工具保持件和工具保持件安装结构制造技术

本发明专利技术提供一种当主轴旋转时实现两面定位状态的工具保持件和工具保持件安装结构。本发明专利技术的工具保持件安装结构，包括主轴（10）和工具保持件（20）。主轴具有顶端面（12b）和锥孔（11）。工具保持件具有锥柄部（21）和锷部端面（23）。在夹持状态下，在工具保持件的锷部端面和主轴的顶端面之间设置规定大小的间隙（D1）。由于该间隙的存在，在主轴的旋转状态下，主轴的锥孔随着主轴旋转的离心力而稍稍扩张，锥柄部进一步被向锥孔内牵引，工具保持件的锷部端面紧贴所述主轴的顶端面，与所述锥孔和所述锥柄部的紧密嵌合相辅，实现两面定位。

【技术实现步骤摘要】
工具保持件和工具保持件安装结构
本专利技术涉及一种工具保持件安装结构和安装于旋转主轴的工具保持件，其中，所述工具保持件安装结构将设置有切削工具的工具保持件安装于具有自动工具交换装置的加工中心等工作机械的旋转主轴。
技术介绍
例如，日本专利第2571325号公报(专利文献I)揭示了该种工具保持件安装结构。图4是对应所述公报的图5的附图，表示工具保持件安装于工作机械的主轴的结构。用于具有自动工具交换装置的加工中心的工具保持件3包括锥柄部4和机械手(Manipulator)把持用傳5,用于工具自动交换的机械手把持用If 5邻接所述锥柄部4,并且与锥柄部4一体化形成。通过牵引螺栓向工作机械的主轴I的锥孔2内牵引并夹持所述工具保持件3。 根据JIS规格或ISO规格，使锥孔2和锥柄4的最大直径D、轴方向长度(基准尺寸)L等规格化，并且，预计一定程度的制作误差Ai，在主轴I的基准端面Ia和工具保持件3的锷部5的端面5a之间设置规定的对向间隙Y并使其规格化。根据上述结构，即使基准端面Ia或锷部端面5a由于制作误差而向对向面稍稍突出，由于具有规定的对向间隙Y，因此基准端面Ia和锷部端面5a不会相互抵接，能够使锥柄部4确实地紧密嵌合于锥孔2。另一方面，由于切削负荷集中在锥柄部4，因此存在锥孔2和锥柄部4之间的紧贴面由于摩擦腐蚀现象等容易损耗的缺点。为了解决上述缺点，可以形成以下结构，即，仅延伸对向间隙Y量的主轴I的基准端面Ia和锷部端面5a，使锥孔2和锥柄部4互相紧密嵌合的同时，使基准端面Ia和锷部端面5a互相紧贴。但是，由于容许存在制作误差Λ i，例如主轴端面向前突出制作误差的量，在锥孔2和锥柄部4紧贴之前，主轴的端面将抵接工具保持件的锷部端面，因此锥孔和锥柄部之间将产生间隙，无法确实地向主轴安装工具保持件。为了解决上述课题，日本专利第2571325号公报所揭示的专利技术提出了以下结构，即，比工业规格规定的容许制作误差Ai的数值多地分别延伸主轴侧端面和与其对向设置的锷部端面，并且，两延伸量α?、α 2的和在所容许的对向间隙Y的数值范围内，所述主轴的侧端面和锷部端面互相向对向方向延伸并分别形成延伸端面，两延伸端面相互吻合，能够向主轴I安装工具保持件3。在先技术文献[专利文献I]日本专利第2571325号公报
技术实现思路
但是，日本专利第2571325号公报所揭示的专利技术并没有完全解决现有的课题。在所述公报中并未明确揭示，但向工作机械的主轴的锥孔内插入工具保持件时，在主轴端面和锷部端面之间需要存在间隙。其原因在于，在向锥孔内牵引并夹持工具保持件时，主轴产生弹性变形，比较插入时的位置，工具保持件将向轴方向被牵引0.01mm~0.03mm左右。在插入工具保持件时，王轴端面和釋部端面之间存在间隙，在夹持状态下王轴端面紧贴锷部端面并且锥孔和锥柄部紧密嵌合的结构貌似较为理想，但实际上，该情况还存在有需要解决的课题。本专利技术的专利技术人以主轴随着主轴旋转的离心力产生的稍稍扩张为问题点。即，即使在夹持时实现两面定位状态，锥孔随着主轴旋转的离心力稍稍扩张，锥孔和锥柄部之间将产生细微的间隙。因此，当主轴旋转时，锥孔和锥柄部之间产生细微的间隙，仅有始终被向轴方向内侧牵引的工具保持件的锷部端面和主轴端面成为紧贴的端面紧贴状态。本专利技术是鉴于以上的课题而创立的，其目的在于，提供一种在主轴旋转时实现两面定位状态的工具保持件安装结构。本专利技术的工具保持件安装结构，包括工作机械的主轴和工具保持件。主轴具有顶端面和从该顶端面向轴方向内侧延伸的锥孔。所述工具保持件具有嵌合在所述主轴的锥孔内的锥柄部和与所述主轴的顶端面对向的锷部端面，在工具保持件的安装时，向锥孔内牵引工具保持件的锥柄部而将工具保持件夹持到主轴。在向锥孔牵引工具保持件并夹持、并且主轴停止的状态下，在工具保持件的锷部端面和主轴的顶端面之间设置规定大小的间隙。由于所述规定大小的间隙的存在，当维持夹持状态并以通常的动作速度使主轴旋转时，主轴的锥孔随着主轴旋转的离心力而稍稍扩张，当锥孔和锥柄部之间产生细微的间隙时，始终受到向轴方向内侧的作用力的锥柄部将进一步被向锥孔内牵引，所述工具保持件的锷部端面紧贴所述主轴的顶端面，与所述锥孔和所述锥柄部的紧密嵌合相辅，实现两面定位。优选的实施方式为，在完成操作后的所述两面定位状态下能够松开所述工具保持件的大小的范围内选择所述夹持状态下的所述工具保持件的锷部端面和所述主轴顶端面之间的间隙量。当间隙量过大时，例如由于切削时的切削热而主轴发热使锥孔较大地扩张，过度地向轴方向内侧牵引工具保持件的锥柄部，锥孔和锥柄部之间的结合力过强，自动工具交换装置进行交换操作时，将无法松开工具保持件。相反地，当间隙量过小时，锥孔和锥柄部无法紧密嵌合，仅有工具保持件的锷部端面和主轴顶端面之间成为端面紧贴状态。优选在0.005mm~0.03mm的范围内选择夹持状态下的所述工具保持件的傳部端面和所述主轴顶端面之间的间隙量。主轴的旋转数例如大于等于δΟΟπ?ι1-1。本专利技术的工具保持件，安装于锥孔在旋转时由于离心力而稍稍扩张的工作机械的主轴，具有锥柄部和锷部端面，其中，所述主轴具有顶端面和和从该顶端面向轴方向内侧延伸的所述锥孔，所述锥柄部嵌合于所述主轴的锥孔内，所述锷部端面与所述主轴的顶端面对向。其特征在于，在向主轴的锥孔内牵引并夹持所述锥柄部的状态下，所述锷部端面离开所述主轴顶端面并具有间隙，在所述主轴旋转的状态下，所述锷部端面紧贴所述主轴顶端面。根据上述结构的工具保 持件，当主轴旋转时，能够实现锥柄部的紧密嵌合和锷部端面的端面紧贴的两面定位。【附图说明】图1是表示向主轴的锥孔安装工具保持件的状态的截面图；图2是表示向主轴的锥孔内牵引并夹持工具保持件的状态的截面图；图3是表示主轴以通常速度旋转的状态的截面图；图4是表示对应日本专利第2571325号公报的图5的图；符号说明:10、主轴11、锥孔12a、基准端面12b、主轴延伸端面20、工具保持件21、锥柄部22、锷部23、锷部端面30、牵引螺栓【具体实施方式】本专利技术特别适用于在主轴的锥孔内定位工具保持件的锥柄部的BT类型的工具保持件安装结构。图1是表示向工作机械的主轴的锥孔安装工具保持件的状态的截面图。主轴10具有顶端面12a和锥孔11，其中，所述顶端面12a成为基准端面，所述锥孔11从顶端面12a向轴方向内侧延伸。工具保持件20包括锥柄部21和锷部22，其中，所述锥柄部21嵌合于主轴10的锥孔11内，所述锷部22在工具自动交换时由机械手把持。所述锷部22具有与主轴10的顶端面12a对向的If部端面23。图1是表示向主轴10的锥孔11内插入安装工具保持件20的锥柄部21的状态。图1的状态表示利用牵引螺栓30，向锥孔11内牵引并夹持锥柄部21。图2是表示夹持后的状态。向主轴10的锥孔11内牵引并夹持工具保持件20的锥柄部21时，由于主轴10发生弹性变形，工具保持件20将比插入时的位置(图1所示的状态)向轴方向的内侧被牵引0.0lmm ?0.03mm 左右。如上所述，根据JIS规格或ISO规格，预计主轴或工具保持件的制作误差，在主轴10的基准端面12a和工具保持件20的锷部端面23之间设置规定的对向间隙并使其规格化。例如，BT30和BT40的对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工具保持件安装结构，其特征在于，包括工作机械的主轴和工具保持件，其中，所述工作机械的主轴具有顶端面和从该顶端面向轴方向内侧延伸的锥孔，所述工具保持件具有嵌合在所述主轴的锥孔内的锥柄部和与所述主轴的顶端面对向的锷部端面，在向所述锥孔内牵引所述锥柄部并向所述主轴夹持所述工具保持件的工具保持件安装结构中，在所述夹持状态下，所述工具保持件的锷部端面和所述主轴的顶端面之间具有规定大小的间隙，由于所述规定大小的间隙的存在，在所述主轴旋转的状态下，主轴的锥孔随着主轴旋转的离心力而稍稍扩张，所述锥柄部将被进一步向所述锥孔内牵引，所述工具保持件的锷部端面紧贴所述主轴的顶端面，与所述锥孔和所述锥柄部的紧密嵌合相辅，实现两面定位。

【技术特征摘要】
2012.08.08 JP 2012-1759471.一种工具保持件安装结构，其特征在于， 包括工作机械的主轴和工具保持件，其中，所述工作机械的主轴具有顶端面和从该顶端面向轴方向内侧延伸的锥孔，所述工具保持件具有嵌合在所述主轴的锥孔内的锥柄部和与所述主轴的顶端面对向的锷部端面， 在向所述锥孔内牵引所述锥柄部并向所述主轴夹持所述工具保持件的工具保持件安装结构中，在所述夹持状态下，所述工具保持件的锷部端面和所述主轴的顶端面之间具有规定大小的间隙， 由于所述规定大小的间隙的存在，在所述主轴旋转的状态下，主轴的锥孔随着主轴旋转的离心力而稍稍扩张，所述锥柄部将被进一步向所述锥孔内牵引，所述工具保持件的锷部端面紧贴所述主轴的顶端面，与所述锥孔和所述锥柄部的紧密嵌合相辅，实现两面定位。2.如权利要求1所述的工具保持件安装结构，其特征在于， 在完成操作...

【专利技术属性】
技术研发人员：三角进，
申请(专利权)人：株式会社日研工作所，
类型：发明
国别省市：