[發明專利]工具保持件和工具保持件安裝結構

有效

• 申請號: 201310222602.7
• 申請日: 2013-06-06
• 公開（公告）號: CN103567794A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 三角進
• 申請（專利權）人: 株式會社日研工作所
• 主分類號: B23Q3/12
• 分類號: B23Q3/12
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

技術領域

本發明涉及一種工具保持件安裝結構和安裝于旋轉主軸的工具保持件，其中，所述工具保持件安裝結構將設置有切削工具的工具保持件安裝于具有自動工具交換裝置的加工中心等工作機械的旋轉主軸。

背景技術

例如，日本專利第2571325號公報（專利文獻1）揭示了該種工具保持件安裝結構。圖4是對應所述公報的圖5的附圖，表示工具保持件安裝于工作機械的主軸的結構。

用于具有自動工具交換裝置的加工中心的工具保持件3包括錐柄部4和機械手（Manipulator）把持用鍔5，用于工具自動交換的機械手把持用鍔5鄰接所述錐柄部4，并且與錐柄部4一體化形成。通過牽引螺栓向工作機械的主軸1的錐孔2內牽引并夾持所述工具保持件3。

根據JIS規格或ISO規格，使錐孔2和錐柄4的最大直徑D、軸方向長度（基準尺寸）L等規格化，并且，預計一定程度的制作誤差Δi，在主軸1的基準端面1a和工具保持件3的鍔部5的端面5a之間設置規定的對向間隙Y并使其規格化。

根據上述結構，即使基準端面1a或鍔部端面5a由于制作誤差而向對向面稍稍突出，由于具有規定的對向間隙Y，因此基準端面1a和鍔部端面5a不會相互抵接，能夠使錐柄部4確實地緊密嵌合于錐孔2。

另一方面，由于切削負荷集中在錐柄部4，因此存在錐孔2和錐柄部4之間的緊貼面由于摩擦腐蝕現象等容易損耗的缺點。

為了解決上述缺點，可以形成以下結構，即，僅延伸對向間隙Y量的主軸1的基準端面1a和鍔部端面5a，使錐孔2和錐柄部4互相緊密嵌合的同時，使基準端面1a和鍔部端面5a互相緊貼。但是，由于容許存在制作誤差Δi，例如主軸端面向前突出制作誤差的量，在錐孔2和錐柄部4緊貼之前，主軸的端面將抵接工具保持件的鍔部端面，因此錐孔和錐柄部之間將產生間隙，無法確實地向主軸安裝工具保持件。

為了解決上述課題，日本專利第2571325號公報所揭示的發明提出了以下結構，即，比工業規格規定的容許制作誤差Δi的數值多地分別延伸主軸側端面和與其對向設置的鍔部端面，并且，兩延伸量α1、α2的和在所容許的對向間隙Y的數值范圍內，所述主軸的側端面和鍔部端面互相向對向方向延伸并分別形成延伸端面，兩延伸端面相互吻合，能夠向主軸1安裝工具保持件3。

在先技術文獻

[專利文獻1]日本專利第2571325號公報

發明內容

但是，日本專利第2571325號公報所揭示的發明并沒有完全解決現有的課題。在所述公報中并未明確揭示，但向工作機械的主軸的錐孔內插入工具保持件時，在主軸端面和鍔部端面之間需要存在間隙。其原因在于，在向錐孔內牽引并夾持工具保持件時，主軸產生彈性變形，比較插入時的位置，工具保持件將向軸方向被牽引0.01mm～0.03mm左右。

在插入工具保持件時，主軸端面和鍔部端面之間存在間隙，在夾持狀態下主軸端面緊貼鍔部端面并且錐孔和錐柄部緊密嵌合的結構貌似較為理想，但實際上，該情況還存在有需要解決的課題。本發明的發明人以主軸隨著主軸旋轉的離心力產生的稍稍擴張為問題點。即，即使在夾持時實現兩面定位狀態，錐孔隨著主軸旋轉的離心力稍稍擴張，錐孔和錐柄部之間將產生細微的間隙。因此，當主軸旋轉時，錐孔和錐柄部之間產生細微的間隙，僅有始終被向軸方向內側牽引的工具保持件的鍔部端面和主軸端面成為緊貼的端面緊貼狀態。

本發明是鑒于以上的課題而創立的，其目的在于，提供一種在主軸旋轉時實現兩面定位狀態的工具保持件安裝結構。

本發明的工具保持件安裝結構，包括工作機械的主軸和工具保持件。主軸具有頂端面和從該頂端面向軸方向內側延伸的錐孔。所述工具保持件具有嵌合在所述主軸的錐孔內的錐柄部和與所述主軸的頂端面對向的鍔部端面，在工具保持件的安裝時，向錐孔內牽引工具保持件的錐柄部而將工具保持件夾持到主軸。

在向錐孔牽引工具保持件并夾持、并且主軸停止的狀態下，在工具保持件的鍔部端面和主軸的頂端面之間設置規定大小的間隙。由于所述規定大小的間隙的存在，當維持夾持狀態并以通常的動作速度使主軸旋轉時，主軸的錐孔隨著主軸旋轉的離心力而稍稍擴張，當錐孔和錐柄部之間產生細微的間隙時，始終受到向軸方向內側的作用力的錐柄部將進一步被向錐孔內牽引，所述工具保持件的鍔部端面緊貼所述主軸的頂端面，與所述錐孔和所述錐柄部的緊密嵌合相輔，實現兩面定位。