JPH0790408B2 - 深穴加工用工具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば工作機械の主軸のような深穴をもつワ
ークを加工する深穴加工用工具の改良に関する。

〔従来の技術〕

従来、深穴加工の方法として種々あるが、代表的な方法
として次にあげる３つの方法が知られている。即ち第１
の方法として、ガンドリル方式は偏心した切刃をもつ工
具内部を貫通する油穴に、高圧の切削油を工具後端より
送り込み、先端部より切削点へ流出し切削によって生じ
る切屑とともに工具シャンクのＶ溝を通って外部に排出
されるものである。

第２の方法は、エジェクタドリル方式と呼ばれている方
法で、ドリル内に２重油穴をもち、外側の流路から油を
供給し、内側の流路で切屑とともに排出する方法であ
る。

さらに第３の方法は、BTA方式と呼ばれているものでド
リルと穴内面のすきまから油を供給し前記同様ドリル中
央部の穴から排出するものである。以上のいずれの方式
も工具は専用的にワークに合わせて取付けられるもので
ある。

しかしながら、これら３つの方式は、いずれも手作業に
よる段取り替えが必要となり、穴あけ専用機でマニュア
ル加工されていたため生産効率が悪いと共に、製造コス
トが高くつくという問題点があった。

そこで、本出願人は既に、特願昭63-213895において、
前記のエジェクタドリル方式を使用して、マシニングセ
ンタ等の汎用工作機械で、深穴加工用工具をATCを使用
して自動変換し、ワークも搬送装置によりテーブルに搬
入され加工位置決め位置に自動でセットされ、深穴加工
が自動的に加工される深穴加工方法及びその装置を開示
している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、前記特願昭63-213895号に開示された発明にお
いても、いまだ深穴加工用工具の構造が複雑であるた
め、大型且つ重量の大きいものとならざるを得なかっ
た。

本発明は上記の点に鑑み創案されたもので、工具シャン
クと工具ホルダとを一体化し、工具ホルダを把持して工
具貯蔵マガジンから主軸への自動交換可能な深穴加工用
工具であって、軽量化及びコンパクト化を図ると共に、
汎用性をもたせた深穴加工用工具を提供するにある。

〔課題を解決するための手段及びその作用〕

課題を解決するため、本考案においては、工作機械の回
転自在な主軸に着脱自在に取付けるための主軸着脱部を
ストレート形状にした工具ホルダと、この工具ホルダの
外周に周回して設けたすべり軸受を介してこの工具ホル
ダを回転可能に支持する支持部材と、前記工具ホルダに
直接螺合するか、中間部材を介して螺合して挿着する外
側のチューブと内側のチューブとからなり、先端に加工
用刃先を備えた工具シャンクのと、前記工具シャンクが
前記工具ホルダ内に挿着されたとき工作機械本体より前
記支持部材および前記工具ホルダに連通し、前記工具シ
ャンクの前記内側のチューブと前記外側のチューブとの
間の流路を経由して先端の刃先に高圧の流体を供給する
クーラント供給手段と、前記工具シャンクの内側のチュ
ーブと工具ホルダの貫通孔の内壁面との間に配置したエ
ジェクタと、前記支持部材と前記工具ホルダとを一体的
に保持するように係合され、工作機械本体に圧接したと
き、前記両者の係合を解除し、工作機械本体との係合圧
を調節可能な弾性部材を介在し、前記支持部材に着脱自
在な係合装置とからなり、前記工具シャンク、エジェク
タおよび前記工具ホルダを連結した状態で、前記クーラ
ント供給手段および前記工具ホルダを工作機械本体に挿
着したとき前記工具シャンクの内側のチューブ、エジェ
クタの貫通孔、工具ホルダの貫通孔を工作機械本体の主
軸の貫通孔に連通し、排出路を形成し、前記係合装置の
作動により工具ホルダと支持部材との係合が解放され、
前記工具ホルダ、前記工具シャンク等が回動自在となる
ことを特徴とする。

前記工具ホルダと直接係合し移動自在な係合部材が工作
機械本体との当接によって移動位置を変えられるように
前記係合装置に調整部材を設けると好適である。

上記構成を採用したことにより、工具の軽量化が達成さ
れ、コンパクトになった。また、回り止め係合手段の取
外し交換可能な構成により、工具に汎用性をもたせるこ
とができた。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づき詳細に説明す
る。

第１図は本発明の深穴加工用工具の断面正面図、第２図
は同じく深穴加工用工具の正面図（回り止めの係合手段
を取外し交換可能とした構造を含む。）、第３図は第２
図のIII-III線断面図である。

第１図に示す如く、本発明の深穴加工用工具Ａは、回転
自在な主軸１のコレットチャック２に取付けられるもの
であって、シャンク形状をストレートとした工具ホルダ
３が取付けられ、図に示されていないが、例えば、ATC
（自動工具交換装置）によりこの工具ホルダ３は主軸１
と工具貯蔵マガジンとの間で交換可能な構成になってい
る。第１図は、深穴加工用工具Ａが、主軸１にキー４で
位置決めされ取付けられた状態を示している。前記工具
ホルダ３は、本発明の要旨の一つであるすべり軸受５を
介して回転駆動可能に支持部材６に支持されている。前
記すべり軸受５はテフロン等の材質が好適に採用され
る。前記支持部材６の外周上にはクーラント供給用のパ
イプ７がエルボを介して工具ホルダ３と平行に延び、そ
の先端部がジョイント８となっている。

工具シャンク９はエジェクタドリル方式の従来と同様の
ものであり、外側のチューブと内側のチューブとの２重
チューブ構造となっていて、その外側のチューブ10が工
具ホルダ３の内径穴3bに螺着している。工具シャンク９
が小径から大径まで共用の深穴加工用工具とした場合
（第１図断面の下図）、大径工具シャンクであれば直接
内径穴3bに螺着する。しかし小径工具シャンクの場合は
中間継部材24を介して工具シャンク９を取付けることに
なる。また、内側のチューブ11は、同じく工具ホルダ３
の内径穴3bに内嵌されるエジェクタ体12のワーク側の内
径穴12aに内嵌されている。そして、外側のチューブ10
と内側のチューブ11の間の空間部13に前記クーラントパ
イプ７の流路が連通していて、クーラント源からのクー
ラントはこの空間部13を通して供給が行なわれる。前記
内側のチューブ11の内径は排出空間部14となっていて、
エジェクタ体12も同様に穴が貫通して形成され、さらに
工具ホルダ３の貫通孔3cを介して主軸１の貫通孔1aに連
通している。即ち、クーラントは、クーラント源からク
ーラントパイプ７を経て、工具ホルダ３内に入り、工具
シャンク９の外側のチューブ10と内側のチューブ11の間
の空間部13を通って、ワーク側に圧送され、工具Ａの刃
先15を冷却して、切屑と共に、内径のチューブ11の排出
空間部14を通り、エジェクタ体12の空間部13と貫通孔12
cの間に形成されたノズル12bからの噴出によって生ずる
負圧により吸引され、更に工具ホルダ３の貫通孔3c及び
主軸１の貫通孔1aを通り、外部に排出される。

一方、前記工具ホルダ３と支持部材６の回り止めの係合
手段は次のように構成されている。即ち、第２図に示す
如く、下面（工具ホルダ３）側に案内部17aをもつボデ
ィ17が、前記取付部のボルト18,19によって取外し可能
にパイプ７に締結されている。しかしこのボディは支持
部材６に取付けてもよい。前記ボディ17の円筒部の軸心
には、該円筒部の穴内を移動可能とする係合部材20を受
ける軸21が設けられ、この軸21には前記係合部材20を抜
け止めするナットが主軸１側に螺合されている。又前記
軸21には巻装して前記係合部材20を主軸１側に付勢する
圧縮コイルバネ22が内装されている。前記係合部材20の
エルボ側の下面には一部鍔状の係合部20aが前記案内部1
7aを通って下方に延び、前記工具ホルダ３の段差部6aに
嵌入されるリング体23の上面に刻設された溝23aに嵌合
して、工具ホルダ３が支持部材６に対し相対的に回るの
を防止している。工具ホルダ３が完全にコレットチャッ
ク２内に取付けられると、前記係合部材20の先端部が機
械本体に当接し、係合部材20がバネ22の付勢に抗して縮
むので、前記係合部材20がエルボ側に移動し、係合部20
aがリング体23の溝23aより外れ、工具ホルダ３の回り止
めが解除される。

このような構成によって、深穴加工用工具Ａは、ATCに
より自動的に機械の主軸１に挿着され、工具ホルダ3,工
具シャンク９等は回転駆動され、工具Ａの刃先も回転し
て深穴加工が行なわれる。この際、工具ホルダ３は支持
部材６に対してすべり軸受５を介して回転される。支持
部材６側からはクーラントの供給が前述した如く行なわ
れる。

なお、実施例ではボディ17に対し係合部材の移動位置を
限定した構成となっているが、以下に示す他の実施例の
方法は、第４図に示す如く、係合部材20′の先端部にボ
ルト30を設けて出入れ自在とし、ボルト30が本体に当接
したとき係合部20′ａが溝23′ａより適切に外れること
を確認してこのボルト30を係合部材20′に固定し、係合
部材の移動位置を変えられるように構成したものであ
る。（なお、第４図では第２図と同一構成部材を、′付
して示した。）本発明によれば、従来（特願昭63-21389
5）と比較して、ボールベアリングに代えてすべり軸受
を採用したので、軽量化及びコンパクト化を著しく図る
ことができたと共に、ボールベアリングに対するシール
の難点を解決することができる。また工具ホルダと支持
部材の回り止め係合手段を取外し交換可能または調整可
能としたので、汎用性をもたせることができる。

〔発明の効果〕

以上説明した如く、本発明の深穴加工用工具によれば、
工具ホルダと支持部材との間の軸受をすべり軸受にして
出来るだけ支持部材の径を小さくし、軽量化とコンパク
ト化を図ると共に、主軸取付部形状をストレート式とし
たので、例えば施削系の工作機械に使用されるチャック
に取付可能であり、また回り止めの係合手段を取外し交
換可能または寸法調整可能としたので、工作機械本体と
工具挿着部の相対位置が異っている各種工作機械にも適
用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の深穴加工用工具の断面正面図、第２図
は同じく深穴加工用工具の正面図（回り止めの係合手段
を取外し交換可能とした構造を含む。）、第３図は第２
図のIII-III線断面図、第４図は回り止めの係合手段を
寸法調整可能とした正面図である。 Ａ……深穴加工用工具 １……主軸、３……工具ホルダ ５……すべり軸受、６……支持部材 ７……パイプ、８……ジョイント ９……工具シャンク、10……外側のチューブ 11……内側のチューブ、12……エジェクタ体 13……空間部、14……排出空間部 15……刃先、17……ボディ 17a……すり割、20……係合部材 20a……係合部、21……軸 22……圧縮コイルバネ、23……リング体 23a……溝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】工作機械の回転自在な主軸に着脱自在に取
   付けるための主軸着脱部をストレート形状にした工具ホ
   ルダと、 この工具ホルダの外周に周回して設けたすべり軸受を介
   してこの工具ホルダを回転可能に支持する支持部材と、 前記工具ホルダに直接螺合するか、中間部材を介して螺
   合して挿着する外側のチューブと内側のチューブとから
   なり、先端に加工用刃先を備えた工具シャンクのと、 前記工具シャンクが前記工具ホルダ内に挿着されたとき
   工作機械本体より前記支持部材および前記工具ホルダに
   連通し、前記工具シャンクの前記内側のチューブと前記
   外側のチューブとの間の流路を経由して先端の刃先に高
   圧の流体を供給するクーラント供給手段と、 前記工具シャンクの内側のチューブと工具ホルダの貫通
   孔の内壁面との間に配置したエジェクタと、 前記支持部材と前記工具ホルダとを一体的に保持するよ
   うに係合され、工作機械本体に圧接したとき、前記両者
   の係合を解除し、工作機械本体との係合圧を調節可能な
   弾性部材を介在し、前記支持部材に着脱自在な係合装置
   と、 からなり、前記工具シャンク、エジェクタおよび前記工
   具ホルダを連結した状態で、前記クーラント供給手段お
   よび前記工具ホルダを工作機械本体に挿着したとき前記
   工具シャンクの内側のチューブ、エジェクタの貫通孔、
   工具ホルダの貫通孔を工作機械本体の主軸の貫通孔に連
   通し、排出路を形成し、前記係合装置の作動により工具
   ホルダと支持部材との係合が解放され、前記工具ホル
   ダ、前記工具シャンク等が回動自在となることを特徴と
   する深穴加工用工具。