KR100345180B1 - Connecting structure for coupling a pully to a spindle in a main shaft unit of automatic lathe - Google Patents

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KR100345180B1 KR1019990044342A KR19990044342A KR100345180B1 KR 100345180 B1 KR100345180 B1 KR 100345180B1 KR 1019990044342 A KR1019990044342 A KR 1019990044342A KR 19990044342 A KR19990044342 A KR 19990044342A KR 100345180 B1 KR100345180 B1 KR 100345180B1
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Abstract

본 발명은 자동선반 주축에서의 스핀들과 풀리 연결구조에 관한 것으로서, 특히 스핀들과 풀리를 키이 사용없이 결합가능하도록 한 연결구조이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spindle and pulley connection structure in an automatic lathe spindle, and in particular, a connection structure in which the spindle and pulley can be coupled without using a key.

이러한 본 발명의 자동선반 주축에서의 스핀들과 풀리 연결구조는, 스핀들(50)의 외경부에 나사부(52)가 마련되어, 이의 나사부(52)에 상기 엔드 플레이트(24)를 지지하기 위한 베어링너트(20)가 체결되며, 상기 나사부(52)로부터 연장된 스핀들(50)의 단부 부분에 소정의 직경을 갖는 파일럿 축부(54)가 형성됨과 아울러, 상기 풀리(70)의 보스부(72)에는 상기 스핀들(50)의 파일럿 축부(54)에 대응하여 소정 깊이를 갖는 파일럿 구멍부(74)가 형성되어서, 상기 파일럿 축부(54) 외경과 상기 파일럿 구멍부(74) 내경이 끼워맞춤으로 결합됨과 동시에 상기 파일럿 축부(54)의 단부면(56)이 상기 파일럿 구멍부(74)의 내저면(76)에 밀착되어 결합되고, 밀착된 상기 스핀들(50) 및 스핀들(50)의 단부면(56) 및 내저면(76)은 상기 풀리(70)의 외측단면으로부터 복수개의 볼트(90)으로써 축방향으로 체결고정됨을 특징으로 한다.In the spindle and pulley connection structure of the automatic lathe spindle of the present invention, a threaded portion 52 is provided at an outer diameter portion of the spindle 50, and a bearing nut for supporting the end plate 24 at the threaded portion 52 thereof ( 20 is fastened, a pilot shaft portion 54 having a predetermined diameter is formed at an end portion of the spindle 50 extending from the screw portion 52, and the boss portion 72 of the pulley 70 is A pilot hole portion 74 having a predetermined depth is formed corresponding to the pilot shaft portion 54 of the spindle 50 so that the outer diameter of the pilot shaft portion 54 and the inner diameter of the pilot hole portion 74 are fitted and fitted. An end surface 56 of the pilot shaft portion 54 is tightly coupled to the inner bottom surface 76 of the pilot hole portion 74, and the end surface 56 of the spindle 50 and the spindle 50 in close contact with each other. And the inner bottom surface 76 as a plurality of bolts 90 from the outer end surface of the pulley 70. It is characterized in that the fastening is fixed in the axial direction.

이러한 본 발명은 스핀들과 풀리 조립부의 틈새를 제거하여 주축의 회전 안정성을 향상시킴으로써 선반의 고속화 및 고정도화를 구현가능함과 아울러, 스핀들의 강성 향상과 분해.조립이 용이하도록 하고 있다.The present invention improves the rotational stability of the spindle by eliminating the gap between the spindle and the pulley assembly, thereby realizing high speed and high precision of the lathe, and improving the rigidity and disassembling and assembling of the spindle.

Description

자동선반 주축에서의 스핀들과 풀리 연결구조{Connecting structure for coupling a pully to a spindle in a main shaft unit of automatic lathe}Connecting structure for coupling a pully to a spindle in a main shaft unit of automatic lathe}

본 발명은 자동선반의 주축에서 스핀들과 풀리 연결구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 키이(key)의 사용이 없는 단면 체결 구조의 연결방식을 채용하여 스핀들과 풀리 조립부의 틈새를 제거하여 주축의 회전 안정성을 향상시킴으로써 선반의 고속화 및 고정도화를 구현가능함과 아울러, 스핀들의 강성 향상과 분해.조립이 용이하도록 된 자동선반의 주축에서 스핀들과 풀리 연결구조에 관한 것이다.The present invention relates to a spindle and pulley connection structure in the spindle of the automatic lathe, and more particularly, by adopting a connection method of the cross-sectional fastening structure without the use of a key (key) to remove the gap between the spindle and the pulley assembly to rotate the spindle The present invention relates to a spindle and pulley connection structure in the spindle of an automatic lathe, which is capable of achieving high speed and high precision of the lathe by improving stability, and improving the rigidity of the spindle and facilitating disassembly and assembly.

잘 아는 바와 같이, NC 선반, CNC 선반, 머시닝센터 등의 자동선반은 크게 주축(센터)과 공구대(툴포스트)로 이루어지는 서보기구를 제어시스템에 의하여 자동으로 제어하면서 회전절삭작업을 수행하게 된다.As you know, automatic lathes such as NC lathes, CNC lathes, and machining centers perform rotary cutting operations while automatically controlling servo mechanisms consisting mainly of a spindle (center) and tool post (tool post) by a control system. .

이러한 자동선반에서의 주축은 모터로부터 동력을 전달 받아 회전하는 스핀들상에 척을 갖추고 있으며, 이의 척에 공작물을 셋팅하여 공작물을 회전시키면서 절삭작업을 수행하게 되는 바, 스핀들의 회전 안정성은 공작물의 절삭 정밀도에 가장 큰 영향을 미치게 된다.The main shaft of the automatic lathe is equipped with a chuck on the rotating spindle by receiving power from the motor, and the cutting work is performed while rotating the workpiece by setting the workpiece on the chuck thereof. This will have the greatest impact on precision.

여기서, 스핀들의 회전 안정성은 스핀들 자체의 정밀도 뿐만 아니라, 베어링지지 방법 및 모터로부터 동력을 전달받기 위한 풀리와 상기 스핀들과의 연결상태에 의하여 정해지게 되는데, 이중 스핀들의 정밀도나 베어링 지지방법은 이 분야에서 상당한 발전을 거듭하여 현재에는 매우 안정된 기술을 유지하고 있어, 실질적으로 스핀들의 회전 안정성은 풀리와 스핀들의 연결구조에 의하여 정해진다고 할 수 있다.Here, the rotational stability of the spindle is determined not only by the precision of the spindle itself, but also by the bearing support method and the connection state between the pulley and the spindle for receiving power from the motor. In recent years, the development of the technology has maintained a very stable technology, the spindle rotational stability is actually determined by the connection structure of the pulley and the spindle.

첨부도면 도 1a 및 도 1b는 종래의 풀리와 스핀들의 연결구조를 설명하기 위한 자동선반의 주축구조의 일례를 도시한 것으로서, 주축(2)의 회전부분을 이루는 스핀들(10)은 선반의 몸체 일측에 고정되는 헤드스톡(12)에 다수의 베어링(14a,14b,14c)으로 회전가능하게 지지되어 있고, 도 1a를 기준으로 스핀들(10)의 하단부에는 풀리(16)가 결합되어 있으며, 이의 풀리(16)는 선반 몸체의 또 다른 일측에 구비된 모터(도시생략)측의 풀리와 벨트(도시생략)로써 연결되어서 모터로부터의 동력을 전달받아 스핀들(10)을 회전시키게 되어 있다. 도면에도시된 상태를 기준으로 하면 상기 스핀들(10)의 상단부에 공작물을 셋팅하기 위한 척이 장착되게 된다.1A and 1B illustrate an example of a spindle structure of an automatic lathe for explaining a connection structure of a conventional pulley and a spindle, the spindle 10 forming a rotating part of the spindle 2 is one side of the body of the shelf. It is rotatably supported by a plurality of bearings (14a, 14b, 14c) to the headstock 12 is fixed to, the pulley 16 is coupled to the lower end of the spindle 10, based on Figure 1a, the pulley 16 is connected to the pulley and the belt (not shown) of the motor (not shown) provided on the other side of the shelf body to receive the power from the motor to rotate the spindle 10. On the basis of the state shown in the figure is mounted on the upper end of the spindle 10 the chuck for setting the workpiece.

여기서, 상기 스핀들(10)과 풀리(16)의 결합관계를 상세히 살펴보면, 스핀들(10)의 외경과 풀리(16)의 보스(boss)부 내경에 서로 대응하는 키홈(10a)(16a)을 마련하고, 이의 키홈(10a)(16a)에 키이(18)를 박음하여 결합한 다음, 풀리(16)의 보스부 단부측에서 스핀들(10)에 베어링너트(20)를 체결하여 고정하고 있다. 상기 베어링너트(20)는 풀리(16)를 베어링(14b)측으로 밀착시켜, 풀리(16)의 다른쪽에서 스핀들(10)에 키이(22)로써 연결된 인너 엔드 플레이트(24)를 베어링(14b)의 내륜에 밀착시키게 된다. 상기 베어링(14b)의 외륜은 도시된 바와 같이 상기 헤드스톡(12)에 체결되는 아웃터 엔드 플레이트(26)에 의하여 지지된다.Here, when looking at the coupling relationship between the spindle 10 and the pulley 16 in detail, the key groove (10a, 16a) corresponding to each other in the outer diameter of the spindle 10 and the inner diameter of the boss portion of the pulley (16) is provided Then, the key 18 is inserted into the key grooves 10a and 16a thereof, and then the bearing nut 20 is fastened to the spindle 10 at the end of the boss portion of the pulley 16 to be fixed. The bearing nut 20 is in close contact with the pulley 16 toward the bearing 14b, and the inner end plate 24 connected to the spindle 10 by the key 22 on the other side of the pulley 16 of the bearing 14b. It comes in close contact with the inner ring. The outer ring of the bearing 14b is supported by an outer end plate 26 which is fastened to the headstock 12 as shown.

위와 같은 종래의 스핀들과 풀리의 연결구조에서, 스핀들과 풀리를 원활하게 조립하기 위하여서는 스핀들의 외경과 풀리의 보스부 내경사이의 틈새를 통상 0.005mm ~ 0.015mm를 유지하는데, 스핀들과 풀리가 회전하면 벨트 장력으로 인하여 1회전마다 풀리가 반경방향으로 상기 틈새만큼 움직이는 현상이 반복하여 발생하게 된다. 이에따라 스핀들에 진동 및 소음이 발생함과 아울러 베어링과 각부분에 무리한 하중을 추가시킴으로써, 결국에는 스핀들의 정도, 수명, 강성에 악영향을 미칠 뿐만 아니라 특히 공작물의 가공 정밀도를 저하시키게 되고, 나아가 정밀 가공을 위한 스핀들의 고속화를 이룰 수 없는 문제가 있다.In the conventional spindle and pulley connection structure as described above, in order to smoothly assemble the spindle and the pulley, the gap between the outer diameter of the spindle and the inner diameter of the boss of the pulley is generally maintained at 0.005 mm to 0.015 mm, and the spindle and the pulley are rotated. If the pulley is moved by the gap in the radial direction every one rotation due to the belt tension is repeatedly generated. As a result, vibrations and noises are generated on the spindle, and excessive loads are added to the bearings and parts, which in turn adversely affects the accuracy, lifespan, and rigidity of the spindle, and in particular, lowers the machining accuracy of the workpiece. There is a problem that can not achieve a high speed of the spindle for.

이러한 문제를 해소코자 틈새를 줄이기 위해서는 풀리의 진원도, 원통도 등의 규제치도 같이 줄여줘야 하기 때문에 현실적으로 가공의 난점에 봉착하게 되며, 설사 가공이 가능하다고 하더라도 막대한 비용이 투입되는 관계로 현실적으로는 적정선에서 타협하는 결과를 초래하며, 틈새를 없애고 죔새를 유지하여서 억지끼워맞춤으로 변경하고자 할 경우에는 키이 맞춤까지 동시작업이 필요하여 조립작업이 불가능함과 아울러, 추후 보전시에 분해작업이 곤란해지는 문제가 발생하게 된다.In order to solve these problems, the gap between the roundness and the cylindricalness of pulleys must be reduced to reduce the gaps. Therefore, realistic difficulties are encountered in processing. In case of changing the gap and eliminating gaps and maintaining the fastening, it is necessary to simultaneously adjust the height until the key is fitted. Will occur.

첨부도면 도 2는 종래의 다른 예를 도시한 것으로, 이는 앞선 예에서 발생하는 스핀들(10)과 풀리(16) 사이의 틈새를 없애기 위하여 스핀들(10)과 풀리(16)의 결합부를 테이퍼로 형성하여 결합시킨 구조를 나타내고 있다.Figure 2 shows another conventional example, which tapered the coupling portion of the spindle 10 and the pulley 16 to eliminate the gap between the spindle 10 and the pulley 16 generated in the previous example. The structure bonded together is shown.

즉, 스핀들(10)의 외경과 풀리(16)의 보스부 내경을 테이퍼부(TP)로 형성하여 결합하면서 풀리(16)의 보스부 단부와 인너 엔드 플레이트(24) 사이에 링 디스턴스(28)를 개재한 구조를 갖추고 있는 것으로, 조립시에는 상기 링 디스턴스(28)의 두께를 연삭 등의 방법으로 조절해 가면서 스핀들(20)과 풀리(16)의 테이퍼부(TP)의 결합정도를 조정하도록 하는 결합방식이다.That is, the ring distance 28 is formed between the boss end of the pulley 16 and the inner end plate 24 while the outer diameter of the spindle 10 and the boss inner diameter of the pulley 16 are formed by the taper portion TP. In order to adjust the coupling degree of the taper portion TP of the spindle 20 and the pulley 16 while adjusting the thickness of the ring distance 28 by grinding or the like during assembly. It is a combination method.

위와 같은 결합방식을 채용할 경우에는 테이퍼에 의하여 스핀들과 풀리의 틈새를 제거할 수 있으나, 테이퍼 가공에 원가가 상승함과 아울러, 링 디스턴스(28)의 두께를 미세하게 수차례에 걸쳐 조정해 가면서 조립하여야 하므로 조립시에 많은 시간과 노력을 투입하여야 하는 문제가 있다.In the case of adopting the above coupling method, the gap between the spindle and the pulley can be removed by taper, but the cost increases in the taper process, and the thickness of the ring distance 28 is finely adjusted several times. Since it is necessary to assemble, there is a problem that a lot of time and effort should be put into the assembly.

더욱이 각 스핀들과 각 풀리의 테이퍼부 가공 편차에 의하여 풀리가 결합되는 위치 즉, 풀리의 축방향 고정위치가 항상 변하게 된다. 이에 상응하여 상기 풀리와 벨트 연결되는 모터측의 풀리의 위치도 변화되어야 하기 때문에 모터측의 풀리 위치를 조정하기 위한 별도의 장치가 필요하게 되는 부담이 있다.Moreover, the tapered portion machining deviation of each spindle and each pulley always changes the position at which the pulley is engaged, that is, the axial fixed position of the pulley. Correspondingly, since the position of the pulley on the motor side connected to the pulley and the belt must also be changed, there is a burden that a separate device for adjusting the pulley position on the motor side is required.

또한, 상기 두 가지의 종래예에서 공통적으로 안고 있는 문제는 두 가지의 예가 모두 키이 고정방식이기 때문에 키홈에 응력이 집중하게 되어 스핀들의 강성이 떨어지게 되고, 또한, 회전 밸런스를 맞추기 위하여 키이를 양쪽에 대칭으로 장착하여야 하는 바, 키이의 대칭도 편차에 의하여 회전 밸런스가 어긋나게 되는 문제가 있으며, 자연적으로 스핀들 및 풀리의 키홈과 키이의 측면 사이에 백래시(틈새)가 존재하여 스핀들이 정회전과 역회전을 반복적으로 수행하면 백래시 만큼 회전방향으로의 움직임이 발생하여 진동 및 소음을 가중시키는 원인이 된다.In addition, the problem common to the two conventional examples is that both examples are the key fixing method, so that the stress is concentrated in the key groove so that the rigidity of the spindle is lowered. Bars should be mounted symmetrically, which causes the rotational balance to be misaligned due to the deviation of the symmetry of the keys, and naturally the backlash (gap) exists between the keyway of the spindle and pulley and the side of the key. If repeatedly performed, movement in the rotational direction occurs as much as the backlash, causing vibration and noise.

나아가, 키홈의 형성에 의한 강성을 고려하여 풀리의 보스부 길이를 길게 하여야 하는 관계로 보스부의 내경연삭비용이 상승되고 풀리의 중량관성 모멘트가 상승하여 스핀들의 안정적인 회전에 좋지 않은 영향을 주게 된다.Furthermore, in consideration of the rigidity caused by the formation of the key groove, the length of the boss portion of the pulley must be increased, thereby increasing the inner diameter grinding cost of the boss portion and increasing the weight moment of inertia of the pulley, which adversely affects the stable rotation of the spindle.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 키이의 사용이 없는 단면 체결 구조의 연결방식 및 스핀들과 풀리의 억지끼워맞춤이 가능한 연결방식을 채용함으로써 스핀들과 풀리 조립부의 틈새를 제거하고, 이로써 주축의 회전 안정성을 향상시켜 궁극적으로 선반의 고속화 및 고정도화를 구현가능함과 아울러, 스핀들의 강성이 향상되고 분해.조립에도 유리한 자동선반 주축에서의 스핀들과 풀리 연결구조를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, by eliminating the gap between the spindle and the pulley assembly by adopting the connection method of the cross-sectional fastening structure without the use of the key and the connection method that can be forcefully fitted between the spindle and the pulley. In this way, the rotational stability of the spindle can be improved to achieve high speed and high precision of the lathe, and the spindle and pulley connection structure in the spindle of the automatic lathe, which improves the rigidity of the spindle and is also advantageous for disassembly and assembly, is aimed at. have.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 선반의 주축에서 스핀들과 풀리 연결구조는, 상기 스핀들의 외경부에 나사부가 마련되어, 이의 나사부에 상기 엔드 플레이트를 지지하기 위한 베어링너트가 체결되며, 상기 나사부로부터 연장된 스핀들의 단부 부분에 소정의 직경을 갖는 파일럿 축부가 형성됨과 아울러, 상기 풀리의 보스부에는 상기 스핀들의 파일럿 축부에 대응하여 소정 깊이를 갖는 파일럿 구멍부가 형성되어서, 상기 파일럿 축부 외경과 상기 파일럿 구멍부 내경이 끼워맞춤으로 결합됨과 동시에 상기 파일럿 축부의 단부면이 상기 파일럿 구멍부의 내저면에 밀착되어 결합되고, 밀착된 상기 스핀들 및 스핀들의 단부면 및 내저면은 상기 풀리의 외측단면으로부터 복수개의 볼트로써 축방향으로 체결고정됨을 특징으로 한다.In order to achieve this object, the spindle and pulley connection structure in the spindle of the lathe according to the present invention is provided with a threaded portion at the outer diameter of the spindle, and a bearing nut for supporting the end plate is fastened to the threaded portion thereof, and from the screwed portion. The pilot shaft portion having a predetermined diameter is formed at an end portion of the extended spindle, and the boss portion of the pulley is formed with a pilot hole portion having a predetermined depth corresponding to the pilot shaft portion of the spindle. While the inner diameter of the hole is combined with the fitting, the end face of the pilot shaft portion is tightly coupled to the inner bottom of the pilot hole, and the closely contacted spindle and the end face and the inner bottom of the spindle are formed from a plurality of outer end faces of the pulley. Fastening in the axial direction by bolts.

도 1a 및 도 1b는 종래의 스핀들과 풀리 연결구조의 일례를 나타내는 것으로서, 도 1a는 주축 단면도, 도 1b는 도 1a의 A-A단면도1A and 1B show an example of a conventional spindle and pulley connection structure, FIG. 1A is a sectional view of the main shaft, and FIG. 1B is an A-A cross-sectional view of FIG. 1A.

도 2는 종래의 스핀들과 풀리의 또 따른 연결구조를 나타내는 것으로서, 도 1a에 준하여 풀리의 연결부위만을 확대하여 도시한 확대 단면도Figure 2 shows a further connection structure of a conventional spindle and pulley, an enlarged cross-sectional view showing only the connecting portion of the pulley according to Figure 1a.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 스핀들과 풀리의 연결구조를 나타내는 것으로서, 도 3a는 위부터 아래로 주축 전체 단면도와 저면도, 도 3b는 요부 분리 확대단면도, 도 3c는 요부 결합 확대단면도Figure 3a to 3c shows the connection structure of the spindle and the pulley according to the present invention, Figure 3a is a main shaft cross-sectional view and a bottom view from above, Figure 3b is an enlarged cross-sectional view of the main portion, Figure 3c is an enlarged cross-sectional view of the main portion coupling

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

12 : 헤드스톡 14a,14b,14c : 베어링12: headstock 14a, 14b, 14c: bearing

18,22 : 키이 20 : 베어링너트18,22: Height 20: Bearing nut

24 : 인너 엔드 플레이트 26 : 아웃터 엔드 플레이트24: inner end plate 26: outer end plate

50 : 스핀들 52 : 나사부50: spindle 52: thread

54 : 파일럿 축부 56 : 단부면54: pilot shaft portion 56: end face

70 : 풀리 72 : 보스부70: pulley 72: boss

74 : 파일럿 구멍부 76 : 내저면74: pilot hole 76: inner bottom

90 : 볼트90: bolt

이하, 첨부된 예시도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings illustrating a preferred embodiment of the present invention in more detail.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 스핀들과 풀리의 연결구조를 나타내는 것으로서, 도 3a는 위부터 아래로 주축 전체 단면도와 저면도이고, 도 3b는 요부 분리 확대단면도이며, 도 3c는 요부 결합 확대단면도이다.Figure 3a to 3c shows the connection structure of the spindle and the pulley according to the present invention, Figure 3a is a main shaft cross-sectional view and a bottom view from top to bottom, Figure 3b is an enlarged cross-sectional view of the main portion, Figure 3c is enlarged main assembly It is a cross section.

도 1 및 도 2와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하며, 그 반복되는 설명은 생략한다.The same parts as those in Figs. 1 and 2 are given the same reference numerals, and repeated description thereof will be omitted.

먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 주축(100)에서 스핀들(50)과 풀리(70)의 연결구조는, 상기 스핀들(50)의 후단부를 지지하는 베어링(14b)으로부터 스핀들(50) 단부측으로 아웃터 및 인너 엔드 플레이트(26,24), 베어링너트(20), 그리고 풀리(70)가 순차적으로 배치된 구조로서, 베어링(14b)의 측단을 지지하는 아웃터 및 인너 엔드 플레이트(26,24)를 베어링너트(20)가 직접 지지하면서, 스핀들(50) 단부에 풀리(70)를 끼워맞춘 후, 스핀들(50) 단면과풀리(70)의 단면을 다수의 볼트(90)로써 축방향으로 체결한 구조이다.First, as shown in Figure 3a, the connecting structure of the spindle 50 and the pulley 70 in the main shaft 100 according to the present invention, the spindle (from the bearing 14b for supporting the rear end of the spindle 50) 50) The outer and inner end plates 26, 24, bearing nuts 20, and pulleys 70 are sequentially arranged on the end side, and the outer and inner end plates 26 supporting the side ends of the bearings 14b. , The bearing nut 20 directly supports the pulley 70 at the end of the spindle 50 while the bearing nut 20 directly supports the end surface of the spindle 50 and the cross section of the pulley 70 by a plurality of bolts 90. It is a structure fastened in the direction.

다음, 도 3b 및 도 3c는 상기한 연결구조를 보다 상세하게 도시한 것으로서, 상기 엔드 플레이트(24)로부터 연장된 상기 스핀들(50)의 외경부에 나사부(52)가 마련되고, 이의 나사부(52)에 베어링너트(20)가 체결되어 상기 엔드 플레이트(24)를 상기 베어링(14b)측으로 밀착지지하게 된다.Next, FIGS. 3B and 3C show the above-described connection structure in more detail. A thread portion 52 is provided at an outer diameter portion of the spindle 50 extending from the end plate 24, and the thread portion 52 thereof. ), The bearing nut 20 is fastened to closely support the end plate 24 toward the bearing 14b.

그리고, 상기 나사부(52)로부터 연장된 스핀들(50)의 단부 부분에 소정의 직경을 갖는 파일럿 축부(54)가 소정길이로 형성되고, 상기 풀리(70)의 보스부(72)에는 상기 스핀들(50)의 파일럿 축부(54)에 대응하는 파일럿 구멍부(74)가 상기 파일럿 축부(54)의 길이보다 짧은 깊이로 형성되어서, 상기 파일럿 축부(54) 외경과 상기 파일럿 구멍부(74) 내경이 다소의 죔새를 유지하는 끼워맞춤으로 결합되며, 동시에 상기 파일럿 축부(54)의 단부면(56)이 상기 파일럿 구멍부(74)의 내저면(76)에 밀착결합된다.In addition, a pilot shaft portion 54 having a predetermined diameter is formed at an end portion of the spindle 50 extending from the screw portion 52, and the boss portion 72 of the pulley 70 has the spindle ( The pilot hole portion 74 corresponding to the pilot shaft portion 54 of the 50 is formed to a depth shorter than the length of the pilot shaft portion 54, so that the outer diameter of the pilot shaft portion 54 and the inner diameter of the pilot hole portion 74 are Engaged in a fit to hold some fastening, the end face 56 of the pilot shaft portion 54 is in close contact with the inner bottom surface 76 of the pilot hole 74.

또한, 상기 스핀들(50)의 단부면(56)에는 축방향으로 다수의 탭홀(58)이 등간격(등각)으로 형성되고, 상기 풀리(70)에는 이의 탭홀(58)에 대응하여 다수의 체결공(78)이 형성되며, 상기 탭홀(58)과 체결공(78)에 대응하여 나사부(92)와 섕크부(94)를 갖는 볼트(90)가 마련되어서, 전술한 바와 같이 상기 스핀들(50)에 풀리(70)를 끼워맞춤한 상태에서 상기 볼트(90)를 풀리(70)의 체결공(78)을 통과시켜 스핀들(50)의 탭홀(58)에 체결하는 구조를 갖는다.In addition, the end surface 56 of the spindle 50 has a plurality of tap holes 58 formed at equal intervals (equivalent) in the axial direction, and the pulley 70 has a plurality of fastenings corresponding to the tap holes 58 thereof. A ball 78 is formed, and a bolt 90 having a threaded portion 92 and a shank portion 94 is provided corresponding to the tab hole 58 and the fastening hole 78, so that the spindle 50 as described above. The bolt 90 is passed through the fastening hole 78 of the pulley 70 in a state where the pulley 70 is fitted to the pulley 70, and fastened to the tab hole 58 of the spindle 50.

여기서, 상기 파일럿 축부(54) 특히 파일럿 구멍부(74)의 길이는 조립시 풀리(70)와 스핀들(50)의 결합 동심도를 설계범위 이내로 유지가능한 범위내에서 가급적 짧게 유지하는 것이 바람직하다. 이렇게 끼워맞춤 길이를 짧게 유지함으로써 풀리의 분리.결합이 용이하게 되고, 또 이에따라 파일럿 축부(54)와 파일럿 구멍부(74)의 끼워맞춤에 있어 죔새를 유지하여도 분리,결합에 무리가 없으므로 결국, 끼워맞춤부에서의 틈새를 제거가 가능한 것이다. 파일럿 축부(54)와 파일럿 구멍부(74) 끼워맞춤시의 죔새는 앞서 설명한 바와 같이 풀리(70)의 분리.결합에 무리가 없을 정도로 설정하여야 함과 아울러 생산되는 물품마다 균일하면서 정밀한 품질을 유지할 수 있는 범위내에서 설정되어야 하는 바, 바람직하게는 0.007mm 이내의 죔새(다시말해, 파일럿 구멍부(74)의 내경에서 파일럿 축부(54)의 외경을 뺀 값이 -0.007mm ~ 0.000mm, 또는 파일럿 축부(54)의 외경에서 파일럿 구멍부(74)의 내경을 뺀 값이 0.000 ~ 0.007mm 임)를 유지하고, 보다 바람직하게는 0.003mm의 죔새를 유지하는 것이다.Here, the length of the pilot shaft portion 54, in particular the pilot hole portion 74, it is desirable to keep the coupling concentricity of the pulley 70 and the spindle 50 as short as possible within the range that can be maintained within the design range. By keeping the fitting length short, separation and coupling of the pulleys are facilitated, and accordingly, there is no difficulty in separation and coupling even if the fastening is maintained even when the pilot shaft portion 54 and the pilot hole portion 74 are fitted. The gap at the fitting can be removed. The fastening at the time of fitting the pilot shaft portion 54 and the pilot hole portion 74 should be set so that the separation and coupling of the pulley 70 will not be unreasonable as described above, while maintaining uniform and precise quality for each produced article. It should be set within the range that is possible, preferably the fastener within 0.007mm (in other words, the inner diameter of the pilot hole portion 74 minus the outer diameter of the pilot shaft portion 54 is -0.007mm to 0.000mm, or The value obtained by subtracting the inner diameter of the pilot hole portion 74 from the outer diameter of the pilot shaft portion 54 is 0.000 to 0.007 mm), and more preferably, a clamp of 0.003 mm.

본 발명에서 위와 같이 좁은 범위의 죔새를 유지할 수 있는 것은, 전술한 바와 같이 파일럿 축부(54)와 파일럿 구멍부(74)의 끼워맞춤 길이를 짧게 유지할 수 있는 관계로 이 부분의 가공성이 매우 향상되어 특히 풀리(70)의 파일럿 구멍부(74)의 원통도 및 진원도를 정밀하게 유지할 수 있기 때문이다. 잘 아는 바와 같이 내경연삭에서는 연삭숫돌의 직경이 가공부의 직경보다 매우 작으며 고속회전하기 때문에 연삭숫돌의 마모가 심하므로 내경 사상부의 길이가 긴 경우에는 원통도를 정밀하게 유지하기 어려운 것이 사실이며, 본 발명에서는 이러한 내경연삭의 난점을 고려하여 파일럿 구멍부(74)의 사상 길이를 최소로 할 수 있는 연결 구조를 제시하고 있는 것이다.In the present invention, it is possible to maintain a narrow range of fasteners as described above, and as a result, the workability of this part is greatly improved since the fitting length of the pilot shaft portion 54 and the pilot hole portion 74 can be kept short. This is because the cylindricality and roundness of the pilot hole portion 74 of the pulley 70 can be precisely maintained. As you know, the grinding wheel's diameter is much smaller than the diameter of the machined part and the grinding wheel's wear is severe because the grinding wheel is rotated at a high speed. In the present invention, in view of the difficulty of grinding the inner diameter, it proposes a connection structure that can minimize the length of the pilot hole (74).

한편, 상기와 같은 본 발명에서, 절삭작업을 수행할 시, 모터로부터 풀리(70)에 동력이 전달되면, 풀리(70)의 회전력은 볼트(90) 체결에 의한 스핀들(50)의 단부면(56)과 풀리(70) 내저면(76) 사이의 접촉 마찰력, 그리고 볼트(90)의 전단력에 의하여 스핀들(50)에 전달되어 스핀들(50)을 회전시키게 된다.On the other hand, in the present invention as described above, when power is transmitted from the motor to the pulley 70 when performing the cutting operation, the rotational force of the pulley 70 is the end surface of the spindle (50) by the bolt (90) fastening 56 is transmitted to the spindle 50 by the contact friction force between the inner bottom surface 76 of the pulley 70 and the shear force of the bolt 90 to rotate the spindle 50.

이러한 본 발명에 따른 자동선반 주축에서의 스핀들과 풀리 연결구조는 종래의 키이 결합방식을 배제하고 스핀들(50)의 파일럿 축부(54)와 풀리(70)의 파일럿 구멍부(74)가 죔새를 유지하는 상태로 결합됨과 아울러, 스핀들(50)의 단부면(56)과 풀리(70)의 내저면(76)이 볼트(90) 체결에 의하여 단단하게 밀착되는 구조로서, 스핀들(50)과 풀리(70) 조립부의 틈새가 제거됨에 따라서 회전시 진동 및 소음을 현격하게 줄일 수 있으며, 이에따라 주축의 회전 안정성(회전 밸런스)이 향상되게 된다.The spindle and pulley connection structure in the automatic lathe spindle according to the present invention excludes the conventional key coupling method, and the pilot shaft portion 54 of the spindle 50 and the pilot hole portion 74 of the pulley 70 maintain the fastening. In addition, the end surface 56 of the spindle 50 and the inner bottom surface 76 of the pulley 70 are tightly coupled by the bolt 90, and the spindle 50 and the pulley ( 70) As the clearance of the assembly part is removed, vibration and noise during rotation can be significantly reduced, and accordingly, rotational stability (rotation balance) of the main shaft is improved.

또한, 스핀들(50)의 파일럿 축부(54) 외경과 풀리(70)의 파일럿 구멍부(74) 내경은 동력전달과 거의 관계없이 조립시에 동심도를 유지하는 목적으로만 사용되는 구조로서, 그 끼워맞춤 길이를 짧게 유지할 수 있으므로 이 부분의 가공성이 향상되는 것이다. 따라서, 스핀들(50)의 파일럿 축부(54) 외경과 특히 풀리(74)의 파일럿 구멍부(74) 내경부의 원통도 및 동심도를 정밀하게 유지할 수 있으므로 끼워맞춤부를 좁은 범위의 죔새로 정밀하게 유지할 수 있다.In addition, the outer diameter of the pilot shaft portion 54 of the spindle 50 and the inner diameter of the pilot hole 74 of the pulley 70 are structures used only for the purpose of maintaining concentricity at the time of assembly regardless of power transmission. The fit length can be kept short so that the workability of this part is improved. Therefore, the cylinder diameter and concentricity of the pilot shaft portion 54 of the spindle 50 and especially the inner diameter of the pilot hole portion 74 of the pulley 74 can be precisely maintained, so that the fitting portion can be precisely held in a narrow range of fastenings. Can be.

또한, 키이가 없는 연결구조로서, 스핀들(50)과 풀리(70)에 키홈 가공이 필요 없고, 도 1에서 제시한 종래의 예에서와 같은 조립시 키이의 추가 다듬질이나, 도 2에서 제시한 종래의 예에서와 같은 링 디스턴스의 추가 다듬질도 필요 없으며, 키홈에 의한 응력집중 현상을 예방하여 스핀들(50)의 강성을 향상시킴과 아울러, 키이와 키홈 사이의 백래시 문제도 없어 스핀들(50)의 보다 안정적인 회전 상태를 유지할 수 있다.In addition, as a keyless connection structure, no keyway processing is required on the spindle 50 and the pulley 70, and the additional finishing of the key during assembly as in the conventional example shown in FIG. It is not necessary to further refine the ring distance as in the example of the present invention, and improve the rigidity of the spindle 50 by preventing stress concentration caused by the key groove, and there is no backlash problem between the key and the key groove. It can maintain stable rotation.

나아가, 스핀들(50)과 풀리(70)의 결합시 각각의 단부면(54)과 내저면(74)이 밀착 조립되는 구조이기 때문에 풀리(70)의 결합위치가 항상 일정하여 도 2에서 제시한 종래의 예에서와 같이 모터측의 풀리 위치를 별도로 조정할 필요가 없으며, 끼워맞춤부의 길이를 짧게 할 수 있는 구조이기 때문에 스핀들(50)과 풀리(70)가 억지끼워맞춤 되더라도 조립과 분리가 용이하다.Furthermore, since the end surface 54 and the inner bottom surface 74 are closely assembled when the spindle 50 and the pulley 70 are coupled, the coupling position of the pulley 70 is always constant, which is shown in FIG. 2. As in the conventional example, there is no need to adjust the position of the pulley on the motor side separately, and it is easy to assemble and separate even if the spindle 50 and the pulley 70 are forcibly fitted because of the structure that can shorten the length of the fitting portion. .

본 발명은 이상과 같은 잇점들에 따라서 주축의 생산비용의 저감과 보전의 편리함을 제공하며, 특히 주축의 회전 안정성 향상에 따른 주축의 고속화 및 고정도화에 유리하므로 결국, 자동선반에서의 절삭정밀도를 향상시킬 수 있는 것이다.The present invention provides the convenience of reduction and maintenance of the production cost of the spindle according to the advantages as described above, in particular, it is advantageous for the high speed and high precision of the spindle according to the improved rotational stability of the spindle, and ultimately, cutting precision in the automatic lathe It can be improved.

Claims (2)

자동선반의 몸체 일측에 고정되는 헤드스톡(12) 내측에 다수의 베어링에 의하여 회전가능하게 지지되는 스핀들(50)과, 이의 스핀들(10) 단부에 결합되어서 선반 몸체의 또 다른 일측에 구비된 모터측 풀리와 벨트로써 연결되는 풀리(70)를 포함하는 자동선반의 주축에 있어서,Spindle 50 which is rotatably supported by a plurality of bearings inside the headstock 12 fixed to one side of the automatic lathe, and a motor provided on another side of the shelf body by being coupled to the spindle 10 end thereof In the main shaft of the automatic lathe comprising a pulley 70 connected to the side pulley and the belt, 상기 베어링 중 상기 풀리(60)에 근접한 베어링의 측단을 지지하는 엔드 플레이트(24)로부터 연장된 상기 스핀들(50)의 외경부에 나사부(52)가 마련되어, 이의 나사부(52)에 상기 엔드 플레이트(24)를 지지하기 위한 베어링너트(20)가 체결되며,A threaded portion 52 is provided at an outer diameter portion of the spindle 50 extending from an end plate 24 supporting a side end of a bearing proximate to the pulley 60 among the bearings, and the end plate The bearing nut 20 for supporting 24 is fastened, 상기 나사부(52)로부터 연장된 스핀들(50)의 단부 부분에 소정의 직경을 갖는 파일럿 축부(54)가 형성됨과 아울러, 상기 풀리(70)의 보스부(72)에는 상기 스핀들(50)의 파일럿 축부(54)에 대응하여 소정 깊이를 갖는 파일럿 구멍부(74)가 형성되어서, 상기 파일럿 축부(54) 외경과 상기 파일럿 구멍부(74) 내경이 끼워맞춤으로 결합됨과 동시에 상기 파일럿 축부(54)의 단부면(56)이 상기 파일럿 구멍부(74)의 내저면(76)에 밀착되어 결합되고,A pilot shaft portion 54 having a predetermined diameter is formed at an end portion of the spindle 50 extending from the thread portion 52, and the boss portion 72 of the pulley 70 is a pilot of the spindle 50. The pilot hole portion 74 having a predetermined depth is formed corresponding to the shaft portion 54 so that the outer diameter of the pilot shaft portion 54 and the inner diameter of the pilot hole portion 74 are fitted to each other and the pilot shaft portion 54 is fitted. The end face 56 of is in close contact with the inner bottom surface 76 of the pilot hole portion 74, 밀착된 상기 스핀들(50) 및 스핀들(50)의 단부면(56) 및 내저면(76)은 상기 풀리(70)의 외측단면으로부터 복수개의 볼트(90)으로써 축방향으로 체결고정됨을 특징으로 하는 자동선반 주축에서의 스핀들과 풀리 연결구조.The spindle 50 and the end surface 56 and the inner bottom surface 76 of the spindle 50 which are in close contact with each other are fastened axially by a plurality of bolts 90 from the outer end surface of the pulley 70. Spindle and pulley connection structure in the spindle of the automatic lathe. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 스핀들(50)의 파일럿 축부(54) 외경과 상기 풀리(70)의 파일럿 구멍부(74) 내경의 끼워맞춤은 0.007mm 이내의 죔새를 유지함을 특징으로 하는 자동선반 주축에서의 스핀들과 풀리 연결구조.The fitting between the outer diameter of the pilot shaft portion 54 of the spindle 50 and the inner diameter of the pilot hole 74 of the pulley 70 maintains a fastener within 0.007 mm. rescue.
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