[发明专利]夹头装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于向工作机械的旋转主轴上安装工具的夹头装置(chuck device)。

背景技术

在加工中心、铣床等工作机械的旋转主轴上通常通过夹头装置来安装工具。作为夹头装置的一个例子，在图6中示出了专利文献1所记载的夹头装置。公知如该夹头装置101那样的由夹头主体102、筒夹(collet)103及螺母104构成的结构。在此，螺母104螺接在夹头主体102上，以紧固筒夹103来保持工具T。

螺母104具有紧固筒夹103而使其缩径的作用，因而需要形成为向径向内侧施加力的结构。专利文献1所记载的发明解决这样的问题，使形成在筒夹103上的锥面103a和形成在螺母104上的锥面104a在螺接时相抵接。即，筒夹103和螺母104通过锥面而相抵接，从而能够在轴向上按压筒夹103，并且向径向内侧紧固筒夹103。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2001-219310。

发明内容

发明要解决的问题

在图6所示的工具T被保持的状态下，螺母104仅通过螺接部固定在夹头主体102上。但是，因为螺纹结构中存在大的间隙，螺母104能够相对于夹头主体102在径向上移动。如果产生这样的相对移动，则螺母104会相对于夹头主体102产生偏心，结果会使工具T发生径向摆动。

在一定程度的旋转速度以下的情况下，在通过螺母104进行紧固的方法中，能够借助螺接力防止上述的相对移动，而维持紧固时的状态。但是，如果在高速旋转时离心力增大，则仅通过螺接力不能防止相对移动，因而不能维持紧固时的状态，螺母104将会相对夹头主体102产生偏心，而使工具T径向摆动。近年来，工作机械的高速加工化不断发展，在主轴转速的高速化、进给速度的高速化及加工精度高要求的状况下，为了抑制因径向摆动导致的工具寿命非常低的情况，越来越需要防止上述那样的因螺母104的偏心引起的工具T的径向摆动。

作为对策已知如下的方法，如图7所示，设置将螺母104的后端部延长而成的引导部105。但是，在因间隙配合的需要在制造部件时产生的误差等而在引导部105和夹头主体102之间存在间隙的情况下，不能防止螺母104的偏心。即使没有间隙，如果引导部105因离心力而扩径，则不能避免螺母104相对于夹头主体102偏心。

本发明是鉴于以上问题而提出的，其目的在于提供一种夹头装置，不仅能够抑制在紧固螺母时螺母相对夹头主体的偏心，还能够抑制工作机械高速旋转时螺母相对夹头主体的偏心，从而能够防止工具的径向摆动。

用于解决问题的手段

本发明的夹头装置的第一特征结构在于，具有：夹头主体，在其前端部具有锥孔，筒夹，其被插入所述锥孔中，能够进行缩径来保持工具，螺母，其能够与所述夹头主体相螺接，用于紧固所述筒夹；在所述螺母和所述夹头主体上设置防偏心单元，该防偏心单元通过所述螺母与所述夹头主体侧在径向上的抵接，来即使在旋转时也能够抑制相对移动。

根据第一特征结构，设置有即使在旋转时也使螺母在径向上与夹头主体侧抵接的防偏心单元，因而即使由于旋转而在螺母上作用离心力，也能够防止产生偏心。通过例如螺母和夹头主体中的任一个发生弹性变形产生上述的抵接力，因而能够以简单的结构实现，从成本方面来说优选。

第二特征结构在于，所述防偏心单元包括：第一螺母后端侧锥面，其形成在所述螺母的位于螺接部之后的后端侧的内周面或外周面上，夹头主体侧锥面，其形成在所述夹头主体上，在螺接所述螺母时，与所述第一螺母后端侧锥面相抵接。

根据第二特征结构，第一螺母后端侧锥面和夹头主体侧锥面在螺接时相抵接，位于径向外侧的构件(夹头主体或螺母)的抵接部附近能够进行扩径。通过该扩径而在该构件上产生要复原为原来的形状的朝向径向内侧的弹力，从而能够防止螺母相对夹头主体偏心。另外，利用锥面的抵接能够获得楔形效果，能够防止螺母螺接的松动及移动。而且，因为不需要增加新的构件，所以从抑制成本增加、减少部件数的角度也是有利的。

第三特征结构在于，所述防偏心单元包括：第二螺母后端侧锥面，其形成在所述螺母的位于螺接部之后的后端侧的内周面或外周面上，环状构件侧锥面，其形成在环状构件上，该环状构件能够安装在所述夹头主体上，在螺接了所述螺母且安装了该环状构件的状态下，该环状构件侧锥面与所述第二螺母后端侧锥面相抵接。