JP2004066350A

JP2004066350A - ツールホルダ

Info

Publication number: JP2004066350A
Application number: JP2002224652A
Authority: JP
Inventors: Fumio Obata; 小幡　文雄; Kazutaka Uehara; 上原　一剛; Michio Morishita; 森下　道夫; Yutaka Yoshida; 吉田　豊
Original assignee: SEIWA SEIKI KK
Current assignee: SEIWA SEIKI KK
Priority date: 2002-08-01
Filing date: 2002-08-01
Publication date: 2004-03-04

Abstract

【課題】回転バランスを簡単に修正することができるコストの安いツールホルダを提供することである。
【解決手段】ホルダ本体１のホルダ部４にツールシャンクＳの挟持操作用の締付ナット８をねじ係合し、その締付ナット８とホルダ本体１に形成されたフランジ３間にバランス修正リング１１と、そのバランス修正リング１１を締付ナット８の後端面に押し付ける皿ばね１２を組込む。ツールホルダを高速回転して不釣り合いの角度位置と不釣り合い量とを検出し、バランス修正リング１１の不釣り合い角度位置を不釣り合い量に相当する量だけ切削してツールホルダの回転バランスを修正する。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、エンドミルやドリル等のツールを着脱自在に支持するツールホルダに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
マシニングセンタの主軸にツールホルダを取付け、そのツールホルダによって保持されたエンドミル等のツールによってワークに加工を施す場合において、ツールホルダの回転バランスが悪い場合、精度の高い加工を施すことができない。また、高能率、高精度の加工を実現化する目的から主軸を高速回転させた場合には、ツールホルダの回転のアンバランスによる遠心力により主軸が振れ回り、主軸を支持する軸受を破損させるなどの危険を伴うことになる。
【０００３】
そのような問題点を解決するため、実開平３−８７５３９号公報に記載された回転工具においては、シャンクと工具装着部間に設けられたフランジの端面に複数のねじ孔を周方向に間隔をおいて設け、その複数のねじ孔のうち、所定のねじ孔に調整分銅をねじ係合して、軸線回りに回転したときの動的な重量バランス（回転バランス）を調整するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の回転工具においては、フランジに複数のねじ孔を形成する必要があるため、コストが高く、また、回転バランスの不釣り合いの角度位置にねじ孔が存在しないこともあり、その場合には複数のねじ孔に調整分銅をねじ係合する必要があるため、回転バランスの修正に非常に手間がかかるという不都合がある。
【０００５】
この発明の課題は、回転バランスを簡単に修正することができるようにしたコストの安いツールホルダを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明においては、工作機械の主軸に支持されるシャンクを後端に有し、先端部にツールのシャンクを挟持するホルダ部が設けられたツールホルダにおいて、前記ホルダ部の外周面上に切削によってツールホルダの回転バランスを修正するバランス修正リングを取付けた構成を採用したのである。
【０００７】
上記の構成から成るツールホルダにおいては、例えば、マシニングセンタの主軸に装着して高速回転し、アンバランス検査装置によって回転時の振動および回転数からツールホルダの基準位置からの不釣り合いの角度位置と不釣り合い量とを検出したのち、バランス修正リングの不釣り合いの角度位置を不釣り合い量と対応する量だけ切削して、ツールホルダの回転バランスを修正する。
【０００８】
このように、バランス修正リングの切削によって回転バランスを修正することにより、ツールホルダの回転バランスを簡単に修正することができると共に、ホルダ部にバランス修正リングを取付ける簡単な構成であるため、コストの安いツールホルダを得ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図示のように、ホルダ本体１は、テーパシャンク２を後端に有し、そのテーパシャンク２の大径端にはフランジ３が設けられ、そのフランジ３の先端面にツールＴのシャンクＳを保持するホルダ部４が設けられている。
【００１０】
ホルダ部４は、軸部４ａと、その先端に設けられて径方向に弾性変形可能なチャッキングチューブ４ｂとを有し、そのチャッキングチューブ４ｂと軸部４ａを跨がるようにして加圧リング５が嵌合されている。
【００１１】
加圧リング５の内周とチャッキングチューブ４ｂの外周はテーパ面６とされ、加圧リング５がフランジ３側に移動されると、チャッキングチューブ４ｂが縮径して、その内部に挿入されたツールＴのシャンクＳを挟持するようになっている。
【００１２】
前記ホルダ部４における軸部４ａの外周には雄ねじ７が形成され、その雄ねじ７に締付ナット８がねじ係合されている。締付ナット８の先端部は前記加圧リング５の後端部に嵌合され、その嵌合面間に形成されたボール溝９にスラストボール１０が組込まれて、締付ナット８と加圧リング５とは相対的に回転自在とされ、かつ軸方向に係合されている。
【００１３】
前記軸部４ａには締付ナット８とフランジ３間にバランス修正リング１１と、そのバランス修正リング１１を締付ナット８に向けて押圧する皿ばね１２とが組込まれている。バランス修正リング１１は黄銅等の切削加工が容易な材料から成っている。このバランス修正リング１１は、締付ナット８を締め付け、その締付ナット８と共に軸方向に移動する加圧リング５がチャッキングチューブ４ｂを縮径させ、かつ後端面が軸部４ａの先端面に密着する状態で前記皿ばね１２の押圧力により締付ナット８の後端面に強く押し付けられて回転するのが防止される。また、締付ナット８の後端面に対する圧接状態で、バランス修正リング１１とフランジ３の対向面間に微小な隙間１３が形成されている。
【００１４】
実施の形態で示すツールホルダは上記の構造から成り、そのツールホルダの回転バランスの修正に際しては、例えば、マシニングセンタの主軸にツールホルダをセットしてツールＴがワークを加工する際の回転数で高速回転し、アンバランス検査装置によって回転時の振動と回転数とからツールホルダの不釣り合いの角度位置と不釣り合い量とを検出する。その検出後、バランス修正リング１１の不釣り合い角度位置をドリルによる孔明け、あるいはエンドミルによる切削によって不釣り合い量に相当する量だけ取り除くのである。
【００１５】
このように、ツールホルダの回転バランスの修正は、バランス修正リング１１の不釣り合いの角度位置を不釣り合い量に相当する量だけ切削すればよいため、ツールホルダの回転バランスをきわめて簡単に修正することができる。
【００１６】
実施の形態では、マシニングセンタの主軸にツールホルダをセットした状態で、そのツールホルダの不釣り合いの角度位置と不釣り合い量とを検出するようにしたが、ツールホルダをバランシングマシンにセットして不釣り合いの角度位置と不釣り合い量とを検出するようにしてもよい。実施の形態で示すように、マシニングセンタの主軸にツールホルダをセットして不釣り合いの角度位置と不釣り合い量とを検出することによって、主軸が保有する残留不釣り合いと、ツールホルダが保有する不釣り合いとを同時に検出することができるので、ツールホルダのセット状態でバランス修正リング１１を不釣り合い量に相当する量だけ切削することによって、前記ツールホルダをきわめて高精度に回転させることができる。
【００１７】
ここで、主軸にツールホルダをセットしてバランス修正する場合、ツールホルダはセットする毎にセット位置が周方向にずれて回転バランスが悪くなるため、ツールホルダのセット毎に回転バランスを修正する。その修正が繰り返し行なわれると、バランス修正リング１１には多くの切削部が形成されて最終的には使用することができなくなる。その場合には、締付ナット８を取外し、バランス修正リング１１を新しいものと交換する。
【００１８】
実施の形態で示すように、フランジ３と締付ナット８間にバランス修正リング１１と皿ばね１２とを組込み、その皿ばね１２によってバランス修正リング１１を締付ナット８に圧接させることにより、締付ナット８を弛み止めすることができると共に、締付ナット８のねじ係合部に異物が侵入するのを防止することができる。
【００１９】
なお、実施の形態では、チャッキングチューブ４ｂの径方向の弾性変形によってツールＴのシャンクＳを挟持するツールホルダを示したが、ツールホルダはこれに限定されるものではない。例えば、ホルダ部の先端にテーパ軸部を設け、そのテーパ軸部に先端面から軸方向に延びる複数のスリットを設け、そのテーパ軸部をテーパ面を内周に有する加圧リングの軸方向の移動によって径方向内方に弾性変形させてツールシャンクを挟持するようにしたツールホルダであってもよい。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように、この発明においては、バランス修正リングを切削することによってツールホルダの回転バランスを修正することができるため、回転バランスを簡単に修正することができると共に、ホルダ部にバランス修正リングを取付ける簡単な構成であるため、コストの安いバランス修正用のツールホルダを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るツールホルダの実施の形態を示す縦断正面図
【図２】図１のＩＩ−ＩＩに沿った断面図
【符号の説明】
２　シャンク
４　ホルダ部
１１　バランス修正リング

Claims

工作機械の主軸に支持されるシャンクを後端に有し、先端部にツールのシャンクを挟持するホルダ部が設けられたツールホルダにおいて、前記ホルダ部の外周面上に切削によってツールホルダの回転バランスを修正するバランス修正リングを取付けたことを特徴とするツールホルダ。
前記バランス修正リングを着脱自在とした請求項１に記載のツールホルダ。