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Patent Searching and Data


Title:
SHRINK FIT TOOL HOLDER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/111226
Kind Code:
A1
Abstract:
A shrink fit tool holder that without decreasing of the strength of the tool holder, can realize a large fastening allowance by shrink fitting. Accordingly, there is provided shrink fit tool holder (10) having taper shank part (20) attached to a principal axis of machine and tool retention part (40) furnished at its distal end with tool retention hole (48) capable of insertion of tool shank part (2) of tool (1) and retention thereof, adapted to accomplish fitting of the tool (1) by inserting the tool shank part (2) in the tool retention hole (48) while having the tool retention part (40) brought into thermal expansion and cooling the same, wherein part of the circumferential surface of the tool retention hole (48) consists of grip member (50) with hardness higher than that of the tool retention part (40).

Inventors:
KOMINE TSUYOSHI (JP)
Application Number:
PCT/JP2007/055271
Publication Date:
September 18, 2008
Filing Date:
March 15, 2007
Export Citation:
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Assignee:
DAISHOWA SEIKI (JP)
BIG ALPHA CO INC (JP)
KOMINE TSUYOSHI (JP)
International Classes:
B23B31/117; B23Q3/12
Domestic Patent References:
WO2000059660A12000-10-12
Foreign References:
JP2003089020A2003-03-25
JPS6330408U1988-02-27
Attorney, Agent or Firm:
TSUTADA, Akiko et al. (Nissei Bingomachi Bldg. 7-10, Bingomachi 1-chome, Chuo-ku, Osaka-sh, Osaka 51, JP)
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Claims:
 機械主軸に取り付けられるテーパシャンク部と、工具の工具シャンク部を挿入して保持する工具保持孔が先端に形成された工具保持部と、を有し、前記工具保持部を熱膨張させた状態で前記工具保持孔に前記工具シャンク部を挿入して冷却することにより前記工具を取り付ける焼嵌め式工具ホルダにおいて、
 前記工具保持孔の周面の一部が、前記工具保持部より高硬度の把持部材により構成されていることを特徴とする焼嵌め式工具ホルダ。
 複数の前記把持部材が、前記工具保持孔の周囲を等間隔に取り囲み配設されていることを特徴とする請求項1に記載の焼嵌め式工具ホルダ。
 前記工具保持部が、前記テーパシャンク部より熱膨張率が大きい材質からなることを特徴とする請求項1又は2に記載の焼嵌め式工具ホルダ。
 前記工具保持部は、前記テーパシャンク部に嵌入連結されていることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項に記載の焼嵌め式工具ホルダ。
Description:
焼嵌め式工具ホルダ

 本発明は、切削、研磨等に用いられる工 を工作機械の主軸に装着するための焼嵌め 工具ホルダに関するものである。

 例えばマシニングセンタ等の工作機械の 軸に取り付けられる切削工具として、工具 ルダにドリル等の工具を固定したものが使 されており、ホルダへの工具取り付け方式 して、最近、焼嵌め方式が注目されるよう なった。

 焼嵌め方式は、工具保持孔を有する工具 ルダを加熱膨張させた状態で工具の工具シ ンク部を挿入し、冷却して工具保持孔を収 させることにより工具ホルダに工具を結合 る方式であり、工具保持のダイナミックバ ンスが良好なことから、切削工具等の工具 り付けに採用されることが多くなっている

 このような焼嵌め式工具ホルダの場合、 具ホルダの熱膨張が大きいほど締まり代が きくなり、工具の工具シャンク部を保持す 力が強固になるが、熱膨張率の大きい材料 一般に強度が低いので、高強度を必要とす 工具ホルダ本体の材質として高熱膨張率材 を使用することは好ましくない。このため 工具ホルダ本体の材質としては、高強度を するが比較的熱膨張率の小さい構造用鋼や 金鋼が使用されている。

 熱膨張率の小さい材料を工具ホルダに使 すると、焼嵌めによる締まり代が小さいの 、工具シャンク部の外径と工具保持孔の内 の加工精度を厳密に管理する必要があり、 具の寸法によっては十分な保持強度が得ら ないという問題点がある。

 このような問題を解決する方策として、工 を把持する把持部材に析出硬化又は加工硬 により強化されたオーステナイト組織を有 る特殊鋼を採用した工具ホルダが提案され いるが(例えば、下記特許文献1参照)、係る 殊鋼は高価であり生産コストが増加する問 がある。また、焼嵌め温度を高くすること 考えられるが、ホルダの加熱・冷却時間が くなり焼嵌め時間がかかるのみならず、大 かりな加熱焼嵌め装置が必要となる問題が る。

特開平11-48007号公報

 本発明は、上記問題に鑑みてなされたも であり、工具ホルダの強度を低下させるこ なく、焼嵌めによる締まり代を大きく設け ことができる焼嵌め式工具ホルダを提供す ことを課題としている。

 本発明に係る焼嵌め式工具ホルダは、工 の工具シャンク部を挿入して保持する工具 持孔が先端に形成された工具保持部を有し 前記工具保持部を熱膨張させた状態で前記 具保持孔に前記工具シャンク部を挿入して 却することにより前記工具を取り付ける焼 め式工具ホルダにおいて、前記工具保持孔 周面の一部が、前記工具保持部より高硬度 把持部材により構成されていることを特徴 する。

 このように本発明では、工具保持孔の周 の一部が工具保持部より高硬度の把持部材 より構成されているため、工具保持部に高 膨張材料を使用した場合に焼嵌めによる締 り代を減損することなく工具シャンク部と 接触による摩耗を抑えることができる。

 本発明によれば、工具ホルダの強度を低 させることなく、焼嵌めによる締まり代を きく設けることができる。

 また、特殊鋼である高熱膨張材料を工具 持部のみに使用し、焼嵌め式工具ホルダの 格を低減できる。

 以下、本発明の一実施形態について図面 参照して説明する。図1は本実施形態に係る 焼嵌め式工具ホルダ10の一部断面側面図であ 、図2は図1のA-A断面図である。

 本実施形態に係る焼嵌め式工具ホルダ10 、図1に示すように、ドリル等の切削工具1を 保持する工具ホルダであって、工作機械主軸 に接続固定されるテーパシャンク部20と、マ ュピュレータ把持部30と、切削工具1の工具 ャンク部2を受け入れて保持する工具保持部 40とを備える。

 詳細には、テーパシャンク部20は、例え 、SCM材等の合金鋼材で作られたものであっ 、工具保持部40の一端側に延設する軸部42を 入する挿入孔22が形成されている。

 工具保持部40は、例えば、オーステナイ 系ステンレス等の熱膨張率がテーパシャン 部20を構成する鋼材より大きい金属で作られ たものであって、上記した軸部42と、テーパ ャンク部20の挿入孔22に軸部42を嵌入固定し 状態でテーパシャンク部20の端面24と当接す るツバ部44と、ツバ部44の先端側に延設され チャック部46とを備える。

 チャック部46の先端部には、工具シャン 部2を挿入するための工具保持孔48が形成さ ており、この工具保持孔48の周囲には、周方 向に等間隔に把持部材50が配設されている。

 把持部材50は、例えば、SCM材等の工具保 部より高硬度の材料で作られたピン形状の 材であって、チャック部46の先端部に開口す る空間52に嵌入することで工具保持孔48の周 に配設され、工具保持孔48の周面の一部が把 持部材50により構成されている。

 以上のように本発明では、工具保持孔48 周面が工具保持部40より高硬度の把持部材50 より構成されているため、工具シャンク部2 を強固に把持することができるとともに、工 具シャンク部2との接触により工具保持孔48の 形状が変化しにくく長期にわたって把持力を 維持することができる。

 また、把持部材50は、チャック部46の先端 に設けられた空間52に嵌入されることで工具 持孔48へ露出して周面の一部を構成してい ため、チャック部46の熱膨張及び収縮に追随 して把持部材50も移動することとなり、チャ ク部46の強度を高めつつ、焼嵌めによる締 り代を大きく設けることができる。

 また、把持部材50を空間52に嵌入し固定し た状態で工具保持孔48の周面を研磨加工等す ことで工具保持孔48を精度良く形成できる め、振れ精度に優れた工具ホルダが得られ 。

 さらにまた、工具保持部40はテーパシャ ク部20の挿入孔22に嵌入され組み付けられて るため、工具保持部40とテーパ状シャンク 20とを別個の材料で構成することができ、例 えば、高熱膨張材料などの高価な特殊鋼を工 具保持部40のみに使用することで大幅に製造 ストを抑えつつ焼嵌めによる締まり代を大 く設けることができる。

本発明の一実施形態に係る焼嵌め式工 ホルダ10の一部断面側面図である。 図1のA-A断面図である。

符号の説明

 10…工具ホルダ
 20…テーパシャンク部
 22…挿入孔
 30…マニュピュレータ把持部
 40…工具保持部
 42…軸部
 44…ツバ部
 46…チャック部
 48…工具保持孔
 50…把持部材
 52…空間