BT・BBT・HSKシャンクをもう少し知りたい

2022年8月9日

こちらは、商品を学ぼうのページです。

今回は題して、「BT・BBT・HSKシャンクをもう少し知りたい」です。シャンクについてはなんとなく分かるのですが、HSKとなると、いまひとつ不明ですし、2面拘束もよく聞く言葉ですが、意味が良くわかりません。もう少し知りたいと思います。

そもそもシャンクとは？

こちらの図は、一般的なマシニングセンタにおけるツーリング工具の構成を図式化したものです。シャンクというのは、ツーリングのテーパ部分で、この勾配は7/24で、16°35 ′39″になります。

シャンクは工作機械の種類やメーカーによって、さまざまな規格があります。工作機械の主軸よって、取り付けのできるシャンクの規格が決まっており、互換性がないものも多いので、新しいツーリングシステムの導入には注意が必要です。

マシニングセンタで一般的に使われる、ATC（工具自動交換装置）に対応した「BT」「BBT」「HSK」について見てゆきますが、でもその前に、汎用フライス盤の「NT」から見てみましょう。

ナショナルテーパは、自動工具交換装置(ATC)がついていない汎用フライス盤、もしくは中ぐり盤で使われるテーパシャンクです。（汎用フライス盤は下の絵のような機械です）

ナショナルテーパのホルダにはプルスタッドボルトはついておらず、引きネジ方式です。雌ネジがついたナショナルテーパを引きネジで引っ張って締めつけ固定する構造のツーリングです。

NTシャンクもBTシャンクも、テーパ部分の長さが24mmごとに径が7mm減りますので、7/24テーパシャンクともいいます。

実際には、NT30とかNT40というように呼びます。数値はテーパの大きさを表していますので、工作機械の仕様に合わせてツーリングを選択しましょう。

NTシャンクにしても、BTシャンクにしても、BBTシャンクにしても、よく「30番」、「40番」、「50番」という言葉、あるいは、NT30、NT40、NT50、またはBT30、BT40、BT50という言葉を聞きます。この番号は何でしょうか。

30番、40番、50番は、機械の主軸径のことです。それぞれ、30mm、40mm、50mmなので、そう呼んでいます。

30番＝小型、40番＝中型、50番＝大型、となります。

正確には次のような数値になります。

30番　ΦD31.75mm

40番　ΦD44.45mm

50番　ΦD69.85mm　

ボトルグリップテーパは、マシニングセンタや複合加工機などATC（自動工具交換装置）がついている工作機械で使われるテーパシャンクです。

テーパの先端に引き込みボルトとしてプルスタッドボルトが付きます。

マシニングセンタ用としては種類が最も多いテーパシャンクです。

下の図をごらんください。BTシャンクのフランジ部には、ごくわずかですが、スキマがあります。このためBTシャンクは機械本体とはシャンク部の１面のみで密着していますので、BTシャンクは１面拘束と呼ぶことがあります。

この方式は、大昭和精機が独自に考案したものですが、今では多くのメーカーが追随しています。

絵を描くと次のようになります。BBTシャンクは、２面が同時に密着するので、２面拘束と呼ばれます。２面とは、テーパ部とフランジ部の２面です。

BTシャンクとBBTシャンクには取り付け互換性がありますが、2面拘束の機能を発揮するには、「BBT対応主軸」と「BBTシャンク」の組み合わせが必須になります。

HSKシャンクはこのような形状をしています。

また、HSKシャンクの２面拘束、次のようになります。

ATC が可能なマシニングセンタは 1958 年にアメリカで開発されました。ところが、1969年、日本は世界に先駆けて ATC 用テーパシャンクの業界規格として「BT シャンク」規格を制定したのです。そして、その後、世界シェアを50％も取るような存在にまでなったのです。

海外では、1978 年にアメリカ、1979 年にドイツ，そして 1983 年に国際規格の ISO 規格シャンクが制定されました。

開発国であるアメリカが規格化に遅れたのは、当時 28 種類ものメーカ規格が乱立していたので、標準化が難しかったためと言われます。また、ヨーロッパでは固有のメカ技術が進んでいたため「NC だけが未来のすべてでない」といった考え方の影響で立ち遅れたようだ、と大昭和精機の蝦草裕志氏は語ります。

HSKシャンクは、ドイツ語Hohlschafte-Kegel（中空シャンクーテーパ）の頭文字をとった呼び名で、ドイツで開発されたものです。アーヘン工科大学が中心になって開発され、1993年から1994年にかけてDIN規格が発表されました。（参考までに、英語ではHollow Shankとなります）

テーパー（円すい部分）の勾配角度が「1/10テーパ」になるようにつくられています。また中空のため遠心力の影響を受けにくく、高速加工にも対応可能です。

それでは、最後にこれまで見てきたシャンクに関して、日本のツーリングメーカーの比較表を作成してみましょう。ネットで調べた範囲で書いていますので、もし間違いや漏れがあればご容赦ください。