刀夹及主轴装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种刀夹及主轴装置，该刀夹(20)安装于主轴装置的旋转轴(4)并对刀具(50)进行保持，确保了相对于旋转轴(4)的易装卸性且至少不易产生相对于旋转轴(4)的安装角度的偏差。其构成为：在顶端侧设有对刀具(50)进行固定的刀具固定部(21)，在基端侧形成有与旋转轴(4)的顶端面(10)(旋转轴侧接合面)接合的基端面(22)(刀夹侧接合面)，此外还在基端侧形成有从基端面(22)的中心向轴向突出的安装轴(23)，在该安装轴(23)的外周形成有与在旋转轴(4)的顶端的中心形成的螺纹孔(11)螺合的螺纹部(28)，安装轴(23)为可弹性变形的构造(具有缝隙(29)的构造)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种刀夹以及使用该刀夹的主轴装置。
技术介绍
通常，钻孔加工、铣床加工等所采用的主轴装置例如对比文献I所公开，是一种顶端具有安装有刀具(工具)的旋转轴(主轴)的装置。在该主轴装置中，用来对于旋转轴而保持刀具的刀夹(有时也称为夹具等)以往通过压入、旋入、或者热装而对于旋转轴安装、固定。例如专利文献I的图I及图2中公开了工具夹具3(热装夹具30)通过压入而固定在旋转主轴2的固定孔2a的构造。专利文献I :日本特开2010-207972号公报·然而，在上述以往的主轴装置中，关于刀夹的安装构造，存在如下所述的问题。首先，若为通过压入、热装而将刀夹固定在旋转轴上的构造，则刀夹的装卸较难，产生了在例如为了更换刀具、连刀夹也需要更换等情况下，不能简单应对的问题。此外，若为通过旋入而将刀夹固定在旋转轴上的构造，则刀夹的装卸较为容易，但是，由于旋转轴的用于旋入刀夹的螺纹孔的加工误差(角度偏差、半径方法的位置偏差)，容易产生刀夹的安装角度偏差及偏心，进而造成刀具的安装角度偏差及偏心等问题。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种刀夹以及使用该刀夹的主轴装置，其确保刀夹的易装卸性，且对于旋转轴至少安装角度不易产生偏差。本专利技术第一技术方案提供一种刀夹，其中，在轴向的顶端侧设有对刀具进行固定的刀具固定部，在与轴向的顶端侧相反的基端侧形成有向轴向突出的安装轴、以及位于该安装轴的根部的周围的刀夹侧接合面，所述安装轴的外周形成有螺纹部，所述安装轴为可弹性变形的构造。优选地，上述刀夹中，所述可弹性变形的构造为具有从所述安装轴的顶端面向轴向延伸的缝隙的分割构造。此外，本专利技术第三技术方案提供一种主轴装置，该主轴装置具有如上所述的刀夹、以及顶端可安装该刀夹的旋转轴，所述旋转轴的顶端形成有可旋入所述安装轴的螺纹孔，通过使所述安装轴旋入所述螺纹孔而将所述刀夹安装到所述旋转轴，在所述旋转轴的所述螺纹孔的入口的周围，形成有通过使所述安装轴旋入所述螺纹孔而与所述刀夹侧接合面接合的旋转轴侧接合面。此外，本专利技术的“接合”不限于整个表面地无间隙地接触的状态，还包括在容许的范围内在接合面的一部分留有间隙的状态、或者以容许范围内的间隙而呈相对的状态(例如，具有设计的意图地、按照所谓的间隙嵌合的面相对的状态)。此外，因为本专利技术的“刀夹侧接合面”以及“旋转轴侧接合面”是相互接合的表面，所以，当然具有将刀夹的安装角度设定为规定角度或在规定角度范围内的作用。这意味着，本专利技术的“刀夹侧接合面”以及“旋转轴侧接合面”至少能够作为安装角度设定用接合面发挥作用，该安装角度设定用接合面相互接合以便于适当地设定刀夹的安装角度。优选地，本专利技术第四技术方案的主轴装置中，作为所述刀夹侧接合面以及所述旋转轴侧接合面，分别形成为具有相互接合的定心用接合面的作用的面，以便适当地设定所述刀夹的径向的安装位置。另外，所谓“定心用接合面”为例如分别以所述旋转轴的中心线、或者应当与该旋转轴的中心线一致的刀夹的刀具固定部的轴线为中心的圆锥状的倾斜面或圆筒面，通过使该倾斜面或圆筒面相互接合，具有使所述旋转轴的中心线与所述刀具固定部的轴线(例如刀具的中心线)一致(或大体上一致)、从而将偏心(径向的位置偏差)消除(或限定在规定范围内)的作用。优选地，本专利技术第五技术方案的主轴装置中，作为所述刀夹侧接合面以及所述旋转轴侧接合面，形成为具有用于传播超声波的超声波传播用接合面的作用的面，该主轴装 置具有使所述旋转轴进行超声波振动的加振部。优选地，本专利技术第六技术方案的主轴装置中，至少关于所述超声波传播用接合面，构成所述刀夹侧接合面的材料与构成所述旋转轴侧接合面的材料在超声波传播速度上不同。专利技术效果本专利技术第一技术方案的刀夹通过使整体旋转、将该刀夹的安装轴旋入在主轴装置的旋转轴的顶端形成的螺纹孔来进行拧紧，从而能够容易地安装在所述旋转轴上进行固定。此外，通过使整体反向旋转、将该安装轴从所述螺纹孔松脱，能够容易地进行拆卸。即，本专利技术的刀夹能够通过旋入而容易地进行装卸。而且，即使所述螺纹孔相对于所述旋转轴的中心线倾斜，该倾斜也会被所述安装轴的弹性变形所吸收。因此，即使所述螺纹孔相对于所述旋转轴的中心线倾斜，通过使所述安装轴充分地旋入到所述螺纹孔，能够实现使该刀夹的刀夹侧接合面与形成于所述旋转轴的旋转轴侧接合面适当地接合的状态(例如整个表面紧贴的状态、或至少没有异常大的间隙的状态)。因此，利用所述接合面相互间的接合，只要相对于所述旋转轴侧接合面的朝向设定所述刀夹侧接合面的朝向，使该刀夹顶端侧的刀具固定部以及固定在该刀具固定部的刀具的中心线的朝向与所述旋转轴的中心线一致，则即便所述螺纹孔相对于所述旋转轴的中心线倾斜，也不会产生刀夹、刀具相对于所述旋转轴的倾斜(至少是过度的倾斜)。因此，能够确保刀夹的易装卸性，且至少刀夹、刀具对于所述旋转轴的安装角度不易产生偏差。此外，本专利技术第二技术方案的刀夹具有如下优点通过例如从所述安装轴的顶端面沿轴向延伸地加工缝隙这一简单的作业，能够容易且廉价地实现所述可弹性变形的构造。另外，根据本专利技术第三技术方案的主轴装置，因为具有所述刀夹且该刀夹具有可弹性变形的所述安装轴，所以能够确保刀夹的易装卸性，至少不易产生刀夹、刀具对于所述旋转轴的安装角度的偏差，能够防止由该偏差而造成的加工精度的下降等不良情况。此外，在本专利技术第四技术方案的主轴装置中，所述定心用接合面在安装刀夹时互相接合，以便于适当地设定刀夹的径向的安装位置。因此，即使所述螺纹孔在径向上产生位置偏差，在将所述安装轴旋入所述螺纹孔、将所述刀夹安装到所述旋转轴的状态下，利用所述安装轴的弹性变形、以及由所述定心用接合面的接合而产生的定心作用，也可以使例如所述旋转轴的中心线与所述刀夹、刀具的中心线呈现一致的状态(芯部一致的状态)。因此，也不易产生刀夹、刀具对于所述旋转轴的安装位置的径向上的偏差(偏心)。此外，在本专利技术第五技术方案的主轴装置中，通过加振部使所述旋转轴进行超声波振动，该振动利用所述旋转轴侧的超声波传播用接合面以及所述刀夹侧的超声波传播用接合面的接合切实地传播到刀具侧，因此，能够实现可以进行所谓的超声波加工的、可靠性较高的主轴装置。另外，该超声波主轴装置确保了刀夹的易装卸性，而且，防止(或降低)了刀夹、刀具对于旋转轴的安装角度的偏差、偏心，能够实现加工精度的提高等。此外，超声波加工的优点有多种，例如优点之一为能够对不能用通常的主轴加工的玻璃、陶瓷等进行精密加工。此外，在本专利技术第六技术方案的主轴装置中，能够避免在所述旋转轴侧的超声波传播用接合面以及与其接合的刀夹侧的超声波传播用接合面之间产生压接(接触而难以 分离的状态)。此外，一旦产生这种压接，则即使使用旋入方式也会出现拆卸刀夹略微困难的不良情况。因此，专利技术人经过研究之后认识到通过超声波振动容易在例如相同材料相互间产生压接，然而，若是在超声波的传播速度不同的材料之间，则能够不产生压接地传播超声波振动。第六技术方案的专利技术是基于专利技术人的这些研究而得到的认识做出的。附图说明图1(a)是超声波主轴装置的立体图，(b)是该装置的前视图。图2(a)是超声波主轴装置的侧视图，(b)是该装置的俯视图。图3是表示将该刀夹安装在旋转轴的状态的侧视图。图4(a)是表示刀夹的侧视图，(b)是(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种刀夹，其特征在于，在轴向的顶端侧设有对刀具进行固定的刀具固定部，在与轴向的顶端侧相反的基端侧形成有向轴向突出的安装轴、以及位于该安装轴的根部的周围的刀夹侧接合面，所述安装轴的外周形成有螺纹部，所述安装轴为可弹性变形的构造。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：田中实，荒井俊，
申请(专利权)人：欧立机电株式会社，
类型：发明
国别省市：