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JP7561693B2 - Tool holders and machine tools - Google Patents

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JP7561693B2
JP7561693B2 JP2021098906A JP2021098906A JP7561693B2 JP 7561693 B2 JP7561693 B2 JP 7561693B2 JP 2021098906 A JP2021098906 A JP 2021098906A JP 2021098906 A JP2021098906 A JP 2021098906A JP 7561693 B2 JP7561693 B2 JP 7561693B2
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tool holder
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顕秀 浜口
俊介 藤巻
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Okuma Corp
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  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)

Description

本開示は、工具とワークとを相対移動させながら加工を行う工作機械において、加工中に工具に発生する振動を抑制する機能を有する工具ホルダと、当該工具ホルダを備える工作機械とに関するものである。 This disclosure relates to a tool holder that has a function of suppressing vibrations generated in the tool during machining in a machine tool that performs machining while moving the tool and workpiece relative to each other, and to a machine tool equipped with the tool holder.

回転可能なワークに工具を支持させ、工具及びワークを送りながら相対移動させて、ワークに加工を施すといった工作機械において、中ぐり加工のように、工具を大きな突き出し量で使用した場合、工具剛性の低下により、大きな加工振動(以後、びびりと表す)が発生することがあり、工具の欠損や加工面品位の不良などの問題を引き起こす。
そこで、このびびりを抑制するために振動減衰性を向上させるための従来技術として、特許文献1には、工具ホルダに粘性流体を充填させた空間を設けて工具の振動の抑制を図る発明が記載されている。特許文献2には、工具と工具ホルダの間に制振部材を介在させた発明が記載されている。特許文献3には、工具に対してニトリルゴム等の粘弾性体を押し当てる発明が記載されている。
また、非特許文献1には、すり割り構造を有した工具挿入穴に工具を差し込んでボルト締めすることで保持剛性を向上させる防振工具が記載されている。
In machine tools in which a tool is supported on a rotatable workpiece and the tool and workpiece are fed and moved relative to one another to machine the workpiece, when the tool is used with a large protrusion, such as in boring, a decrease in tool rigidity can cause large machining vibrations (hereinafter referred to as chatter), which can lead to problems such as tool breakage and poor machined surface quality.
As a conventional technique for improving vibration damping to suppress this chatter, Patent Document 1 describes an invention in which a space filled with a viscous fluid is provided in the tool holder to suppress tool vibration. Patent Document 2 describes an invention in which a vibration-damping member is interposed between the tool and the tool holder. Patent Document 3 describes an invention in which a viscoelastic body such as nitrile rubber is pressed against the tool.
Furthermore, Non-Patent Document 1 describes an anti-vibration tool that improves the holding rigidity by inserting a tool into a tool insertion hole having a slot structure and tightening it with a bolt.

特許第6177602号公報Patent No. 6177602 実開平5-88804号公報Japanese Utility Model Application Publication No. 5-88804 特許第5131826号公報Patent No. 5131826

「究極の防振工具」Silent Tools SANDVIK社 電子カタログ第4頁「バイトのクランプ方法について」、[令和3年5月31日検索]、インターネット<https://www.sandvik.coromant.com/SiteCollectionDocuments/downloads/jp/brochures/CG-036J-R2_SilentTools.pdf>"The Ultimate Anti-Vibration Tool" Silent Tools SANDVIK Electronic Catalog, page 4 "How to Clamp a Bit", [Searched on May 31, 2021], Internet <https://www.sandvik.coromant.com/SiteCollectionDocuments/downloads/jp/brochures/CG-036J-R2_SilentTools.pdf>

しかしながら、特許文献1-3の方法では、減衰性を付加することが可能な一方で、一般的に金属よりも耐久性が低いゴムや減衰材料を使用する必要があり、加工位置となる工具先端に近い場所での長期間の使用には耐久性に不安がある。
また、特許文献1、3及び非特許文献1の方法では、一定の減衰性を付加することが可能な一方で、振動振幅が大きいほど大きな減衰性が得られると考えられるため、工具先端に比べて振動振幅が小さくなる工具根元付近への減衰機構の設置では、限定的な減衰性向上に留まる恐れがある。
However, while the methods of Patent Documents 1 to 3 can add damping properties, they require the use of rubber or damping materials that are generally less durable than metals, and there are concerns about their durability when used for long periods of time near the tool tip, which is the processing position.
In addition, while the methods of Patent Documents 1 and 3 and Non-Patent Document 1 make it possible to add a certain amount of damping, it is believed that the greater the vibration amplitude, the greater the damping that can be obtained. Therefore, when a damping mechanism is installed near the base of the tool, where the vibration amplitude is smaller than that at the tip of the tool, the improvement in damping may be limited.

そこで、本開示は、上記問題に鑑みなされたものであって、長期間安定して減衰性を付加することが可能であると共に、工具先端に近い位置でも高い振動抑制効果を得ることができる工具ホルダ及び工作機械を提供することを目的としたものである。 The present disclosure has been made in consideration of the above problems, and aims to provide a tool holder and machine tool that can provide stable damping over a long period of time and achieve a high vibration suppression effect even in positions close to the tool tip.

上記目的を達成するために、本開示の第1の構成は、工作機械に設けられ、工具の基端部が挿入される工具挿入穴を有するベースと、前記工具挿入穴に挿入された前記基端部を前記ベース内で固定する固定手段とを含んでなる工具ホルダであって、
少なくとも前記ベースからの前記工具の突出部分に外装されて前記ベースに固定されるスリーブを備えると共に、前記スリーブは、軸線方向に延びる少なくとも1つのスリットと、前記スリーブの内径の大きさを調整可能な調整機構とを有し、
前記調整機構により、前記スリーブは、前記固定手段による固定力よりも低く、且つ加工による振動が発生した際に前記スリーブに対する前記工具の相対移動を許容可能な把持力で前記工具を把持することを特徴とする。
本開示の別の態様は、上記構成において、前記スリーブは、前記工具挿入穴にも挿入される長さを有することを特徴とする。
本開示の別の態様は、上記構成において、前記スリーブは、内径が前記工具の外径よりも小さく形成されており、前記調整機構は、前記スリットの開口幅を拡げることが可能で、前記調整機構により前記開口幅を大きくすることで前記工具の挿脱を可能とすると共に、前記開口幅を拡げない状態で、前記スリーブは、前記工具を前記把持力で把持することを特徴とする。
本開示の別の態様は、上記構成において、前記スリーブは、内径が前記工具の外径よりも大きく形成されており、前記調整機構は、前記スリットの開口幅を縮めることが可能で、前記調整機構により前記開口幅を縮めない状態で前記工具の挿脱を可能とすると共に、前記開口幅を縮めた状態で、前記スリーブは、前記工具を前記把持力で把持することを特徴とする。
上記目的を達成するために、本開示の第2の構成は、工作機械であって、本開示の第1の構成の工具ホルダを備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a first configuration of the present disclosure is a tool holder provided on a machine tool, the tool holder including a base having a tool insertion hole into which a base end of a tool is inserted, and a fixing means for fixing the base end inserted into the tool insertion hole within the base,
a sleeve is provided which is fitted over at least a portion of the tool protruding from the base and fixed to the base, the sleeve having at least one slit extending in an axial direction and an adjustment mechanism capable of adjusting the size of an inner diameter of the sleeve;
The adjustment mechanism is characterized in that the sleeve grips the tool with a gripping force that is lower than the fixing force of the fixing means and is sufficient to allow relative movement of the tool with respect to the sleeve when vibrations occur due to processing.
Another aspect of the present disclosure is characterized in that, in the above configuration, the sleeve has a length that allows it to be inserted into the tool insertion hole as well.
Another aspect of the present disclosure is characterized in that, in the above configuration, the sleeve is formed so that its inner diameter is smaller than the outer diameter of the tool, and the adjustment mechanism is capable of widening the opening width of the slit, so that the tool can be inserted and removed by widening the opening width with the adjustment mechanism, and when the opening width is not widened, the sleeve grips the tool with its gripping force.
Another aspect of the present disclosure is characterized in that, in the above configuration, the sleeve has an inner diameter larger than the outer diameter of the tool, and the adjustment mechanism is capable of narrowing the opening width of the slit, allowing the tool to be inserted and removed without narrowing the opening width using the adjustment mechanism, and when the opening width is narrowed, the sleeve grips the tool with its gripping force.
In order to achieve the above object, a second aspect of the present disclosure is a machine tool comprising the tool holder of the first aspect of the present disclosure.

本開示によれば、一般的に金属以外の耐久性の低い材料を使用することなく長期間安定して減衰性を付加することが可能となる。また、あらゆる工具に対してびびり発生時の振動振幅が大きい工具先端に近い位置でも汎用的に高い減衰性を安定して付与することができる。よって、高能率な加工を実現することができる。 According to the present disclosure, it is possible to add damping properties stably for a long period of time without using materials other than metals, which generally have low durability. In addition, it is possible to stably impart high damping properties to all tools, even at positions close to the tool tip where the vibration amplitude is large when chatter occurs. This makes it possible to achieve highly efficient machining.

従来の工具ホルダの概略構成図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a conventional tool holder. 図1のA-A断面部分の概略構成図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a cross-sectional portion taken along the line AA in FIG. 本開示の工具ホルダの概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a tool holder according to the present disclosure. 図3のスリーブの形状を示す概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing the shape of the sleeve of FIG. 3 . 図3のB-B断面部分の概略構成図である。FIG. 4 is a schematic diagram of the cross-sectional portion taken along the line BB in FIG. 3. 図3のC-C断面部分の概略構成図である。FIG. 4 is a schematic diagram of a cross-sectional portion taken along the line CC of FIG. スリーブの変更例を示す斜視図である。FIG. 13 is a perspective view showing a modified example of the sleeve. スリーブの他の変更例を示す斜視図である。FIG. 13 is a perspective view showing another modified example of the sleeve. 工具ホルダの変更例を示す概略構成図である。FIG. 13 is a schematic configuration diagram showing a modified example of the tool holder. 図9のD-D断面部分の概略構成図である。10 is a schematic diagram of a cross-sectional portion taken along the line DD in FIG. 9. 工具ホルダの他の変更例を示す概略構成図である。FIG. 11 is a schematic configuration diagram showing another modified example of the tool holder.

まず、従来の工具ホルダの構造を図面に基づいて説明する。
図1は、従来の工具ホルダ1の構成を示す概略構成図である。図2は、図1のA-A断面(前後上下方向で規定される面による断面、以下同じ)部分を示す概略構成図である。
本事例では、工具ホルダ1を、工作機械の一例である旋盤30の旋回タレット31に適用している。工具ホルダ1に把持される工具33は、横断面が略円形状で、先端にチップ34を備えている。便宜上図1における工具33の先端側(チップ34側)を前方、工具ホルダ1の上側を上方として説明する。
工具ホルダ1は、旋回タレット31の外周の取付面32に固定されるブロック状のベース2を備えている。ベース2には、工具33が後端から挿入される工具挿入穴3が、前後方向に貫通形成されている。工具挿入穴3を挟んでベース2の左右には、ベース2を取付面32に固定するベース固定用ボルト4,4・・が、前後方向に3本ずつ配置されている。工具挿入穴3の上方でベース2の左右方向の中央には、前後に2本の工具固定用ボルト5,5が螺合されている。
チップ34を先端に取り付けた工具33は、前方から工具挿入穴3に基端部33aが差し込まれる。この状態で、上方から工具固定用ボルト5,5がベース2にねじ込まれると、工具33は、基端部33aが工具挿入穴3の下側の内壁に押し当てられる。これにより工具33は、先端部33bが工具挿入穴3から突出した状態でベース2に固定される。
First, the structure of a conventional tool holder will be described with reference to the drawings.
Fig. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a conventional tool holder 1. Fig. 2 is a schematic diagram showing a cross section taken along line AA of Fig. 1 (a cross section defined by a plane in the front-rear and up-down directions, the same applies below).
In this example, the tool holder 1 is applied to a rotating turret 31 of a lathe 30, which is an example of a machine tool. A tool 33 held by the tool holder 1 has a substantially circular cross section and is provided with a tip 34 at its tip. For convenience, the tip side (tip 34 side) of the tool 33 in Fig. 1 will be described as the front, and the upper side of the tool holder 1 as the top.
The tool holder 1 includes a block-shaped base 2 fixed to a mounting surface 32 on the outer periphery of a swivel turret 31. A tool insertion hole 3, into which a tool 33 is inserted from the rear end, is formed penetrating the base 2 in the front-rear direction. On either side of the tool insertion hole 3, three base fixing bolts 4, 4... for fixing the base 2 to the mounting surface 32 are arranged in the front-rear direction. Above the tool insertion hole 3, two tool fixing bolts 5, 5 are screwed into the center of the base 2 in the left-right direction, one on the front and one on the back.
The tool 33, which has a tip 34 attached to its tip, has its base end 33a inserted into the tool insertion hole 3 from the front. In this state, when the tool fixing bolts 5, 5 are screwed into the base 2 from above, the base end 33a of the tool 33 is pressed against the lower inner wall of the tool insertion hole 3. As a result, the tool 33 is fixed to the base 2 with its tip end 33b protruding from the tool insertion hole 3.

続いて、本開示の実施の形態を図面に基づいて説明する。但し、従来の工具ホルダ1と同じ構成部には同じ符号を付して重複する説明は省略する。
図3は、本開示の工具ホルダ10の一例を示す概略構成図である。図4は、工具ホルダ10を構成するスリーブ11の形状を示す概略図である。ここでも前後及び上下は図1と同じ方向で説明する。図5は図3のB-B断面部分の概略構成図、図6は図3のC-C断面部分の概略構成図である。
工具ホルダ10は、工具ホルダ1と同様に、ベース2と、ベース固定用ボルト4と、工具固定用ボルト5とを備えている。これに加えて工具ホルダ10は、スリーブ11と、3本の調整用ボルト12,12・・とをさらに含んでいる。
スリーブ11は、工具33の外径よりも小さな内径のスリーブ内孔13と、ベース2の端面にてスリーブ11の軸線方向での後退位置を決定する鍔部14とを備えている。また、スリーブ11の側面には、軸線方向の全長に亘ってスリット15が形成されている。スリット15の上側でスリーブ11には、調整用ボルト12が螺合される調整用ボルト穴16,16・・が、鍔部14の前側に2箇所、後側に1箇所それぞれ上下方向に形成されている。鍔部14の後側でスリーブ11の上面には、工具固定用ボルト5,5にて工具33をスリーブ内孔13の内壁に押し当てて把持可能とするためのボルト通し穴17,17が前後に形成されている。
Next, an embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings, in which the same components as those of the conventional tool holder 1 are denoted by the same reference numerals and a duplicated description will be omitted.
Fig. 3 is a schematic diagram showing an example of the tool holder 10 of the present disclosure. Fig. 4 is a schematic diagram showing the shape of a sleeve 11 constituting the tool holder 10. Here, the front-rear and up-down directions will be described in the same manner as in Fig. 1. Fig. 5 is a schematic diagram showing the cross section B-B of Fig. 3, and Fig. 6 is a schematic diagram showing the cross section C-C of Fig. 3.
Like the tool holder 1, the tool holder 10 includes a base 2, a base fixing bolt 4, and a tool fixing bolt 5. In addition, the tool holder 10 further includes a sleeve 11 and three adjustment bolts 12, 12 .
The sleeve 11 has a sleeve inner hole 13 with an inner diameter smaller than the outer diameter of the tool 33, and a flange 14 that determines the axial retreat position of the sleeve 11 at the end face of the base 2. A slit 15 is formed on the side of the sleeve 11 over the entire length in the axial direction. Above the slit 15, the sleeve 11 has adjustment bolt holes 16, 16... into which the adjustment bolt 12 is screwed, formed in two locations on the front side of the flange 14 and one location on the rear side, in the vertical direction. Behind the flange 14, bolt through holes 17, 17 are formed on the front and rear sides of the upper surface of the sleeve 11 to enable the tool 33 to be pressed against the inner wall of the sleeve inner hole 13 by tool fixing bolts 5, 5 and gripped.

以上の如く構成された工具ホルダ10における工具33の装着手順について、以下に示す。
まず、ベース2をベース固定用ボルト4にて旋回タレット31の取付面32に固定する。次に、スリーブ11を工具挿入穴3に対して、鍔部14がベース2の端面に当たるまで挿入する。次に、調整用ボルト12を締め込んで、下端をスリット15の下面に押し当てることで、スリット15の開口幅を拡げてスリーブ内孔13を工具33の外径よりも大きくする。次に、工具33を後端からスリーブ内孔13に挿入して、所定の工具突き出し量となるように位置を調整した後で、調整用ボルト12を緩めてスリーブ内孔13の内径を工具33の外径よりも小さくして、工具33をスリーブ11にて把持させる。最後に、ボルト通し穴17,17を通じて、工具固定用ボルト5,5にて工具33の基端部33aをスリーブ内孔13の内壁に押し当てるとともに、スリーブ11を工具挿入穴3の内壁に押し当てることで、ベース2に工具33の基端部33a及びスリーブ11を固定する。
The procedure for mounting the tool 33 on the tool holder 10 configured as above will be described below.
First, the base 2 is fixed to the mounting surface 32 of the swivel turret 31 by the base fixing bolt 4. Next, the sleeve 11 is inserted into the tool insertion hole 3 until the flange 14 hits the end face of the base 2. Next, the adjustment bolt 12 is tightened and the lower end is pressed against the lower surface of the slit 15, thereby widening the opening width of the slit 15 and making the sleeve inner hole 13 larger than the outer diameter of the tool 33. Next, the tool 33 is inserted into the sleeve inner hole 13 from the rear end and its position is adjusted to a predetermined tool protrusion amount, and then the adjustment bolt 12 is loosened to make the inner diameter of the sleeve inner hole 13 smaller than the outer diameter of the tool 33, and the tool 33 is gripped by the sleeve 11. Finally, the base end 33a of the tool 33 is pressed against the inner wall of the sleeve inner hole 13 using the tool fixing bolts 5, 5 through the bolt holes 17, 17, and the sleeve 11 is pressed against the inner wall of the tool insertion hole 3, thereby fixing the base end 33a of the tool 33 and the sleeve 11 to the base 2.

この工具ホルダ10を用いて旋盤30において旋削加工を行い、加工振動が発生した際、スリーブ11と工具33の基端部33aとは、工具固定用ボルト5にて締め込まれたベース2付近では、相対移動しない高い圧力(固定力)で保持されて固定される。一方、工具33の先端部33b側では、相対移動を生じる程度の低い圧力(把持力)でスリーブ11と互いに接触することになる。このとき、物体間で摩擦しながら相対移動が生じることで、エネルギー消耗による高い減衰性を発揮する。
なお、相対移動を生じさせる領域はボルトで締め込まないため、作業者の設定方法に因らず、工具33とスリーブ内孔13との締め代で接触圧力が決まり、性能ばらつきを抑制することができる。これにより、加工時には、工具ホルダ10の後方での強固な固定により工具位置が変化することなく、前方の接触領域において安定した摩擦減衰が生じて加工振動を抑制することが可能となる。
When turning is performed on the lathe 30 using this tool holder 10 and machining vibrations are generated, the sleeve 11 and the base end 33a of the tool 33 are held and fixed with high pressure (fixing force) that does not allow relative movement near the base 2 fastened by the tool fixing bolt 5. On the other hand, the tip end 33b of the tool 33 comes into contact with the sleeve 11 with low pressure (gripping force) that causes relative movement. At this time, relative movement occurs while friction occurs between the objects, providing high damping properties due to energy consumption.
In addition, since the area where the relative movement occurs is not fastened with bolts, the contact pressure is determined by the interference between the tool 33 and the sleeve inner hole 13, regardless of the setting method of the operator, and performance variations can be suppressed. As a result, during machining, the tool position does not change due to the strong fixation at the rear of the tool holder 10, and stable friction damping occurs in the front contact area, making it possible to suppress machining vibrations.

このように、上記形態の工具ホルダ10及び旋盤30は、工具33の基端部33aが挿入される工具挿入穴3を有するベース2と、工具挿入穴3に挿入された基端部33aをベース2内で固定する工具固定用ボルト5,5(固定手段)とを含んでなり、工具33に外装されてベース2に固定されるスリーブ11を備えると共に、スリーブ11は、軸線方向に延びるスリット15と、スリーブ11の内径の大きさを調整可能な調整用ボルト12(調整機構)とを有し、調整用ボルト12により、スリーブ11は、工具固定用ボルト5,5による固定力よりも低く、且つ加工による振動が発生した際にスリーブ11に対する工具33の相対移動を許容可能な把持力で工具33が把持可能となる。
よって、一般的に金属以外の耐久性の低い材料を使用することなく長期間安定して減衰性を付加することが可能となる。また、あらゆる工具に対してびびり発生時の振動振幅が大きい工具先端に近い位置でも汎用的に高い減衰性を安定して付与することができる。よって、高能率な加工を実現することができる。
In this manner, the tool holder 10 and lathe 30 of the above-described form include the base 2 having the tool insertion hole 3 into which the base end 33 a of the tool 33 is inserted, and the tool fixing bolts 5, 5 (fixing means) that fix the base end 33 a inserted into the tool insertion hole 3 within the base 2. The sleeve 11 is fitted over the tool 33 and fixed to the base 2, and the sleeve 11 has a slit 15 extending in the axial direction and an adjustment bolt 12 (adjustment mechanism) that can adjust the size of the inner diameter of the sleeve 11. The adjustment bolt 12 enables the sleeve 11 to grip the tool 33 with a gripping force that is lower than the fixing force of the tool fixing bolts 5, 5 and that is capable of allowing relative movement of the tool 33 with respect to the sleeve 11 when vibrations occur due to machining.
Therefore, it is possible to add damping properties stably for a long period of time without using materials other than metals that generally have low durability. Also, it is possible to impart high damping properties stably to any tool even at a position close to the tip of the tool where the vibration amplitude is large when chatter occurs. Therefore, it is possible to realize highly efficient machining.

特に、スリーブ11は、工具挿入穴3にも挿入される長さを有するので、スリーブ11ごと工具33を工具挿入穴3に差し込んで工具固定用ボルト5,5で固定することができる。
スリーブ11は、内径が工具33の外径よりも小さく形成されており、調整用ボルト12は、スリット15の開口幅を拡げることが可能で、調整用ボルト12により開口幅を大きくすることで工具33の挿脱を可能とすると共に、開口幅を拡げない状態で、スリーブ11は、工具33を相対移動可能な把持力で把持可能となっている。よって、調整用ボルト12を緩めるだけでスリーブ11が適切な把持力で工具33を把持可能となる。
In particular, since the sleeve 11 has a length that allows it to be inserted into the tool insertion hole 3 as well, the tool 33 can be inserted into the tool insertion hole 3 together with the sleeve 11 and fixed in place with the tool fixing bolts 5, 5.
The sleeve 11 is formed so that its inner diameter is smaller than the outer diameter of the tool 33, and the adjustment bolt 12 can widen the opening width of the slit 15, so that the tool 33 can be inserted and removed by widening the opening width with the adjustment bolt 12, and at the same time, when the opening width is not widened, the sleeve 11 can hold the tool 33 with a gripping force that allows relative movement. Therefore, by simply loosening the adjustment bolt 12, the sleeve 11 can hold the tool 33 with an appropriate gripping force.

以下、本開示の変更例について説明する。
図7は、変更例のスリーブ11Aを示している。先述の実施例では、スリーブ11の開口性を向上させるために全長に亘ってスリット15を設けていたが、摩擦による減衰効果が大きい箇所は、加工による振動量が大きく相対変位も大きい工具33の先端側のみであるため、このスリーブ11Aでは、スリット15を、鍔部14より前方で工具33の先端側にのみ設けている。他の工具ホルダ10の構成は上記実施例と同じである。
図8は、他の変更例のスリーブ11Bを示している。このスリーブ11Bでは、2つのスリット15,15を、左右の両側面で鍔部14より前方で工具33の先端側にのみ設けている。他の工具ホルダ10の構成は上記実施例と同じである。なお、スリットは、左右でなく上下に設けてもよいし、3箇所以上設けてもよい。
Modifications of the present disclosure will be described below.
7 shows a modified sleeve 11A. In the above-mentioned embodiment, the slits 15 are provided over the entire length of the sleeve 11 to improve the opening property, but since the portion where the damping effect due to friction is large is only on the tip side of the tool 33 where the amount of vibration due to machining is large and the relative displacement is also large, in this sleeve 11A, the slits 15 are provided only on the tip side of the tool 33, forward of the flange 14. The other configurations of the tool holder 10 are the same as those of the above-mentioned embodiment.
8 shows a sleeve 11B of another modified example. In this sleeve 11B, two slits 15, 15 are provided only on the left and right side surfaces, forward of the flange portion 14, toward the tip side of the tool 33. The rest of the configuration of the tool holder 10 is the same as in the above embodiment. The slits may be provided not only left and right but also above and below, and may be provided in three or more places.

図9は、工具ホルダの変更例を示す概略構成図である。図10は、図9のD-D断面部分の概略構成図である。
図9に示す工具ホルダ10Aでは、側面にスリット15(複数でもよい)を設けた短いスリーブ11Cが用いられる。このスリーブ11Cは、後端に設けた鍔部18が、スリーブ固定用ボルト19,19・・によりベース2の端面に固定される。
工具33の外径は、工具挿入穴3の内径と同等であり、従来の工具ホルダ1と同じように、工具挿入穴3に差し込まれる。
よって、工具33を後端からスリーブ内孔13及び工具挿入穴3に挿入して、所定の工具突き出し量となるように位置を調整した後で、調整用ボルト12を緩めてスリーブ内孔13の内径を工具33の外径よりも小さくして、工具33の先端部33bをスリーブ11Cにて把持させる。この状態で、工具固定用ボルト5,5によって工具33の基端部33aをベース2に固定することになる。
Fig. 9 is a schematic diagram showing a modified example of the tool holder, and Fig. 10 is a schematic diagram showing the cross section taken along line DD in Fig. 9.
9 uses a short sleeve 11C having a slit 15 (or a plurality of slits) on the side surface. A flange 18 at the rear end of the sleeve 11C is fixed to the end surface of the base 2 by sleeve fixing bolts 19, 19....
The outer diameter of the tool 33 is equal to the inner diameter of the tool insertion hole 3, and is inserted into the tool insertion hole 3 in the same manner as the conventional tool holder 1.
Therefore, the tool 33 is inserted from its rear end into the sleeve inner hole 13 and the tool insertion hole 3, and its position is adjusted to a predetermined tool protrusion amount, after which the adjustment bolt 12 is loosened to make the inner diameter of the sleeve inner hole 13 smaller than the outer diameter of the tool 33, and the tip end 33b of the tool 33 is gripped by the sleeve 11C. In this state, the base end 33a of the tool 33 is fixed to the base 2 by the tool fixing bolts 5, 5.

なお、本開示の工具ホルダに係る構成は、上記実施の形態に記載した態様に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で必要に応じて適宜変更することができる。
たとえば、上記実施形態では、調整用ボルト12を締め込んで、工具33の外径よりも小さな内径のスリーブ内孔13の直径を大きくして工具33を差し込んだ後、調整用ボルト12を緩めてスリーブ11(11A~11C)で工具33を所定の把持力で把持させているが、図11に示すような変更も可能である。
図11の工具ホルダ10Bでは、工具33の外径よりもスリーブ内孔13の内径が大きく形成されたスリーブ11Dを用いて、調整用ボルト12をスリット15の下側まで螺合させている。よって、調整用ボルト12を締め込まない状態で工具33をスリーブ11Dに挿脱できる。スリーブ11Dによる把持力は、調整用ボルト12の締め込みでスリット15の開口幅を縮めてスリーブ内孔13の内径を小さくさせて調整することになる。この場合、上記実施形態よりも減衰性が安定しないものの、工具33の挿脱が容易に行える。
図11の変更例においても、スリーブは、図9のような短いスリーブであってもよいし、スリットは複数あってもよい。
The configuration of the tool holder of the present disclosure is not limited to the aspects described in the above embodiment, and can be appropriately modified as necessary without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above embodiment, the adjustment bolt 12 is tightened to increase the diameter of the sleeve inner hole 13, which has an inner diameter smaller than the outer diameter of the tool 33, and the tool 33 is inserted, and then the adjustment bolt 12 is loosened to cause the sleeve 11 (11A to 11C) to grip the tool 33 with a predetermined gripping force, but a modification as shown in Figure 11 is also possible.
11, a sleeve 11D is used in which the inner diameter of the sleeve inner hole 13 is larger than the outer diameter of the tool 33, and the adjustment bolt 12 is screwed down to the lower side of the slit 15. Therefore, the tool 33 can be inserted into and removed from the sleeve 11D without tightening the adjustment bolt 12. The gripping force of the sleeve 11D is adjusted by tightening the adjustment bolt 12 to reduce the opening width of the slit 15 and the inner diameter of the sleeve inner hole 13. In this case, although the damping is less stable than in the above embodiment, the tool 33 can be easily inserted and removed.
In the modification of FIG. 11 as well, the sleeve may be a short sleeve as in FIG. 9, and may have a plurality of slits.

また、上記実施形態において、調整機構として調整用ボルトを用いてスリーブの内径を調整させているが、ばねや梃子などの調整機構を用いてスリーブの内径を調整可能としてもよい。
さらにまた、上記実施形態において、ベースやスリーブを1つの部材で構成しているが、複数部材の結合により構成してもよいことはいうまでもない。
一方、ベース及びスリーブの内孔の横断面形状は、円形に限らない。スリーブや工具の横断面形状に合わせて、楕円形や多角形等の他の形状に変更してもよい。
その他、本発明の工具ホルダは、旋盤以外の工作機械にも適用できる。
Furthermore, in the above embodiment, the inner diameter of the sleeve is adjusted using an adjustment bolt as an adjustment mechanism, but the inner diameter of the sleeve may be adjustable using an adjustment mechanism such as a spring or a lever.
Furthermore, in the above embodiment, the base and the sleeve are configured as a single member, but it goes without saying that they may be configured by joining a plurality of members.
On the other hand, the cross-sectional shapes of the inner holes of the base and the sleeve are not limited to being circular, and may be changed to other shapes, such as elliptical or polygonal, in accordance with the cross-sectional shapes of the sleeve and the tool.
The tool holder of the present invention can also be applied to machine tools other than lathes.

1,10,10A,10B・・工具ホルダ、2・・ベース、3・・工具挿入穴、4・・ベース固定用ボルト、5・・工具固定用ボルト、11,11A~11D・・スリーブ、12・・調整用ボルト、13・・スリーブ内孔、14,18・・鍔部、15・・スリット、16・・調整用ボルト穴、17・・ボルト通し穴、19・・スリーブ固定用ボルト、30・・旋盤、31・・旋回タレット、32・・取付面、33・・工具。 1, 10, 10A, 10B... Tool holder, 2... Base, 3... Tool insertion hole, 4... Base fixing bolt, 5... Tool fixing bolt, 11, 11A-11D... Sleeve, 12... Adjustment bolt, 13... Sleeve inner hole, 14, 18... Flange, 15... Slit, 16... Adjustment bolt hole, 17... Bolt through hole, 19... Sleeve fixing bolt, 30... Lathe, 31... Swivel turret, 32... Mounting surface, 33... Tool.

Claims (5)

工作機械に設けられ、工具の基端部が挿入される工具挿入穴を有するベースと、前記工具挿入穴に挿入された前記基端部を前記ベース内で固定する固定手段とを含んでなる工具ホルダであって、
少なくとも前記ベースからの前記工具の突出部分に外装されて前記ベースに固定されるスリーブを備えると共に、前記スリーブは、軸線方向に延びる少なくとも1つのスリットと、前記スリーブの内径の大きさを調整可能な調整機構とを有し、
前記調整機構により、前記スリーブは、前記固定手段による固定力よりも低く、且つ加工による振動が発生した際に前記スリーブに対する前記工具の相対移動を許容可能な把持力で前記工具を把持することを特徴とする工具ホルダ。
A tool holder provided in a machine tool, the tool holder comprising: a base having a tool insertion hole into which a base end of a tool is inserted; and a fixing means for fixing the base end inserted into the tool insertion hole within the base,
a sleeve is provided which is fitted over at least a portion of the tool protruding from the base and fixed to the base, the sleeve having at least one slit extending in an axial direction and an adjustment mechanism capable of adjusting the size of an inner diameter of the sleeve;
the adjustment mechanism causes the sleeve to grip the tool with a gripping force that is lower than the fixing force of the fixing means and that is sufficient to allow relative movement of the tool with respect to the sleeve when vibrations are generated due to machining.
前記スリーブは、前記工具挿入穴にも挿入される長さを有することを特徴とする請求項1に記載の工具ホルダ。 The tool holder according to claim 1, characterized in that the sleeve has a length that allows it to be inserted into the tool insertion hole. 前記スリーブは、内径が前記工具の外径よりも小さく形成されており、前記調整機構は、前記スリットの開口幅を拡げることが可能で、前記調整機構により前記開口幅を大きくすることで前記工具の挿脱を可能とすると共に、前記開口幅を拡げない状態で、前記スリーブは、前記工具を前記把持力で把持することを特徴とする請求項1又は2に記載の工具ホルダ。 3. The tool holder according to claim 1, wherein an inner diameter of the sleeve is smaller than an outer diameter of the tool, and the adjustment mechanism is capable of expanding an opening width of the slit, the opening width being expanded by the adjustment mechanism to allow insertion and removal of the tool, and the sleeve grips the tool with its gripping force when the opening width is not expanded. 前記スリーブは、内径が前記工具の外径よりも大きく形成されており、前記調整機構は、前記スリットの開口幅を縮めることが可能で、前記調整機構により前記開口幅を縮めない状態で前記工具の挿脱を可能とすると共に、前記開口幅を縮めた状態で、前記スリーブは、前記工具を前記把持力で把持することを特徴とする請求項1又は2に記載の工具ホルダ。 3. The tool holder according to claim 1, wherein an inner diameter of the sleeve is larger than an outer diameter of the tool, the adjustment mechanism is capable of reducing an opening width of the slit, the adjustment mechanism allows the tool to be inserted and removed without reducing the opening width, and the sleeve grips the tool with its gripping force when the opening width is reduced. 請求項1乃至4の何れかに記載の工具ホルダを備える工作機械。 A machine tool equipped with a tool holder according to any one of claims 1 to 4.
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