工具夾制造技術

一種可強力地固定保持在主軸（２）上的工具夾（１）。該工具夾（１）是在柄部（１２）外周部分的軸心方向多個位置上，設有與錐狀孔（３）的內面（１２ａ）抵接、沿半徑方向可稍微彈性變形的多個彈性卡合部（１３）。在使多個彈性卡合部（１３）沿半徑方向彈性變形的狀態下，與錐狀孔（３）的內面緊貼，通過這些彈性卡合部（１３），用均等的力大致整體性地將柄部（１２）與錐狀孔（３）的內面結合。并且，在此狀態下，使彈性凸緣部（１５）彈性變形，從而牢固地與主軸（２）的前端面抵接。（*該技術在2020年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及可強力固定在機床主軸上的工具夾。
技術介紹
以往，鉆床、銑床、加工中心等的機床是將保持工具的工具夾安裝在主軸的前端部分上，通過主軸轉動工具來對工件進行機械加工的。為了將工具可更換地固定在主軸上，在主軸上設有將工具夾的柄部導入主軸的錐狀孔內予以固定用的導入機構。所述工具夾具有安裝工具用的工具保持部、具有錐狀外周面的柄部、固定在柄部上的拉出型栓頭(プルスタツド)、以及直徑大于錐狀孔的凸緣部。由所述導入機構將工具夾向導入側驅動，將柄部嵌合固定在主軸的錐狀孔內。最近的機床要求誤差為1μm以下的高加工精度，并能在30000～40000rpm的高速運轉中一邊使主軸旋轉一邊進行機械加工。為此，高速運轉的主軸和工具夾容易產生振動，成為降低加工精度的主要原因。為防止降低其加工精度，最好是將工具夾的整個柄部與主軸的錐狀孔緊貼以強化固定力。然而，由于存在著主軸的錐狀孔的機械加工誤差和工具夾的機械加工誤差，機床使用中的工具發熱會引起主軸和工具夾一起熱膨脹，因此，要將工具夾的整個柄部與主軸的錐狀孔嵌合成緊貼狀態進行牢牢固定則幾乎是不可能的。并且，要想在將工具夾的柄部與主軸的錐狀孔緊貼的同時又使工具夾的凸緣部與主軸的前端面緊貼是根本不可能的，因此，在傳統的普通工具夾中，不存在將其凸緣部與主軸前端面抵接的結構。下面說明在現有技術中適用的各種工具夾。特開平8-108302號公報的工具夾包括具有柄部和凸緣部的夾具本體、沿軸心方向可相對移動地外嵌在柄部上并具有與錐狀孔相同的錐形外周面的套筒、以及安裝在凸緣部與套筒間的彈性構件。套筒在周向的局部上分割開，在其間隙中裝有彈性體。在由導入機構導入工具夾時，凸緣部與主軸的前端面抵接。套筒通過彈性構件向主軸的基端側推壓而縮徑，與錐狀孔卡合，也與柄部結合。特開平9-248727號公報的工具夾是在上述公報的工具夾中，不采用在周向的局部上分割的套筒，而是在周向的局部設置形成有內槽的套筒。這些工具夾在由導入機構導入工具夾時，套筒整體性縮徑。由此，使套筒的錐狀外周面無間隙地與錐狀孔緊貼，往往不能進行嵌合固定，難以用大致均等的力將其整個外周面與錐狀孔的內面結合。并且，零件數多，結構也復雜，制作成本高。特開平7-96437號公報的工具夾是在柄部和凸緣部的邊界部分形成環狀槽。通過形成這種環狀槽，使凸緣部的局部形成薄壁部。在使用這種工具時，一旦由導入機構導入工具夾，則在凸緣部與主軸的前端面抵接的狀態下，起到碟形彈簧的功能而產生微小的彈性變形，柄部被卡合在錐狀孔內。這種工具夾在由導入機構導入工具夾時，在凸緣部與主軸的前端面抵接的狀態下，產生微小的彈性變形，將柄部與錐狀孔卡合。但是，由于該柄部大部分的結構與傳統的柄部基本沒有變化，因此，存在著與以往的工具夾基本同樣的問題。本專利技術目的在于，提供將整個柄部彈性而又牢固地可與主軸安裝孔的內面嵌合固定的工具夾以及凸緣部可彈性地與主軸的外端面抵接、不易產生振動、提高穩定性的工具夾。專利技術的公開本專利技術的工具夾具有安裝工具用的工具保持部和可裝卸地與機床主軸的錐狀孔進行嵌合固定的柄部，其特征在于，在所述柄部外周部分的軸心方向多個位置上，設有與錐狀孔的內面抵接、沿半徑方向可略微彈性變形的多個彈性卡合部，將所述柄部與主軸的錐狀孔嵌合，在使多個彈性卡合部沿半徑方向彈性變形的狀態下固定在主軸上。在該工具夾上，多個彈性卡合部與錐狀孔的內面抵接，在沿半徑方向略微彈性變形的狀態下，柄部被嵌合固定在錐狀孔內。即，可使多個彈性卡合部沿半徑方向彈性變形，與錐狀孔的內面緊貼，通過這些彈性卡合部，可用均等的力將整個柄部與主軸的錐狀孔嵌合。這樣，由于可將工具夾強力地固定保持在主軸上，因此，即使在主軸高速運轉時，也可緩和主軸上發生的振動，可提高機械加工的精度。在此，最好是在所述柄部的外周部分，沿軸心方向以所定間隔形成多個環狀槽，將這些多個環狀槽與多個彈性卡合部相互交替地沿軸心方向配置，通過形成這些多個環狀槽，使多個彈性卡合部與柄部一體形成。最好是使所述彈性卡合部相對與所述柄部的軸心正交的面而傾斜。在此場合，最好是將所述彈性卡合部傾斜成越是外周側越向柄部的錐狀的小徑側方向移行的形態。但也可將所述彈性卡合部形成與所述柄部軸心的正交的面相平行的狀態。最好在所述柄部的外周部分，軸心對稱地形成沿柄部的長度方向延伸的多個立槽。在安裝在所述主軸上的狀態下，最好設置與主軸的外側端面抵接、沿軸心方向彈性變形的彈性凸緣部。在此場合，所述彈性凸緣部形成環狀，在該彈性凸緣部的軸心方向內側形成環狀的退刀槽，在所述彈性凸緣部的軸心方向外側形成環狀的傾斜槽。所述多個的彈性卡合部既可由固定在所述柄部外周部分上的多個凸緣狀構件構成，也可采用安裝在所述柄部的外周部分上的多個板簧構成所述多個彈性卡合部。為了在不使用鍵的情況下可從所述主軸的錐狀孔向柄部傳遞旋轉扭矩，也可將錐狀孔和與柄部的軸心正交的截面形狀作成可傳遞旋轉扭矩的非圓形狀。圖紙的簡單說明附圖說明圖1～圖6為本專利技術的主要實施形態的示圖，圖1為包括主軸的局部在內的工具夾的縱剖視圖，圖2為圖1的工具夾側視圖，圖3為圖2的III向視圖，圖4為圖2的IV-IV線剖視圖，圖5為圖3的V-V線剖視圖、圖6為彈性卡合部的放大圖，圖7～圖13為變更形態的示圖，圖7～圖9為包括主軸的局部在內的工具夾的縱剖視圖，圖10和圖11為包括主軸的局部在內的工具夾要部的縱剖視圖，圖12和圖13為以與軸心正交的垂直面剖切后的主軸和工具夾的縱剖視圖。實施本專利技術的最佳形態下面，參照圖紙說明本專利技術的實施形態。本實施形態是本專利技術適用于在加工中心等的具有工具自動更換裝置的機床中裝備的工具夾時的一例。圖1表示在機床主軸2上安裝有工具夾1的狀態。在主軸2的前端部分形成逐漸向前端側直徑擴大的錐狀孔3，主軸2的軸心a和錐狀孔3的軸心共用。主軸2的前端面形成與軸心a正交的平滑面。在主軸2的內部，形成與錐狀孔3連通的收容孔4，在該收容孔4中，收容有將工具夾1的柄部12導入主軸2的錐狀孔3中進行固定的導入機構的牽引桿前端的開口夾套5。如圖1～圖5所示，工具夾1具有夾具本體10、緊固螺栓20和拉出型栓頭25。夾具本體10具有安裝工具T用的工具保持部11、可裝卸地與錐狀孔3嵌合固定的柄部12、設在柄部12外周部分上的多個彈性卡合部13、以及直徑比錐狀孔3大的凸緣部14。這些工具保持部11、柄部12、多個彈性卡合部13和凸緣部14一體形成。在夾具本體10的內部，從前端側向基端側直列狀地形成錐狀孔10a、貫通孔10b和螺孔10c。緊固螺栓20從螺孔10c一方插入貫通孔10b，其螺紋部向錐狀孔10a伸出。工具T的基端的連結凸部與錐狀孔10a卡合，與緊固螺栓20螺合后緊固在工具夾1上。即，工具保持部11由錐狀孔10a、貫通孔10b和緊固螺栓20等構成。拉出型栓頭25從夾具本體10的基端側與螺孔10c螺合，使其凸緣部25a與柄部12抵接而被固定。通過將開口夾套5與拉出型栓頭25的基端部的卡合部25b卡合，將未圖示的牽引桿向圖1的左方拉伸，就可將柄部12導入。另外，還形成有可貫通六角扭轉棒的貫通孔25c以及與六角扭轉棒的前端部卡合、轉動緊固螺栓20用的六角孔20a。如圖1～圖5所示，多個彈性卡合部13被設置在柄部12外周部分的軸心方向本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種工具夾，具有：安裝工具用的工具保持部以及可裝卸地與機床主軸的錐狀孔進行嵌合固定的柄部，其特征在于，在所述柄部外周部分的軸心方向多個位置上，設有與錐狀孔的內面抵接、沿半徑方向可稍微彈性變形的多個彈性卡合部，將所述柄部與主軸的錐狀孔嵌合，在使多個彈性卡合部沿半徑方向彈性變形的狀態下，固定在主軸上。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】

【專利技術屬性】
技術研發人員：宮澤洋，
申請(專利權)人：帕斯卡工程株式會社，
類型：發明
國別省市：JP[日本]