JPS63229204A

JPS63229204A - 工作機械用工具保持器取付台

Info

Publication number: JPS63229204A
Application number: JP63051449A
Authority: JP
Inventors: フランコイス　プルボート; クサビエール　エスティーブ
Original assignee: Torunosu SA Fab De Mach Muutei; Torunosu SA Fab De Mach Muuteie
Current assignee: Torunosu SA Fab De Mach Muutei; Torunosu SA Fab De Mach Muuteie
Priority date: 1987-03-05
Filing date: 1988-03-04
Publication date: 1988-09-26
Also published as: DE3874584T2; EP0285555B1; DE3874584D1; US4850255A; EP0285555A1

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】〔産業上の利用分野〕本発明は機械工具に関し、より詳細には、マシニングセ
ンタの工具取付台に剛体をもつ工具保持器用装置で、取
付台基部または支持三面体の本体に支持三面体を規定す
る固定支持表面部分と装置の他方の部分には、各々支持
体表面部分の一つに抗して押えることを意図した突出表
面部分と各々支持表面部分の一つに抗して押えることを
意図した支持体表面部に抗して突出する表面部分を押え
るために工具保持器本体へ押す力を加える手段とをもつ
型の工具保持器取付用装置に関する。

（従来の技術）マシニングセンタの開発は最近チャック固定をすること
なく被加工物に対してなせる加工作業の数を可能な限り
増゛やす方向に移行している。この目的のために、各々
一連の工具保持器をもつ一つ以上のタレットのヘッドが
時に被加工物保持器付近に与えられる。しかし、問題に
対するもう一つの解決法は、適切な場所に工具取付装置
を与えることと、移動手段を搬送しながら対応の工具が
作動位置にあるような方法で基部に自動的に取付、マガ
ジンに設定した工具保持器を連続的に受容するのに適す
る移動手段を機械に備えることである。もちろん、この
機械は幾つかの取付基部を含み、これあるいはこれらの
基部は簡単な或は交差摺動部をもつ可動支持体上に、場
合によっては軸回転するシャフトをつけてもよい。取付
基部はそれ自体ｎ転する工具保持器支持工具を受容すべ
く設定してよく、この場合、基部はこれがしかるべき位
置にある場合工具に作用する回転駆動手段をもつカップ
リングを有する。ドイツエンジニア協会（ＭＤＩ）の規
格番号３４２５、シート番号３によれば、角柱工具保持
器の基部が既に知られている。これら基部はいくつかの
支持面をもち特に三つの面のその二つは正二面体を形成
し、他方、この二面体の尾根部に垂直に向かう三つめは
この二面体の面の一つに溝の境界を規定する限界のある
表面部分である。工具保持体本体はこの時二面体の面に
抗し、またしかるべき位置にもたらされた場合に第三の
停止面に抗して平坦に位置する三つの適合面がなければ
ならない。しかし、最近課されている工作条件の観点に
おいては、この設定は基部に関連する工具保持器の位置
を十分に正確なものとなさせ得ない。他方、米国特許第
３６９４８７９号と第４２２００６１９並にフランス特
許第２３３９０８６Ｍは自動的制御可能な手段により所
定の位置の基部上に工具保持器を取付ける装置を開示し
ている。しかし、現在まで十分に好適な範囲で当該技術
分野の条件を満足させる従来技術による装置はない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

それゆえ、本発明の目的は従来技術による装置の欠点を
解決し、簡単な方法で作動可能で最大の正確さでもって
予め設定された位置に工具保持器の安定した取付ができ
る改良型取付装置を与えることである。

〔発明の作用〕

この目的のため、本発明に基づく初めに述べた型の工具
保持器取付装置には、突出面部分はキャップ形状の凸面
であり、この数と分布が工作力に関係なく工具保持体の
ある位置に固定化を確実とさせるような方法で選ばれ、
押力を加える手段は一方で工具保持器本体と関係し、他
方では基部と関係する補助的保持成分を有し、工具保持
器本体が作動位置にある時には作動成分は不活性位置と
錠止位置との間を動き、次に押力が保持成分の形態に従
い所定の活動線に沿って加えられるような方法で保持成
分を作動する。

〔発明の実施例〕

図面に示す工具保持器１は硬質合金あるいはセラミック
板４が例えば溶接により固定された延長部３をもつ平行
な管の長方形の角柱本体２を有している。それゆえこの
装置は旋盤バイトの根本原理で説明することとなる。

しかし、本体２がドリルやフライス等の回転工具を含む
他の型の工具を支持するために使用されていてもよいこ
とも自明となる。第１図から第４図において、取付基部
５はダイアグラムで示されており、これらの間に三直角
形の内部三面体を形成する三つの平坦な主要面６，７．
８とにより境界が規定された座部が含まれることが判る
。下記に説明する如く面８は座部９を含みこの座部は任
意の適切な形状のものでよい。

下記に示すが、主要面６，７．８は基板製造の際には少
なくとも局部的に注意深く工作し調整される必要がある
。これらは適切な表面硬度をもつように取扱われる必要
がある。

工具保持器１の本体２は三面体の反対の面に位置すべく
意図されたその面の一つに本体２の所定の位置に三角形
に配置された三つの球状キャップ１４をもつ。本発明の
好適な実施例において本体２は、この三面体の反対の面
７に位置するその面の上に三つのキャップ１４の配置の
対称軸に平行な軸に分布する二つのキャップ１５をもつ
。最後に、６番目のキャップ１６が三面体の反対の面６
の本体２の面に与えられる。キャップ１６は下記で判る
が、工具保持器の安定、性を確実とすべく予め設定され
た場所に同様に与えられ。このように三面体の処理調整
される必要がある部分のみが前記キャップと反対の一部
に集められることは自明である。

基部に取付けられた保留手段と共働するため工具保持器
本体は工具保持器の本体２を延長交差し基部の座部９に
入っていけるように設定される二つの平行なフランジ１
７と１８とでできた錠止装置を有する。フランジ１１と
１８との中央には好適には同軸の円筒状穴１９と２０と
がそれぞれあり、その中にはフランジの厚さよりも長い
錠止ビン２１と２２とが取付けられており、その外部端
は円錐状になっている。第３図と第４図とに見えるよう
にビン２１と２２との円錐片は座部９の側部の二つの円
錐状凹部２３と２４との内面と共働する。変形例におい
ては、これらの角度は二つのビン２１と２２との各々に
ついて同一でよいが、第３図の例ではそれらは異なって
いる。しかし本質的な点は二つの凹部２３と２４との共
通軸は本体２が基部の支持三面体の面６，７．８とに抗
して６つの球状キャップにより適切に押える際にビン２
１と２２との円錐片が位置する必要のある軸に相対的に
僅かに偏位していることである。それゆえフランジ１７
．１８並にビン２１．２２とをもつ工具保持器本体は、
球状キャップの頂部に相対してビンの片の共通軸の位置
が位置決めの時に円錐状凹部と円錐状の軸が互に偏位す
べく正確に調整なされるような方法で寸法決めされ調整
されねばならない。こうして工具保持器１が然るべき位
置にある際、ビン２１と２２とが互に離れその穴１９と
２０とへ摺動されるなら、その円錐片のフランクの部分
は対応する円錐状凹部のフランク内部分に抗して押え付
け、そのために二つの円錐部は同軸になる傾向を呈する
。その結果として、工具保持器１は力Ｆを被り、その方
向は上記二つの軸により規定される仮定平面に含まれる
。

こうして、基部寸法のＩ能として工具保持器本体２を構
築し球面状キャップ１４と１６とを位δ決めし、そうし
て工作中に工具保持器に加えられた応力を計算に入れな
がら、力の印加線が工具保持器の固定化と安定性とを確
実なものとする。ビンの頂部と凸部の頂部との二つの軸
により規定される平面に含まれるのだが、この力を印加
することが基部の平面の百１と８とに比例する所定の傾
きをもたせることどなる。力Ｆを加えるためには、例え
ば０ツド１３を基部に取付けられたジヤツキ（図示せず
）へ接続すれば十分である。ロッド１３は端部に楔形状
の二つの平坦な面２５と２６とをもつので、面２５と２
６とをビン２１と２２との後方端の間に取付けるような
方法で動かすことによりロッド１３は自動的に力Ｆの印
加をなすことが判るであろう。表面２５と２６とはロッ
ド１３が自己錠止をなすように調整され、このことが工
具保持器の取付を確実なものとする。それゆえ、工具保
持器を取付けるために、操作者は概ね第３図に示す位置
へこれをもたらし、こうしてビン２１と２２とがその穴
に引っ込み、ジヤツキ作動ロッド１３が作動されるなら
十分である。実際には、ビン２１と２２とはボールとば
ね装置（図示せず）、またはその他により穴２０と１９
との中に保持される。

第５図は本装置の他の実施例を示すものである。この場
合にも工具保持器２７は旋盤バイトを保持する。その本
体２８は外部三直角三面体を構成する三つの平坦な面２
９．３０．３１をもつ。工具保持器２７が操作者により
基部３２付近にもたらされると、本体２８は内面に突出
球状キャップをもつ座部３３に取付く。三つの突出球状
キャップ３４は本体２８の面２９と共働するような方法
で座部の一面に位置する。他の二つの突出球状キャップ
３５は面３１の二つの端部に対応して座部３３の表面部
分に形成される。本体２８はその表面３１の中央部付近
に第一の実施例の穴２０と１９とに対応する同軸の円筒
状穴３８と３９とをもつ二つの突出するフランジ３６と
３７とをもつ。最後に座部３３はまた工具保持器本体２
８の表面３０に対応する突出球状キャップ４０をもつ。

第５図はまた７ランジ３６と３７との間に取付可能なロ
ッド１３に類似の０ツドを＆１１御するのに適したジヤ
ツキ４１を示す。二つの円錐状頭部をもつ円筒状ビン４
３と４４とは穴３８と３９とに摺動可能に配設され、ジ
ヤツキ４１のロッドがそれらの間に挿入され、ビンを分
離する。この場合、保持手段は第１の実施例と同様に動
作する。基部３２の座部４２は第１の実施例と同じくビ
ン４３と４４との円錐片と共働し同軸で対向する凹部４
５をもつ対向した平坦面をもつ。

また、工具保持器２７をこの工具保持器がしかるべき位
置にくる場合カップリング手段に自動的に接続可能なカ
ップリング手段を有する旋盤バイトを保持するように設
定し、開口部とベアリング保持回転駆動手段に対して座
部３３のフランクに設備対策をなしてもよい。

最後に、第６図のダイアグラムはジヤツキロッド１３が
作用する場合の瞬間の様々な保持成分に働く力の簡略化
したバランス状態を示している。その円錐片により、ビ
ンは座部のフランクの傾きに垂直な力Ｆ１を座部のフラ
ンクに加える。この７ランクは傾斜部として作用する。

力Ｆ１は垂直成分Ｆｖ１（第６図）をもつ。ビンは基部
によって工具保持器本体の７ランジに加えられる力Ｆｖ
１に対向する力に晒される。ビンと凹部の円錐の開口部
角度が小さければ小さいほど、力ＦＶ１は大きくなる。

穴の側部と接触するビンの側部との間の摩擦力１”ｆの
ゆえに、ビンにより工具保持器本体に加えられる実際の
力は力Ｆｖ１と摩擦力Ｆｆとからなる力Ｆ２である。最
後に工具保持器本体に加えられる二つの力Ｆ２の合計で
ある。しかし、ビン片と凹部の角度が鋭角になればなる
ほどビンの円筒状表面とこれが動く穴の側部との間の避
は難い摩擦は大きくなる。しかし、もしこれら角度が他
の側、例えば第３図で見た場合保持成分の右側より一方
の側がより鋭角であれば、工具保持器１に加えられる結
果的押力は而６へ向けられた成分をさらにもち、それゆ
え円錐状キャップ１６はこの面に抗して押え付られるこ
ととなる。

〔発明の効果〕

こうして、上記の本装置は工具保持器本体を正確に規定
された方法でその座部で保持すべくもってくることを可
能とし、そこに同様に予め規定される動作線と数値線と
をもつ力を加える。実験では下記のことが判っている。

即ち、（ａ）　　位置再設定は５ミクロン以上の精度である。

（ｂ）　　支持部の剛性は１００ｄａＮ／ミクロン以上
である。

（Ｃ）　　少なくとも二つの方向で自動配置が行える。

（社）　切削油の循環同様、回転工具の回転駆動を伝達
する手段を設置することは問題を生じさせない。

球状キャップの半径は、キャップと基部との間の接点が
常にキャップ表面内に位置するように工具保持器１と基
部５　（第１図）との各々の変形機能として規定される
。球状キャップの半径は可能な限り大きくすべきであり
、共働するパーツ２と５との剛性が高ければ高いほどそ
の半径は大きくなることを理解のこと。清掃ノズルは球
状キャップが流体の吹き出しによって定期的に清浄され
るような方法にて球状キャップ付近に配設される。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は各々第１の実施例の工具保持器本体
と保持手段との立面ダイアグラムと、端面図と、平面図
と、第３図のｒＶ−ＩＶの線の断面図とであり、第５図は第２の実施例の工具保持器基部と工具保持器と
の簡略斜視図であり、第６図は保持手段の作動により生じせしめられた力の簡
略化したバランスを示す拡大ダイアグラムである。１・・・工具保持器、２・・・角柱本体、３・・・延長
部、４・・・セラミック板、５・・・取付台基部、６，
７゜８・・・主要面、９・・・座部、１３・・・Ｏラド
、１４・・・キャップ、１５・・・球状キャップ、１６
・・・第６番目のキャップ、１７．１８・・・７ランジ
、１９．２０・・・穴、２１．２２・・・ビン、２３．
２４・・・凹部、２５．２６・・・面、２７・・・工具
保持器、２８・・・本体、２９．３０．３１・・・本体
面、３２・・・基部、３３・・・座部、３４．３５・・
・キャップ、３６．３７・・・フランジ、３８．３９・
・・円筒状穴、４０・・・球状キャップ、４１・・・ジ
ヤツキ、４２・・・座部、４３．４４・・・円筒状ビン
、４５・・・凹部。特許出願人　　トルノスーベチレル　ニスニー　ファブ
リック　デマチネス　マウティール１・工具保持器２・・・角壮本体３・・・延長部４・・・セラミック販５・・・耳にイ寸　台、基１１６．７．８．・・主要面９・・・座４ｉ１３・・・ロッド１４・・・キャップ１５・・・球状キャップ１６・・・第六番目のへヤソア１７、１８・・・フランジ゛′ １９．２０・・・穴２１．２２・・・Ｌ゛ン２３．２４・、・凹部２５．２６・・・面２７・・・工具保持器２８・・・本イ本２９．３０．３１・・斗イ水面３２・・・基部３３・・座部３４．３５・・・キヤ・ノフ。３６゜３７・・・７ランゾ調、３９・・・円筒状穴４０・・・玉ＥＡ丈、゛キャッフ。４１・・・シ★１．キ４２・・・座部４３．４４・・・円筒状ビン４５・・・凹部ＦＩＧ、６

Claims

【特許請求の範囲】

（１）マシニングセンタの工具取付台基部に剛性をもつ
本体を有する工具保持器を取付ける装置において、前記
基部あるいは前記本体が前記装置の第一部分を構成し、
その上に支持三面体を決定する複数の固定支持表面部分
を含む型の装置であり、前記装置が複数の突出表面部分
と前記突出表面部分を対応の支持表面部分に抗して押え
る押力を前記本体へ加える手段とをもつ前記装置であり
、改良点については、前記突出表面部分と前記キャップ
表面の数と分布とが工作力とは無関係に前記本体の固定
化を確保すべくなっており、補助保持手段が押力を加え
るための手段を有し、前記保持成分が前記本体と前記基
部との両方に関係し、前記作動成分が前記本体が作動位
置にあり、前記保持装置成分を前記押力が前記保持成分
の形態に従い所定の動作線に沿って加えられるように不
活性位置と錠止位置との間を移動可能なことであること
を特徴とする装置。
（２）前記工具保持器が三直角形であり、前記動作線が
少なくとも前記工具保持器の二つの面に相対して斜方向
に位置決めされることを特徴とする請求項１記載の装置
。
（３）前記工員保持器の第一面と共働する三つの前記キ
ャップ表面と、前記工具保持器の第二面と共働する二つ
の前記キャップ表面と、前記工具保持器の第三面と共働
する一つのキャップ表面とを有することを特徴とする請
求項２記載の装置。
（４）前記保持成分が一つ以上の摺動成分と、前記摺動
成分の各々とそれぞれ対応して関係する一つ以上の傾斜
部と、前記摺動成分の誘導方向と前記傾斜部の基準位置
とが前記動作線を含む平面を規定する前記作動成分の作
動により前記傾斜部に沿った動きを為す前記摺動成分を
誘導し作動させる手段とを含むことを特徴とする請求項
１記載の装置。
（５）前記保持成分が円錐片と同軸円錐凹部により形成
された二つの傾斜部とをもつ二つの同軸で対向する前記
摺動成分を含み、前記凹部と前記摺動成分との軸が平行
で前記動作線を含む前記平面の傾きを規定することを特
徴とする請求項４記載の装置。
（６）前記円錐片の一つと前記円錐凹部の関係する一つ
とが前記円錐片の開口部角度と前記円錐凹部の関係する
他の一つの角度とから異なる開口部角度をもつことを特
徴とする請求項５記載の装置。
（７）前記キャップ表面が球状であり、下記の条件を満
たす曲率半径をもつことを特徴とする請求項１記載の装
置。（ａ）最大の接点剛性を与えるべく可能な限り大きいこ
と。（ｂ）工具保持器と前記基部との予見可能な変形にかか
わらず、常に前記基部と球状表面内の前記キャップ表面との間に接点をもつこと。
（８）さらに、前記キャップ表面付近に配設された清掃
ノズルを有することを特徴とする請求項１記載の装置。
（９）前記基部が工具保持器がいくつかの方向に位置決
めされることを可能とする凹部を含むことを特徴とする
請求項４記載の装置。