

マシンテーパーは、工作機械または電動工具のスピンドルに切削工具またはツールホルダーを固定するためのシステムです。円錐形(つまり、テーパー付き)のオスメンバーは、等しい角度の一致するテーパーを持つメスソケットに適合します。
ほぼすべての工作機械のスピンドル、および多くの電動工具のスピンドルは、工具を取り付ける主な方法としてテーパーを備えています。チャック(ドリル チャックやコレット チャックなど)を備えた多くのボール盤、手持ちドリル、および旋盤でも、チャックはテーパーによって取り付けられます。ドリル、ボール盤、およびフライス盤では、オス メンバーはツール シャンクまたはツール ホルダー シャンクであり、メス ソケットはスピンドルと一体化しています。旋盤では、オスはツールまたはスピンドルに属し、スピンドル ノーズにはオス テーパー、メス テーパー、またはその両方があります。
説明
工作機械のオペレーターは、工具ビットを素早く簡単に取り付けたり取り外したりできなければなりません。たとえば、旋盤には主軸台に回転スピンドルがあり、これに平歯車を取り付けたり、コレットで作業したりすることができます。別の例としては、ドリルプレスがあります。オペレーターはドリルプレスにビットを直接取り付けたり、ドリルチャックを使用して取り付けたりすることができます。
最も古い手動機械から最新のCNC機械まで、事実上すべてのフライス盤は、テーパ面上で操縦される工具を使用します。
マシン テーパーは、シンプルで低コスト、高い再現性、汎用性を備えたツール取り付けシステムです。ツールをすばやく交換できるだけでなく、テーパーによって同心方向と軸方向の両方に正確に配置できるため、インデックス機能も備わっています。また、フライス加工に必要なインターフェイスを介した高出力の伝達も可能になります。
マシンテーパーは、セルフホールド型とセルフリリース型の2 つのクラスに分類できます。セルフホールド型テーパーでは、オスとメスがくさびでくさび状に結合し、ドローバーなしでもドリルの力に耐えられる程度にまで結合し、アイドル状態のときはツールがスピンドル内に留まります。ツールの交換が必要な場合は、くさびで押し出します。モールス テーパーとジェイコブス テーパーは、セルフホールド型の種類の例です。セルフリリース型のテーパーでは、ドローバーで保持しないと、オスはメスに刺さりません。ただし、ドローバーの力が強いと、非常にしっかりと固定されます。NMTB/CAT、BT、HSK は、セルフリリース型の種類の例です。
軽い負荷の場合 (旋盤のテールストックやドリル プレスなど)、自己保持テーパー付きのツールをスピンドルに差し込むだけで、スピンドルのワークピースに対する圧力によってテーパー シャンクがテーパー穴にしっかりと押し込まれます。インターフェイスの表面積全体の摩擦によって大きなトルクが伝達されるため、スプラインやキーは必要ありません。
重い負荷(フライス盤のスピンドルが受ける負荷など)で使用する場合、通常は回転を防止するキーやねじ山部分があり、この部分にはドローバーがかみ合い、このドローバーはねじ山またはねじ山にねじ込まれたプルスタッドのヘッドと噛み合います。次にドローバーを締めると、シャンクがスピンドルにしっかりと引き込まれます。ドローバーはフライス盤では重要です。横方向の力の成分によって工具がテーパーから外れてしまうからです。
すべての機械テーパーは、欠け、傷 (へこみ)、汚れに敏感です。これらの問題により、オスがメスにしっかりと固定されず、円錐面全体が接触しない場合、テーパーは正確に配置されず、自己保持型は確実に保持されません。機械工は、テーパーを清潔に保ち、他のツールによって傷がつかないように取り扱うよう訓練されています。CNC ツール交換サイクルには通常、ツールホルダーを次のツールホルダーと交換する間に圧縮空気を吹き付けることが含まれます。空気を吹き付けると、ツールホルダーとスピンドルの間に挟まる可能性のある欠けが吹き飛ばされます。
使用
テーパーシャンク付きの工具は、対応するテーパーソケットに挿入され、所定の位置に押し込まれるか、ねじ込まれます。その後、摩擦によって保持されます。場合によっては、ドローバーを使用するなどして、摩擦による固定をより強くする必要があります。ドローバーは基本的に長いボルトで、他の手段よりも強い力で工具をソケットに固定します。[要出典]
通常のドリル マシンや旋盤では、テーパーを引っ張って噛み合わせるためのドローバーがないため、高トルクを必要とするものの軸方向の抵抗がほとんどないツールを使用する場合は注意が必要です。例としては、既存の穴をわずかに拡大するために大径ドリルを使用する場合が挙げられます。この状況では、回転負荷がかなりかかる可能性があります。対照的に、切削動作に必要な推力や送り力はごくわずかです。推力はテーパーを固定するのに役立ち、不可欠な摩擦結合を提供します。
タングは、テーパーを滑らせるのに十分なねじり力に耐えるようには設計されていないため、この状況では頻繁に破損します。これにより、ツールがメス テーパー内で回転し、損傷する可能性があります。軽微な損傷を軽減するには、モールス テーパー リーマーを使用できます。
テーパーシャンクは、シャンクとソケットの両方が清潔なときにソケットに最もよく「固定」されます。シャンクは拭いてきれいにできますが、ソケットは深くてアクセスしにくいため、挿入してねじり、取り外す専用のテーパークリーニングツールできれいにするのが最適です。
テーパーシャンク工具は、ソケットの設計に応じて、さまざまな方法でソケットから取り外されます。ドリルプレスや同様の工具では、ソケットの長方形の十字穴に「ドリフト」と呼ばれるくさび形の金属ブロックを挿入し、叩くことで工具が取り外されます。ドリフトがさらに押し込まれるとドリフトの断面積が大きくなるため、結果として、ドリフトがタングの最前端に当たって工具を押し出します。多くの旋盤のテールストックでは、工具は、クイルをテールストックに完全に引き込むことで取り外されます。これにより、工具がリードスクリューの端または内部スタッドに押し付けられ、テーパーが分離して工具が解放されます。一部のミルスピンドルのように、工具がドローバーで保持されている場合は、レンチでドローバーのネジを部分的に外し、ハンマーで叩くとテーパーが分離され、その時点で工具をさらにネジを外すことができ、取り外すことができます。一部のミルスピンドルには、緩んだ段階を超えて積極的にねじを緩めるとツールが排出される固定ドローバーが装備されています。これらのスピンドルではタッピングは必要ありません。後端にアクセスできるシンプルなソケットの場合は、ドリフトパンチを後ろから軸方向に挿入し、ツールをタッピングします。
種類
標準的なテーパーは多数あり、次の点に基づいて異なります。
- 円錐台の小さい方の端の直径(「短径」)
- 円錐台の最大端の直径(「主直径」)と
- 円錐台の両端間の軸方向の距離。
規格は、異なるサイズを含む可能性のあるファミリーにグループ化されています。ファミリー内のテーパーは、一貫している場合とそうでない場合があります。Jarno および NMTB のテーパーは一貫していますが、Jacobs および Morse ファミリーは異なります。
1 種類のテーパー工具 (例: モールス) を異なるテーパー (例: R8) の機械で使用できるようにするアダプタや、その逆のアダプタがあります。また、外部と内部にテーパーが付いたスリーブで構成されたよりシンプルなアダプタもあり、これにより、小型のモールス工具を大口径の機械で使用できるようになります。
テーパーの最初の用途の 1 つは、旋盤のテールストックなどの工作機械にドリル ビットを直接取り付けることでしたが、後に平行シャンクのドリル ビットを保持するドリル チャックが開発されました。
ブラウン&シャープ
ブラウン & シャープテーパーは、同名の会社によって標準化されており、より一般的に見られるモールス テーパーの代替品です。モールス テーパーと同様に、これらには 1 から 18 までのサイズ シリーズがあり、7、9、11 が最も一般的です。これらの実際のテーパーは、1 フィートあたり 0.500 インチ (1 メートルあたり 41.67 mm) に近い狭い範囲にあります。
ジェイコブス
ジェイコブステーパー(略称JT)は、ドリルプレスチャックをアーバーに固定するためによく使用されます。テーパー角度は一定ではなく、No.0(およびあまり知られていない# 2)では片側1.41°から変化します。+1 ⁄ 2)から、No. 2(およびNo. 2ショート)の場合は片側2.33°まで。
2号と3号の間にも、2号ショート、6号、33号など、いくつかのサイズがあります。
ヤルノ
Jarno テーパーは、非常に簡略化された方式を採用しています。テーパー率は直径に対して 1:20 です。つまり、1 フィートあたり直径 0.600 インチ、1 インチあたり直径 0.050 インチです。テーパーは、2 番から 20 番までの範囲です。インチ単位の大きい方の直径は常にテーパー サイズを 8 で割った値、小さい方の直径は常にテーパー サイズを 10 で割った値、長さはテーパー サイズを 2 で割った値です。たとえば、Jarno No. 7 は、大きい方の直径が 0.875 インチ (7/8) です。小さい方の直径は 0.700 インチ (7/10)、長さは 3.5 インチ (7/2) です。
このシステムはブラウン・アンド・シャープ社のオスカー・J・ビール氏によって発明されました。
モールス

モールステーパは、1860年代半ばにマサチューセッツ州ニューベッドフォードに拠点を置くスティーブン・A・モースによって開発されました。[1]それ以来、より小さいサイズやより大きいサイズを包含するように進化し、国際標準化機構(ISO) の ISO 296 やドイツ標準化機構(DIN) の DIN 228–1 など、多数の組織によって標準として採用されています。これは最も広く使用されているタイプの1つであり、テーパーシャンクツイストドリルやマシンリーマのシャンク、工業用ボール盤のスピンドル、旋盤のテールストックで特に一般的です。モールステーパのテーパー角度はサイズによって多少異なりますが、通常は1.49度(約3度を含む)です。
一部のモジュラー整形外科用全股関節インプラントでは、コンポーネント同士を結合するためにモールステーパーが使用されています。 [2]同様に、一部の歯科インプラントでは、コンポーネントを接続するためにモールステーパーが使用されています。[3]
サイズ
モールステーパーには、0 から 7 までの整数で識別される 8 つのサイズと、1 つのハーフサイズ (4 1/2 - 非常にまれにしか見られず、表にも示されていません) があります。多くの場合、指定は MT の後に数字が続く形で省略されます。たとえば、モールステーパー番号 4 は MT4 になります。MT2 テーパーは、容量が1 ⁄ 2インチまでのドリルプレスで最もよく見られるサイズです。1 から 5 までの整数サイズでは、テーパー角度は同じですが長さが通常の半分を少し超えるスタブ (ショート) バージョンが時々見られます。これらには標準があり、特に、より大きなスピンドルの貫通穴を確保するために旋盤の主軸台で使用されることがあります。
終了タイプ
モールステーパーは自己保持型で、3 種類の端部があります。
- タン(図示)は、滑りを防止するために、正の駆動を容易にする[4]
- ドローバーで固定できるようにねじが切られている
- フラット(タングやねじ山部分なし)
自己保持テーパーは、高トルクを伝達するために、ラジアル荷重よりも軸方向荷重が優勢であることに依存しています。パイロット穴が大きすぎる場合、シャンクに対して大きなドリルを使用すると問題が発生する可能性があります。スレッドスタイルは、特にフライス加工などのあらゆる側面荷重に不可欠です。唯一の例外は、このような不利な状況をシミュレートして、詰まったシャンクを取り除くことができることです。チャタリングを許容すると、グリップが解放されます。鋭角(狭い)テーパー角度は、重い軸方向荷重または長期間にわたってこのような詰まりを引き起こす可能性があります。
モールステーパーシャンクとタングを備えたエンドミルカッターが時々見られますが、安全のため、これらは C カラーまたは類似のものと一緒に使用し、カッターとシャンクの間のネックに取り付け、テーパーの大きい方の端に引き戻して使用する必要があります。
テーパー自体は 1 フィートあたり約 5/8 インチですが、さまざまなサイズのタン タイプのテーパーの正確な比率と寸法は以下に記載されています。
寸法

Bテーパー
B シリーズのテーパーは DIN 規格 (DIN 238) で、古い Jacobs テーパー シリーズのように、チャックをアーバーに取り付ける際によく使用されます。B シリーズの各テーパーは、実質的にはモールステーパーの小さい端または大きい端です。
- B10 = MT1の小さい端(D = 10.095 mm)
- B12 = MT1の大きい端(D = 12.065 mm)
- B16 = MT2の小さい端(D = 15.733 mm)
- B18 = MT2の大きい端(D = 17.780 mm)
- B22 = MT3の小さい端(D = 21.793 mm)
- B24 = MT3の大きい端(D = 23.825 mm)
Bの後の数字はテーパーの大きい方の端の直径(D)で、最も近いmm単位であり、ソケットの大きい方の端より約1mm大きい(B22とB24の場合は約2mm)[5] [6] [7]
NMTBテーパーファミリー
全米工作機械製造協会(現在は製造技術協会と呼ばれている) は、フライス盤で一般的に使用される急勾配のテーパーを定義しました。このテーパーは、NMTB、NMT、NT などと呼ばれています。テーパーは 1 フィートあたり 3.500 インチで、「7 in 24」または 7/24 とも呼ばれ、計算された角度は 16.5943 度です。[8]すべての NMTB ツールにこのテーパーがありますが、ツールのサイズは NMTB-10、15、20、25、30、35、40、45、50、60 と異なります。これらのテーパーは、ASA (現在は ANSI) B5.10-1943 でも指定されていたようです。
NMTB は「セルフリリース」または「高速」テーパーです。上記のより鋭いセルフホールドテーパーとは異なり、このようなテーパーは高トルクを伝達するようには設計されていません。高トルクは、フランジのスロットにかみ合うキーを駆動することで伝達されます。[9] [10]その目的は、ツールまたはツールホルダーがスピンドルにしっかりと固定され、正確に同軸になるようにしながら、異なるツールを(自動または手動で)すばやく簡単に交換できるようにすることです。ツールに隣接する大きい方の端は、同等のマシンに取り付けられたモールスまたは R8 テーパーよりも剛性が高くなります。
特許1794361号(1927年3月25日出願)は、急勾配のテーパーを使用したフライス盤のスピンドルと工具の形状について説明しています。[11]この特許は、Kearney & Trecker Corporation、Brown & Sharpe、Cincinnati Milling Machine Companyに譲渡されました。この特許では、工具を自由に外すテーパーを求めており、12インチのテーパーが3.5インチであればその特性があることがわかりました。[12]この特許では、キーとスロット、工具シャンクのテールを使用して、オペレーターがドローバーを接続している間に工具シャンクが水平フライス盤のスピンドルから落ちるのを防いでいます。[12]
ANSI B5.18-1972は、テーパーサイズ30、40、45、50、60を使用するフライス盤のスピンドルとツールシャンクのいくつかの重要な寸法を規定しています。[13]仕様では、駆動キーとフランジの位置と、スピンドルにシャンクを保持するドローバーボルトのねじ山について規定しています。
工具はクイックチェンジ、全米工作機械工業会(1927年)、NMTB、アメリカ標準機械テーパー、ANSI B5.18、DIN 2080 / IS 2340、ISO R 290–2583と呼ばれています。[14]ねじとフランジにはわずかなバリエーションがあり(JIS B 6339:MAS 403)、欧州規格(例:ISOテーパー、 DIN 2080)ではメートル法のドローバーねじが使用されています。ドローバーねじを除けば、上記の規格はほとんどの場合物理的に互換性があります。
NMTB ツール シャンクには 7 in 24 のテーパーがありましたが、1927 年の特許に記載されているように、シャンクの端に一定直径のテール (パイロット) もありました。
NMTBデリバティブ

その後の設計変更では、テールが削除され (シャンクが短くなる)、フランジに V 溝が設けられ、自動工具交換が容易になりました。現代の設計では、ねじ込み式ドローバーではなく、ツール シャンクにねじ込まれたプル スタッド (保持ノブとも呼ばれる) をつかむパワー ドローバーが使用され始めました。パワー ドローバーは、ツール シャンクにねじ込むのではなくプル スタッドをつかむため、自動工具交換が高速化します。
より現代的なツールホルダーの設計は、Caterpillar「V-Flange」、CAT、V-Flange (ANSI B5.50) として知られるようになり、これは後に ISO 7388-1 で体系化されました。
その他の派生商品には以下のものがあります:
- SK (DIN ISO 7388-1) - 非常に似ていますが、CAT-V/ANSI B5.50 と互換性を持たせるには変更が必要です。両方の設計は ISO 7388-1 に含まれています。
- ISO、国際(INT)、
- BT (MAS 403/ JIS B6339 / ISO 7388-2) - 日本発の規格で、ANSI B5.50 の派生です。東アジアで使用されている最も一般的なツールホルダー設計です。CAT-V との互換性もあまりありません。メートルねじ付きのプルスタッド アダプターを使用すれば、CAT-V スピンドルに手動で装着できますが、同じ用途のツールチェンジャーでは動作しません。
ここでも、工具には若干の違いがあります。[14]基本的なテーパー寸法は同じですが、フランジ、V溝のサイズ、駆動キー溝、プルスタッドの寸法に違いがあります。国際版ではメートル法のサイズが使用され、特にメートル法のスタッドねじが使用されています。
HSKテーパー



HSK ツールホルダーは 1990 年代初頭に開発されました。HSK はHohlschaftkegelの略で、ドイツ語で「中空シャンクテーパー」を意味します。
急勾配のテーパー (例: NMTB および派生品) は、そのソリッド シャンクが、それらが取り付けられるスピンドルよりも硬いため、高速では剛性と精度が失われる傾向があります。遠心力が大きい場合、スピンドルはツール ホルダーよりも大きく膨張し、全体の長さが変わります。つまり、スピンドルが外側に広がると、ツール ホルダーは Z 軸に沿ってスピンドルの奥深くまで移動する傾向があり、公差外の部品が製造される可能性があります。さらに、スピンドル インターフェイスの最も薄い部分はフロント ショルダーであり、最も膨張する傾向があります。このゾーンは、ラジアル力も最も高いホルダーの最も硬い部分と噛み合います。これにより、スピンドル インターフェイスの剛性が大幅に低下し、特に長いツールの場合、切削負荷がかかったホルダーのたわみが大きくなります。ホルダーは、弾性変形によって左右にわずかに「揺れる」または「歩く」ことがあります。通常、これにより振れ精度が低下し、チャタリングが増え、ツール寿命が過度に短くなります。最も極端なケースでは、ホルダーとメスインターフェースのわずかな相対運動により、スピンドル表面に フレッティング摩耗が発生する可能性があります。
HSK の中空シャンクは意図的に薄く柔軟に作られているため、スピンドルよりも膨張し、高速回転時に締め付けられます。さらに、HSK ホルダーは二重接触です。テーパーとフランジの上部の両方でスピンドルと噛み合うため、スピンドルの熱膨張や遠心力が発生したときに軸方向の動きが抑制されます。
柔軟性は、正確な軸方向の位置を提供するためにも使用されます。HSK ツールホルダーには、テーパーシャンクと、合わせ面のあるフランジの両方があります。シャンクは短く (他のマシンテーパーの約半分の長さ)、浅いテーパーで、シャンクは 1:9.98、レシーバーは 1:10 です[15]。フランジをソケットに完全に装着するには少し大きすぎます。薄い壁、短いシャンク、浅いテーパーにより、ツールの背面に大きな開口部が設けられています。拡張コレットがそこに収まり、シャンク内の 30° 面取りとかみ合います。ドローバーが引っ込むと、コレットが拡張してシャンクをソケットに引き戻し、フランジがスピンドルの前面に装着されるまでシャンクを圧縮します。これにより、スピンドル内の遠心力を安全性と剛性に利用するため、堅固で再現性のある接続が実現します。遠心力が増加すると、HSK 内のコレットが拡張し、ツールホルダー シャンクの壁がスピンドルの壁と接触したままになります。
HSK 設計は非独占規格として開発されました。HSK 規格を作成したワーキング グループは、学界、ドイツ工具製造協会、および国際企業とエンド ユーザーのグループの代表者で構成されていました。その結果、スピンドルについてはドイツDIN規格 69063、シャンクについては 69893 が制定されました。HSK ワーキング グループは特定の製品設計を採用したのではなく、さまざまな用途の HSK ツールホルダーを定義する一連の規格を採用しました。グループは合計 6 つの HSK シャンク フォームを 9 つのサイズで定義しました。
サイズは、シャンクのフランジの直径(ミリメートル単位)で識別されます。これらの直径は、R10′ シリーズの推奨番号から取得され、25 ~ 160 mm です。
現在、シャンクの形状は A から F および T の文字で指定されています。形状間の主な違いは、ドライブ スロット、グリッパー位置決めスロット、冷却穴の位置、およびフランジの領域です。
A は基本形状です。B 形状シャンクは高トルク用途向けのバリエーションで、フランジはシャフト径に対して 1 サイズ大きくなっています。(したがって、A-40 シャンクは B-50 ソケットに適合します。)
フォーム C と D は、手動使用向けにフォーム A と B を簡略化したバージョンであり、V 溝や関連する方向スロット、RFID チップ用の凹部などの自動ツールチェンジャーに対応するための機能が削除されています。
フォーム E および F のフランジとテーパーはフォーム A および B に似ていますが、不均衡と振動を最小限に抑えるためにすべての非対称機能を排除し、軽量材料の超高速加工 (20,000 rpm 以上) 向けに設計されています。
ASME B5 .62「フランジ面接触型中空テーパー工具」[17]およびISO 12164-3:2014「固定工具用シャンクの寸法」[18]には、追加のフォームTが含まれています。これはフォームAと双方向互換性がありますが、角度調整に使用されるキーとキー溝の幅の許容差がはるかに厳しくなっています。これにより、回転しない旋盤工具を正確に保持できます。[19]
HSK 接続は、軸方向のクランプ力とテーパーシャンクの干渉の組み合わせに依存します。これらの力はすべて、噛み合うコンポーネントの設計パラメータによって生成および制御されます。シャンクとスピンドルは両方とも、テーパーの軸に対して直角な、正確に噛み合うテーパーと面を備えている必要があります。HSK クランプ方法にはいくつかあります。すべて、等間隔のコレット セグメントのクランプ動作を増幅する何らかのメカニズムを使用します。ツール ホルダーがスピンドルにクランプされると、ドローバーの力によって、シャンクとクランプ ユニットの ID の間にしっかりとした金属同士の接触が生じます。ドローバーの力がさらに加えられると、2 つの要素が確実に固定され、高いレベルの半径方向および軸方向の剛性を持つジョイントになります。コレット セグメントが回転すると、クランプ メカニズムに遠心力が加わります。HSK 設計では、実際に遠心力を利用してジョイントの強度を高めています。また、遠心力により、シャンクの薄い壁は、スピンドルの壁よりも速い速度で半径方向にたわみます。これにより、シャンクとスピンドルの強力な接触が保証され、安全な接続が実現します。自動車業界と航空宇宙業界は、HSK ツールホルダーの最大のユーザーです。使用が増えているもう 1 つの業界は、金型業界です。
労働安全衛生委員会
PSCは「Polygonal Shank Conical」の略です。1989年にスウェーデンの工作機械メーカー、Sandvik Coromant ABに勤務していたKen Anderssonによって最初に開発されました。PSCは、1990年にシカゴで開催されたIMTSで「Capto」というブランド名でSandvikによって発表されました。[20] 2000年代初頭、さまざまな特許保護の期限が切れようとしていたため、Sandvikは、以前販売されていたCaptoブランドの工具やライセンシーが製造した工具とうまく噛み合わない低品質のコピーが製造される可能性に直面しました。そのため、Sandvikは2000年代半ばにISOインターナショナルにインターフェースのスタイルの認証を求めました。2007年にPSCはISO 26623の下で発行されました。したがって、ISO 26623に準拠するツールホルダーとスピンドルは、ブランド名のCapto工具と完全に互換性があります。
PSC は、短い中空シャンク、フランジとメススピンドルインターフェースの面との追加接触、内部拡張コレットによるクランプなど、HSK の多くの設計特性を共有しています。ただし、PSC は、断面がフィレットコーナーを持つ Reuleax 三角形に似た独自の非円形シャンクを特徴としていますが、中空の中央カウンターボアは円筒形です。また、PSC は三角形シャンクの浅い 2.88° テーパーを特徴としており、HSK の 5.72° (1:10) と比較して優れています。PSC が NMTB スタイルと共有し、HSK と異なる点の 1 つは、より広範囲の用途に対応するように設計されているため、形状がほぼ同一のサイズ数が少ないことです。これにより互換性が向上します。
トルク伝達は、ドライブキーやスピンドルとシャンク間の摩擦ではなく、シャンクの角への圧力によって行われます。これにより、軸方向と半径方向の剛性に加えて、他のインターフェイスよりも優れた角度の再現性とねじり剛性が向上します。加えられたトルクから生じる圧力は、シャンクのはるかに広い領域に適用されるため、剛性が向上します。円錐形のテーパーシャンクにより、分解のためのクリアランスを必要とせず、スピンドルとのわずかな干渉嵌合が可能になり、角度の再現性が向上します。
PSC は、優れた角度再現性と軸外ねじり剛性により、単一の 3 ~ 4 軸ツール スピンドルを備えた複合ターンミル センターや CNCタレット旋盤で人気があります。静的/固定の軸外旋削工具をサポートでき、多数の駆動工具ステーションを備えたタレット旋盤にも適しています。これにより、ライブ カッターと静的工具の両方に単一のクイック チェンジ インターフェイスが提供されます。従来の四角または丸シャンクの静的工具を置き換えることができるため、摩耗した工具を交換する際のセットアップ時間が大幅に短縮されます。PSC はライブ/駆動ボーリング ヘッドに優れたパフォーマンスを提供し、より高い送りとより優れた表面仕上げを実現します。
PSC は次のサイズで利用できます。
- C3(PSC32)
- C4(PSC40)
- C5(PSC50)
- C6(PSC63)
- C8(PSC80)
- C10(PSC100)
R8

このテーパーは、ブリッジポート・マシンズ社がフライス盤で使用するために設計したものです。R8 テーパーは自己保持型ではないため、横方向の力がかかったときに緩まないように、スピンドルから機械の上部まで伸びるドローバーが必要です。また、挿入および取り外し中に回転しないようにキーが付いています (画像を参照)。ただし、使用中にトルクを伝達するのはテーパーです。ドローバーのねじは通常、7 ⁄ 16 ″–20 tpi ( UNF ) です。円錐の角度は 16°51′ (16.85°)、外径は 1.25″、長さは15 ⁄ 16 ″ です。[21] (出典、ブリッジポート製造元) 平行位置決め部分の直径は、他の寸法のような「分数インチ」サイズではなく、0.949″ から 0.9495″ です。
R8 テーパーのツールは、マシンのスピンドルに直接挿入されます。R8 コレットは通常、丸シャンクのツールを保持するために使用されますが、コレットに対応する形状が切り込まれている場合は、任意の形状を保持できます。コレットには、切削ツールを保持するための軸方向の圧縮スロットを備えた精密ボアがあり、ドローバー用のねじ山が切られています。R8 システムは、直径が1 ⁄ 8インチから3 ⁄ 4インチのコレット、または同じかわずかに大きい直径のツール ホルダーでよく使用されます。コレットまたはツール ホルダーはスピンドルに直接配置され、ドローバーはスピンドルの上からコレットまたはツール ホルダーの上部に締め付けられます。ドリル チャック、フライ カッター、インデックス可能なインサート カッターなどの他のツールには、R8 テーパー シャンクが組み込まれているか、ツールに追加されている場合があります。
R8 テーパーは、ブリッジポートや米国の類似のタレット ミル、または他の国で製造されたこれらのミルの (非常に一般的な) コピーでよく見られます。ブリッジポートや、それを忠実に模倣して 20 世紀の大半を通じて製造された他のミルの成功が、この人気の大きな理由です。
参照
参考文献
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表 1 に示すように、現在使用されているシャンクおよびソケットの確立されたテーパーは、 1 フィートあたり
1
⁄
2
インチから 1 インチ以上までさまざまですが、小さいサイズよりも大きいサイズの方がやや急なテーパーが使用される傾向があります。これは、テーパーが小さいと、作業によって生じる滑りやすさがそれほど大きくなく、ソケットに押し込んだときのテーパーの「食いつき」が効果的な打ち込みを確保するのに十分であるためと考えられます。大きいサイズでは、打ち込みを容易にするためにほぞまたは舌状部を用意する必要があり、さらに大きいサイズでは、テーパーの角度が非常に小さくない限り、ほぞがねじれやすいため、何らかの形のキーが必要です。このような補助的な駆動手段が設けられると、テーパをより急勾配にすることができ、部品をより容易に分離できるという利点が得られる。
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- ^ 機械ハンドブック(第22版)、インダストリアル・プレス、1987年、1748~1752ページ、ISBN 0-8311-1155-0
- ^ ab 「工作機械シャンク(テーパー)」。
- ^ https://cdn.standards.iteh.ai/samples/30047/0d69dfa9f1824a50a3d1cb0b24a93171/ISO-12164-2-2001.pdf [単なる URL PDF ]
- ^ ab https://www.guhring.com/media/InteractiveCatalog/0liycdytcrk/index.html#p=288、Guhaing カタログサプライヤー
- ^ フランジ面接触型中空テーパー工具、ASME B5.62、アメリカ機械学会
- ^ ISO 12164-3:2014「フランジ接触面を備えた中空テーパインターフェース - パート3:固定工具用シャンクの寸法」
- ^ 「HSK-Tとは?」(PDF) NT Tool Co. 2014年10月9日. 2018年2月9日閲覧。
- ^ 「Polygon Power」www.ctemag.com . 2024年3月22日閲覧。
- ^ 工作機械のテーパー寸法: Bridgeport R8 & Deckel Int40
出典
- 工作機械 – ツールシャンク用セルフホールディングテーパー、ISO、1991、ISO 296:1991
外部リンク
- 美しい鉄のテーパーの概要
- モールステーパーを素早く識別する
- http://www.tools-n-gizmos.com/specs/Tapers.html (いくつかのツールホルダーの説明)
- https://web.archive.org/web/20110316155700/http://www.timgoldstein.com/CAD_CAM/tapers.htm (いくつかのツールホルダーの説明)
- http://www.dlindustrial.com/profiles/blogs/steep-tapers-fast-tapers-at3-and-what-it-means (テーパーの保持/解放と許容範囲に関するブログ。駆動はキーやスロットではなくテーパーで行うと主張。一部誤りあり)
