工具夹制造技术

一种可强力地固定保持在主轴（２）上的工具夹（１）。该工具夹（１）是在柄部（１２）外周部分的轴心方向多个位置上，设有与锥状孔（３）的内面（１２ａ）抵接、沿半径方向可稍微弹性变形的多个弹性卡合部（１３）。在使多个弹性卡合部（１３）沿半径方向弹性变形的状态下，与锥状孔（３）的内面紧贴，通过这些弹性卡合部（１３），用均等的力大致整体性地将柄部（１２）与锥状孔（３）的内面结合。并且，在此状态下，使弹性凸缘部（１５）弹性变形，从而牢固地与主轴（２）的前端面抵接。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及可强力固定在机床主轴上的工具夹。
技术介绍
以往，钻床、铣床、加工中心等的机床是将保持工具的工具夹安装在主轴的前端部分上，通过主轴转动工具来对工件进行机械加工的。为了将工具可更换地固定在主轴上，在主轴上设有将工具夹的柄部导入主轴的锥状孔内予以固定用的导入机构。所述工具夹具有安装工具用的工具保持部、具有锥状外周面的柄部、固定在柄部上的拉出型栓头(プルスタツド)、以及直径大于锥状孔的凸缘部。由所述导入机构将工具夹向导入侧驱动，将柄部嵌合固定在主轴的锥状孔内。最近的机床要求误差为1μm以下的高加工精度，并能在30000～40000rpm的高速运转中一边使主轴旋转一边进行机械加工。为此，高速运转的主轴和工具夹容易产生振动，成为降低加工精度的主要原因。为防止降低其加工精度，最好是将工具夹的整个柄部与主轴的锥状孔紧贴以强化固定力。然而，由于存在着主轴的锥状孔的机械加工误差和工具夹的机械加工误差，机床使用中的工具发热会引起主轴和工具夹一起热膨胀，因此，要将工具夹的整个柄部与主轴的锥状孔嵌合成紧贴状态进行牢牢固定则几乎是不可能的。并且，要想在将工具夹的柄部与主轴的锥状孔紧贴的同时又使工具夹的凸缘部与主轴的前端面紧贴是根本不可能的，因此，在传统的普通工具夹中，不存在将其凸缘部与主轴前端面抵接的结构。下面说明在现有技术中适用的各种工具夹。特开平8-108302号公报的工具夹包括具有柄部和凸缘部的夹具本体、沿轴心方向可相对移动地外嵌在柄部上并具有与锥状孔相同的锥形外周面的套筒、以及安装在凸缘部与套筒间的弹性构件。套筒在周向的局部上分割开，在其间隙中装有弹性体。在由导入机构导入工具夹时，凸缘部与主轴的前端面抵接。套筒通过弹性构件向主轴的基端侧推压而缩径，与锥状孔卡合，也与柄部结合。特开平9-248727号公报的工具夹是在上述公报的工具夹中，不采用在周向的局部上分割的套筒，而是在周向的局部设置形成有内槽的套筒。这些工具夹在由导入机构导入工具夹时，套筒整体性缩径。由此，使套筒的锥状外周面无间隙地与锥状孔紧贴，往往不能进行嵌合固定，难以用大致均等的力将其整个外周面与锥状孔的内面结合。并且，零件数多，结构也复杂，制作成本高。特开平7-96437号公报的工具夹是在柄部和凸缘部的边界部分形成环状槽。通过形成这种环状槽，使凸缘部的局部形成薄壁部。在使用这种工具时，一旦由导入机构导入工具夹，则在凸缘部与主轴的前端面抵接的状态下，起到碟形弹簧的功能而产生微小的弹性变形，柄部被卡合在锥状孔内。这种工具夹在由导入机构导入工具夹时，在凸缘部与主轴的前端面抵接的状态下，产生微小的弹性变形，将柄部与锥状孔卡合。但是，由于该柄部大部分的结构与传统的柄部基本没有变化，因此，存在着与以往的工具夹基本同样的问题。本专利技术目的在于，提供将整个柄部弹性而又牢固地可与主轴安装孔的内面嵌合固定的工具夹以及凸缘部可弹性地与主轴的外端面抵接、不易产生振动、提高稳定性的工具夹。专利技术的公开本专利技术的工具夹具有安装工具用的工具保持部和可装卸地与机床主轴的锥状孔进行嵌合固定的柄部，其特征在于，在所述柄部外周部分的轴心方向多个位置上，设有与锥状孔的内面抵接、沿半径方向可略微弹性变形的多个弹性卡合部，将所述柄部与主轴的锥状孔嵌合，在使多个弹性卡合部沿半径方向弹性变形的状态下固定在主轴上。在该工具夹上，多个弹性卡合部与锥状孔的内面抵接，在沿半径方向略微弹性变形的状态下，柄部被嵌合固定在锥状孔内。即，可使多个弹性卡合部沿半径方向弹性变形，与锥状孔的内面紧贴，通过这些弹性卡合部，可用均等的力将整个柄部与主轴的锥状孔嵌合。这样，由于可将工具夹强力地固定保持在主轴上，因此，即使在主轴高速运转时，也可缓和主轴上发生的振动，可提高机械加工的精度。在此，最好是在所述柄部的外周部分，沿轴心方向以所定间隔形成多个环状槽，将这些多个环状槽与多个弹性卡合部相互交替地沿轴心方向配置，通过形成这些多个环状槽，使多个弹性卡合部与柄部一体形成。最好是使所述弹性卡合部相对与所述柄部的轴心正交的面而倾斜。在此场合，最好是将所述弹性卡合部倾斜成越是外周侧越向柄部的锥状的小径侧方向移行的形态。但也可将所述弹性卡合部形成与所述柄部轴心的正交的面相平行的状态。最好在所述柄部的外周部分，轴心对称地形成沿柄部的长度方向延伸的多个立槽。在安装在所述主轴上的状态下，最好设置与主轴的外侧端面抵接、沿轴心方向弹性变形的弹性凸缘部。在此场合，所述弹性凸缘部形成环状，在该弹性凸缘部的轴心方向内侧形成环状的退刀槽，在所述弹性凸缘部的轴心方向外侧形成环状的倾斜槽。所述多个的弹性卡合部既可由固定在所述柄部外周部分上的多个凸缘状构件构成，也可采用安装在所述柄部的外周部分上的多个板簧构成所述多个弹性卡合部。为了在不使用键的情况下可从所述主轴的锥状孔向柄部传递旋转扭矩，也可将锥状孔和与柄部的轴心正交的截面形状作成可传递旋转扭矩的非圆形状。图纸的简单说明附图说明图1～图6为本专利技术的主要实施形态的示图，图1为包括主轴的局部在内的工具夹的纵剖视图，图2为图1的工具夹侧视图，图3为图2的III向视图，图4为图2的IV-IV线剖视图，图5为图3的V-V线剖视图、图6为弹性卡合部的放大图，图7～图13为变更形态的示图，图7～图9为包括主轴的局部在内的工具夹的纵剖视图，图10和图11为包括主轴的局部在内的工具夹要部的纵剖视图，图12和图13为以与轴心正交的垂直面剖切后的主轴和工具夹的纵剖视图。实施本专利技术的最佳形态下面，参照图纸说明本专利技术的实施形态。本实施形态是本专利技术适用于在加工中心等的具有工具自动更换装置的机床中装备的工具夹时的一例。图1表示在机床主轴2上安装有工具夹1的状态。在主轴2的前端部分形成逐渐向前端侧直径扩大的锥状孔3，主轴2的轴心a和锥状孔3的轴心共用。主轴2的前端面形成与轴心a正交的平滑面。在主轴2的内部，形成与锥状孔3连通的收容孔4，在该收容孔4中，收容有将工具夹1的柄部12导入主轴2的锥状孔3中进行固定的导入机构的牵引杆前端的开口夹套5。如图1～图5所示，工具夹1具有夹具本体10、紧固螺栓20和拉出型栓头25。夹具本体10具有安装工具T用的工具保持部11、可装卸地与锥状孔3嵌合固定的柄部12、设在柄部12外周部分上的多个弹性卡合部13、以及直径比锥状孔3大的凸缘部14。这些工具保持部11、柄部12、多个弹性卡合部13和凸缘部14一体形成。在夹具本体10的内部，从前端侧向基端侧直列状地形成锥状孔10a、贯通孔10b和螺孔10c。紧固螺栓20从螺孔10c一方插入贯通孔10b，其螺纹部向锥状孔10a伸出。工具T的基端的连结凸部与锥状孔10a卡合，与紧固螺栓20螺合后紧固在工具夹1上。即，工具保持部11由锥状孔10a、贯通孔10b和紧固螺栓20等构成。拉出型栓头25从夹具本体10的基端侧与螺孔10c螺合，使其凸缘部25a与柄部12抵接而被固定。通过将开口夹套5与拉出型栓头25的基端部的卡合部25b卡合，将未图示的牵引杆向图1的左方拉伸，就可将柄部12导入。另外，还形成有可贯通六角扭转棒的贯通孔25c以及与六角扭转棒的前端部卡合、转动紧固螺栓20用的六角孔20a。如图1～图5所示，多个弹性卡合部13被设置在柄部12外周部分的轴心方向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工具夹，具有：安装工具用的工具保持部以及可装卸地与机床主轴的锥状孔进行嵌合固定的柄部，其特征在于，在所述柄部外周部分的轴心方向多个位置上，设有与锥状孔的内面抵接、沿半径方向可稍微弹性变形的多个弹性卡合部，将所述柄部与主轴的锥状孔嵌合，在使多个弹性卡合部沿半径方向弹性变形的状态下，固定在主轴上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：宫泽洋，
申请(专利权)人：帕斯卡工程株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]