加工工具的制作方法

[0001]
本发明涉及一种加工工具，具体而言涉及一种可进行轴向微小伸缩的加工工具。


背景技术：

[0002]
在专利文献1中，示出了一种可进行轴向微小伸缩的加工工具(攻丝机)。其结构在图9中示出。该加工工具由上部体1和支架主体2构成，上部体1的上侧安装在工作机器的主轴上，在支架主体2的下端安装有工具(丝锥)。支架主体2由于以环形的第一弹性体32和第二弹性体33支撑，因此在使用工具(丝锥)在工作物上开设螺丝孔时，即使有丝锥的压回力和拉伸力也可进行微小伸缩(0.1～0.5mm)。具体而言，第一弹性体32通过丝锥的压回力25而收缩，第二弹性体33通过丝锥的拉伸力26而收缩。但是，在第一弹性体32和第二弹性体33上由于使用耐油性的橡胶o形环等，因此弹性系数有差异，难以正确进行负荷计算。再有，耐久性也差。进而橡胶的弹性体不能应对更小的5-100μm的微小伸缩。
[0003]
专利文献2所示的加工工具是通过拉伸弹簧和收缩弹簧使可动体平衡的结构。该结构中可动体的伸缩量随压回力和拉伸力而变大。近来，由于工具的旋转和进给同步，因此无需进行很大的伸缩，而需要可进行微小伸缩。
[0004]
现有技术文献
[0005]
专利文献
[0006]
专利文献1：日本专利公开2012-11474号公报
[0007]
专利文献2：日本专利公开2004-142033号公报


技术实现要素：

[0008]
发明要解决的技术问题
[0009]
本发明的目的在于提供一种可进行正确而稳定的微小伸缩的加工工具。
[0010]
解决技术问题的手段
[0011]
本发明的加工工具是通过夹套朝轴向的滑动，支架主体可一触式装卸的加工工具，其特征在于，具有：上部体，其连结部安装在上位装置上，下部具有筒部；第一弹簧，其设置在所述筒部的外周壁；支架主体，其由卷绕有第二弹簧的凸部、中央的主干部以及下端握持工具的套筒卡盘构成，可装卸地安装在所述上部体的所述筒部上；夹套，其覆盖所述第一弹簧，可滑动地装配在所述筒部的外侧；钢球，其保持在所述筒部的贯通孔中，一侧与所述支架主体的所述主干部相对，另一侧与所述夹套的内周相对；v字形的槽部，其设置在所述主干部的外周壁上，支撑所述钢球；以及倾斜面，其设置在所述夹套的内周，轴向倾斜，支撑所述钢球；
[0012]
所述贯通孔中设置有供所述钢球可轴向移动的第一间隙(δc)，所述夹套内侧设置有供所述钢球可在与轴向正交的方向上移动的第二间隙(δt)，通过来自工具的压回力，抵抗所述第一弹簧和所述第二弹簧的作用力，所述钢球在轴向上跨所述第一间隙(δc)移动，通过工具的拉伸力，所述第二弹簧伸长，抵抗所述第一弹簧的作用力，所述钢球在与轴
向正交的方向上跨所述第二间隙(δt)移动。
[0013]
其特征在于：所述夹套上形成有在外侧方向上接收住所述钢球的凹部。
[0014]
发明效果
[0015]
采用本发明的加工工具：
[0016]
(1)由于可通过第一弹簧、第二弹簧、钢球进行支架主体的微小伸缩，因此不会有橡胶弹性体那样的劣化，可获得耐久性。再有，不会有橡胶弹性体那样的差异，可基于弹性系数实现正确且稳定的微小伸缩。
[0017]
(2)由于在贯通孔上设置供钢球可轴向移动的第一间隙(δc)，在夹套内侧设置供钢球可在与轴向正交的方向上移动的第二间隙(δt)，因此可应对来自丝锥的压回力、拉伸力这两者。
[0018]
(3)由于是钢球咬合设置在支架主体的主干部的外周的v字形的槽部，在可滑动地装配的夹套的内周形成将钢球压入的结构，从而可容易地通过钢球进行支架主体的装卸。
[0019]
由于夹套上设置有在外侧方向上接收住钢球的凹部，因此通过使夹套滑动，使钢球落入凹部，使钢球在筒部的外侧方向上移动，使支架主体的v字形的槽部和钢球的咬合脱离，可拆下支架主体。相反，当从该状态将支架主体装配到上部体的筒部，使夹套还原时，v字形的槽部和钢球咬合，可进行支架主体的一触式装配。
[0020]
由于设置为通过来自工具的压回力，抵抗第一弹簧和所述第二弹簧的作用力，钢球在第一间隙(δc)上移动，通过工具的拉伸力，第二弹簧伸长，抵抗第一弹簧的作用力，钢球在第二间隙(δt)上移动，因此，通过压回力强的负荷可进行微小伸缩，通过拉伸力较弱的负荷可进行微小伸缩。
附图说明
[0021]
图1是根据本发明的加工工具的内部结构图(例1)。
[0022]
图2是根据本发明的加工工具的内部结构图(例2)。
[0023]
图3是图1的钢球周围的放大图。
[0024]
图4是图3的动作说明图。
[0025]
图5是图3的动作说明图。
[0026]
图6是夹套和第一弹簧的另一结构例的图。
[0027]
图7是示出钢球的装配状态的剖面图(剖面形状是圆形)。
[0028]
图8是以往的可进行微小伸缩的加工工具的说明图。
具体实施方式
[0029]
下面参照附图详细说明本发明的加工工具。
[0030]
实施例1
[0031]
图1是根据本发明的加工工具100的内部结构图(例1)。加工工具100由上部体1、支架主体2、紧固螺母8、夹套3构成。上部体1是与工作机械和机器人的上位装置装卸自如地连结的部分。在图1中示出了连结部1a与工作机械的主轴连结的柄部。上部体1在连结部1a的下部具有筒部1b。支架主体2由上部的凸部2a、中央的主干部2b、下端的套筒卡盘2c构成。将凸部2a设为上方而将支架主体2装配在上部体1的筒部1b上。在该装配状态下，支架主体2的
主干部2b嵌入上部体1的筒部1b。套筒卡盘2c对工具20进行握持。工具20设置为丝锥(开设螺孔用工具)，但并不仅限于此。紧固螺母8与支架主体2的下端螺合，将工具20与支架主体2接合。在筒部1b外侧可滑动地装配有夹套3。冷却液(工具的冷却液)的流通路径10在上部体1的连结部1a处形成为u字形。
[0032]
如图1所示，在筒部1b的外周设置有卷绕的第一弹簧5。凸部2a上设置有卷绕的第二弹簧6。推出金属件4是调整二弹簧6的作用力的金属件。在该实施例中，棒状的凸部2a和中央的主干部2b一体成型。钢球7保持在筒部1b的贯通孔13中。钢球7从贯通孔13鼓出，一侧与支架主体2的主干部2b相对，另一侧与夹套3的内周相对。在支架主体2的主干部2b的外周设置对钢球7进行支撑的v字形的槽部14。在夹套3的内周设置支撑钢球7的倾斜面15。
[0033]
图2是根据本发明的另一加工工具100的内部结构图(例2)。其和图1的加工工具100只是支架主体2的上部结构略有差别。图2中凸部2a和中央的主干2b不是一体成型的，棒状的凸部2a与主干部2b分离。凸部2a的上部嵌入连结部1a，下部嵌入主干部2b的凹部中。凸部2a在轴的中心形成冷却液的流通路径10，u字形的流通路径形成在主干部2b中。其他的结构和图1相同。
[0034]
图3是图1的钢球周围的放大图。如图3所示，第一弹簧5和第二弹簧6设置为在装配状态下两方都向轴向(下方)施力的弹簧。v字形的槽部14一侧相对于轴向具有θ1的角度，另一侧相对于轴向具有θ2的角度。θ1和θ2可相同也可不同。倾斜面15相对于轴向具有θ3的角度。钢球7由于第一弹簧5和第二弹簧6在轴向(工具20的方向)上施力，因此被θ3的倾斜面15和θ1的槽部14向工具20方向按压，钢球7与贯通孔13的下侧端面抵接并被保持。上部体1的筒部1b是固定部，支架主体2的主干部2b是可动部，可动部呈被钢球7保持的形式。此外，在槽部14的与钢球7的抵接部位(θ1侧)，作用有支架主体2的自重，在倾斜面15的与钢球7的抵接部位作用有夹套3的自重。在该状态下，钢球7在与贯通孔13的上侧端面之间形成第一间隙δc。钢球7在倾斜面15的接触点和倾斜面的终点之间可形成第二间隙δt。
[0035]
如图3所示，夹套3上设置有半球状的凹部11。当使夹套抵抗第一弹簧5的作用力而向上方滑动时，钢球7可落入凹部，钢球7可在筒部1b的外侧方向上移动，由于支架主体2的v字形的槽部14和钢球7的咬合脱离，因此，可使支架主体2向下方移动，将其拆下。相反，当从该状态，将支架主体2装配到上部体1的筒部1b，使夹套3通过第一弹簧的力而还原时，v字形的槽部14和钢球7咬合，支架主体2被锁定，可进行一触式装配。
[0036]
图4是图3的动作说明图。示出工具20的压回力25(朝上)工作的情况。钢球7被槽部14的与钢球7的抵接部位(θ2侧)按压，向上方移动的程度是第一间隙δc，与贯通孔13的上侧端面抵接。第二弹簧6通过支架主体2被向上按压而收缩。再有，第一弹簧5也受钢球7的倾斜面15按压而收缩。通过压回力25，第一弹簧5和第二弹簧6两方都可收缩。钢球7在轴向(上方)上运动，在与轴向正交的方向上不运动。
[0037]
图5是图3的动作说明图。示出工具20的拉伸力26(朝下)的情况。钢球7虽然被槽部14的与钢球7的抵接部位(θ1侧)朝下按压，但贯通孔13的下侧端面阻止了朝轴向的移动。因此，钢球7在与轴向正交的方向上移动的程度是第二间隙δt。此时，由于钢球7将倾斜面15向轴向(上方)按压，因此第一弹簧5收缩。另一方面，第二弹簧6向下方伸长。通过拉伸力，第一弹簧5收缩，第二弹簧6伸长。钢球7在与轴向正交的方向上运动，在轴向(下方)上不运动。
[0038]
图6是夹套和第一弹簧的另一结构例。在图3中，第一弹簧5设置为在装配状态下向
轴向(下方)施力的弹簧，但也可如图6所示地设置为向轴向(上方)施力的弹簧。此时，夹套3的半球状的凹部11设置在夹套3的上部。钢球7的运动与图4、5的动作说明相同，故省略。
[0039]
图7是示出钢球的装配状态的剖视图(剖面形状是圆形)。剖面是图1的a-a线所示的部位。筒部1b、主干部2b和夹套3剖面设置为圆形。钢球7在贯通孔13中时，由于贯通孔13有锥形，因此钢球7不会从筒部1b的内侧出来。再有，即使上部体1的筒部1b和支架主体2例如工具咬住部件而支架主体2扭曲，三个钢球7的位置关系和力的关系也不会变化。
[0040]
产业利用可能性
[0041]
本发明适合作为可进行轴向微小伸缩的加工工具。
[0042]
附图标记说明
[0043]1ꢀꢀꢀ
上部体
[0044]
1a
ꢀꢀ
连结部
[0045]
1b
ꢀꢀ
筒部
[0046]2ꢀꢀꢀ
支架主体
[0047]
2a
ꢀꢀ
凸部
[0048]
2b
ꢀꢀ
主干部
[0049]
2c
ꢀꢀ
套筒卡盘
[0050]3ꢀꢀꢀ
夹套
[0051]4ꢀꢀꢀ
推出金属件
[0052]5ꢀꢀꢀ
第一弹簧
[0053]6ꢀꢀꢀ
第二弹簧
[0054]7ꢀꢀꢀ
钢球
[0055]8ꢀꢀꢀ
紧固螺母
[0056]
10
ꢀꢀ
流通路径
[0057]
11
ꢀꢀ
半球状的凹部
[0058]
13
ꢀꢀ
贯通孔
[0059]
14
ꢀꢀ
槽部
[0060]
15
ꢀꢀ
倾斜面
[0061]
20
ꢀꢀ
工具(丝锥)
[0062]
25
ꢀꢀ
压回力
[0063]
26
ꢀꢀ
拉伸力
[0064]
δc
ꢀꢀ
第一间隙
[0065]
δt
ꢀꢀ
第二间隙
[0066]
32
ꢀꢀ
第一弹性体
[0067]
33
ꢀꢀ
第二弹性体
[0068]
100 加工工具。