HSKツールホルダー
HSKツールシステムは、テーパーと端面位置決めを同時に行うインターフェースを採用した新しいタイプの高速短テーパーシャンクです。シャンクは中空で、テーパー長が短く、テーパーは1/10であるため、軽量かつ高速な工具交換が可能です。図1.2に示すように、中空円錐と端面位置決めにより、高速加工中の主軸穴とツールホルダ間の半径方向の変形差を補正し、軸方向の位置決め誤差を完全に排除するため、高速かつ高精度な加工が可能になります。このタイプのツールホルダは、高速加工センターでますます広く使用されています。
折りたたみ式KMツールホルダー
このツールホルダの構造はHSKツールホルダと類似しており、テーパー1/10の中空短テーパー構造を採用し、テーパーと端面の同時位置決めおよびクランプ方式を採用しています。図1.3に示すように、主な違いは使用されているクランプ機構の違いにあります。KMのクランプ構造は米国特許を取得しており、より高いクランプ力とより剛性の高いシステムを採用しています。しかし、KMツールホルダはテーパー面に2つの対称な円形凹部が切削されているため（クランプ時に適用）、比較的薄く、一部の部品の強度が弱く、正常に動作させるには非常に高いクランプ力が必要です。さらに、KMツールホルダ構造の特許保護により、このシステムの急速な普及と応用が制限されています。
NC5ツールホルダー
また、テーパー1/10のホローショートテーパー構造を採用し、テーパーと端面の両方で位置決めとクランプを行う方式を採用しています。トルクはNC5ツールホルダのフロントシリンダーのキー溝で伝達されるため、ツールホルダの端にはトルクを伝達するキー溝がなく、軸方向の寸法はHSKツールホルダよりも短くなっています。NC5とこれまでの2つのツールホルダの主な違いは、ツールホルダが薄肉構造を採用しておらず、ツールホルダのテーパー面に中間テーパースリーブが追加されている点です。中間テーパースリーブの軸方向の移動は、ツールホルダの端面にあるディスクスプリングによって駆動されます。中間テーパースリーブの誤差補正能力が高いため、NC5ツールホルダはスピンドルとツールホルダ自体の製造精度が若干低くても問題ありません。さらに、NC5ツールホルダにはスピゴットを取り付けるためのネジ穴が1つしかなく、穴の壁が厚く頑丈なため、加圧クランプ機構を使用して重切削の要求を満たすことができます。このツールホルダの主な欠点は、ツールホルダとスピンドルテーパー穴の間に接触面が増えるため、ツールホルダの位置決め精度と剛性が低下することである。
CAPTOツールホルダー
写真はサンドビック社製のCAPTOツールホルダです。このツールホルダの構造は円錐形ではなく、丸みを帯びたリブと1/20のテーパーを持つ3本爪の円錐形、そして円錐と端面が同時に接触位置決めされる中空の短い円錐構造となっています。三角錐構造により、両方向への滑りなしにトルク伝達が可能となり、伝達キーが不要になるため、伝達キーとキー溝によって引き起こされる動的バランスの問題が解消されます。三角錐の表面積が大きいため、ツールホルダ表面の圧力が低く、変形や摩耗が少なく、精度が維持されます。ただし、三角錐穴の加工は難しく、加工コストが高く、既存のツールホルダとの互換性がなく、嵌合はセルフロックになります。
投稿日時：2023年3月17日
