(57)【要約】【課題】本発明は、ツールの交換時間を短縮化することができるツールホルダを提供する。【解決手段】本発明のツールホルダ１２は、ツールホルダ本体１５の先端外周部にネジが刻まれた螺刻部２４と、この螺刻部２４に接続されてツールホルダ本体１５の後端側に延びるとともに、円盤形加工ツール１４の中心孔１４ａに装嵌される装嵌軸２５と、この装嵌軸２５の延びた末端の周面から立ち上がる円盤形加工ツール１４の支持面２６と、前記螺刻部２４に螺合するとともに、前記支持面２６との間で前記円盤形加工ツール１４を挟持するナット１９とを備える。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ツールホルダ本体と、前記ツールホルダ本体の先端部で当該ツールホルダ本体の回転軸上に棒状加工ツールを保持するツール保持機構とを備え、マシニングセンタに前記回転軸周りで回転可能に装着されるツールホルダであって、
前記ツールホルダ本体の先端外周部にネジが刻まれた螺刻部と、
この螺刻部に接続されてツールホルダ本体の後端側に延びるとともに、円盤形加工ツールの中心孔に装嵌される装嵌軸と、
この装嵌軸の延びた末端の周面から立ち上がる円盤形加工ツールの支持面と、前記螺刻部に螺合するとともに、前記支持面との間で前記円盤形加工ツールを挟持するナットとを備えることを特徴とするツールホルダ。
【請求項２】
請求項１に記載のツールホルダの前記ツール保持機構に、前記棒状加工ツールが保持され、当該ツールホルダの前記支持面と前記ナットとの間に円盤形加工ツールが挟持された複合機械加工工具であって、前記円盤形加工ツールの加工部が、前記ツールホルダ本体の後端側に向いた面に形成されていることを特徴とする複合機械加工工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はマシニングセンタに取り付けるツールホルダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、機械加工工具を自動的に持替え可能なマシニングセンタに使用されるツールホルダが知られている（例えば、特許文献１）。このツールホルダは、ツールホルダの側面部に複数のバイト（チップ、以下同じ）が配設され、その先端部には、ドリルが取り付けられるようになっている。
【０００３】
このツールホルダによれば、ワークに種々の加工を施すにあたって、一つのツールホルダに複数のツールが取り付けられているので、機械加工工具の取換回数を減らすことができる。したがって、ワークの加工時間を短縮化することができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−０１８６０９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このツールホルダでは、チップがツールホルダ自体に取り付けられ、しかもツールホルダが複数のチップを有しているので、チップが磨耗したときにはチップの交換に長時間を要するという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、チップ等のツールの交換時間を短縮化することができるツールホルダ及びこのツールホルダを使用した複合機械加工工具を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決した本発明の請求項１に記載のツールホルダは、ツールホルダ本体と、前記ツールホルダ本体の先端部で当該ツールホルダ本体の回転軸上に棒状加工ツールを保持するツール保持機構とを備え、マシニングセンタに前記回転軸周りで回転可能に装着されるツールホルダであって、前記ツールホルダ本体の先端外周部にネジが刻まれた螺刻部と、この螺刻部に接続されてツールホルダ本体の後端側に延びるとともに、円盤形加工ツールの中心孔に装嵌される装嵌軸と、この装嵌軸の延びた末端の周面から立ち上がる円盤形加工ツールの支持面と、前記螺刻部に螺合するとともに、前記支持面との間で前記円盤形加工ツールを挟持するナットとを備えることを特徴とする。
【０００８】
このツールホルダによれば、円盤形加工ツールが、その中心孔を介してツールホルダ本体の装嵌軸に装着されるとともに、ツールホルダ本体の支持面とナットとの間に挟み込まれてツールホルダに固定される構造となっていることから、ナットを締め、あるいは緩めることによって、円盤形加工ツールの取付及び取外しを容易に行うことができる。
【０００９】
請求項２に記載の複合機械加工工具は、請求項１に記載のツールホルダの前記ツール保持機構に、前記棒状加工ツールが保持され、当該ツールホルダの前記支持面と前記ナットとの間に円盤形加工ツールが挟持された複合機械加工工具であって、前記円盤形加工ツールの加工部が、前記ツールホルダ本体の後端側に向いた面に形成されていることを特徴とする。
【００１０】
この複合機械加工工具では、ツールホルダ本体の先端部でツールホルダ本体の回転軸上に棒状加工ツールが保持され、円盤形加工ツールの加工部が、前記ツールホルダ本体の後端側に向いている。したがって、この複合機械加工工具によれば、例えば、棒状加工ツールでワークの被加工面に切削加工を施した後に、円盤形加工ツールで、この被加工面の裏側に位置するワークの他の被加工面に切削加工を施すにあたって、複合機械加工工具やワーク自体の向きを変えることなく、前記した棒状加工ツールで加工された被加工面とツールホルダ本体の回転軸との垂直な関係を維持しながら複合機械加工工具を移動すれば足りる。これにより、ワークに対する加工時間の短縮化が可能となる。
【００１１】
なお、ここでいう複合機械加工工具とは、１つのツールホルダに２以上のツールを取り付けたものをいう。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態に係る複合機械加工工具について説明する。
参照する図面において、図１は、本発明の複合機械加工工具の一例を示す、部分的に断面図を含む側面図、図２（ａ）は、図１の複合機械加工工具に使用される円盤形加工ツールの一例を示す断面図、図２（ｂ）は、図１の複合機械加工工具に使用される円盤形加工ツールの平面図である。
【００１３】
図１に示すように、複合機械加工工具１１は、ツールホルダ１２と、このツールホルダ１２に取り付けられた棒状加工ツール１３及び円盤形加工ツール１４とを備えている。
【００１４】
ツールホルダ１２は、主に、ツールホルダ本体１５と、コレットチャック１６、引きネジ１７と、プルスタッド１８、ナット１９とで構成されている。
【００１５】
なお、コレットチャック１６及び引きネジ１７は、特許請求の範囲にいう「ツール保持機構」に相当する。
【００１６】
ツールホルダ本体１５は、棒状体であり、ツールホルダ本体１５の回転軸ＣＴに沿うように、棒状加工ツール１３が取り付けられている先端からその後端まで延びる貫通孔２１を有している。この貫通孔２１は、第１貫通孔２１ａ、第２貫通孔及２１ｂ及び第３貫通孔２１ｃで構成されており、ツールホルダ本体１５の先端から後端に向けてこの順に連通している。
【００１７】
第１貫通孔２１ａは、ツールホルダ本体１５の先端から後端に向けてその径が徐々に狭まるようにテーパ２２が形成されており、この第１貫通孔２１ａ内には、この第１貫通孔２１ａの内壁に沿うように、コレットチャック１６が配設されている。このコレットチャック１６は、棒状加工ツール１３が取り付けられている。
【００１８】
第２貫通孔２１ｂ内には、ツールホルダ本体１５の後端側から先端側に向けて、引きネジ胴部１７ｂが挿通されており、この引きネジ１７は、引きネジ１７の先端でコレットチャック１６の後部と螺合している。
【００１９】
第３貫通孔２１ｃは、第２貫通孔２１ｂと比較して大きい径で形成されており、その内壁には雌ネジ２３が形成されるとともに、第３貫通孔２１ｃの第２貫通孔２１ｂ側には前記した引きネジ１７の頭部１７ａが配置されている。そして、この第３貫通孔２１ｃの雌ネジ２３には、ツールホルダ本体１５をマシニングセンタ２９に取り付ける際に使用するプルスタッド１８が螺合している。
【００２０】
ツールホルダ本体１５の先端部には、その先端外周面に雄ネジが刻まれた螺刻部２４が形成されており、この螺刻部２４にはナット１９が螺合している。この螺刻部２４に接続して、ツールホルダ本体１５の後端側には、後記する円盤形加工ツール１４の中心孔１４ａ（図２参照）に装嵌される装嵌軸２５が形成されている。この装嵌軸２５は、螺刻部２４からツールホルダ本体１５の後端側に向かって延びている。この装嵌軸２５の径は、螺刻部２４の径に比較して大きい。また、この装嵌軸２５が、ツールホルダ本体１５の後端側に向かって延びたその末端には、装嵌軸２５の周面から立ち上がる、円盤形加工ツール１４の支持面２６が形成されている。円盤形加工ツール１４は、この支持面２６とナット１９とに挟まれて固定されるようになっている。
【００２１】
円盤形加工ツール１４は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、円盤状のツールであって、中央には、装嵌軸２５と同径の中心孔１４ａが形成されている。この円盤形加工ツール１４の加工面１４ｂには、その周縁に沿って複数のチップ２７が等間隔に固定されている。この円盤形加工ツール１４は、加工面１４ｂがツールホルダ本体１５の後端側を向くようにしてツールホルダ本体１５の装嵌軸２５に取り付けられている。
【００２２】
次に、図面を参照して、ツールホルダへのツールの取付方法を説明する。
参照する図面において、図３は、棒状加工ツール及び円盤形加工ツールの取付方法を説明する概略図である。
【００２３】
棒状加工ツール１３の取付にあたって、まず、ツールホルダ本体１５に取り付けられているプルスタッド１８（図１参照）を取り外すことによって、第３貫通孔２１ｃを開口させる。次に、棒状加工ツール１３をコレットチャック１６に装着する。そして、図示しない所定の工具を使用してコレットチャック１６がツールホルダ本体１５の後端側に移動するように引きネジ１７を回転させる。このときコレットチャック１６は、第１貫通孔２１ａをツールホルダ本体１５の後端側に向かって移動するにつれて、第１貫通孔２１ａの内壁に形成されたテーパ２２によって棒状加工ツール１３をツールホルダ本体１５の回転軸ＣＴ方向に向けて押し付ける。その結果、棒状加工ツール１３は、ツールホルダ本体１５の先端部に固定される。
【００２４】
円盤形加工ツール１４の取付にあたっては、まず、チップ２７がツールホルダ本体１５の後端側に向くようにして、円盤形加工ツール１４の中心孔１４ａにツールホルダ本体１５に形成された装嵌軸２５を嵌め込む。そして、ナット１９をツールホルダ本体１５に形成された螺刻部２４に螺合させてこのナット１９を締め付ければ、円盤形加工ツール１４は、支持面２６とナット１９とに挟み込まれることによって、ツールホルダ１２の先端外周部に固定される。
【００２５】
なお、これら棒状加工ツール１３及び円盤形加工ツール１４をツールホルダ１２から取り外す際には、これらを取り付ける工程を逆に辿ればよい。
【００２６】
次に、図面を参照して、この複合機械加工工具の使用方法について説明する。参照する図面において、図４は、本発明の複合機械加工工具に使用される棒状加工ツールでワークを加工する様子を示す概念図、図５は、本発明の複合機械加工工具に使用される円盤形加工ツールでワークを加工する様子を示す概念図である。
【００２７】
まず、ワークに棒状加工ツールでリーマ加工等を行う場合について説明する。図４に示すように、複合機械加工工具１１をマシニングセンタ２９に取り付ける。そして、ワーク２８の被加工面２８ａに対してツールホルダ本体１５の回転軸ＣＴ（図１参照）が垂直になるようにかつ大穴２８ｂと同軸になるように複合機械加工工具１１を配置する。次に、その垂直状態を維持しながら、棒状加工ツール１３を被加工面２８ａに近づける。ここで、棒状加工ツール１３はツールホルダ１２に保持されていることから、複合機械加工工具１１が回転すれば棒状加工ツール１３も回転する。そして、棒状加工ツール１３を大穴２８ｂに挿入していくことによって、リーマ加工等が行われる。
【００２８】
次に、ワークに円盤形加工ツール１４で切削加工を行う場合について説明する。なお、円盤形加工ツール１４で加工するワークの被加工面２８ｃは、前記した被加工面２８ａの裏側に位置し、被加工面２８ａと平行になっている。
【００２９】
図５に示すように、複合機械加工工具１１をマシニングセンタ２９に取り付けるとともに、ワークの被加工面２８ｃに対してツールホルダ本体１５の回転軸ＣＴが垂直になるように複合機械加工工具１１を配置する。そして、その垂直状態を維持しながら、円盤形加工ツール１４のチップ２７が固定された面が、被加工面２８ｃと向き合うように複合機械加工工具１１を移動させる。そして、複合機械加工工具１１を回転させるとともに、ツールホルダ本体１５の回転軸ＣＴと加工面２８ｃの垂直関係を維持しながら、円盤形加工ツール１４を被加工面２８ｃに近づける。ここで、円盤形加工ツール１４は、ツールホルダ１２に保持されていることから、複合機械加工工具１１が回転すれば円盤形加工ツール１４も回転する。そして、円盤形加工ツール１４のチップ２７が被加工面２８ｃに接することによって、切削加工が行われる。
【００３０】
このようなツールホルダ１２によれば、円盤形加工ツール１４が、その中心孔１４ａを介してツールホルダ本体１５の装嵌軸２５に装着されるともに、ツールホルダ本体１５の支持面２６とナット１９との間に挟み込まれてツールホルダ１２に固定される構造となっていることから、ツールホルダ１２への円盤形加工ツール１４の取付及び取外しを容易に行うことができる。
【００３１】
このような複合機械加工工具１１によれば、例えば、被加工面２８ａにリーマ加工等を行った後に被加工面２８ｃの切削加工等を行う場合に、複合機械加工工具１１やワーク２８自体の向きを変えることなく、被加工面２８ａとツールホルダ本体１５の回転軸ＣＴとの垂直な関係を維持しながら複合機械加工工具１１を移動すれば足りる。これにより、ワーク２８に対する加工時間の短縮化が可能となる。
【００３２】
前記において、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。本実施の形態では、保持機構として、コレットチャックと引きネジを使用したが、これに代えて、棒状加工ツールを適切に保持できるものであれば良く、前記したものの他、例えば、棒状加工ツールをサイドロックホルダのように、側締め方式等で保持したものや、テーパーシャンクホルダのように、棒状加工ツールの基端部がモールステーパを持つものでありツールホルダへ直接挿入して棒状加工ツールを保持するもの等が挙げられる。
また、棒状加工ツールの保持機構は、棒状加工ツールをアダプタや、スリープ、ソケットといったコレットで保持し、このアダプタやコレットをホルダが保持するものであっても良い。
【００３３】
更に、本実施の形態では、円盤形加工ツールの加工面がツールホルダ本体の後端側に向くように、円盤形加工ツールがツールホルダに固定されているが、円盤形加工ツールの加工面がツールホルダ本体の先端側に向くようにしてツールホルダに固定されていてもよい。
なお、棒状加工ツールは、リーマ、ローレット等ツールホルダの先端部に取り付けるものであれば良く、円盤形加工ツールは、円盤形加工ツールの側面つまり外周面にチップがあるものや、円盤形加工ツールの回転軸に垂直な面にチップがあるもの等チップが固定されている面は特に限定されない。さらに、平フライス、側刃フライス、角フライス等といった円盤状フライス、円盤状の砥石等の切削用、研削用の円盤状の工具であれば良い。
【００３４】
【発明の効果】
以上の通り、本発明のうち請求項１に係る発明によれば、機械加工工具の交換回数を減らすことができるとともに、チップ等のツールの交換時間を減らすことができる。また、単純な構造で複数のツールを保持させることができる。
【００３５】
請求項２に係る発明によれば、工作時間の短縮ができ、かつ、マシニングセンタの小型化ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の複合機械加工工具の一例を示す図であり、部分的に断面図を含む側面図である。
【図２】図２（ａ）は複合機械加工工具に使用される円盤形加工ツールの一例を示す断面図であり、図２（ｂ）は複合機械加工工具に使用される円盤形加工ツールの平面図である。
【図３】棒状加工ツール及び円盤形加工ツールの取付方法を説明する概略図である。
【図４】本発明の複合機械加工工具に使用される棒状加工ツールでワークを加工する様子を示す概念図である。
【図５】本発明の複合機械加工工具に使用される円盤形加工ツールでワークを加工する様子を示す概念図である。
【符号の説明】
１１    複合機械加工工具
１２    ツールホルダ
１３    棒状加工ツール
１４    円盤形加工ツール
１４ａ  中心孔
１４ｂ  加工面
１５    ツールホルダの本体
１６    コレットチャック（ツール保持機構）
１７    引きネジ（ツール保持機構）
１９    ナット
２４    螺刻部
２５    装嵌軸
２６    支持面
２９    マシニングセンタ
ＣＴ    ツールホルダ本体の回転軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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