(57)【要約】【課題】ツールホルダーのツール挿入孔よりも小径の軸部を有するツールをツール挿入孔に対して軸線周り方向に精度良く位置決めすることができるツール位置決め治具を提供する。【解決手段】ツール位置決め治具３は、スリーブ４と、第１の雄ねじ５と、第２の雄ねじ６とを含む。スリーブ４は、内周面にボーリングバイト１の軸部１１の外周面が当接した状態で軸部が軸線周りに回転可能に挿入され、外周面にツール挿入孔２２の内周面が当接した状態でツール挿入孔に軸線周りに回転可能に挿入される。スリーブは、外周面に設けられたスリーブＶ溝４１ａと、内周面から径外方向へ貫通する貫通孔４１ｂとを有する。第１の雄ねじは、ツールホルダーのねじ孔に螺合するとともに円錐状の先端部５１ａがスリーブＶ溝に挿入される。第２の雄ねじは、スリーブの貫通孔のねじ溝に螺合するとともに円錐状の先端部６ａがツールの外周面に設けられたツールＶ溝に挿入される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面略円形のツール挿入孔と前記ツール挿入孔の内周面から径外方向へ貫通するねじ孔とを有するツールホルダーに対して、前記ツール挿入孔よりも小径かつ断面略円形の軸部と前記軸部の外周面に設けられた軸線方向のツールＶ溝とを有するツールを位置決めするツール位置決め治具であって、
略中空円筒状で、内周面に前記軸部の外周面が当接した状態で前記ツールが軸線周りに回転可能に挿入され、かつ外周面に前記ツール挿入孔の内周面が当接した状態で前記ツール挿入孔に軸線周りに回転可能に挿入されるスリーブと、
円錐状の先端部を有する雄ねじと、を含み、
前記スリーブは、内周面から径外方向へ貫通する貫通孔を有し、
前記雄ねじは、前記ねじ孔に螺合され前記スリーブの外周面に設けられた凹部に挿入されることにより前記スリーブの前記ツールホルダーに対する軸線周りの回転を規制し、かつ前記貫通孔を通って前記先端部が前記ツールＶ溝に挿入されることにより前記ツールの前記スリーブに対する軸線周りの回転を規制する、ツール位置決め治具。
【請求項２】
前記貫通孔の内周面にねじ溝が設けられ、
前記凹部は、前記スリーブの外周面に設けられた軸線方向のスリーブＶ溝であり、
前記雄ねじは、第１の雄ねじと前記第１の雄ねじとは別体の第２の雄ねじとを含み、
前記第１の雄ねじは、前記ねじ孔に螺合するとともに先端部が前記スリーブＶ溝に挿入されることにより前記スリーブの前記ツールホルダーに対する回転を規制し、
前記第２の雄ねじは、前記ねじ溝に螺合するとともに先端部が前記ツールＶ溝に挿入されることにより前記ツールの前記スリーブに対する回転を規制する、請求項１に記載のツール位置決め治具。
【請求項３】
前記貫通孔は、前記スリーブＶ溝の溝上または延長線上に設けられ、前記貫通孔の軸線は、前記スリーブＶ溝の底端に沿った直線に直交している、請求項２に記載のツール位置決め治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械等に用いられるツールを位置決めするツール位置決め治具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＮＣ旋盤は、一般的に、断面略円形の軸部を有するツール（例えば、ボーリングバイト）をＮＣ旋盤の作業台に装着するためのツールホルダーを備える。このツールホルダーは、断面略円形のツール挿入孔と、このツール挿入孔の内周面から径外方向へ貫通するねじ孔とを有している。
ツールの軸部をツール挿入孔に挿入し、ねじ孔に雄ねじを螺合させてねじ込み、この雄ねじの先端部でツールの軸部を押圧することによって、ツールをツールホルダーに保持させて、ＮＣ旋盤の作業台にツールを装着する。
【０００３】
このようにＮＣ旋盤の作業台にツールを装着する場合において、ツールの軸部がツール挿入孔に対して軸線周り方向に回転して位置ずれすると加工精度の低下等の不具合が生じる。このため、ツールをツール挿入孔に対して軸線周り方向に精度良く位置決めして、ツールの軸部がツール挿入孔に対して軸線周り方向に回転するのを規制して、ツールをツールホルダーに保持させる必要がある。
【０００４】
このような回転を規制するために、例えば、特許文献１に開示されるような技術を用いることが考えられる。特許文献１に開示された技術は、ツールの軸部の外周面に軸線方向に沿ったツールＶ溝を設け、このツールＶ溝に回転規制用の部材を挿入して軸部の軸線周り方向の回転を規制するものである。
この技術を上述のツールホルダーに用いた場合には、ツールホルダーのねじ孔に螺合した雄ねじの先端部をツールＶ溝に挿入することによって、ツールの軸部がツール挿入孔に対して軸線周り方向に回転するのを規制することになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−９４２７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ＮＣ旋盤において、ツール挿入孔よりも小径の軸部を有するツールをツールホルダーに保持させる場合には、ツールの軸部の外周面とツール挿入孔の内周面との間に形成される管状の隙間を埋めるスリーブを用いることが一般的である。
このスリーブは、略中空円筒状で、内周面にツールの軸部の外周面が当接した状態でツールが軸線周りに回転可能に挿入され、外周面にツール挿入孔の内周面が当接した状態でツール挿入孔に軸線周りに回転可能に挿入されるように構成される。
【０００７】
このようなスリーブを用いてＮＣ旋盤のツールホルダーにツールを装着する場合であっても、スリーブを用いない場合と同様に、ツールの軸部がツール挿入孔に対して軸線周り方向に回転して位置ずれしないようにする必要がある。
しかしながら、スリーブを用いる場合には、ツールのスリーブに対する軸線周り方向の回転と、スリーブのツール挿入孔に対する軸線周り方向の回転との双方を規制する必要があるために、特許文献１に開示された技術をそのまま用いることができない。
【０００８】
本発明は、上述した事情に鑑みて創案されたものであり、ツールホルダーのツール挿入孔よりも小径の軸部を有するツールをツール挿入孔に対して軸線周り方向に精度良く位置決めすることができるツール位置決め治具を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するため、本発明では、以下の技術的手段を講じている。
すなわち、本発明は、断面略円形のツール挿入孔と前記ツール挿入孔の内周面から径外方向へ貫通するねじ孔とを有するツールホルダーに対して、前記ツール挿入孔よりも小径かつ断面略円形の軸部と前記軸部の外周面に設けられた軸線方向のツールＶ溝とを有するツールを位置決めするツール位置決め治具であって、略中空円筒状で、内周面に前記軸部の外周面が当接した状態で前記ツールが軸線周りに回転可能に挿入され、かつ外周面に前記ツール挿入孔の内周面が当接した状態で前記ツール挿入孔に軸線周りに回転可能に挿入されるスリーブと、円錐状の先端部を有する雄ねじとを含む。前記スリーブは、内周面から径外方向へ貫通する貫通孔を有する。前記雄ねじは、前記ねじ孔に螺合され前記スリーブの外周面に設けられた凹部に挿入されることにより前記スリーブの前記ツールホルダーに対する軸線周りの回転を規制し、かつ前記貫通孔を通って前記先端部が前記ツールＶ溝に挿入されることにより前記ツールの前記スリーブに対する軸線周りの回転を規制する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ツールホルダーのツール挿入孔よりも小径の軸部を有するツールをツール挿入孔に対して軸線周り方向に精度良く位置決めすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係るツール位置決め治具の第１実施形態の斜視図である。
【図２】図１に示されるツールの側面図である。
【図３】図１に示されるツールホルダーの側面図である。
【図４】第１実施形態の縦断面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】第２実施形態の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係るツール位置決め治具の実施形態を説明する。まず、図１〜図５を参照して本発明の第１実施形態を説明する。なお、図１、図４、図５及び図６において、Ｘ方向を前方、Ｙ方向を左方、Ｚ方向を上方とする。
本実施形態のツール位置決め治具３は、ツールとしてのボーリングバイト１をＮＣ旋盤の作業台上に設置されるツールホルダー２に対して位置決めするためのものであって、スリーブ４と、第１の雄ねじ５と、第２の雄ねじ６と、複数本のクランプねじ７とを備えている。
【００１３】
ボーリングバイト１は、被加工物の内径加工に用いられるものであって、断面略円形の軸部１１と、その一端に設けられたヘッド部１２とを備えている。
軸部１１の外周面には、第１の平面部１１ａと、ツールＶ溝１１ｂと、第２の平面部１１ｃとが設けられている。
第１の平面部１１ａは、軸部１１の一端側の端面よりもやや他端側に離間した位置から他端側の端面にかけて軸線方向に設けられている。
【００１４】
ツールＶ溝１１ｂは、第１の平面部１１ａの幅方向中央部において、第１の平面部１１ａの略全長に亘って軸線方向に設けられており、その断面形状はＶ字形を呈している。
第２の平面部１１ｃは、第１の平面部１１ａに対して軸部１１の軸線周り方向に１８０°離間した位置において、軸部１１の全長に亘って軸線方向に設けられている。
ヘッド部１２は、被加工物を切削する刃１２ａを有している。刃１２ａの材質は特に限定されないが、例えば、高速度工具鋼、超硬合金、サーメット、セラミック、焼結ダイヤモンド等によって形成された刃１２ａが用いられる。
【００１５】
ツールホルダー２はブロック状で、鋳造等によって形成される。ツールホルダー２は、その上端側と下端側を左右方向に貫通する複数本のボルトＢによってＮＣ旋盤に固定される。
ツールホルダー２の左側面には、左方に膨出した断面略円弧状の膨出部２１が設けられされている。ツールホルダー２は、膨出部２１と同軸状に設けられたツール挿入孔２２と、上面に設けられた複数個の第１のねじ孔２３と、下面に設けられた複数個の第２のねじ孔２４とを有している。
【００１６】
ツール挿入孔２２は断面略円形で、ツールホルダー２を前後方向に貫通している。
複数個の第１のねじ孔２３は、前後方向に所定のピッチをおいて設けられており、ツール挿入孔２２の内周面から径外方向（上方）へ貫通している。
複数個の第２のねじ孔２４は、前後方向に所定のピッチをおいて設けられており、ツール挿入孔２２の内周面からツール挿入孔２２の径外方向（下方）へ貫通している。
【００１７】
スリーブ４は略中空円筒状で、円筒部４１と、その一端に縮径部４２を介して接続された鍔部４３とを有している。
スリーブ４には、ボーリングバイト１の軸部１１が同軸状に挿入される。軸部１１の外周面がスリーブ４の内周面に当接して、ボーリングバイト１はスリーブ４によって軸線周りに回転可能に支持される。
【００１８】
また、スリーブ４の円筒部４１は、ツールホルダー２のツール挿入孔２２に同軸状に挿入される。円筒部４１の外周面がツール挿入孔２２の内周面に当接して、スリーブ４はツール挿入孔２２によって軸線周りに回転可能に支持される。
円筒部４１には、スリーブＶ溝４１ａと、貫通孔４１ｂと、複数個の挿通孔４１ｃとが設けられている。
【００１９】
スリーブＶ溝４１ａは、円筒部４１の外周面において、円筒部４１の一端からやや他端側に離間した位置から他端側の端面にかけて軸線方向に設けられており、その横断面形状はＶ字形を呈している。スリーブＶ溝４１ａは本発明の「凹部」に相当する。
貫通孔４１ｂは、円筒部４１の内周面から径外方向へ貫通するように設けられている。貫通孔４１ｂの内周面にはねじ溝が設けられている。貫通孔４１ｂは、スリーブＶ溝４１ａの一端上に設けられており、貫通孔４１ｂの軸線Ａ．Ｘは、スリーブＶ溝４１ａの底端に沿った直線Ｌに直交している。
【００２０】
複数個の挿通孔４１ｃは、円筒部４１の軸線方向に所定のピッチをおいて設けられている。各挿通孔４１ｃは、スリーブＶ溝４１ａに対して円筒部４１の軸線周り方向に１８０°離間した位置において、円筒部４１の内周面から径外方向へ貫通するように設けられている。
複数個の挿通孔４１ｃのピッチは、ツールホルダー２に設けられた複数個の第２のねじ孔２４のピッチと等しくされており、スリーブ４をツール挿入孔２２に装着すると、各挿通孔４１ｃはいずれかの第２のねじ孔２４と整合する。
【００２１】
第１の雄ねじ５は、柱状のねじ部５１と、六角穴付きの頭部５２とを有している。ねじ部５１の外周には、ツールホルダー２の第１のねじ孔２３に螺合するねじ山が設けられている。ねじ部５１の先端部５１ａは円錐状に形成されており、スリーブ４のスリーブＶ溝４１ａに嵌合する。
第２の雄ねじ６は六角穴付きのいもねじであって、その外周には、スリーブ４の貫通孔４１ｂのねじ溝に螺合するねじ山が設けられている。第２の雄ねじ６の先端部６ａは円錐状に形成されており、ボーリングバイト１のツールＶ溝１１ｂに嵌合する。
【００２２】
第２の雄ねじ６の軸線方向の長さは、次の如く設定されている。すなわち、第２の雄ねじ６を貫通孔４１ｂにねじ込んで先端部６ａがスリーブ４に挿通されたボーリングバイト１のツールＶ溝１１ｂに嵌合すると、第２の雄ねじ６は軸線方向の全長に亘って貫通孔４１ｂに没入して、第２の雄ねじ６の頭部がスリーブ４の円筒部４１の外周面よりも径外方向に突出しなくなる。
【００２３】
クランプねじ７は六角穴付きのいもねじであって、柱状のねじ部７１と、柱状の押圧部７２とを有する。クランプねじ７は、スリーブ４の挿通孔４１ｃに対して軸線方向に挿通可能となっている。
次に、上述した構成のツール位置決め治具３を用いてボーリングバイト１をツールホルダー２に位置決めする手順について説明する。
【００２４】
まず、スリーブ４の貫通孔４１ｂに第２の雄ねじ６を螺合させ、その先端部６ａをスリーブ４の内周面から僅かに径内方向へ突出させる。
次に、ボーリングバイト１の軸部１１をスリーブ４に対して軸線方向に挿入し、スリーブ４に螺着された第２の雄ねじ６の先端部６ａを軸部１１に設けられたツールＶ溝１１ｂに入り込ませることにより、軸部１１のスリーブ４に対する軸線周り方向の回転が規制された状態にする。そして、軸部１１を更にスリーブ４に対して軸線方向に押し込んで、軸部１１の一端がスリーブ４の一端から所定長さ突出した状態にする。
【００２５】
そして、第２の雄ねじ６を貫通孔４１ｂにねじ込んで、その先端部６ａをボーリングバイト１のツールＶ溝１１ｂにさらに深く挿入してツールＶ溝１１ｂに嵌合させる。これによって、軸部１１の外周面がスリーブ４の内周面に圧接され、ボーリングバイト１がスリーブ４に対して軸線周り方向及び軸線方向に位置決めされた状態になる。
次に、ツールホルダー２の複数の第１のねじ孔２３のうちの１つに第１の雄ねじ５を螺合させ、その先端部５１ａをツール挿入孔２２の内周面から僅かに径内方向へ突出させる。次に、スリーブ４の円筒部４１をツールホルダー２のツール挿入孔２２に対して軸線方向に挿入し、ツールホルダー２に螺着された第１の雄ねじ５の先端部５１ａをスリーブＶ溝４１ａに入り込ませることにより、スリーブ４のツール挿入孔２２に対する軸線周り方向の回転が規制された状態にする。そして、スリーブ４を更にツール挿入孔２２に対して軸線方向に押し込んで、スリーブ４の鍔部４３をツール挿入孔２２の周囲の壁面に当接させる。
【００２６】
次に、第１の雄ねじ５をねじ込んで、その先端部５１ａをスリーブ４のスリーブＶ溝４１ａにさらに深く挿入してスリーブＶ溝４１ａに嵌合させる。これによって、スリーブ４がツール挿入孔２２に対して軸線周り方向に固定された状態になる。スリーブ４がツール挿入孔２２に対して軸線周り方向に位置決めされることによって、スリーブ４に挿通されたボーリングバイト１もツール挿入孔２２に対して軸線周り方向に位置決めされる。
【００２７】
そして、ツールホルダー２の複数の第２のねじ孔２４の少なくとも１つにクランプねじ７を螺合させ、クランプねじ７をねじ込んで押圧部７２の先端面をボーリングバイト１の軸部１１の第２の平面部１１ｃに当接させる。これによって、軸部１１が径方向に押圧されてスリーブ４の内周面に圧接され、さらにスリーブ４の外周面がツール挿入孔２２の内周面に圧接されて、ボーリングバイト１及びスリーブ４がツールホルダー２に固定される。このツール位置決め治具３では、雄ねじの円錐状の先端部をＶ溝に嵌合させることによってツールの軸線周り方向の回転を規制する構造を採用しているため、雄ねじの先端部の円錐面がＶ溝の内側面に密着して雄ねじの軸線がＶ溝の底端上に正確に位置決めされる。したがって、ボーリングバイト１とスリーブ４の間、及びスリーブ４とツール挿入孔２２の間で軸線周り方向の位置ずれが生じにくく、ボーリングバイト１をツール挿入孔２２に対して軸線周り方向に精度良く位置決めすることができる。
【００２８】
また、本実施形態では、スリーブ４の貫通孔４１ｂがスリーブＶ溝４１ａ上に設けられるとともに、貫通孔４１ｂの軸線Ａ．ＸがスリーブＶ溝４１ａの底端に沿った直線Ｌに直交しているため、貫通孔４１ｂがスリーブＶ溝４１ａに対して軸線周り方向に離間している場合と比べて、貫通孔４１ｂをスリーブＶ溝４１ａに対して位置決めしやすくなるので、ツールホルダー２に対するボーリングバイト１の位置決め精度が向上し、ボーリングバイト１の刃先位置精度が高くなるという効果が得られる。
【００２９】
なお、スリーブ４の貫通孔４１ｂがスリーブＶ溝４１ａの延長線上に設けられるとともに、貫通孔４１ｂの軸線Ａ．ＸがスリーブＶ溝４１ａの底端に沿った直線Ｌに直交している場合においても同様の効果が得られる。
次に、図６を参照して本発明の第２実施形態を説明する。なお、本実施形態において、第１実施形態と対応する部位には同一の符号を使用し、重複する説明は省略するものとする。
【００３０】
本実施形態では、第１実施形態の第１の雄ねじ５と第２の雄ねじ６に代えて、１本の雄ねじ８を備えている。また、本実施形態では、スリーブ４がスリーブＶ溝４１ａを有しておらず、スリーブ４の貫通孔４１ｂが本発明の「凹部」を兼ねている。なお、貫通孔４１ｂの内周面はねじ溝を有しておらず、滑らかな円周面になっている。
雄ねじ８は、柱状のねじ部８１と、六角穴付きの頭部８２とを有している。ねじ部８１の外周には、ツールホルダー２の第１のねじ孔２３に螺合するねじ山が設けられている。ねじ部８１の先端部８１ａは円錐状に形成されており、ボーリングバイト１のツールＶ溝１１ｂに嵌合する。
【００３１】
雄ねじ８は、ツールホルダー２のねじ孔２３に螺合され、ねじ部８１がスリーブ４の貫通孔４１ｂに挿入されることにより、スリーブ４のツールホルダー２に対する軸線周りの回転を規制する。
また、雄ねじ８は、スリーブ４の貫通孔４１ｂを通って先端部８１ａがボーリングバイト１のツールＶ溝１１ｂに挿入されることにより、ボーリングバイト１のスリーブ４に対する軸線周りの回転を規制する、
本実施形態では、１本の雄ねじ８によって、スリーブ４がツール挿入孔２２に対して軸線周り方向に位置決めされるとともに、ボーリングバイト１がスリーブ４に対して軸線周り方向に位置決めされるため、第１実施形態に比べて雄ねじの本数が低減して、構造が簡素になる。
【００３２】
また、本実施形態では、スリーブ４がスリーブＶ溝を有しておらず、かつ貫通孔４１ｂにねじ加工が施されないため、第１実施形態に比べて製造工数が低減する。
したがって、本実施形態によれば、第１実施形態よりも構造が簡素になるとともに製造工数が低減するため、製造コストが安価になる。
以上、本発明の具体的な実施形態を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
【００３３】
例えば、ツールはＮＣ旋盤用のボーリングバイト以外のもの（例えば、フライス用のエンドミル）であってもよい。
また、スリーブの貫通孔はスリーブＶ溝に対してスリーブの軸線周り方向に離間した位置に設けてもよい。
また、雄ねじとクランプねじの本数は任意に選択することができる。
【００３４】
また、クランプねじを省略することもできる。
その他にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲で上述した実施形態に種々の改変を施すことができる。
【符号の説明】
【００３５】
１    ボーリングバイト（ツール）
１１    軸部
１１ｂ  ツールＶ溝
２    ツールホルダー
２２    ツール挿入孔
２３    第１のねじ孔（ねじ孔）
３    ツール位置決め治具
４    スリーブ
４１ａ  スリーブＶ溝（凹部）
４１ｂ  貫通孔（凹部）
５    第１の雄ねじ
６    第２の雄ねじ
８    雄ねじ
【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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【図６】
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