• リベットからツールホルダー、フランジ、チャックまたはチャックに至るまで、ツールホルダーのあらゆる部分が加工精度にどのように影響するかを学びます。
• ツールホルダーを選択する際に、デュアルコンタクト機能、スピンドル公差の一致、製造品質など、注目すべき重要なポイントを特定します。
• ツールホルダーを損傷や摩耗から保護し、長期的な性能と一貫した部品加工品質を確保するためのメンテナンス方法をマスターします。

機械加工業界がより高速、より硬い材料、より厳しい公差、より高い運用コストに移行するにつれて、継続的な最適化が重要になります。 工作機械、工具、プロセス、自動化技術、オペレーターのトレーニングはすべて、この役割を果たします。 ただし、工作機械と操作がどれほど優れていても、その効果はスピンドル、ツールホルダー、工具の間のインターフェースによって異なります。

この記事では、ツールホルダーの基本構造から選定基準、メンテナンス方法まで、最初から総合的に探っていきます。

 

ナイフハンドルの構造図

 

 

ツールシャンクはどのような部品で構成されていますか?

機械加工の基本的な知識があれば、ツールホルダーはまさにその名の通り、スピンドルが回転して切りくずが飛んでくるときに切削工具を機械内の所定の位置にしっかりと保持する部品であることがわかります。 ツールハンドルの構造を詳しく見てみましょう。

 

爪を引っ張る

保持ノブとも呼ばれるリベットは、工具シャンクの上部にある留め具で、切削作業中に工具ホルダーを工作機械のブローチ バーにしっかりと固定します。 シャンクのセットアップでは見落とされがちな要素ですが、この重要なコンポーネントにますますストレスがかかっています。 主軸速度と切削抵抗が増加すると、リベットのクランプ圧力も増加します。 リベットに欠陥があったり、摩耗したり、安価に製造されたりすると、よく言えば精度の問題、最悪の場合、重大な事故につながる可能性があります。

その理由は次のとおりです。工作機械のグリッパー アセンブリは通常、負荷がかかっても圧縮される積層されたディスク スプリングで構成されています。 リベットの表面にズレがあると、固定力が不安定になります。 形状や接触面の偏差が 0.004 でも、ツール ホルダーの保持力と位置決め精度に大きな影響を与える可能性があります。

つまり、棚から固定ノブをさり気なく取り出して使うのは絶対にできない。 当社のツールホルダーの専門家がいつも言うように、「精度は精度が最も低い部品に依存します。」 ”

 

常に接続先の機械専用に設計されたリベットを選択し、摩耗がないか確認し、メーカーの推奨に従って交換してください。 最後に、固定ノブを (トルク レンチを使用して) 正しく取り付けて、ノブがテーパーの小さい方の端を反らないようにすることが重要です。

 

シャンク/テーパー

ツールホルダーのシャンクであるテーパー部分は、ツールホルダーを機械のスピンドルに接続する役割を果たします。 しっかりとしっかりとしたフィット感は、加工精度にとって非常に重要です。 シャンクのタイプ、コーン角度、寸法は、機械のスピンドルタイプと一致する必要があります。 たとえば、CAT および BT システムは大きなテーパー シャンクを備えています。HSKのツールホルダーは短い中空テーパーを採用し、面接触による高速精密加工を実現します。 一方、CAPTO は、モジュール設計と高剛性のために設計された多角形のコーン インターフェイスを備えています。

従来のラージテーパーシャンクは、重切削加工用途に適しており、低速で動作する大型工具や機械に最適です。 一方、HSK 円筒形ツール ホルダーは、微細加工や高速加工のシナリオにより適している場合があります。

ツールホルダーのすべての部品と同様に、ツールホルダーのシャンクには欠陥がなく、可能な限り最高の加工結果を保証するために厳格な基準に従って製造されている必要があります。 シャンクは目視検査と触覚検査が必要で、表面は滑らかでバリがなく、鏡のような仕上げになっている必要があります。

 

フランジ

フランジはツールホルダーの目に見える「エッジ」セクションであり、ツールホルダーがスピンドルに取り付けられ、中央に配置されることを保証し、安定性を高めます。

シャンクテーパーとスピンドルの密接な接触に頼るだけでは十分ではなく、優れたツールホルダーはフランジとスピンドルも接触していることを確認する必要もあります。 この二重接触方式では、フランジ端面の接触径が大きくなり、加工剛性が大幅に向上します。 ただし、すべてのデュアルコンタクトツールホルダーが同じように作られているわけではないことに注意することが重要です。

CAT タイプ ホルダーの場合、特に自動ツール チェンジャーと併用する場合、V フランジの完全性が非常に重要です。 細かく研磨されたフランジは、より高い剛性を保証するだけでなく、より正確で再現性のある工具交換作業を可能にします。

 

チャック / チャック

ツールホルダーの種類に応じて、コレットまたはチャックは工具を所定の位置に保持し、切削中に工具を安定させるコンポーネントです。 チャックは工具を包み込むカラーのようなもので、締めるとクランプ力が発生します。 チャックは、工具を油圧、熱収縮、または機械的にクランプして保持します。 ドリルチャックはジョーを使用する場合がありますが、フライス加工に使用されるほとんどの高性能チャックにはこの設計がありません。

チャックはより用途が広く、使いやすいですが、精度が犠牲になります。 ミクロンレベルの精度が要求されない重切削加工用途には、チャックが適切な選択肢となる場合があります。 一方、チャックは、工具をより均等に把持できるため、より高い精度と最小限の精度が可能になりますラジアルビート。 欠点は、チャックのサイズを特定の用途に合わせて調整する必要があるため、加工タスクを変更する際により多くの在庫と複数のチャック交換が必要になることです。

 

ツールホルダーの選択に関する考慮事項

前のセクションでは、スピンドル システムやコレットとチャックの選択など、ツール ホルダーの選択に影響を与えるいくつかの要因について説明しました。 ただし、ツールホルダーの種類を決定することは仕事の半分にすぎず、どのツールホルダーサプライヤーが最良の選択であるかを判断するのはあなた次第です。

ツールホルダーは加工の成功に重要な役割を果たすため、精度、部品の品質、工具寿命に悪影響を与えるのではなく、改善するのに役立つ高品質のツールホルダーに投資することは理にかなっています。 しかし、どのハンドルが要件を満たしているかを見分けるにはどうすればよいでしょうか? 考慮すべき点がいくつかあります。

 

選択したツールホルダーサプライヤーは、真のデュアルコンタクトツールを提供していますか?

ダブルコンタクトツールホルダーは、スピンドルとツールシャンクテーパーの接触だけでなく、ツールホルダーフランジとスピンドル端面の接触も実現します。 この剛性の向上は、表面仕上げの向上、寸法精度の向上、工具寿命の延長、自動工具交換装置の再現性の向上に有益です。

前述のように、一部のサプライヤーは自社のツールホルダーにデュアルコンタクト機能を備えていると主張していますが、BIG-PLUSスピンドルシステム(オリジナルのデュアルコンタクト設計)は、BIG-PLUSによって承認された場合にのみコーンとフランジ間の同時接触を実現できることに注意することが重要です。 許可がなければ、これらのホルダーには、重要なフィットを達成するために必要な特定のゲージと公差基準が欠けています。

 

ツールホルダーのAT公差はどれくらいですか?

AT公差とは、工作機械メーカーが指定する主軸テーパー公差レベルを指します。 ほとんどの機械スピンドルは AT1 公差で製造されており、多くの場合、ツール ホルダーを AT2 公差で研削することが理想的です。 ただし、多くのメーカーは工具シャンクを AT3 公差までのみ研削しているため、剛性と精度に影響を与える接触ギャップが発生する可能性があります。

 

最適なパフォーマンスを得るためのツールホルダーのメンテナンス方法

特定の加工作業に最適なツール ホルダーを選択するために必要な情報がすべて揃っており、ツール ホルダーの長期的な性能を確保するために不可欠なメンテナンスとクリーニングを怠ってはなりません。

 

ナイフのハンドルを掃除する

スピンドル、テーパー、内部ボアを洗浄して切りくず、クーラント残留物、その他の汚染物質を除去するための工具を常に準備してください。 これにより、コンポーネントの損傷や腐食が防止され、工具とシャンクの寿命が延び、コンポーネント間の最適なフィット感が保証されます。

 

ハンドル検査

定期的な点検により、小さな問題が大きな故障に発展するのを防ぎます。 ツールホルダーにへこみや傷がないか、たとえコーン表面に一見小さな傷があっても、加工精度が低下し、部品のやり直しやスクラップにつながる可能性があります。

 

潤滑

コレットやナットなどのツールホルダーの主要コンポーネントに注油することで、錆や腐食のリスクが軽減され、スムーズな動作が保証されます。 メーカーの推奨事項に従い、高品質の潤滑剤を使用してください。

 

適切に保管する

アイドル時のツールホルダーの保管方法は、その性能に影響します。 ほこり、破片、湿気はツールハンドルの寿命を縮める可能性があります。 ツールホルダーは、密閉された整理された保管システムに保管し、簡単に識別して損傷を防止できるように、種類とサイズごとに分類する必要があります。

精密製造では、ツールホルダーの選択を後回しにすべきではありません。 適切なツールホルダーを選択すると、加工に必要な剛性、低ラジアル振れ、精度が得られます。 ツールホルダーは、部品の品質、生産効率、工具寿命、および全体的な加工の成功を決定する重要な要素の 1 つです。