(57)【要約】【課題】切削工具の刃先振れ修正に際し、刃先振れが一番高くなった角度位置に対する偏心カムの合わせ位置がずれてもこれに左右されることなく、工具の刃先振れを高精度にかつ確実に修正することができる工具ホルダを提供する。【解決手段】工具の刃先振れを修正可能にした工具ホルダであって、アーバ１４のフランジ部１３との連接基部１４ａに回転可能に嵌合されたリング部材１６と、リング部材１６を連接基部１４ａに保持する止め部材１７と、リング部材１６に設けられアーバ１４の連接基部１４ａを工具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する主刃先振れ修正機構２０と、主刃先振れ修正機構２２を中心にしてリング部材１６にリング部材１６の円周方向に一定の間隔を離して設けられアーバ１４の連接基部１４ａを工具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する第１及び第２の微調整用刃先振れ修正機構２１，２２とを備える構成にした。【選択図】  図３
2012091269.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具の刃先振れを修正可能にした工具ホルダであって、
工作機械の主軸への装着用シャンク部と、前記シャンク部の一端に該シャンク部の中心軸と軸線を一致して設けられたフランジ部と、前記フランジ部の反シャンク部側に該フランジ部の中心軸と軸線を一致して設けられたアーバとを有するホルダ本体と、
前記アーバの先端に工具を掴持するチャックと、
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、
前記フランジ部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、
前記リング部材に設けられ前記アーバの前記フランジ部との前記連接基部を前記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主刃先振れ修正機構と、
前記主刃先振れ修正機構を中心にして前記リング部材に該リング部材の円周方向に一定の間隔を離して設けられ前記アーバの前記フランジ部との前記連接基部を前記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複数の微調整用刃先振れ修正機構と、
を備えることを特徴とする工具ホルダ。
【請求項２】
前記主刃先振れ修正機構は、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、前記偏心カムを回転して前記振れ修正ピンを前記フランジ部の後端面もしくは前記止め部材に押圧される方向へ移動してそ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】
前記微調整用刃先振れ修正機構は、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、前記偏心カムを回転して前記振れ修正ピンを前記フランジ部の後端面もしくは前記止め部材に押圧される方向へ移動してそ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４】
前記リング部材は、該リング部材を前記アーバに固定するためのロックねじを備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の工具ホルダ。
【請求項５】
前記リング部材は、前記偏心カムが設けられることによるリング部材の回転バランスを取るためのバランス部材を備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の工具ホルダ。
【請求項６】
前記偏心カムの回転抑止手段が前記リング部材に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の工具ホルダ。
【請求項７】
工具の刃先振れを修正可能にした工具ホルダであって、
工作機械の主軸への装着用シャンク部と、前記シャンク部の一端に該シャンク部の中心軸と軸線を一致して設けられたフランジ部と、前記フランジ部の反シャンク部側に該フランジ部の中心軸と軸線を一致して反シャンク部側方向へ延在するように設けられた筒状支持部と、前記筒状支持部の先端に該支持部の中心軸と軸線を一致して設けられ前記工具のシャンク部が嵌挿される弾性変形可能なチャック筒とを有するホルダ本体と、
前記チャック筒の外周に回転操作可能に嵌合され前記チャック筒を縮径することにより前記チャック筒に挿入された前記工具のシャンク部を掴持する締付筒と、
前記筒状支持部の外周に同心に形成された所望径の環状段部と、
前記環状段部に回転可能に嵌合されたリング部材と、
前記リング部材に設けられ前記締付筒の後端面もしくは前記環状段部の端面に押圧される方向へ移動してその押圧力を加減することにより前記チャック筒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主刃先振れ修正機構と、
前記主刃先振れ修正機構を中心にして前記リング部材に該リング部材の円周方向に一定の間隔を離して設けられ前記締付筒の後端面もしくは前記環状段部の端面に押圧される方向へ移動してその押圧力を加減することにより前記チャック筒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複数の微調整用刃先振れ修正機構と、
を備えることを特徴とする工具ホルダ。
【請求項８】
前記主刃先振れ修正機構は、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、かつ前記回転中心に対し偏心した円弧状の偏心カム溝を外周面に有する刃先振れ修正用の操作部材と、前記操作部材の偏心カム溝と該偏心カム溝に対向する前記締付筒の後端面もしくは前記環状段部の端面との間に介在される前記リング部材の箇所に前記フランジ部の中心軸と平行な方向に移動可能に設けられるとともに前記偏心カム溝に係合する振れ修正用鋼球とを備え、前記操作部材を回転して前記偏心カム溝と係合する前記振れ修正用鋼球を前記締付筒の後端面もしくは前記環状段部の端面に押圧される方向へ移動してその押圧力を加減することにより前記チャック筒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６記載の工具ホルダ。
【請求項９】
前記微調整用刃先振れ修正機構は、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、かつ前記回転中心に対し偏心した円弧状の偏心カム溝を外周面に有する刃先振れ修正用の操作部材と、前記操作部材の偏心カム溝と該偏心カム溝に対向する前記締付筒の後端面もしくは前記環状段部の端面との間に介在される前記リング部材の箇所に前記フランジ部の中心軸と平行な方向に移動可能に設けられるとともに前記偏心カム溝に係合する振れ修正用鋼球とを備え、前記操作部材を回転して前記偏心カム溝と係合する前記振れ修正用鋼球を前記締付筒の後端面もしくは前記環状段部の端面に押圧される方向へ移動してその押圧力を加減することにより前記チャック筒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６記載の工具ホルダ。
【請求項１０】
前記チャック筒が連接される前記筒状支持部の先端面に、前記チャック筒の径方向への弾性変形及びチャック筒の筒状支持部との連接基部を支点にしてチャック筒のラジアル方向への曲げ変形を容易にしてチャック筒の有効長を拡大するリング溝が形成されていることを特徴とする請求項６乃至８の何れか１項記載の工具ホルダ。
【請求項１２】
前記リング部材は、前記偏心カムが設けられることによるリング部材の回転バランスを取るためのバランス部材を備えることを特徴とする請求項６乃至９の何れか１項記載の工具ホルダ。
【請求項１３】
前記操作部材の回転抑止手段が前記リング部材に設けられていることを特徴とする請求項８乃至１２の何れか１項に記載の工具ホルダ。
【請求項１４】
前記リング部材は、該リング部材を前記環状段部に固定するためのロックねじを備えることを特徴とする請求項７乃至１３の何れか１項記載の工具ホルダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械の主軸にホルダを介して装着されたバニッシングリーマやドリル等の切削工具の刃先振れを修正することができる工具ホルダに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
工作機械加工において、高精度の加工を実現するには、切削工具の取付け精度を高精度に維持する必要がある。
一般に切削工具を工具ホルダでチャッキングする場合の精度は、切削工具のチャック部分から刃先方向へ所定距離離れた先端の振れ精度を指標としており、高精度の工具ホルダであっても、その振れ精度は３〜５μｍである。すなわち、バニッシングリーマやドリル等の工具ホルダに高精度のチャックを用いても工具の刃先の振れを限りなくゼロに近づけることは困難である。そこで、工具の刃先の振れを修正できる工具ホルダが提案され実用に供されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１に示す工具ホルダに適用される切削工具の刃先振れ修正機構は、ホルダ本体の筒状支持部の環状段部に回転可能に嵌合したリング部材と、このリング部材に該リング部材の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、一端が偏心カムに当接し他端が締付筒の後端面に当接するようにしてリング部材にフランジ部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から構成される。
【０００４】
このような工具ホルダにおいて、切削工具の刃先振れ修正に際しては、切削工具が掴持された工具ホルダを工作機械の主軸に装着し、この状態の切削工具の先端外周面にテストインジケータ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の読みの最大差を切削工具の刃先振れとして測定し、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。
次に、主軸の回転を止め、リング部材を回転操作して偏心カムを切削工具の刃先振れが一番高くなった角度位置に合わせる。この状態で、偏心カムを棒スパナ等で回転して振れ修正ピンの締付筒の後端面のへの押圧力を加減することにより、チャック筒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。これにより、切削工具の刃先振れを修正するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３４０６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来における切削工具の刃先振れ修正機構はリング部材の一箇所にしか設けられていないため、切削工具の刃先振れ修正に際し、刃先振れが一番高くなった角度位置に対する偏心カムの合わせ位置が微少量ずれた場合は、リング部材を回転操作可能なフリーの状態に戻し、再度、リング部材を回転操作して偏心カムを切削工具の刃先振れが一番高くなった角度位置に合わせなければならなかった。このようにすることは、切削工具の刃先振れ修正に時間がかかり、その操作が煩雑になるという不具合があった。
【０００７】
本発明は上記のような点に鑑みなされたもので、その目的は、切削工具の刃先振れ修正に際し、刃先振れが一番高くなった角度位置に対する偏心カムの合わせ位置がずれてもこれに左右されることなく、工具の刃先振れを高精度にかつ確実に修正することができる刃先振れ修正機能付きの工具ホルダを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明は、工具の刃先振れを修正可能にした工具ホルダであって、工作機械の主軸への装着用シャンク部と、前記シャンク部の一端に該シャンク部の中心軸と軸線を一致して設けられたフランジ部と、前記フランジ部の反シャンク部側に該フランジ部の中心軸と軸線を一致して設けられたアーバとを有するホルダ本体と、前記アーバの先端に工具を掴持するチャックと、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、前記フランジ部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、前記リング部材に設けられ前記アーバの前記フランジ部との前記連接基部を前記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主刃先振れ修正機構と、前記主刃先振れ修正機構を中心にして前記リング部材に該リング部材の円周方向に一定の間隔を離して設けられ前記アーバの前記フランジ部との前記連接基部を前記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複数の微調整用刃先振れ修正機構とを備えることを特徴とする。
【０００９】
また本発明は、  工具の刃先振れを修正可能にした工具ホルダであって、工作機械の主軸への装着用シャンク部と、前記シャンク部の一端に該シャンク部の中心軸と軸線を一致して設けられたフランジ部と、前記フランジ部の反シャンク部側に該フランジ部の中心軸と軸線を一致して反シャンク部側方向へ延在するように設けられた筒状支持部と、前記筒状支持部の先端に該支持部の中心軸と軸線を一致して設けられ前記工具のシャンク部が嵌挿される弾性変形可能なチャック筒とを有するホルダ本体と、前記チャック筒の外周に回転操作可能に嵌合され前記チャック筒を縮径することにより前記チャック筒に挿入された前記工具のシャンク部を掴持する締付筒と、前記筒状支持部の外周に同心に形成された所望径の環状段部と、前記環状段部に回転可能に嵌合されたリング部材と、前記リング部材に設けられ前記締付筒の後端面もしくは前記環状段部の端面に押圧される方向へ移動してその押圧力を加減することにより前記チャック筒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主刃先振れ修正機構と、前記主刃先振れ修正機構を中心にして前記リング部材に該リング部材の円周方向に一定の間隔を離して設けられ前記締付筒の後端面もしくは前記環状段部の端面に押圧される方向へ移動してその押圧力を加減することにより前記チャック筒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複数の微調整用刃先振れ修正機構とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の工具ホルダによれば、切削工具の刃先振れ修正に際し、刃先振れが一番高くなった角度位置に対する偏心カムの合わせ位置がずれてもこれに左右されることなく、工具の刃先振れを高精度にかつ確実に修正でき、その修正操作も容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明にかかる刃先振れ修正機構を備えた工具ホルダの実施の形態１を示す全体の平面図である。
【図２】図１の２−２線に沿う側面図である。
【図３】本実施の形態１における工具ホルダの刃先振れ修正機構の部分を切り欠いて示す説明用縦断面図である。
【図４】図１の４−４線に沿う拡大断面図である。
【図５】（Ａ）は、本実施の形態１における偏心カムと振れ修正ピンとを拡大して示す説明図、（Ｂ）は、図５（Ａ）の矢印Ｂ方向より見た偏心カム及び回転抑止手段の部分を拡大して示す縦断面図である。
【図６】本発明にかかる刃先振れ修正機構を備えた工具ホルダの実施の形態２を示す縦断側面図である。
【図７】図６の７−７線に沿う拡大断面図である。
【図８】（Ａ）は本発明の実施の形態１２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線に沿う断面図斜視図である。
【図９】本発明にかかる刃先振れ修正機構を備えた工具ホルダの実施の形態３を示す全体の平面図である。
【図１０】図９の１０−１０線に沿う側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について、図１乃至図５を参照して詳細に説明する。
図１乃至図３において、ドリルやバニッシングリーマ等の切削用の工具２９を掴持する工具ホルダ１０は、ホルダ本体１１を有している。このホルダ本体１１は、工作機械の主軸（図示せず）への装着用シャンク部１２と、このシャンク部１２の一端にシャンク部１２の中心軸と軸線を一致して設けられたフランジ部１３と、このフランジ部１３の反シャンク部側にフランジ部１３の中心軸と軸線を一致して設けられたアーバ１４と、このアーバ１４の先端に切削工具２９を掴持するチャック１５とを有している。
また、アーバ１４のフランジ部１３との連接基部１４ａには、リング部材１６が回転可能に嵌合されている。さらに、リング部材１６の嵌合部位を除く連接基部１４ａの外周には雄ねじ部１４ｂが形成され、この雄ねじ部１４ｂには、リング部材１６が連接基部１４ａから脱落しないように保持する止め部材１７が螺着されている。
【００１３】
リング部材１６には主刃先振れ修正機構２０が設けられており、さらに、リング部材１６には、主刃先振れ修正機構２０を中心にしてリング部材１６に該リング部材１６の円周方向に一定の間隔、例えば６０度の角度を離して、第１及び第２の微調整用刃先振れ修正機構２２，２３が設けられている。
【００１４】
主刃先振れ修正機構２０は、アーバ１４のフランジ部１３との連接基部１４ａ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することで刃先の振れ修正を行うもので、図３乃至図５に示すように、刃先振れ修正用の偏心カム２０１と、振れ修正ピン２０２を有する。
刃先振れ修正用の偏心カム２０１は、リング部材１６にその半径方向に貫通して形成されたカム嵌合穴１６１内に、リング部材１６の半径方向の軸線廻りに回転可能に嵌合されている。また、振れ修正ピン２０２は、カム嵌合穴１６１と連通し、かつリング部材１６をフランジ部１３の中心軸と平行な方向に貫通して形成されたピン穴１６２に移動可能に嵌合されている。
【００１５】
刃先振れ修正用の偏心カム２０１は、図５に示すように、カム嵌合穴１６１に回転可能に嵌合される一対の支持盤２０１ａと、この両支持盤２０１ａ間に支持盤２０１ａの中心軸より偏心して設けたカム部２０１ｂと、リング部材１６の外周に臨む一方の支持盤２０１ａに形成された工具係合穴２０１ｃとから構成されている。
また、ピン穴１６２に移動可能に嵌合された振れ修正ピン２０２の一端は偏心カム２０１のカム部２０１ｂに当接され、その他端はフランジ部１３の前端面１３ａに当接されている。
更に、図５（Ａ），（Ｂ）において、符号６６は前記偏心カム２０１が振動などによりみだりに回転されるのを抑止するための回転抑止手段を示し、この回転抑止手段６６は、偏心カム２０１の一方の指示盤２０１ａと対応するリング部材１６の箇所に、リング部材１６の軸線と平行な指示盤２０１ａの接線方向に延在して形成された、一端が止め部材６２と対向する側に開口する有底の穴６６１と、この穴６６１内に装着され、指示盤２０１ａの外周面と圧接して偏心カム２０１の回転を抑止する、合成樹脂や硬質ゴムなどからなる円柱状の回転抑止部材とを備え、更に、前記穴６６１の開口端に着脱可能に螺合され、回転抑止部材６６２の穴６６１からの抜け出しを防止する抑えねじ６６３を備えている。
【００１６】
第１及び第２の微調整用刃先振れ修正機構２２，２３は、切削工具２９の刃先振れ修正に際し、刃先振れが一番高くなった角度位置に対する主刃先振れ修正機構２０の合わせ位置が微少量ずれていて、正確な刃振れ修正がなされない場合にアーバ１４のフランジ部１３との連接基部１４ａ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することで切削工具２９の刃先振れを高精度に修正できるようにしたものであり、主刃先振れ修正機構２０と同様な要素から構成されている。このため、第１及び第２の微調整用刃先振れ修正機構２２，２３の構成説明は省略する。
【００１７】
主刃先振れ修正機構２０と第１及び第２の微調整用刃先振れ修正機構２２，２３の設置箇所と正反対のリング部材１６の箇所には、図３及び図４に示すように、主刃先振れ修正機構２０と第１及び第２の微調整用刃先振れ修正機構２２，２３が設けられることによるリング部材１６の回転のアンバランスを解消するためのバランス部材２４がそれぞれ埋め込み式に設けられている。
また、リング部材１６には、図４に示すように、リング部材１６を連接基部１４ａ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２５が複数箇所に設けられている。このロックねじ２５はリング部材１６をリング部材１６の半径方向に貫通するように螺合されている。
【００１８】
次に、上記のように構成された主刃先振れ修正機構２０と第１及び第２の微調整用刃先振れ修正機構２２，２３を用いて工具ホルダ１０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１１のアーバ１４の先端にチャック１５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１０を図示省略した工作機械の主軸に装着する。しかる後、図３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。そして、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。
【００１９】
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１６を回転して、主刃先振れ修正機構２０の偏心カム２０１を角度位置Ｐ１に合わせた後、ロックねじ２５によりアーバ１４に固定する。この状態で、偏心カム２０１を構成する支持盤２０１ａの工具係合穴２０１ｃに棒スパナ等の工具（図示せず）を係合して、偏心カム２０１を回転する。偏心カム２０１が回転されると、その回転量に応じて振れ修正ピン２０２はフランジ部１３の前端面１３ａ側へ移動され、その前端面１３ａを強力に押圧する。これにより、アーバ１４は、フランジ部１３との連接基部１４ａ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２０１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。
【００２０】
上記主刃先振れ修正機構２０による切削工具２９の刃先振れ修正において、刃先振れが一番高くなった角度位置に対する主刃先振れ修正機構２０の合わせ位置が微少量ずれていて、主刃先振れ修正機構２０による正確な刃振れ修正がなされない場合は、第１及び第２の微調整用刃先振れ修正機構２２，２３の一方または両方の偏心カムを回転操作する。これにより、アーバ１４をラジアル方向に弾性変形させることで、上記主刃先振れ修正機構２０の合わせ位置の微少量ずれで生じる切削工具２９の刃先振れが限りなくゼロに近づくように、切削工具２９の刃先振れを修正する。
【００２１】
このような本実施の形態１によれば、リング部材１６に設けた主刃先振れ修正機構２０の偏心カム２０１を回転して振れ修正ピン２０２のフランジ部１３の前端面１３ａへの押圧力を加減することにより、アーバ１４のフランジ部１３との連接基部１４ａ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、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。
【００２２】
また、本実施の形態１によれば、主刃先振れ修正機構２０に加えて、第１及び第２の微調整用刃先振れ修正機構２２，２３をリング部材１６に設けたので、切削工具の刃先振れ修正に際し、刃先振れが一番高くなった角度位置に対する偏心カムの合わせ位置がずれてもこれに左右されることなく、工具の刃先振れを高精度にかつ確実に修正でき、その修正操作も容易である。
また、本実施の形態１によれば、リング部材１６に、主刃先振れ修正機構２０と第１及び第２の微調整用刃先振れ修正機構２２，２３に対応してバランス部材２４が設けられているので、リング部材１６の回転バランスを安定して得ることができる。
また、本発明に係る工具ホルダによれば、回転抑止手段を構成する回転抑止部材が刃先振れ修正用偏心カムまたは刃先振れ修正用操作部材の外周面と圧接するように構成されているため、回転抑止部材と偏心カムまたは操作部材の外周面との間に発生する摩擦力により、偏心カムまたは操作部材の回転方向の動きを抑止することになり、これにより、偏心カムまたは操作部材が振動などによりみだりに回転するのを防止できると共に、切削工具の刃先振れ修正状態を安定に保持することができる。
【００２３】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について、図６乃至図８を参照して詳細に説明する。
図６において、ドリルやバニッシングリーマ等の切削用の工具２９を掴持する工具ホルダ３０は、ホルダ本体３１を有している。
このホルダ本体３１は、図示省略した工作機械の主軸に挿着されるテーパ付きのシャンク部３２と、このシャンク部３２の大径側端部に形成したフランジ部３３と、このフランジ部３３の反シャンク部側にフランジ部３３の中心軸と軸線を一致して反シャンク部側方向へ延在して設けられた筒状の支持部３４と、この支持部３４の先端に支持部３４の中心軸と軸線を一致して延設され、外周面にフランジ部３３から先端に行くに従い径が小さくなるテーパ面３５ａが形成された円筒形状のチャック筒３５とを備えている。
【００２４】
図６において、３６は前記チャック筒３５の外周に遊嵌されるローラ保持筒であり、このローラ保持筒３６は、チャック筒３５のテーパ面３５ａとほぼ同様なテーパ角度で先端に行くに従い径が小さくなる筒体から形成されている。また、ローラ保持筒３６は、チャック筒３５の先端部外周に設けた止めリング３７によってチャック筒３５から抜け落ちないように保持されている。
【００２５】
ローラ保持筒３６には、このローラ保持筒３６の中心軸に対して円周方向に所定の角度傾斜させて嵌め込んだニードルローラ３８が円周方向に多数配設されている。また、各ニードルローラ３８はローラ保持筒３６の肉厚寸法より大きい径に形成され、これにより、ローラ保持筒３６の内周面側へ突出する各ニードルローラ３８をチャック筒３５のテーパ面３５ａに当接させ、ローラ保持筒３６の外周面側へ突出する各ニードルローラ３８を後述する締付筒３９の内周面に当接させる構成になっている。
【００２６】
締付筒３９は、チャック筒３５を縮径させて目的の工具を緊密に掴持するもので、チャック筒３５の外周にローラ保持筒３６で保持されたニードルローラ３８を介して回転可能に嵌合されている。この締付筒３９の内周面は、フランジ部３３と対向する端部から先端に行くに従い径が小さくなるテーパ付き円筒面に構成されている。また、締付筒３９のフランジ部３３側の基端部内周には、シール兼用の抜け止めリング４０が装着されている。このシール兼用の抜け止めリング４０はチャック筒３５の外周面に当接することによりシール機能を発揮し、また、ローラ保持筒３５の端面に当接することで締付筒３９のチャック筒３５からの抜け落ちを防止している。
【００２７】
図６及び図７に示すように、筒状の支持部３４の外周部には環状段部４１が全周に亘り形成されている。この環状段部４１は、締付筒３９の後端面３９ａと対向する筒状支持部３４の外周箇所に筒状支持部３４の中心軸と同心に形成され、締付筒３９の後端面３９ａの外径より小さい所望径を有している。また、環状段部４１にはリング部材４２が環状段部８１の周廻り方向に回転可能に嵌合されている。また、リング部材４２には主刃先振れ修正機構４３が設けられており、さらに、リング部材４２には、主刃先振れ修正機構４３を中心にしてリング部材４２の円周方向に一定の間隔、例えば６０度の角度を離して、第１及び第２の微調整用刃先振れ修正機構４４，４５が設けられている。
【００２８】
主刃先振れ修正機構４３は、チャック筒３５のフランジ部３３との連接基部を切削工具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することで刃先の振れ修正を行うもので、図６乃至図８に示すように、刃先振れ修正用の円柱状の操作部材４３１と、振れ修正用鋼球４３２を有する。
刃先振れ修正用の操作部材４３１は、リング部材４２にその半径方向に貫通して形成された円筒状の嵌合穴４２１内に、リング部材４２の半径方向の軸線廻りに回転可能に嵌合されている。また、操作部材４３１の外周面には、操作部材４３１の軸心より偏心した円弧状のカム溝４３１ａが全周に亘り形成されている。
【００２９】
また、振れ修正用鋼球４３２は、嵌合穴４２１と連通し、かつリング部材４２をフランジ部３４の中心軸と平行な方向に貫通して形成されたガイド穴４２２移動可能に嵌合されている。また、この振れ修正用鋼球４３２はカム溝４３１ａに摺動可能に係合され、さらに、振れ修正用鋼球４３２はガイド穴４２２を通して締付筒３９の後端面３９ａに当接されている。また、操作部材４３のリング部材４２の外周へ臨む端面には工具係合穴４３３が形成されている。
【００３０】
第１及び第２の微調整用刃先振れ修正機構４４，４５は、切削工具２９の刃先振れ修正に際し、刃先振れが一番高くなった角度位置に対する主刃先振れ修正機構４３の合わせ位置が微少量ずれていて、正確な刃振れ修正がなされない場合にチャック筒３５のフランジ部３３との連接基部を切削工具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することで切削工具２９の刃先振れを高精度に修正できるようにしたものであり、主刃先振れ修正機構４３と同様な要素から構成されている。このため、第１及び第２の微調整用刃先振れ修正機構４４，４５の構成説明は省略する。
【００３１】
主刃先振れ修正機構４３と第１及び第２の微調整用刃先振れ修正機構４４，４５の設置箇所と正反対のリング部材４２の箇所には、図６及び図７に示すように、主刃先振れ修正機構４３と第１及び第２の微調整用刃先振れ修正機構４４，４５が設けられることによるリング部材４２の回転のアンバランスを解消するためのバランス部材４６がそれぞれ埋め込み式に設けられている。
また、リング部材４２には、図７に示すように、リング部材４２を環状段部４１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４７が複数箇所に設けられている。このロックねじ４７はリング部材４２をリング部材４２の半径方向に貫通するように螺合されている。
【００３２】
次に、上記のように構成された刃先振れ修正機構４３と第１及び第２の微調整用刃先振れ修正機構４４，４５を用いて工具ホルダ３０に掴持された工具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３５に切削工具２９のシャンク部２９ａを差し込み、締付筒３９を締付けることによりチャック筒３５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６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。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。
【００３３】
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７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４２を回転して、刃先振れ修正機構４３の操作部材４３１を角度位置Ｐ１に合わせた後、リング部材４２をロックねじ４７により環状段部４１に固定する。この状態で、操作部材４３１の工具係合穴４３２に棒スパナ等の工具（図示せず）を係合して、操作部材４３１を回転する。操作部材４３１が回転されると、その回転量に応じて振れ修正用鋼球４３２は操作部材４３１のカム溝４３１ａによって締付筒３９の後端面３９ａ側へ移動され、その後端面３９ａを強力に押圧する。これにより、チャック筒３５は、フランジ部３３との連接基部３５１を支点にして図６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４３１を回転することにより、図７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。
更に、図８において、符号８０は前記操作部材４３１が振動などによりみだりに回転されるのを抑止するための回転抑止手段を示し、この回転抑止手段８０は、操作部材４３１の外周面と対応するリング部材４２の箇所に、リング部材４２の軸線と平行な操作部材４３１の接線方向に延在して形成された、一端が締付筒３９と対向する側に開口する有底の穴８１と、この穴８１内に装着され、操作部材４３１の外周面と圧接して操作部材４３１の回転を抑止する、合成樹脂や硬質ゴムなどからなる円柱状の回転抑止部材８２とを備え、更に、前記穴８１の開口端に着脱可能に螺合され、回転抑止部材８２の穴８１からの抜け出しを防止する抑えねじ８３を備えている。
【００３４】
上記主刃先振れ修正機構４３による切削工具２９の刃先振れ修正において、刃先振れが一番高くなった角度位置に対する主刃先振れ修正機構４３の合わせ位置が微少量ずれていて、主刃先振れ修正機構４３による正確な刃振れ修正がなされない場合は、第１及び第２の微調整用刃先振れ修正機構４４，４５の一方または両方の操作部材を回転操作する。これにより、チャック筒３５をラジアル方向に弾性変形させることで、上記主刃先振れ修正機構４３の合わせ位置の微少量ずれで生じる切削工具２９の刃先振れが限りなくゼロに近づくように、切削工具２９の刃先振れを修正する。
【００３５】
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３４の環状段部４１に嵌合されたリング部材４２に設けた操作部材４３１を回転して振れ修正用鋼球４３２を締付筒３９の後端面３９ａへの押圧力を加減することにより、チャック筒３５のフランジ部３３との連接基部３５１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。
【００３６】
また、本実施の形態２によれば、主刃先振れ修正機構４３に加えて、第１及び第２の微調整用刃先振れ修正機構４４，４５をリング部材４２に設けたので、切削工具の刃先振れ修正に際し、刃先振れが一番高くなった角度位置に対する主刃先振れ修正機構４３の合わせ位置がずれてもこれに左右されることなく、工具の刃先振れを高精度にかつ確実に修正でき、その修正操作も容易である。
また、本実施の形態２によれば、リング部材４２に、主刃先振れ修正機構４３と第１及び第２の微調整用刃先振れ修正機構４４，４５に対応してバランス部材４６が設けられているので、リング部材４２の回転バランスを安定して得ることができる。
【００３７】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態２について、図９及び図１０を参照して詳細に説明する。
この実施の形態３において、図１及び図２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１及び図２と異なる部分を重点に述べる。
図９及び図１０において、アーバ１４のフランジ部１３との連接基部１４ａに回転可能に嵌合されたリング部材１６に、上記実施の形態１に示した主刃先振れ修正機構２０と同一構成の主刃先振れ修正機構５２が設けられ、さらに、リング部材１６には、主刃先振れ修正機構５２を基準にして、リング部材１６の円周方向に６０度の間隔で５個の微調整用刃先振れ修正機構５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ，５３ｅが設けられている。
これら微調整用刃先振れ修正機構５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ，５３ｅは、切削工具２９の刃部２９ａの外周に一定の角度（例えば６０度）を離して装着された複数の刃２９ｃに対応している。
【００３８】
このような主刃先振れ修正機構５２と５個の微調整用刃先振れ修正機構５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ，５３ｅを有する工具ホルダにおいては、刃数が２枚刃、３枚刃、６枚刃の切削工具に対し、刃先振れ修正機構の位置が刃先の位置となる。これにより、それぞれの刃先の振れを調整し修正することができる。
【００３９】
なお、本発明における主刃先振れ修正機構及び複数の微調整用刃先振れ修正機構は、上記実施の形態に示す構成のものに限らず、特許請求の範囲に記載した範囲を逸脱しない範囲において種々変更し変形することが可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１０    工具ホルダ
１１    ホルダ本体
１２    シャンク部
１３    フランジ部
１４    アーバ
１５    チャック
１６    リング部材
１７    止め部材
２０    主刃先振れ修正機構
２２、２３    微調整用刃先振れ修正機構
２０１    偏心カム
２０２    振れ修正ピン
２４    バランス部材
２５    ロックねじ
２８    テストインジケータ
２９    切削工具
２９ａ    シャンク部
２９ｂ    刃部
３０    工具ホルダ
３１    ホルダ本体
３２    シャンク部
３３    フランジ部
３４    筒状支持部
３５    チャック筒
３６    ローラ保持筒
３７    ニードルローラ
３９    締付筒
４１    環状段部
４２    リング部材
４３    主刃先振れ修正機構
４３１    操作部材
４３２    振れ修正用鋼球
４４    第１の微調整用刃先振れ修正機構
４５    第２の微調整用刃先振れ修正機構
４９    回転抑止手段
４９２  回転抑止部材
４９３  抑えねじ
５２    主刃先振れ修正機構
５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ，５３ｅ  微調整用刃先振れ修正機構
８０    回転抑止手段
８１    穴
８２    回転抑止部材
８３    抑えねじ
【図１】
2012091269.tif 000003
【図２】
2012091269.tif 000004
【図３】
2012091269.tif 000005
【図４】
2012091269.tif 000006
【図５】
2012091269.tif 000007
【図６】
2012091269.tif 000008
【図７】
2012091269.tif 000009
【図８】
2012091269.tif 000010
【図９】
2012091269.tif 000011
【図１０】
2012091269.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成22年11月2日(2010.11.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具の刃先振れを修正可能にした工具ホルダであって、
工作機械の主軸への装着用シャンク部と、前記シャンク部の一端に該シャンク部の中心軸と軸線を一致して設けられたフランジ部と、前記フランジ部の反シャンク部側に該フランジ部の中心軸と軸線を一致して設けられたアーバとを有するホルダ本体と、
前記アーバの先端に工具を掴持するチャックと、
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、
前記フランジ部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、
前記リング部材に設けられ前記アーバの前記フランジ部との前記連接基部を前記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主刃先振れ修正機構と、
前記主刃先振れ修正機構を中心にして前記リング部材に該リング部材の円周方向に一定の間隔を離して設けられ前記アーバの前記フランジ部との前記連接基部を前記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複数の微調整用刃先振れ修正機構と、
を備えることを特徴とする工具ホルダ。
【請求項２】
前記主刃先振れ修正機構は、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、前記偏心カムを回転して前記振れ修正ピンを前記フランジ部の後端面もしくは前記止め部材に押圧される方向へ移動してそ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】
前記微調整用刃先振れ修正機構は、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、前記偏心カムを回転して前記振れ修正ピンを前記フランジ部の後端面もしくは前記止め部材に押圧される方向へ移動してそ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４】
前記リング部材は、該リング部材を前記アーバに固定するためのロックねじを備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の工具ホルダ。
【請求項５】
前記リング部材は、前記偏心カムが設けられることによるリング部材の回転バランスを取るためのバランス部材を備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の工具ホルダ。
【請求項６】
前記偏心カムの回転抑止手段が前記リング部材に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の工具ホルダ。
【請求項７】
工具の刃先振れを修正可能にした工具ホルダであって、
工作機械の主軸への装着用シャンク部と、前記シャンク部の一端に該シャンク部の中心軸と軸線を一致して設けられたフランジ部と、前記フランジ部の反シャンク部側に該フランジ部の中心軸と軸線を一致して反シャンク部側方向へ延在するように設けられた筒状支持部と、前記筒状支持部の先端に該支持部の中心軸と軸線を一致して設けられ前記工具のシャンク部が嵌挿される弾性変形可能なチャック筒とを有するホルダ本体と、
前記チャック筒の外周に回転操作可能に嵌合され前記チャック筒を縮径することにより前記チャック筒に挿入された前記工具のシャンク部を掴持する締付筒と、
前記筒状支持部の外周に同心に形成された所望径の環状段部と、
前記環状段部に回転可能に嵌合されたリング部材と、
前記リング部材に設けられ前記締付筒の後端面もしくは前記環状段部の端面に押圧される方向へ移動してその押圧力を加減することにより前記チャック筒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主刃先振れ修正機構と、
前記主刃先振れ修正機構を中心にして前記リング部材に該リング部材の円周方向に一定の間隔を離して設けられ前記締付筒の後端面もしくは前記環状段部の端面に押圧される方向へ移動してその押圧力を加減することにより前記チャック筒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複数の微調整用刃先振れ修正機構と、
を備えることを特徴とする工具ホルダ。
【請求項８】
前記主刃先振れ修正機構は、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、かつ前記回転中心に対し偏心した円弧状の偏心カム溝を外周面に有する刃先振れ修正用の操作部材と、前記操作部材の偏心カム溝と該偏心カム溝に対向する前記締付筒の後端面もしくは前記環状段部の端面との間に介在される前記リング部材の箇所に前記フランジ部の中心軸と平行な方向に移動可能に設けられるとともに前記偏心カム溝に係合する振れ修正用鋼球とを備え、前記操作部材を回転して前記偏心カム溝と係合する前記振れ修正用鋼球を前記締付筒の後端面もしくは前記環状段部の端面に押圧される方向へ移動してその押圧力を加減することにより前記チャック筒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６記載の工具ホルダ。
【請求項９】
前記微調整用刃先振れ修正機構は、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、かつ前記回転中心に対し偏心した円弧状の偏心カム溝を外周面に有する刃先振れ修正用の操作部材と、前記操作部材の偏心カム溝と該偏心カム溝に対向する前記締付筒の後端面もしくは前記環状段部の端面との間に介在される前記リング部材の箇所に前記フランジ部の中心軸と平行な方向に移動可能に設けられるとともに前記偏心カム溝に係合する振れ修正用鋼球とを備え、前記操作部材を回転して前記偏心カム溝と係合する前記振れ修正用鋼球を前記締付筒の後端面もしくは前記環状段部の端面に押圧される方向へ移動してその押圧力を加減することにより前記チャック筒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６記載の工具ホルダ。
【請求項１０】
前記チャック筒が連接される前記筒状支持部の先端面に、前記チャック筒の径方向への弾性変形及びチャック筒の筒状支持部との連接基部を支点にしてチャック筒のラジアル方向への曲げ変形を容易にしてチャック筒の有効長を拡大するリング溝が形成されていることを特徴とする請求項６乃至８の何れか１項記載の工具ホルダ。
【請求項１１】
前記リング部材は、前記偏心カムが設けられることによるリング部材の回転バランスを取るためのバランス部材を備えることを特徴とする請求項６乃至９の何れか１項記載の工具ホルダ。
【請求項１２】
前記操作部材の回転抑止手段が前記リング部材に設けられていることを特徴とする請求項８乃至１１の何れか１項に記載の工具ホルダ。
【請求項１３】
前記リング部材は、該リング部材を前記環状段部に固定するためのロックねじを備えることを特徴とする請求項７乃至１２の何れか１項記載の工具ホルダ。