(57)【要約】      （修正有）【課題】１６，０００ｒｐｍ以上（例えば、５０，０００ｒｐｍ以上）の回転数が得られ、また乾式切削でもスピンドル等を破損させることのないツールホルダーと、そのツールホルダーを用いる切削加工機（マシニングセンターおよびＮＣフライス）を安価に提供する。【解決手段】ツールホルダーは、ツールホルダー本体と、ツールホルダー本体内に回転可能に取付けられた、切削刃を先端に着脱可能に取け付るスピンドルと、スピンドルを回転させるための電力または動力の供給を受けるためにツールホルダー本体から露呈したコネクタと、を有する。１つのツールホルダーを用いるときには、ツールホルダーのコネクタに対して電源または動力源側コネクタが接続されるようになっており、かつマシニングセンターのスピンドルに代えて１つのツールホルダーのスピンドルが切削のために用いられる。【選択図】図１
2005246486.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ツールホルダー本体と、該ツールホルダー本体内に回転可能に取付けられた、切削刃を先端に着脱可能に取け付るスピンドルと、該スピンドルを回転させるための電力または動力の供給を受けるために前記ツールホルダー本体から露呈したコネクタと、を有することを特徴とするツールホルダー。
【請求項２】
種々の切削刃を持つ複数のツールホルダーが配置され、順次交換されてスピンドルに着脱されて用いられるマシニングセンターにおいて、少なくとも１つのツールホルダーは、ツールホルダー本体と、該ツールホルダー本体内に回転可能に取付けられた、切削刃を先端に着脱可能に取け付るスピンドルと、該スピンドルを回転させるための電力または動力の供給を受けるために前記ツールホルダー本体から露呈したコネクタとを有し、前記１つのツールホルダーを用いるときには、ツールホルダーのコネクタに対して電源または動力源側コネクタが接続されるようになっており、かつマシニングセンターのスピンドルに代えて前記１つのツールホルダーのスピンドルが切削のために用いられることを特徴とするマシニングセンター。
【請求項３】
請求項２記載のマシニングセンターにおいて、前記１つのツールホルダーを用いて乾式切削を行うときには、切削によって発生する粉塵がマシニングセンターのスピンドル軸受け内に侵入しないようにする防塵部材を用いることを特徴とするマシニングセンター。
【請求項４】
ツールホルダーがスピンドルに着脱されて用いられるＮＣフライスにおいて、ツールホルダーは、ツールホルダー本体と、該ツールホルダー本体内に回転可能に取付けられた、切削刃を先端に着脱可能に取け付るスピンドルと、該スピンドルを回転させるための電力または動力の供給を受けるために前記ツールホルダー本体から露呈したコネクタとを有し、前記ツールホルダーを用いるときには、ツールホルダーのコネクタに対して電源または動力源側コネクタが接続されるようになっており、かつＮＣフライスのスピンドルに代えて前記ツールホルダーのスピンドルが切削のために用いられることを特徴とするＮＣフライス。
【請求項５】
請求項４記載のＮＣフライスにおいて、前記ツールホルダーを用いて乾式切削を行うときには、切削によって発生する粉塵がＮＣフライスのスピンドル軸受け内に侵入しないようにする防塵部材を用いることを特徴とするＮＣフライス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ツールホルダーおよび該ツールホルダーを用いる切削加工機に関し、特にマシニングセンターまたはＮＣフライスに用いるのに適したツールホルダー、および該ツールホルダーを用いるマシニングセンターまたはＮＣフライスに関する。特に、本発明のツールホルダーはマシニングセンターに適したものであるので、以下の説明はマシニングセンターに関連して行うが、これに限定されるものではない。
【背景技術】
【０００２】
マシニングセンターでの切削加工は、図２に示すように、切削刃１２が先端に固定されたツールホルダー１０がマシニングセンターのスピンドル１４に着脱可能に固定され、スピンドル１４の回転によって、切削刃１２がワーク（図示せず）の切削加工を行う。
【０００３】
マシニングセンターでは、図３に示すように、種々の切削刃が先端に固定された複数のツールホルダー１０が経路１１に沿って配置されており、矢印Ａで示す方向に旋回される。所望の切削加工に用いようとする切削刃を持つツールホルダー１０が交換位置２４にきたとき、ロボット２０のアーム２０ａによってそのツールホルダー１０が把持されて、マシニングセンターの切削加工領域２２に搬送されて（矢印Ｂ、Ｃ）、スピンドル１４に把持される。そして、スピンドル１４の回転によってツールホルダー１０を介して切削刃１２が回転され、ワークに対して切削加工が行われる。
【０００４】
次の切削加工を行うために、用いられたツールホルダー１０はスピンドル１４から外され、切削加工領域２２から交換位置２４にロボットアーム２０ａによって戻され（矢印Ｂ、Ｃ）、次に用いられるツールホルダー１０が旋回されて交換位置２４にきたとき、以下同様な手順で次の切削加工が行われ、引き続き、ツールホルダーが順次交換されて、ワークの切削が順次行われる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来例のマシニングセンター（またはＮＣフライス）での切削加工では、重量のあるツールホルダー１０を把持したマシニングセンターのスピンドル（スピンドル自体も重量がある）１４の回転によって行われるので、スピンドルの回転数に限度があり、現状では最高でも１６，０００ｒｐｍ程度である。したがって、それ以上の回転数での切削加工は困難であった。また、１６，０００ｒｐｍ程度の高速での切削が可能なマシニングセンターは高価であった。
【０００６】
一方、種々の材料のワークに対する切削の要請があり、例えば、ワークとしてのセラミック材料を切削するときには、通常の湿式（油性液による切削）に代えて、乾式（油性液を用いない切削）が要請される。乾式の切削では、切削粉（粉塵）が舞い上がり、図２に示すスピンドル１４とスピンドル軸受け１６の狭い隙間１８を通ってスピンドル軸受け１６の内部に侵入し、スピンドル１４やスピンドル軸受け１６を容易に破損させるものであった。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、１６，０００ｒｐｍ以上（例えば、５０，０００ｒｐｍ以上）の回転数が得られ、また乾式切削でもスピンドル等を破損させることのないツールホルダーと、そのツールホルダーを用いる切削加工機（マシニングセンターおよびＮＣフライス）を安価に提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のツールホルダーは、ツールホルダー本体と、該ツールホルダー本体内に回転可能に取付けられた、切削刃を先端に着脱可能に取け付るスピンドルと、該スピンドルを回転させるための電力又は動力の供給を受けるために前記ツールホルダー本体から露呈したコネクタと、を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明のマシニングセンターは、種々の切削刃を持つ複数のツールホルダーが配置され、順次交換されてスピンドルに着脱されて用いられるマシニングセンターにおいて、少なくとも１つのツールホルダーは、ツールホルダー本体と、該ツールホルダー本体内に回転可能に取付けられた、切削刃を先端に着脱可能に取け付るスピンドルと、該スピンドルを回転させるための電力または動力の供給を受けるために前記ツールホルダー本体から露呈したコネクタとを有し、前記１つのツールホルダーを用いるときには、ツールホルダーのコネクタに対して電源または動力源側コネクタが接続されるようになっており、かつマシニングセンターのスピンドルに代えて前記１つのツールホルダーのスピンドルが切削のために用いられることを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明のマシニングセンターは、前述の構成に加えて、前記１つのツールホルダーを用いて乾式切削を行うきには、切削によって発生する粉塵がマシニングセンターのスピンドル軸受け内に侵入しないようにする防塵部材を用いることを特徴とする。
【００１１】
本発明のＮＣフライスは、ツールホルダーがスピンドルに着脱されて用いられるＮＣフライスにおいて、ツールホルダーは、ツールホルダー本体と、該ツールホルダー本体内に回転可能に取付けられた、切削刃を先端に着脱可能に取け付るスピンドルと、該スピンドルを回転させるための電力または動力の供給を受けるために前記ツールホルダー本体から露呈したコネクタとを有し、前記ツールホルダーを用いるときには、ツールホルダーのコネクタに対して電源または動力源側コネクタが接続されるようになっており、かつＮＣフライスのスピンドルに代えて前記ツールホルダーのスピンドルが切削のために用いられることを特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明のＮＣフライスは、前述の構成に加えて、前記ツールホルダーを用いて乾式切削を行うきには、切削によって発生する粉塵がＮＣフライスのスピンドル軸受け内に侵入しないようにする防塵部材を用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、１６，０００ｒｐｍ以上（例えば、５０，０００ｒｐｍ以上）の回転数が得られ、また乾式切削でもスピンドル等を破損させることのないツールホルダーと、そのツールホルダーを用いる切削加工機が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明のツールホルダーは、ツールホルダー本体と、該ツールホルダー本体内に回転可能に取付けられた、切削刃を先端に着脱可能に取け付るスピンドルと、該スピンドルを回転させるための電力または動力の供給を受けるために前記ツールホルダー本体から露呈したコネクタと、を有するものである。
【００１５】
本発明のマシニングセンターは、種々の切削刃を持つ複数のツールホルダーが配置され、順次交換されてスピンドルに着脱されて用いられるマシニングセンターにおいて、少なくとも１つのツールホルダーは、ツールホルダー本体と、該ツールホルダー本体内に回転可能に取付けられた、切削刃を先端に着脱可能に取け付るスピンドルと、該スピンドルを回転させるための電力または動力の供給を受けるために前記ツールホルダー本体から露呈したコネクタとを有し、前記１つのツールホルダーを用いるときには、ツールホルダーのコネクタに対して電源または動力源側コネクタが接続されるようになっており、かつマシニングセンターのスピンドルに代えて前記１つのツールホルダーのスピンドルが切削のために用いられる。
【００１６】
本発明のＮＣフライスは、ツールホルダーがスピンドルに着脱されて用いられるＮＣフライスにおいて、ツールホルダーは、ツールホルダー本体と、該ツールホルダー本体内に回転可能に取付けられた、切削刃を先端に着脱可能に取け付るスピンドルと、該スピンドルを回転させるための電力または動力の供給を受けるために前記ツールホルダー本体から露呈したコネクタとを有し、前記ツールホルダーを用いるときには、ツールホルダーのコネクタに対して電源または動力源側コネクタが接続されるようになっており、かつＮＣフライスのスピンドルに代えて前記ツールホルダーのスピンドルが切削のために用いられる。
【実施例】
【００１７】
次に、図１を参照して本発明の実施例を説明する。図１は本発明のツールホルダーを概略的に示す正面図である。図１において、ツールホルダー１０は、マシニングセンターのスピンドル１４に着脱可能に取り付けられている。ツールホルダー１０は、ツールホルダ−本体１０ａを有し、ツールホルダー本体１０ａの内部にはスピンドル３０とスピンドル軸受け３２が着脱可能に配置されている。スピンドル３０の先端には切削刃１２が着脱可能に取り付けられる。
【００１８】
スピンドル軸受け３２にはスピンドル３０を回転させるモータ３４が配置されており、モータ３４に電力を供給するのに用いられるコネクタ（レセプタ）３６がツールホルダー１０ａから露呈されており、外部から接近できるようになっている。好ましくは、ツールホルダー交換用ロボットとは別個のロボット２０（この図には示さず）のアーム２０ａが電源（図示せず）にコード４０によって接続されたコネクタ（プラグ）３８をツールホルダー１０のコネクタ３６に接続するために用いられる。
【００１９】
なお、スピンドル３０を回転させるための電力に代えて、圧縮空気を用いてスピンドル３０を回転させてもよく、この場合には、コネクタ３６としては圧縮空気用のコネクタ（カップラー）が用いられてツールホルダー１０ａから露呈されて取付られる。そして、好ましくは、ツールホルダー交換用ロボットとは別個のロボット２０（この図には示さず）のアーム２０ａが動力源（図示せず）にホース（図示せず）によって接続されたコネクタ（カップラー）（図示せず）をツールホルダー１０のコネクタ（カップラー）に接続するために用いられる。
【００２０】
図１に示すツールホルダーが切削に用いられるときには、ツールホルダー１０は、交換位置から切削加工領域にもたらされ、マシニングセンターのスピンドル１４に取り付けられる。その後、ロボットを用いて、コネクタ（レセプタまたはカップラー）３６にコネクタ（プラグまたはパップラー）３８を接続する。切削の際には、マシニングセンターのスピンドル１４は回転されず、ツールホルダー１０に備えられたスピンドル３０を回転させて切削刃１２によってワーク（図示せず）の切削を行う。
【００２１】
また、ワークとしてのセラミック材料を乾式切削する際には、切削によって発生する粉塵がマシニングセンターのスピンドル１４とスピンドル軸受け１６との間の隙間１８を通ってスピンドル軸受け１６内に侵入するのを防止するために、防塵部材４０が例えばスピンドル１４に取け付られる。防塵部材４０は、ほぼ平らな部材として示されているが、ワークの上部と側面をほぼ完全に覆うような釣鐘状のものであってもよい。また、防塵部材は、ワークを覆う代わりに、隙間１８を塞ぐように配置されるリング状のものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明のツールホルダーを概略的に示す正面図である。
【図２】従来例のツールホルダーの正面図である。
【図３】マシニングセンターの構成を概略的に示す平面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０      ツールホルダー
１０ａ    ツールホルダー本体
１２      切削刃
１４    マシニングセンターのスピンドル
１６    マシニングセンターのスピンドル軸受け
１８    隙間
２０    ロボット
２０ａ  ロボットアーム
３０    ツールホルダーのスピンドル
３２    ツールホルダーのスピンドル軸受け
３６    コネクタ（レセプタ）
３８    コネクタ（プラグ）
４０    防塵部材
【図１】
2005246486.tif 000003
【図２】
2005246486.tif 000004
【図３】
2005246486.tif 000005