(57)【要約】      （修正有）【課題】マシニングセンタの非回転工具を取り付ける工具ホルダにおいて、主軸の寿命を短くすることがなく、誤動作をしても主軸が破損することのない、非回転工具を取り付ける工具ホルダを提供する。【解決手段】マシニングセンタＭの主軸１に装着する非回転工具を取り付ける工具ホルダ２であって、工具ホルダの工具ホルダ本体２０は、マシニングセンタに挿入される位置決めピン２１とロック機構２３とを備え、ロック機構は、位置決めピンがマシニングセンタに挿入されないときは、ドライブシャフト１１に対する工具ホルダ本体の回転をロックし、位置決めピンがマシニングセンタに挿入されたときは、ドライブシャフトに対する工具ホルダ本体の回転を解除する。【選択図】図１
0003183660.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
マシニングセンタの主軸に装着する、非回転工具を取り付ける工具ホルダであって、
前記主軸に嵌合するスリーブと、
該スリーブに結合されたドライブシャフトと、
該ドライブシャフトに対して回転可能に支持された工具ホルダ本体と、
該工具ホルダ本体に固定され前記非回転工具を取り付ける工具保持部と、を備え、
前記工具ホルダ本体は、
前記マシニングセンタに挿入される位置決めピンと、
ロック機構と、を備え、
前記ロック機構は、
前記位置決めピンが前記マシニングセンタに挿入されないときは、前記ドライブシャフトに対する前記工具ホルダ本体の回転をロックし、
前記位置決めピンが前記マシニングセンタに挿入されたときは、前記ドライブシャフトに対する前記工具ホルダ本体の回転を解除することを特徴とするマシニングセンタの非回転工具を取り付ける工具ホルダ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、マシニングセンタの非回転工具を取り付ける工具ホルダに関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械のひとつとして用いられているマシニングセンタにおいては、主軸に装着される工具を自動交換しながら、夫々の工具によって多種類の加工を行うことができる。主軸は、モータの駆動により中心軸周りに回転する。マシニングセンタによる加工は、穴あけ加工、ネジきり加工、フライス加工等の回転工具による加工が行われるときには、これらの加工に用いられるドリル等の回転工具は、主軸の下端部に工具ホルダを介して装着され、主軸とともに上昇下降しながら回転することで被加工物を加工する。
【０００３】
マシニングセンタには、回転工具の他に、旋削用工具のような非回転工具も取り付けられることがある。旋削用工具は、回転する被加工物に先端を押し付けることによって、被加工物の表面を旋削加工する工具であり、旋削用工具自体は回転しないように固定する必要がある。
【０００４】
特許文献１〜４には、非回転工具の周り止めをするための種々の技術が開示されている。
特許文献１には、旋削工具を保持する工具ホルダに円盤状のフランジを設け、該フランジの外周の係方向に相対向する２か所にキー溝を設ける一方、主軸を支持する主軸ヘッドにキーを設け、切削工具を主軸に装着したとき、キー溝がキーに係合して、工具ホルダの回転を拘束して、旋削工具の回り止めを行う技術が開示されている。
【０００５】
特許文献２には、切削工具を保持する工具ホルダの外周に、径方向外側に張り出すように設けてある回り止めフランジと、該回り止めフランジの工具ホルダと同軸をなす醜状に形成された２つの係合穴と、該２つの係合穴のそれぞれへの係合を可能として主軸ヘッドに設けられた係合突起とを備え、係合穴に係合突起が係合することにより、旋削工具の回り止めを行う技術が開示されている。
【０００６】
特許文献３には、旋削工具を保持する工具ホルダにピンを突設し、主軸ヘッドにピンと係合可能な位置決めブロックを設け、位置決めブロックがピンに係合することで旋削工具の回り止めを行う技術が開示されている。
特許文献４には、主軸ヘッドの内部で多数の歯を形成したカップリングを、主軸の外周及び主軸ヘッドの内周にそれぞれ取付け、主軸及び主軸ヘッドのカップリングにかみ合うことによって主軸の回転を拘束し、旋削工具の回り止めを行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−３２９４９３号公報
【特許文献２】特開２０１２−２１３８２６号公報
【特許文献３】実開平５−７０８４２号公報
【特許文献４】特開平１１−１０４８５号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１〜４に開示されている技術は、工具ホルダを主軸装着したときの回り止めと、工具姿勢の維持、加工負荷に対する剛性対策として行われているものである。ここで、非回転工具を使った旋削加工のような加工は、非回転工具を固定するために、主軸を回転させないようにして加工を行うが、マシニングセンタは回転工具を用いることを前提として構成されているため、主軸を停止させたまま大きな切削負荷をかけたり、度重なる振動を受けたりすると、主軸内の軸受ベアリングを固定して負荷をかけることになるため、一部のベアリングのみにダメージを受け、主軸の寿命を短くしてしまうおそれがある。
また、工具ホルダを主軸に装着して、回り止めで固定した状態で主軸を起動するといった誤作動を行うと、主軸の破損につながるおそれもある。
【０００９】
そこで本考案は、マシニングセンタの非回転工具を取り付ける工具ホルダにおいて、主軸の寿命を短くすることがなく、誤動作をしても主軸が破損することのない、非回転工具を取り付ける工具ホルダを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願の請求項１に係る考案では、マシニングセンタの主軸に装着する、非回転工具を取り付ける工具ホルダであって、前記主軸に嵌合するスリーブと、該スリーブに結合されたドライブシャフトと、該ドライブシャフトに対して回転可能に支持された工具ホルダ本体と、該工具ホルダ本体に固定され前記非回転工具を取り付ける工具保持部と、を備え、前記工具ホルダ本体は、前記マシニングセンタに挿入される位置決めピンと、ロック機構と、を備え、前記ロック機構は、前記位置決めピンが前記マシニングセンタに挿入されないときは、前記ドライブシャフトに対する前記工具ホルダ本体の回転をロックし、前記位置決めピンが前記マシニングセンタに挿入されたときは、前記ドライブシャフトに対する前記工具本体の回転を解除することを特徴とするマシニングセンタの非回転工具を取り付ける工具ホルダが提供される。
【００１１】
すなわち、請求項１に係る発明では、工具ホルダを主軸に装着して回り止めで固定しても、主軸が回転可能なために、非回転工具による加工であっても回転工具による加工と同様に主軸を回しながら加工することができるため、主軸の軸受内ベアリングがダメージを受けることを避けることができ、主軸の寿命を短くすることがない。
また、非回転工具を主軸に装着した場合でも主軸が回転可能であるため、非回転工具と回転工具との間の識別を行う必要がなくなり、工具の種別を検出する機能及び主軸回転防止等の保護機能が不要となり、工作機械の製作コストを抑えることが可能となる。
【考案の効果】
【００１２】
本考案により、マシニングセンタの非回転工具を取り付ける工具ホルダにおいて、主軸の寿命を短くすることがなく、誤動作をしても主軸が破損することのない、非回転工具を取り付ける工具ホルダを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本考案の非回転工具を取り付ける工具ホルダを取り付けたマシニングセンタの側面図である。
【図２】本考案の、テーパスリーブと工具ホルダ本体のロック状態を説明する斜視図である。
【図３】本考案の、テーパスリーブと工具ホルダ本体のロック解除状態を説明する斜視図である。
【考案を実施するための形態】
【００１４】
以下、本考案の実施の形態について図を参照して説明する。
図１は、本考案の非回転工具を取り付ける工具ホルダを取り付けたマシニングセンタの側面図である。マシニングセンタＭは主軸１を備えており、主軸モータによって回転可能とされている。また、マシニングセンタＭは位置決めブロック４０を備えており、後述するように位置決めブロック４０によって、工具ホルダ２の工具ホルダ本体２０の回転を防止して固定することができる。
【００１５】
工具ホルダ２は、テーパスリーブ１０と、ドライブシャフト１１と、工具ホルダ本体２０と、工具保持部３０とからなり、工具保持部３０の先端部に非回転工具３１が取り付けられる。
マシニングセンタＭの主軸１には、工具ホルダ２のテーパスリーブ１０がはまり込む。テーパスリーブ１０の外周面には、後述する工具ホルダ本体２０のロック機構２３の突起部２４と係合する切り欠け部１４が設けられている。
ドライブシャフト１１は、テーパスリーブ１０と直結されており、テーパスリーブ１０と一体として回転する。
【００１６】
工具ホルダ本体２０には、位置決めピン２１と、位置決めピン２１を押圧するバネ２５と、軸受けベアリング２２と、突起部２４を備えたロック機構２３とが設けられている。
軸受けベアリング２２は、後述するロック解除状態のときに、主軸１、テーパスリーブ１０、及びドライブシャフト１１を回転可能にする機能を有している。
工具保持部３０は、工具ホルダ本体２０の下面に取付けられており、その先端部に非回転工具３１が取り付けられている。
【００１７】
次に、工具ホルダ２の取り付け及び取り外しと、ロック機構２３によるロック状態とロック解除状態について説明する。
工具ホルダ２は、マシニングセンタＭの主軸１が停止した状態で取り付けられる。工具ホルダ２の取り付けが完了するまでは、図２に示されるようなロック状態となっており、工具ホルダ本体２０のロック機構２３の突起部２４が、テーパスリーブ１０の外周面の切り欠け部１４に係合しており、テーパスリーブ１０と工具ホルダ本体２０とが一体となって回転可能な状態となっている。
【００１８】
工具ホルダ２の取り付けが完了すると、図３に示されるようなロック解除状態となる。このとき、工具ホルダ本体２０の位置決めピン２１が、マシニングセンタＭの位置決めブロック４０の位置決め穴４１に挿入され、位置決めピン２１はバネ２５の弾性力に抗して押し下げられる。位置決めピン２１が押し下げられることに伴い、ロック機構２３も押し下げられることにより、突起部２４とテーパスリーブ１０の切り欠け部１４との係合が解除されてロック解除状態となり、主軸１とテーパスリーブ１０とが一体となって回転できるようになり、工具ホルダ本体２０はつれ回りしない状態となる。また、このとき位置決めピン２１が、マシニングセンタＭの位置決めブロック４０の位置決め穴４１に挿入されていることにより、工具ホルダ本体２０と工具保持部３０は回転しないように固定されている。
【００１９】
本実施の形態では、工具ホルダ本体２０の回転を防止するために、マシニングセンタＭに位置決めブロック４０を設け、位置決めブロック４０の位置決め穴４１に位置決めピン２１が挿入されることによって、工具ホルダ本体２０の回転を防止しているが、マシニングセンタＭに、必ずしも位置決めピン２１の回転を防止するための専用の部材を設ける必要はなく、マシニングセンタＭの本体部で位置決めピン２１の回転を防止することもできるし、マシニングセンタＭ以外の部材で位置決めピン２１の回転を防止するようにしてもよい。
また、本実施の形態では、スリーブとしてテーパ状となったテーパスリーブ１０を用いているが、必ずしもテーパ状でなくともよい。
【符号の説明】
【００２０】
Ｍ    マシニングセンタ
１    主軸
２    工具ホルダ
１０  テーパスリーブ
１１  ドライブシャフト
１４  切り欠け部
２０  工具ホルダ本体
２１  位置決めピン
２２  軸受けベアリング
２３  ロック機構
２４  突起部
２５  バネ
３１  非回転工具
４０  位置決めブロック
４１  位置決め穴
【図１】
0003183660.tif 000003
【図２】
0003183660.tif 000004
【図３】
0003183660.tif 000005