JPS6179504A - 旋盤用タレツトヘツド - Google Patents

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】 この発明は、旋盤用タレットヘッドに関し、該タレット
ヘッドは、回転可能で、周辺に接近して形成された複数
のツールホルダ受入をもつほぼ円筒形の回転円板と、ツ
ールホルダとを具え、ホルダ受入は周方向に間隔を保っ
て配ｔｇれて回転円板の軸線と平行に延びるとともに、
回転円板の軸線と直角に配置された端面そもち、さらに
回転円板はその軸線に対して半径方向に可動な締付部材
をもち、ツールホルダはホルダ受穴内に精密に嵌合する
円筒形シャンク、このシャンクを囲んでその軸線と直角
に延びるツールホルダの同心環状面、及び締付部材が半
径方向に移動されるとき、対応するホルダ受入を囲む端
面とツールホルダの環状面が圧接されるように締付部材
と協働する緊締部材を有する。

数値制御式旋盤において、このようなタレットヘッドは
円筒形回転円板の前端面を越えて突出する複数の前もっ
てセットされた工具を受入れるのに用いられる。回転円
板の回転軸線は、通常水平にかつ加工物取付スピンドル
の軸線と平行に配置される。交換可能な複数の回転円板
が準備できる。

前もってセットされたツールを回転円板に容易に交換可
能にするために、「円筒形シャンクツー／ｌ／システム
Ｊ（ＶＤＩ−几１ｃｈｔｔ［ｎ１ａｎ　、　ｖ３）　Ｉ
　３４２５、第２ページ、１９７２年１１月）が開発さ
れた。

このシステムにおいて、各ツールを受入れるためのツー
ルホルダは円筒形シャンクをもち、このシャンクは一方
の面に平坦面及びシャンクの軸線に対し横方向に延びる
歯をもっている。円筒形シャンクは回転円板のホルダ受
穴内に挿入される。さらに、回転円板内で滑動するため
に締付部材が配設され、該締付部材はそれに設けられた
歯がシャンクの歯と噛合う。この締付部、ｔｔＫよって
、ツールホルダは、そのシャンクがホルダ受入に挿入さ
れ、その環状面か回転円板の端面と係合するように半径
方向に押圧される。

シャンクとホルダ受入とは緊密はめ合いであるが、シャ
ンクが過大な力を用いずにホルダ受入内に滑入できるた
めに、シャンクとホルダ受入との間には若干の遊びか常
に存在しなければならない。締付部材によって、シャン
クの軸漉に対して横方向にかつそれに対し片面だけ一作
用する力が作用される。従ってシャンクは締付部材から
遠い方のホルダ受入の側に押圧される。

この結果、ツールホルダが緊締されると、ツールホルダ
のシャンクの＠線はホルダ受入の軸線に対して偏心して
平行にずれた位置をとる。組立作業の精密さ及び繰返さ
れる作業の精密さ、ひいては製造精度は悪い方に影響さ
れる。さらにホルダ受入の壁部に当接するシャンクの圧
力は、これら２つの部分の間、及び互いに噛み合う２組
の歯間に作用されるかなりの摩擦力を生ずる。ζＯかな
りの摩擦力はホルダ受入内でのシャンクの軸方向の移動
を防ぎ、従ってツールホルダの環状面は、回転円板の端
面に対して十分な力では押圧されず、またはしばしば実
際的に全く押圧されないこともある。従ってツールに作
用する横力は、回転円板の端面に環状端面からは十分に
は伝達されず、または全く伝達されず、力の伝達は比較
的小さい直径のシャンクを介してのみ行われる。そのう
え、トルクは締付部材からのみシャンクに伝達されなけ
ればならず、このことは２組の歯の変形８ｆｓ起させる
。

ツールホルダと回転円板との間のこの既知の連結手段の
他の欠点は、回転円板のホルダ受入がすべて同一サイズ
に造られていることである。

ツールホルダ力５回転円板に連結されるべき受入の直径
よりも小さく、または大きければ、アダプタを介在する
より他には手段かない。しかし、アダプタの介在はツー
ルの突出ｔ８増し、すなわちツールは回転円板の端面か
ら大きい距離をもって位置することになる。このことは
単に安定を損うばかりでなく、作業環境の制約及び動作
の制限を来たすことになる。さらにツールホルダと回転
円板との間の連結は、予測できないある種の過荷重の結
果として破損されることかある。この場合、回転円板全
体は通常、新規のものと交換しなければならない。その
うえ既知の「円筒形シャンクツールシステム」において
は、ホルダ受入かシャンクの直径の１借手もの比較的大
きい直径をもたなければならない。よって、ツールホル
ダの製造中に材料の消費量の増大を来たし、ツールホル
ダの重量も増大する。

さらに、比較的大きい長さをもつシャンクは、ツールホ
ルダの自動交換に関して不便である。

この発明は、基本目的として旋盤用のターレットヘッド
の改良に関するもので、これらはこの明細書のはじめに
おいて述べた形式、すなわちツールホルダが回転円板く
緊締されたとき、ツールホルダ及び受入の軸線の半径方
向の移動か起こらず、環状面がスピンドルと回転方向に
は固定された回転円板の端間とかなりの押圧力をもって
圧接され、それによって一方において組立及び機械的機
能の精度を改善し、他方において最大比率のトルクが摩
擦接触によって回転円板から環状面に伝達されるのを保
証し、湾曲作用に抗し、非振動性で、ざらにその構成部
品か損傷した場合に容易に交換できるツールホルダをで
きるだけ短くするように、ツールを回転円板に連結する
ことも可能である。

上記の目的は、この発明により達成される。

すなわちこの発明において、回転円板はホルダ受入と同
心的に配置された円筒形挿入体受入凹部をもち、各挿入
体受入凹部に対して１つの挿入円板が配設され、該挿入
円板は挿入体受入凹部に取外し可能に挿入され、該円板
には同心的にホルダ受入が形成され、挿入円板は円筒形
ホルダ受入の区域内で、２つの直径上に対向する半径方
向に延びるねじ穴と、回転円板の軸線に関して内方に位
置するねじ穴に螺合される円錐形凹部をもつ内側締付ね
じと、前記軸線に関して外方に位置するねじ人に螺合さ
れる円錐形端部をもつ外側締付ねじとをもち、ツールホ
ルダのシャンクは横方向穴を有し、該横方向穴にはその
中を半径方向に滑可能な緊締部材力ｊ配設され、この緊
締部材の一端は内側締付ねじの円錐形凹部と協働する円
錐形端部をもち、他端は外側締付ねじの円錐形端部と協
働する円錐形凹部をもち、挿入円板の端面からねじ穴の
軸線までの距離は、環状面から横方向穴の軸線までの距
離よりも大きく、それによって外側締付ねじか締付けら
れたとき、このねじが環状面と挿入円板の端面とを互い
に圧接させる方向へ緊締部材に作用するように構成され
る。

この発明はまた、ツールホルダのシャンクを回転円板に
直接に係合させず、その代りに回転円板に挿入されてそ
れと弛く連結される挿入円板のホルダ受入に係合させる
という構想から発したものである。シャンクとホルダ受
入との間には、別の特別な緊締部材か配設され、これら
はそれ自身穴ぐりツール（ＤＢ−Ｐａ　３１０８４３９
）に関連して知られるものである。

挿入円板が回転円板の対応する挿入体受入凹部に挿入さ
れると、構造上極めて短かく従ってかなり非振動性であ
る連結部がツールホルダと回転円板との間に得られる。

挿入円板は、それに設けられたホルダ受入と同様に高い
精度で製造できるので、製造精度の向上か得られる。挿
入円板を別個に製造する結果、ツールホルダのシャンク
と回転円板との間の締付連結部の形成も簡単となる。特
に締付連結部の部品が破損した場合、これらの部品は容
易に交換できて、回転円板そのものを交換する必要はな
い。挿入円板をそれよりも大きいか、または小さい直径
のホルダ受入をもつ別の挿入円板と交換することによっ
て、大きいか、または小さい直径のシャンクをもつツー
ルホルダをアダプタを介在させずに挿入円板内に直接に
挿入することも可能である。ツールの連結バットとして
のみ使用される上記ＤＩ−Ｐ８３１Ｑ８４３９　　の明
細書に開示された連結装置８用いることによって、さら
に別の利点か得られる。ツールホルダと回転円板との間
の最初に述べた普通の連結手段と比較して、これら２つ
の部品間に特に安定しかつ精密な連結が提供される。半
径方向く移動可能な緊締部材を使用することによって、
外側締付ねじを締付けたとき、シャンクかホルダ受入の
片側に向けて半径方向に押動されるのを防ぐことかでき
る。シャンクには半径方向の力が作用しないので、ホル
ダ受入の軸線に対してシャンクの軸線の移動は起こらず
、従ってこれら両方の軸線は常に精密に軸方向へ整合す
る。これにより高精度の組立及び再構成か保証される。

ホルダ受入の壁に対する横方向圧力が存在しないので、
締付ねじによって作用される力が緊硝部材を介してシャ
ンクに伝達されるのをさらに保証する。

半径方向外側締付ねじの締付力は、半径方向内側締付ね
じに大きさが等しく相反する方向の反力を生じ、それ罠
より外側締付ねじの締付力は２倍になる。円錐形端部及
び凹部が存在するため、締付ねじの半径方向に作用する
締付力は、軸方向に作用する力を生ずる。締付ねじ及び
緊締部材の共通軸線か軸方向へ偏位しているので、緊締
部材は軸方向に作用する分力によって軸方向へ移動し、
この結果、増大した負荷力をもって回転円板の端面に対
して環状面を圧接する。

前記端面に対する前記環状面の強（かつ均等な抑圧作用
のために、トルクの大きい部分が、これらの面を介して
摩擦係合によって伝達される。

残余の、トルクは締付ねじ及び緊締部材を介して伝達さ
れる。また重要なことは、前記環状面と前記端面とか良
好な接触を保つときは、ツールに対して横方向に作用す
る力は、これら２つの面から比較的大きい直径くわたっ
て伝達されることである。これにより製造精度は高まり
、ツールの振動の危険は減少される。そのうえ高度の切
削力、従って短い加工時間か得られる。

図面に示す実厖例を参照してこの発明を以下に詳細に説
明する。

回転式加工物用スピンドルｌは、加工物Ｗ８締付保持す
るチャック２８もっている。タレットヘッド３は回転円
板４８担持し、回転円板４はスピンドルの軸線人、と平
行な軸線人、のまわりに回転可能で、予め定めた角度位
置に固定される。タレットヘッド３はさらに軸線Ａ、力
方向移動可能である。

回転円板４は、その円周面４ａ付近に複数の円筒形の挿
入体受入凹部５８もっている。円筒形凹部５には円筒形
挿入円板６か配置され、該挿入円板はかなりの長さにわ
たって回転円板４内に挿入され、前面６ａか極めて僅か
な距離、すなわちほぼ１ｍ程度を回転円板４の端面４ａ
を越えて突出するように配置される。

挿入円板６は後面６ｂを凹部５の平坦底部５ａと接触し
て配設され、この平坦底部は回転円板４の軸線人、に対
して半径方向に配置された１つの平面内に位置する。挿
入円板６は、挿入円板６を貫通して底部５ａＫ形成され
たねじ穴（不図示）に螺合する複数の固定ねじ７によっ
て回転円板４に取外し可能に連結される。

ツールホルダ受入８が挿入円板６に、前面６ａと同心に
形成される。挿入円板６はざらに、円筒形受入８の区域
内で、２つの直径上に対向する半径方向に延びるねじ穴
９．１０をもっている。これらＯねじ穴９，１０は、受
入８の軸線人、及び回転円板４の軸線痴の両方に対して
半径方向に延びる。内側締付ねじ１１か回転円板４の軸
線人、に対して内方へ位置するねじ穴９に螺合され、こ
の締付ねじ１１は円錐形凹部１２を有する。円錐形端部
１４％有する外側締付ねじ１３か半径方向外側ねじ穴１
０に螺合される。

そのうえ挿入円板６に配設され、その端面６ａを越えて
突出する別の固定ねじ１５がツールホルダ１６の保持穴
に係合する。

ツールホルダ１６は、ホルダ受入８内に極めて密接なは
め合い状態で挿入可能な円筒形シャンク１７をもってい
る。シャンク１７は横方向穴１８を有し、その中を緊締
部材１９が半径方向に滑動する。この緊締部材１９は一
端く円錐形端部２０、他端に円錐形凹部２１を有する。

緊締部材１９は円錐形端部２０及び凹部２１８介して、
２つの締付ねじ１１．１３と協働する。

ツールホルダ１６のシャンク１７は、さらに同心の環状
面２２によって曲われる。ねじ穴９゜ｌＯの軸線＾の、
端面６ａからの距離鳳１は、横方向穴１８の軸線人、の
、環状面２２からの距離濾２よりも大きい。

ツールホルダエ６は、任意の方法で、そのシャンクから
遠い方の前方自由端に、極めて多種類のツール、例えば
穴ぐりヘッド、回転たがねまたはカッタヘッド等を受入
れるように形成される。もし望むならば、ツールホルダ
はまたカッタヘッド付き一体部品として造られる。さら
にツールホルダ１６は冷却材供給通路２３８具備する。

この通路２３には回転円板４の半径方向冷却材供給穴２
４８通って冷却材が供給される。また別の半径方向穴２
５からツールホルダに空気を供給することもできる。

通常は挿入円板６は、回転円板４に連結されたままにし
である。前もって取付けられたツールをもつツールホル
ダのみが交換される。１つのツールを交換するには、外
側締付ねじ１３のみを、その円錐形端部１４がホルダ受
入８内に突出しなくなるまで弛めるだけでよい。締付ね
じ１３８操作するには、モータ駆動式ねじ回しを用いる
ことができる。外側締付ねじ１３が弛められると、緊締
部材１９が、その円錐形端部２０が引抜かれて内側締付
ねじ１１−に円錐形空胴１２が形成されるまで滑動され
る。ツールホルダ１６は、これによってツールとともに
回転円板４から左方へ取除かれる。別のツールホルダが
挿入されたのちに、外側締付ねじ１３が半径方向内方へ
ねじ込まれ、その円錐形端部１４が緊締部材１９の円錐
形凹部２１と接触状態となり、円錐形端部２０によって
内側締付ねじ１１０円錐形凹部１２内に押圧する。外側
締付ねじ１３０半径方向に作用する締付力は内側締付ね
じ１１に、この締付力と大きさは等しいか反対方向に作
用する反力を作用する。軸線潟、Ａ、の軸方向の変位に
より２つの締付ねじ１１．１３は円錐形端部１４，２０
及び円錐形凹部１２，２１ｉ介して等しく大きい軸方向
に向く分力を作用する。従って９０°の円錐角をもつ外
側締付ねじ１３の締付力は締付力の２倍の力を作用し、
締付ねじ１３の締付力の２倍の大きさの力をもって、ツ
ールホルダの環状面２２に向けて押圧する。

締付ねじ１１．１３は、緊締部材１９に向って直径上に
対向して作用するので、面６ｍ、２２間に作用される圧
縮力は全円周にわたって均等である。ざらに緊締部材１
９は横方向穴１８内８ｆ＃動可能であるので、シャンク
１７には片側のみに作用する力は作用されない。この結
果、ツ−ルホルダ１６の軸線は受入８の軸線λ８と厳密
に整合される。ｇ２図からざらに分かるように、端面６
ａに対する環状面２２の均等圧力によって、シャンク１
７の軸方向長さを比較的短かく維持できる。この軸方向
の長さはシャンク１７の直径とほぼ等しヴれば足りる。

所定の回転円板４とともに用いるためのすべての挿入円
板６は同一の外径をもつことが好ましい。同一の外径を
もつ個々の挿入円板は、ある場合には、比較的大直径の
ホルダ受穴８′を、他の場合には比較的小直径のホルダ
受入８′をもつことができる。従って、実施すべき特定
の作業目的に従って大直径か小直径のシャンクをもつツ
ールホルダに関して、直接に挿入円板にそれをはめ合わ
せることができる。このために１挿入円板は固定ねじ７
を弛めたのちに交換される。

挿入円板６のこの互換性もまた、プログラミング誤りや
ツールの破損により、過荷重が生じ、そのために例えば
受入８などに破損が起こった場合に有効である。摩耗を
受けるすべての部品、中でも締付ねじ１１，１３、緊締
部材１ｇさらには挿入円板６などは必要に応じて容易に
交換することかできる。

各挿入体受入凹部５の軸線人、の回転円板４の円周面４
ｂからの距離は、挿入体受入凹部５の半径よりも大きく
すべきことが推奨される。従って各挿入円板は円周面４
ｂの外側から幾分突出し、これにより締付ねじ１３に容
易に接近できる。さらに回転円板４はその重量を減少す
るように直径が幾分小さく保たれる。

さらに円板６がねじ穴９．ＩＯｏ＠線潟を横切る２つの
位置にむいて、その円周面６Ｇに２つの凹部２６をもて
ば有効である。回転円板４は、凹部２６の区域にねじ穴
２７を有し、この穴は回転円板の軸線Ａ１に対してはほ
ぼ半径方向に延び、対応する凹部２６に係合する調節ね
じ２８か螺合される。２つの調節ねじ２８によって、各
挿入円板６は回転しないように固定され、さらに角度的
に調節できる。さらに挿入円板は、２つの対応する調節
ねじ２８によって対応する挿入体受入凹部５に締付けら
れるので、遊びが生ずることはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明によるタレットヘッドを有する数値
制御式旋盤の概略側面図、第２図は、第３図の線ｉ−ｍ
に沿ってとられたこの発明の実施例の周辺部の断面図、
第３図は、第２図の線ｌ１ｌ−ＩＮに沿ってとられた断
面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転可能で、周辺に接近して形成された複数のツー
   ルホルダ受穴をもつほぼ円筒形の回転円板と、ツールホ
   ルダとを具え、回転円板のホルダ受穴は周方向に間隔を
   保つて配置されていて、回転円板の軸線と平行に延びる
   とともに、回転円板の軸線と直角に配置された端面をも
   ち、さらに回転円板はその軸線に対して半径方向に可動
   な締付部材をもち、ツールホルダはホルダ受穴に精密に
   嵌合する円筒形シャンク、このシャンクを囲んでその軸
   線と直角に延びるツールホルダの同心環状面、及び締付
   部材が半径方向に移動されるとき、対応するホルダ受穴
   を囲む端面とツールホルダの環状面が圧接するように締
   付部材と協働するシャンクの緊締部材を有し、回転円板
   （４）がホルダ受穴（８）と同心に配置された円筒形挿
   入体受入凹部（５）をもち、挿入体受入凹部（５）に挿
   入円板（６）が配設され、該挿入円板にはそれと同心的
   にホルダ受穴（８）が設けられ、該円板はホルダ受穴（
   ８）の区域内で２つの直径上に対向する半径方向に延び
   るねじ穴（９、１０）と、回転円板（４）の軸線（Ａ＿
   ２）に関して内方に位置するねじ穴（９）に螺合する円
   錐形凹部（１２）をもつ内側締付ねじ（１１）と、軸線
   （Ａ＿２）に関して外方に位置するねじ穴（１０）に螺
   合する円錐形端部（１４）をもつ外側締付ねじ（１３）
   とをもち、ツールホルダのシャンク（１７）は横方向穴
   （１８）を有し、該横方向穴に半径方向に滑動可能に締
   付ボルト（１９）が配設され、このボルト（１９）は一
   端に内側締付ねじ（１１）の円錐形凹部（１２）と協働
   する円錐形端部（２０）を、また他端に外側締付ねじ（
   １３）の円錐形端部（１４）と協働する円錐形凹部（２
   １）をもち、挿入円板（６）の端面（６ａ）からねじ穴
   （９、１０）の軸線（Ａ＿４）までの距離（ａ１）は、
   環状面（２２）から横方向穴（１８）の軸線（Ａ＿５）
   までの距離（ａ２）よりも大きく、それによつて外側締
   付ねじ（１３）が締付けられるとき、このねじが環状面
   （２２）と挿入円板の端面（６ａ）とを互いに圧接させ
   る方向へ緊締部材（１９）に作用するように構成されて
   いることを特徴とするタレットヘッド。 ２、挿入体受入凹部（５）が、回転円板の軸線（Ａ＿２
   ）に対して半径方向平面内に位置する平坦底部（５ａ）
   をもち、該底部に挿入円板（６）が平坦な後端面（６ｂ
   ）を当接させることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のタレットヘッド。 ３、挿入円板（６）が複数の固定ねじ（７）によつて回
   転円板（４）に取外し可能に連結され、固定ねじは回転
   円板（４）を貫通して挿入体受入凹部（５）の底部（５
   ａ）に螺合されることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項または第２項記載のタレットヘッド。 ４、挿入円板（６）の前端面（６ａ）が回転円板（４）
   の端面（４ａ）を越えて突出することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載のタレットヘッド。 ５、回転円板（４）に用いるすべての挿入円板（６）が
   同一直径となつているが、受穴８、８′、８″は異なる
   直径となつていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のタレットヘッド。 ６、挿入円板（６）が外周面（６ｃ）にねじ穴（９、１
   ０）の軸線（Ａ＿４）に対して横方向の２つの位置に配
   設された２つの凹部（２６）をもち、回転円板（４）が
   凹部（２６）の区域内に回転円板（４）の軸線（Ａ＿２
   ）に対して、ほぼ半径方向に延びるねじ穴（２７）を有
   し、該ねじ穴に凹部（２６）に支持された調節ねじ（２
   ８）が螺合されることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のタレットヘッド。 ７、回転円板（４）の円周面（４ｂ）から挿入体受入凹
   部（５）の軸線（Ａ＿３）までの距離が挿入体受入凹部
   （５）の半径よりも短いことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のタレットヘッド。