JPS626940B2 - - Google Patents
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- JPS626940B2 JPS626940B2 JP54096361A JP9636179A JPS626940B2 JP S626940 B2 JPS626940 B2 JP S626940B2 JP 54096361 A JP54096361 A JP 54096361A JP 9636179 A JP9636179 A JP 9636179A JP S626940 B2 JPS626940 B2 JP S626940B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
- B23B31/02—Chucks
- B23B31/24—Chucks characterised by features relating primarily to remote control of the gripping means
- B23B31/26—Chucks characterised by features relating primarily to remote control of the gripping means using mechanical transmission through the working-spindle
- B23B31/261—Chucks 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
- B23B31/263—Chucks 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 by means of balls
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2224/00—Materials of tools or workpieces composed of a compound including a metal
- B23B2224/16—Molybdenum disulphide
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B2226/00—Materials of tools or workpieces not comprising a metal
- B23B2226/12—Boron nitride
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Jigs For Machine Tools (AREA)
- Gripping On Spindles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は自動工具交換装置を有する工作機械の
主軸とかこの主軸に挿着される工具ホルダの如き
切削工具体保持装置に関するものである。
主軸とかこの主軸に挿着される工具ホルダの如き
切削工具体保持装置に関するものである。
近年自動工具交換装置を有するマシニングセン
タを使用して金型加工が行われるようになつてき
たが、かかる金型加工において、ラフイングカツ
タとかエンドミルカツタにより荒取り加工を数時
間にわたり行うと、工具ホルダと主軸の嵌合部摩
擦力が増大して工具ホルダの着脱が困難となるば
かりでなく、工具ホルダのテーパ部に赤錆が発生
し、摩耗が生ずることがある。この原因は、断続
的な重切削であるため交番荷重が刃具を介して工
具ホルダに作用し、主軸と工具ホルダの嵌合面に
おいて相対振動を起こし、いわゆるフレツチング
コロージヨンといわれる微動摩耗が発生するため
である。
タを使用して金型加工が行われるようになつてき
たが、かかる金型加工において、ラフイングカツ
タとかエンドミルカツタにより荒取り加工を数時
間にわたり行うと、工具ホルダと主軸の嵌合部摩
擦力が増大して工具ホルダの着脱が困難となるば
かりでなく、工具ホルダのテーパ部に赤錆が発生
し、摩耗が生ずることがある。この原因は、断続
的な重切削であるため交番荷重が刃具を介して工
具ホルダに作用し、主軸と工具ホルダの嵌合面に
おいて相対振動を起こし、いわゆるフレツチング
コロージヨンといわれる微動摩耗が発生するため
である。
かかるフレツチングコロージヨンは、任意の圧
力で押しつけられた２物体が、接触面において微
少振幅の繰返し相対すべりを行なう場合に、接触
面に生じる特殊な摩耗現象であるため、工具ホル
ダと主軸との間で相対すべりが生じないような強
いクランプ力を作用させるとか、両者の係合を確
実にすればこのような現象はさけられるものと考
えられる。しかしながら自動工具交換装置を備え
たマシニングセンタにおいては、工具ホルダテー
パ面のクランプ力は、主軸に内蔵されたスプリン
グにより引き棒を介して工具ホルダに突設された
プルスタツドを引張ることにより与えられるた
め、スペース的に制約があり大きなクランプ力が
得難い。仮にクランプ力が増大できたとしても工
具交換時に強力なスプリング力に抗して工具ホル
ダをアンクランプする装置の押圧力を増加させな
ければならず、あまり大きくするとアンクランプ
時に主軸ベアリングに悪影響を与える等の問題が
ある。
力で押しつけられた２物体が、接触面において微
少振幅の繰返し相対すべりを行なう場合に、接触
面に生じる特殊な摩耗現象であるため、工具ホル
ダと主軸との間で相対すべりが生じないような強
いクランプ力を作用させるとか、両者の係合を確
実にすればこのような現象はさけられるものと考
えられる。しかしながら自動工具交換装置を備え
たマシニングセンタにおいては、工具ホルダテー
パ面のクランプ力は、主軸に内蔵されたスプリン
グにより引き棒を介して工具ホルダに突設された
プルスタツドを引張ることにより与えられるた
め、スペース的に制約があり大きなクランプ力が
得難い。仮にクランプ力が増大できたとしても工
具交換時に強力なスプリング力に抗して工具ホル
ダをアンクランプする装置の押圧力を増加させな
ければならず、あまり大きくするとアンクランプ
時に主軸ベアリングに悪影響を与える等の問題が
ある。
又、主軸と工具ホルダとの間の回転力伝達用と
してキー、キー溝が使用されているが、自動工具
交換装置にて両者の係合関係をもたらすために
は、キーとキー溝間に多少の間隙を設けざるを得
ないのが実状であり、このわずかな間隙によつて
も断続的な交番荷重により相対すべりが生ずるこ
とになる。
してキー、キー溝が使用されているが、自動工具
交換装置にて両者の係合関係をもたらすために
は、キーとキー溝間に多少の間隙を設けざるを得
ないのが実状であり、このわずかな間隙によつて
も断続的な交番荷重により相対すべりが生ずるこ
とになる。
在来の金型加工は、自動工具交換装置が設けら
れていない工作機械で行われていた。したがつて
工具ホルダは手動操作にてドローバーを介してね
じ締めされていたのでクランプ力を非常に大きく
することができたのでフレツチングコロージヨン
が顕著に生ずることはなかつた。起きてもその現
象は軽微であるので、打撃力を加える工具ホルダ
の抜き取り作業において工具ホルダが抜けなくな
るようなことはなく、ほとんど何らの対策もとら
れていなかつたが、錆の発生を抑制するためわず
かに工具ホルダのシヤンク部外周面に潤滑剤を塗
布する程度のことは行われていたが充分な解決は
得られていない。
れていない工作機械で行われていた。したがつて
工具ホルダは手動操作にてドローバーを介してね
じ締めされていたのでクランプ力を非常に大きく
することができたのでフレツチングコロージヨン
が顕著に生ずることはなかつた。起きてもその現
象は軽微であるので、打撃力を加える工具ホルダ
の抜き取り作業において工具ホルダが抜けなくな
るようなことはなく、ほとんど何らの対策もとら
れていなかつたが、錆の発生を抑制するためわず
かに工具ホルダのシヤンク部外周面に潤滑剤を塗
布する程度のことは行われていたが充分な解決は
得られていない。
本発明は自動工具交換装置を備えたマシニング
センタにおける工具ホルダと主軸との嵌合面のフ
レツチングコロージヨンを防止する手段を提供せ
んとするものであり、金型加工における荒取り加
工を長時間行つても工具の自動交換に何ら支障を
きたさないようにし、工具ホルダのテーパ部の赤
錆の発生及び摩耗を防止することを目的とする。
センタにおける工具ホルダと主軸との嵌合面のフ
レツチングコロージヨンを防止する手段を提供せ
んとするものであり、金型加工における荒取り加
工を長時間行つても工具の自動交換に何ら支障を
きたさないようにし、工具ホルダのテーパ部の赤
錆の発生及び摩耗を防止することを目的とする。
本発明は、第１図及び第２図に示すように工具
ホルダ１０のテーパ部外周面１０ａ又は主軸２０
のテーパ穴２０ａ内周面に展性に富む耐摩性材料
よりなる２μｍ〜100μｍの固体皮膜３０を形成
して、工具ホルダ１０と主軸２０の母材どうしの
金属接触を生じないようにしたものである。有効
な皮膜材としては、鉛Pb、錫Snがあり、これら
の皮膜材の形成処理は工具ホルダ１０又は主軸２
０の熱変形を抑えるために200℃以下の低温域で
行なうのが望ましい。
ホルダ１０のテーパ部外周面１０ａ又は主軸２０
のテーパ穴２０ａ内周面に展性に富む耐摩性材料
よりなる２μｍ〜100μｍの固体皮膜３０を形成
して、工具ホルダ１０と主軸２０の母材どうしの
金属接触を生じないようにしたものである。有効
な皮膜材としては、鉛Pb、錫Snがあり、これら
の皮膜材の形成処理は工具ホルダ１０又は主軸２
０の熱変形を抑えるために200℃以下の低温域で
行なうのが望ましい。
以下好ましい皮膜処理の具体例を説明する。
鉛、錫の電解メツキ
鉛の場合は鉛を対極とし、メツキの対象となる
工具ホルダのテーパ部外周面を囲むように固定
し、処理液としてホウフツ化鉛を40℃以下に保
ち、電流密度2A／ｄcm2を流し、約30分メツキ処
理して展性に富む鉛の金属皮膜を工具ホルダのテ
ーパ部外周面に形成する。
工具ホルダのテーパ部外周面を囲むように固定
し、処理液としてホウフツ化鉛を40℃以下に保
ち、電流密度2A／ｄcm2を流し、約30分メツキ処
理して展性に富む鉛の金属皮膜を工具ホルダのテ
ーパ部外周面に形成する。
錫の場合は、錫を対極とし、処理液としてメタ
錫酸ソーダを約60℃に保ち、電流密度1A／ｄcm2
を流し、約30分間メツキ処理して、展性に富む錫
の金属皮膜を形成する。
錫酸ソーダを約60℃に保ち、電流密度1A／ｄcm2
を流し、約30分間メツキ処理して、展性に富む錫
の金属皮膜を形成する。
上記実施例は固体皮膜形成処理がし易い工具ホ
ルダについて行つたものであり、この方法により
工具ホルダのテーパ部外周面に膜厚さ約５μ程度
の固体皮膜を形成してこれをマシニングセンタの
主軸に挿着して数時間断続的な交番荷重のもとで
切削試験を行つたところ、工具ホルダが主軸から
抜けなくなるような事態は全く生せず、自動工具
交換装置の作動に何ら支障をきたさなかつた。ま
た、主軸から抜き取られた工具ホルダのテーパ部
において赤錆の発生もなく、ほとんど摩耗も生じ
なかつた。
ルダについて行つたものであり、この方法により
工具ホルダのテーパ部外周面に膜厚さ約５μ程度
の固体皮膜を形成してこれをマシニングセンタの
主軸に挿着して数時間断続的な交番荷重のもとで
切削試験を行つたところ、工具ホルダが主軸から
抜けなくなるような事態は全く生せず、自動工具
交換装置の作動に何ら支障をきたさなかつた。ま
た、主軸から抜き取られた工具ホルダのテーパ部
において赤錆の発生もなく、ほとんど摩耗も生じ
なかつた。
かかる固体皮膜の厚さとしては、工具ホルダと
か主軸のテーパ面の面粗さ以上の厚さが必要であ
る。一般的に主軸のテーパ穴面粗度は0.8μｍ、
工具ホルダのテーパ面面粗さは1.6μｍとされて
いるので、皮膜厚さの下限は２μ以上ないと母材
どうしの金属接触を防ぐことができず長期の使用
には耐えられないことになる。また皮膜厚さの上
限としては、皮膜層が厚くなるにしたがい膜厚さ
が不均一となり当り面が不安定となるため、皮膜
形成後に面の修正加工ができるものを除いては20
μｍ程度が限度であるが面の修正加工ができるも
のは100μｍ近くの膜厚さでも有効である。
か主軸のテーパ面の面粗さ以上の厚さが必要であ
る。一般的に主軸のテーパ穴面粗度は0.8μｍ、
工具ホルダのテーパ面面粗さは1.6μｍとされて
いるので、皮膜厚さの下限は２μ以上ないと母材
どうしの金属接触を防ぐことができず長期の使用
には耐えられないことになる。また皮膜厚さの上
限としては、皮膜層が厚くなるにしたがい膜厚さ
が不均一となり当り面が不安定となるため、皮膜
形成後に面の修正加工ができるものを除いては20
μｍ程度が限度であるが面の修正加工ができるも
のは100μｍ近くの膜厚さでも有効である。
固体皮膜は工具ホルダの一本一本全てについて
形成する代りに主軸のテーパ穴に形成しておけば
工具ホルダとしては固体皮膜を有しない従来のま
まのものであつてもフレツチングコロージヨンの
発生を防止することが可能である。
形成する代りに主軸のテーパ穴に形成しておけば
工具ホルダとしては固体皮膜を有しない従来のま
まのものであつてもフレツチングコロージヨンの
発生を防止することが可能である。
本発明によれば、展性に富む材料よりなる固体
皮膜を工具ホルダ又は主軸のテーパ面に形成した
ものであるため、皮膜表面は乾燥状態であり、切
粉とか塵埃が付着しにくい上に付着しても皮膜層
を損傷することなく容易に拭き取ることができ
る。したがつて従来のように潤滑剤をテーパ面に
塗布したものに比較して取扱いが容易なばかりで
なく、固体の皮膜層であるため、容易なことでは
皮膜が破断されることがなく工具ホルダと主軸と
の母材どうしの金属接触を防止し、かつ展性に富
むため面になじみやすく密着して空気を遮断する
作用があり、摩耗、腐食を効果的に防止できる。
皮膜を工具ホルダ又は主軸のテーパ面に形成した
ものであるため、皮膜表面は乾燥状態であり、切
粉とか塵埃が付着しにくい上に付着しても皮膜層
を損傷することなく容易に拭き取ることができ
る。したがつて従来のように潤滑剤をテーパ面に
塗布したものに比較して取扱いが容易なばかりで
なく、固体の皮膜層であるため、容易なことでは
皮膜が破断されることがなく工具ホルダと主軸と
の母材どうしの金属接触を防止し、かつ展性に富
むため面になじみやすく密着して空気を遮断する
作用があり、摩耗、腐食を効果的に防止できる。
これによつてテーパ嵌合面におけるフレツチコ
ロージヨンの現象は起らず、数値制御による金型
加工を長時間続けても工具交換サイクルに何ら支
障を生じない上、工具ホルダ及び主軸のテーパ面
における赤錆の発生や摩耗を防止できるので長期
にわたる使用ができ精度劣化をきたさない等の効
果を有する。
ロージヨンの現象は起らず、数値制御による金型
加工を長時間続けても工具交換サイクルに何ら支
障を生じない上、工具ホルダ及び主軸のテーパ面
における赤錆の発生や摩耗を防止できるので長期
にわたる使用ができ精度劣化をきたさない等の効
果を有する。
図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
固体皮膜を有する工具ホルダの部分断面外観図、
第２図は固体皮膜を有する主軸の断面図である。 １０……工具ホルダ、２０……主軸、３０……
固体皮膜。
固体皮膜を有する工具ホルダの部分断面外観図、
第２図は固体皮膜を有する主軸の断面図である。 １０……工具ホルダ、２０……主軸、３０……
固体皮膜。
Claims (1)
- １ 自動工具交換装置を有する工作機械の主軸に
装着される工具ホルダのテーパ部外周面又は前記
主軸のテーパ穴内周面に、展性に富む材料よりな
り膜厚さ２μｍないし100μｍの固定皮膜を形成
したことを特徴とする切削工具体保持装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9636179A JPS5621706A (en) | 1979-07-27 | 1979-07-27 | Cutting tool body holder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9636179A JPS5621706A (en) | 1979-07-27 | 1979-07-27 | Cutting tool body holder |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21657086A Division JPS6279932A (ja) | 1986-09-12 | 1986-09-12 | 切削工具体保持装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5621706A JPS5621706A (en) | 1981-02-28 |
| JPS626940B2 true JPS626940B2 (ja) | 1987-02-14 |
Family
ID=14162844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9636179A Granted JPS5621706A (en) | 1979-07-27 | 1979-07-27 | Cutting tool body holder |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5621706A (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59105334U (ja) * | 1982-12-29 | 1984-07-16 | 株式会社大隈鉄工所 | 工作機械の主軸 |
| JPS608172A (ja) * | 1983-06-28 | 1985-01-17 | Nissan Shatai Co Ltd | 組立・検査用治具 |
| JPS60142041U (ja) * | 1984-02-29 | 1985-09-20 | 京セラ株式会社 | 工作機械の回転ヘツド |
| JPS615502U (ja) * | 1984-06-19 | 1986-01-14 | キタムラ機械株式会社 | 工作機械 |
| JPS6171938A (ja) * | 1984-09-18 | 1986-04-12 | Hitachi Metals Ltd | マシニングセンタの工具マガジン |
| JPS60149705U (ja) * | 1985-02-22 | 1985-10-04 | 聖和精機株式会社 | ミーリングチヤツク |
| JPS6228107A (ja) * | 1985-07-31 | 1987-02-06 | Kyocera Corp | エンドミル |
| JP2559057B2 (ja) * | 1988-03-25 | 1996-11-27 | キタムラ機械 株式会社 | 工作機械のスピンドルとツ−ルホルダ |
| US5118231A (en) * | 1991-05-03 | 1992-06-02 | Daniels Edward J | Tool holder |
| US20100143051A1 (en) * | 2007-03-23 | 2010-06-10 | Guehring Ohg | Ball raceway milling device, tool having a ball raceway milling device, and method for the application of a ball raceway milling device |
| DE102009018813B4 (de) | 2009-04-24 | 2023-02-16 | Gühring KG | Werkzeugsystemkomponente |
-
1979
- 1979-07-27 JP JP9636179A patent/JPS5621706A/ja active Granted
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ASLE TRANSACTIONS=1978 * |
| FRETTING CORROSION=1972 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5621706A (en) | 1981-02-28 |
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