JPH07227705A - Tool holding device - Google Patents

Tool holding device

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Publication number
JPH07227705A
JPH07227705A JP2142094A JP2142094A JPH07227705A JP H07227705 A JPH07227705 A JP H07227705A JP 2142094 A JP2142094 A JP 2142094A JP 2142094 A JP2142094 A JP 2142094A JP H07227705 A JPH07227705 A JP H07227705A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
drawbar
spindle shaft
tool holder
shaft
spindle
Prior art date
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Pending
Application number
JP2142094A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinya Nakamura
晋哉 中村
Masatsugu Mitsui
正継 三井
Koji Nishii
幸司 西井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ASUKA TRADING KK
NSK Ltd
Original Assignee
ASUKA TRADING KK
NSK Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by ASUKA TRADING KK, NSK Ltd filed Critical ASUKA TRADING KK
Priority to JP2142094A priority Critical patent/JPH07227705A/en
Publication of JPH07227705A publication Critical patent/JPH07227705A/en
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  • Gripping On Spindles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】皿ばねを使用しない構造とすることにより、高
速化にも安定して対応できる回転バランスの良いスピン
ドル装置を提供する。 【構成】軸端に工具ホルダ取付け用のテーパ穴2を有し
てハウジング12に回転自在に支持されたスピンドル軸
1と、その内径面に軸方向に摺動可能に嵌合され一端に
工具ホルダ3の保持部6を他端にフランジ部55をする
ドローバ7と、内径部に周溝52とこれに連通する貫通
孔53を有しドローバ7の軸端のフランジ部55に一方
の端面を当接せしめてスピンドル軸1の端部外周面に嵌
合された固定スリーブ51と、これを介してドローバ7
のフランジ部55を押圧しドローバ7を軸方向に移動さ
せるための押圧手段60とを備えている。
(57) [Abstract] [Purpose] To provide a spindle device with good rotation balance that can stably cope with high speeds by adopting a structure that does not use a disc spring. [Structure] A spindle shaft 1 rotatably supported in a housing 12 having a taper hole 2 for mounting a tool holder at the shaft end, and a spindle holder 1 axially slidably fitted to an inner diameter surface of the spindle shaft 1 and a tool holder at one end. The drawbar 7 having the flange portion 55 at the other end of the holding portion 6 of 3 and the peripheral groove 52 and the through hole 53 communicating with the peripheral groove 52 at the inner diameter portion have one end surface abutted on the flange portion 55 at the shaft end of the drawbar 7. A fixed sleeve 51 fitted in close contact with the outer peripheral surface of the end of the spindle shaft 1, and a drawbar 7 through the fixed sleeve 51.
And a pressing means 60 for pressing the flange portion 55 to move the draw bar 7 in the axial direction.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、工作機械の工具保持
装置に係り、特に振動バランスの改善に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tool holding device for a machine tool, and more particularly to improving vibration balance.

【0002】[0002]

【従来の技術】マシニングセンタ(MC)などの工作機
械用のスピンドル装置としては、例えば図5に示すよう
なものが周知である。このものは、スピンドル軸1の先
端に工具取付け用のテーパ穴2を有し、このテーパ穴2
に工具ホルダ3のテーパシャンク部4を嵌合させて所定
の工具を装着するようにしている。スピンドル軸1の軸
心部には、先端に工具ホルダ3のプルスタッド5を引き
込んで工具ホルダ3をスピンドル軸1に固定する工具ホ
ルダ保持部6を有するドローバ7が挿通されており、こ
のドローバ7を工具ホルダ装着時に後方に500〜20
00kgfの大荷重で引っ張るために、多数の皿ばね8
が用いられている。
2. Description of the Related Art As a spindle device for a machine tool such as a machining center (MC), one shown in FIG. 5 is well known. This one has a taper hole 2 for attaching a tool at the tip of a spindle shaft 1.
The taper shank portion 4 of the tool holder 3 is fitted to the above to mount a predetermined tool. A draw bar 7 having a tool holder holding part 6 for fixing the tool holder 3 to the spindle shaft 1 by pulling the pull stud 5 of the tool holder 3 at the tip is inserted through the axial center of the spindle shaft 1. 500 to 20 backwards when the tool holder is attached
In order to pull with a large load of 00 kgf, a large number of disc springs 8
Is used.

【0003】また、装着した工具ホルダ3を外すため
に、ドローバ7の後端に対し不図示の油圧シリンダなど
を用いて軸方向荷重を負荷して皿ばね8を圧縮させる構
造になっている。
In order to remove the mounted tool holder 3, a hydraulic cylinder (not shown) or the like is used to apply an axial load to the rear end of the draw bar 7 to compress the disc spring 8.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近時、
スピンドル装置は急激に高速化される傾向にあり、工具
装着時には多数の皿ばね8の弾性力を用いてドローバ7
を引き込む従来のスピンドルの工具保持装置では、高速
回転すると皿ばねの影響を受けて装置の振動が大きくな
るという問題点がある。
However, in recent years,
The spindle device tends to be rapidly increased in speed, and the elastic force of a large number of disc springs 8 is used when the tool is attached to the draw bar 7.
In the conventional tool holding device for the spindle that draws in, there is a problem that the vibration of the device increases under the influence of the disc spring when rotating at high speed.

【0005】しかも、皿ばね8はドローバ7に挿通され
てスピンドル軸1に設けた軸孔1A内に収納装着される
が、皿ばねに撓みを持たせるためにはスピンドル軸の軸
孔内径面及びドローバ外径面との間にある程度のすき間
が必要であるから、振動を抑制するべくバランスを修正
するにも限界がある。また、高速回転させるためにバラ
ンス修正しても、回転中あるいは工具の脱着を繰り返す
と皿ばねの姿勢が変化してバランス量が変化し、その結
果振動が大きくなるという問題点がある。
Moreover, the disc spring 8 is inserted into the draw bar 7 and housed and mounted in the shaft hole 1A provided in the spindle shaft 1. In order to allow the disc spring to bend, the disc spring 8 and the inner surface of the shaft hole are Since a certain amount of clearance is required between the drawbar outer diameter surface and the drawbar outer diameter surface, there is a limit in correcting the balance to suppress vibration. Further, even if the balance is corrected for high-speed rotation, there is a problem that the posture of the disc spring is changed during rotation or when the tool is repeatedly attached and detached to change the balance amount, resulting in large vibration.

【0006】そこで、この発明は、このような従来の問
題点にかんがみてなされたものであり、皿ばねを使用し
ない構造とすることにより、高速化にも安定して対応で
きるスピンドル装置を提供することを目的としている。
Therefore, the present invention has been made in view of such conventional problems, and by providing a spindle device which does not use a disc spring, it is possible to stably cope with high speed. Is intended.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明の工具保持装置
は、軸端に工具ホルダ取付け用のテーパ穴を有し軸受を
介してハウジングに回転自在に支持されたスピンドル軸
と、一端に工具ホルダのプルスタッドに係合する工具ホ
ルダ保持部を有すると共に他端にドローバ駆動端を有し
前記スピンドル軸の内径面に軸方向に摺動可能に嵌合さ
れた工具ホルダ固定用ドローバと、内径部に周溝と該周
溝に連通する貫通孔を有して前記スピンドル軸の端部外
周面に嵌合され前記ドローバの軸端のドローバ駆動端部
に外方の端部を当接せしめた固定スリーブと、前記ドロ
ーバのドローバ駆動端を前記固定スリーブを介して押圧
しドローバを軸方向に移動させるための押圧手段とを備
えたことを特徴とするものである。
A tool holding device according to the present invention comprises a spindle shaft having a tool holder mounting taper hole at its shaft end and rotatably supported by a housing through a bearing, and a tool holder at one end. And a draw holder for engaging the pull stud, and a draw bar driving end at the other end, and a draw holder for fixing the tool holder axially slidably fitted to the inner diameter surface of the spindle shaft, and the inner diameter portion. A peripheral groove and a through hole that communicates with the peripheral groove, and is fitted to the outer peripheral surface of the end of the spindle shaft, and the outer end of the drawbar is brought into contact with the drawbar drive end of the shaft end of the drawbar. A sleeve and a pressing means for pressing the drawbar driving end of the drawbar via the fixed sleeve to move the drawbar in the axial direction are provided.

【0008】[0008]

【作用】この発明の工具保持装置では、ドローバを引き
込む駆動力の発生源として、皿ばねではない押圧手段を
用いている。ドローバはスピンドル軸の内径面に皿ばね
を介することなく当接して、軸方向の運動をスピンドル
軸で直接に案内される。工具クランプ時の作動は次の通
り行う。
In the tool holding device of the present invention, the pressing means other than the disc spring is used as the source of the driving force for pulling in the draw bar. The draw bar abuts on the inner diameter surface of the spindle shaft without the intermediary of a disc spring, and the axial movement is directly guided by the spindle shaft. The operation during tool clamping is performed as follows.

【0009】ドローバの端部に設けたフランジ部に固定
スリーブを介して押圧手段で圧力を加えることにより、
大荷重でドローバをプルスタッドの引き込み方向(後退
方向)に移動させる。その際、同時に固定スリーブの貫
通孔から内径部の周溝に加圧流体を供給して固定スリー
ブとスピンドル軸との締め代を開放することで固定スリ
ーブの軸方向移動を可能にする。ドローバがプルスタッ
ドを引き込み工具ホルダがクランプされたら、先ず固定
スリーブの加圧流体を抜いて締め代を与え引き込まれた
状態でドローバを固定する。次いで、押圧手段の圧力を
抜く。これにより工具ホルダは完全にクランプされる。
By applying pressure to the flange portion provided on the end portion of the draw bar by the pressing means via the fixing sleeve,
Move the draw bar with a heavy load in the pull stud pull-in direction (backward direction). At that time, at the same time, the pressurized fluid is supplied from the through hole of the fixed sleeve to the circumferential groove of the inner diameter portion to release the interference between the fixed sleeve and the spindle shaft, thereby enabling the fixed sleeve to move in the axial direction. When the draw bar pulls in the pull stud and the tool holder is clamped, first, the pressurized fluid in the fixing sleeve is released to give a tightening allowance and fix the draw bar in the retracted state. Then, the pressure of the pressing means is released. This ensures that the tool holder is completely clamped.

【0010】工具アンクランプ時の作動は次の通り行
う。先ず固定スリーブの内周溝に加圧流体を供給してス
ピンドル軸との締め代を開放する。次にその固定スリー
ブ開放状態でドローバの端末に前進方向の加圧力を負荷
する。これによりドローバが前進して工具ホルダはアン
クランプになる。その後、固定スリーブに供給していた
加圧流体を抜く。
The operation during tool unclamping is performed as follows. First, pressurized fluid is supplied to the inner circumferential groove of the fixed sleeve to release the interference with the spindle shaft. Next, in the opened state of the fixed sleeve, a forward pressing force is applied to the end of the draw bar. This causes the draw bar to move forward and the tool holder to be unclamped. Then, the pressurized fluid supplied to the fixed sleeve is drained.

【0011】[0011]

【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。なお、従来と同一または相当部分には同一の符
号を付してある。図1は、この発明の一実施例の縦断面
図で、モータビルトイン形スピンドル装置を表してい
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The same or corresponding parts as in the conventional case are designated by the same reference numerals. FIG. 1 is a vertical sectional view of an embodiment of the present invention, showing a motor built-in type spindle device.

【0012】先ず構成を説明すると、スピンドル軸1は
複数個(図では4個)の玉軸受10と1個のころ軸受1
1とを介してハウジング12内に回転自在に支承されて
いる。ハウジング12は軸受10,11の外周を取巻く
円筒体であって、取付け用フランジ13を有する外筒1
4と、この外筒14の前端面にボルトB1で取り付けら
れた前蓋15および後端面に取り付けられた後蓋16を
有している。
First, the structure will be described. The spindle shaft 1 has a plurality of (four in the figure) ball bearings 10 and one roller bearing 1.
It is rotatably supported in the housing 12 via the connector 1. The housing 12 is a cylindrical body that surrounds the outer circumferences of the bearings 10 and 11, and has an outer cylinder 1 having a mounting flange 13.
4, a front lid 15 attached to the front end surface of the outer cylinder 14 with a bolt B1 and a rear lid 16 attached to the rear end surface.

【0013】玉軸受10はハウジング12の先端側から
間座と共に挿入され、その外輪10aは外間座17を介
してハウジング12の内面に前蓋15で固定されてい
る。一方、内輪10bの方は、内間座18を介して押さ
えリング19によりスピンドル軸1の外周面に固定され
ている。ころ軸受11はハウジング12の後端側から間
座と共に挿入され、その外輪11aは外輪押さえ板26
を介してハウジング12の内面に固定されている。一
方、同ころ軸受け11の内輪11bは、間座27を介し
て押さえリング28でスピンドル軸1の外周面に固定さ
れている。
The ball bearing 10 is inserted together with the spacer from the front end side of the housing 12, and its outer ring 10a is fixed to the inner surface of the housing 12 by the front lid 15 via the outer spacer 17. On the other hand, the inner ring 10b is fixed to the outer peripheral surface of the spindle shaft 1 by the pressing ring 19 via the inner spacer 18. The roller bearing 11 is inserted together with the spacer from the rear end side of the housing 12, and its outer ring 11a has an outer ring pressing plate 26.
It is fixed to the inner surface of the housing 12 via. On the other hand, the inner ring 11 b of the roller bearing 11 is fixed to the outer peripheral surface of the spindle shaft 1 by a pressing ring 28 via a spacer 27.

【0014】なお、20は軸受ハウジング12に埋設さ
れた給油ノズルであり、その給油ノズル20の先端は外
間座17を貫通していて、玉軸受10に給油するように
なっている。その給油路21はハウジング12内を軸方
向に延設され、ハウジング後蓋16に螺着した給油配管
継手22及び給油配管23を経て図外の給油装置に連結
される。給油ノズル20から玉軸受10及びころ軸受1
1に供給された潤滑油は、各軸受を潤滑した後、排出油
路24を経て給油装置に還流されるようになっている。
Reference numeral 20 denotes an oil supply nozzle embedded in the bearing housing 12, and the tip of the oil supply nozzle 20 penetrates the outer spacer 17 so as to supply oil to the ball bearing 10. The oil supply passage 21 extends in the housing 12 in the axial direction, and is connected to an oil supply device (not shown) via an oil supply pipe joint 22 and an oil supply pipe 23 screwed to the housing rear lid 16. From the oil supply nozzle 20 to the ball bearing 10 and the roller bearing 1
The lubricating oil supplied to No. 1 lubricates each bearing and then flows back to the oil supply device through the discharge oil passage 24.

【0015】このようにして回転自在にハウジング12
に支承されているスピンドル軸1の軸端の中心には、工
具取付け用のテーパ穴2が形成されると共に、このテー
パ穴2の奥からスピンドル軸後端に抜ける貫通孔30が
スピンドル軸1の軸心部を通して形成されていて、この
貫通孔30の内径面にドローバ7が軸方向に摺動可能に
嵌合させて挿通されている。
In this way, the housing 12 is rotatable.
A spindle hole 1 for tool attachment is formed at the center of the spindle end of the spindle shaft 1 which is supported by the spindle shaft 1, and a through hole 30 which extends from the depth of the taper hole 2 to the rear end of the spindle shaft 1 is formed in the spindle shaft 1. The drawbar 7 is formed through the axial center portion, and the drawbar 7 is slidably fitted and inserted into the inner diameter surface of the through hole 30.

【0016】また、スピンドル軸1の外径面には、ビル
トインモータMのロータ31がロータスリーブ32を介
して締りばめで固定されている。このロータスリーブ3
2は内周面に浅い溝33が形成されていて、その溝33
に注入路34を経て外部から油圧を送り込みスピンドル
軸1との締まりばめを開放することで取り外しできるよ
うになっている。ロータ31に周面対向させて同軸に配
設されたステータ35は、ハウジング12の内周面にス
テータスリーブ36を介して固定されている。なお、ス
テータスリーブ36の外周面は、ハウジングの外筒14
の内径面に形成された環状空間からなる冷却ジャケット
37に面しており、冷却流体で強制冷却されるようにし
てある。38はその冷却流体の漏れ止め用のOリングシ
ールである。
Further, a rotor 31 of the built-in motor M is fixed to the outer diameter surface of the spindle shaft 1 via a rotor sleeve 32 by an interference fit. This rotor sleeve 3
2 has a shallow groove 33 formed on the inner peripheral surface thereof.
It can be removed by sending hydraulic pressure from the outside through the injection path 34 and releasing the interference fit with the spindle shaft 1. The stator 35, which is arranged coaxially with the rotor 31 so as to face the circumferential surface, is fixed to the inner circumferential surface of the housing 12 via a stator sleeve 36. The outer peripheral surface of the stator sleeve 36 is the outer cylinder 14 of the housing.
It faces a cooling jacket 37 composed of an annular space formed on the inner diameter surface of, and is forcibly cooled by a cooling fluid. 38 is an O-ring seal for preventing the leakage of the cooling fluid.

【0017】スピンドル軸1の外周面には、またロータ
31の前方位置に先方のバランスリング40が、ロータ
31の後方位置に後方のバランスリング41がそれぞれ
取り付けられている。更にまた、スピンドル軸1の後端
寄りの位置には、回転位置センサとして例えば磁気式ロ
ータリエンコーダ45の検出リング46が嵌め込まれ、
スピンドル軸1の後端側に形成されている雄ねじ47に
螺合した締付けナット48で固定されている。前記ロー
タリエンコーダ45の検出リング46の外周は一定間隔
の歯が形成されており、これに対向する磁気読み取りヘ
ッド49はハウジング12の側壁に取付けて支持されて
いる。このロータリエンコーダ45の位置検出信号に基
づいて、前記ロータ31とステータ35とからなるサー
ボモータMの回転を制御することで、スピンドル軸1の
回転速度,回転方向が低速,高速,正逆自在に制御され
る。
On the outer peripheral surface of the spindle shaft 1, a front balance ring 40 is attached to the front position of the rotor 31, and a rear balance ring 41 is attached to the rear position of the rotor 31. Further, at a position near the rear end of the spindle shaft 1, for example, a detection ring 46 of a magnetic rotary encoder 45 is fitted as a rotational position sensor,
It is fixed by a tightening nut 48 screwed into a male screw 47 formed on the rear end side of the spindle shaft 1. The outer circumference of the detection ring 46 of the rotary encoder 45 is formed with teeth at regular intervals, and the magnetic reading head 49 facing the teeth is mounted and supported on the side wall of the housing 12. By controlling the rotation of the servo motor M including the rotor 31 and the stator 35 based on the position detection signal of the rotary encoder 45, the rotation speed and rotation direction of the spindle shaft 1 can be set to low speed, high speed, and forward / reverse. Controlled.

【0018】上記スピンドル軸1の後端部はハウジング
の後蓋16の外に突き出している。その突出した軸端外
周面に、固定スリーブ51が嵌合されている。この固定
スリーブ51の内径部には周溝52が形成されていて、
その周溝52は貫通孔53によりスリーブ外面の油圧配
管取付け口54に連通している。固定スリーブ51の後
端面51aは、スピンドル軸1の後端面より更に後方に
僅か突き出して取り付けられている。その固定スリーブ
の後端面51aは、ドローバ7の後端に螺着されたフラ
ンジ部(ドローバナット)55に当接している。
The rear end of the spindle shaft 1 projects outside the rear cover 16 of the housing. The fixed sleeve 51 is fitted on the projected outer peripheral surface of the shaft end. A peripheral groove 52 is formed in the inner diameter of the fixed sleeve 51.
The circumferential groove 52 communicates with a hydraulic pipe mounting port 54 on the outer surface of the sleeve through a through hole 53. The rear end surface 51a of the fixed sleeve 51 is attached so as to slightly project further rearward from the rear end surface of the spindle shaft 1. The rear end surface 51a of the fixed sleeve is in contact with a flange portion (drawer nut) 55 screwed to the rear end of the drawbar 7.

【0019】また、ハウジングの後蓋16には、固定ス
リーブ51の押圧手段としてスプリングリターン式の油
圧機構60が設けられている。この押圧手段60は、油
圧シリンダ61として機能する環状の凹溝をハウジング
の後蓋16の端面にスピンドル軸1を取り巻くようにし
て形成し、その油圧シリンダ61内に円筒状の油圧ピス
トン62をOリングシール63と共に挿入したもので、
油圧室64はハウジングの後蓋16内を半径方向に貫通
する油圧路65を経て外面の油圧配管口66に連通させ
てある。油圧ピストン62の端面は固定スリーブ51の
前端面51bに当接してこれを押圧することによりドロ
ーバ7を軸方向に後進させる。また、ハウジングの後蓋
16の端面に、ばね取付けカバー67がボルト止めさ
れ、油圧ピストン62の端面との間にリターンばね68
が介装されている。
Further, a spring return type hydraulic mechanism 60 is provided on the rear lid 16 of the housing as a pressing means for the fixed sleeve 51. The pressing means 60 has an annular groove functioning as a hydraulic cylinder 61 formed around the end surface of the rear lid 16 of the housing so as to surround the spindle shaft 1, and a cylindrical hydraulic piston 62 is formed in the hydraulic cylinder 61. Inserted together with the ring seal 63,
The hydraulic chamber 64 communicates with a hydraulic pipe port 66 on the outer surface via a hydraulic passage 65 that penetrates the rear lid 16 of the housing in the radial direction. The end surface of the hydraulic piston 62 contacts the front end surface 51b of the fixed sleeve 51 and presses the front end surface 51b to move the draw bar 7 backward in the axial direction. A spring mounting cover 67 is bolted to the end surface of the rear lid 16 of the housing, and a return spring 68 is provided between the spring mounting cover 67 and the end surface of the hydraulic piston 62.
Is installed.

【0020】更に、図示されていないが、ドローバー7
の後端は図外の油圧シリンダにより押圧されて軸方向に
前進駆動されるようになっている。スピンドル軸1の先
端のテーパ穴2には、工具ホルダ3のテーパシャンク部
4が嵌合されるが、そのテーパシャンク部4の頂部に
は、小径の頸部5aと大径の頭部5bを有するプルスタ
ッド5が設けられており、スピンドル軸心の貫通孔30
内に嵌入するようになっている。
Further, although not shown, the drawbar 7
The rear end is pressed by a hydraulic cylinder (not shown) to be driven forward in the axial direction. The tapered shank portion 4 of the tool holder 3 is fitted into the tapered hole 2 at the tip of the spindle shaft 1, and a small diameter neck portion 5a and a large diameter head portion 5b are provided at the top of the tapered shank portion 4. Is provided with a pull stud 5 having a through hole 30 for the spindle axis.
It is designed to fit inside.

【0021】一方、ドローバ7の先端の工具保持部6
は、貫通孔30内に嵌入された工具ホルダのプルスタッ
ド5を把持するための複数個のボール6aを円周等分に
配してラジアル方向に退避可能に保持したスリーブ6b
を有し、このスリーブ6b内に前記プルスタッド5が嵌
入した状態でドローバ7を後方へ引き込むとボール6a
がスリーブ内径側に突出してプルスタッド5の頭部5b
を把持するようになっている。
On the other hand, the tool holding portion 6 at the tip of the draw bar 7
Is a sleeve 6b in which a plurality of balls 6a for gripping the pull stud 5 of the tool holder fitted in the through hole 30 are arranged at equal intervals around the circumference and held so as to be retractable in the radial direction.
When the drawbar 7 is pulled rearward with the pull stud 5 fitted in the sleeve 6b, the ball 6a
Protruding toward the inner diameter side of the sleeve, the head 5b of the pull stud 5
Is designed to be gripped.

【0022】次に、この実施例の作用を説明する。工具
ホルダ3をスピンドル軸1の軸端に装着する「工具クラ
ンプ」の際は、ドローバー7を図外の油圧シリンダの駆
動で前進させておく。その状態で、例えば自動工具交換
装置(ATC)で運ばれてくる工具ホルダ3のテーパシ
ャンク部4をスピンドル軸1のテーパ穴2に挿入する。
このとき、ドローバ7の先端の工具保持部6ではボール
6aが外径方向に退避可能な状態にあり、そのためテー
パシャンク部頂部のプルスタッド5の頭部5bは容易に
スリーブ6b内に嵌入される。
Next, the operation of this embodiment will be described. When the tool holder 3 is attached to the shaft end of the spindle shaft 1 by a "tool clamp", the draw bar 7 is advanced by driving a hydraulic cylinder (not shown). In that state, for example, the taper shank portion 4 of the tool holder 3 carried by an automatic tool changer (ATC) is inserted into the taper hole 2 of the spindle shaft 1.
At this time, the ball 6a can be retracted in the outer diameter direction in the tool holding portion 6 at the tip of the draw bar 7, so that the head portion 5b of the pull stud 5 at the top of the taper shank portion is easily fitted into the sleeve 6b. .

【0023】次いで、図2に示すように、ドローバ7の
後端の固定スリーブ51の配管取付け口54に接続され
た配管及び貫通穴53を通して内径部の周溝52に図外
の油圧供給装置からの油圧P1 を供給する。その油圧力
1 により、固定スリーブ51の内径面にラジアル方向
の力が作用してその内径が拡張され、固定スリーブ51
のスピンドル軸1に対する締め代が開放されて固定スリ
ーブ51とスピンドル軸1との軸方向相対移動が可能に
なる。
Next, as shown in FIG. 2, a hydraulic pressure supply device (not shown) is passed through the pipe connected to the pipe mounting port 54 of the fixed sleeve 51 at the rear end of the draw bar 7 and the through hole 53 to the circumferential groove 52 of the inner diameter portion. Supply the hydraulic pressure P 1 . Due to the hydraulic pressure P 1 , a force in the radial direction acts on the inner diameter surface of the fixed sleeve 51 to expand the inner diameter, and the fixed sleeve 51
The tightening margin for the spindle shaft 1 is released, and the fixed sleeve 51 and the spindle shaft 1 can move relative to each other in the axial direction.

【0024】この状態で、次に、配管口66に接続され
た図外の油圧配管から油圧路65を経て押圧手段60の
油圧シリンダ61の油圧室64に油圧P2 を供給する。
これにより油圧ピストン62がリターンばね68の弾性
に抗して進出し、固定スリーブ51を介してドローバ端
部のフランジ部55に押圧力が加えられる。その荷重
で、ドローバ7はスピンドル軸1の貫通孔30の内径面
を摺動しつつ後退する。同時に、ドローバ先端の工具保
持部6が貫通孔30の大径スペース30aからより小径
のスペース30bに移動する。これにより、スリーブ6
bのボール6aがスペース30bの内周面に押されてス
リーブ6bの内側に突き出し、工具ホルダ3のプルスタ
ッド5の頭部5bの根元を締め付けて、工具ホルダ3を
保持する。ドローバ7は油圧で後方に付勢されているか
ら、これに引っ張られて工具ホルダ3のテーパシャンク
部4の傾斜面がテーパ穴2の内面に密着される。
In this state, next, the hydraulic pressure P 2 is supplied from the hydraulic pipe (not shown) connected to the pipe port 66 to the hydraulic chamber 64 of the hydraulic cylinder 61 of the pressing means 60 via the hydraulic passage 65.
As a result, the hydraulic piston 62 advances against the elasticity of the return spring 68, and a pressing force is applied to the flange portion 55 at the end of the drawbar via the fixed sleeve 51. The load causes the draw bar 7 to slide back along the inner diameter surface of the through hole 30 of the spindle shaft 1. At the same time, the tool holder 6 at the tip of the draw bar moves from the large diameter space 30a of the through hole 30 to the smaller diameter space 30b. As a result, the sleeve 6
The ball 6a of b is pushed by the inner peripheral surface of the space 30b and protrudes inside the sleeve 6b, and the base of the head 5b of the pull stud 5 of the tool holder 3 is tightened to hold the tool holder 3. Since the draw bar 7 is biased rearward by hydraulic pressure, it is pulled by this and the inclined surface of the taper shank portion 4 of the tool holder 3 is brought into close contact with the inner surface of the taper hole 2.

【0025】このようにしてドローバ7がプルスタッド
5を引き込み、工具ホルダ3がクランプされたら、固定
スリーブ51の油圧P1 を抜いて内径を縮小させ締め代
を与えてドローバ7を引込み状態で固定する。次いで、
押圧手段60の油圧室64の圧力P2 を抜く。油圧ピス
トン62はリターンばね68の弾性力で油圧シリンダ6
1内に押し戻される(図3参照)。
In this way, when the drawbar 7 pulls in the pull stud 5 and the tool holder 3 is clamped, the hydraulic pressure P 1 of the fixed sleeve 51 is drained to reduce the inner diameter to give a tightening margin and fix the drawbar 7 in the retracted state. To do. Then
The pressure P 2 in the hydraulic chamber 64 of the pressing means 60 is released. The elastic force of the return spring 68 causes the hydraulic piston 62 to move to the hydraulic cylinder 6.
It is pushed back in 1 (see FIG. 3).

【0026】「工具アンクランプ」時の作動は次の通り
行う。先ず、上記と同様に固定スリーブ51の内周溝5
2に油圧P1 を供給して、スピンドル軸1の締め代を開
放する。次に、その固定スリーブ51の締め代開放状態
のままで、ドローバ7の後端に不図示の油圧シリンダに
より前進方向の加圧力P3 を負荷する。これにより、ド
ローバ7がそのフランジ部55を介して固定スリーブ5
1を押し進めながら前進する(図4参照)。
The operation during "tool unclamping" is performed as follows. First, similarly to the above, the inner peripheral groove 5 of the fixed sleeve 51 is
The hydraulic pressure P 1 is supplied to 2 to release the tightening margin of the spindle shaft 1. Next, with the tightening margin of the fixed sleeve 51 left open, a forward direction pressing force P 3 is applied to the rear end of the draw bar 7 by a hydraulic cylinder (not shown). As a result, the drawbar 7 is fixed to the fixed sleeve 5 via the flange portion 55.
Move forward while pushing 1 (see Fig. 4).

【0027】ドローバ7の先端の工具保持部6も共に前
進するから、ボール6aによる工具ホルダ3のプルスタ
ッド5の把持が解除されると当時に、スピンドル軸1の
先端のテーパ穴2と工具ホルダ3のテーパシャンク部4
との嵌合が解除されて工具ホルダ3はアンクランプにな
る。その後、固定スリーブ51に供給していた油圧
1 ,P3 を抜いて、固定スリーブ51を径を元に戻し
てやればよい。
The tool holder 6 at the tip of the draw bar 7 is also in front
The ball 6a pulls the tool holder 3
When the grip of the head 5 is released, the spindle shaft 1
Taper hole 2 at the tip and taper shank 4 of tool holder 3
And the tool holder 3 becomes unclamped.
It After that, the hydraulic pressure supplied to the fixed sleeve 51
P 1, P3And remove the fixed sleeve 51 to its original diameter.
You can do it.

【0028】かくして、この実施例によれば、スピンド
ル軸1の軸端に工具ホルダ3を自動装着可能であり、し
かも皿バネを使用しないためドローバ7とスピンドル軸
1の内径面との嵌め合い小さく抑えることができて、バ
ランスリング40,41の調整によるスピンドル軸1の
回転バランスの修正も容易に且つ高精度に行うことが可
能である。
Thus, according to this embodiment, the tool holder 3 can be automatically attached to the shaft end of the spindle shaft 1, and since the disc spring is not used, the drawbar 7 and the inner diameter surface of the spindle shaft 1 are fitted to each other with a small fit. It is possible to suppress the rotation balance, and it is possible to easily and highly accurately correct the rotational balance of the spindle shaft 1 by adjusting the balance rings 40 and 41.

【0029】また、スピンドル軸1の高速回転や工具ホ
ルダ3の脱着を繰り返し行っても回転バランスの崩れは
少なく、従って振動の変化も抑制される結果、従来に比
しより高速化,高精度化が達成できる。なお、上記実施
例は基本的な構成の一例を示したものであり、図示のも
のに限定されるものではない。例えば、必ずしもモータ
ビルトインタイプのスピンドル装置とは限らず、スピン
ドル軸1をハウジング外部の駆動源で駆動するタイプに
も適用可能である。
Further, even if the spindle shaft 1 is rotated at a high speed and the tool holder 3 is repeatedly attached and detached, the balance of the rotation is not disturbed, so that the change of the vibration is suppressed. Can be achieved. It should be noted that the above-described embodiment shows an example of a basic configuration, and is not limited to the illustrated one. For example, the present invention is not limited to the motor built-in type spindle device, but is applicable to a type in which the spindle shaft 1 is driven by a drive source outside the housing.

【0030】また、従来の皿ばねに代わってドローバを
引っ張る押圧手段も、図示の油圧ピストンやリターンば
ねに限らず、あるいは固定スリーブやフランジ部(ドロ
ーバナット)の形状等に関しても種々の変形が考えられ
る。
Further, the pressing means for pulling the draw bar instead of the conventional disc spring is not limited to the illustrated hydraulic piston and return spring, or various modifications may be considered regarding the shape of the fixed sleeve and the flange portion (draw bar nut). To be

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように、この発明の工具保
持装置は、軸端に工具ホルダ取付け用のテーパ穴を有し
軸受を介してハウジングに回転自在に支持されたスピン
ドル軸と、一端に工具ホルダのプルスタッドに係合する
工具ホルダ保持部を有すると共に他端にドローバ駆動端
を有し前記スピンドル軸の内径面に軸方向に摺動可能に
嵌合された工具ホルダ固定用ドローバと、内径部に周溝
と該周溝に連通する貫通孔を有して前記スピンドル軸の
端部外周面に嵌合され前記ドローバの軸端のドローバ駆
動端部に外方の端部を当接せしめた固定スリーブと、ド
ローバのドローバ駆動端を前記固定スリーブを介して押
圧しドローバを軸方向に移動させるための押圧手段とを
備えたものとしたため、ドローバを引き込んで工具をク
ランプするための皿ばねが不要となり、その結果バラン
ス修正も高精度に行えると共に工具の脱着を繰り返して
もバランスの崩れは少なくなって、高速化に安定して対
応できるという効果が得られる。
As described above, the tool holding device of the present invention has the spindle shaft rotatably supported by the housing through the bearing and having the tapered hole for attaching the tool holder at the shaft end. A tool holder fixing drawbar having a tool holder holding portion that engages with a pull stud of the tool holder and a drawbar drive end at the other end, and fitted axially slidably on the inner diameter surface of the spindle shaft. A peripheral groove and a through hole communicating with the peripheral groove are formed in the inner diameter portion and are fitted to the outer peripheral surface of the end portion of the spindle shaft, and the outer end portion is brought into contact with the drawbar driving end portion of the shaft end of the drawbar. And a pressing means for pressing the drawbar drive end of the drawbar through the fixing sleeve to move the drawbar in the axial direction, so that the drawbar is retracted to clamp the tool. Spring is not necessary, resulting balance correction even becomes small unbalance even after repeated desorption of the tool with performed with high accuracy, the effect is obtained that can be stably corresponding to speed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一実施例の縦断面図である。FIG. 1 is a vertical sectional view of an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示すものの、工具クランプ時の作動を説
明する要部断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of an essential part for explaining the operation at the time of tool clamping, which is shown in FIG.

【図3】同じく工具クランプ時の作動を説明する要部断
面図である。
FIG. 3 is a sectional view of relevant parts for explaining the operation during tool clamping.

【図4】工具アンクランプ時の作動を説明する要部断面
図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of essential parts for explaining the operation during tool unclamping.

【図5】従来のスピンドル装置の縦断面図である。FIG. 5 is a vertical sectional view of a conventional spindle device.

【符号の説明】 1 スピンドル軸 2 テーパ穴 3 工具ホルダ 4 テーパシャンク部 5 プルスタッド 6 工具保持部 7 ドローバ 10 軸受 11 軸受 12 ハウジング 51 固定スリーブ 52 周溝 53 貫通孔 55 フランジ部 60 押圧手段[Explanation of symbols] 1 spindle shaft 2 taper hole 3 tool holder 4 taper shank portion 5 pull stud 6 tool holding portion 7 draw bar 10 bearing 11 bearing 12 housing 51 fixed sleeve 52 circumferential groove 53 through hole 55 flange portion 60 pressing means

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 軸端に工具ホルダ取付け用のテーパ穴を
有し軸受を介してハウジングに回転自在に支持されたス
ピンドル軸と、 一端に工具ホルダのプルスタッドに係合する工具ホルダ
保持部を有すると共に他端にドローバ駆動端を有し前記
スピンドル軸の内径面に軸方向に摺動可能に嵌合された
工具ホルダ固定用ドローバと、 内径部に周溝と該周溝に連通する貫通孔を有して前記ス
ピンドル軸の端部外周面に嵌合され前記ドローバの軸端
のドローバ駆動端部に外方の端部を当接せしめた固定ス
リーブと、 前記ドローバのドローバ駆動端を前記固定スリーブを介
して押圧しドローバを軸方向に移動させるための押圧手
段とを備えたことを特徴とする工具保持装置。
1. A spindle shaft rotatably supported by a housing through a bearing and having a tapered hole for attaching a tool holder at the shaft end, and a tool holder holding portion engaging at one end with a pull stud of the tool holder. A tool holder fixing draw bar which has a draw bar driving end at the other end and is axially slidably fitted to the inner diameter surface of the spindle shaft; and a circumferential groove in the inner diameter portion and a through hole communicating with the circumferential groove. A fixing sleeve fitted to the outer peripheral surface of the end of the spindle shaft and having an outer end abutting against the drawbar driving end of the drawbar shaft end; and the drawbar driving end of the drawbar being fixed to the fixing sleeve. A tool holding device comprising: pressing means for pressing the sleeve through a sleeve to move the draw bar in the axial direction.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003127009A (en) * 2001-10-23 2003-05-08 Okuma Corp Spindle device of machine tool
KR101440946B1 (en) * 2012-08-02 2014-09-17 한국건드릴 주식회사 Chucking apparatus for tool holder

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JP2003127009A (en) * 2001-10-23 2003-05-08 Okuma Corp Spindle device of machine tool
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