940
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1977097570U Expired JPS5823522Y2 (en) | 1977-07-21 | 1977-07-21 | double chuck |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5823522Y2 (en) |
-
1977
- 1977-07-21 JP JP1977097570U patent/JPS5823522Y2/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5339883U (en) | 1978-04-06 |
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