[发明专利]工具保持件和工具保持件安装结构

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

例如，日本专利第2571325号公报（专利文献1）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）把持用锷5，用于工具自动交换的机械手把持用锷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1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Δi，在主轴1的基准端面1a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1a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1a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1的基准端面1a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1a和锷部端面5a互相紧贴。但是，由于容许存在制作误差Δi，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号公报所揭示的发明提出了以下结构，即，比工业规格规定的容许制作误差Δi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α1、α2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1安装工具保持件3。

在先技术文献

[专利文献1]日本专利第2571325号公报

发明内容

但是，日本专利第2571325号公报所揭示的发明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，主轴端面和锷部端面之间存在间隙，在夹持状态下主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。本发明的发明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。

本发明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。

本发明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。