JPS6130305A - 工作機械用のモジユラ−タイプ切刃ホルダ− - Google Patents

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、各種の工作機械に取付けるモジュラ−タイプ
の切刃ホルダーに関し、特にその切刃ホルダーを複数個
のユニットから構成し、ユニットごとに交換できるよう
にしたモジュラ−タイプの切刃ホルダーに関する。

［従来技術の説明］ 工作機械においては、切刃をその工作機械に取付けるた
めに、その工作機械と切刃との中継機能を持つ切刃ホル
ダーを必要とする。このホルダーは従来は単体部品であ
り、その一端には工作機械との係合部が、他端には切刃
の保持部が設けられている。ＮＣ工作機械においては、
切刃ホルダーを把持するチャック機構が数種類存在する
ので、各チャック機構の種類ごとの切刃ホルダーを備え
なければなす、その上、ドリル、バイト、フライス等の
切刃の種類に応じても、異なる切刃゛保持機構を有する
必要があった。この結果、加工業者にとっては、切刃ホ
ルダーは、工作機械のチャック機構の種類と切刃の種類
との両方の種類に応じた多種類の切刃ホルダーを在庫し
ておかな・ければならなず、切刃ホルダーのストックコ
スト大きくなるという不具合があった。

この不具合を解消するために、切刃ホルダーを、工作機
械に連結するシャンクユニットと、切刃を保持するヘッ
ドユニットと、前記シャンクユニットと前記切刃保持ヘ
ッドユニットとを連結するための中間ユニットとの三体
から構成するようにしたものがある。このよ・うに構成
することによって、シャンクユニットは工作機械のチャ
ック機構に合致した種類の数だけを揃えるだけでよく、
また、ヘッドユニットは異った種類の切刃保持機構の数
だけを揃えるだけでよく、工作機械と切刃との両方に合
致したすべての種類のホルダーを用意しなければならな
かった場合と比べて、ホルダーの貯蔵部品点数を大幅に
削減することができ、機械加工業者にとって、・ホルダ
ーの在庫コストを低減することができようになった。

このような切刃ホル、ダーを複数個のユニットから構成
したものにおいては、ユニット同士は、各ユニットにそ
れぞれボルト穴を設け、ボルトをその穴に挿通させて各
ユニットを連結固定したり、ボルトの先端で一方側のユ
ニットを押圧して固定したりしていた。しかし、これら
の従来の固定方法では、回転軸と直角方向に固定手段が
設けであるので、ユニット同士中心軸の同一を保つこと
が困難であった。その上、固定方法が強固ではないので
、長時間の回転中に振動等でその固定部が緩み、中心軸
に対する切刃の位置がズレるという不具合があった。

また、工作機械の加工においては、冷却液によって工具
の切刃の冷却と加工時に生じる切削屑の排除とを行なう
ものであるが、従来の冷却方法は、切刃の外部に冷却液
噴出ノズルを設け、機械作動時に冷却液を外部から切刃
に向けて噴射する構成のものであった。

しかしこの従来構成では、外面加工の場合には切刃に直
接冷却液を常時噴射できるが、穿孔加工や中ぐり加工の
場合には、冷却液を切刃に直接する噴射することができ
ないものであった。このため、切刃への冷却効率が悪く
なって切刃の寿命が短かくなったり、切削屑の排出が円
滑に行なえないという不具合があった。

［発明が解決しようとする問題点Ｊ 本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、従来−個の
単体部品であった切刃ホルダーを、複数個のユニットか
ら構成し、しかもそれら複数個のユニットの連結を強固
にしたもので、切刃の位置のズレを無くして精−の高い
加工を行なえるようにすることを目的とするものである
。

本発明の他の目的は、前記複数個のユニットから構成す
るホルダーの内部から冷却用液体を通過させて、とのよ
うな加工においても常時切刃の冷却と切削屑の排出とを
円滑゛に行なうことを目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記第一の目的を達成するために、先端に切刃
を有する工作機械に取付けられるホルダーを、工作機械
と結合するためのシャンクユニットと、切刃を有するヘ
ッドユニー７トと、前記シャンクユニットと前記ヘッド
ユニットとを連結するための中間ユニットとから構成し
、それら各ユニットを螺子によって連結するようにした
ものである。

本発明は上記第二の目的を達成するために、前記複数個
から成る各ユニット内に、それぞれ冷却液体通過用通路
を形成し、各ユニットを連結した際にそれら各通路が連
絡し、その通路からの冷却液体を切刃に向けて噴出する
ようにしたものである。

［第一発明の実施例］ 次に本発明を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明に係わる工作機械用のモジュラ−タイプ
の切刃ホルダーの一実施例を示す正面図である。切刃ホ
ルダーｌＯは、工作機械に取付けられるシャンクユニッ
ト１２と、切刃を支持するヘッドユニット１４と、前記
シャンクユニット１２とへッドユニッ）１４とを連結す
るための中間ユニッ）１６とから構成され、それらは連
結分離可能とされている。

シャンクユニッ）１２は、第２図に断面図で示すように
、一方側には工作機械のチャック（図示せず）と連結す
るためのテーパ部１８が形成され、他方側に円筒状へこ
み部１９が形成され、そのへこみ部１９の内部には前記
中間ユニット１６と連結するための雌螺子部２０が形成
されている。このシャンクユニット１２においては、工
作機械との連結部であるテーパ部１８は、使用する工作
機械の種類に応じた数だけ備えられる。また、テーパ部
１８に限らるものではなく、工作機械のチャックの連結
部に応じた構成とする。

中間ユニッ）１６は、第３図に正面図で示すように、そ
の長手方向途中にシャンクユニット１２の一端が当接す
る段部２１が形成され、その段部２１より径小側に前記
シャンクユニット１２のへこみ部１９に嵌合する円筒部
２２が形成され、その突出部２２の先端に゛前記雌螺子
部２０と螺合するための雄螺子部２３が形成されている
。一方、他端側には円筒状のへこみ部２４が形成され、
そのへこみ部２４の内部には前記ヘッドユニット１４と
連結するための雌螺子部２５が形成されている。この中
間ユニット１６は、工作機械と加工物との距離間を調整
する役目を果たすものであり、加工状態に応じて種々の
長さのもの用いることができる。

シャンクユニッ）１２の円筒状へこみ部１９と中間ユニ
ッ）１６の突出部２２とは、それらを嵌合させた際に、
シャンクユニツ）１２と中間ユニッ）１６との中心軸が
同一直線上になるような精密な寸法で構成されている。

ヘッドユニット１４は、第４図に正面図で示すように、
その長手方向途中に前記中間ユニットｌ６の片側端部が
当接する段部２６が形成され、その段部２Ｂの径小側に
中間二二ッ）１６のへこみ部２４に嵌合する突出：Ｒ２
７が形成され、その突出部２７の先端に前記雌螺子部２
５と螺合するための雄螺子部２８が形成されている。ヘ
ッドユニット１４の他端には切刃３０を保持する機構が
設けられている。

中間ユニット１６の円筒状へこみ部２４とヘッドユニッ
ト１４の突出部２７とは、それらを嵌合させた際に、中
間ユニット１６とへラドユニ−／　）１４との中心軸と
が同一直線上になるような精密な寸法で構成されている
。

また、前記中間ユニット１６は複数個順次連結してもよ
く、その連結の際に、中間ユニッ）１６の径を同じくし
て結合部は同一の規格の螺子にしてもよい、あるいは、
第５図に示すように、シャンクユニッ）１２側の中間ユ
ニッ）１Ｂのボデーの径に対し、ヘッドユニッ）１４側
に向かう中間ユニッ）１６°′−１６″のボデーの径を
順次小さくしてもよい、また、それら中間ユニットの結
合部の螺子の径も順次小さくしてもよい。

なお、シャンクユニット１２と中間ユニット１６との結
合部、及び中間ユニツ）１Ｂとへッドユニッ）１４との
結合部は、同一の規格の螺子に設定しておいてもよい、
即ち、前記中間ユニット１６の雄螺子部２３とへッドユ
ニツ）１４の雄螺子部２６とを同一に、シャンクユニッ
ト１２の雌螺子部２０と中間ユニッ）１６の雌螺子部２
５とを同一にしておいてもよい。

［発明の効果］ 以上のように構成された本発明においては、工作機械に
取付けられる切刃ホルダー１０は、シャンクユニット１
２と、切刃３０を保持するヘッドユニット１４と、シャ
ンクユニット１２とヘッドユニット１４とを連結する中
間ユニッ）１６との複数個のユニットから構成され、そ
れらのユニットは螺子によって結合される。

この螺子結合の際に、シャンクユニット１２の円筒状へ
こみ部１９と中間二二ッ）１６の突出部２２との嵌合に
よって、シャンク二二ッ）１２と中間ユニット１′６と
の中心軸の同一線を保つことができる。また、中間ユニ
ッ）１６の円筒状へこみ部２４とヘッドユニット１４の
突出部２７との嵌合によって、中間ユニット１６とヘッ
ドユニット１４との中心軸の同一線を保つことができる
。

このように、従来のものにおいてはユニット同士中心軸
の同一を保つことが困難であったが、本発明においては
、複数個のユニットから構成する切刃ホルダーの中心軸
の信頼性を高めることができ、切刃の刃先位置のブレを
なくすことができる。

また、複数個のユニット同士を螺子によって結合するの
で、そのねじ込み方向を工作機械の回転方向を逆方向に
しておけば、長時間の使用においてもその結合が緩むこ
とはない。

なお、前述したように、中間ユニット１６は一般に、加
工対象物へ切刃を届かせるために用いられるアダプタで
あり、中間ユニッ）１６同士を複数個連結してホルダー
ｌＯの全体の長さを自由に調節することが可能となる。

その際に、第５図に示したように、複数個の中間ユニッ
ト１６−１６’・１６“の径を順次小さくすることによ
って、先細りの穴の形状に合わせることができ、その上
先端を細くすることにより、各位置でのねじり抵抗を均
一にすることができる。

また、前記実施例においては中間ユニッ）１６を使用す
る場合を示したが、距離が短い場合には、シャンクユニ
ット１２の雌螺子部２０とへッドユニッ）１４の雄螺子
部２８とを同一規格のものにしておけば、シャンクユニ
ット１２と、ヘッドユニット１４とを直接結合すること
も可能である。

なお、第４図ではヘッドユニット１４に取付けられる切
刃３０の数を１個としたが、切刃を複数個取付けるよう
にしてもよい。

［第二発明の実施例］ 次に、前記発明の主要部を要部とする別の発明について
説明する。この発明は、前記発明で示したような、シャ
ンクユニットと、切刃を有するへ一／　Ｆユニットと、
前記シャンクユニットと前記ヘッドユニットとを連結す
るための中間ユニットとをそれぞれ連結分離可能にした
ような前記発明の構成を基にして、切刃ホルダーの内部
に冷却液体通路を形成したものである。

第６図は本発明に係わるシャンクユニット３２の一実施
例を示す断面図である。シャンクユニット３２の一端に
は工作機械のチャック機構と係合するテーバ部３４が、
他端には後述する中間ユニットと係合する雌螺子部３６
が形成されている。このシャンクユニット３２には軸方
向に貫通する冷却液体通路３８が設けられている。シャ
ンクユニット３２と係合する工作機械には、前記冷却液
体供給手段と連通する冷却液体供給手段が備えられてお
り、工作機械の作動時に冷却液体通路３８に冷却液体を
導入するように設定されている。この冷却液体通路３８
の途中には、第７図に拡大図で示すように、その通路３
８を開閉するポール弁４０とそれを押圧するばね４２と
から成る弁手段４４°が備えられており、この弁手段４
４で冷却液体の供給量を適度に調整している。

第８図は本発明に係わる中間ユニット５０の一実施例を
示す断面図である。この中間ユニット５０は、その一端
には前記シャンクユニット３２の雌螺子部３６と係合す
る雄螺子部５２を、他端には後述するヘッドユニットと
係合する雌螺子部５４とを備えている。この中間ユニッ
ト５０の中央部を長手方向に貫通して冷却液体通路５６
が設けられている。この冷却液体通路５６は、中間ユニ
ット５０と前記シャンクユニット３２とが連結された場
合、前記シャンクユニット３２の冷却液体通路３８と連
絡するように設定されている。

第９図はヘッドユニット６０の一実施例を示す断面図で
ある。このヘッドユニット６０は、その一端に前記中間
ユニット５０の雌螺子部５４と係合する雄螺子１部６２
を、他端には切刃６４を備えている。このヘッドユニッ
ト６０には、中間ユニット５０との結合部側から軸方向
に伸び途中から側面に至る冷却液体通路６６が設置すら
れている。この冷却液体通路６６は、ヘッドユニット６
０と中間ユニット５０とを連結した際に、中間ユニット
５０に設けられた前記冷却液体通路５６と連絡するよう
に設定されている。

この冷却液体通路６６は、ヘッドユニット６０の外面長
手方向に形成され切刃６４の取付は位置まで伸びている
溝６８内に開口している。この溝６８は、第１０図に斜
視図で示すようなガイド７０によって覆われでいる。こ
のガイド７０は、溝６８の長手方向に嵌合しそこを覆う
首部７２と、その首部７２の端に一体に形成される冷却
液体を切刃６４に向かわせる底部７４とから成り、この
溝６８内に導入された冷却液体は、ガイド７０に添って
切刃６４に向かって流れるようにされている。

［発明の効果］ 以上のように構成された本発明においては、先ず、シャ
ンクユニット３２と中間ユニット５０とヘッドユニット
６０とを前記と同様に順次連結する。これらの連結によ
って、シャンクユニット３２と中間ユ゛ニット５０とヘ
ッドユニット６０とを通過する一連の冷却液体通路が形
成され、工作機械の作動時にこの一連の冷却液体通路に
冷却液体が導入される。

この一連の冷却液体通路に導入される冷却液体は、ヘッ
ドユニット６０において、冷却液体通路溝６８内をガイ
ド７０に添って流れ、切刃６４に噴射される。

このようにホルダーの内部から切刃６４に向けて冷却液
を噴出できるようにしたので、従来のような切刃６４の
外部から冷却液を噴射するのが困難な加工、例えば穿孔
加工や中ぐり加工においても常時切刃６４に冷却液を噴
射することができるので、切刃６４の冷却による切刃の
寿命の延長と、切削屑の排出に効果的である。

更に、ヘッドユニット６０に切刃６４を複数個取付け、
その切刃６４の数に応じた数の溝６８やガイド７０を設
けてもよい。

なお、ヘッドユニット６０に形成される冷却液体通路６
６からの冷却液体を切刃６４に導くガイドは、第１１図
に斜視図で示す板状のガイド７６のような形状であって
もよい。

その他、ヘッドユニッ）６０に形成される冷却液体通路
６６から切刃６４への冷却液導入方法としては、冷却液
体通路６６の開口部から切刃６４に向かうチューブを用
いてもよい。

［第二発明の他の実施例］ 次に、ヘッドユニットの内部に冷却液体通路を設（すた
ちのを示す。第１２図は本発明に係わるヘッドユニット
の一実施例断面図である。へ−、ドユニット８０の内部
には軸方向に冷却液体通路８２が形成され、この冷却液
体通路８２は切刃８４の取付は位置まで伸びている７、
この切刃８４は、その内部に一方を前記冷却液体通路８
２に通じ、他方を切刃８４の刃先に開口する通路８６が
形成されている。

この場合においては、冷却液体はヘッドユニット８０の
内部を流れるので、前述の実施例のようなガイドな取付
ける必要がなく、コストを低減できるだけではなく、重
大作業により適している。

更に、ヘッドユニットの内部に冷却液体通路を設けた他
の例を第１３図に部分断面正面図で示す。ヘッドユニッ
トのボデー９０は、鋼もしくはそれと同様の硬質の切削
刃材料から成る。即ち。

ヘッドユニット全体を切削刃材料で構成したものである
。その長手方向途中には段部９２が形成されており、こ
の段部９２の径大部９４の外面に、ら線状の切刃９６が
複数条形成されている。ら線状の各切刃９６の間には、
切削屑を排出するための溝９８が形成されている。この
ボデー９０の内部には、工作機械との保合側の端部から
、内部に向けて軸方向に冷却液通路１００が形成されて
おり、その冷却液通路１００は途中で複数個に放射状に
分岐し、その複数個の各分岐通路１０２は前記溝９８に
開口している。この分岐通路１０２の開口端からの延長
方向は、切刃９６のうち最先端の箇所、即ち加工物に最
初に接触し熱が一番発生する箇所に向けられるようにし
てもよい。

複数個の分岐通路１０２から冷却液体を均等に噴出する
ようにしたので、切刃９６の刃先を平均的に冷却するこ
とができ、切削屑の偏った溜りを防止することができる
。

次に、ヘッドユニットの内部に冷却液体通路を設けた別
の例を第１４図に部分断面正面図で示す。ヘッドユニッ
トのボデー１１０の材料は、切刃以外の材料から成る。

このボデー１１０のうち、中間ユニットとの保合部と反
対側には、回転中心軸のまわりに等間隔に複数個の突条
１１２が形成され、その突条１１２同士の間に切削屑排
出用の溝１１４が形成されている。この突条１１２の側
面に、鋼もしくはそれと同様の硬質材料から成る切刃１
１６が固定されている。この切刃１１６の一部分は突条
１１２の先端より外方に突出しており、この突出部によ
って切削を行なうものである。

このボデー１１Ｏ内部には、中間ユニットとの保合側端
部から軸方向に冷却液通路１１８が形成されている。こ
の冷却液通路１１８は途中で複数個に分岐し分岐通路１
２０が形成されている。

その分岐通路１２０は前記溝１１４に開口する。

この分岐通路−１’　２０の出口の方向は、前記切刃１
１６に向けられている。

この実施例でも、複数個の分岐通路１２０から冷却液体
を均等に噴出するようにしたので、切刃１１６の刃先を
平均的に冷却することができ、切削屑の偏った溜りを防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる工作機械用のモジュラ−タイプ
の切刃ホルダーの一実施例を示す正面図、第２図は第１
図に示したシャンクユニットの一実施例を示す部分断面
正面図、第３図は第１図に示した中間ユニットの一実施
例を示す正面図、第４図は第１図に示したヘッドユニッ
トの一実施例を示す正面図、第５図は複数個の中間ユニ
ットを連結した状態の正面図、第６図は他の発明に係わ
るシャンクユニットの一実施例を示す断面図、第７図は
第６図のシャンクユニットに備えられる弁手段の拡大図
、第８図は第６図のシャンクユニットと結合する中間ユ
ニットの一実施例を示す断面図、第９図は第８図の中間
ユニットと結合するヘッドユニットの一実施例を示す断
面図、第１θ図はヘッドユニットに取付けられるガイド
の斜親図、第１１図は他のガイドの斜視図、第１２・１
３−１４図はそれぞれ他のヘッドユニットの一実施例断
面図を示すものである。 １０・・・・・・切刃ホルダー、 １２−３２・・・・・・シャンクユニット、１４・６０
・８０−・・・・・・ヘットユニット、１６・５０・・
・・・・中間ユニット、１９・２４・・・・・・へこみ
部、 ２２・２７・・・・・・突出部、 ２０−２５・３６◆５４・・・・・・・雌螺子部、２３
・２８・５２・６２・・・・・・・雄螺子部、３０・６
４−８４・・・・・・切刃。 ３８・５６・６６・８２・・・・・・冷却液体通路、６
８・・・・・・溝、　　　　７０・・・・・・ガイド、
８６・・・・・・通路、 ９０・１１０・・・・・・ヘットユニット、９６−１１
６・・・・・・切刃、 ９８・１１４・・・・・・溝、 １００−１’ｌ　８・・・・・・冷却液体通路、１０２
・１２０・・・・・・分岐通路。 第１図 第２図 第９図 第１Ｉ図 第１０１１Ａ 第１２図

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）工作機械に連結するシャンクユニットと、切刃を
   保持するヘッドユニットと、前記シャンクユニットと前
   記切刃保持ヘッドユニットとを連結するための中間ユニ
   ットとから構成され、それらユニットを連結して成る工
   作機械用のモジュラータイプ切刃ホルダーにおいて、各
   ユニット同士の連結部を、一方側のユニットにへこみ部
   とそのへこみ部に雌螺子部を設け、他方側のユニットに
   前記へこみ部と嵌合する突出部とその突出部に雄螺子部
   を設け、それら螺子部を螺合によって連結することを特
   徴とする工作機械用のモジュラータイプ切刃ホルダー。
2. （２）前記シャンクユニットと前記ヘッドユニットとの
   間に中間ユニットを複数個連結し、それら中間ユニット
   のボデーの径をシャンクユニット側を径大とし、ヘッド
   ユニット側に向かうにつれて順次径小としたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の工作機械用のモジュ
   ラータイプの切刃ホルダー。
3. （３）前記シャンクユニットと前記中間ユニットとの結
   合手段と、その中間ユニットと前記ヘッドユニットとの
   結合手段を同一規格のものとし、前記シャンクユニット
   と前記ヘッドユニットとを直接螺合可能としたことを特
   徴とする特許請求の範囲第２項記載の工作機械用のモジ
   ュラータイプの切刃ホルダー。
4. （４）工作機械に連結するシャンクユニットと、切刃を
   保持するヘッドユニットと、前記シャンクユニットと前
   記切刃保持ヘッドユニットとを連結するための中間ユニ
   ットとから構成され、それらユニットを連結して成る工
   作機械用のモジュラータイプ切刃ホルダーにおいて、各
   ユニット同士の連結部を、一方側のユニットにへこみ部
   とそのへこみ部に雌螺子部を設け、他方側のユニットに
   前記へこみ部と嵌合する突出部とその突出部に雄螺子部
   を設け、それら螺子部を螺合によって連結すると共に、
   それらシャンクユニットと中間ユニットとヘッドユニッ
   トとの各ユニット内にそれぞれ冷却液体通路を形成し、
   各ユニットを連結した際にそれら各通路が連絡し、工作
   機械からの冷却液体がその通路を経由して切刃に至るこ
   とを特徴とする工作機械用のモジュラータイプの切刃ホ
   ルダー。
5. （５）前記ヘッドユニットがヘッドユニットボデーと切
   刃とから構成されるものにおいて、前記ボデー内部に形
   成される冷却液体通路をボデー側面に開口し、その開口
   部から冷却液体を切刃に導くための手段を備えたことを
   特徴とする特許請求の範囲第４項記載の工作機械用のモ
   ジュラータイプの切刃ホルダー。
6. （６）前記ヘッドユニットがヘッドユニットボデーと切
   刃とから構成されるものにおいて、前記ヘッドユニット
   ボデー内部に形成される冷却液体通路の一端を前記切刃
   に対面させ、その切刃に前記冷却液体通路と連通するた
   めの通孔を形成し、その通孔が切刃の刃先に開口するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の工作機械用
   のモジュラータイプの切刃ホルダー。
7. （７）前記ヘッドユニットの内部に形成される冷却液体
   通路を途中で複数個に分岐し、その分岐端を切刃付近に
   開口したことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の
   工作機械用のモジュラータイプの切刃ホルダー。