JPS643602B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、円筒状の嵌め合わせ部を介して機械
的な緊定部材によつて互いに結合されている工具
ホルダと工具支持体とから成る工具装置、特に工
具ホルダとバイト支持体とから成る切削工具に関
する。

緊定部材の解離もしくは定着は手で又は機械的
に行なうことができる。

機械的な結合部を有する冒頭に述べた形式の切
削工具、即ち例えば穿孔棒、つまりありみぞ状受
容部又は円筒状の嵌め合わせ部を介して穿孔ヘツ
ドホルダと結合されている交換可能な穿孔ヘツド
を有する内部加工工具はすでに公知である。しか
しながらこのような結合部は一般に、ヘツドの交
換のために手で解離されかつ再び締付けられねば
ならない附加的な緊定ねじを必要とするという欠
点があるので、このような結合部はバイト支持体
を機械的に交換する自動化された製作過程のため
に使用することができない。

数値制御される工具機械が工具交換装置を備え
ることもすでに公知となつており、前記工具交換
装置は、バイトを工具ホルダ装置を含めて手で又
はつかみ部材を用いて使用個所、即ち工具タレツ
ト又は作業スピンドルから工具マガジン内に搬送
して該工具マガジン内に置き更に別の工具を使用
個所にもたらすことができる。このような装置の
ばあいの製作過程は条件付きでのみ自動化可能で
ある。何故ならばバイト交換のばあいその都度同
時に高価でしかも極めて重い工具ホルダ装置が交
換されねばならないからである。前記交換によつ
て機械の最良の使用が制限されている。更に手に
よる工具交換が時間がかかりかつ面倒であるとい
うことが欠点である。

これに対して旋削加工のために裏返して使用で
きるチツプを交換するためのチツプ交換装置を用
いた完全に自動化された製作過程が提案されてお
り、この製作過程では耐用寿命を越えたら後で摩
耗したバイトもしくはチツプが制御指令で自動的
にマガジンからの新しいバイトもしくはチツプと
交換される。しかしながらこのような装置は特別
な作業操作のばあいにのみ使用可能でしかも同じ
ような形状およびサイズのバイトの使用に制限さ
れている。種々のバイトを交互に使用することは
前記装置では事実上不可能である。他面では機械
的な製作においては常に内部加工および外部加工
又は突切り加工およびねじ山旋削のような種々の
多数の作業操作が実施されねばならない。

本発明の課題は、種々の工具、特に切削工具を
対称にして使用できかつ機械的な交換が自動化さ
れた製作の範囲で行なうことができ、更に工具支
持体を手でも交換することができるように構成で
き、更に特に旋削加工の範囲でおよび例えばドリ
ル又は裏返しチツプのような市販の切削工具を使
用するばあいに不可欠であるような必要条件を満
すことができるような工具装置を提供することに
ある。

前記課題は本発明によれば、工具ホルダが所定
の行程に亘つて移動可能な緊定棒を有しており、
該緊定棒がこの緊定棒に接触する半径方向で外方
に作用する緊定ピンを負荷しており、該緊定ピン
が工具支持体を係止するために工具支持体の切欠
き内に係合していることによつて解決された。

前記配置形式によつて簡単であるにも拘わらず
確実に工具支持体を工具ホルダに固定することが
できる。場合によつては自動的に行なうこともで
きる緊定棒の移動によつて緊定ピンが解離せしめ
られ、これによつて緊定ピンは工具支持体の切欠
きから離れるので、前記工具支持体を場合によつ
ては自動的に制御されるつかみ部材によつて取り
はずしかつ別の工具支持体と交換することができ
る。更に工具装置は内部加工工具にも並びに外部
加工工具にも適している。

有利には工具ホルダは端面側に段付けされた場
合によつては円筒状の受容ピンを有しており、該
受容ピン上にこの受容ピンに対応する受容孔を備
えた工具支持体がかぶせ嵌められており、このば
あい工具支持体は外側の環状の平面加工面で工具
ホルダに当て付けられている。つまり工具支持体
は円筒状の孔を介してこの孔に相応して成形され
た工具ホルダのピン上に受容されて定心されしか
も同時に外側の範囲で平面接触部に環状に軸方向
で固定されている。工具ホルダと工具支持体との
固定は受容ピン内に配置された半径方向で外方に
作用する緊定ピンを介して行なわれ、該緊定ピン
は緊定棒によつて工具支持体の切欠き内に、特に
簡単には環状溝内に押し込まれかつこのばあい工
具支持体の端面は平面加工された接触面に対して
固定される。緊定棒の移動は機械的な手段によつ
て又は液力式又は空気力式に生ぜしめられる。

本発明による工具装置の実施態様によれば、緊
定棒が工具支持体に面した側で肉厚に形成されて
いてかつ受容ピン内に斜に取付けられているか又
は斜めにルーズに差し嵌められた多数の緊定ピン
を負荷している。これによつて緊定ピンは緊定棒
のヘツドと工具支持体の切欠きとの間に不動に固
定され、これによつて同時に工具支持体の係止が
生ぜしめられる。

更に本発明の実施態様では、緊定棒が中央の孔
内に位置していてかつ工具ホルダ内で単数又は複
数の皿ばね又は圧縮ばねの圧縮力によつて負荷さ
れている。緊定棒の解離、即ちばね力の克服は緊
定棒に機械的な押圧力を作用させることによつて
生ぜしめられる。緊定棒の解離につて緊定ピンは
工具支持体の切欠きから遠ざけられるので、工具
支持体は工具ホルダから取りはずすことができ
る。緊定棒は有利には空気力式又は液力式に制御
される調節部材によつて、即ち部分的又は完全に
自動化されて移動させられるか又は手で移動させ
られる。しかしながら緊定棒の簡単な手による操
作は、工具ホルダが外部から操作可能なねじ部材
を有しているばあいに、該ねじ部材によつて緊定
棒の移動が行なわれることによつて与えられてい
る。これによつて、原則的にはむしろ自動化され
た作業過程のために設けられている工具装置を、
ユニバーサルに使用可能な工具支持体の利点を維
持するように構成することができる。このばあい
高い自動化度が実現できないばあいでも、無駄な
時間が短縮される。有利には、コイルばねによつ
て負荷された緊定棒を有する修正された工具ホル
ダが使用される。外部から操作可能なねじ部材を
解離した後ではコイルばねが弛緩されひいては同
時に緊定ピンの固定が解離される。更に工具支持
体の手による交換が可能にされている。

更に本発明の有利な実施態様では、緊定ピンが
受容ピンに面した側にヘツドを備えており、該ヘ
ツドは工具支持体を取りはずしたばあいに緊定ピ
ンの脱落を防止するようになつている。緊定ピン
のヘツドの下には圧縮ばねが取付けられており、
該圧縮ばねは緊定棒を解離したばあいに緊定ピン
を自動的に内方に動かす。

更に工具ホルダと工具支持体との結合部が回転
対称的に形成されていてかつ割出しおよび回動防
止のために単数又は複数の嵌め込みキー又はピン
を備えていると有利である。有利にはヘツドは、
工具ホルダの適当な連行体が係合する２つの連行
溝を有している。受容部はバイト支持体のために
180゜だけずらされた２つの固定の可能性が与えら
れるように形成されている。従つて工具ホルダは
使用上中立でありかつ右側並びに左側で切断する
工具ヘツドの使用を可能にする。

次に図示の実施例につき本発明を説明する。

第１図で図示された工具装置はほぼ中央の受容
孔２を有する工具ホルダ１を有しており、前記受
容孔２内には緊定棒３が位置している。工具ホル
ダ１の端面には本実施例では穿孔ヘツドとして形
成されている工具支持体４が固定されている。緊
定棒３は工具支持体４に面した側で肉厚に形成さ
れている。肉厚に形成された前記緊定棒側には緊
定ピン６が接触しており、該緊定ピン６の反対側
の端部は工具支持体４の切欠き７内に突入してい
る。緊定ピン６は工具ホルダの縦中央線８に対し
てほぼ45゜乃至75゜、有利には60゜の角度を成して配
置されている。緊定棒３自体は多数の皿ばね１２
によつて負荷されており、これによつて工具支持
体４を申し分なく確保する予じめ決められた大き
な緊定力が得られる。緊定棒３を解離するために
該緊定棒３に矢印２０の方向で押圧力を及ぼすこ
とができる。

工具支持体４は次のように工具ホルダ１と結合
される。つまり工具支持体４は適当に成形された
円筒状の孔９を介して工具ホルダの受容ピン５上
に定心されかつ外側範囲で環状に平面加工された
接触部１０に軸方向に固定される。工具ホルダ１
と工具支持体４との固定は緊定棒３を介して、該
緊定棒３に皿ばね１２の圧縮力を作用させるよう
に行なわれ、この結果緊定棒３は半径方向で外方
に作用する緊定ピン６を負荷する。工具支持体４
の取りはずしは反対方向で行なわれる。つまり工
具支持体とは反対側の緊定棒３の端部を介して外
部から押圧力を作用させることによつて皿ばね１
２が圧緒されかつ同時に緊定棒３の肉厚の端部が
緊定ピン６を切欠き７から脱落せしめることによ
つて行なわれる。工具装置の第２図で図示された
変化実施例は緊定ピン６が附加的にヘツド１５と
圧縮ばね１６とを備えていることが第１図で図示
された緊定ピン６とは異なつている。緊定ピン６
のヘツド１５は工具支持体４を取りはずした際に
緊定ピン６の脱落を防止するのに対して、圧縮ば
ね１６は工具装置の縦中央線８に向かう自動的な
運動を生ぜしめる。

第３図は工具支持体の手による交換に適した本
発明による工具装置の別の実施例を示している。
このばあい、緊定棒３の表面にその都度接触した
状態での、先端部でテーパ状に先細されたねじ１
３の位置変化が緊定棒３の移動を生ぜしめるよう
に緊定棒は形成されている。ねじ１３のテーパ状
の端部に対する緊定棒３の外周面１９の圧着はコ
イルばね１４によつて生ぜしめられる。ねじ１３
がしつかと締付けられたばあいには緊定棒３は最
も右側の位置に押され、このばあい同時に肉厚に
形成された緊定棒３の端部を介して緊定ピン６は
工具支持体４の切欠き７内に押される。ねじ１３
をゆるめたばあいには、緊定棒３は工具支持体４
の方向に移動し、このばあい同時に緊定ピン６は
切欠き７から脱落し、これによつて工具支持体の
係止が解離されかつ工具支持体は簡単に取りはず
される。

第４図は、工具支持体４がつかみ部材１８によ
つてどの様に取りはずされかつ工具マガジン１７
内にどの様に置かれるかを概略的に図示してお
り、前記工具マガジンからつかみ部材は新しい工
具支持体を受け取りかつ例えば工具タレツト上に
取付けられている工具ホルダに載設する。図示の
作業ステツプは完全に自動化可能である。つまり
所定の作業プロセスを終了した後でもしくは工具
が摩耗した後では緊定棒の液力式又は空気力式の
解離を生ぜしめる制御指令が与えられる。ルーズ
にのみ係合している工具支持体４はつかみ部材１
８によつて取り出されかつ工具マガジン内に置か
れる。次の作業ステツプにおいてつかみ部材１８
は新しい工具支持体４を受け取りかつ工具支持体
４を定心して工具ホルダに載設する。次いで別の
制御パルスを介して皿ばねが弛緩されるので、緊
定棒３を介して記述の形式で工具支持体４が係止
される。前記方法の利点は、工具ホルダが旋盤の
工具タレツト内に留まりかつ工具交換が小さく設
計された簡単な部分、即ち工具支持体だけに限定
されているということにある。工具支持体は例え
ば、一次的に内部加工の要求に適合されている工
具ヘツドであつてよい。外部加工のばあい工具構
成に関して余り制限はないがしかしながら、旋削
のために内部加工と類似の又は同じバイト幾何学
形状が使用される。従つて同じ接続寸法の工具ヘ
ツドが外部加工のためにも可能にされるので、旋
盤はタレツトヘツドと自動的な工具交換とを備え
ることができ、このばあい内部加工用の工具並び
に外部加工用の工具が受容される。タレツトヘツ
ド内には、内部加工のために必要不可決な長い張
出し部を有する工具ホルダおよび一搬に軸方向で
はなく半径方向に配置されている外部加工のため
の工具ホルダだけを取付けることができる。外部
加工のための工具ホルダは短いコンパクトな構造
形式を有していてかつこれに相応して著しく負荷
される。外部加工工具および内部加工工具用の工
具ホルダとバイト支持体との間の結合部は同じよ
うに形成されているので、例えば内部加工の穿孔
工具を必要に応じて外部加工のばあいの平面加工
工具としても使用することができる。前記形式で
わずかな工具タイプで従来よりも多くの作業操作
を実施することができる。つまり機械の工具マガ
ジン内には寸法の小さいバイト支持体だけを収容
でき、この結果必要とされるスペースおよび費用
がわずかになるために多数の工具を貯蔵できひい
ては多数の製作個数を得ることができかつバイト
の耐用寿命が限界に達したばあいに中断すること
なしに予備工具を使用することができる。従来旋
盤において約12の種々の工具の基本装備を収容で
きるとすれば、わずかな所要スペースに基づいて
今や３倍およびそれ以上の工具を貯蔵できる。即
ち基本的に12の工具が必要とされるばあい少なく
とも３倍の耐用寿命が得られる。これによつて製
作は手による操作を行なうことなしに長い時間に
亘つて保証され、これによつて機械の有効効率は
著しく改善されかつ同時に人件費が減少される。

機械の作業能力および実施しようとする加工に
応じて工具装置の種々の構造サイズおよび構造形
状が可能にされている。小さな直径範囲における
内部加工の範囲のために、段付けされて形成され
ているか又はドリル、リーマ又は類似のものを受
容するためのチヤツクを備えているバイト支持体
を使用することができる。バイト支持体は工具ホ
ルダのための接続寸法が不変であるばあいには異
なつて形成することもできる。更にバイト支持体
は例えばろう接された硬質金属チツプを備えるこ
とができるか又は図示のように、締付られた裏返
しチツプを受容することができる。

バイト支持体と工具ホルダとの間の結合部の範
囲における工具装置の横断面形状は有利には円筒
状に形成されているがしかし、別の横断面形状、
例えば外部加工のために方形形状を有することも
できる。

中央の冷媒供給のために工具ホルダは内部に穿
孔および切欠きを備えることができ、該穿孔およ
び切欠きは冷却潤滑材をバイト支持体内の開口を
介してバイトに案内する。

有利な実施例では工具ホルダとバイト支持体と
の間の結合部は軸対称的に形成されているので、
工具ホルダ上にバイト支持体を180゜だけずらされ
た２つの組込み位置で取付けることができる。こ
れによつて工具ホルダの数並びにバイト支持体の
数はわずかに保たれかつ組込み位置を変えること
によつて使用範囲が拡大される。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであつて、第
１図、第２図、第３図はそれぞれ工具装置の異な
る実施例を示す横断面図、第４図は工具支持体の
自動的な交換プロセスを示した概略図である。 １……工具ホルダ、２……受容孔、４……工具
支持体、５……受容ピン、６……緊定棒、７……
切欠き、８……縦中央線、９……孔、１０……端
面、１１……ピンもしくは嵌め込みキー、１２…
…皿ばね、１３……ねじ、１４……コイルばね、
１５……ヘツド、１６……圧縮ばね、１７……工
具マガジン、１８……つかみ部材、１９……外周
面、２０……押圧力の作用方向を示す矢印。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 工具ホルダと工具支持体とから成る工具装置
   であつて、工具ホルダと工具支持体とが軸線に対
   して垂直にのびる一対の平面加工面を備えた円筒
   状の嵌合い部を介しておよび嵌合いキー又はピン
   を介して互いに結合されていてかつ機械的な緊定
   部材を用いて互いに固定されており、更に工具支
   持体を確保する緊定部材が工具ホルダの段付けさ
   れた円筒状の受容ピンの切欠き内に滑動可能に配
   置されていてかつ前記緊定部材が工具支持体を不
   動に固定するために一方では工具ホルダの中央の
   孔内で移動可能な緊定棒の、工具支持体に面した
   端部によつて負荷されていてかつ他方では工具支
   持体の中空円筒状の環状のシヤフト内に配置され
   た切欠き内に係合している形式のものにおいて、
   工具支持体４を確保するために設けられた緊定部
   材が緊定ピン６として構成されていて、かつ、前
   記受容ピンに設けられた、緊定ピン６を受容する
   切欠きが工具ホルダ１の縦中央線に対して45゜乃
   至75゜の角度を成して配置されていて、かつ、緊
   定棒３の端部が肉厚に形成されていることを特徴
   とする工具装置。 ２ 緊定ピン６を受容する切欠きと縦中央線とが
   60゜の角度を成している特許請求の範囲第１項記
   載の工具装置。 ３ 工具ホルダ１が先端部をテーパ状に先細にさ
   れた外部から操作されるねじ１３を有していて、
   このねじによつて緊定棒３がコイルばね１４のば
   ね力に抗して移動可能である特許請求の範囲第１
   項又は第２項記載の工具装置。 ４ 緊定ピン６が緊定棒３に面した端部にヘツド
   １５を有している特許請求の範囲第１項から第３
   項までのいずれか１項記載の工具装置。 ５ 緊定ピン６のヘツド１５と工具ホルダ１との
   間に圧縮ばね１６が配置されている特許請求の範
   囲第４項記載の工具装置。