アーバ、アーバと切削ヘッドとの締結方法及び切削ヘッド交換式工具
【課題】アーバの把持部の外周面の先端縁から切削ヘッドまでの距離、いわゆる切削ヘッドの突き出し長さを短くして、剛性を向上させることができるアーバを提供する。
【解決手段】工作機械の主軸端に着脱可能に取り付けられて切削ヘッドを保持するアーバ２０であって、軸線Ｌに沿って延びる筒状をなして前記主軸端に取り付けられる取付部２４と、取付部２４よりも外周側に向けて大きく張り出した把持部２１と、把持部２１の先端側に位置して前記切削ヘッドを着脱可能に装着するヘッド保持部３１とを有し、ヘッド保持部３１には、軸線Ｌに沿って基端側に向けて延びる装着孔２８が形成され、この装着孔２８には、前記切削ヘッドを螺着するための雌ネジ部３０が把持部２１の外周面２１Ｃの先端縁よりも基端側部分にまで形成されていることを特徴とする。
【解決手段】工作機械の主軸端に着脱可能に取り付けられて切削ヘッドを保持するアーバ２０であって、軸線Ｌに沿って延びる筒状をなして前記主軸端に取り付けられる取付部２４と、取付部２４よりも外周側に向けて大きく張り出した把持部２１と、把持部２１の先端側に位置して前記切削ヘッドを着脱可能に装着するヘッド保持部３１とを有し、ヘッド保持部３１には、軸線Ｌに沿って基端側に向けて延びる装着孔２８が形成され、この装着孔２８には、前記切削ヘッドを螺着するための雌ネジ部３０が把持部２１の外周面２１Ｃの先端縁よりも基端側部分にまで形成されていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械の主軸端に着脱可能に取り付けられて切削ヘッドを保持するアーバ、このアーバと切削ヘッドとの締結方法、及び、前記アーバと前記切削ヘッドとが締結されてなる切削ヘッド交換式工具に関するものであり、特に、自動ツール交換システム（ＡＴＣ）を備えた工作機械に最適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、前述のアーバとしては、例えば特許文献１に記載されているように、軸線に沿って延びる概略多段円筒状をなし、工作機械の主軸端に取り付けられる取付部と、この取付部の先端側に位置してフランジ状に外周側に向けて大きく張り出したＡＴＣの交換アームに把持される把持部と、この把持部の先端面から先端側に向けて突出した装着筒部とを備えたものが提供されている。
また、特許文献２には、切削ヘッドに、基端側に向けて突出する装着軸部が設けられ、この装着軸部をシャンク部の先端に設けられた装着孔に螺着することで、シャンク部と切削ヘッドとを締結する切削ヘッド交換式工具が提供されている。
【特許文献１】特開２００５−３０５６１８号公報
【特許文献２】特開２００５−１４２０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、特許文献１記載のアーバの装着筒部に特許文献２記載の前記装着孔を形成して前述の切削ヘッドを着脱可能に装着することにより、ＡＴＣを備えた工作機械に適用することが可能な切削ヘッド交換式工具を構成しようとすると、アーバにおいては、把持部から突出した装着筒部内に切削ヘッドを螺着させるための雌ネジ部が形成されることになるので、雌ネジ部の長さを確保するために装着筒部の長さを短くすることは困難となる。
そして、この装着筒部の先端に特許文献２記載の切削ヘッドが装着されることになるので、そのような切削ヘッド交換式工具では、把持部の外周面の先端縁から切削ヘッドまでの距離、いわゆる切削ヘッドの突き出し長さが長くなってしまう。
また、装着筒部に雌ネジ部が設けられているので、肉厚の薄い部分で切削ヘッドを保持することになり切削ヘッドを強固に保持することができず、また、装着軸部自体の剛性も低下してしまう。
【０００４】
この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、把持部の外周面の先端縁から切削ヘッドまでの距離、いわゆる切削ヘッドの突き出し長さを短くして、剛性を向上させることができるアーバ、アーバと切削ヘッドとの締結方法及び切削ヘッド交換式工具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的を達成するために、本発明のアーバは、工作機械の主軸端に着脱可能に取り付けられて切削ヘッドを保持するアーバであって、軸線に沿って延びる筒状をなして前記主軸端に取り付けられる取付部と、該取付部の先端側に位置して前記取付部よりも外周側に向けて大きく張り出した把持部と、該把持部の先端側に前記切削ヘッドを着脱可能に装着するヘッド保持部とを有し、前記ヘッド保持部には、前記軸線に沿って基端側に向けて延びる装着孔が形成され、この装着孔には、前記切削ヘッドを螺着するための雌ネジ部が前記把持部の外周面の先端縁よりも基端側部分にまで形成されていることを特徴としている。
【０００６】
また、本発明のアーバと切削ヘッドとの締結方法は、前述のアーバと切削ヘッドとの締結方法であって、前記切削ヘッドは、ヘッド本体と該ヘッド本体の基端面から基端側に向けて突出した装着軸部とを有し、この装着軸部の外周面に雄ネジ部が設けられており、前記装着軸部を前記アーバの前記装着孔内に挿入して、前記雌ネジ部と前記雄ネジ部とを螺合することを特徴としている。
【０００７】
さらに、本発明の切削ヘッド交換式工具は、前述のアーバと前記切削ヘッドとが締結されて構成される切削ヘッド交換式工具であって、前記切削ヘッドは、ヘッド本体と該ヘッド本体の基端面から基端側に向けて突出した装着軸部とを有し、この装着軸部の外周面に雄ネジ部が設けられており、前記装着軸部が前記アーバの前記装着孔内に挿入され、前記雌ネジ部と前記雄ネジ部とが螺合されていることを特徴と前記切削ヘッドとが締結されて構成されていることを特徴としている。
【０００８】
この構成のアーバ、アーバと切削ヘッドとの締結方法及び切削ヘッド交換式工具によれば、ヘッド保持部に、前記軸線に沿って基端側に向ける装着孔が形成され、この装着孔に、前記把持部の外周面の先端縁よりも基端側部分にまで前記切削ヘッドを螺着するための雌ネジ部が形成されているので、切削ヘッドの突き出し長さを短くすることができ、この切削ヘッド交換式工具の剛性を向上させることができる。
【０００９】
さらに、外周側に向けて大きく張り出した把持部に雌ネジ部を設けているので、肉厚の厚い部分で切削ヘッドを保持することになり、切削ヘッドを強固に保持することができるとともに、アーバの剛性の向上を図ることができる。
また、切削ヘッドの装着軸部の基端面が前記把持部の外周面の先端縁よりも基端側に位置することになり、把持部に設けた装着孔に装着軸部が入り込むことで切削ヘッド交換式工具の剛性をさらに向上させることができる。
このように剛性が向上されるので、この切削ヘッド交換式工具の送りを大きくした高送り加工を行うことが可能となり、効率の良い加工を行うことができる。
【００１０】
ここで、前記ヘッド保持部を、前記把持部の先端面から先端側に向けて突出する装着筒部を有するものとし、前記装着孔をこの装着筒部の先端面に開口するように形成するとともに、この装着筒部の前記把持部の外周面の先端縁からの突出長さＨを、前記把持部の外径Ｄに対して、Ｈ≦０．５×Ｄに設定してもよい。
この場合、把持部の先端面から突出した装着筒部の突出長さＨが把持部の外径Ｄに対してＨ≦０．５×Ｄとなるように構成されているので、この装着筒部の先端に装着された切削ヘッドの突き出し長さを確実に短くすることができる。
【００１１】
また、前記装着孔を、前記把持部の先端面に開口するように形成してもよい。
この場合、装着筒部が設けられていないために、切削ヘッドの突き出し長さを短くすることができる。さらに、アーバの形状が簡単となり、このアーバを低コストで製作することができる。
【００１２】
また、前記把持部の先端面に、基端側に向けて凹んだ収容凹部を設けて、前記装着孔を、この収容凹部の底面に開口するように形成してもよい。
この場合、切削ヘッドの装着軸部を装着孔に挿入するとともにヘッド本体の基端部分を収容凹部内に収容することができ、切削ヘッドの突き出し長さをさらに短くすることができる。また、ヘッド本体の基端部分と収容凹部との嵌合によって、この切削ヘッドの位置ずれを防止することができる。
【００１３】
さらに、前記把持部の先端面を、径方向内側に向かうにしたがい漸次先端側に突出するようなテーパ形状としてもよい。
この場合、アーバの先端部分の肉厚を厚くして剛性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、把持部の外周面の先端縁から切削ヘッドまでの距離、いわゆる切削ヘッドの突き出し長さを短くして、剛性を向上させることができるアーバ、アーバと切削ヘッドとの締結方法及び切削ヘッド交換式工具を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施形態について添付した図面を参照して説明する。図１及び図２に本実施形態であるアーバを、図３に切削ヘッドを備えた切削ヘッド交換式工具を示す。
図３に示す切削ヘッド交換式工具１０は、工作機械Ｍの主軸端に取り付けられるアーバ２０と、このアーバ２０に着脱可能に装着される切削ヘッド４０とを備えている。
【００１６】
アーバ２０は、図１に示すように、軸線Ｌに沿って延びる概略多段円筒状をなしており、軸線Ｌを中心として径方向外側に向けて突出した把持部２１を備えている。この把持部２１の軸線Ｌ方向中央部分には、外周面から径方向内側に向けて凹んだ環状溝２２が形成されている。また、把持部２１の環状溝２２よりも基端側（図１において右上側、図２において右側）部分には、軸線Ｌに沿って切り欠かれた一対の切欠凹部２３が軸線Ｌを中心として１８０°回転対称に設けられている。
【００１７】
この把持部２１の基端面２１Ａの中央部分には、工作機械Ｍの主軸端に取り付けられる取付部２４が軸線Ｌに沿って基端側に向けて延びるように設けられている。この取付部２４は、基端側に向かうにしたがい漸次径が小さくなるようなテーパ状に構成されている。また、この取付部２４には、図２に示すように、取付部２４の基端面２４Ａに開口して軸線Ｌに沿って延びる取付孔２５が穿設されている。この取付孔２５の一部が、工作機械Ｍの主軸端に取り付けるためのスタッドボルト１１を螺着するためのネジ孔２６とされている。
なお、本実施形態におけるアーバ２０は、いわゆるＢＴ形式の工作機械Ｍに対応したものであり、把持部２１及び取付部２４の形状、サイズは規格によって定められている。
【００１８】
把持部２１の先端面２１Ｂは、軸線Ｌに直交する方向に延びるように構成されており、この先端面２１Ｂの中央部分から軸線Ｌに沿って先端側に向けて突出する装着筒部２７が形成されている。本実施形態では、装着筒部２７が外径が一定とされた円筒状をなしている。
ここで、把持部２１の外周面２１Ｃの先端縁（本実施形態では先端面２１Ｂ）からの装着筒部２７の突出長さＨは、把持部２１の直径Ｄに対して、Ｈ≦０．５×Ｄとされていて、本実施形態では、Ｈ＝０．２１７×Ｄとされている。
また、環状をなす装着筒部２７の先端面２７Ｂは、軸線Ｌに直交する平坦面とされていて研磨加工が施されており、その表面が滑らかに仕上げられている。
【００１９】
また、この装着筒部２７には、軸線Ｌに沿って延びる装着孔２８が前記把持部２１の外周面２１Ｃの先端縁よりも基端側にまで達するように穿設されている。ここで、本実施形態では、図２に示すように、装着孔２８が前記取付孔２５の先端にまで達するように形成されており、装着孔２８と取付孔２５とが連通されている。
この装着孔２８の先端側には、装着筒部２７の先端面２７Ｂに開口して一定の内径で基端側に延びる円形孔２９が形成されている。
【００２０】
そして、装着孔２８の前記円形孔２９よりも基端側には、僅かに内径の大きなヌスミ部を介して、円形孔２９よりも径の小さな雌ネジ部３０が、把持部２１の外周面２１Ｃの先端縁よりも基端側にまで達するように形成されている。本実施形態では、雌ネジ部３０の先端と前記把持部２１の外周面２１Ｃの先端縁との軸線Ｌ方向位置が同一とされていて、雌ネジ部３０すべてが把持部２１内に設けられており、これら装着筒部２７、装着孔２８の円形孔２９及び雌ネジ部３０が、ヘッド保持部３１を構成している。
【００２１】
切削ヘッド４０は、図３に示すように、装着筒部２７と略同径の概略円柱状をなすヘッド本体４１と、このヘッド本体４１の基端面４１Ａの中央部分から基端側に向けて延びる装着軸部４６と、を備えている。
ヘッド本体４１は、先端側及び径方向外側に向けて開口したチップポケット４２と、該チップポケット４２から基端側に向かうにしたがい漸次工具回転方向Ｔ後方側に向けてねじれる切屑排出溝４３と、前記チップポケット４２の工具回転方向Ｔ後方側の壁面に形成された取付座４４と、を備えている。なお、本実施形態では、これらチップポケット４２、切屑排出溝４３、取付座４４がそれぞれ一対ずつ軸線Ｌを中心として１８０°回転対称となるように配置されている。
【００２２】
この取付座４４には、切刃５２を備えたインサート５１が着脱可能に装着される。本実施形態では、図３に示すように、一対の取付座４４にそれぞれ、インサート５１の切刃５２が切削ヘッド４０の先端側及び外周側を向くように装着されており、この切削ヘッド４０はいわゆる２枚刃のエンドミルを構成するものである。
また、ヘッド本体４１の外周面のうち一対の切屑排出溝４３同士の間には、面取部４５が形成されている。
【００２３】
ヘッド本体４１の基端面４１Ａは、軸線Ｌに直交するように形成されており、その中央部分から基端側に向けて延びるように装着軸部４６が設けられている。この装着軸部４６には、ヘッド本体４１側に前記円形孔２９に嵌合可能な外径を有する円柱部４７が形成されるとともに、この円柱部４７の基端側に前記雌ネジ部３０に螺合可能な雄ネジ部４８が形成されている。
なお、この切削ヘッド４０には、装着軸部４６の基端面に開口してヘッド本体４１の内部にまで達するクーラント供給孔４９と、このクーラント供給孔４９から前記取付座４４に向けて延びる吐出孔５０とが穿設されている。
【００２４】
このような構成とされたアーバ２０と切削ヘッド４０とが、以下のようにして締結されて図３に示す切削ヘッド交換式工具１０が構成される。
アーバ２０の装着孔２８に切削ヘッド４０の装着軸部４６が挿入され、円形孔２９に円柱部４７が嵌合されるとともに前記雌ネジ部３０に前記雄ネジ部４８が螺合される。これにより、装着軸部４６は把持部２１の外周面２１Ｃの先端縁よりも基端側に位置することになる。そして、ヘッド本体４１の基端面４１Ａと装着筒部２７の先端面２７Ｂとが互いに当接されて密着し、アーバ２０と切削ヘッド４０とが締結される。
【００２５】
この切削ヘッド交換式工具１０は、アーバ２０の基端側に設けられた取付孔２５にスタットボルト１１が螺着され、このスタットボルト１１を介して工作機械Ｍの主軸端に引き込まれることにより、前記取付部２４の外周面が主軸端の内周孔のテーパ面と密着して図４に示すように、主軸端に取り付けられる。なお、このとき前記切欠凹部２３には、主軸端に設けられた凸部が嵌合する。
【００２６】
そして、前記主軸端が回転されることにより切削ヘッド交換式工具１０も軸線Ｌを中心として工具回転方向Ｔに向けて回転され、さらに送りを与えられることで、切削ヘッド４０の先端側及び外周側に向けられたインサート５１の切刃５２によって被切削材を切削するものである。この切削加工の際には、工作機械Ｍから取付孔２５及び装着孔２８を通じて供給されたクーラントが、装着軸部４６の基端面に開口したクーラント供給孔４９及び吐出孔５０を介して切刃５２に向けて吐出される。
【００２７】
この構成のアーバ２０と切削ヘッド４０とが締結されてなる切削ヘッド交換式工具１０によれば、装着筒部２７に、軸線Ｌに沿って基端側に向けて延びて把持部２１の外周面２１Ｃの先端縁よりも基端側にまで達する装着孔２８が形成され、この装着孔２８のうち把持部２１の外周面２１Ｃの先端縁よりも基端側部分に切削ヘッド４０の装着軸部４６を螺着するための雌ネジ部３０が形成されているので、装着筒部２７の突出長さを短くしても切削ヘッド４０を確実に締結することができる。これにより、切削ヘッド４０の突き出し長さを短くして切削ヘッド交換式工具１０の剛性を向上させることができる。
【００２８】
さらに、外周側に向けて大きく張り出した把持部２１に雌ネジ部３０を設けているので、肉厚の厚い部分で雄ネジ部４８を締結して切削ヘッド４０を保持することになり、切削ヘッド４０を強固に保持してその取付剛性の向上を図ることができる。
また、切削ヘッド４０の装着軸部４６の基端面が把持部２１の外周面２１Ｃの先端縁よりも基端側に位置することになり、把持部２１にまで達するように設けた装着孔２９に装着軸部４６が入り込むことで切削ヘッド交換式工具１０の剛性をさらに向上させることができる。
【００２９】
さらに、ヘッド保持部３１を、把持部２１の先端面２１Ｂから先端側に向けて突出する装着筒部２７を有するものとしても、この装着筒部２７の把持部２１の外周面２１Ｃの先端縁（先端面２１Ｂ）からの突出長さＨが、把持部２１の直径Ｄに対して、Ｈ≦０．５×Ｄとされ、本実施形態ではＨ＝０．２１７×Ｄとされているので、この装着筒部２７の先端に装着された切削ヘッド４０の突き出し長さを短くすることができる。
また、切削ヘッド交換式工具１０の剛性が十分に向上されるので、切削ヘッド交換式工具１０の送り量を大きくした高送り加工を行うことが可能となり、効率の良い加工を行うことができる。
【００３０】
次に、本発明の第２の実施形態であるアーバ２０について説明する。図５に、本発明の第２の実施形態であるアーバ２０を備えた切削ヘッド交換式工具１０を示す。なお、第１の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
このアーバ２０は、装着筒部２７が形成されておらず、把持部２１の先端面２１Ｂが全体にわたって軸線Ｌに直交する平坦面とされ、この先端面２１Ｂの中央に装着孔２８が開口するように穿設されている。つまり、把持部２１の外周面２１Ｃの先端縁からの装着筒部２７の突出長さＨがＨ＝０とされたものである。これら先端面２１、装着孔２８の円形孔２９及び雌ネジ部３０により、ヘッド保持部３１が構成されている。
【００３１】
この構成のアーバ２０を備えた切削ヘッド交換式工具１０においては、切削ヘッド４０の突き出し長さがさらに短くなり、切削ヘッド交換式工具１０の剛性を確実に向上させることができる。また、アーバ２０の形状が簡単となり、このアーバ２０を低コストで製作することができる。
【００３２】
次に、本発明の第３の実施形態であるアーバ２０について説明する。図６に、本発明の第３の実施形態であるアーバ２０を備えた切削ヘッド交換式工具１０を示す。なお、第１、第２の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
このアーバ２０は、把持部２１の先端面２１Ｂに基端側に向けて凹んだ収容凹部３２が設けられ、この収容凹部３２の底面３２Ａに装着孔２８が穿設されている。ここで、収容凹部３２は、軸線Ｌに直交する断面が装着孔２８より大径の軸線Ｌを中心とした円形をなしており、その底面３２Ａは軸線Ｌに直交させられている。また、装着孔２８には、円形孔２９は形成されておらず直接雌ネジ部３０が形成されている。これら収容凹部３２、装着孔２８の雌ネジ部３０により、ヘッド保持部３１が構成されている。
【００３３】
また、切削ヘッド４０のヘッド本体４１の基端側部分は、前記収容凹部３２に嵌合可能な外形の円柱状をなしており、このヘッド本体４１の基端面から延びる装着軸部４６には、円柱部４７が形成されずに雄ネジ部４８が形成されている。
【００３４】
この構成のアーバ２０を備えた切削ヘッド交換式工具１０においては、切削ヘッド４０の装着軸部４６を装着孔２８に挿入するとともにヘッド本体４１の基端部分を収容凹部３２内に収容することができ、取付剛性をさらに向上させることができる。また、ヘッド本体４１の基端部分と収容凹部３２との嵌合によって、この切削ヘッド４０の位置ずれを確実に防止することができる。
【００３５】
次に、本発明の第４の実施形態であるアーバ２０について説明する。図７に、本発明の第４の実施形態であるアーバ２０を備えた切削ヘッド交換式工具１０を示す。なお、第１〜第３の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
このアーバ２０は、把持部２１の先端面２１Ｂが、その外周縁から径方向内側に向かうにしたがい漸次先端側に突出する軸線Ｌ方向に偏平した円錐台状とされ、この先端面２１Ｂの中央部分からさらに先端側に向けて突出する装着筒部２７が設けられている。
この構成のアーバ２０を備えた切削ヘッド交換式工具１０においては、アーバ２０先端部の肉厚を厚くすることができ、アーバ２０の剛性を向上させることができる。また、肉厚の厚い部分で切削ヘッド４０を保持することになり、切削ヘッド４０をより強固に保持することができる。
【００３６】
次に、本発明の第５の実施形態であるアーバ２０について説明する。図８に、本発明の第５の実施形態であるアーバ２０を備えた切削ヘッド交換式工具１０を示す。なお、第１〜第４の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
このアーバ２０は、把持部２１の先端面が径方向内側に向かうにしたがい漸次先端側に突出するようなテーパ形状とされ、この先端面の中央部分に装着孔２８が穿設されている。なお、装着孔２８の開口部の周囲は軸線Ｌに直交する円環状の平坦面とされている。
この構成のアーバ２０を備えた切削ヘッド交換式工具１０においては、アーバ２０先端部の肉厚を厚くすることができ、アーバ２０の剛性を向上させることができるとともに切削ヘッド４０の突き出し長さを短くすることができる。
【００３７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施形態では、工作機械Ｍの主軸端への取付部２４をテーパ状に形成したいわゆるＢＴ形式のアーバ２０として説明したが、これに限定されることはなく、図９及び図１０に示すように取付部２４の内部にアダプタを挿入するためのアダプタ孔１２を形成したいわゆるＨＳＫ形式のアーバ２０やその他の形式のアーバ２０であってもよい。
【００３８】
また、装着筒部の形状は、外径が一定な円柱状に限定されることはなく、先端側に向かうにしたがい縮径する円錐台状でもよいし、装着筒部の側壁が凹曲面状をなすように構成されていてもよい。
さらに、把持部の先端面の形状は、本実施形態に限定されることはなく、装着孔を穿設できる形状であればよい。例えば、多段状に先端側に突出されていてもよいし、軸線に沿った断面の稜線が凸曲線状、凹曲線状をなしていてもよい。
【００３９】
また、切削ヘッドを、２つのインサートを備えた、いわゆる２枚刃エンドミルとして説明したが、これに限定されることはなく、切削ヘッドに設けられる切刃の形状、配置、枚数等は適宜設定することができる。また、インサートでなく切刃をろう付け等したものであってもよい。
さらに、前記切削ヘッドに装着されるインサートの切刃の軸線方向長さを長くしてもよい。本実施形態のアーバにおいてはその剛性が向上されているので、切刃の切り込み深さを深くすることができ、インサートの切刃を有効に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１の実施形態であるアーバの斜視図である。
【図２】図１に示すアーバの断面図である。
【図３】図１に示すアーバを備えた切削ヘッド交換式工具の側面部分断面図である。
【図４】図３に示す切削ヘッド交換式工具を工作機械の主軸端に装着した状態を示す説明図である。
【図５】本発明の第２の実施形態であるアーバを備えた切削ヘッド交換式工具の側面部分断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態であるアーバを備えた切削ヘッド交換式工具の側面部分断面図である。
【図７】本発明の第４の実施形態であるアーバを備えた切削ヘッド交換式工具の側面部分断面図である。
【図８】本発明の第５の実施形態であるアーバを備えた切削ヘッド交換式工具の側面部分断面図である。
【図９】本発明の他の実施形態であるアーバを備えた切削ヘッド交換式工具の側面部分断面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態であるアーバを備えた切削ヘッド交換式工具の側面部分断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０ 切削ヘッド交換式工具
２０ アーバ
２１ 把持部
２１Ｂ 先端面
２１Ｃ 外周面
２４ 取付部
２７ 装着筒部
２８ 装着孔
３０ 雌ネジ部
３１ ヘッド保持部
３２ 収容凹部
４０ 切削ヘッド
４１ ヘッド本体
４６ 装着軸部
４８ 雄ネジ部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械の主軸端に着脱可能に取り付けられて切削ヘッドを保持するアーバ、このアーバと切削ヘッドとの締結方法、及び、前記アーバと前記切削ヘッドとが締結されてなる切削ヘッド交換式工具に関するものであり、特に、自動ツール交換システム（ＡＴＣ）を備えた工作機械に最適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、前述のアーバとしては、例えば特許文献１に記載されているように、軸線に沿って延びる概略多段円筒状をなし、工作機械の主軸端に取り付けられる取付部と、この取付部の先端側に位置してフランジ状に外周側に向けて大きく張り出したＡＴＣの交換アームに把持される把持部と、この把持部の先端面から先端側に向けて突出した装着筒部とを備えたものが提供されている。
また、特許文献２には、切削ヘッドに、基端側に向けて突出する装着軸部が設けられ、この装着軸部をシャンク部の先端に設けられた装着孔に螺着することで、シャンク部と切削ヘッドとを締結する切削ヘッド交換式工具が提供されている。
【特許文献１】特開２００５−３０５６１８号公報
【特許文献２】特開２００５−１４２０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、特許文献１記載のアーバの装着筒部に特許文献２記載の前記装着孔を形成して前述の切削ヘッドを着脱可能に装着することにより、ＡＴＣを備えた工作機械に適用することが可能な切削ヘッド交換式工具を構成しようとすると、アーバにおいては、把持部から突出した装着筒部内に切削ヘッドを螺着させるための雌ネジ部が形成されることになるので、雌ネジ部の長さを確保するために装着筒部の長さを短くすることは困難となる。
そして、この装着筒部の先端に特許文献２記載の切削ヘッドが装着されることになるので、そのような切削ヘッド交換式工具では、把持部の外周面の先端縁から切削ヘッドまでの距離、いわゆる切削ヘッドの突き出し長さが長くなってしまう。
また、装着筒部に雌ネジ部が設けられているので、肉厚の薄い部分で切削ヘッドを保持することになり切削ヘッドを強固に保持することができず、また、装着軸部自体の剛性も低下してしまう。
【０００４】
この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、把持部の外周面の先端縁から切削ヘッドまでの距離、いわゆる切削ヘッドの突き出し長さを短くして、剛性を向上させることができるアーバ、アーバと切削ヘッドとの締結方法及び切削ヘッド交換式工具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的を達成するために、本発明のアーバは、工作機械の主軸端に着脱可能に取り付けられて切削ヘッドを保持するアーバであって、軸線に沿って延びる筒状をなして前記主軸端に取り付けられる取付部と、該取付部の先端側に位置して前記取付部よりも外周側に向けて大きく張り出した把持部と、該把持部の先端側に前記切削ヘッドを着脱可能に装着するヘッド保持部とを有し、前記ヘッド保持部には、前記軸線に沿って基端側に向けて延びる装着孔が形成され、この装着孔には、前記切削ヘッドを螺着するための雌ネジ部が前記把持部の外周面の先端縁よりも基端側部分にまで形成されていることを特徴としている。
【０００６】
また、本発明のアーバと切削ヘッドとの締結方法は、前述のアーバと切削ヘッドとの締結方法であって、前記切削ヘッドは、ヘッド本体と該ヘッド本体の基端面から基端側に向けて突出した装着軸部とを有し、この装着軸部の外周面に雄ネジ部が設けられており、前記装着軸部を前記アーバの前記装着孔内に挿入して、前記雌ネジ部と前記雄ネジ部とを螺合することを特徴としている。
【０００７】
さらに、本発明の切削ヘッド交換式工具は、前述のアーバと前記切削ヘッドとが締結されて構成される切削ヘッド交換式工具であって、前記切削ヘッドは、ヘッド本体と該ヘッド本体の基端面から基端側に向けて突出した装着軸部とを有し、この装着軸部の外周面に雄ネジ部が設けられており、前記装着軸部が前記アーバの前記装着孔内に挿入され、前記雌ネジ部と前記雄ネジ部とが螺合されていることを特徴と前記切削ヘッドとが締結されて構成されていることを特徴としている。
【０００８】
この構成のアーバ、アーバと切削ヘッドとの締結方法及び切削ヘッド交換式工具によれば、ヘッド保持部に、前記軸線に沿って基端側に向ける装着孔が形成され、この装着孔に、前記把持部の外周面の先端縁よりも基端側部分にまで前記切削ヘッドを螺着するための雌ネジ部が形成されているので、切削ヘッドの突き出し長さを短くすることができ、この切削ヘッド交換式工具の剛性を向上させることができる。
【０００９】
さらに、外周側に向けて大きく張り出した把持部に雌ネジ部を設けているので、肉厚の厚い部分で切削ヘッドを保持することになり、切削ヘッドを強固に保持することができるとともに、アーバの剛性の向上を図ることができる。
また、切削ヘッドの装着軸部の基端面が前記把持部の外周面の先端縁よりも基端側に位置することになり、把持部に設けた装着孔に装着軸部が入り込むことで切削ヘッド交換式工具の剛性をさらに向上させることができる。
このように剛性が向上されるので、この切削ヘッド交換式工具の送りを大きくした高送り加工を行うことが可能となり、効率の良い加工を行うことができる。
【００１０】
ここで、前記ヘッド保持部を、前記把持部の先端面から先端側に向けて突出する装着筒部を有するものとし、前記装着孔をこの装着筒部の先端面に開口するように形成するとともに、この装着筒部の前記把持部の外周面の先端縁からの突出長さＨを、前記把持部の外径Ｄに対して、Ｈ≦０．５×Ｄに設定してもよい。
この場合、把持部の先端面から突出した装着筒部の突出長さＨが把持部の外径Ｄに対してＨ≦０．５×Ｄとなるように構成されているので、この装着筒部の先端に装着された切削ヘッドの突き出し長さを確実に短くすることができる。
【００１１】
また、前記装着孔を、前記把持部の先端面に開口するように形成してもよい。
この場合、装着筒部が設けられていないために、切削ヘッドの突き出し長さを短くすることができる。さらに、アーバの形状が簡単となり、このアーバを低コストで製作することができる。
【００１２】
また、前記把持部の先端面に、基端側に向けて凹んだ収容凹部を設けて、前記装着孔を、この収容凹部の底面に開口するように形成してもよい。
この場合、切削ヘッドの装着軸部を装着孔に挿入するとともにヘッド本体の基端部分を収容凹部内に収容することができ、切削ヘッドの突き出し長さをさらに短くすることができる。また、ヘッド本体の基端部分と収容凹部との嵌合によって、この切削ヘッドの位置ずれを防止することができる。
【００１３】
さらに、前記把持部の先端面を、径方向内側に向かうにしたがい漸次先端側に突出するようなテーパ形状としてもよい。
この場合、アーバの先端部分の肉厚を厚くして剛性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、把持部の外周面の先端縁から切削ヘッドまでの距離、いわゆる切削ヘッドの突き出し長さを短くして、剛性を向上させることができるアーバ、アーバと切削ヘッドとの締結方法及び切削ヘッド交換式工具を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施形態について添付した図面を参照して説明する。図１及び図２に本実施形態であるアーバを、図３に切削ヘッドを備えた切削ヘッド交換式工具を示す。
図３に示す切削ヘッド交換式工具１０は、工作機械Ｍの主軸端に取り付けられるアーバ２０と、このアーバ２０に着脱可能に装着される切削ヘッド４０とを備えている。
【００１６】
アーバ２０は、図１に示すように、軸線Ｌに沿って延びる概略多段円筒状をなしており、軸線Ｌを中心として径方向外側に向けて突出した把持部２１を備えている。この把持部２１の軸線Ｌ方向中央部分には、外周面から径方向内側に向けて凹んだ環状溝２２が形成されている。また、把持部２１の環状溝２２よりも基端側（図１において右上側、図２において右側）部分には、軸線Ｌに沿って切り欠かれた一対の切欠凹部２３が軸線Ｌを中心として１８０°回転対称に設けられている。
【００１７】
この把持部２１の基端面２１Ａの中央部分には、工作機械Ｍの主軸端に取り付けられる取付部２４が軸線Ｌに沿って基端側に向けて延びるように設けられている。この取付部２４は、基端側に向かうにしたがい漸次径が小さくなるようなテーパ状に構成されている。また、この取付部２４には、図２に示すように、取付部２４の基端面２４Ａに開口して軸線Ｌに沿って延びる取付孔２５が穿設されている。この取付孔２５の一部が、工作機械Ｍの主軸端に取り付けるためのスタッドボルト１１を螺着するためのネジ孔２６とされている。
なお、本実施形態におけるアーバ２０は、いわゆるＢＴ形式の工作機械Ｍに対応したものであり、把持部２１及び取付部２４の形状、サイズは規格によって定められている。
【００１８】
把持部２１の先端面２１Ｂは、軸線Ｌに直交する方向に延びるように構成されており、この先端面２１Ｂの中央部分から軸線Ｌに沿って先端側に向けて突出する装着筒部２７が形成されている。本実施形態では、装着筒部２７が外径が一定とされた円筒状をなしている。
ここで、把持部２１の外周面２１Ｃの先端縁（本実施形態では先端面２１Ｂ）からの装着筒部２７の突出長さＨは、把持部２１の直径Ｄに対して、Ｈ≦０．５×Ｄとされていて、本実施形態では、Ｈ＝０．２１７×Ｄとされている。
また、環状をなす装着筒部２７の先端面２７Ｂは、軸線Ｌに直交する平坦面とされていて研磨加工が施されており、その表面が滑らかに仕上げられている。
【００１９】
また、この装着筒部２７には、軸線Ｌに沿って延びる装着孔２８が前記把持部２１の外周面２１Ｃの先端縁よりも基端側にまで達するように穿設されている。ここで、本実施形態では、図２に示すように、装着孔２８が前記取付孔２５の先端にまで達するように形成されており、装着孔２８と取付孔２５とが連通されている。
この装着孔２８の先端側には、装着筒部２７の先端面２７Ｂに開口して一定の内径で基端側に延びる円形孔２９が形成されている。
【００２０】
そして、装着孔２８の前記円形孔２９よりも基端側には、僅かに内径の大きなヌスミ部を介して、円形孔２９よりも径の小さな雌ネジ部３０が、把持部２１の外周面２１Ｃの先端縁よりも基端側にまで達するように形成されている。本実施形態では、雌ネジ部３０の先端と前記把持部２１の外周面２１Ｃの先端縁との軸線Ｌ方向位置が同一とされていて、雌ネジ部３０すべてが把持部２１内に設けられており、これら装着筒部２７、装着孔２８の円形孔２９及び雌ネジ部３０が、ヘッド保持部３１を構成している。
【００２１】
切削ヘッド４０は、図３に示すように、装着筒部２７と略同径の概略円柱状をなすヘッド本体４１と、このヘッド本体４１の基端面４１Ａの中央部分から基端側に向けて延びる装着軸部４６と、を備えている。
ヘッド本体４１は、先端側及び径方向外側に向けて開口したチップポケット４２と、該チップポケット４２から基端側に向かうにしたがい漸次工具回転方向Ｔ後方側に向けてねじれる切屑排出溝４３と、前記チップポケット４２の工具回転方向Ｔ後方側の壁面に形成された取付座４４と、を備えている。なお、本実施形態では、これらチップポケット４２、切屑排出溝４３、取付座４４がそれぞれ一対ずつ軸線Ｌを中心として１８０°回転対称となるように配置されている。
【００２２】
この取付座４４には、切刃５２を備えたインサート５１が着脱可能に装着される。本実施形態では、図３に示すように、一対の取付座４４にそれぞれ、インサート５１の切刃５２が切削ヘッド４０の先端側及び外周側を向くように装着されており、この切削ヘッド４０はいわゆる２枚刃のエンドミルを構成するものである。
また、ヘッド本体４１の外周面のうち一対の切屑排出溝４３同士の間には、面取部４５が形成されている。
【００２３】
ヘッド本体４１の基端面４１Ａは、軸線Ｌに直交するように形成されており、その中央部分から基端側に向けて延びるように装着軸部４６が設けられている。この装着軸部４６には、ヘッド本体４１側に前記円形孔２９に嵌合可能な外径を有する円柱部４７が形成されるとともに、この円柱部４７の基端側に前記雌ネジ部３０に螺合可能な雄ネジ部４８が形成されている。
なお、この切削ヘッド４０には、装着軸部４６の基端面に開口してヘッド本体４１の内部にまで達するクーラント供給孔４９と、このクーラント供給孔４９から前記取付座４４に向けて延びる吐出孔５０とが穿設されている。
【００２４】
このような構成とされたアーバ２０と切削ヘッド４０とが、以下のようにして締結されて図３に示す切削ヘッド交換式工具１０が構成される。
アーバ２０の装着孔２８に切削ヘッド４０の装着軸部４６が挿入され、円形孔２９に円柱部４７が嵌合されるとともに前記雌ネジ部３０に前記雄ネジ部４８が螺合される。これにより、装着軸部４６は把持部２１の外周面２１Ｃの先端縁よりも基端側に位置することになる。そして、ヘッド本体４１の基端面４１Ａと装着筒部２７の先端面２７Ｂとが互いに当接されて密着し、アーバ２０と切削ヘッド４０とが締結される。
【００２５】
この切削ヘッド交換式工具１０は、アーバ２０の基端側に設けられた取付孔２５にスタットボルト１１が螺着され、このスタットボルト１１を介して工作機械Ｍの主軸端に引き込まれることにより、前記取付部２４の外周面が主軸端の内周孔のテーパ面と密着して図４に示すように、主軸端に取り付けられる。なお、このとき前記切欠凹部２３には、主軸端に設けられた凸部が嵌合する。
【００２６】
そして、前記主軸端が回転されることにより切削ヘッド交換式工具１０も軸線Ｌを中心として工具回転方向Ｔに向けて回転され、さらに送りを与えられることで、切削ヘッド４０の先端側及び外周側に向けられたインサート５１の切刃５２によって被切削材を切削するものである。この切削加工の際には、工作機械Ｍから取付孔２５及び装着孔２８を通じて供給されたクーラントが、装着軸部４６の基端面に開口したクーラント供給孔４９及び吐出孔５０を介して切刃５２に向けて吐出される。
【００２７】
この構成のアーバ２０と切削ヘッド４０とが締結されてなる切削ヘッド交換式工具１０によれば、装着筒部２７に、軸線Ｌに沿って基端側に向けて延びて把持部２１の外周面２１Ｃの先端縁よりも基端側にまで達する装着孔２８が形成され、この装着孔２８のうち把持部２１の外周面２１Ｃの先端縁よりも基端側部分に切削ヘッド４０の装着軸部４６を螺着するための雌ネジ部３０が形成されているので、装着筒部２７の突出長さを短くしても切削ヘッド４０を確実に締結することができる。これにより、切削ヘッド４０の突き出し長さを短くして切削ヘッド交換式工具１０の剛性を向上させることができる。
【００２８】
さらに、外周側に向けて大きく張り出した把持部２１に雌ネジ部３０を設けているので、肉厚の厚い部分で雄ネジ部４８を締結して切削ヘッド４０を保持することになり、切削ヘッド４０を強固に保持してその取付剛性の向上を図ることができる。
また、切削ヘッド４０の装着軸部４６の基端面が把持部２１の外周面２１Ｃの先端縁よりも基端側に位置することになり、把持部２１にまで達するように設けた装着孔２９に装着軸部４６が入り込むことで切削ヘッド交換式工具１０の剛性をさらに向上させることができる。
【００２９】
さらに、ヘッド保持部３１を、把持部２１の先端面２１Ｂから先端側に向けて突出する装着筒部２７を有するものとしても、この装着筒部２７の把持部２１の外周面２１Ｃの先端縁（先端面２１Ｂ）からの突出長さＨが、把持部２１の直径Ｄに対して、Ｈ≦０．５×Ｄとされ、本実施形態ではＨ＝０．２１７×Ｄとされているので、この装着筒部２７の先端に装着された切削ヘッド４０の突き出し長さを短くすることができる。
また、切削ヘッド交換式工具１０の剛性が十分に向上されるので、切削ヘッド交換式工具１０の送り量を大きくした高送り加工を行うことが可能となり、効率の良い加工を行うことができる。
【００３０】
次に、本発明の第２の実施形態であるアーバ２０について説明する。図５に、本発明の第２の実施形態であるアーバ２０を備えた切削ヘッド交換式工具１０を示す。なお、第１の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
このアーバ２０は、装着筒部２７が形成されておらず、把持部２１の先端面２１Ｂが全体にわたって軸線Ｌに直交する平坦面とされ、この先端面２１Ｂの中央に装着孔２８が開口するように穿設されている。つまり、把持部２１の外周面２１Ｃの先端縁からの装着筒部２７の突出長さＨがＨ＝０とされたものである。これら先端面２１、装着孔２８の円形孔２９及び雌ネジ部３０により、ヘッド保持部３１が構成されている。
【００３１】
この構成のアーバ２０を備えた切削ヘッド交換式工具１０においては、切削ヘッド４０の突き出し長さがさらに短くなり、切削ヘッド交換式工具１０の剛性を確実に向上させることができる。また、アーバ２０の形状が簡単となり、このアーバ２０を低コストで製作することができる。
【００３２】
次に、本発明の第３の実施形態であるアーバ２０について説明する。図６に、本発明の第３の実施形態であるアーバ２０を備えた切削ヘッド交換式工具１０を示す。なお、第１、第２の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
このアーバ２０は、把持部２１の先端面２１Ｂに基端側に向けて凹んだ収容凹部３２が設けられ、この収容凹部３２の底面３２Ａに装着孔２８が穿設されている。ここで、収容凹部３２は、軸線Ｌに直交する断面が装着孔２８より大径の軸線Ｌを中心とした円形をなしており、その底面３２Ａは軸線Ｌに直交させられている。また、装着孔２８には、円形孔２９は形成されておらず直接雌ネジ部３０が形成されている。これら収容凹部３２、装着孔２８の雌ネジ部３０により、ヘッド保持部３１が構成されている。
【００３３】
また、切削ヘッド４０のヘッド本体４１の基端側部分は、前記収容凹部３２に嵌合可能な外形の円柱状をなしており、このヘッド本体４１の基端面から延びる装着軸部４６には、円柱部４７が形成されずに雄ネジ部４８が形成されている。
【００３４】
この構成のアーバ２０を備えた切削ヘッド交換式工具１０においては、切削ヘッド４０の装着軸部４６を装着孔２８に挿入するとともにヘッド本体４１の基端部分を収容凹部３２内に収容することができ、取付剛性をさらに向上させることができる。また、ヘッド本体４１の基端部分と収容凹部３２との嵌合によって、この切削ヘッド４０の位置ずれを確実に防止することができる。
【００３５】
次に、本発明の第４の実施形態であるアーバ２０について説明する。図７に、本発明の第４の実施形態であるアーバ２０を備えた切削ヘッド交換式工具１０を示す。なお、第１〜第３の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
このアーバ２０は、把持部２１の先端面２１Ｂが、その外周縁から径方向内側に向かうにしたがい漸次先端側に突出する軸線Ｌ方向に偏平した円錐台状とされ、この先端面２１Ｂの中央部分からさらに先端側に向けて突出する装着筒部２７が設けられている。
この構成のアーバ２０を備えた切削ヘッド交換式工具１０においては、アーバ２０先端部の肉厚を厚くすることができ、アーバ２０の剛性を向上させることができる。また、肉厚の厚い部分で切削ヘッド４０を保持することになり、切削ヘッド４０をより強固に保持することができる。
【００３６】
次に、本発明の第５の実施形態であるアーバ２０について説明する。図８に、本発明の第５の実施形態であるアーバ２０を備えた切削ヘッド交換式工具１０を示す。なお、第１〜第４の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
このアーバ２０は、把持部２１の先端面が径方向内側に向かうにしたがい漸次先端側に突出するようなテーパ形状とされ、この先端面の中央部分に装着孔２８が穿設されている。なお、装着孔２８の開口部の周囲は軸線Ｌに直交する円環状の平坦面とされている。
この構成のアーバ２０を備えた切削ヘッド交換式工具１０においては、アーバ２０先端部の肉厚を厚くすることができ、アーバ２０の剛性を向上させることができるとともに切削ヘッド４０の突き出し長さを短くすることができる。
【００３７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施形態では、工作機械Ｍの主軸端への取付部２４をテーパ状に形成したいわゆるＢＴ形式のアーバ２０として説明したが、これに限定されることはなく、図９及び図１０に示すように取付部２４の内部にアダプタを挿入するためのアダプタ孔１２を形成したいわゆるＨＳＫ形式のアーバ２０やその他の形式のアーバ２０であってもよい。
【００３８】
また、装着筒部の形状は、外径が一定な円柱状に限定されることはなく、先端側に向かうにしたがい縮径する円錐台状でもよいし、装着筒部の側壁が凹曲面状をなすように構成されていてもよい。
さらに、把持部の先端面の形状は、本実施形態に限定されることはなく、装着孔を穿設できる形状であればよい。例えば、多段状に先端側に突出されていてもよいし、軸線に沿った断面の稜線が凸曲線状、凹曲線状をなしていてもよい。
【００３９】
また、切削ヘッドを、２つのインサートを備えた、いわゆる２枚刃エンドミルとして説明したが、これに限定されることはなく、切削ヘッドに設けられる切刃の形状、配置、枚数等は適宜設定することができる。また、インサートでなく切刃をろう付け等したものであってもよい。
さらに、前記切削ヘッドに装着されるインサートの切刃の軸線方向長さを長くしてもよい。本実施形態のアーバにおいてはその剛性が向上されているので、切刃の切り込み深さを深くすることができ、インサートの切刃を有効に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１の実施形態であるアーバの斜視図である。
【図２】図１に示すアーバの断面図である。
【図３】図１に示すアーバを備えた切削ヘッド交換式工具の側面部分断面図である。
【図４】図３に示す切削ヘッド交換式工具を工作機械の主軸端に装着した状態を示す説明図である。
【図５】本発明の第２の実施形態であるアーバを備えた切削ヘッド交換式工具の側面部分断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態であるアーバを備えた切削ヘッド交換式工具の側面部分断面図である。
【図７】本発明の第４の実施形態であるアーバを備えた切削ヘッド交換式工具の側面部分断面図である。
【図８】本発明の第５の実施形態であるアーバを備えた切削ヘッド交換式工具の側面部分断面図である。
【図９】本発明の他の実施形態であるアーバを備えた切削ヘッド交換式工具の側面部分断面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態であるアーバを備えた切削ヘッド交換式工具の側面部分断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０ 切削ヘッド交換式工具
２０ アーバ
２１ 把持部
２１Ｂ 先端面
２１Ｃ 外周面
２４ 取付部
２７ 装着筒部
２８ 装着孔
３０ 雌ネジ部
３１ ヘッド保持部
３２ 収容凹部
４０ 切削ヘッド
４１ ヘッド本体
４６ 装着軸部
４８ 雄ネジ部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械の主軸端に着脱可能に取り付けられて切削ヘッドを保持するアーバであって、
軸線に沿って延びる筒状をなして前記主軸端に取り付けられる取付部と、該取付部の先端側に位置して前記取付部よりも外周側に向けて大きく張り出した把持部と、該把持部の先端側に前記切削ヘッドを着脱可能に装着するヘッド保持部とを有し、
前記ヘッド保持部には、前記軸線に沿って基端側に向けて延びる装着孔が形成され、この装着孔には、前記切削ヘッドを螺着するための雌ネジ部が前記把持部の外周面の先端縁よりも基端側部分にまで形成されていることを特徴とするアーバ。
【請求項２】
前記ヘッド保持部は、前記把持部の先端面からさらに先端側に向けて突出する装着筒部を有し、前記装着孔はこの装着筒部の先端面に開口するように形成されているとともに、前記装着筒部の前記把持部の外周面の先端縁からの突出長さＨが、前記把持部の外径Ｄに対して、Ｈ≦０．５×Ｄの範囲内に設定されていることを特徴とする請求項１に記載のアーバ。
【請求項３】
前記装着孔は、前記把持部の先端面に開口するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のアーバ。
【請求項４】
前記把持部の先端面には、基端側に向けて凹んだ収容凹部が設けられており、前記装着孔は、この収容凹部の底面に開口するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のアーバ。
【請求項５】
前記把持部の先端面が、径方向内側に向かうにしたがい漸次先端側に突出するようなテーパ形状とされていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のアーバ。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載のアーバと前記切削ヘッドとの締結方法であって、
前記切削ヘッドは、ヘッド本体と該ヘッド本体の基端面から基端側に向けて突出した装着軸部とを有し、この装着軸部の外周面に雄ネジ部が設けられており、
前記装着軸部を前記アーバの前記装着孔内に挿入して、前記雌ネジ部と前記雄ネジ部とを螺合することを特徴とするアーバと切削ヘッドとの締結方法。
【請求項７】
請求項１から請求項５のいずれかに記載のアーバと前記切削ヘッドとが締結されて構成される切削ヘッド交換式工具であって、
前記切削ヘッドは、ヘッド本体と該ヘッド本体の基端面から基端側に向けて突出した装着軸部とを有し、この装着軸部の外周面に雄ネジ部が設けられており、
前記装着軸部が前記アーバの前記装着孔内に挿入され、前記雌ネジ部と前記雄ネジ部とが螺合されていることを特徴とする切削ヘッド交換式工具。
【請求項１】
工作機械の主軸端に着脱可能に取り付けられて切削ヘッドを保持するアーバであって、
軸線に沿って延びる筒状をなして前記主軸端に取り付けられる取付部と、該取付部の先端側に位置して前記取付部よりも外周側に向けて大きく張り出した把持部と、該把持部の先端側に前記切削ヘッドを着脱可能に装着するヘッド保持部とを有し、
前記ヘッド保持部には、前記軸線に沿って基端側に向けて延びる装着孔が形成され、この装着孔には、前記切削ヘッドを螺着するための雌ネジ部が前記把持部の外周面の先端縁よりも基端側部分にまで形成されていることを特徴とするアーバ。
【請求項２】
前記ヘッド保持部は、前記把持部の先端面からさらに先端側に向けて突出する装着筒部を有し、前記装着孔はこの装着筒部の先端面に開口するように形成されているとともに、前記装着筒部の前記把持部の外周面の先端縁からの突出長さＨが、前記把持部の外径Ｄに対して、Ｈ≦０．５×Ｄの範囲内に設定されていることを特徴とする請求項１に記載のアーバ。
【請求項３】
前記装着孔は、前記把持部の先端面に開口するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のアーバ。
【請求項４】
前記把持部の先端面には、基端側に向けて凹んだ収容凹部が設けられており、前記装着孔は、この収容凹部の底面に開口するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のアーバ。
【請求項５】
前記把持部の先端面が、径方向内側に向かうにしたがい漸次先端側に突出するようなテーパ形状とされていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のアーバ。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載のアーバと前記切削ヘッドとの締結方法であって、
前記切削ヘッドは、ヘッド本体と該ヘッド本体の基端面から基端側に向けて突出した装着軸部とを有し、この装着軸部の外周面に雄ネジ部が設けられており、
前記装着軸部を前記アーバの前記装着孔内に挿入して、前記雌ネジ部と前記雄ネジ部とを螺合することを特徴とするアーバと切削ヘッドとの締結方法。
【請求項７】
請求項１から請求項５のいずれかに記載のアーバと前記切削ヘッドとが締結されて構成される切削ヘッド交換式工具であって、
前記切削ヘッドは、ヘッド本体と該ヘッド本体の基端面から基端側に向けて突出した装着軸部とを有し、この装着軸部の外周面に雄ネジ部が設けられており、
前記装着軸部が前記アーバの前記装着孔内に挿入され、前記雌ネジ部と前記雄ネジ部とが螺合されていることを特徴とする切削ヘッド交換式工具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−１１０４１７（Ｐ２００８−１１０４１７Ａ）
【公開日】平成２０年５月１５日（２００８．５．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２９３８８４（Ｐ２００６−２９３８８４）
【出願日】平成１８年１０月３０日（２００６．１０．３０）
【出願人】（０００００６２６４）三菱マテリアル株式会社 (4,417)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月１５日（２００８．５．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月３０日（２００６．１０．３０）
【出願人】（０００００６２６４）三菱マテリアル株式会社 (4,417)
【Ｆターム（参考）】
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