(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前部に工具のシャンク部を焼嵌め式によって把持するチャック部を有し、後部にテーパ状シャンク部を有する把持部材と、
内周面が前記把持部材のテーパ状シャンク部を保持するためのテーパ面とされ、外周面が工具研削盤の工具支持部材に装着するためのテーパ面とされたスリーブと、
後方から前記スリーブの後部に螺着してスリーブを工具支持部材に固定するスリーブ固定ボルトと、
前記スリーブ固定ボルトの中心穴に挿入されて前記把持部材の後部に後方から螺着し、把持部材を前記スリーブに固定する把持部材固定ボルトと、
を備えたことを特徴とする工具研削盤用工具保持装置。
【請求項２】
前記把持部材固定ボルトの後部に軸部材が延長され、該軸部材にはウエイトが軸方向に移動自在に取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の工具研削盤用工具保持装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工具保持装置、詳しくは、工具の研削を行う工具研削盤に工具を装填するために使用される工具保持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、フライス盤やボール盤あるいはマシニングセンタで使用される工具は、工具研削盤を用いて溝加工や先端部加工を施し、加工と測定を繰り返すことで、必要な寸法に高精度に仕上げる作業を実施している。
【０００３】
また、工具はコレット式、ニードルローラ式、油圧式等のチャックにそのシャンク部を把持され、工作機械のスピンドルに装填されており、工具研削盤においても同様のチャックに把持されてワークヘッドの工具支持部材に装填されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、工具の研削は加工と測定を繰り返して所定の寸法に仕上げるため、工具保持部材への着脱を数回繰り返すことになるが、チャックへの工具取付け誤差が加工精度に大きく影響する。コレット式、ニードルローラ式のチャックでは、４Ｄ位置（口元から把持径の４倍の距離）で５μｍ以上の振れが生じ、必ずしも満足のいく把持精度を保証できなかった。しかも、工具を把持する先端部分の外径が大きく、工具をより後方で把持する必要があり、加工精度の低下は避けがたいものであった。
【０００５】
また、油圧式のチャックは４Ｄ位置での把持精度が３μｍ程度であり、それ自体では満足できるものであるが、やはり把持部先端の外径が大きく、工具を前方に突出させて把持することになるため、実質的な把持精度を得ることは困難であった。さらに、油圧式のチャックは流体圧力で把持するために把持剛性が低く、これによって円筒状の工具素材からの加工の負荷に対応できなかった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、工具を高精度に研削することのできる工具研削盤用工具保持装置を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、工具研削盤に装填された工具を簡単に取り外すことのできる工具保持装置を提供することにある。
【０００８】
【発明の構成、作用及び効果】
以上の目的を達成するため、本発明に係る工具研削盤用工具保持装置は、前部に工具のシャンク部を焼嵌め式によって把持するチャック部を有し、後部にテーパ状シャンク部を有する把持部材と、内周面が前記把持部材のテーパ状シャンク部を保持するためのテーパ面とされ、外周面が工具研削盤の工具支持部材に装着するためのテーパ面とされたスリーブと、後方から前記スリーブの後部に螺着してスリーブを工具支持部材に固定するスリーブ固定ボルトと、後方から前記スリーブ固定ボルトの中心穴に挿入されて前記把持部材の後部に螺着し、把持部材を前記スリーブに固定する把持部材固定ボルトとを備えたことを特徴とする。
【０００９】
以上の構成からなる工具保持装置においては、工具を把持する把持部材に焼嵌め式のチャック手段を採用した。焼嵌め式は金属の熱膨張を利用した着脱方式であり、把持精度が４Ｄ位置で３μｍ程度を確保できる。しかも、チャック部先端の外径を極めて小さくすることが可能であり、工具の突出量が少なくて済み、実質的な把持精度が向上する。
【００１０】
さらに、本発明に係る工具保持装置においては、前記把持部材固定ボルトの後部に軸部材を延長し、該軸部材にウエイトを軸方向に移動自在に取り付けてもよい。把持部材はテーパ状シャンク部がスリーブの内周テーパ面に圧着して固定されているため、いわゆる食い付き現象を生じており、静的な押圧力を加えるだけでは容易に外れない。そこで、ウエイトを後方から打撃することで、把持部材固定ボルトを介して把持部材に衝撃力を作用させると、把持部材がスリーブから簡単に外れる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る工具研削盤用工具保持装置の実施形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は本発明の一実施形態を示し、この工具保持装置は、概略、把持部材１と、スリーブ５と、スリーブ固定ボルト１０と、把持部材固定ボルト１５とで構成されている。また、２５は研削される工具、３０は工具研削盤の工具支持部材である。工具支持部材３０は図示しないワークヘッドに軸受を介して回転駆動可能に取り付けられており、工具研削盤自体は周知のものである。
【００１３】
なお、以下の説明において、矢印Ａ方向側を前部、その反対側を後部と称する。
【００１４】
把持部材１は、前部に工具２５のシャンク部２６を焼嵌め式によって把持するチャック部２を有し、後部にテーパ状シャンク部３を有し、雌ねじ４が形成されている。工具２５をチャック部２に焼嵌め式によって固定し、取り外す方法は従来周知であり、その説明は省略する。
【００１５】
スリーブ５は、内周面が把持部材１のテーパ状シャンク部３を保持するためのテーパ面６とされ、外周面が工具支持部材３０のテーパ穴３１に装着するためのテーパ面７とされ、後部に雌ねじ８が形成されている。
【００１６】
スリーブ固定ボルト１０は、中心穴１１と雄ねじ１２と段差面１３を有し、後方から工具支持部材３０の中心穴３２に挿入されて雄ねじ１２がスリーブ５の雌ねじ８に螺着することでスリーブ５を工具支持部材３０に固定する。
【００１７】
把持部材固定ボルト１５は、雄ねじ１６とハンドル１７を有し、スリーブ固定ボルト１０の中心穴１１に挿入されて把持部材１の雌ねじ４に後方から螺着することで把持部材１をスリーブ５に固定する。ハンドル１７はキー１８を介してボルト１５に相対回転不可能な状態に一体化されている。さらに、このボルト１５は後方に軸部材２１が延長され、該軸部材２１にウエイト２３が軸方向に移動自在に取り付けられている。
【００１８】
次に、以上の構成からなる工具保持装置の使用方法について工程順に説明する。
【００１９】
（１）スリーブ５を工具支持部材３０のテーパ穴３１に挿入する。
【００２０】
（２）スリーブ固定ボルト１０を工具支持部材３０の中心穴３２に後方から挿入し、雄ねじ１２をスリーブ５の雌ねじ８に螺着して締め付けることにより、スリーブ５を後方に引き込んで工具支持部材３０に固定する。ボルト１０の締め付けは外周面凹部１４に図示しないレンチ等を係合させて行われ、段差面１３が工具支持部材３０の後端面に当接することでスリーブ５のテーパ面７を工具支持部材３０のテーパ穴３１に圧着させる。
【００２１】
（３）把持部材１のテーパ状シャンク部３をスリーブ５のテーパ面６に挿入する。このとき既に把持部材１のチャック部２には工具２５のシャンク部２６が所定寸法挿入した状態で焼嵌め式にて把持されている。
【００２２】
（４）把持部材固定ボルト１５をスリーブ固定ボルト１０の中心穴１１に挿入し、雄ねじ１６を把持部材１の雌ねじ４に螺着して締め付けることにより、把持部材１を後方に引き込んでスリーブ５に固定する。ボルト１５の締め付けはハンドル１７を回転させて行われ、ハンドル１７がスリーブ固定ボルト１０の後端面に当接することで把持部材１のテーパ状シャンク部３をスリーブ５のテーパ面６に圧着させる。
【００２３】
以上の工程（１）〜（４）によって工具２５が工具支持部材３０に取り付けられたことになり、砥石３５等による工具２５に対する研削（溝加工、先端部加工等）が施される。
【００２４】
所定の加工が終了すると、把持部材１を工具支持部材３０から取り外す。このとき、ハンドル１７を逆転させて把持部材固定ボルト１５を弛める。把持部材１はテーパ状シャンク部３がスリーブ５のテーパ面６に圧着しているため、いわゆる食い付き現象を生じており、静的な押圧力を加えるだけでは容易に外れない。そこで、ウエイト２３を後方から打撃して軸部材２１の段差部２２に衝突させると、把持部材固定ボルト１５を介して把持部材１に衝撃力が作用し、把持部材１がスリーブ５から簡単に外れる。
【００２５】
スリーブ５から取り外した把持部材１は、工具２５を把持したままの状態で、図２に示すように、測定用治具本体４０に固定ボルト４１を雌ねじ４に螺着させて固定する。この状態で測定用治具本体４０をＶブロックに載置し、工具２５の測定を行う。
【００２６】
工具２５がエンドミルの場合は、溝加工、外周刃加工、底刃加工が必要であり、ドリルの場合は、溝及び２番取り面加工、先端部加工が必要である。従って、必要な加工ごとに把持部材１を工具支持部材３０（スリーブ５）に着脱する。この場合、工具２５は把持部材１に焼嵌め式で固定されたままであり、加工ごとに取付け精度がばらつくことなく高精度の加工が達成される。また、焼嵌め式の利点、即ち、把持精度が良好であること、チャック部２の先端部の外径が小さので加工時における工具の突出量が少なくて済み、実質的な把持精度が向上する等の利点を享有する。
【００２７】
なお、本発明に係る工具研削盤用工具保持装置は前記実施形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
【００２８】
例えば、スリーブ固定ボルトや把持部材固定ボルトを締め付けるための構成等は任意である。また、スライド式のウエイトは必ずしも必要なものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る工具研削盤用工具保持装置の一実施形態を示す断面図。
【図２】前記工具保持装置の一部を工具研削盤から取り外し、測定用治具本体に取り付けた状態を示す断面図。
【符号の説明】
１…把持部材
２…チャック部
３…テーパ状シャンク部
５…スリーブ
６，７…テーパ面
１０…スリーブ固定ボルト
１１…中心穴
１５…把持部材固定ボルト
２１…軸部材
２３…ウエイト
２５…工具
２６…シャンク部
３０…工具支持部材
３５…砥石
【図１】
0004197564.tif 000002
【図２】
0004197564.tif 000003