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JP2003039251A - 加工されるワークのためのホルダ - Google Patents

加工されるワークのためのホルダ

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Publication number
JP2003039251A
JP2003039251A JP2002169627A JP2002169627A JP2003039251A JP 2003039251 A JP2003039251 A JP 2003039251A JP 2002169627 A JP2002169627 A JP 2002169627A JP 2002169627 A JP2002169627 A JP 2002169627A JP 2003039251 A JP2003039251 A JP 2003039251A
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JP
Japan
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holder
sintered material
groove
holder according
chuck
Prior art date
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Pending
Application number
JP2002169627A
Other languages
English (en)
Inventor
Haakan Nordquist
ハーコン・ノルドクイスト
Christer Modin
クリステル・モディン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SYST 3 R INTERNATL AB
Original Assignee
SYST 3 R INTERNATL AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SYST 3 R INTERNATL AB filed Critical SYST 3 R INTERNATL AB
Publication of JP2003039251A publication Critical patent/JP2003039251A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H11/00—Auxiliary apparatus or details, not otherwise provided for
    • B23H11/003—Mounting of workpieces, e.g. working-tables
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H7/00—Processes or apparatus applicable to both electrical discharge machining and electrochemical machining
    • B23H7/26—Apparatus for moving or positioning electrode relatively to workpiece; Mounting of electrode
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価に製造できるワークまたは工具用のホル
ダを提供する。 【解決手段】 ワークまたは工具用のホルダ１の表面に
矩形断面をもつ十字状の溝１２,１３,１４,１５を設け
る。芯合わせのための柱状タップが嵌合して弾性変形す
る上記溝の縁６,７,８,９,１１,１６,１７,１８の領域
を、燒結された材料で作る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ワークまたは工具
のためのホルダであって、概ね平坦な側部をもつ複数の
溝が表面に設けられ、表面に設けられた上記溝の対向す
る縁が、予め与えられた間隔をもつホルダに関する。こ
の種のホルダは、例えば加工すべきワークを、放電加工
機などの工作機械のチャックに取り付けるために用いら
れる。
【０００２】
【従来の技術】欧州特許第255042号公報では、工具を工
作機械に取り付けるためのチャック装置が知られてお
り、このチャック装置は、工作機械に固定されるチャッ
クと工具のためのホルダとから概ねなる。このホルダ
は、チャック装置によって、所望どおりにチャックに取
り付けられ、また、チャックから取り外される。ホルダ
をチャックの通常ｘ−ｙ平面で表わされるチャック方向
に垂直な平面内で常に同じ位置に正確に固定するため
に、取り付けの際に協働する基準要素がチャックおよび
ホルダに設けられ、この基準要素は、チャックの軸方向
に突出する柱状タップとホルダの互いに対向する一対の
リップとからなる。チャックに対するホルダの芯合わせ
は、柱状タップの柱面が、各リップ対の軸方向に弾性的
なリップの間に嵌合することによって行なわれる。しか
し、この種のホルダを製造するには、かなりの費用がか
かる。
【０００３】ホルダをチャックに芯合わせする他の方法
は、ドイツ国特許公開第 DE-A-3003756号公報に記載の
電極ホルダ装置で知られており、この電極ホルダ装置で
は、チャックから軸方向に突出する円錐台状のタップ
が、ホルダの柱状の溝に嵌り込む。上記溝もタップも、
それらの間に軸方向に弾性的な要素を有さないため、取
り付けの際にしばしば生じる軸方向のかなりの締付力
が、溝側面またはタップの柱面に塑性変形をもたらし、
このことが、ホルダのチャックへの芯合わせの再現精度
を損なう。
【０００４】欧州特許公開第 EP 1068919 A1 号公報に
は、ワークを工作機械の加工域に位置決めして取り付け
る装置が開示され、この装置は、チャックと工具支持具
を備えている。取り付け準備のために、段付きの凹部を
もつ工具支持具が、芯出しタップを備えたチャックに百
分の数ミリメータの僅かな隙間をあけて載せられると、
芯出しタップは、上記凹部内の段に当接する。続く締付
け中に、上記段部は芯出しタップによって弾性変形させ
られる。通常数千ニュートンという締付力下で、チャッ
クによる解放と締付との間の工具支持具の動作行程を僅
か百分の数ミリメートルにするには、チャック装置に相
当の費用がかかることが前提となる。
【０００５】米国特許公開第 5791803 号公報に記載の
工具ホルダは、手頃な値段で製造できるが、溝がないた
め、既述の欧州特許第255042号公報に述べられたチャッ
クシステムには用いることができない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、とり
わけ欧州特許第255042号公報に記載のチャックシステム
に用いることができる手頃な値段で製造できるワークま
たは工具用のホルダを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、冒頭で
述べたホルダは、弾性的に変形しうる少なくとも縁の領
域が、燒結された材料から成っている。これによって、
上記燒結された材料からなる縁の弾性は、締付力に到達
し、締付の際の縁や柱面の塑性変形が排除される一方、
チャックに対するホルダの位置決めにおける卓越した再
現精度が保証される。この種のホルダは、比較的安価に
製造することができ、高い位置決めの再現精度、十分な
強度および長い寿命を有する。この場合、上記チャック
は、ホルダに対して略4000〜8000ニュートンのクランプ
力を発生する。
【０００８】ホルダが完全に燒結した材料からなる場
合、本発明は、特にホルダの溝縁などの表面領域に第１
の種類の粒を,ホルダの中心に他の第２の種類の粒を用
いることによって目的に適って実現できる。本発明の一
実施形態では、ホルダの平坦な表面に冒頭で述べた半径
方向の溝が設けられる。比較的硬い外側の溝縁は、その
下部に存する柔らかい燒結された材料によって通常の締
付力を受けて軸方向に弾性的に撓むことができる。この
ようなホルダは、既述の欧州特許第255042号公報で公知
の締付装置の範疇において、首尾よく用いることが出来
る。この発明によるホルダは、製造コストが手頃なだけ
でなく、重量が少ないことによって全体が工具鋼ででき
たホルダに比して締付力の低減を可能にする。
【０００９】本発明は、更なる有利な実施形態を可能に
する。即ち、燒結材料は、締付力を受けて変形しうる閉
じた孔を備えることができる。これと択一的に、燒結さ
れた材料の粒は、締付力を受けて変形できる。複数の異
なる粒種からなる燒結された材料、場合によっては非金
属の粒を用いることが、目的に適っていることが実証さ
れた。さらに、燒結された材料は、夫々が異なる粒種か
らなる複数の層で有利に構成できる。さらに、燒結され
た材料に非等方性の弾性、場合によっては振動緩和の特
性を夫々付与するのが、目的に適っていると実証され
た。
【００１０】全体が燒結された材料からなる本発明のホ
ルダの構成では、各溝の両側にその溝と平行な窪みが延
在するのが、特別な用途に対して目的に適っていると実
証された。これと択一的または補完的に、燒結された材
料の外側の各溝側部の近傍に１つ以上の溝側部と平行な
盲穴を設けることが考慮に値する。
【００１１】ところで、本発明の有利な実施形態は、下
位の請求項に述べられている。本発明は、次に添付の図
面によって説明される。
【００１２】
【発明の実施の形態】全体を番号１で示す概ね燒結した
工具鋼からなるホルダは、平面図で矩形をなし、１平面
内にある４つの部分２,３,４,５からなる概ね平坦な表
面を有する。ホルダの下面１０(図８)には、加工される
べきワークまたは例えば放電加工のための電極などの工
具を、持続的に固定することができる。上記部分２,３,
４,５は、ホルダ１に表面から穿った溝１２,１３,１４,
１５によって互いに分離される。溝は、概ね平坦な溝側
部をもつ矩形の断面を有し、互いに対向する２つの溝１
２と１４および１３と１５が、夫々一直線に揃うように
十字状に配置されている。溝の幅は、総ての溝について
同じであり、ホルダの表面の各対向する溝の平行な縁、
つまり溝１２では縁１６,１８、溝１３では縁１１,１７、
溝１４では縁６,７、溝１５では縁８,９が、予め与えら
れた一定間隔を有する。
【００１３】工作機械に固定されてホルダ１にぴったり
嵌合するチャックは、図示されていないが、このチャッ
クから各溝に嵌合する柱状タップが軸方向に突出してい
る。各柱状タップは、一対の対向する柱面を有し、これ
ら柱面のうちの１つが、図２において柱状タップ２０に
ついて参照番号２２で示されている。各溝の幅は、ホル
ダ１を平坦な表面に平行なｘ-ｙ平面内でチャックに対
して芯合わせさせるために、各柱状タップ例えば柱状タ
ップ２０が、その柱面２２が上記縁の１つに当接するま
で４つの溝１２,１３,１４,１５の１つの中へ嵌り込む
ような寸法になっている。図２は、柱状タップ２０が溝
１２に嵌り込んで、柱面２２が縁１８に当接している状
態を示している。柱状タップの柱面２２に対向する柱面
が、溝１２の縁１６に概ね同時に当接することは、図示
されていない。ホルダの芯合わせのために柱状タップ２
０が溝１２に嵌り込むとき、残りの柱状タップは、柱状
タップ２０で述べたと同様に他の溝１３,１４,１５に嵌
り込む。各溝が、芯合わせと締付のために、溝底に柱状
タップが衝突しない十分な深さを有することは勿論であ
る。
【００１４】本発明のホルダ１は、少なくとも溝１２,
１３,１４,１５の縁１６,１８,１１,１７,６,７,８,９
の領域が、燒結した材料からなり、この燒結材料は、一
部を参照番号３２,３３,３４,３５,３６で示した球状で
表面が半溶融した燒結材料の粒を有する。各粒の間に
は、図２から判るように閉ざされた孔が捕まえられてい
る。チャックに連結する準備としてホルダ１が芯合わせ
されると、柱状タップの柱面は、まず既述の如く縁を押
圧することなく縁に接触する。そして、ホルダとチャッ
クが、(例えば欧州特許第255042号に記載された球固定
装置のような)締付け装置によって一体に締め付けられ
ると、柱状タップは、例えば柱状タップ２０と縁１８に
ついて図３に示されるように、燒結材料の縁を弾性変形
させるように押圧する。縁に押圧力の作用が加わると、
ホルダに用いられる燒結材料の粒および／または孔は、
弾性変形して、例えば縁１８に示される縁は、内側かつ
下方へ移動する。締め付け装置によってホルダ１をチャ
ックから解放すると、ホルダは、縁の領域が再び元の形
状に復帰する(図２)。
【００１５】ホルダ１が作られる燒結材料の弾性係数
は、略80,000〜180,000メガパスカルであって、工具鋼
の弾性係数である略205,000メガパスカルの略４０％〜
８５％になる。弾性係数が工具鋼の弾性係数よりも略１
５％ほど低い燒結材料によって、非常に良い結果が達せ
られる。
【００１６】全体が燒結材料からなる図４,５に示され
るホルダ５０は、ホルダ１と概ね同じ外形を有する。ホ
ルダ５０に十字状に設けられた４つの各溝の両側に、縁
と平行に延び、概ね半円形の断面をもつ窪みが、隣接す
る縁が弾性的により多く撓むような表面５３からの深さ
でホルダ５０の材料に補完的に穿たれている。図４,５
には、この関係が溝５５を例にして示されており、縁５
４,５６の両側に縁に平行に各窪み５１,５２が形成され
ている。図示の実施形態では、窪み５１,５２は、それ
らの幅に略相当する距離だけ縁５４,５６から離れて延
在する。窪みの幅と隣接する縁からの距離は、締付にお
ける縁５４,５６の所望の弾性に応じて個々に決定され
る。
【００１７】図６,７に示されるホルダ４０は、均一な
燒結材料からなり、その外形は、ホルダ１の外形と概ね
同じである。本発明のこの実施形態では、窪みに代え
て、溝の両側に、ホルダ４０の表面４４からホルダ４０
の燒結材料内に入り込む盲穴の列が穿たれている。盲穴
の配置と深さは、図６,７において溝４２を例に示され
ている。２つの円筒形の盲穴４７,４８および５７,５８
は、ホルダ４０内へ軸方向に穿たれている。これらの盲
穴は、隣接する溝縁４１,４３の弾性特性を調整する。
盲穴の深さは、略溝４２の深さに相当し、図示の実施形
態では、溝の深さよりも少し浅い。
【００１８】図８に断面が示されたホルダ３０は、ホル
ダ１と同様の外形を有する。このホルダは、２つの異な
る燒結材料からなる。ホルダ３０の主要塊は、比較的硬
い材料を燒結して出来る第１の種類の燒結材料粒からな
る。この燒結材料は、溝２６の溝側部２７,２９の領域
が、各溝の全長に亘ってホルダ３０の表面３９と平行に
所定の深さ除去され、この深さは、図示の実施形態では
溝２６の幅に略相当する。この除去部分は、上記材料に
比して柔らかい材料を燒結して出来る第２の種類の燒結
材料粒からなる他の材料で埋められる。後で埋められる
このライニングは、溝２６の縁の締め付けの際の弾性を
高め、振動を緩和する作用をもつ。
【００１９】最後に、図９は、外形がホルダ１と同じホ
ルダ６０の実施形態の断面を示している。このホルダ
は、２つの異なる燒結材料からなる。表面６２に隣接
し、総ての表面６２に亘って延在する領域６４は、より
硬い燒結材料からなる。この領域は、特に放電加工機な
どの図示しない工作機械のチャックのＺ-基準面の役割
を果たす平坦な表面を有する。領域６４は、ホルダ１の
４つの部分２,３,４,５に対応する４つの部分に分割さ
れ、これらの部分は、十字状に配置された４つの溝によ
って分けられている。上記領域は、溝６５の縁６６,６
８と更なる３つの溝の縁を更に有する。溝の内部を含む
ホルダ６０の残りの本体は、より柔らかい材料からな
る。この材料は、より容易に加工することができ、緩和
作用を有する。
【００２０】より柔らかい燒結材料は、燒結されたアル
ミニウムまたは銅で作ることができる一方、より硬い材
料は、燒結された鋼粒で作ることができる。ところで、
本発明は、矩形の断面をもつ溝に限定されない。溝は、
例えばＶ字状または滴状の断面とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ホルダの部分拡大図付きの概略斜視図であ
る。
【図２】 芯合わせ過程を説明するための概略図であ
る。
【図３】 締付過程を説明するための図２に対応する図
である。
【図４】 溝の領域で切断したホルダの鉛直断面図であ
る。
【図５】 図４のホルダの平面図である。
【図６】 他の実施形態のホルダを溝の領域で切断した
鉛直断面図である。
【図７】 図６のホルダの平面図である。
【図８】 他の実施形態のホルダを溝の部分で切断した
鉛直断面図である。
【図９】 更に他の実施形態のホルダを溝の部分で切断
した鉛直断面図である。
【符号の説明】
１,３０,４０,６０ ホルダ ２,３,４,５ 部分 ６,７,８,９,１１,１６,１７,１８,４１,４３,５４,５
６,６６,６８ 縁 １０,６９ 下面 １２,１３,１４,１５,２６,４２,５５,６５ 溝 ２０ 柱状タップ ２２ 柱面 ２７,２９ 側面 ３２,３３,３４,３５,３６ 燒結材料粒 ３７,３８ ライニング ３９,４４,５３,６２ 表面 ４７,４８,５７,５８ 盲穴 ５１,５２ 窪み
フロントページの続き (72)発明者 クリステル・モディン スウェーデン、エス−164 78キスタ、ヘ ルシングフォッシュガータン69番 Ｆターム(参考） 3C059 AA01 AB00 JA03

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ワークまたは工具のためのホルダであっ
    て、概ね平坦な側面をもつ複数の溝(12,13,14,15;26;4
    2;55;65)が表面(2,3,4,5;39;39;44;62)に設けられ、表
    面に形成された上記溝の互いに対向する縁(16,18,11,1
    7,8,9;41,43;54,56)が、予め定められた間隔をもつホル
    ダにおいて、 上記ホルダは、弾性的に変形しうる少なくとも上記縁の
    領域が、燒結された材料からなることを特徴とするホル
    ダ。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載のホルダにおいて、上記
    燒結された材料は、圧力を受けて変形しうる閉ざされた
    孔を有することを特徴とするホルダ。
  3. 【請求項３】 請求項１または２に記載のホルダにおい
    て、上記燒結された材料の粒(32,33,34,35,36)は、圧力
    を受けて変形しうることを特徴とするホルダ。
  4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか１つに記載の
    ホルダにおいて、上記燒結された材料は、複数の異なっ
    た種類の燒結材料粒を有することを特徴とするホルダ。
  5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれか１つに記載の
    ホルダにおいて、上記燒結された材料は、夫々が異なっ
    た種類の粒からなる複数の層を有することを特徴とする
    ホルダ。
  6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれか１つに記載の
    ホルダにおいて、上記溝は、ホルダとなる材料を塑性エ
    ンボス加工して作られることを特徴とするホルダ。
  7. 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれか１つに記載の
    ホルダにおいて、上記燒結された材料は、非等方性の弾
    性を有することを特徴とするホルダ。
  8. 【請求項８】 請求項１乃至７のいずれか１つに記載の
    ホルダにおいて、上記燒結された材料は、場合によって
    は層状に配置される非金属粒を部分的に有することを特
    徴とするホルダ。
  9. 【請求項９】 請求項１乃至８のいずれか１つに記載の
    ホルダにおいて、上記燒結された材料は、振動を緩和す
    る特性を有することを特徴とするホルダ。
  10. 【請求項１０】 請求項１乃至９のいずれか１つに記載
    のホルダにおいて、上記溝の外側の縁の下方に、上記燒
    結された材料からなる領域(37,38;47,48,57,58)が配置
    されていることを特徴とするホルダ。
  11. 【請求項１１】 請求項１０に記載のホルダにおいて、
    上記溝の側部を起点とする領域は、ホルダ(30)の表面と
    概ね平行に延在することを特徴とするホルダ。
  12. 【請求項１２】 請求項１０に記載のホルダにおいて、
    盲穴(47,48,57,58)が、上記燒結された材料の溝(42)の
    脇にホルダ(40)の表面(44)に対して垂直に穿たれている
    ことを特徴とするホルダ。
  13. 【請求項１３】 請求項１２に記載のホルダにおいて、
    各溝の両側の脇に複数の盲穴が穿たれていることを特徴
    とするホルダ。
  14. 【請求項１４】 請求項１乃至１３のいずれか１つに記
    載のホルダにおいて、各溝の両側にこの溝と平行な窪み
    (51,52)が延在することを特徴とするホルダ。
  15. 【請求項１５】 請求項１乃至１４のいずれか１つに記
    載のホルダにおいて、このホルダは、全体が燒結された
    材料からなることを特徴とするホルダ。
JP2002169627A 2001-06-11 2002-06-11 加工されるワークのためのホルダ Pending JP2003039251A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10128097-1 2001-06-11
DE10128097A DE10128097B4 (de) 2001-06-11 2001-06-11 Halter für ein zu bearbeitendes Werkstück

Publications (1)

Publication Number Publication Date
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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002169627A Pending JP2003039251A (ja) 2001-06-11 2002-06-11 加工されるワークのためのホルダ

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