(57)【要約】【課題】重量バランス調整部材の抜け止めを確実に、かつ低コストで実現でき、併せて、切削工具の刃先振れを容易に修正できる工具ホルダを提供する。【解決手段】ホルダ本体５１のアーバ５４の根元部分にリング部材６１を回転可能に設け、さらに、アーバ５４にはリング部材６１をアーバ５４の根元部分に保持する止め部材６２にねじ結合する。そして、偏心カム６３を回転して振れ修正ピン６４のフランジ部５３への押圧力を加減することによりアーバ５４の根元部分を切削工具２９の刃先振れがゼロに近づくようにラジアル方向に弾性変形して刃先振れを修正する。また、止め部材６２に設けたネジ孔３１に着脱可能に螺着される重量バランス調整部材３２に、調整部材３２がネジ孔３１から抜け出すのを防止する抜け止め手段３３を設け、この抜け止め手段３３により調整部材３２のネジ孔３１から抜け出しを防止する。【選択図】　図４
2004009244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャンク部と、このシャンク部の大径側端に形成された掴持用のフランジ部と、このフランジ部の反シャンク部側端に軸線を一致させて一体に設けられたアーバと、前記アーバの先端に切削工具を着脱可能に掴持するチャックとを有する工具ホルダであって、
前記アーバの前記フランジ部との連接基部に回転可能に嵌合されたリング部材と、
前記アーバに設けられ前記リング部材を前記連接基部に保持する止め部材と、
前記リング部材に該リング部材を半径方向に貫通するようにして該半径方向の軸線廻りに回転可能に設けられた刃先振れ修正用の偏心カムと、
前記偏心カムに一端が当接し他端が前記フランジ部の端面もしくは前記止め部材に当接するようにして前記リング部材に前記アーバの中心軸と平行な方向に移動可能に設けられた振れ修正ピンとを備え、
前記止め部材には所望深さのネジ孔が止め部材の周方向に所定の間隔をおいて複数形成され、前記ネジ孔のうち任意のネジ孔に回転方向の重量バランスを調整する調整部材が着脱可能に螺着され、
前記調整部材は、該調整部材が前記ネジ孔から抜け出すのを防止する抜け止め手段を有することを特徴とする工具ホルダ。
【請求項２】
前記偏心カムを回転して前記振れ修正ピンによる前記フランジ部の後端面もしくは前記止め部材への押圧力を加減することにより前記アーバの前記フランジ部との連接基部を工具の刃先振れがゼロに近づくようにラジアル方向に弾性変形するよう構成したことを特徴とする請求項１記載の工具ホルダ。
【請求項３】
シャンク部と、このシャンク部の大径側端に形成された掴持用のフランジ部と、このフランジ部の反シャンク部側端に軸線を一致させて一体に設けられたアーバと、前記アーバの先端に切削工具を着脱可能に掴持するチャックとを有する工具ホルダであって、
前記アーバの前記フランジ部との連接基部に回転可能に嵌合されたリング部材と、
前記アーバに設けられ前記リング部材を前記連接基部に保持する止め部材と、
前記リング部材に該リング部材を半径方向に貫通するようにして該半径方向の軸線廻りに回転可能に設けられた刃先振れ修正用の操作部材と、
前記操作部材と該操作部材と対向する前記フランジ部の端面もしくは前記止め部材との間に位置する前記リング部材の箇所に前記アーバの中心軸と平行な方向に移動可能に設けられた振れ修正用鋼球とを備え、
前記止め部材には所望深さのネジ孔が止め部材の周方向に所定の間隔をおいて複数形成され、前記ネジ孔のうち任意のネジ孔に回転方向の重量バランスを調整する調整部材が着脱可能に螺着され、
前記調整部材は、該調整部材が前記ネジ孔から抜け出すのを防止する抜け止め手段を有することを特徴とする工具ホルダ。
【請求項４】
前記操作部材を回転して前記振れ修正用鋼球の前記フランジ部の端面もしくは前記止め部材への押圧力を加減することにより前記アーバの前記フランジ部との連接基部を工具の刃先振れがゼロに近づくようにラジアル方向に弾性変形するよう構成したことを特徴とする請求項３記載の工具ホルダ。
【請求項５】
前記抜け止め手段は、前記ネジ孔の内周面に一部がネジ孔の中心方向へ突出するように設けた弾性変形可能な止めリングと、前記調整部材の一端側外周に形成され、前記調整部材が前記ネジ孔に螺合された時に前記止めリングと係合して抜け止めを行う段部とを有することを特徴とする請求項１または３記載の工具ホルダ。
【請求項６】
前記抜け止め手段は、前記調整部材の外周面に該調整部材の軸心と平行する方向に沿って形成され、かつ前記ネジ孔と該ネジ孔に螺合された前記調整部材との間に生じる隙間を部分的に充填して前記調整部材の回転を抑制する薄膜層から構成されていることを特徴とする請求項１または３記載の工具ホルダ。
【請求項７】
前記抜け止め手段は、前記調整部材の一端部を円周方向に複数に分割された弾性片を備え、前記各弾性片は前記ネジ孔の径より大きくなるように外周方向へ湾曲されていることを特徴とする請求項１または３記載の工具ホルダ。
【請求項８】
前記調整部材の前記ネジ孔への螺入側と反対の端面には、前記調整部材をネジ孔に対して着脱方向に回転操作する工具係合穴が設けられていることを特徴とする請求項１または３項記載の工具ホルダ。
【請求項９】
前記止め部材は、ねじ結合またはロックねじにより前記アーバに着脱可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１または３記載の工具ホルダ。
【請求項１０】
前記振れ修正用鋼球の前記フランジ部の端面もしくは前記止め部材と圧接される箇所に平坦な押圧面が形成されていることを特徴とする請求項３記載の工具ホルダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、切削工具の刃先振れ修正を可能にした工具ホルダにおいて、切削工具の刃先振れを修正した後の工具ホルダが工作機械の主軸に装着されて回転された時の回転方向の重量バランスを調整できるようにした工具ホルダに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１は従来における刃先振れ修正機構付き工具ホルダの一例を示す一部切り欠きの側面図である。
この図１において、工具ホルダ１は、図示省略の工作機械の主軸に装着されるテーパ付きシャンク部２と、このシャンク部２の大径側端に形成された掴持用のフランジ３と、このフランジ３の反シャンク部側端に軸線を一致させて一体に設けられたアーバ４とを有し、このアーバ４の先端部にはコレットチャック５によりドリル等の切削工具６が取り付けられている。
【０００３】
また、前記アーバ４のフランジ３との連接部分にはアーバ４より径の大きい段部４ａが形成され、この段部４ａには刃先振れ修正機構を構成する回転リング７が回転可能に嵌合されており、この回転リング７の段部４ａと対向する箇所には固定ボルト８が半径方向に貫通して螺合され、この固定ボルト８により回転リング７を段部４ａに固定できるようになっている。さらに、前記回転リング７のアーバ４の根元部分と対向する円周方向の４箇所には刃先振れ修正ねじ９がそれぞれ半径方向に貫通して螺合されている。
【０００４】
このような工具ホルダ１において、切削工具６の刃先振れを修正する場合は、切削工具６がチャッキングされた工具ホルダ１のシャンク部２を工作機械の主軸に装着し、次に切削工具６の先端外周面にテストインジケータ１０を押し当てて主軸の回転中におけるテストインジケータ１０の読みの最大差を切削工具６の刃先振れとして測定するとともに、この測定値から切削工具６の刃先振れが一番高くなる角度位置を検出する。その後、主軸の回転を止めて回転リング７を回転し、その刃先振れ修正ねじ９の１つを刃先振れ一番高くなった角度位置と対応するアーバ４の根元部分に合わせ、この位置に回転リング７を固定ボルト８より固定する。しかる後、刃先振れの一番高くなった角度位置のアーバ根元部に合わせた刃先振れ修正ねじ９を締付けることにより、アーバ４を修正ねじ９の締付け方向に弾性変形させて切削工具６の刃先の芯ずれをその刃先振れが限りなくゼロに近づくように、テストインジケータ１０を見ながら修正する。これにより、切削工具６の刃先振れを修正できる。
【０００５】
ところで、刃先振れ修正機構付きの工具ホルダをマシニングセンタなどの工作機械の主軸に装着して被加工物を切削加工する場合、切削工具を含む工具ホルダの振動が被加工物の加工精度に悪影響を及ぼす。この振動の要因としては、工具ホルダの回転アンバランスによる強制振動が挙げられる。
【０００６】
従来、このような工具ホルダの回転アンバランスを調整可能にした工具ホルダとしては、例えば、実用新案登録第２５１２４５４号に示す構造のものが知られている。
図２及び図３は、このようなバランス調整機構を備えた従来の工具ホルダを示している。工具ホルダ１１は、図示省略の工作機械の主軸に装着されるテーパ付きシャンク部１２と、このシャンク部１２の大径側端に形成された掴持用のフランジ部１３と、このフランジ部１３の反シャンク部側端に軸線を一致させて一体に設けられたアーバ１４とを有し、このアーバ１４の先端部には図示省略のコレットチャックによりドリル等の切削工具（図示せず）が取り付けられている。
【０００７】
また、前記フランジ部１３のアーバ４側端面１３ａには、円周方向に所定の間隔をおいて複数のネジ孔１５が形成され、このネジ孔１５のうち任意のネジ孔１５には、工具ホルダ１１がその軸線廻りに回転した時の動的な重量バランスを調整するための調整分銅１６が着脱可能に螺着されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の工具ホルダ１１における調整分銅１６のフランジ部１３への取り付け方式は、フランジ部１３のネジ孔１５にネジ構造の調整分銅１６を単純に螺入するだけの構造であるため、高速回転による振動や切削加工時に生じる振動が工具ホルダ本体に作用すると、長い時間の間に調整分銅１６が緩んでネジ孔１５から抜け出す怖れがあった。
【０００９】
本発明の目的は、切削工具の刃先振れ修正を可能にした工具ホルダにおいて、切削工具の刃先振れを修正した後に、重量バランスを修正できるようにすると共に、重量バランス調整部材の抜け止めを確実にかつ低コストで実現でき、併せて、切削工具の刃先振れを容易に修正できるようにした工具ホルダを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、シャンク部と、このシャンク部の大径側端に形成された掴持用のフランジ部と、このフランジ部の反シャンク部側端に軸線を一致させて一体に設けられたアーバと、前記アーバの先端に切削工具を着脱可能に掴持するチャックとを有する工具ホルダであって、前記アーバの前記フランジ部との連接基部に回転可能に嵌合されたリング部材と、前記アーバに設けられ前記リング部材を前記連接基部に保持する止め部材と、前記リング部材に該リング部材を半径方向に貫通するようにして該半径方向の軸線廻りに回転可能に設けられた刃先振れ修正用の偏心カムと、前記偏心カムに一端が当接し他端が前記フランジ部の端面もしくは前記止め部材に当接するようにして前記リング部材に前記アーバの中心軸と平行な方向に移動可能に設けられた振れ修正ピンとを備え、前記止め部材には所望深さのネジ孔が止め部材の周方向に所定の間隔をおいて複数形成され、前記ネジ孔のうち任意のネジ孔に回転方向の重量バランスを調整する調整部材が着脱可能に螺着され、前記調整部材は、該調整部材が前記ネジ孔から抜け出すのを防止する抜け止め手段を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１記載の工具ホルダにおいて、前記偏心カムを回転して前記振れ修正ピンによる前記フランジ部の後端面もしくは前記止め部材への押圧力を加減することにより前記アーバの前記フランジ部との連接基部を工具の刃先振れがゼロに近づくようにラジアル方向に弾性変形するよう構成したことを特徴とする。
【００１２】
請求項３の発明は、シャンク部と、このシャンク部の大径側端に形成された掴持用のフランジ部と、このフランジ部の反シャンク部側端に軸線を一致させて一体に設けられたアーバと、前記アーバの先端に切削工具を着脱可能に掴持するチャックとを有する工具ホルダであって、前記アーバの前記フランジ部との連接基部に回転可能に嵌合されたリング部材と、前記アーバに設けられ前記リング部材を前記連接基部に保持する止め部材と、前記リング部材に該リング部材を半径方向に貫通するようにして該半径方向の軸線廻りに回転可能に設けられた刃先振れ修正用の操作部材と、前記操作部材と該操作部材と対向する前記フランジ部の端面もしくは前記止め部材との間に位置する前記リング部材の箇所に前記アーバの中心軸と平行な方向に移動可能に設けられた振れ修正用鋼球とを備え、前記止め部材には所望深さのネジ孔が止め部材の周方向に所定の間隔をおいて複数形成され、前記ネジ孔のうち任意のネジ孔に回転方向の重量バランスを調整する調整部材が着脱可能に螺着され、前記調整部材は、該調整部材が前記ネジ孔から抜け出すのを防止する抜け止め手段を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項３記載の工具ホルダにおいて、前記操作部材を回転して前記振れ修正用鋼球の前記フランジ部の端面もしくは前記止め部材への押圧力を加減することにより前記アーバの前記フランジ部との連接基部を工具の刃先振れがゼロに近づくようにラジアル方向に弾性変形するよう構成したことを特徴とする。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項１または３記載の工具ホルダにおいて、前記抜け止め手段は、前記ネジ孔の内周面に一部がネジ孔の中心方向へ突出するように設けた弾性変形可能な止めリングと、前記調整部材の一端側外周に形成され、前記調整部材が前記ネジ孔に螺合された時に前記止めリングと係合して抜け止めを行う段部とを有することを特徴とする。
【００１５】
請求項６の発明は、請求項１または３記載の工具ホルダにおいて、前記抜け止め手段は、前記調整部材の外周面に該調整部材の軸心と平行する方向に沿って形成され、かつ前記ネジ孔と該ネジ孔に螺合された前記調整部材との間に生じる隙間を部分的に充填して前記調整部材の回転を抑制する薄膜層から構成されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項７の発明は、請求項１または３記載の工具ホルダにおいて、前記抜け止め手段は、前記調整部材の一端部を円周方向に複数に分割された弾性片を備え、前記各弾性片は前記ネジ孔の径より大きくなるように外周方向へ湾曲されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項８の発明は、請求項１または３項記載の工具ホルダにおいて、前記調整部材の前記ネジ孔への螺入側と反対の端面には、前記調整部材をネジ孔に対して着脱方向に回転操作する工具係合穴が設けられていることを特徴とする請求項１または３項記載の工具ホルダ。
請求項９の発明は、請求項１または３記載の工具ホルダにおいて、前記止め部材は、ねじ結合またはロックねじにより前記アーバに着脱可能に取り付けられていることを特徴とする。
請求項１０の発明は、請求項３記載の工具ホルダにおいて、前記振れ修正用鋼球の前記フランジ部の端面もしくは前記止め部材と圧接される箇所に平坦な押圧面が形成されていることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図４は本発明にかかる抜け止め機構を有する刃先振れ修正機構付きの工具ホルダの第１の実施の形態を示す縦断側面図、図５は図４の５−５線に沿う拡大断面図、図６はこの第１の実施の形態における偏心カムと振れ修正ピンとを拡大して示す斜視図、図７は図４の７−７線に沿う端面図、図８は図７の８の部分の拡大断面図である。
【００１９】
図４において、ドリルやバニッシングリーマ等の切削工具２９を掴持する工具ホルダ５０は、ホルダ本体５１を備え、このホルダ本体５１は、工作機械の主軸（図示せず）への装着用シャンク部５２と、このシャンク部５２の一端にシャンク部５２の中心軸と軸線を一致して設けられたフランジ部５３と、このフランジ部５３の反シャンク部側にフランジ部５３の中心軸と軸線を一致して設けられたアーバ５４と、このアーバ５４の先端に切削工具２９を掴持するチャック５５とから構成されている。
【００２０】
前記ホルダ本体５１のアーバ５４の根元部分には、切削工具２９の刃先振れ修正する振れ修正機構６０が着脱可能に設けられている。
前記振れ修正機構６０は、図４〜図６に示すように、アーバ５４のフランジ部５３との連接基部５４ａに回転可能に嵌合されたリング部材６１と、このリング部材６１が前記連接基部５４ａに保持されるようにアーバ５４に形成した雄ねじ部５４ｂに着脱可能にねじ結合されたドーナツ盤状の止め部材６２と、刃先振れ修正用の偏心カム６３及び振れ修正ピン６４を備えている。
【００２１】
また、リング部材６１には、図４及び図５に示すように、リング部材６１の半径方向に貫通するカム嵌合穴６１１と、このカム嵌合穴６１１と連通し、かつリング部材６１をフランジ部５３の中心軸と平行な方向に貫通するピン穴６１２がそれぞれ形成されている。このカム嵌合穴６１１には前記刃先振れ修正用の偏心カム６３がリング部材６１の半径方向の軸線廻りに回転可能に嵌合され、ピン穴６１２には前記振れ修正ピン６４が移動可能に嵌合されている。
【００２２】
前記刃先振れ修正用の偏心カム６３は、図４及び図６に示すように、カム嵌合穴６１１に回転可能に嵌合される一対の支持盤６３１と、この両支持盤６３１間に支持盤６３１の中心軸より偏心して設けたカム部６３２と、リング部材６１の外周に臨む一方の支持盤６３１に形成された工具係合穴６３３とから構成されている。
前記ピン穴６１２に移動可能に嵌合された振れ修正ピン６４の一端は前記偏心カム６３のカム部６３２に当接され、その他端は前記フランジ部５３の端面５３ａに当接されるようになっている。
また、前記リング部材６１には、図５に示すように、リング部材６１をホルダ本体５１のアーバ５４に対して円周方向の希望する角度位置に固定するためのロックねじ６５が複数箇所に設けられている。このロックねじ６５はリング部材６１を半径方向に貫通するように螺合されている。
【００２３】
前記止め部材６２の外周面には、図４、図７及び図８に示すように、止め部材６２の外周面から半径方向に延びる所望深さのネジ孔３１が止め部材６２の円周方向に所定の間隔をおいて複数形成されており、このネジ孔３１のうちの任意のネジ孔３１には、工具ホルダ５０がその軸線廻りに回転した時の回転方向の重量バランスを調整するネジ式の調整部材３２が着脱可能に螺着されている。この調整部材３２は、調整部材３２がネジ孔３１から抜け出すのを防止する抜け止め手段３３を備えている。
なお、調整部材３２には、径が同一で長さを変えることにより僅かずつ重量を異ならしめた多種類のものが準備されている。
【００２４】
前記抜け止め手段３３は、図８に示すように、ネジ孔３１の内周面に一部がネジ孔３１の中心方向へ突出するように設けたＯリング等の弾性変形可能な合成樹脂材などからなる止めリング３３１と、調整部材３２の一端側外周に形成され、調整部材３２がネジ孔３１に螺合された時に止めリング３３１と係合して抜け止めを行う段部３３２とを有している。
また、調整部材３２のネジ孔３１への螺入側と反対の端面には、調整部材３２をネジ孔３１に対して着脱方向に回転操作する工具係合穴３２ａが設けられている。
【００２５】
上記のように構成された刃先振れ修正機構６０を用いて工具ホルダ５０に掴持された切削工具２９の刃先振れを修正する場合について説明する。
この場合は、まず、ホルダ本体５１のアーバ５４の先端にチャック５５により切削工具２９を掴持しておく。次に、切削工具２９を掴持した工具ホルダ５０を図示省略した工作機械の主軸に装着する。しかる後、図４に示すように、切削工具２９の刃部２９ｂの先端外周面にテストインジケータ２８を押し当てて主軸の回転中におけるテストインジケータ２８の読みの最大差を切削工具２９の刃先振れとして測定するとともに、この測定値から切削工具２９の刃先振れが一番高くなる角度位置を検出する。
【００２６】
次に、主軸の回転を止めて切削工具２９の刃先振れが一番高くなった角度位置、例えば図７で示す角度位置Ｐ１で図４の矢印Ａ１に示す方向へ刃先が破線に示すように振れ、その振れが一番高くなって、図４の仮想線に示す位置にずれているとすると、まず、リング部材６１を回転して、偏心カム６３を角度位置Ｐ１に合わせた後、ロックねじ６５によりアーバ５４に固定する。この状態で、偏心カム６３を構成する支持盤６３１の工具係合穴６３３に棒スパナ等の工具（図示せず）を係合して、偏心カム６３を回転する。偏心カム６３が回転されると、その回転量に応じて振れ修正ピン６４はフランジ部５３の端面５３ａ側へ移動され、その端面５３ａを強力に押圧する。これにより、アーバ５４は、フランジ部５３との連接基部５４ａを支点にして図４の矢印Ａ２で示すラジアル方向に弾性変形される。すなわち、切削工具２９の刃先振れが限りなくゼロに近づくように、テストインジケータ２８を見ながら偏心カム６３をその偏心量が増大する方向に回転することにより、図４の仮想線に示す芯ずれ位置にあった切削工具２９の刃先を実線に示す位置にくるように修正する。これにより、切削工具２９の刃先振れ量ｄ（μｍ）をゼロに修正することができる。
【００２７】
このような構成の工具ホルダ５０において、その回転アンバランスの調整に際しては、まず、工具ホルダ５０をバランシングマシンにかけてバランステストを行う。これにより、アンバランスがある時は、その余剰質量、半径および基準位置からの角度がバランシングマシンに表示されため、これらの値から余剰バランスを修正すべき調整部材３２の質量と、その装着方向を求める。
そして、求められた質量の調整部材３２を選択し、この調整部材３２を上記求められた方向に対応するネジ孔３１に螺合する。この時、ネジ孔３１に螺入された調整部材３２の段部３３２が止めリング３３１に図８に示すように係合されるため、調整部材３２がネジ孔３１から抜け出るのを防止できる。
【００２８】
したがって、この第１の実施の形態に示す工具ホルダ５０によれば、切削工具の刃先振れを容易に修正した後、回転バランスを修正できる。
しかも、このような第１の実施の形態に示す工具ホルダ５０によれば、ホルダ本体５１のネジ孔３１に螺合された調整部材３２の段部３３２をネジ孔３１の内周面に設けた止めリング３３１に係合させることにより、調整部材３２がネジ孔３１から抜け出すのを防止するように構成されているため、高速回転による振動や切削加工時に生じる振動がホルダ本体に作用しても、調整部材３２がネジ孔３１から抜けでるのを確実に防止できるとともに、Ｏリングのような止めリング３３１をネジ孔３１の内周面に設けるだけでよいため、調整部材３２の抜け止めを低コストで実現できるという効果がある。
【００２９】
次に、図９〜図１１により本発明の工具ホルダにおける調整部材用抜け止め手段の他の実施の形態について説明する。
図９は本発明の他の実施の形態における調整部材とネジ孔部分の拡大断面図、図１０は図９に示す調整部材の側面図であり、図１１は図１０に示す調整部材の端面図である。
【００３０】
図９において、図４と同一の構成要素には同一符号を付して説明すると、止め部材６２の外周面には、図４に示す場合と同様なネジ孔３１が形成されており、このネジ孔３１のうちの任意のネジ孔３１には回転方向の重量バランスを調整するネジ式の調整部材３５が着脱可能に螺着されている。この調整部材３５は、調整部材３５がネジ孔３１から抜け出すのを防止する抜け止め手段３６を備えている。
なお、調整部材３５には、径が同一で長さを変えることにより僅かずつ重量を異ならしめた多種類のものが準備されている。
【００３１】
前記抜け止め手段３６は、図９〜図１１に示すように、調整部材３５の一端部（ネジ孔３１への螺入端側）に、その端面から軸心方向に延在する十字状のスリット３５ａを形成することにより円周方向に複数に分割された弾性片（この実施の形態では４分割）３６１を有し、この各弾性片３６１は、図１０に示すようにネジ孔３１の径より大きくなるように外周方向へ湾曲された構造を呈している。
また、調整部材３５のネジ孔３１への螺入側と反対の端面には、調整部材３５をネジ孔３１に対して着脱方向に回転操作する工具係合穴３５ｂが設けられている。
【００３２】
このような抜け止め手段３６を有する調整部材３５を用いて工具ホルダの回転方向の重量バランスを調整する場合は、上記図４に示す実施の形態と同様に工具ホルダをバランシングマシンにかけてバランステストを行い、アンバランスがある時は、その余剰質量、半径および基準位置からの角度から余剰バランスを修正すべき調整部材３５の質量と、その装着方向を求める。そして、求められた質量の調整部材３５を選択し、この調整部材３５を上記求められた方向に対応するネジ孔３１に抜け止め手段３６側から差し込み螺合する。これに伴い、図１０に示すように外周方向へ湾曲されていた各弾性片３６１はネジ孔３１への螺入により内方へ弾性変形されるとともにネジ孔３１の内周面に密着される。
【００３３】
したがって、上記のような他の実施の形態に示す工具ホルダよれば、高速回転による振動や切削加工時に生じる振動がホルダ本体に作用しても、調整部材３５がネジ孔３１から抜けでるのを確実に防止できるとともに、調整部材３５の一端面に形成した十字状のスリットにより円周方向に複数分割された弾性片３６１を形成することで抜け止め手段３６を構成する方式としたため、調整部材３５の抜け止めを低コストで実現できるという効果がある。
【００３４】
次に、図１２及び図１３により本発明の工具ホルダにおける調整部材用抜け止め手段の更に他の実施の形態について説明する。
図１２は本発明の更に他の実施の形態における調整部材の正面図、図１３は図１２の右側面図である。
この実施の形態における工具ホルダの重量バランスを調整する調整部材３８の抜け止め手段３９は、図１２及び図１３に示すように、ネジ式の調整部材３８の外周面に調整部材３８の軸心と平行する方向に沿って合成樹脂材を短冊状に塗布することで形成された薄膜層３９１から構成され、この薄膜層３９１は、調整部材３８が螺合されるネジ孔とこのネジ孔に螺合された調整部材３８との間に生じる隙間を部分的に充填して調整部材３８の回転を抑制するように構成されている。
【００３５】
このような本発明の更に他の実施の形態に示す工具ホルダよれば、高速回転による振動や切削加工時に生じる振動がホルダ本体に作用しても、調整部材３８がネジ孔から抜けでるのを確実に防止できるとともに、調整部材３８の抜け止め手段３９を構成する薄膜層３９１は調整部材３８の外周面に合成樹脂材を短冊状に塗布するだけで構成できるため、調整部材３８の抜け止めをより低コストで実現できるという効果がある。
【００３６】
次に、図４に示す構造の工具ホルダに適用された刃先振れ修正機構の変形例について図１４を参照して説明する。図１４は、この変形例における刃先振れ修正機構部分の断面図である。
この図１４に示す刃先振れ修正機構６０では、図４に示す場合と同様にリング部材６２のカム嵌合穴６２１に刃先振れ修正用の偏心カム６３を回転可能に嵌合する。そして、リング部材６２にカム嵌合穴６２１から止め部材６２の端面６２１に達するピン穴６２４をアーバ５４の中心軸と平行に形成し、このピン穴６２４に振れ修正ピン６４を移動可能に嵌合するように構成したものである。
また、止め部材６２に設けたネジ孔３１には、回転方向の重量バランスを調整するネジ式の調整部材３２が着脱可能に螺着されている。
【００３７】
このような変形例に示す刃先振れ修正機構６０においても、偏心カム６３を回転して振れ修正ピン６４の止め部材６２の端面６２１への押圧力を加減すれば、図４に示す場合と同様に工具の刃先振れを修正することができる。
【００３８】
次に、図１５及び図１６により本発明の第２の実施の形態について説明する。
図１５は本発明にかかる抜け止め機構を有する刃先振れ修正機構付きの工具ホルダの第２の実施の形態を示す縦断側面図、図１６（Ａ）は第２の実施の形態における刃先振れ修正機構のカムと振れ修正用鋼球を拡大して示す側面図、図１６（Ｂ）は図１６（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【００３９】
図１５及び図１６において、図４と同一の構成要素には同一符号を付してその構成説明を省略し、図４と異なる部分を重点に述べる。
この図１５及び図１６に示す工具ホルダ５０において、図４と異なる点は、切削工具２９の刃先振れ修正機構８０にある。この刃先振れ修正機構８０は、アーバ５４のフランジ部５３との連接基部５４ａに回転可能に嵌合されたリング部材８１と、このリング部材８１が前記連接基部５４ａに保持されるようにアーバ５４に形成した雄ねじ部５４ｂに着脱可能にねじ結合された止め部材８２と、刃先振れ修正用の操作部材８３と、振れ修正用鋼球８４とを備えている。
【００４０】
前記リング部材８１には、図１５及び図１６に示すように、リング部材８１の半径方向に貫通する所望径の円筒状の嵌合穴８１１と、この嵌合穴８１１と連通し、かつリング部材８１をアーバ５４の中心軸と平行な方向に貫通するガイド穴８１２がそれぞれ形成されている。この嵌合穴８１１には前記刃先振れ修正用の操作部材８３がリング部材８１の半径方向の軸線廻りに回転可能に嵌合され、ガイド穴８１２には前記振れ修正用鋼球８４が移動可能に嵌合されている。
【００４１】
前記刃先振れ修正用の操作部材８３は、図１５及び図１６に示すように、嵌合穴８１１に対応する径の円柱状を呈し、この円柱状操作部材８３の外周面には、操作部材８３の軸心より偏心した円弧状のカム溝８３１が全周に亘り形成され、このカム溝８３１には前記振れ修正用鋼球８４が係合されるもので、このカム溝８３１は振れ修正用鋼球８４の球面径に相当する円弧面を呈している。また、操作部材８３のリング部材４２の外周へ臨む端面には工具係合穴８３２が形成されている。
また、リング部材８１には、リング部材８１をアーバ５４の連接基部５４ａに対して円周方向の希望する角度位置に固定するためのロックねじ８６が設けられている。
また、止め部材８２に設けたネジ孔３１には、回転方向の重量バランスを調整するネジ式の調整部材３２が着脱可能に螺着されている。
【００４２】
次に、上記のように構成された刃先振れ修正機構８０を用いて工具ホルダ３０に掴持された切削工具２９の刃先振れを修正する場合について説明する。
この場合は、まず、チャック筒３４に切削工具２９のシャンク部２９ａを差し込み、締付筒３８を締付けることによりチャック筒３４を縮径して切削工具２９のシャンク部２９ａをチャッキングする。次に、切削工具２９を掴持した工具ホルダ３０を図示省略した工作機械の主軸に装着する。しかる後、図１５に示すように、切削工具２９の刃部２９ｂの先端外周面にテストインジケータ２８を押し当てて主軸の回転中におけるテストインジケータ２８の読みの最大差を切削工具２９の刃先振れとして測定するとともに、この測定値から切削工具２９の刃先振れが一番高くなる角度位置を検出する。
【００４３】
次に、主軸の回転を止めて切削工具２９の刃先振れが一番高くなった角度位置、例えば図１５の矢印Ａ１に示す方向へ刃先が振れ、その振れが一番高くなって、仮想線に示す位置にずれているとすると、まず、リング部材８１を回転して、操作部材８３を刃先振れの方向に合わせた後、ロックねじ８６によりアーバ５４に固定する。この状態で、操作部材８３の工具係合穴８３２に棒スパナ等の工具（図示せず）を係合して、操作部材８３を回転する。操作部材８３が回転されると、その回転量に応じて振れ修正用鋼球８４は操作部材８３のカム溝８３１によって止め部材８２の端面８２ａ側へ移動され、その端面８２ａを強力に押圧する。これにより、止め部材８２はアーバ５４の連接基部５４ａを支点にして図１５の矢印Ａ２で示すラジアル方向に弾性変形される。すなわち、切削工具２９の刃先振れが限りなくゼロに近づくように、テストインジケータ２８を見ながら操作部材８３を回転することにより、図１５の仮想線に示す芯ずれ位置にあった切削工具２９の刃先を実線に示す位置にくるように修正する。これにより、切削工具２９の刃先振れ量ｄ（μｍ）をゼロに修正することができる。
【００４４】
このような第２の実施の形態によれば、ホルダ本体３１の筒状支持部４８の環状段部８１に嵌合されたリング部材８２に設けた操作部材８３を回転して振れ修正修正用鋼球８４による止め部材８２の端面８２ａへの押圧力を加減することにより、アーバ５４の連接基部５４ａを切削工具２９の刃先振れがゼロに近づくようにラジアル方向に弾性変形させるよう構成したので、切削工具２９の刃先振れを小さい力で修正できるようにするとともに高い振れ精度を安定に維持することができ、しかも、大径の切削工具を使用する工具ホルダにも容易に適用することができる。
また、この第２の実施の形態に示す工具ホルダにおいても、上記第１の実施の形態に示す場合と同様に重量バランス調整部材の抜け止めを確実に、かつ低コストで実現することができる。
【００４５】
なお、上記第２の実施の形態に示す工具ホルダにおいても、上記図９〜図１１または図１２と図１３に示す調整部材用抜け止め手段を適用できることは勿論である。
【００４６】
次に、図１７により刃先振れ修正機構の他の変形例について説明する。
図１７は、この他の変形例における刃先振れ修正機構の一部の断面図である。
この図１７に示す変形例では、リング部材８１のカム嵌合穴８１１に刃先振れ修正機構８０の操作部材８３を回転可能に嵌合し、さらに、リング部材８１にはカム嵌合穴８１１から止め部材８２の端面８２ａに達するガイド穴８１３をアーバ５４の中心軸と平行に形成し、このガイド穴６１３に振れ修正修正用鋼球８４を移動可能に嵌合するように構成したものである。
【００４７】
このような刃先振れ修正機構８０において、操作部材８３を回転して振れ修正用鋼球８４の止め部材８２の端面８２ａへの押圧力を加減することにより、図１５に示す場合と同様に工具の刃先振れを修正することができる。
【００４８】
次に、図１８により刃先振れ修正機構８０の更に他の変形例について説明する。
図１８は、この変形例に示す刃先振れ修正機構の一部の断面図である。この図１８に示す刃先振れ修正機構８０では、止め部材８２の端面８２ａに圧接される振れ修正用鋼球８４の箇所に、これを弦状にカットして平坦面８４１を形成し、この平坦面８４１を止め部材８２の端面８２ａに面接触させるようにしたものである。これにより、振れ修正用鋼球８４と止め部材８２の端面８２ａとの面圧を低くすることができ、しかも、これら互いの接触面の損傷も軽減できる。
【００４９】
本発明における抜け止め手段付き調整部材３２の止め部材６２への取り付け仕様としては、図４に示す構造のものに限定されない。
例えば、図１９（Ａ）に示すように、止め部材６２の外側端面６２２に、この外側端面６２２からアーバ５４の軸線と平行な方向に延在するネジ孔３１Ａをアーバ５４の軸線を中心とする同一円上に所定の間隔をおいて複数形成し、このネジ孔３１Ａのうちの任意のネジ孔３１Ａに抜け止め手段３３付きの調整部材３２を着脱可能に螺着するようにしてもよい。このような調整部材３２の取り付け仕様においても図４に示す実施の形態と同様な作用効果が得られる。
【００５０】
また、図１９（Ｂ）に示すように、止め部材６２の外周角部を斜めにカットすることにより傾斜端面６２３を形成し、この傾斜端面６２３には、該傾斜端面６２３からアーバ５４の軸線と所定の鋭角で交差する方向に延在するネジ孔３１Ｂをアーバ５４の軸線を中心とする同一円上に所定の間隔をおいて複数形成し、このネジ孔３１Ｂのうちの任意のネジ孔３１Ｂに抜け止め手段３３付きの調整部材３２を着脱可能に螺着するようにしてもよい。このような調整部材３２の取り付け仕様においても図４に示す実施の形態と同様な作用効果が得られる。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明にかかる切削工具の刃先振れ修正を可能にした工具ホルダによれば、ネジ孔に着脱可能に螺着された重量バランス調整用の調整部材を抜け止め手段によりネジ孔から抜け出すのを防止する構成にしたので、切削工具の刃先振れ修正をした後、重量バランスを修正できしかも高速回転しても重量バランス調整部材の抜け止めが確実に防止できるとともに、調整部材の抜け止めを低コストで実現できるという効果がある。
【００５２】
本発明にかかる切削工具の刃先振れ修正を可能にした工具ホルダによれば、ホルダ本体のアーバに設けたリング部材の偏心カムを回転して振れ修正ピンのフランジ部の端面もしくは止め部材への押圧力を加減することにより、アーバのフランジ部との連接基部を切削工具の刃先振れがゼロに近づくようにラジアル方向に弾性変形させるよう構成したので、切削工具の刃先振れを小さい力で修正できるとともに高い振れ精度を安定に維持することができ、しかも、比較的大径の切削工具を使用する工具ホルダにも容易に適用することができる。
【００５３】
また、本発明にかかる刃先振れ修正機構付きの工具ホルダによれば、ホルダ本体のアーバに設けたリング部材の操作部材を回転して振れ修正用鋼球のフランジ部の端面もしくは止め部材への押圧力を加減することにより、アーバのフランジ部との連接基部を切削工具の刃先振れがゼロに近づくようにラジアル方向に弾性変形させるよう構成したので、切削工具の刃先振れを小さい力で修正できるとともに高い振れ精度を安定に維持することができ、しかも、比較的大径の切削工具を使用する工具ホルダにも容易に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来における刃先振れ修正機構付き工具ホルダの一例を示す一部切り欠きの側面図である。
【図２】従来における工具ホルダの一例を示す一部切り欠きの側面図である。
【図３】図２の３−３線に沿う端面図である。
【図４】本発明にかかる抜け止め機構を有する刃先振れ修正機構付きの工具ホルダの第１の実施の形態を示す縦断側面図である。
【図５】図４の５−５線に沿う拡大断面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における偏心カムと振れ修正ピンとを拡大して示す斜視図である。
【図７】図４の７−７線に沿う端面図である。
【図８】図７の８の部分の拡大断面図である。
【図９】本発明の他の実施の形態における調整部材とネジ孔部分の拡大断面図である。
【図１０】図９に示す調整部材の側面図である。
【図１１】図１０の１１−１１線に沿う調整部材の端面図である。
【図１２】本発明の更に他の実施の形態における調整部材の正面図である。
【図１３】図１２の右側面図である。
【図１４】本発明における刃先振れ修正機構の変形例に示す一部の断面図である。
【図１５】本発明にかかる抜け止め機構を有する刃先振れ修正機構付きの工具ホルダの第２の実施の形態を示す縦断側面図である。
【図１６】（Ａ）は第２の実施の形態における刃先振れ修正機構のカムと振れ修正用鋼球を拡大して示す側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図１７】本発明における他の変形例における刃先振れ修正機構の一部の断面図である。
【図１８】本発明における更に他の変形例における刃先振れ修正機構の一部の断面図である。
【図１９】（Ａ）、（Ｂ）は本発明における抜け止め手段付き調整部材の止め部材への取り付け仕様の他の例を示す説明図である。
【符号の説明】
２８　テストインジケータ
２９　切削工具
２９ａ　シャンク部
２９ｂ　刃部
３１　ネジ孔
３１Ａ，３１Ｂ　ネジ孔
３２　調整部材
３３　抜け止め手段
３３１　止めリング
３３２　段部
３２ａ　工具係合穴
３５　調整部材
３６　抜け止め手段
３６１　弾性片
３８　調整部材
３９　抜け止め手段
３９１　薄膜層
５０　工具ホルダ
５１　ホルダ本体
５２　シャンク部
５３　フランジ部
５４　アーバ
５４ａ　連接基部
５５　チャック
６０　刃先振れ修正機構
６１　リング部材
６２　止め部材
６３　偏心カム
６４　振れ修正ピン
６５　ロックねじ
８０　刃先振れ修正機構
８１　リング部材
８２　止め部材
８３　操作部材
８３１　カム溝
８４　振れ修正用鋼球
８４１　平坦面
【図１】
2004009244.tif 000003
【図２】
2004009244.tif 000004
【図３】
2004009244.tif 000005
【図４】
2004009244.tif 000006
【図５】
2004009244.tif 000007
【図６】
2004009244.tif 000008
【図７】
2004009244.tif 000009
【図８】
2004009244.tif 000010
【図９】
2004009244.tif 000011
【図１０】
2004009244.tif 000012
【図１１】
2004009244.tif 000013
【図１２】
2004009244.tif 000014
【図１３】
2004009244.tif 000015
【図１４】
2004009244.tif 000016
【図１５】
2004009244.tif 000017
【図１６】
2004009244.tif 000018
【図１７】
2004009244.tif 000019
【図１８】
2004009244.tif 000020
【図１９】
2004009244.tif 000021