Удерживающая инструмент конструкция
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях для крепления режущего инструмента Внешний установочный участок конструкции образован во внешней поверхности хвостовика режущего инструмента. Внутренний установочный участок образован во внутренней поверхности патрона инструментодержателя. Установочный элемент выполнен с возможностью установки на внешний и внутренний установочные участки и включает выступающий участок, который выступает от внешней окружности хвостовика при установке на внешний установочный участок. От открытой стороны внутреннего пространства к внутреннему установочному участку выполнена направляющая канавка для направления выступающего участка установочного элемента. Внутренний установочный участок имеет поверхность, предотвращающую относительное вращение между корпусом держателя и режущим инструментом при его контакте с выступающим участком и предотвращающую выскальзывание режущего инструмента. Обеспечивается надежное закрепление режущего инструмента. 1 з.п. ф-лы, 12 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
[0001] Настоящее изобретение относится к удерживающей инструмент конструкции, включающей установочный элемент, который устанавливается на внешний установочный участок, обеспеченный во внешней поверхности хвостовика режущего инструмента, и внутренний установочный участок, обеспеченный во внутренней поверхности патрона, в который вставляется хвостовик этого режущего инструмента.
Уровень техники
[0002] В качестве примера такой удерживающей инструмент конструкции, описанной выше, например патентный документ 1, раскрывает конструкцию, в которой отверстие для введения штифта обеспечено в качестве внутреннего установочного участка в концевой поверхности патрона (раскрытого в качестве патронного цилиндра в вышеприведенном документе) таким образом, чтобы проходить через эту концевую поверхность. С этой удерживающей инструмент конструкцией, в патроне, установочный элемент (раскрытый в качестве блокировочного штифта в документе) устанавливается снаружи патрона на внутренний установочный участок, таким образом установочный элемент открывается во внутреннем пространстве патрона. С другой стороны, хвостовик включает, на его внешней окружности, цилиндрический внешний установочный участок (раскрытый в качестве штифтовой сцепляющей канавки в документе), в который подлежит установке установочный элемент.
[0003] В соответствии с вышеописанной конструкцией патентного документа 1, после введения установочного элемента во внутренний установочный участок патрона, патрон нагревается для расширения, в который вставляется хвостовик, и затем вместе охлаждаются. Таким образом, с посадкой между патроном и хвостовиком, а также посадкой между внешним установочным участком и установочным элементом посредством посадок с натягом, устанавливается режущий инструмент. С этой конструкцией, когда режущий инструмент подвергается прикладыванию к нему усилия, которое стремится к выскальзыванию этого инструмента, посадка между внешним установочным участком (штифтовой сцепляющей канавкой) хвостовика и установочным элементом предотвращает выскальзывание. Более того, когда режущий инструмент стремится вращаться относительно патрона, установочный элемент предотвращает такое относительное вращение режущего инструмента относительно патрона.
[0004] В качестве другой удерживающей инструмент конструкции, патентный документ 2 раскрывает конструкцию, в которой приводимый во вращение основной корпус (соответствующий патрону) задает внутреннее пространство, в которое может вставляться хвостовик сверла. В этом внутреннем пространстве образован сцепляющий выступ (соответствующий установочному элементу), который выступает к внутренней стороне пространства; тогда как во внешней поверхности хвостовика сверла образованы направляющая канавка, проходящая вдоль продольного направления сверла, и сцепляющая канавка, размещенная параллельно с направляющей канавкой и имеющая предварительно заданную длину, промежуточный участок которой является непрерывным с направляющей канавкой. Более того, во внутреннем пространстве, обеспечена пружина, предназначенная для поджатия сверла в направлении выталкивания.
[0005] С вышеописанной конструкцией, раскрытой в патентном документе 2, для прикрепления сверла к основному корпусу, хвостовик этого сверла будет вставляться с поддержанием направляющей канавки сверла в позиционном выравнивании с основным корпусом. Затем, сверло будет вращаться таким образом, чтобы разместить сцепляющий выступ в сцепляющую канавку, причем сверло будет смещаться в направлении выступания посредством поджимающего усилия пружины, и сцепляющий выступ будет входить в сцепление с концевым участком сцепляющей канавки. При этом, выскальзывание сверла из основного корпуса ограничено, и также становится возможной передача вращательного крутящего момента от корпусного участка на сверло.
Документы предшествующего уровня техники
Патентные документы
[0006] Патентный документ 1: публикация нерассмотренной заявки на патент Японии No. 2002-355727.
Патентный документ 2: публикация нерассмотренной заявки на патент Японии No. 10-100009.
Раскрытие изобретения
Проблемы, решаемые изобретением
[0007] В конструкции, раскрытой в патентном документе 1, для предотвращения случайного отсоединения, т.е. выхода, установочного элемента от патрона, внутренняя резьба образована в отверстии для введения, и наружная резьба образована в установочном элементе, для резьбового соединения друг с другом. С этой конструкцией, так как отверстие для введения проходит через внешнюю поверхность патрона, прочность этого патрона уменьшается. Более того, работа является сложной для образования внутренней резьбы в отверстии для введения и образования наружной резьбы в установочном элементе.
[0008] Для преодоления такого неудобства, как выше, как предложено в патентном документе 2, является возможным образовывать сцепляющий выступ во внутренней поверхности патрона, и сцепляющую канавку в режущем инструменте, соответственно, для того, чтобы облегчить прикрепление и отсоединение режущего инструмента. Эта последняя конструкция, однако, требует образования сцепляющей канавки и направляющей канавки в режущем инструменте, который, по существу, является утилизируемым изделием, таким образом количество этапов для изготовления режущего инструмента увеличено. В этом отношении остается возможность для усовершенствования.
[0009] Настоящее изобретение предложено для режущего инструмента, который подвергается усилию, действующему в направлении выскальзывания во время обработки резанием с помощью, например, торцевой фрезы, и цель изобретения заключается в обеспечении удерживающей инструмент конструкции для такого инструмента, причем конструкция может эффективно предотвращать выход режущего инструмента из патрона, когда только зажимного усилия этого патрона недостаточно для выдерживания чрезмерной нагрузки усилия, против выскальзывания.
Решение
[0010] В соответствии с отличительным признаком настоящего изобретения, удерживающая инструмент конструкция содержит:
установочный элемент для позиционного выравнивания с внешним установочным участком, обеспеченным во внешней поверхности хвостовика режущего инструмента;
патрон, имеющий цилиндрическую внутреннюю поверхность, выполненную с возможностью приема хвостовика и установочного элемента;
направляющую канавку, образованную во внутренней поверхности и продолжающуюся от открывающегося бокового концевого участка патрона к его дальней стороне; внутренний установочный участок, образованный непрерывно с направляющей канавкой для установки установочного элемента; и
внутренний установочный участок, включающий предотвращающую вращение поверхность, с которой установочный элемент входит в контакт в направлении хвостовика, вращающегося относительно патрона посредством нагрузки обработки резанием, и предотвращающую выскальзывание поверхность, с которой установочный элемент входит в контакт в направлении хвостовика, выскальзывающего из патрона.
[0011] С вышеописанной конструкцией, установочный элемент располагается в позиционном выравнивании с внешним установочным участком хвостовика режущего инструмента, и затем этот установочный элемент, вместе с хвостовиком, вставляется вдоль направляющей канавки от открывающегося бокового концевого участка внутреннего пространства патрона. Затем, установочный элемент фиксируется на месте, посредством внешнего установочного участка, относительно хвостовика и может вставляться вдоль направляющей канавки в патрон, и также его перемещение в направлении, отличном от направления вышеприведенной введения, например в окружном направлении, предотвращено. Соответственно, режущий инструмент направляется во внутренний установочный участок, обеспеченный на дальней стороне направляющей канавки, при этом его вращение относительно патрона эффективно предотвращено. Далее, когда режущий инструмент вращается в направлении, противоположном относительно направления его вращения во время обработки резанием, установочный элемент входит в контакт с предотвращающей вращение поверхностью внутреннего установочного участка. При этом, даже если режущий инструмент стремится вращаться относительно патрона во время обработки резанием, такое вращение режущего инструмент эффективно предотвращено, так как установочный элемент располагается в контакте с предотвращающей вращение поверхностью внутреннего установочного участка. Более того, когда режущий инструмент подвергается воздействию усилия, которое действует для выскальзывания инструмента из патрона, такое выскальзывание режущего инструмента эффективно предотвращено, так как установочный элемент входит в контакт с предотвращающей выскальзывание поверхностью внутреннего установочного участка.
Более того, режущий инструмент, используемый в настоящем изобретении, включает режущие инструменты, обычно называемые «хвостовиком Велдона», например JIS B4005, DIN 1835-1, ASME B94 19, ISO 3338-2 и т.д., которые предварительно оснащены хвостовиковым внешним установочным участком в соответствии с установленными японскими, европейскими и американскими стандартами или международным стандартом, предусмотренным Международной организацией по стандартизации. Так как они являются легко доступными и не требуют дополнительной обработки хвостовика, режущие инструменты могут подготавливаться с небольшими затратами.
Следовательно, был обеспечен держатель режущего инструмента, который обеспечивает возможность прикрепления режущего элемента с надежным предотвращением его выхода из патрона и который также обеспечивает возможность надежного предотвращения относительного вращения между патроном и режущим инструментом.
[0012] В настоящем изобретении, предпочтительно, отверстие, параллельное с осью патрона, образовано от концевого поверхностного участка на открывающейся стороне патрона, и участок стержнеобразного элемента, вставленного в отверстие, открывается внутрь внутреннего установочного участка, при этом открытый участок стержнеобразного элемента образует предотвращающую вращение поверхность.
[0013] Как описано выше, так как предотвращающая вращение поверхность, с которой установочный элемент входит в контакт, образована стержнеобразным элементом, вставленным в отверстие патрона, предотвращающая вращение поверхность может обеспечиваться только посредством определения установочного положения стержнеобразного элемента. Более конкретно, в случае внутреннего установочного участка, который образуется посредством резания, обработка резанием будет необходима для обеспечения предотвращающей вращение поверхности на предварительно заданном месте и с предварительно заданной формой. С другой стороны, в случае вышеприведенной конструкции, где стержнеобразный элемент образует предотвращающую вращение поверхность, является возможным образовать предотвращающую вращение поверхность в стержнеобразном элементе заранее. Затем, предотвращающая вращение поверхность может образовываться только посредством введения этого стержнеобразного элемента в отверстие. Кроме того, посредством соответствующего выбора материала, образующего стержнеобразный элемент, прочность и/или фрикционное сопротивление предотвращающей вращение поверхности могут быть дополнительно повышены. И, он также может легко заменяться, когда изнашивается.
[0014] В настоящем изобретении, предпочтительно, конструкция дополнительно содержит поджимающий механизм для поджатия режущего инструмента в направлении выталкивания этого инструмента к дальней стороне патрона.
[0015] С этой конструкцией, когда хвостовик режущего инструмента вставляется в патрон, и установочный элемент устанавливается на внутренний установочный участок, поджимающее усилие прикладывается посредством поджимающего механизма к хвостовику в направлении выталкивания, таким образом установочный элемент может устанавливаться в контакте с предотвращающей выскальзывание поверхностью.
[0016] В настоящем изобретении, предпочтительно, поджимающий механизм имеет фрикционный контакт, допускающий вращение, с поверхностью, с которой хвостовик входит в контакт.
[0017] С вышеописанной конструкцией, когда установочный элемент режущего инструмента вращается в направлении, чтобы входить в контакт с предотвращающей вращение поверхностью во время обработки резанием, это вращательное усилие, через фрикционный контакт, может заставлять поджимающий механизм прикладывать усилие к хвостовику в направлении выталкивания.
[0018] В настоящем изобретении, предпочтительно, цанга размещается между хвостовиком режущего инструмента и патроном.
Краткое описание чертежей
[0019] [Фиг.1] представляет собой продольный разрез инструментодержателя, когда режущий инструмент прикреплен к нему,
[Фиг.2] представляет собой продольный разрез, показывающий инструментодержатель и режущий инструмент отсоединенные друг от друга,
[Фиг.3] представляет собой перспективный вид с разнесением деталей, показывающий инструментодержатель, режущий инструмент и установочный элемент,
[Фиг.4] представляет собой перспективный вид, показывающий отверстия, образованные в патроне, позиционирующие элементы и штифты,
[Фиг.5] представляет собой поперечный разрез, показывающий установочный элемент и патрон во время введения режущего инструмента,
[Фиг.6] представляет собой поперечный разрез, показывающий установочный элемент и патрон во время вращения режущего инструмента,
[Фиг.7] представляет собой продольный разрез, показывающий выступающий участок, вставленный в установочное пространство внутреннего установочного участка,
[Фиг.8] представляет собой поперечный разрез, показывающий установочный элемент и патрон во время введения режущего инструмента,
[Фиг.9] представляет собой поперечный разрез, показывающий установочный элемент и патрон во время вращения режущего инструмента,
[Фиг.10] представляет собой перспективный вид, показывающий цангу, установочный элемент и режущий инструмент в дополнительном варианте осуществления (а),
[Фиг.11] представляет собой поперечный разрез, показывающий режущий инструмент, установочный элемент, цангу и патрон в дополнительном варианте осуществления (а), и
[Фиг.12] представляет собой поперечный разрез, показывающий контактную поверхность выступающего участка в дополнительном варианте осуществления (с).
Варианты осуществления изобретения
[0020] Далее со ссылкой на сопровождающие чертежи будут пояснены варианты осуществления настоящего изобретения.
[Инструментодержатель и режущий инструмент]
Как показано на фиг. 1-3, инструментодержатель в качестве конкретного примера удерживающей инструмент конструкции включает корпус 10 держателя, имеющий конический крепежный участок 11, подлежащий прикреплению к ротационному обрабатывающему станку посредством установки в него, и патрон 12, в который подлежит вставке режущий инструмент Т, и фиксирующее кольцо 5, посаженное на коническую внешнюю окружную поверхность 12S патрона 12.
[0021] Инструментодержатель в целом имеет цилиндрическую форму с центром на его оси X. Когда этот инструментодержатель прикреплен к этому ротационному обрабатывающему станку, инструментодержатель вращается вокруг оси X. Внутри патрона 12 образовано цилиндрическое, подобное внутренней поверхности внутреннее пространство 13 с центром на оси X.
[0022] Режущий инструмент Т включает участок 1 режущей кромки для выполнения обработки резанием и хвостовик 2, которые образованы за одно целое друг с другом, и хвостовик 2 вставляется во внутреннее пространство 13 патрона 12. В дальнейшем объяснении, центр вращения режущего инструмента Т также будет объясняться в качестве оси X.
[0023] Инструментодержатель в соответствии с настоящим изобретением, посредством использования установочного элемента 20, который установлен на внешний установочный участок А, образованный во внешней поверхности хвостовика 2 режущего инструмента Т, и также на внутренний установочный участок В, образованный во внутреннем пространстве 13 патрона 12, обеспечивает функцию предотвращения выскальзывания режущего инструмента Т из этого инструментодержателя и также предотвращения относительного вращения режущего инструмента Т относительно этого инструментодержателя.
[0024] Внешний установочный участок А задается в соответствии с установленным стандартом, таким образом, что установочная поверхность 2S образуется посредством плоского срезания участка внешней поверхности хвостовика 2 режущего инструмента Т, и пара наклонных поверхностей 2Т образуется в местах, непрерывных с противоположными концами в направлении вдоль оси X. В частности, форма установочной поверхности 2S не ограничена на плоской форме, а может представлять собой углубленную или вогнутую форму, или комбинацию углубленной/вогнутой поверхности и плоской поверхности. В таком случае, дополнительная обработка будет выполняться на хвостовике, и будет применяться установочный элемент, предназначенный для него.
[0025] Внутренняя окружная поверхность 5S фиксирующего кольца 5 образована параллельно с внешней окружной поверхностью 12S патрона 12, и множество игольчатых роликов 6 размещено между ними. Это множество игольчатых роликов 6 размещено на оси спиральным образом вдоль внешней окружности внешней окружной поверхности 12S патрона 12. При работе, когда фиксирующее кольцо 5 вращается в предварительно заданном направлении, эти игольчатые ролики 6 обращаются вокруг оси X, при этом одновременно вращаясь вокруг своих собственных осей вдоль внешней окружной поверхности 12S патрона 12. При этом, это множество игольчатых роликов 6 будет кататься по внешней окружной поверхности 12S патрона 12, чтобы тем самым прикладывать давление к патрону 12, таким образом, осуществляя уменьшение диаметра внутреннего пространства 13.
[0026] Более того, между внутренней окружной поверхностью 5S на каждом концевом участке фиксирующего кольца 5 и внешней окружной поверхностью 12S патрона 12 обеспечено уплотнение, и к открывающемуся боковому концу патрона 12 прикреплена кольцевая пластина 8 для удерживания уплотнения.
[0027] [Корпус держателя]
Как показано на фиг. 4, 5 и 6, от концевой поверхности патрона 12 и в местах, окружающих внутреннее пространство 13, образовано множество отверстий 14, ориентированных параллельно с осью X. И, между некоторыми из этого множества отверстий 14 и внутренним пространством 13 образованы щели 15. Более конкретно, относительно патрона 12, образовано девять или двенадцать отверстий 14, при этом отверстия, имеющие щели 15, и отверстия, не имеющие щели 15, размещены поочередно в окружном направлении вокруг оси X. При этом, в общем образовано шесть щелей 15.
[0028] Эти щели 15 работают в качестве «щелевых канавок» для способствования уменьшению диаметра внутреннего пространства 13. Другие отверстия 14 работают для содействия деформации патрона 12. Более того, в три отверстия 14, без образованных, соответствующих им щелей 15, вставляются позиционирующие элементы 16, обеспеченные в виде цилиндрических резиновых элементов, и также штифты 17 (пример «стержнеобразного элемента»), которые выполнены из металла и имеют цилиндрическую форму, также вставляются с установочным взаимным расположением с ними. Посредством этих позиционирующих элементов 16, продольные центральные участки штифтов 17 открываются к внутреннему установочному участку В, и также противоположные концевые участки устанавливаются в соответствующих положениях таким образом, чтобы поддерживаться в отверстиях 14.
[0029] Во внутреннем пространстве 13 патрона 12, образован внутренний установочный участок В, в который подлежит вставке выступающий участок 22 установочного элемента 20, описанного выше. От открывающегося бокового концевого участка этого внутреннего пространства 13 по направлению к внутреннему установочному участку В, образованы направляющие канавки 18, проходящие и ориентированные линейно вдоль оси X. То есть, от открытого бокового концевого участка патрона 12 по направлению к его дальней стороне, образованы направляющие канавки 18, выполненные таким образом, чтобы обеспечивать возможность перемещения установочного элемента 20, и от этих направляющих канавок 18 непрерывно проходит внутренний установочный участок В. В частности, внутренний установочный участок В образован в виде установочного пространства на внешней окружной стороне внутреннего пространства 13, и три таких установочных пространства обеспечены эквидистантно вдоль окружного направления, и три вышеописанные направляющие канавки 18 также обеспечены эквидистантно вдоль окружного направления.
[0030] Кроме того, кольцевая пластина 8, описанная выше, размещается в положении, закрывающем множество отверстий 14. Эта кольцевая пластина 8 задает сквозное отверстие, имеющее внутренний диаметр, незначительно больший, чем внутренний диаметр внутреннего пространства 13, и проемы, при этом каждый имеет, по существу, такую же форму, что и форма поперечного сечения каждой направляющей канавки 18, соответствующей ему.
[0031] Предполагается, что инструментодержатель приводится во вращение против часовой стрелки на фиг. 5 и 6 во время обработки резанием. И, как показано на фиг. 7, установочное пространство, в виде внутреннего установочного участка В, включает предотвращающие вращение поверхности Bx, с которыми установочный элемент 20 входит в контакт в направлении вращения хвостовика 2 относительно корпуса 10 держателя, и предотвращающие выскальзывание поверхности By, с которыми установочный элемент 20 входит в контакт в направлении выскальзывания хвостовика 2 относительно корпуса 10 держателя.
[0032] В настоящем варианте осуществления, когда необходимо изготовить инструментодержатель, внутреннее пространство 13 с центром на оси X будет образовано внутри патрона 12, и будут образованы девять или двенадцать отверстий 14. И, для шести отверстий 14, щели 15 образуются относительно внутреннего пространства 13. Более того, в местах, непрерывных с внутренним пространством 13, образуются три установочных пространства и образуются три направляющие канавки 18. Затем, когда штифты 17 (пример «стержнеобразного элемента») вставлены в три отверстия 14, эти штифты 17 открываются внутрь установочных пространств.
[0033] С вышеприведенным, участки штифтов 17 открываются в установочных пространствах, и внешние поверхности этих штифтов 17, открывающихся как описано выше, могут работать в качестве предотвращающих вращение поверхностей Вх. В настоящем изобретении, как показано на фиг. 8 и 9, предотвращающие вращение поверхности Вх, с которыми выступающий участок 22 установочного элемента 20 входит в контакт, могут быть образованы внутренней поверхностью внутреннего пространства, составляющей внутренний установочный участок В, таким образом являясь выполненными за одно целое с патроном 12 (корпусом 10 держателя). Более того, в качестве альтернативной конфигурации этих предотвращающих вращение поверхностей Вх, также является возможным применять конфигурацию, в которой контактный элемент, выполненный из резины или металла, и т.д., предназначенный для такого контакта с выступающим участком 22 установочного элемента 20, прикрепляется к внутреннему пространству внутреннего установочного участка В. А именно, предотвращающая вращение поверхность Вх, обеспеченная в настоящем изобретении, не ограничена на обеспечении элементов, отличных от патрона 12, например штифтов 17, для патрона 12, как показано на фиг. 5 и 6, а может представлять собой конфигурацию, как показана на фиг. 8, 9, использующую внутреннюю поверхность этого патрона 12 (корпуса 10 держателя), посредством формования внутреннего пространства внутреннего установочного участка В патрона 12. В частности, форма предотвращающей вращение поверхности Вх, образованной внутренней поверхностью внутреннего пространства, не требует выполнения в виде плоской поверхности, подлежащей размещению в беззазорном контакте с латеральной поверхностью выступающего участка 22, как показано на фиг. 8, 9, а может представлять собой криволинейную форму (форму с опущением штифта 17), как показана на фиг. 5, 6, поверхность которой входит в контакт с участком латеральной поверхности выступающего участка 22 таким образом, чтобы ограничивать возникновение затруднения вследствие врезания в поверхность и блокировки на ней выступающего участка 22 в случае сильного контакта с выступающим участком 22.
[0034] [Установочный элемент]
Как показано на фиг. 1-3, установочный элемент 20 включает основной участок 21, подлежащий установке на внешний установочный участок А хвостовика 2, и выступающий участок 22, выступающий наружу, при этом основной участок 21 и выступающий участок 22 выполнены за одно целое друг с другом. Основной участок 21 образует плоскую установочную нижнюю поверхность 21S и пару установочных наклонных поверхностей 21Т в местах, непрерывных от нее в направлении оси X. С этой конфигурацией, когда установочный элемент 20 установлен на внешний установочный участок А, установочная нижняя поверхность 21S размещается в беззазорном контакте с установочной поверхностью 2S хвостовика 2, установочные наклонные поверхности 21Т размещаются в беззазорном контакте с наклонными поверхностями 2Т, и выступающий участок 22 выступает от внешней окружности хвостовика 2.
[0035] Более того, в основном участке 21, внешний поверхностный участок 21Р, противоположный относительно установочной нижней поверхности 21S и окружающий выступающий участок 22, образован, подобно окружному участку, непрерывному с внешней поверхностью хвостовика 2, таким образом, когда режущий инструмент Т прикреплен к инструментодержателю, внешний поверхностный участок 21Р установочного элемента 20 размещается в беззазорном контакте с внутренней поверхностью внутреннего пространства 13 патрона 12.
[0036] [Способ установки]
С вышеописанной конфигурацией, когда режущий инструмент Т прикрепляется к инструментодержателю, пружина 7 в качестве поджимающего механизма будет вставляться заранее во внутреннее пространство 13 патрона 12. Установочный элемент 20 будет удерживаться на внешнем установочном участке А хвостовика 2 режущего инструмента Т с позиционным выравниванием с ним посредством посадки. Затем, хвостовик 2 режущего инструмента Т, поддерживающий установочный элемент 20, как выше, будет вставляться во внутреннее пространство 13.
[0037] Далее, с хвостовиком 2 режущего инструмента Т, вставленным во внутреннее пространство 13, режущий инструмент Т и инструментодержатель будут вращаться относительно друг друга и одна из трех направляющих канавок 18, обеспеченных на открывающемся конце патрона 12, будет выбираться и в выбранную направляющую канавку 18 будет вставляться выступающий участок 22 установочного элемента 20. С этой вставкой, выступающий участок 22 будет перемещаться вдоль направляющей канавки 18, и внутренний конец хвостовика 2 будет входить в контакт с пружиной 7, таким образом ее поджимающее усилие будет прикладываться к режущему инструменту Т в его направлении выталкивания. Когда хвостовик 2 режущего инструмента Т вставлен во внутреннее пространство 13 описанным выше образом, установочный элемент 20 поддерживается установленным на хвостовике 2, и выступающий участок 22 этого установочного элемента 20 устанавливается в направляющую канавку 18. Следовательно, режущий инструмент Т будет поддерживаться в таком состоянии, что этот инструмент Т не вращается относительно патрона 12.
[0038] И, после того, как выступающий участок 22 установочного элемента 20 достигает установочного пространства (внутреннего установочного участка В), как показано на фиг. 5, режущий инструмент Т будет вращаться, как показано на фиг. 6, таким образом, чтобы заставить выступающий участок 22 установочного элемента 20 входить в контакт с внешней окружностью штифта 17, работающей в качестве предотвращающей вращение поверхности Вх. При этом состоянии, концевой участок выступающего участка 22 поддерживается в контакте с предотвращающей выскальзывание поверхностью By под действием поджимающего усилия пружины 7. Более того, в качестве альтернативного варианта осуществления, вместо пружины 7, внутренняя резьба может быть обеспечена на дальней стороне внутреннего пространства 13, и выталкивающий болт (конкретный пример преобразующего вращение элемента), имеющий наружную резьбу, в качестве поджимающего механизма может быть обеспечен таким образом, чтобы устанавливаться посредством резьбы во внутреннюю резьбу, таким образом этот выталкивающий болт может размещаться в контакте с внутренним концом хвостовика 2. В случае этой конфигурации, в случае вращения установочного элемента 20 в таком направлении, чтобы входить в контакт с предотвращающей вращение поверхностью Bx, усилие вращения хвостовика 2 режущего инструмента Т передается на выталкивающий болт через посредство контактного сопротивления, таким образом этот выталкивающий болт будет вращаться, и во взаимосвязи с этим вращением режущий инструмент Т будет смещаться в направлении выскальзывания. При этом, в случае вращения режущего инструмента Т в направлении для поджатия установочного элемента 20 входить в контакт с предотвращающей вращение поверхностью Bx, концевой участок выступающего участка 22 установочного элемента 20 будет входить в контакт с предотвращающей выскальзывание поверхностью By, тем самым, чтобы предотвратить относительное вращение режущего инструмента Т относительно инструментодержателя. Более того, в качестве альтернативы, способствующий трению элемент может размещаться между поджимающим механизмом и хвостовиком 2. В случае этой конфигурации, достигается повышение коэффициента трения на поверхности, на которой поджимающий элемент входит в контакт с хвостовиком 2. Таким образом, хвостовик 2 может легко синхронизироваться с вращением поджимающего механизма, тем самым установочный элемент 20 может приводиться в контакт с предотвращающей вращение поверхностью Bx более надежным образом, таким образом предотвращая относительное вращение режущего инструмента Т относительно инструментодержателя.
[0039] После завершения вышеописанной установки, фиксирующее кольцо 5 будет вращаться в предварительно заданном направлении, посредством чего давление будет прикладываться от множества игольчатых роликов 6 к внешней окружной поверхности 12S патрона 12, таким образом осуществляя уменьшение диаметра внутреннего пространства 13. С этим уменьшением диаметра, осуществляется состояние, в котором внешняя окружность хвостовика 2 режущего инструмента Т охватывается и окружается в прижимном контакте внутренней окружной поверхностью патрона 12 (внутренней окружной поверхностью внутреннего пространства 13).
[0040] После вышеописанного прикрепления, если возникает ситуация, при которой режущий инструмент Т стремится вращаться относительно корпуса 10 держателя во время обработки резанием посредством режущего инструмента Т, такое относительное вращение может эффективно предотвращаться, так как выступающий участок 22 установочного элемента 20 находится в контакте со штифтами 17, работающими в качестве предотвращающих вращение поверхностей Bx. Более того, когда внешнее усилие прикладывается к режущему инструменту Т в направлении выскальзывания этого инструмента Т из корпуса 10 держателя, такое выскальзывание может эффективно предотвращаться, так как выступающий участок 22 установочного элемента 20 располагается в контакте с предотвращающей выскальзывание поверхностью By, как показано на фиг. 7.
[0041] Более того, в случае конфигурации, в которой предотвращающая вращение поверхность Вх образована внутренней поверхностью внутреннего пространства, составляющей внутренний установочный участок В корпуса 10 держателя, после того, как выступающий участок 22 установочного элемента 20 достигает установочного пространства (внутреннего установочного участка В), как показано на фиг. 8, режущий инструмент Т будет вращаться, как показано на фиг. 9, посредством чего выступающий участок 22 установочного элемента 20 будет приводиться в прикрепленное состояние в контакте с предотвращающей вращение поверхностью Вх, образованной во внутренней поверхности внутреннего пространства внутреннего установочного участка В. При этом, если режущий инструмент Т вращается в направлении для поджатия установочного элемента 20 входить в контакт с предотвращающей вращение поверхностью Вх, выступающий участок 22 установочного элемента 20 будет приводиться в непосредственный контакт с предотвращающей вращение поверхностью Вх, образованной в патроне 12 (корпусе 10 держателя), посредством чего относительное вращение режущего инструмента Т относительно инструментодержателя может эффективно предотвращаться.
[0042] Особенно, в случае вышеописанной конфигурации, даже когда режущий инструмент Т, не имеющий внешнего установочного участка А в хвостовике 2, как задано стандартом, применяется в качестве режущего инструмента Т, такой инструмент также может использоваться, с добавлением только незначительной обработки для выполнения хвостовика 2 плоским.
[0043] [Другие варианты осуществления]
Настоящее изобретение может альтернативно выполняться, как изложено ниже, дополнительно к вышеприведенному варианту осуществления.
[0044] (а) Как показано на фиг. 10 и 11, оно выполняется таким образом, что режущий инструмент Т небольшого диаметра поддерживается посредством цанги 30. В этом дополнительном варианте осуществления (а), инструментодержатель в качестве удерживающей инструмент конструкции включает цангу 30, и вариант осуществления может применять такую же конструкцию для корпуса 10 держателя. Также, цанга 30 образована трубчатым элементом 31, имеющим наружный диаметр, который обеспечивает возможность близкого беззазорного контакта с внутренней поверхностью внутреннего пространства 13, и также имеющим внутренний диаметр, который обеспечивает возможность близкого беззазорного контакта с внешней окружностью режущего инструмента Т небольшого диаметра. В латеральной поверхности этого трубчатого элемента 31, образовано множество щелеобразных пространств 32, и также обеспечено установочное отверстие 33, в которое устанавливается установочный элемент 20.
[0045] В этом дополнительном варианте осуществления (а), подобно вышеприведенному варианту осуществления, установочный элемент 20 будет включать основной участок 21 и выступающий участок 22. Однако толщина основного участка 21, использующаяся в этом дополнительном варианте осуществления, будет больше, чем толщина, использующаяся в вышеприведенном варианте осуществления. Более того, вариант осуществления может применять конфигурацию, в которой внешняя окружность хвостовика 2 режущего инструмента Т включает внешний установочный участок А, имеющий плоскую установочную поверхность 2S, как задано установленным стандартом.
[0046] С вышеописанной конфигурацией, если во время обработки резанием посредством режущего инструмента Т возникает ситуация, при которой режущий инструмент Т стремится вращаться относительно корпуса 10 держателя, так как выступающий участок 22 установочного элемента 20 располагается в контакте со штифтом 17, работающим в качестве предотвращающей вращение поверхности Вх, такое относительное вращение может эффективно предотвращаться. Более того, если к режущему инструменту Т прикладывается внешнее усилие, которое стремится к выскальзыванию этого режущего инструмента Т из корпуса 10 держателя, такое выскальзывание может эффективно предотвращаться, так как выступающий участок 22 установочного элемента 20 располагается в контакте с предотвращающей выскальзывание поверхностью By.
[0047] (b) Ограничивающая поверхность может быть обеспечена на стороне, противоположной относительно предотвращающей выскальзывание поверхности By, таким образом предотвращающая выскальзывание поверхность By и эта ограничивающая поверхность, размещенная в месте, противоположном относительно нее, с образованием какой-либо по меньшей мере одной из этих предотвращающей выскальзывание поверхности By и ограничивающей поверхности в виде наклонной поверхности, могут размещать выступающий участок 22 между ними для фиксации этого выступающего участка 22 на месте в направлении оси X, когда выступающий участок 22 установочного элемента 20 входит в контакт со штифтом 17, работающим в качестве предотвращающей вращение поверхности Вх, если возникает ситуация вращения режущего инструмента Т относительно корпуса 10 держателя.
[0048] (с) Как показано на фиг. 12, угловой участок на выступающей стороне выступающего участка 22 скошен для образования контактной поверхности 22а, таким образом, когда этот выступающий участок 22 входит в контакт со штифтом 17, работающим в качестве предотвращающей вращение поверхности Вх, контактная поверхность 22а может входить в контакт со штифтом 17. С таким образованием контактной поверхности 22а, деформация углового участка ограничена, посредством чего может быть осуществлено продление срока службы установочного элемента 20 и штифта 17. Также, в случае этой конфигурации дополнительного варианта осуществления (с), предотвращающая вращение поверхность Вх, с которой входит в контакт выступающий участок 22, может входить в непосредственный контакт с внутренней поверхностью внутреннего пространства внутреннего установочного участка В в патроне 12 (корпусе 10 держателя).
[0049] (d) В вышеприведенном варианте осуществления, хвостовик 2 режущего инструмента Т фиксируется во внутреннем пространстве 13 патрона 12 посредством давления, прикладываемого от фиксирующего кольца 5. Вместо этого, фиксация хвостовика 2 во внутреннем пространстве 13 может обеспечиваться посредством посадки с натягом, подобно конфигурации, раскрытой в патентном документе 1.
[0050] В случае конфигурации, воплощающей посадку с натягом, как в дополнительном варианте осуществления (d), патрон 12 будет нагреваться, таким образом, когда этот патрон 12 термически расширен, выступающий участок 22 установочного элемента 20 может подаваться от направляющей канавки 18 в установочное пространство. И, форма установочного пространства может выполняться таким образом, что после отвода тепла, форма установочного пространства не будет допускать деформацию в направлении от установочного пространства к направляющей канавке 18.
[0051] С вышеописанной конфигурацией, относительное вращение и выскальзывание режущего инструмента Т относительно корпуса 10 держателя могут предотвращаться надежным образом.
Промышленная применимость
[0052] Настоящее изобретение является применимым для инструментодержателя, выполненного с возможностью поддерживания режущего инструмента Т посредством использования установочного элемента, который устанавливается на хвостовик режущего инструмента Т и установочное пространство корпуса патрона.
Описание ссылочных обозначений/позиций
[0053] 2 хвостовик
7 поджимающий механизм
12 патрон
13 внутреннее пространство
14 отверстие
18 направляющая канавка
20 установочный элемент
30 цанга
А внешний установочный участок
В внутренний установочный участок (установочное пространство)
Bx предотвращающая вращение поверхность
By предотвращающая выскальзывание поверхность
Т режущий инструмент
X ось
1. Удерживающая инструмент конструкция, содержащая:
установочный элемент для позиционного выравнивания с внешним установочным участком, обеспеченным во внешней поверхности хвостовика режущего инструмента;
патрон, имеющий цилиндрическую внутреннюю поверхность, выполненную с возможностью приема хвостовика и установочного элемента;
направляющую канавку, образованную во внутренней поверхности и продолжающуюся от открывающегося бокового концевого участка патрона к его дальней стороне, внутренний установочный участок, образованный непрерывно с направляющей канавкой для установки установочного элемента; и
внутренний установочный участок, включающий предотвращающую вращение поверхность, с которой установочный элемент входит в контакт в направлении хвостовика, вращающегося относительно патрона посредством нагрузки обработки резанием, и предотвращающую выскальзывание поверхность, с которой установочный элемент входит в контакт в направлении хвостовика, выскальзывающего из патрона,
при этом предотвращающая вращение поверхность образована участком стержнеобразного элемента, открывающимся во внутреннем установочном участке при введении стержнеобразного элемента в отверстие, образованное параллельно с осью патрона, от концевого участка на открывающейся стороне патрона.
2. Удерживающая инструмент конструкция по п. 1, которая дополнительно содержит поджимающий механизм для поджатия режущего инструмента в направлении выталкивания этого инструмента к дальней стороне патрона,
причем поджимающий механизм и хвостовик входят в контакт друг с другом, и контактное сопротивление вызывает синхронное вращение поджимающего механизма и хвостовика.
