JPS62157746A

JPS62157746A - 工具用ホルダ装置

Info

Publication number: JPS62157746A
Application number: JP29791485A
Authority: JP
Inventors: Yoshiya Shino; 篠　惠也; Mitsuo Tamura; 光男田村; Shigeru Yamagishi; 山岸　繁
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1985-12-28
Filing date: 1985-12-28
Publication date: 1987-07-13

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】本発明は工具用ホルダ装置に関し、一層詳細には、切削
用工具を回転自在に設けたホルダ部材を装置本体に対し
て着脱自在に装着すると共に、前記切削用工具の回転中
心線のずれを可及的に低減して前記切削用工具による加
工精度を好適に確保することを可能にした工具用ホルダ
装置に関する。

近年、工場内において、製品の加工成形作業を行う際、
極めて自動化されたライン生産システムが採用されてい
る。種にの製品を効率よく大量生産出来るからである。

このようなライン生産は種々の工作機械を、例えば、並
列して配置し、搬送装置により夫々の工作機械の加工作
業位置にワークを搬送して順次所定の加工を施し、最終
的に所望の形状を有する製品を得るものである。

ところで、−ｍに、工場内では多種類のワークを加工す
る場合が多い。然しなから、この場合、ワークの種類に
対応して種々の工作機械を配置することは実際上経済的
ではないし、また、工場内において狭小な空間を有効に
活用しようという要請には別置応えるものではない。従
来、このような欠点を解決し、単一の工作機械により種
々の加工を行うために、多種類の工具ホルダを装置本体
に対し着脱自在に装着する工具用ホルダ装置が広汎に採
用されている。

ところが、この場合、工具ホルダを装置本体に装着する
際に、切削用工具の回転中心線が前記装置本体の主軸の
軸線に対しずれてしまう虞れが生ずる。このため、前記
工具により高精度な加工を行うことが不可能となる不都
合が指摘されている。そこで、切削用工具を主軸に対し
正確に取り付けることを目的とした種々の工具用ホルダ
装置が提案され、例えば、特開昭６０−２０８３２号に
その技術的思想が開示されている。

すなわち、第１図において、参照符号２は工具用ホルダ
装置を構成する装置本体を示し、前記装置本体２に設け
られる主軸４の先端部にはホルダ部材６が装着されてい
る。この場合、前記ホルダ部材６には比較的長軸なテー
パ部８が形成されており、前記テーバ部８を主軸４の対
応する孔部に嵌着してこのホルダ部材６を強固に固定し
ている。さらに、前記ホルダ部材６の先端部には図示し
ないクラッチ機構を介して回転軸１０が装着されており
、前記回転軸１０は複数の軸受１２を介してケーシング
１４に回転自在に支持されると共に、前記ケーシング１
４は位置決め部材１６に保持されている。前記回転軸１
０の先端部には工具ホルダ１８が複数のポル）２０を介
して着脱自在に装着され、この場合、回転軸１０の先端
部には軸線方向に孔部２２が形成されており、前記工具
ホルダ１日に設けられる柱体部２４が前記孔部２２に嵌
合している。さらに、前記工具ホルダ１８の先端部には
、例えば、中ぐり用バイト２６が固着されている。

このような構成において、主軸４を図示しない回転駆動
源の駆動作用下に回転すると、ホルダ部材６が回転し、
さらに、図示しないクラッチ機構を介して回転軸ｌＯが
回転するに至る。このため、前記回転軸１０に固着され
る工具ホルダ１８が回転し、バイト２６は図示しないワ
ークに対し所定の中ぐり加工を行う。

この場合、前記の従来技術では、主軸４に嵌着されたホ
ルダ部材６にクラッチ機構を介して回転軸１０を接続す
ると共に、前記回転輪１０の軸線が主軸４の軸線に対し
てずれることがないように、この回転軸１０を複数の軸
受１２を設けたケーシング１４で保持するよう構成して
いる。すなわち、回転軸１０の先端部まで軸受１２を配
設することにより、前記回転軸１０の先端に固着される
工具ホルダ１８に惹起され易い軸線のずれを可及的に減
少させ、バイト２６による加工精度を好適に確保しよう
としている。

然しなから、前記の従来技術では、工具ホルダ１８を回
転軸１０に装着する際に、種々の不都合が惹起する。例
えば、前記工具ホルダ１８の柱体部２４を孔部２２に嵌
合することによりこの工具ホルダ１８を回転軸１０に対
し正確に位置決めするためには、前記柱体部２４と孔部
２２の加工精度を相当に高いものにしなければならず、
実際上、そのような加工精度を得ることは不可能である
。

従って、ボルト２０を介して工具ホルダ１８を回転軸１
０に固着する際、前記ボルト２０の締付状態によっては
前記工具ホルダ１８の回転中心線と回転軸１０の軸線と
がずれてしまう。さらにまた、工具ホルダ１８を交換す
る際に、前記工具ホルダ１８と回転軸１０との接触部分
に塵埃等が付着すれば、同様にして前記工具ホルダ１８
の装着状態が不良となってしまい、結果的に、バイト２
６による加工は精度の低いものとなる不都合が生ずる。

本発明は前記の不都合を克服するためになされたもので
あって、装置本体に着脱自在に装着されるホルダ部材に
回転自在に回転軸を配設し、前記回転軸の一端に切削用
工具を一体的に固着すると共に、この回転軸の他端を前
記装置本体の主軸に係着し、ホルダ部材を装置本体に対
し位置決め装着することにより、主軸の軸線と切削用工
具の回転中心線とを容易に一致させて前記切削用工具に
よる加工精度を良好に確保することを可能にする工具用
ホルダ装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は装置本体に着脱
自在に装着されるホルダ部材と、前記ホルダ部材に回転
自在に支承されると共に一端部に切削用工具を直接固着
し且つ他端部を前記装置本体の主軸に係着する回転軸と
を含み、前記ホルダ部材をテーパ部を介して前記装置本
体に位置決め可能に構成し、回転駆動源の作用下に前記
主軸と回転軸とを一体的に回転させて前記切削用工具に
よりワークを加工することを特徴とする。

次に、本発明に係る工具用ホルダ装置について好適な実
施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明
する。

第２図乃至第４図において、参照符号３０は本発明に係
る工具用ホルダ装置を示し、前記ホルダ装置３０は基本
的には装置本体３２とホルダ部３４とを含む。

前記装置本体３２を構成するスピンドルヘッド３６は略
円筒状を呈しており、その一端にフランジ部３８を形成
する。スピンドルヘッド３６の中央部には軸線方向に指
向して所定の長さを有するテーバ部４０が形成される。

前記テーパ部４０はスピンドルヘッド３６の内方に指向
して半径方向内方に傾斜しており、このテーバ部４０の
内方端部は周溝４２に連通し、しかも、前記周溝４２の
端部は長軸な孔部４４に連通している。さらに、前記孔
部４４の一端部には段部を介して夫々小径となる孔部４
６．４８が連通している。そして、スピンドルヘッド３
６の外周部には孔部４４の端部側に連通ずる通路５０を
形成すると共に、前記通路５０は図示しない切換弁に接
続しておく。なお、スピンドルヘッド３６の外周部には
孔部４８に連通する短孔５２を穿設し、前記短孔５２に
は固定ねじ５４を螺入しておく。

このようにして構成されるスピンドルヘッド３６内に連
結部材５６を嵌合する。前記連結部材５６は円筒状であ
って、その中央部に軸線方向に指向して大径な孔部５８
を形成すると共に、前記孔部５８の一端部に段部を介し
て小径な孔部６０を連通ずる。さらに、連結部材５６の
外周一端部にスピンドルヘッド３６の孔部４６に嵌合す
る円筒部６２を形成し、一方、前記連結部材５６の外周
他端縁部には孔部５８に連通ずる複数の孔部６４ａ乃至
６４ｆを穿設して前記孔部６４ａ乃至６４ｆにボール６
５ａ乃至６５ｆを嵌合しておく。そして、連結部材５６
の孔部５８内に皿ばね６６が配設され、保持体６８が前
記孔部５８並びに孔部６０に嵌合する。

前記保持体６８の外筒部７０は連結部材５６の孔部６０
並びにスピンドルヘッド３６の孔部４８に嵌合し、前記
外筒部７０の一端に形成される大径部７２は前記連結部
材５６の孔部５８に嵌合する。前記外筒部７０の外周に
は所定の位置に周溝７４を形成し、前記周溝７４にスピ
ンドルヘッド３６に螺入する固定ねじ５４の先端部が係
合する。従って、保持体６Ｂはスピンドルヘッド３６に
対し軸線方向に変位することを阻止される。また、保持
体６８の中央部に軸線方向に指向して孔部７８を形成す
る。この孔部７８は孔部７６と段部を介して連通してい
る。

前記孔部７６にはニードル軸受８０を配設して主軸８２
を嵌合する。

前記主軸８２は図示しない回転駆動源に連結されており
、この主軸８２の一端部には軸線方向に指向して孔部８
４が形成される。この場合、前記孔部８４は後述する回
転軸のスプラインに対応する形状を呈するように構成さ
れている。

一方、ホルダ部材３４を構成するホルダ８６の円筒部８
８にはその一端部に段部を介して大径部９０を形成し、
前記大径部９０にホルダ部材把持用の周溝９２が刻設さ
れる。前記大径部９０の一端部にはテーバ部９４が設け
られ、この場合、前記テーバ部９４はスピンドルヘッド
３６に形成されるテーバ部４０に対応しており、このた
め、前記テーバ部９４は外方に指向して半径方向内方に
傾斜している。また、前記テーバ部９４の端部には段部
を介して小径な首部９６を形成すると共に、前記首部９
６の端部には外方に膨出して突部９８が形成される。前
記突部９８は首部９６の端部から半径方向外方に指向し
て傾斜する傾斜面１００と、前記傾斜面１００の一端部
から軸線方向に延在する円筒面１０２を含み、前記円筒
面１０２は連結部材５６の孔部５８に嵌合する。さらに
また、ホルダ８６の中央部には円筒部８８の端部側から
軸線方向に指向して孔部１０４を形成し、前記孔部１０
４の端部には段部を介して小径な孔部１０６が連通ずる
。前記孔部１０６の端部には段部を介して大径な孔部１
０８が連通し、この孔部１０Ｂの端部は孔部１）０に連
通している。そこで、ホルダ８６に回転軸１）２が回転
自在に支承される。

前記回転軸１）２は工具ホルダ部１）４とスピンドル部
１）６とから一体的に形成されており、前記工具ホルダ
部１）４とスピンドル部１）６との間には大径部１）８
が設けられる。工具ホルダ部１）４の外周先端縁部には
半径方向に所定角度傾斜して取付部１２０が形成されて
おり、一方、スピンドル部１）６の外周一端縁部にはね
じ溝１２２が刻設され、前記ねじ溝１２２の端部には所
定のスプラインを設けた係合部１２４が形成される。そ
して、回転軸１）２をホルダ８６内に遊嵌し、孔部１０
４にニードル軸受１２６とスラスト軸受１２８を配設し
、孔部１０８には軸受１３０を配設すると共に、前記回
転軸１）２のねし溝１２２にナツト部材１３４を螺着し
てこの回転軸１）２をホルダ８６に回転自在に装着する
。なお、この場合、回転軸１）２の工具ホルダ部１）４
に設けられる取付部１２０には所定の切削用バイト１３
６が固着される。

本発明に係る工具用ホルダ装置は基本的には以上のよう
に構成されるものであり、次にその作用並びに効果につ
いて説明する。

先ず、装置本体３２を、例えば、基台１３８に装着する
。この場合、スピンドルヘッド３６のフランジ部３８に
は図示しないボルト挿通用の孔部が設けられており、前
記孔部にボルトを挿入してその先端部を基台１３８に設
けられる図示しない短孔に螺入し、スピンドルヘッド３
６を前記基台１３８に固定する。

そこで、図示しない回転駆動源を駆動してこれに連結さ
れる主軸８２を回転すると、前記主軸８２の先端部の孔
部８４に嵌合する保合部１２４を介してスピンドル部１
）６が回転する。このため、前記スピンドル部１）６と
一体的に形成される工具ホルダ部１）４が回転し、バイ
ト１３６は主軸８２の軸線を中心にして回転するに至る
。

このようにして、回転軸１）２を回転させた状態で図示
しないワークを当該ホルダ装置３０側に近接変位させ、
あるいは、基台１３８を移動して前記ホルダ装置３０を
ワーク側に変位させてバイト１３６により、例えば、中
ぐり加工を行う。次いで、前記バイト１３６により所定
の加工を行った後、ワークとホルダ装置３０とを相対的
に離間変位させ、加工終了後のワークを取り外し、新た
なワークを所定の加工作業位置に固定して同様にバイト
１３６による中ぐり加工を行う。

ところで、種類の異なるワークを加工する場合には、以
下に示す手順により別異のワークに対応する工具を設け
た回転軸１）２をホルダ８６に装着すればよい。

すなわち、ホルダ８６をその大径部９０に形成した周溝
９２を介して図示しない工具交換装置等のチャック部に
より把持させ、この状態で、図示しない切換弁から通路
５０に圧油を供給する。前記圧油はスピンドルヘッド３
６内の孔部４４内に流入し、連結部材５６を矢印Ａ方向
に押圧する。従って、前記連結部材５６は皿ばね６６の
弾発力に抗して矢印Ａ方向に変位し、孔部６４ａ乃至６
４ｆに嵌合するボール６５ａ乃至６５ｆが傾斜面ｌＯＯ
から離間してホルダ８６の首部９６とスピンドルヘッド
３６の周溝４２の間に遊嵌する。次いで、図示しないチ
ャック部を介してホルダ８６を矢印Ａ方向に移動させる
と、突部９８の傾斜面１００が再び前記ボール６５ａ乃
至６５ｆに当接して夫々のボール６５ａ乃至６５ｆを連
結部材５６の半径方向外方に押圧する。このため、ボー
ル６５ａ乃至６５ｆは連結部材５６の孔部５８から離脱
して周溝４２を画成するスピンドルへラド３６の内面側
に押圧され、結果的に、突部９８は孔部５８から離脱し
てホルダ８６が装置本体３２から取り外される（第４図
参照）。

このようにして、ホルダ８６を装置本体３２から取り外
して後、ナツト部材１３４をねじ溝１２２から離脱させ
て回転軸１）２を前記ホルダ８６から取り出し、所定の
バイト１３６を固着した新たな回転軸１）２をこのホル
ダ８６内に嵌合する。そして、前記ナツト部材１３４を
ねじ溝１２２に螺入して前記新たな回転軸１）２をホル
ダ８６に回転自在に装着する。

次いで、ホルダ８６を図示しないチャック部により把持
し、これを矢印Ｂ方向に変位させて前記ホルダ８６のテ
ーパ部９４をスピンドルヘッド３６のテーパ部４０に係
合させる。そこで、大径部９０の端部がフランジ部３８
の先端面部に当接する際に図示しない切換弁を駆動する
と、円筒部６２と孔部４４とにより画成される室内に充
填されている圧油が通路５０を介して外部に導出する。

このため、連結部材５６は皿ばね６６の弾発力を介して
矢印Ｂ方向に変位し、孔部６４ａ乃至６４ｆ内に嵌合す
るボール６５ａ乃至６５ｆは前記連結部材５６と一体的
に矢印Ｂ方向に変位して周溝４２から孔部４４内に臨入
する。従って、ボール６５ａ乃至６５「は連結部材５６
の孔部５８内に夫々の一部を臨入させて突部９８の傾斜
面１００を矢印Ｂ方向に押圧する。

結局、ホルダ８６はテーパ部９４と４０とを介してスピ
ンドルヘッド３６に対し正確に位置決めされると共に、
締結部材５６に設けられるボール６５ａ乃至６５ｆを介
して装置本体３２にしっかりと固定される。一方、ホル
ダ８６に支承されている回転軸１）２は係合部１２４を
孔部８４内に嵌合して主軸８２に係着している。

なお、この場合、種類の異なるバイト１３６を固着した
回転軸１）２を、予め、夫々所定のホルダ８６に装着し
、前記夫々のホルダ８６を使用される順に配置しておけ
ば、前述した工具の交換作業がより一層効率的に行われ
ることは容易に諒解されよう。

そこで、前記主軸８２を回転駆動してこれに係着される
回転軸１）２を回転させ、前述した手順により新たなバ
イト１３６により加工作業を行うものである。

この場合、本実施例では、パイ）　１３６を主軸８２に
対し正確に位置決めすることが出来る。、すなわち、ホ
ルダ８６に回転軸１）２を回転自在に装着すると共に、
前記回転軸１）２を主軸８２に係着して回転するスピン
ドル部１）６とバイト１３６を固着する工具ホルダ部１
）４とで一体的に形成している。一方、ホルダ８６には
スピンドルヘッド３６のテーパ部４０に対応してテーパ
部９４が設けられる。従って、ホルダ８６のテーパ部９
４をテーパ部４０に係合することにより前記ホルダ８６
の軸線をスピンドルヘッド３６の軸線、すなわち、主軸
８２の軸線と一致させることが出来る。結果的に、主軸
８２に係着されるスピンドル部１）６が好適に位置決め
され、前記スピンドル部１）６に一体的に形成される工
具ホルダ部１）４に装着されているバイト１３６はその
回転中心線を前記主軸８２の軸線と正確に一致させるこ
とが可能となる。

以上のように、本発明によれば回転駆動源に連結される
主軸に係着して回転するスピンドル部と切削用工具を直
接固着する工具ホルダ部とを一体的に形成した回転軸を
ホルダ部材に回転自在に装着すると共に、前記ホルダ部
材を装置本体にテーパ部を介して位置決めして装着して
いる。このように、ホルダ部材を装置本体に対し正確に
位置決めすることにより、回転軸と主軸との取付誤差を
可及的に低減して前記回転軸に直接固着されている切削
用工具を前記主軸に対し正確に位置決めすることが出来
る。結局、加工精度を好適に確保すると共に、簡単な構
造で切削用工具の交換を極めて容易且つ正確に行うこと
が可能となり、特に、ライン生産工程において多種類の
ワークを加工する際に好適に用いられる装置となる。

以上、本発明について好適な実施例を挙げて説明したが
、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設
計の変更が可能なことは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術に係る工具用ホルダ装置の一部省略縦
断面図、第２図は本発明に係る工具用ホルダ装置の一部省略分解
斜視図、第３図は当該ホルダ装置の一部省略縦断面図、第４図は
当該ホルダ装置においてホルダ交換作業を示す一部省略
縦断面図である。３０・・・ホルダ装置　　　　３２・・・装置本体３４
・・・ホルダ部　　　　　３６・・・スピンドルヘッド
４０・・・テーバ部　　　　　４２・・・周溝５４・・
・固定ねじ　　　　　５６・・・連結部材６６・・・皿
ばね　　　　　　６８・・・保持体８２・・・主軸　　
　　　　　８６・・・ホルダ９４・・・テーバ部　　　
　　１）２川回転軸１）４・・・工具ホルダ部　　１）
６・・・スピンドル部１２４・・・係合部　　　　　１
３４・・・ナツト部材１３６・・・バイト

Claims

【特許請求の範囲】

（１）装置本体に着脱自在に装着されるホルダ部材と、
前記ホルダ部材に回転自在に支承されると共に一端部に
切削用工具を直接固着し且つ他端部を前記装置本体の主
軸に係着する回転軸とを含み、前記ホルダ部材をテーパ
部を介して前記装置本体に位置決め可能に構成し、回転
駆動源の作用下に前記主軸と回転軸とを一体的に回転さ
せて前記切削用工具によりワークを加工することを特徴
とする工具用ホルダ装置。
（２）特許請求の範囲第１項記載の装置において、ホル
ダ部材に外方に指向して半径方向内方に傾斜するテーパ
部を設け、一方、装置本体に固定されるスピンドルヘッ
ドに前記テーパ部に対応する孔部を形成し、前記孔部に
テーパ部を嵌合して前記ホルダ部材を装置本体に位置決
めしてなる工具用ホルダ装置。
（３）特許請求の範囲第１項記載の装置において、前記
回転軸の他端部にスプラインを形成し、一方、主軸に前
記スプラインに対応する孔部を形成すると共に前記回転
軸の他端部を前記孔部に嵌合し、回転駆動源の作用下に
前記主軸と回転軸とを一体的に回転するよう構成してな
る工具用ホルダ装置。