本公开涉及一种工具单元。
背景技术：
当在旋转工具的轴向方向上连接至旋转工具的一个端部部分的工具保持件附接至机加工中心的主轴装置时，该旋转工具由主轴装置悬臂支承，并且因此，无法获得对旋转工具的足够的支承刚度。
作为针对以上问题的对策，jp2001-79718a公开了一种通过以可旋转的方式支承滚刀轴来两端支承作为旋转工具的齿轮滚刀的技术，该滚刀轴通过l形支承构件固定至齿轮滚刀的后端部，该l形支承构件在夹持至主轴装置时由主轴装置支承，在齿轮滚刀的梢端处附接有工具保持件。
但是，在旋转工具在其轴向方向上是长的的情况下，不能通过jp2001-79718a中所公开的技术来获得对旋转工具的足够的支承刚度。
技术实现要素：
本公开提供了一种工具单元，该工具单元能够增加旋转工具相对于主轴装置的支承刚度。
根据本公开的一方面，提供了一种构造成设置在机床中的工具单元，该机床包括：主轴装置，该主轴装置具有构造成被旋转驱动的主轴；以及主轴壳体，该主轴壳体构造成以可旋转的方式支承主轴，该工具单元包括：旋转工具，该旋转工具构造成对工件进行机加工；第一保持件，该第一保持件构造成与主轴以可旋转的方式保持在一起，第一保持件连接至旋转工具的沿旋转工具的轴向方向的第一端部部分，以与旋转工具同轴并且能够与旋转工具一起旋转；第二保持件，该第二保持件构造成连接至旋转工具的沿旋转工具的轴向方向的第二端部部分，以与旋转工具同轴并且能够与旋转工具一起旋转；以及第三保持件，该第三保持件具有第一支承表面和第二支承表面，第一支承表面构造成在旋转工具的第一端部部分的一侧处以可旋转的方式支承第一保持件的外周表面，第二支承表面构造成在旋转工具的第二端部部分的一侧处以可旋转的方式支承第二保持件的外周表面，第三保持件连接至主轴壳体，从而不能相对于主轴壳体旋转。
根据本公开的工具单元，第三保持件支承连接至旋转工具的第一端部部分从而能够一起旋转的第一保持件和连接至旋转工具的第二端部部分从而能够一起旋转的第二保持件。通过该构型，旋转工具由第三保持件经由第一保持件和第二保持件以可旋转的方式支承。另外，第三保持件具有第一支承表面和第二支承表面。第一支承表面在旋转工具的第一端部部分的一侧处以可旋转的方式支承第一保持件的外周表面，并且第二支承表面在第二端部部分的一侧处以可旋转的方式支承第二保持件的外周表面。通过该构型，在工具单元中，可以通过第三单元有效地限制旋转工具在径向方向上的移位，并且因此可以增加对旋转工具的支承刚度。
附图说明
图1是根据本公开的实施方式的机床的立体图。
图2是控制装置的框图。
图3是旋转工具的部分剖视的正视图。
图4示出了旋转工具和工件在刮削(skiving)中是如何操作的。
图5是示出了在工具单元附接至主轴装置之前的状态的截面图；工具单元的一部分以横截面绘出。
图6是示出了夹持装置的连接销被夹持在连接孔中的状态的视图；连接部分的一部分以横截面示出。
图7是工具单元的如从图5中所示的vii方向观察到的视图。
图8是工具单元的如从图5中所示的viii方向观察到的视图。
图9是工具单元的分解图。
具体实施方式
在下文中将参照附图描述根据本公开的实施方式的工具单元100。首先，将参照图1和图2概述通过使用工具单元100执行齿轮机加工的机床1。
(1.机床1的概述)
如图1中所示，机床1是具有作为驱动轴线的三个正交的线性轴线(x轴、y轴和z轴)和两个旋转轴线(a轴和c轴)的机加工中心。机床1主要配备有床身10、立柱20、鞍座30、主轴装置40、工作台50、倾斜工作台60、旋转工作台70、冷却剂供应装置80以及控制装置90。
床身10安装在地板上。在床身10的顶部表面上设置有立柱20和x轴马达21(参见图2)，并且立柱20设置成能够由x轴马达21驱动而在x轴方向(水平方向)上移动。立柱20的一个侧面设置有鞍座30和y轴马达31(参见图2)，并且鞍座30设置成能够由y轴马达31驱动而在y轴方向(竖向方向)上移动。主轴装置40设置成能够由被容置在鞍座30中的主轴马达41(参见图2)驱动而旋转。工具单元100以可拆卸的方式附接至主轴装置40。如稍后所述，工具单元100配备有用于对工件w进行机加工的旋转工具110。旋转工具110随着主轴42旋转而旋转。
在床身10的顶部表面上设置有工作台50和z轴马达51(参见图2)。工作台50设置成能够由z轴马达51驱动而在z轴方向(水平方向)上移动。在工作台50的顶部表面上设置有支承倾斜工作台60的一对倾斜工作台支承部分61。倾斜工作台60在一对倾斜工作台支承部分61之间设置成能够绕与x轴平行的(在水平方向上延伸的)a轴摆动。倾斜工作台60的底部表面设置有工作台马达71(参见图2)，并且旋转工作台70设置成能够由工作台马达71驱动而绕垂直于a轴的c轴旋转。旋转工作台70附接有用于保持工件w的保持部分72。
冷却剂供应装置80主要配备有安装在床身10旁边的冷却剂存储箱81和泵82。冷却剂供应装置80借助于泵82将所存储的冷却剂从冷却剂存储箱81泵送出并且将冷却剂供应至工具单元100。工具单元100一体结合有喷嘴部分148和喷嘴出口149(参见图8)，喷嘴部分148和喷嘴出口149将从冷却剂供应装置80供应的冷却剂朝向旋转工具110的工件w的工作位置(例如，工作位置是旋转工具对工件进行机加工的位置)排放。
如图2中所示，控制装置90执行关于齿轮机加工的控制。控制装置90主要配备有工具旋转速度控制器91、工件旋转速度控制器92和位置控制器93。工具旋转速度控制器91对主轴马达41进行驱动控制并由此使旋转工具110以设定的旋转速度旋转。工件旋转速度控制器92对工作台马达71进行驱动控制并由此使工件w以设定的旋转速度旋转。位置控制器93对x轴马达21、y轴马达31和z轴马达51进行驱动控制并由此将旋转工具110相对于工件w定位。位置控制器93对z轴马达51进行驱动控制并由此使旋转工具110以设定的进给速度在z轴方向上进给。
(2.旋转工具110)
接下来，将参照图3描述旋转工具110。如图3中所示，旋转工具110是配备有刀具部分112的刮削刀具，刀具部分112的外周表面具有多个刃片111，并且每个刃片111的端面构成具有前角γ的前刀面。各个刃片111的前刀面可以以旋转工具110的轴线作为前刀面的中心而渐缩，或者可以形成为从一个刃片111至另一个刃片111指向不同方向的类似表面。
(3.机床1的操作)
接下来，将描述机床1在切削期间如何操作。如图1至图4中所示，机床1通过刮削在工件w中生产齿轮。机床1通过使倾斜工作台60绕a轴摆动而使作为工件w的轴线的c轴相对于与旋转工具110的轴线o平行的线倾斜。旋转工具110的轴线o相对于工件w的轴线(c轴)的倾斜角被称为交叉角δ。机床1通过使工件w和旋转工具110同步旋转、同时使旋转工具110在其轴线o的方向上进给来切削工件w而生产齿轮。
如图4中所示，在刮削中，工件w的旋转速度v1和旋转工具110的旋转速度v2由交叉角δ和切削速度v3确定。旋转工具110相对于工件w的切削速度v3和进给速度v4是基于齿轮机加工所必需的机加工时间(循环时间)、旋转工具110的规格、工具w的材料、要在工件w中形成的齿轮的扭转角及其他因素设定的。也就是说，切削速度v3和进给速度v4设定为考虑到齿轮机加工的机加工效率、旋转工具110的工具寿命等的最佳速度。
(4.工具单元100的概述)
接下来，将描述工具单元100。首先，将参照图5概述工具单元100的构型。如图5中所示，工具单元100主要配备有上述旋转工具110、第一保持件120、第二保持件130和第三保持件140。
第一保持件120在轴线o方向上连接至旋转工具110的第一端部部分110a(右端部部分(参见图5))，从而能够与旋转工具110一起旋转。第二保持件130在轴线o方向上连接至旋转工具110的第二端部部分110b(左端部部分(参见图5)，即与第一端部部分110a相反的端部部分)，从而能够与旋转工具110一起旋转。也就是说，第一保持件120和第二保持件130与旋转工具110一起旋转。
第三保持件140是设置成环绕第一保持件120和第二保持件130的外周表面的构件。旋转工具110的刃片111的一部分向下突出超过第三保持件140。第三保持件140连接至主轴装置40从而不能相对于主轴装置40旋转并且支承第一保持件120和第二保持件130使得第一保持件120和第二保持件130可旋转。
(5.主轴装置40和工具单元100的连接方式)
接下来，将描述主轴装置40和工具单元100的连接方式。如图5中所示，主轴装置40主要配备有上述主轴马达41、由主轴马达41旋转驱动的主轴42以及容纳主轴马达41和主轴42的管状主轴壳体43。主轴42由主轴马达41旋转驱动。主轴42的梢端部分形成有用于卡持第一保持件120的渐缩表面42a。主轴壳体43经由滚珠轴承44支承主轴42的外周表面，使得主轴42可以旋转。
在另一方面，第一保持件120配备有要被渐缩表面42a卡持的渐缩的柄121。通过由渐缩表面42a卡持的柄121，第一保持件120被主轴42保持成能够与主轴42一起旋转。主轴马达41的旋转驱动力经由主轴42和第一保持件120传递至旋转工具110。
第三保持件140配备有两个连接销160，所述两个连接销160设置成在第三保持件140连接至主轴壳体43时位于与主轴壳体43相对的表面上。两个连接销160形成为与旋转工具110的轴线o方向平行地突出。
在另一方面，具有相应的连接孔171的连接部分170附接至主轴壳体43，相应的连接孔171形成在与两个连接销160相对应的位置处，使得两个连接销160能够分别插入相应的连接孔171中。由于两个连接销160插入相应的连接孔171中，因而防止了工具单元100相对于主轴壳体43旋转。连接孔171可以直接形成在主轴壳体43中。
在该实施方式中，可以被夹持在对应的连接孔171中的夹持装置180设置成包括两个连接销160中的一个连接销160。如图6中所示，夹持装置180主要配备有装置主体181、作为连接销160的销主体182、杆183和夹持部分184。装置主体181容纳在第三保持件140中。销主体182从装置主体181朝向主轴壳体43的一侧突出。
杆183是容纳在销主体182中的轴状构件，并且杆183的梢端部分是楔形的，从而随着位置朝向其梢端侧趋近而直径增大。杆183由设置在装置主体181中的致动器(未示出)驱动而沿着轴线o方向往复运动。夹持部分184布置在杆183的梢端部分的外周表面与销主体182的内周表面之间，并且夹持部分184的部分穿过贯穿销主体182形成的相应的孔在径向方向上向外突出。
在夹持装置180中，当作为连接销160的销主体182被夹持至连接部分170时，在销主体182插入连接孔171中的状态下，杆183向装置主体181侧部中被拉入。结果是，夹持部分184被楔形的杆183的梢端部分在径向方向上向外推动并伸出。并且，穿过销主体182在径向方向上向外突出的部分压靠连接孔171的内周表面。结果是，杆183经由夹持部分184被夹持至连接孔171的内周表面，并且防止了销主体182相对于连接部分170和主轴壳体43沿着轴线o方向移位。
以上述方式，夹持装置180可以防止工具单元100相对于主轴壳体43旋转，并且防止工具单元100相对于主轴壳体43沿着轴线o方向向两侧移动。如此，工具单元100可以牢固地连接至主轴壳体43。
(6.工具单元100的细节)
接下来，将描述工具单元100的各个构型。如图7中所示，第一保持件120配备有：柄121，该柄121形成在第一端部部分的一侧；第一保持件主体122，该第一保持件主体122形成在第二端部部分的一侧；以及凸缘部分123，该凸缘部分123形成在柄121与第一保持件主体122之间。
如上所述，柄121是由主轴42(参见图5)保持从而能够与主轴42一起旋转的部分。第一保持件120布置成通过使柄121由主轴42卡持而与主轴42同轴。第一保持件主体122是连接至旋转工具110的第一端部部分110a的筒形部分。凸缘部分123是在径向方向上向外突出超过柄121和第一保持件主体122的部分，并且形成有在整个圆周上延伸的环形凹槽123a。
附带地，机床1配备有：工具库(未示出)，该工具库容纳可以附接至主轴装置40的多个工具单元100；以及工具交换装置(未示出)，该工具交换装置用于以被容纳在工具库中的工具单元100来交换附接至主轴装置40的工具单元100。每个工具单元100在其不被使用时被容纳在工具库中并且在其要被使用时借助于工具交换装置附接至主轴装置40。此外，在工具库中容纳有用于车床加工、倒角、钻孔等的工具，并且因此工具或工具单元借助于工具交换装置来交换。工具交换装置配备有具有钩形的抓握部分的交换臂。在将工具单元100附接至主轴装置40或从主轴装置40拆卸时，交换臂通过使其抓握部分钩在环形凹槽123a上来抓握工具单元100。
现在将对旋转工具110、第一保持件120和第二保持件130如何彼此连接进行描述。通孔113在轴线o方向上穿透旋转工具110。并且，旋转工具110形成有配合表面114，该配合表面114是通孔113的内周表面，并且旋转工具110在轴线o方向上的第一端部部分110a(图5中的右端部部分)中具有第一开口112a。
在另一方面，第一保持件120的第二端部部分侧的端部表面形成有筒形的第一配合部分124，该第一配合部分124从第一开口112a插入通孔113中。当第一配合部分124插入通孔113中时，第一配合部分124的外周表面配装到配合表面114中。结果是，在工具单元100中，第一保持件120布置成与旋转工具110同轴，并且旋转工具110布置成与主轴42同轴。
旋转工具110形成有筒形表面115，该筒形表面115是通孔113的内周表面，并且旋转工具110在轴线o方向上的第二端部部分110b(图5中的左端部部分)中具有第二开口115a。筒形表面115的直径大于配合表面114的直径，并且配合表面114和筒形表面115通过面向第二端部部分110b侧的连接表面116而彼此连接，从而形成台阶部。
在另一方面，第二保持件130的第一端部部分侧的端部表面形成有要被锁定在旋转工具110的连接表面116上的锁定部分131和从该锁定部分131朝向第一端部部分侧突出的筒形的第二配合部分132。第二配合部分132从第二开口115a插入通孔113中，由此，第二配合部分132的外周表面配装到配合表面114中，并且第二保持件130布置成与旋转工具110同轴。
工具单元100配备有用于将第一保持件120和第二保持件130连接至旋转工具110使得第一保持件120和第二保持件130可以一起旋转的连接螺栓150。在另一方面，第二保持件130形成有螺栓孔134，连接螺栓150可以穿过该螺栓孔134插入。螺栓孔134是形成为与第二保持件130同轴的通孔，并且螺栓孔134的内周表面形成有锪平部分135，在连接螺栓150从第二端部部分侧插入时，连接螺栓150的头部151被锁定在锪平部分135上。
第二保持件130形成有朝向第一端部部分侧突出超过第二配合部分132的筒形突出部133。在另一方面，第一保持件120形成有在第二端部部分侧的端部表面中具有开口的连接孔125和与连接孔125连通的内螺纹孔126。连接孔125和内螺纹孔126形成为与第一保持件120同轴。连接孔125是突出部133可以插入其中的孔并且穿过至少第一配合部分124形成。内螺纹孔126是直径小于连接孔125的直径的孔，并且内螺纹孔126的内周表面形成有要与形成在连接螺栓150的轴部分152上的外螺纹进行螺纹接合的内螺纹。
连接螺栓150在第一配合部分124和第二配合部分132插入通孔113中并且突出部133插入连接孔125中的状态下插入螺栓孔134中，并且连接螺栓150与内螺纹孔126螺纹接合。此时，通过将连接螺栓150插入螺栓孔134中，螺栓孔134在径向方向上被向外推动而直径增大，由此第二配合部分132夹持至配合表面114。此外，通过将连接螺栓150插入突出部133中，插入第一配合部分124中的突出部133在径向方向上被向外推动，由此第一配合部分124直径增大并且夹持至配合表面114。结果是，第一保持件120和第二保持件130连接至旋转工具110，从而与旋转工具110同轴并且能够与旋转工具110一起旋转。
螺栓孔134不必总是直径增大。例如，第一保持件120和第二保持件130可以因连接螺栓150与内螺纹孔126螺纹接合或者连接螺栓150和螺栓孔134彼此键连接的作用而连接至旋转工具110从而与旋转工具110同轴并且能够与旋转工具110一起旋转。
接下来，将描述第三保持件140。第三保持件140配备有：基部侧保持件141，该基部侧保持件141连接至主轴壳体43；梢端侧保持件142，该梢端侧保持件142布置在比基部侧保持件141更远离主轴装置40的位置处；以及间隔件143，该间隔件143布置在基部侧保持件141与梢端侧保持件142之间。
基部侧保持件141、梢端侧保持件142和间隔件143形成为单独的本体。间隔件143通过四个第一固定螺栓191连接至基部侧保持件141从而能够与基部侧保持件141一起旋转，并且间隔件143通过三个第二固定螺栓192连接至梢端侧保持件142从而能够与梢端侧保持件142一起旋转。基部侧保持件141设置有上述两个连接销160。第三保持件140连接至主轴壳体43从而不能相对于主轴壳体43旋转，这是因为两个连接销160插入附接至主轴壳体43的连接部分170的连接孔171中。
设置在第三保持件140中的两个连接销160布置在第一保持件120上方(参见图7)。也就是说，两个连接销160布置在一侧。在这种情况下，在使用工具交换装置将工具单元100附接至主轴装置40和从主轴装置40拆卸的情况下，可以通过从下方抓握凸缘部分123来防止交换臂(未示出)与两个连接销160干涉。
接下来，将描述第三保持件140的各个构型。如图5至图9中所示，基部侧保持件141具有管状形状。基部侧保持件141具有第一支承表面144。第一支承表面144是基部侧保持件141的内周表面并且位于与第一保持件主体122的外周表面相对的位置处。第一支承表面144经由第一轴承193以可旋转的方式支承第一保持件主体122的外周表面。此外，基部侧保持件141设置有冷却剂供应入口147，冷却剂从冷却剂供应装置80(参见图1)供应至冷却剂供应入口147，冷却剂供应装置80位于在基部侧保持件141附接至主轴装置40时处于主轴壳体43外部的位置。
梢端侧保持件142具有管状形状。梢端侧保持件142具有第二支承表面145。第二支承表面145是梢端侧保持件142的内周表面并且位于与第二保持件130的外周表面相对的位置。第二支承表面145经由第二轴承194支承第二保持件130的外周表面。
间隔件143是在旋转工具110的轴线o的方向上延伸的构件。当沿着轴线o从旋转工具110观察时，间隔件143是c形的(在底部处敞开)。间隔件143设置成环绕旋转工具110，并且刀具部分112的一部分向下突出超过间隔件143。结果是，可以防止间隔件143与正在由旋转工具110进行机加工时的工件w干涉。
由于在沿着轴线o从外侧观察第三保持件140时，刀具部分112的一部分向下突出超过基部侧保持件141和梢端侧保持件142，因而防止基部侧保持件141和梢端侧保持件142与正在由旋转工具110进行机加工时的工件w干涉。
在另一方面，间隔件143的底端位于第一保持件120和第二保持件130下方。因此，间隔件143可以阻止由于旋转工具110的机加工而产生的切屑和供应至工作位置的冷却剂的散布。在轴线o方向上，在第一轴承193或第二轴承194的各自两侧上设置有一对油封195或196，从而可以防止切屑、冷却剂等散布至第一轴承193和第二轴承194。
间隔件143的内周表面在与旋转工具110的刀具部分112相对的位置处形成有在周向方向上延伸的凹槽部分146。凹槽部分146的内径设定成大于刀具部分112的外径，从而可以防止间隔件143的内周表面与刃片111干涉。
在另一方面，间隔件143的内径设定成沿轴线o方向在凹槽部分146的两侧小于刀具部分112的外径。通过该措施，可以增加间隔件143在与旋转工具110的轴线o垂直的方向上的厚度，从而可以增加第三保持件140的刚度。结果是，旋转工具110可以被主轴装置40牢固地保持，并且因此可以增加对工具单元100的旋转工具110的支承刚度。
在第三保持件140中，可以根据旋转工具110和第一保持件120在轴线o方向上的长度来改变间隔件143在轴线o方向上的长度。也就是说，旋转工具110和第一保持件120在轴线o方向上的长度根据待加工的工件w的形状、尺寸、工作位置等而具有不同的值。因此，工具单元100需要使用第三保持件140，第三保持件140在轴线o方向上的长度适合于旋转工具110和第一保持件120在轴线o方向上的长度。
关于这一点，在第三保持件140中，可以通过使用适合于旋转工具110和第一保持件120在轴线o方向上的长度的间隔件143来使基部侧保持件141和梢端侧保持件142的部件通用化。如此，工具单元100的优点在于第三保持件140的通用性高。此外，通过改变间隔件143在轴线o方向上的长度可以调节整个第三保持件140在轴线o方向上的长度，间隔件143的形状比基部侧保持件141和梢端侧保持件142的形状简单。也就是说，由于可以使间隔件143的制造成本低于基部侧保持件141和梢端侧保持件142中的每一者的制造成本，因而可以降低整个第三保持件140的制造成本。
与冷却剂供应入口147连通的喷嘴部分148穿过基部侧保持件141、梢端侧保持件142和间隔件143形成，并且与喷嘴部分148连通的喷嘴出口149在梢端侧保持件142中开口成向下指向。因此，从冷却剂供应装置80供应的冷却剂通过冷却剂供应入口147流动到喷嘴部分148中并从喷嘴出口149朝向工作位置排放。以这种方式，用于将从冷却剂供应装置80供应的冷却剂朝向工作位置排放的冷却剂喷嘴与第三保持件140成一体。这使得可以减少机床1的部件数量。此外，可以通过从主轴装置40移除工具单元100来有效地清洁喷嘴部分148。
如上所述，第一保持件120连接至旋转工具110的第一端部部分110a，从而与旋转工具110同轴并且能够与旋转工具110一起旋转。第三保持件140以可旋转的方式支承第一保持件120的外周表面，第一保持件120的外周表面通过第一支承表面144连接至旋转工具110的第一端部部分110a，第一支承表面144定位成比旋转工具110更靠近于主轴装置40。
另外，第二保持件130连接至旋转工具110的第二端部部分110b，从而与旋转工具110同轴并且能够与旋转工具110一起旋转。第三保持件140以可旋转的方式支承第二保持件130的外周表面，第二保持件130的外周表面通过第二支承表面145连接至旋转工具110的第二端部部分110b，第二支承表面145定位成比旋转工具110更远离主轴装置40。
如上所述，旋转工具110在其两侧上由第三保持件140经由第一保持件120和第二保持件130以可旋转的方式支承。第一支承表面144在旋转工具110的第一端部部分110a的一侧以可旋转的方式支承第一保持件120的外周表面，并且第二支承表面145在旋转工具110的第二端部部分110b的一侧以可旋转的方式支承第二保持件130的外周表面。结果是，在工具单元100中，第三保持件140可以借助于第三保持件140有效地限制旋转工具110的径向移位，从而可以增加对旋转工具110的支承刚度。
此外，第三保持件140的第一支承表面144在比主轴42更靠近于旋转工具110的位置处支承第一保持件120。这也用于增加对旋转工具110的支承刚度。类似地，由于第二保持件130经由第二保持件130的外周表面支承第二支承表面145，因而第一保持件120可以被支承在下述位置处：该位置与支承第二保持件130的第二端部部分侧的端部表面的情况相比更靠近于旋转工具110。因此，第三保持件140用于增加对旋转工具110的支承刚度。
第一轴承193在比旋转工具110更靠近于主轴装置40的位置处支承第一保持件主体122的外周表面，使得第一保持件主体122能够相对于第一支承表面144旋转。并且，在工具单元100中，使用一对角向球轴承作为第一轴承193。因此，第一轴承193除了径向载荷之外还能够支承推力载荷。特别地，由于使用角向球轴承作为布置在比旋转工具110更靠近于主轴装置40的位置处的第一轴承193，因而工具单元100可以牢固地固定至主轴装置40。结果是，通过工具单元100，可以增加由主轴装置40对旋转工具110的支承刚度。
在另一方面，第二轴承194支承第二保持件130的外周表面，使得第二保持件130能够在比旋转工具110更远离主轴装置40的位置处相对于第二支承表面145旋转。并且，在工具单元100中，使用径向滚子轴承作为第二轴承194。结果是，在工具单元100中，在降低第二轴承194的部件成本的同时，能够获得对径向载荷的支承。
由于旋转工具110通过连接螺栓150固定至第一保持件120和第二保持件130，因而可以通过解除通过连接螺栓150的固定来将旋转工具110从第一保持件120和第二保持件130移除。因此，工具单元100使得可以容易地切换旋转工具110。
更具体地，在工具单元100中，可以通过在解除通过连接螺栓150的固定之后使第二保持件130和旋转工具110相对于第一保持件120朝向第二端部部分侧滑动而将旋转工具110从第一保持件120和第二保持件130移除。与该特征相关，通过将凹槽部分146在轴线o方向上的长度设定成比刀具部分112在轴线o方向上的长度长，可以防止旋转工具110在旋转工具110滑动时与间隔件143的内周表面干涉。
此外，第一保持件120由第一支承表面144经由为角向轴承的第一轴承193支承，并且第二保持件130由第二支承表面145经由为径向轴承的
第二轴承支承。因此，在工具单元100中，当旋转工具110被移除时，第二保持件130可以平滑地滑动，同时防止第一保持件120在轴线o方向上滑动。结果是，可以有效地执行附接或移除旋转工具110的作业。
特别地，在该实施方式中，作为刮削刀具，旋转工具110比滚刀刀具更易于磨损并且更换频率更高。由于在工具单元100中能够高效地执行附接或移除旋转工具110的作业，因而能够有效地减轻工人的负担。
(7.其他)
尽管上面已经通过实施方式描述了本公开，但是本公开完全不限于该实施方式，并且容易理解的是，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以进行各种修改和改进。例如，尽管在以上实施方式中本公开应用于旋转工具110是刮削刀具的情况，但是本发明也可以应用于旋转工具110是滚刀或其他旋转工具中的任何旋转工具的情况。
尽管以上实施方式针对第一保持件120形成有第一配合部分124并且旋转工具110形成有配合表面114的情况，但是另一实施方式可以包括旋转工具110形成有第一配合部分124并且第一保持件120形成有配合表面114的构型。尽管该实施方式针对第二保持件130形成有第二配合部分132的情况，但是另一实施方式可以包括旋转工具110形成有第二配合部分132的构型。尽管以上实施方式针对第一配合部分124和第二配合部分132中的两者均与配合表面114配合的示例，但是可以分别设置有与第一配合部分124相配合的第一配合表面和与第二配合部分132相配合的第二配合表面，并且第一配合表面和第二配合部分132可以具有不同的内径。
尽管以上实施方式针对工具单元100设置有连接销160并且在主轴装置40中形成有连接孔171的示例，但是另一实施方式可以包括主轴装置40设置有连接销160并且在工具单元100中形成有连接孔171的构型。当满足设置有至少两个连接销160和至少两个连接孔171时，可以以期望的方式设定连接销160和连接孔171的布置以及夹持装置的数量。
1.一种构造成设置在机床中的工具单元，所述机床包括：主轴装置，所述主轴装置具有构造成被旋转驱动的主轴；以及主轴壳体，所述主轴壳体构造成以可旋转的方式支承所述主轴，所述工具单元包括：
旋转工具，所述旋转工具构造成对工件进行机加工；
第一保持件，所述第一保持件构造成与所述主轴以可旋转的方式保持在一起，所述第一保持件连接至所述旋转工具的沿所述旋转工具的轴向方向的第一端部部分，从而与所述旋转工具同轴并且能够与所述旋转工具一起旋转；
第二保持件，所述第二保持件构造成连接至所述旋转工具的沿所述旋转工具的所述轴向方向的第二端部部分，从而与所述旋转工具同轴并且能够与所述旋转工具一起旋转；以及
第三保持件，所述第三保持件具有第一支承表面和第二支承表面，所述第一支承表面构造成在所述旋转工具的所述第一端部部分的一侧处以可旋转的方式支承所述第一保持件的外周表面，所述第二支承表面构造成在所述旋转工具的所述第二端部部分的一侧处以可旋转的方式支承所述第二保持件的外周表面，所述第三保持件连接至所述主轴壳体，从而不能相对于所述主轴壳体旋转。
2.根据权利要求1所述的工具单元，其中，所述旋转工具的所述第一端部部分和所述第一保持件中的一者包括在所述旋转工具的所述轴向方向上突出的第一配合部分，
所述旋转工具的所述第一端部部分和所述第一保持件中的另一者包括第一配合表面，所述第一配合表面与所述第一配合部分的外周表面配合，
所述旋转工具的所述第二端部部分和所述第二保持件中的一者包括在所述旋转工具的所述轴向方向上突出的第二配合部分，并且
所述旋转工具的所述第二端部部分和所述第二保持件中的另一者包括第二配合表面，所述第二配合表面与所述第二配合部分的外周表面配合。
3.根据权利要求1或2所述的工具单元，其中，所述第三保持件包括：
基部侧保持件，所述基部侧保持件具有管状形状并且连接至所述主轴壳体，从而不能相对于所述主轴壳体旋转，所述基部侧保持件包括所述第一支承表面；
梢端侧保持件，所述梢端侧保持件具有管状形状并且设置成与所述基部侧保持件分开，所述梢端侧保持件包括所述第二支承表面；以及
间隔件，所述间隔件布置在所述基部侧保持件与所述梢端侧保持件之间并且连接至所述基部侧保持件和所述梢端侧保持件，从而能够彼此一起旋转。
4.根据权利要求1所述的工具单元，所述工具单元还包括：
角向轴承，所述角向轴承构造成支承所述第一保持件的所述外周表面，使得所述第一保持件的所述外周表面能够相对于所述第一支承表面旋转；以及
径向轴承，所述径向轴承构造成支承所述第二保持件的所述外周表面，使得所述第二保持件的所述外周表面能够相对于所述第二支承表面旋转。
5.根据权利要求1所述的工具单元，所述工具单元还包括：
多个连接销，所述多个连接销设置在所述第三保持件和所述主轴壳体中的一者中，所述多个连接销沿着所述旋转工具的所述轴向方向从所述第三保持件和所述主轴壳体中的所述一者突出；以及
多个连接孔，所述多个连接孔设置在所述第三保持件和所述主轴壳体中的另一者中，所述多个连接孔形成为使得所述多个连接销能够分别插入所述多个连接孔中。
6.根据权利要求5所述的工具单元，其中，所述多个连接销中的至少一个连接销构造成通过所述多个连接孔中的对应孔保持。
7.根据权利要求1所述的工具单元，其中，所述第一保持件包括喷嘴部分，所述喷嘴部分构造成将从所述机床的冷却剂供应装置供应的冷却剂朝向所述旋转工具对所述工件进行机加工的位置排放。
8.根据权利要求1所述的工具单元，其中，所述第一端部部分的所述一侧位于比所述主轴装置更靠近于所述旋转工具的位置处，并且所述第二端部部分的所述一侧位于比所述旋转工具相距所述主轴装置更远的位置处。
9.根据权利要求1所述的工具单元，其中，所述第一支承表面平行于所述轴向方向，并且
所述第二支承表面平行于所述轴向方向。
10.根据权利要求3所述的工具单元，其中，所述间隔件的内周表面形成有在所述间隔件的周向方向上延伸的凹槽部分，并且
其中，所述第三保持件支承所述旋转工具，所述旋转工具是刮削刀具。
技术总结