特許 5976563 コレット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5976563

(24)【登録日】2016年7月29日

(45)【発行日】2016年8月23日

(54)【発明の名称】コレット

(51)【国際特許分類】

   B23B 31/20 20060101AFI20160809BHJP

   B23Q 11/00 20060101ALI20160809BHJP

【ＦＩ】

   B23B31/20 Z

   B23B31/20 E

   B23Q11/00 A

【請求項の数】5

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2013-26476(P2013-26476)

(22)【出願日】2013年2月14日

(65)【公開番号】特開2014-155966(P2014-155966A)

(43)【公開日】2014年8月28日

【審査請求日】2015年8月27日

(73)【特許権者】

【識別番号】504237050

【氏名又は名称】独立行政法人国立高等専門学校機構

(73)【特許権者】

【識別番号】000003713

【氏名又は名称】大同特殊鋼株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001184

【氏名又は名称】特許業務法人むつきパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】櫻井 文仁

(72)【発明者】

【氏名】渡部 健司

(72)【発明者】

【氏名】毛利 倫哉

【審査官】 山本 忠博

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第００／５９６６０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平９−８５５６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２４５８３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第６２８０１２６（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 特開２００３−２５３３６９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｂ ３１／００−３１／３９，

Ｂ２３Ｑ １１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

中心軸を有する円筒状本体部の被固定物の挿入される挿入口側の端面から前記中心軸と平行に削孔された長穴に制振合金からなる棒体を嵌合埋め込みしたことを特徴とするコレット。

【請求項2】

前記長穴の内周面及び前記棒体の外周面をねじ切りし、前記長穴に前記棒体を螺合せしめたことを特徴とする請求項１記載のコレット。

【請求項3】

前記円筒状本体部を前記中心軸の周りで等角度に分割して複数の樋状片からなるように前記端面からすり割りを与えられ、前記樋状片のそれぞれには等しく対応する位置に前記長穴を設け前記棒体を与えられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のコレット。

【請求項4】

前記すり割りは奇数個与えられ、前記樋状片のそれぞれはその内側面と正対する前記すり割り及び前記中心軸を通る仮想平面に対して対称となる位置に前記長穴を設け前記棒体を与えられていることを特徴とする請求項３記載のコレット。

【請求項5】

前記制振合金は、質量％で、Ｃｕ:１６．９〜２７．７％、Ｎｉ:２．１〜８．２％、Ｆｅ:１．０〜２．９％、Ｃ：０．０５％以下、残部Ｍｎ及び不可避的不純物からなる成分組成を有していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のコレット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、工作機械に固定されるホルダ又はチャック（以下、単に「チャック」と称する。）に取り付けてエンドミルのような回転切削工具や回転被削ワークの端部を固定させるコレットに関し、特に、使用時の振動を抑制する制振機能を備えたコレットに関する。

【背景技術】

【0002】

工作機械のチャックにエンドミルのような回転切削工具を取り付けたり、回転させて切削加工を与える棒状のワークを取り付けるためにコレットが用いられる。一般的には、棒状の回転切削工具や回転被削ワークの端部をコレットの円筒状本体内部に挿入し、これをチャックに取り付けて外周から締め付け、工作機械に固定するのである。（以下においては、工作機械に切削工具を取り付ける場合について述べるが、ワークを取り付ける場合にも特に断りのない限り同様である。）

【0003】

切削加工において、被削ワークの加工精度を高めるためには、工作機械に切削工具を精度良く取り付けることが必要である。特に、コレットを介してチャックに固定された棒状の切削工具では、チャックから刃先方向へ所定距離だけ離れた先端部の振れ精度を高めることが重要である。

【0004】

これに対して、例えば、特許文献１では、高精度のチャックであっても、上記した先端部の振れ精度は３〜５μｍあることを述べた上で、工具の刃先の振れを修正できるように修正ねじを与えたコレットを開示している。詳細には、かかるコレットは、中心軸を有する円筒状本体部であって、エンドミルのような回転切削工具のシャンク部を挿入される挿入口側に円盤状の鍔部を有している。この鍔部の周方向の複数箇所には、該鍔部を工具シャンク部の軸線と平行な方向に貫通するねじ孔が設けられており、鍔部背面に突出するように振れ修正用ねじが螺合されている。コレットはチャック筒内に収容されて固定されるが、切削加工前の静止状態で振れ修正用ねじを螺入方向に操作するとその先端部がチャック筒の周縁部に当接する。振れ修正用ねじのチャック筒周縁部に対する押圧力を加減することで、工具シャンク部の根元部分を工具の刃先振れがゼロに近づく方向に弾性変形させて、工具の刃先振れを修正できるとしている。つまり、ここでは、被削ワークと工具とを接触させない状態において、チャック筒周縁部に振れ修正用ねじを当接させることで工具の刃先振れを抑制させるのである。

【0005】

また、切削加工時の切削工具と被削ワークとの間の接触圧の変化などによって生じる振動が被削ワークの加工精度を損なわせることも多い。そこで、切削工具及び／又はワークに生じる振動を吸収するように、コレットやチャックなどを制振合金で形成することも考慮される。

【0006】

例えば、特許文献２では、機械加工用の工具の製造に適した双晶型のＭｎ基制振合金が開示されている。かかる合金は、質量％で、Ｃｕ:１６．９〜２７．７％、Ｎｉ:２．１〜８．２％、Ｆｅ:１．０〜２．９％、Ｃ：０．０５％以下、Ｏ：０．０６％以下、Ｎ：０．０６％以下、その他がＭｎ及び不可避的不純物からなる成分組成を有しており、応力の負荷に対する双晶変形の応答性が良く、高い制振性を有している。また、歪みの大きい領域まで制振性を良好に維持できるとともに、機械的強度が高く、成形加工性及び溶接性にも優れていることから、機械加工用の工具の製造に適している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２００３−２４５８３７号公報

【特許文献2】特開２００３−２５３３６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

コレットやチャックなどを制振合金で形成することで、切削工具及び／又はワークに発生する振動を吸収することができる。一方で、上記した双晶型のＭｎ基制振合金をはじめ、制振合金は、一般的に工具鋼ほどの高い剛性を有してはおらず、振動を吸収しつつも、必ずしも被削ワークの加工精度を高めるとは限らない。

【0009】

また、切削加工における生産効率の観点から、切削工具の刃先の摩耗速度を抑えて長寿命化を図りたいとの要求があるが、コレットもこれに影響を与える。特に、エンドミルのような切削工具においては、ＸＹＺの３軸方向に切削を進めるため、摩耗が激しく、エンドミル用のコレットではこの要求が顕著である。

【0010】

本発明はかかる状況に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、被削ワークの加工精度を高めることのできる制振機能を備え、使用する切削工具の刃先の摩耗量を低減し得るコレットを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明によるコレットは、中心軸を有する円筒状本体部の被固定物の挿入される挿入口側の端面から前記中心軸と平行に削孔された長穴に制振合金からなる棒体を嵌合埋め込みしたことを特徴とする。

【0012】

かかる発明によれば、切削加工中の被削ワークと切削工具とを接触させた状態において、切削工具及び／又はワークに発生する振動を制振合金によって吸収するとともに、コレットとして必要とされる機械的強度を確保できて、被削ワークの加工精度を高めることができて、切削工具の刃先の摩耗量を低減し得るのである。

【0013】

上記した発明において、前記長穴の内周面及び前記棒体の外周面をねじ切りし、前記長穴に前記棒体を螺合せしめたことを特徴としてもよい。かかる発明によれば、使用時の切削工具及び／又はワークに発生する振動をより効果的に吸収できるとともに、被削ワークの加工精度をより高めて、切削工具の刃先の摩耗量を低減することができるのである。

【0014】

上記した発明において、前記円筒状本体部を前記中心軸の周りで等角度に分割して複数の樋状片からなるように前記端面からすり割りを与えられ、前記樋状片のそれぞれには等しく対応する位置に前記長穴を設け前記棒体を与えられていることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、使用時の切削工具及び／又はワークに発生する振動をより効果的に吸収できるとともに、被削ワークの加工精度を大幅に高めて、切削工具の刃先の摩耗量を低減することができるのである。

【0015】

上記した発明において、前記すり割りは奇数個与えられ、前記樋状片のそれぞれはその内側面と正対する前記すり割り及び前記中心軸を通る仮想平面に対して対称となる位置に前記長穴を設け前記棒体を与えられていることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、使用時の切削工具及び／又はワークに発生する振動をより効果的に吸収できるとともに、被削ワークの加工精度を大幅に高めて、切削工具の刃先の摩耗量を低減することができるのである。

【0016】

上記した発明において、前記制振合金は、質量％で、Ｃｕ:１６．９〜２７．７％、Ｎｉ:２．１〜８．２％、Ｆｅ:１．０〜２．９％、Ｃ：０．０５％以下、残部Ｍｎ及び不可避的不純物からなる成分組成を有していることを特徴としてもよい。かかる発明によれば、使用時の切削工具及び／又はワークに発生する振動をより効果的に吸収できるとともに、被削ワークの加工精度を大幅に高めて、切削工具の刃先の摩耗量をより低減することができるのである。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明によるコレットの（ａ）側面図及び（ｂ）正面図である。

【図2】本発明によるコレットを取り付けたチャック周囲の側断面図である。

【図3】本発明による他のコレットの（ａ）側面図及び（ｂ）正面図である。

【図4】切削試験における切削方法を示す斜視図である。

【図5】切削試験における表面粗さの測定結果を示す図である。

【図6】切削試験におけるツールマークを示す図である。

【図7】切削試験におけるワークの断面形状を示す図である。

【図8】エンドミルの刃先の摩耗面積の測定方法を示す図である。

【図9】切削試験におけるエンドミルの刃先の摩耗状況を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

本発明による１つの実施例としての工作機械用のコレットについて、図１及び図２を用いて詳細を説明する。

【0019】

図１に示すように、コレット１はストレートコレットであって、略円筒形の本体としての本体部１０の先端側、すなわち、後述するエンドミル５を挿入される側（図２を参照。なお、本体部１０のエンドミル５を挿入される側と反対側を「後端側」と称することにする。）の端部において、外周方向に張り出したフランジ部１１を設けた概形を有している。この円筒形の本体部１０の円筒内面であって中心軸Ｃに沿った方向には段差が設けられており、後端側の径の大きな逃げ穴部１６と、先端側の径の小さな掴み部１５とが傾斜した段差部１５ａにて連続している。

【0020】

本体部１０の外周には、後端から所定の距離だけ離間した位置で周方向に一周する樋状の外周溝１４が設けられている。外周溝１４には、これに沿った等間隔位置に外周溝１４から逃げ穴部１６まで貫通する穴であるすり割り窓１３が設けられている。各すり割り窓１３からは、中心軸Ｃと略平行に先端側のフランジ部１１の端面１１ａへと延びるスリット状のすり割り溝１２が設けられている。かかるすり割り溝１２によって、コレット１の本体部１０は、周方向に均等な間隔で分割された樋状片と、これらを接続する外周溝１４よりも後端側の一体部分とからなる。なお、これに限られるものではないが、図１では、先端側の端面１１ａを１２０度に３分割するようにすり割り溝１２が与えられており、本体部１０に３つの樋状片を与えたコレット１を図示している。外周溝１４を支点に各樋状片は先端側を径方向に撓ませ得るのである。

【0021】

更に、本体部１０には、先端側の端面１１ａに開口を有し、中心軸Ｃと平行に延びる長穴１９が削孔されている。特に図１（ｂ）に示すように、円形状の端面１１ａにおいて、長穴１９は、各樋状片に等しく対応する位置に設けられるよう、中心軸Ｃを中心とする円Ｓ上に複数設けられている。つまり、樋状片のそれぞれに対する長穴１９の配置が全て同じとなっている。例えば、長穴１９は、円形状の端面１１ａを１２０度に３分割するように与えられたすり割り溝１２からなる断面扇形状の樋状片のそれぞれについて、２分割した分割線Ｄを挟んだ両側に等しい角度αの対称位置（直線ｄ１及びｄ２上且つ円Ｓ上）に２つ与えられる。すなわち、３つの樋状片からなる本体部１０を有するコレット１には６つの長穴１９が削孔されている。このように、奇数個のすり割り溝１２を等角度に配置した場合に、分割線Ｄは樋状片の内側面と正対するすり割り溝１２の中心を通る。従って、図面右上側の樋状片に配置される長穴１９は、図面左下側のすり割り溝１２と中心軸Ｃを通る仮想平面に対しても対称に配置される。

【0022】

本体部１０に設けられた長穴１９のそれぞれには、制振合金からなる棒体２が長穴１９の内周面と嵌合されて埋め込まれている。ここで、棒体２は本体部１０から突出せず、完全に埋没している。長穴１９に棒体２を嵌合埋め込みするには、焼き嵌めや冷やし嵌めが考慮されるが、簡便には、長穴１９の内周に雌ねじを、棒体２の外周に雄ねじを加工し、互いに螺合させることが好ましい。かかる場合、長穴１９の深さと同程度の長さの棒体２を用意し、その先端には六角穴２１を削孔して六角穴付き止めねじとし、長穴１９の底部までねじ込み固定される。

【0023】

棒体２には、後述するように、掴み部１５にてその側面を把持するエンドミル５の振動を吸収するような制振合金が用いられる。かかる振動は、主にエンドミル５の被削ワークとの接触部において発生し、高剛性、高強度且つ高硬度であるエンドミル５及びコレット１の本体部１０の掴み部１５を介して、制振合金からなる棒体２へと伝達される。ここで、制振合金は、その振動により自らを変形させて、振動エネルギーを熱エネルギーに変換して振動を吸収する。つまり、棒体２が振動をより吸収するには、より変形しやすい制振合金が好ましい。本実施例では、一般的な鉄系の制振合金（例えば、Ｆｅ−Ｃｒ合金やＦｅ−Ａｌ合金）と比較して、剛性が低く変形しやすい、しかも広い周波数範囲の振動について高い減衰能を有する双晶型のＭｎ−Ｃｕ−Ｎｉ−Ｆｅ系の制振合金を用いた。

【0024】

詳細には、制振合金は、質量％で、Ｃｕ：１６．９〜２７．７％、Ｎｉ：２．１〜８．２％、Ｆｅ：１．０〜２．９％を含むとともに、Ｃ：０．０５％以下とし、残部をＭｎ及び不可避的不純物とした成分組成を有する。ここで、制振合金の各成分の組成範囲（いずれも質量％）について簡単に説明する。Ｃｕについては、１６．９％未満では双晶変形が生じづらく、２７．７％超では偏析が大きくなって十分な制振特性を得られない。なお、好ましい組成範囲は、１９．７〜２５．０％である。Ｎｉについては、主要元素であるＭｎ及びＣｕとともに第３元素として添加して制振特性を向上せしめ得る。かかる効果は２．１％以上で得られるが、８．２％超では飽和してしまう。Ｆｅについては、Ｍｎ、Ｃｕ及びＮｉとともに、第４元素として添加することで制振特性をより向上せしめ得る。かかる効果は１．０％以上で得られるが、２．９％超では飽和してしまう。Ｃについては、０．０５％以下として、Ｍｎが蒸発などして、Ｃの相対的濃度が上昇したときであっても、制振特性の劣化を防止できるようにしている。

【0025】

図２に示すように、コレット１は、チャック３に固定して使用される。チャック３は、工作機械のスピンドル（図示せず）に装着される一端側のシャンク部３１と、他端側のチャック筒３３とその間のフランジ部３２とを有する。コレット１は、その後端側からチャック筒３３内に挿入され、チャック３のチャック筒３３を介して締め付け筒４によって締め付けられる。これにより、端面１１ａ側から挿入された被固定物としてのエンドミル５の棒状部分を掴み部１５の内周面により締め付けて固定できる。なお、エンドミル５は、必要に応じて、各種の回転工具、又はコレット１によって掴むことのできる掴み部を有する被削ワークであってもよい。

【0026】

上記したコレット１によれば、工作機械を使用したときのエンドミル５に発生する振動を効率よく吸収するとともに、コレットとして必要とされる機械的強度を確保できて、被削ワークの加工精度を高めることができて、切削工具の刃先の摩耗量を低減し得るのである。

【0027】

なお、上記した実施例において、コレット１は３つのすり割り溝１２を等間隔で与えて本体部１０を３分割しているが、すり割り溝の間隔や分割数は適宜、調整し得る。また、ストレートコレットに限らず、テーパーコレットやスプリングコレットについても同様に、長穴内に制振合金からなる棒体を埋め込み嵌合することにより、被削ワークの加工精度を高め得る。更に、長穴１９及び制振合金からなる棒体２の組み合わせは、上記した数に限定されず、コレットとして必要とされる機械的強度を大きく低下させることのない範囲で、適宜、本体部１０に複数与え得る。

【0028】

また、図３に示すように、他の実施例として、コレット１’は両端部を開口させた貫通穴１９’を与えられる。これに棒体２（図１参照）が嵌合埋め込みされてもよいが、棒体２ａ及び２ｂの２つの部材を嵌合埋め込みされてもよい。貫通穴１９’は、一方の開口１９’ａを端面１１ａに、他方の開口１９’ｂを段差部１５ａに有する。開口１９’ｂは段差部１５ａにより長穴１９’の軸線に対して傾斜している。棒体２ａ及び２ｂは六角穴付き止めねじからなり、それぞれ開口１９’ａ及び開口１９’ｂから進入し、ねじ込まれている。

【0029】

このとき、棒体２ｂは長手方向に略垂直なその後端面を段差部１５ａから突出させない位置、すなわち開口１９’ｂの掴み部１５寄りに位置させている。この場合において、棒体２ｂを先に進入させた後に、棒体２ａをねじ込むことで棒体２ｂの後端面の位置を容易に調整できる。なお、棒体２ｂの後端面を開口１９’ｂの逃げ穴部１６寄りに位置させて、棒体２ａ及び２ｂにより長穴１９’の全体を埋めるようにしてもよい。また、逃げ穴部１６を設けない場合にあっては、貫通穴１９’は本体部１０の後端側端面に開口を有し、棒体２（若しくは、棒体２ａ及び２ｂ）が嵌合埋め込みされる。

【0030】

次に、上記したコレット１、すなわち、６個の制振合金からなる棒体２を隣接するすり割り溝１２によって画定される３つの樋状片に２つずつ螺合して与えたコレット１について、切削試験を行ってその評価を行った。かかる切削試験の方法について図１及び図２を随時参照しながら、図４を用いて説明する。

【0031】

図４に示すように、コバルト高速度鋼（ＣＯ ＨＳＳ）からなる刃径１０ｍｍの新品のエンドミル５（三菱マテリアル株式会社製；２ＭＳＤ１０００）をコレット１及びチャック３を用いて図示しないフライス盤に取付け、略直方体のＡｌ２０２４合金（ジュラルミン）からなるワーク９に肩削り加工を行って、切削面９１及び９２の加工精度及びエンドミル５の刃先の摩耗量について評価した。エンドミル５はコレット１の掴み部１５の先端から３５．８ｍｍだけ突出するように取付けられ、回転数を３６００ｒｐｍ、１パスにおける切込み深さを４ｍｍ、切削幅を０．５ｍｍ、切削送り速度を３６０ｍｍ／ｍｉｎ、切削送り方向距離を２００ｍｍとして、１００パスおきに詳細を後述する加工精度の評価及びエンドミル５の刃先の摩耗量の評価を行った。ここで、Ｘ軸方向を切削送り方向（紙面右下方向）、Ｙ軸方向を切削幅方向（紙面左下方向）、Ｚ軸方向をエンドミルの突出方向（紙面下方向）とする。

【0032】

なお、切削試験に用いたコレット１の全長は６４．５ｍｍ、掴み部１５の内径は１０ｍｍ、本体部１０の外径は３２ｍｍである。また、コレット１の本体部１０には高炭素クロム軸受鋼（ＪＩＳ Ｇ４８０５ ＳＵＪ２）、棒体２には、Ｍ８、長さ２２ｍｍの六角穴付き止めねじに加工した、質量％で、Ｃｕ：２２．４％、Ｎｉ：５．２％、Ｆｅ：２．０％、Ｃ：０．０１％を含むＭｎ基のＭｎ−Ｃｕ−Ｎｉ−Ｆｅ系制振合金を用いた。ここで、かかる棒体２を６本だけ嵌合させて埋め込まれたコレット１における制振合金の占める体積割合はおよそ１１．５％である。

【0033】

ところで、切削試験では、コレット１（実施例）と同一形状であり長穴１９を加工せず、上記した高炭素クロム軸受鋼からなるコレット（比較例１）、及び、上記したＭｎ基のＭｎ−Ｃｕ−Ｎｉ−Ｆｅ系制振合金からなるコレット（比較例２）についても同様にワーク９に肩削り加工を行って加工精度及び摩耗量の評価を行った。

【0034】

加工精度については、１００パスの切削加工毎、すなわち累計の切削送り距離２０ｍ及び４０ｍの２回において、ワーク９のエンドミルの突出方向（Ｚ軸方向）に垂直な面である切削面９２の表面粗さを測定することで評価した。表面粗さ測定は、市販の表面粗さ測定器を用い、３カ所で最大高さ（Ｒｍａｘ）及び算術平均粗さ（Ｒａ）を測定し、これらの平均値を採用した。この結果については、図５（ａ）に最大高さ（Ｒｍａｘ）、図５（ｂ）に算術平均粗さ（Ｒａ）を示した。

【0035】

併せて、ワーク９の切削表面の外観観察及び加工隅部の角度測定により加工精度の評価も行った。詳細には、累計の送り距離４０ｍにおいて、切削面９２のツールマーク（切削痕）を実体顕微鏡で観察した。また、切削送り方向（Ｘ軸方向）と垂直な面でワーク９を切断し、Ｙ軸方向に垂直な切削面９１と、Ｚ軸方向に垂直な切削面９２との交差する角部を光学顕微鏡観察し、顕微鏡写真から切削面９１及び９２のなす角度、すなわち肩削り加工による側面と底面とのなす角度を測定した。この結果については、図６にツールマークの外観写真（１００倍）、図７に外観写真と角度を示した。

【0036】

エンドミル５の刃先の摩耗量については、１００パスの切削加工後、すなわち累計の送り距離２０ｍにおいて、エンドミル５の刃先を逃げ面側から光学顕微鏡観察し、図８に示すように、顕微鏡写真から新品の刃先の形状と比較した刃先の摩耗面積を算出することで評価を行った。この結果については、図９に刃先の写真と摩耗面積を示した。

【0037】

以上の切削試験における結果について図５乃至図９を用いて説明する。

【0038】

図５に示すように、最大高さ（Ｒｍａｘ）及び算術平均粗さ（Ｒａ）は、累計の送り距離にかかわらず、いずれも実施例において最も小さく、比較例１、比較例２の順に大きくなった。すなわち、ワーク９の切削面９２の表面粗さからは、実施例において最も加工精度が高く、比較例１、比較例２の順に加工精度が低下するものと評価された。

【0039】

次に、図６に示すように、ツールマークは実施例では全体に均一であり、切削加工中には一定の荷重が安定してエンドミル５にワーク９の切削の反力として負荷されているものと考えられる。一方、比較例１では、ツールマークは一部で不均一となっており、切削加工中のエンドミル５に負荷される切削の反力としての荷重（接触圧）が不安定であると考えられる。更に、比較例２では、ツールマークが全体的に不均一となっており、比較例１と比較しても、エンドミル５に負荷される荷重が変動し、より不安定であると考えられる。すなわち、ワーク９の切削表面の外観観察からは、実施例において最も加工精度が高く、比較例１、比較例２の順に加工精度が低下するものと評価された。

【0040】

次に、図７に示すように、切削面９１及び９２のなす角度は実施例では９０．５５°であって、ほぼ９０°であった。一方、比較例１ではこの角度は９２．１４°、比較例２ではこの角度は９１．３０°であった。すなわち、加工隅部の角度測定からは、実施例において最も加工精度が高く、比較例２、比較例１の順に加工精度が低下するものと評価された。また、切削面９２を比較すると、比較例１には欠け部分９２ａが観察され、少なくともエンドミル５の刃先に対応する部分では、比較例２よりも切削面９２の加工精度が低下している。上記したワーク９の切削表面の外観観察と、加工精度において比較例１及び２が逆転しているが、この理由については後述する。

【0041】

図９に示すように、エンドミル５の刃先の摩耗面積は実施例では９０μｍ^２であって、比較例１の１９６９μｍ^２、比較例２の１１７μｍ^２と比較して小さかった。すなわち、エンドミル５の刃先の摩耗面積からは、実施例において最もエンドミル５の摩耗量が小さく、比較例２、比較例１の順に摩耗量が大きくなっている。

【0042】

ここで、実施例及び比較例の中で最もコレットの剛性の高い比較例１では、エンドミル５の刃先にワーク９の加工隅部から大きな反力と振動とが生じ易く、エンドミル５の刃先がワーク９に噛んだり、刃先の摩耗量が大きくなる。結果、図７（ｂ）のように、加工隅部においては図６とは異なり、切削面９２の欠け９２ａが観察されたり、切削面９１及び９２のなす角度が最も大きくなったように、比較例２と比べて相対的に加工精度が低くなるのである。逆に、最もコレットの剛性の低い比較例２では、ワーク９からエンドミル５の刃先が逃げ易く、制振合金によるエンドミル５の振動の抑制もあって、刃先の摩耗が抑制される。結果、図７（ｃ）のように、加工隅部においては図６とは異なり、比較例１と比べて相対的に加工精度が高くなる。一方、実施例では、コレットとして必要とされる剛性とエンドミル５の振動の吸収とをバランス良く両立し、加工隅部を含む加工表面の全体に亘って、良好な加工精度を与えたのである。

【0043】

以上、制振合金からなる棒体２を嵌合埋め込みしたコレット１を使用した実施例では、使用時のエンドミル５に発生する振動を吸収するとともに、コレットとして必要とされる機械的強度を確保できて、ワーク９の加工精度を高めることができ、エンドミル５の刃先の摩耗量を低減し得るのである。

【0044】

ここまで本発明による代表的実施例について説明したが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、棒体２として制振合金からなる六角ボルトを使用でき、この場合、ボルトの頭部は本体部１０から突出するが、ボルトの軸部は長穴１９に嵌合埋め込みされている。このように、当業者であれば、本発明の主旨又は添付した特許請求の範囲を逸脱することなく、種々の代替実施例及び改変例を見出すことができるだろう。

【符号の説明】

【0045】

１ コレット
２ 棒体
３ チャック
５ エンドミル
１０ 本体部
１１ フランジ部
１５ 掴み部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】