KR100401474B1 - 터릿 절삭 공구대 - Google Patents

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KR100401474B1
KR100401474B1 KR10-2000-7011121A KR20007011121A KR100401474B1 KR 100401474 B1 KR100401474 B1 KR 100401474B1 KR 20007011121 A KR20007011121 A KR 20007011121A KR 100401474 B1 KR100401474 B1 KR 100401474B1
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겐지 스기모또
볼프강 화이퍼
히로시 시노하라
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시티즌 워치 콤파니, 리미티드
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Abstract

터릿 절삭 공구대(14)는 기부(22)에 가동 지지되고, 소망하는 공구를 소정의 분할 각도 위치에 장착할 수 있는 터릿(24)을 구비한다. 기부(22)와 터릿(24) 사이에는 서로 계합 가능한 한 쌍의 커플링 부재(66,68)가 배치된다. 이러한 커플링 부재(66, 68)는, 서로 계합하여 터릿을 기부 상에서 복수의 분할 위치의 각각에 고정적으로 유지하는 계합위치와, 서로 이탈하여 터릿의 분할 회전을 가능하게 하는 이탈위치와의 사이에서 이동한다. 이러한 커플링 부재(66, 68)가 계합 위치와 이탈위치와의 사이에서 이동하는 사이에 커플링 부재의 상호 계합이 완료될 때까지, 용수철 플런저 유니트(78)가 기부(22) 상에서 터릿(24)의 자유회전을 억지한다. 용수철 플런저 유니트(78)는 터릿(24)에 인입 가능하게 설치되는 플런저(84)와 기부(22)에 고정적으로 설치되는 터릿이 분할 위치에 있을 때에 플런저에 계합하는 카운터 보어(90)와 플런저와 카운터 보어와의 계합을 유지하는 방향으로 플런저를 탄력 지지하는 코일 용수철(86)을 구비한다.

Description

터릿 절삭 공구대{TURRET TOOL REST}
공작기계 분야에서는 가공작업의 자동화, 고속화를 추진함과 동시에 다품종 소량 생산에 대응하기 위하여 공구나 작업 공작물을 소정위치에 위치 결정하는 분할 장치가 사용되고 있다. 이러한 종류의 분할 장치로서는 둘레 방향 등간격으로 미리 장착한 다수의 공구 중에서 소망하는 공구를 선택하여 소정의 작업위치에 위치 결정하는 터릿 절삭 공구대, 작업 공작물을 다면 자동 가공하기 위하여 소망하는 피가공면의 소정 작업위치에 위치 결정하는 인덱스 테이블 등이 알려져 있다.
자동선반으로 사용하는 터릿 절삭 공구대는 회전 분할 장치의 하나이고, 기부에 장착한 회전반인 터릿이 회전하여 복수(일반적으로 5 내지 12개)의 분할 위치를 자동적으로 분할하는 구성으로 되어 있다. 터릿의 외주면 또는 축선 방향 단부 면에는 분할 위치에 대응하여 복수의 공구 장착부가 형성된다. 그러한 공구 장착부 각각에는 바이트, 드릴 등의 각종 공구를 장착할 수 있고, 터릿의 분할 회전에 의하여 가공내용에 합치되는 적절한 공구를 자동적으로 선택하고, 자동 선반상의 소정의 작업위치에 위치 결정할 수 있다. 또한 본 명세서에서 축선방향이란, 물체의 회전축선 또는 중심축선에 따른 방향을 의미한다.
터릿 절삭 공구대에 있어서 선택한 공구에 의하여 작업 공작물에 선삭 또는 구멍 뚫기 가공을 실시하는 동안에는, 기부 상에서 터릿을 당해 분할 위치에 강고하게 고정할 필요가 있다. 다른 분할 장치에 있어서도, 대부분의 경우 회전반을 분할 위치에 강고하게 고정할 것이 요구된다. 따라서 일반적으로 기부과 회전반과의 사이에 상호 계합 및 이탈(즉, 클램프/언클램프 동작) 가능한 복수의 계합 요소가 설치된다. 이들 계합 요소를 상호 계탈함으로써 회전반을 분할 회전자재로 하거나 또한 소정의 분할 위치에 위치시켜 고정하거나 할 수 있다.
종래의 터릿 절삭 공구대의 분야에서는 이들 복수의 계합요소로 구성되는 계합 유니트로서 축선 방향의 한 단부 면에 다수의 톱니를 가진 크라운 톱니바퀴상의 한 쌍의 커플링 부재를 구비하고, 이들 커플링 부재를 상호 맞물리게 하는 형식의 커플링 유니트(예를 들면 커빅 커플링이라 부른다)가 알려져 있다.
이러한 종류의 계합 유니트에서는 통상적으로, 기부 측에 설치한 일방의 계합 요소(또는 고정톱니)에 대하여, 회전반 측에 설치한 타방의 계합요소(또는 회전 톱니)를 축선 방향으로 직선적으로 이동시킴으로써, 계탈 동작이 이루어진다. 따라서, 회전반을 분할 회전시킬 때에는, 양 계합요소가 서로 계합한 계합위치로부터 회전반 측 계합요소를 축선방향으로 이동시켜 계합요소 끼리의 맞물림을 해제하고(언클램프 동작), 양 계합요소가 서로 완전하게 이탈한 이탈위치에서 회전반의 분할 회전을 실시한다. 또한 분할 동작 후에 다시 회전반측 계합 요소를 축선 방향으로 이동시켜 계합요소 끼리를 계합시켜(클램프 동작), 회전반을 당해 분할 위치에 고정적으로 유지한다.
상기 구성을 가지는 한 쌍의 계합요소는 일반적으로, 축선 방향 이동에 의한 상호 계탈을 용이하게 하기 위하여, 축선방향으로 서로 대향하는 톱니가 경사된 둘레방향 양 측면을 가지고 형성된다. 이 경우, 양 계합 요소가 완전하게 계합한 상태, 즉 서로 대향하는 이의 경사측면끼리가 밀접하게 접촉한 상태에 이르기까지는 톱니의 경사측면의 사이에 필연적으로 틈이 생기므로, 계합요소끼리를 고정적으로 계지시킬 수 없다. 이에 따라 양 계합요소의 사이에 톱니끼리 충돌하기까지의 회전각도내에 있어서 회전방향의 위치 어긋남이 발생할 수 있게 되어, 결과적으로 회전반이 기부 상에 자유회전을 발생할 수 있게 된다.
예를 들면 터릿 절삭 공구대에 있어서는 터릿의 복수의 공구 장착부에 배치적으로 기울여 공구를 장착한 경우 등, 회전반이 그 회전축선에 관한 중량 불균형이 있는 경우에, 한 쌍의 커플링 부재가 완전하게 맞물리는 상태에 이르기 까지의 사이에 대향하는 톱니의 경사측면 사이에 생기는 틈에 기인하여 터릿의 상기한 자유회전이 발생하기 쉽다.
또한 일반적으로 분할 장치에서는 복수의 계합요소가 서로 완전하게 이탈되어 상대적 회전이 가능하게 된 경우에, 회전반을 분할 회전 구동원에 작용적으로 연결하는 즉, 구동원으로부터의 구동력을 받는 상태가 되도록 구성된다. 이 점을 생각하면, 계합요소의 톱니가 상기한 바와 같이 경사측면이 아니라, 축선에 평행한 측면을 가지는 경우에도, 계합요소의 상호 이탈 직후에는 회전 방향으로의 상대적 위치 어긋남이 발생할 수 있다는 것을 이해할 수 있다.
또한, 복수의 계합 요소의 계탈동작 때마다 이와 같은 회전 방향의 위치 어긋남이 발생하면, 계합요소의 다수의 톱니가 상호 미끄러져, 충돌에 의하여 마멸, 파손될 우려가 있다. 계합요소는 정확한 회전 분할을 수행하기 위하여 고정밀도의 위치 결정 기능이 요구되는 부재이고, 따라서 이와 같은 회전 방향의 위치 어긋남을 가급적 방지하는 것이 소망된다.
발명의 개시
본 발명의 목적은, 회전 반과, 회전 반을 분할 위치에 고정적으로 보지하는 복수의 계합요소를 구비한 분할 장치에 있어서, 그러한 계합요소가 상호 계합 위치와 상호 이탈위치와의 사이에서 이동하는 동안에, 계합요소의 상호 계합이 완료될 때까지, 계합 요소끼리의 회전방향으로의 위치 어긋남을 방지하고, 그렇게 함으로써 계합요소의 마멸, 파손을 효과적으로 방지할 수 있는 분할장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 기부과, 기부에 가동 지지되는 회전반과, 기부과 회전반과의 각각에 관련하여 설치되고, 서로 계합 가능한 적어도 2개의 계합요소와, 회전반을 기부 상에서 분할 회전시킴과 동시에 적어도 두 개의 계합요소를 서로 계합시켜 회전반을 기부 상에서 복수의 분할 위치 각각에 고정적으로 유지하는 계합위치와, 서로 이탈하여 회전반의 분할 회전을 가능하게 하는 이탈위치와의 사이를 이동시키는 구동수단과, 적어도 두 개의 계합요소가 계합위치와 이탈위치와의 사이에서 이동하는 동안, 기부 상에서의 회전반의 자유회전을 억지하는 회전 억지 수단을 구비한 분할 장치를 제공한다.
적절한 태양에 있어서, 회전 억지 수단은 회전반에 인입상태로 설치되는 적어도 하나의 가동 돌기부와, 기부에 고정적으로 설치되고, 회전반이 분할위치에 있을 때 가동돌기부에 계합하는 적어도 하나의 계합부와, 가동돌기부와 계합부와의 계합을 유지하는 방향으로 가동돌기부를 탄력 지지하는 탄력지지 수단을 구비한다.
이 경우, 가동돌기부가 외측으로 볼록하게 만곡된 단부 면을 가지고, 계합부가 가동 돌기부의 단부 면을 수용하도록 기부의 표면에 설치된 카운터 보어로 구성되는 것이 유리하다.
또한, 가동 돌기부가 회전반에 설치된 슬리브에 축선방향 슬라이딩 자재로 지지되는 플런저로 구성되는 것이 바람직하다.
또한 탄력지지수단이 용수철로 되어 있는 것이 바람직하다.
또한 회전 억지 수단이 기부과 회전반과의 사이에 설치된 마찰부재를 또한 구비하는 것이 유리하다.
다른 적합한 태양으로는, 적어도 두 개의 계합요소가 기부에 고정적으로 설치된 복수의 고정 톱니와 회전반에 고정적으로 설치된 복수의 회전 톱니를 구비하고, 구동수단이 회전반을 기부 상에서 회전반의 회전축선을 따라 직선 이동시킴으로써, 복수의 고정톱니와 복수의 회전 톱니를 계합위치와 이탈위치와의 사이에서 이동시키도록 구성된다.
이 경우, 고정 톱니 및 회전 톱니가 서로 밀접하게 접촉할 수 있도록 경사측면을 각각 가지고, 회전 억지 수단은 고정 톱니 및 회전 톱니의 경사 측면끼리가 밀접하게 접촉된 계합위치와, 회전 톱니가 고정톱니에 간섭하지 않고 회전할 수 있을 때까지 경사측면 끼리가 이탈된 이탈위치와의 사이에 기부 상에서의 회전반의 자유회전을 억지하도록 구성하는 것이 유리하다.
또한 회전 억지 수단이 회전반에 설치된 슬리브부에 축선방향 슬라이딩 자재로 지지되고, 외측으로 볼록하게 만곡된 축선 방향 단부 면을 가지는 적어도 하나의 플런저와 기부의 표면에 고정적으로 설치되고, 회전반이 분할 위치에 있을 때에 플런저의 축선 방향 단부 면을 수용하는 적어도 하나의 카운터 보어와 플런저의 축선 방향 단부 면과 카운터 보어와의 계합을 유지하는 방향으로 플런저를 탄력 지지하는 용수철을 구비한 것이 바람직하다.
또한 본 발명은, 기부과, 기부에 가동 지지되고, 회전공구를 포함하는 소망하는 공구를 소정의 분할 각도 위치에 장착할 수 있는 터릿과, 회전 공구를 구동하는 제 1 서보 모터와, 일방이 1 서보 모터에 작용적으로 연결되고 타방이 터릿에 작용적으로 연결되는 한 쌍의 클러치 편과, 기부과 터릿 각각에 관련하여 설치되고, 서로 계합 가능한 한 쌍의 커플링 부재와, 한 쌍의 클러치 편을 서로 계합하여 제 1 서보 모터의 구동력을 터릿에 전달하고, 터릿을 분할 회전시키는 작용위치와, 서로 이탈하여 터릿을 제 1 서보 모터로부터 분리하는 비작용 위치와의 사이에서 이동시킴과 동시에, 한 쌍의 커플링 부재를 서로 계합하여 터릿을 기부 상에서 복수의 분할 위치의 각각에 고정적으로 유지하는 계합위치와, 서로 이탈하여 터릿의 분할 회전을 가능하게 하는 이탈위치와의 사이에서 이동시키는 제 2 서보 모터와, 한 쌍의 클러치편이 비작용 위치에 이동할 때에 한 쌍의 커플링부재가 계합위치로 이동하고, 한 쌍의 클러치편이 작용위치로 이동할 때 한 쌍의 커플링 부재가 이탈위치로 이동하도록 클러치 편과 커플링 부재와의 동작을 연동시키는 연동기구와, 한 쌍의 클러치 편이 비작용 위치와 작용위치와의 사이에서 이동함과 동시에 한 쌍의 커플링 부재가 계합위치와 이탈위치와의 사이에서 이동하는 동안 기부 상에서의 터릿의 자유회전을 억지하는 회전 억지 수단을 구비하고, 회전 억지 수단이 터릿에 인입가능하게 설치되는 적어도 하나의 가동 돌기부와 기부에 고정적으로 설치되고, 터릿이 분할 위치에 있을 때에 가동 돌기부에 계합하는 적어도 하나의 계합부와, 가동 돌기부와 계합부와의 계합을 유지하는 방향으로 가동돌기부를 탄력 지지하는 탄력지지수단을 구비하여 구성되는 터릿 절삭 공구대를 제공한다.
본 발명은, 공작 기계에 사용되는 분할 장치에 관한 것으로, 특히 기부에 회전 가능하게 지지되는 회전반을 구비하고, 회전반을 기부 상에서 복수의 분할 위치 각각에 고정적으로 유지하는 계합위치와 회전반의 분할 회전을 가능하게 하는 이탈위치와의 사이에서 상대 이동하는 복수의 계합 요소를 기부과 회전반과의 사이에 설치하여 구성되는 분할 장치에 관한 것이다. 본 발명은 예를 들면 자동선반에 장비되는 터릿 절삭 공구대에 있어서 실시할 수 있다. 그러나 이것에 한정되지 않고 다른 적용도 가능하다.
본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징 및 이점을 첨부 도면에 도시하는 실시형태에 기초하여 설명한다. 동 첨부도면에 있어서,
도 1은 본 발명에 관한 분할장치를 적용한 터릿 절삭 공구대를 구비한 자동 선반의 개략사시도,
도 2a는, 본 발명에 관한 분할 장치의 일실시 형태로서의 터릿 절삭 공구대를 자동선반의 주축대에 장착된 작업 공작물과 함께 도시하는 단면도,
도 2b는, 도 2a의 터릿 절삭 공구대의 하나의 공구 장착부를 다른 단면으로 도시하는 부분 확대 단면도,
도 3은, 도 2a의 터릿 절삭 공구대의 확대 단면도이고, 터릿의 클램프 완료 위치에서 도시하는 도,
도 4는, 도 2a의 터릿 절삭 공구대의 확대 단면도이고, 터릿의 언클램프 완료위치로 나타내는 도,
도 5A는, 언클램프 완료위치에 있는 한 쌍의 커플링 부재의 톱니형상을 도시하는 부분확대 단면도,
도 5B는 클램프 완료위치에 있는 한 쌍의 커플링 부재의 톱니형상을 도시하는 부분확대 단면도,
도 6은, 도 3의 클램프 완료 위치에 있는 터릿 절삭 공구대의 회전 억지 수단을 도시하는 확대 단면도,
도 7a는, 도 2a의 터릿 절삭 공구대의 변형예를 터릿의 클램프 완료 위치로 도시하는 확대 단면도,
도 7B는 도 7A의 선 B-B를 따른 부분 확대 단면도,
도 8은 도 2a의 터릿 절삭 공구대를 구비한 자동 선반의 주축, 공구 운반대 및 터릿 절삭 공구대의 제어계를 도시하는 블록도.
도 9A 및 도 9B는 커플링 부재의 톱니의 경사측면에 작용하는 힘의 벡터를 도시하는 도.
도 10은 도 8에 도시한 제어계에 있어서 CPU의 더욱 상세한 구성을 도시하는블록도.
도 11은, 도 8에 도시한 제어계에 의한 공구 운반대 및 터릿 절삭 공구대의 제어 동작을 도시하는 플로우 챠트 및,
도 12는, 도 2a의 터릿 절삭 공구대의 위치 어긋남에 의한 압압력의 제어 동작을 도시하는 플로우챠트이다.
[발명의 구성 및 작용]
도면을 참조하면, 도 1은, 본 발명에 관한 분할 장치를 적용한 터릿 절삭 공구대를 구비한 자동선반을 개략적으로 도시한다. 또한 본 명세서에서 자동선반이란 NC 선반 등의 자동 선삭가공을 실시할 수 있는 모든 선삭기기를 포함하는 것이다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 이 자동선반은 선반 기부(10)와, 선반 기부(10) 상에 고정적으로 설치되는 주축대(12)와, 선반 기부(10) 상에 이동 가능하게 설치되는 2 개의 터릿 절삭 공구대(14)를 구비한다.
주축대(12)에는 회전 축대(16), 회전 주축(16)을 구동하는 주축모터(미도시) 등이 내장되고, 회전주축(16)의 선단에 작업 공작물(W)을 고정적으로 협지하는 척(18)이 설치된다. 회전주축(16)은, 주축 모터의 구동에 의하여 회전하고, 그것에 의하여 축선(16a)을 중심으로 작업 공작물(W)을 회전시킨다. 도시한 자동선반에서는 회전주축(16)의 축선(16a)은 선반 기부(10) 상의 주어진 직교 3축 좌표계에 있어서 Z축으로 평행하게 배치된다.
터릿 절삭 공구대(14)는, 선반 기부(10)상에 설치된 공구 운반대(20)에 고정적으로 탑재된다. 공구 운반대(20)는 선반 기부(10) 상의 주어진 직교 3축 좌표계에 있어서 미도시한 Z축 운반 모터 및 X축 운반 모터에 의하여 회전주축(16)의 축선(16a)에 평행한 Z축 방향 및 축선(16a)에 직교하는 X축 방향으로 이동한다. 그에 의하여 터릿 절삭 공구대(14)는 공구 운반대(20)와 일체적으로 Z축 방향 및 X축 방향으로 이동하여 작업 공작물(W)을 소망 형상으로 선삭 가공한다.
도 2a는 본 발명에 관한 분할 장치의 일실시형태로서 터릿 절삭 공구대(14)를 단면도로 도시한다. 터릿 절삭 공구대(14)는 공구 운반대(20)에 고정 지지되는 기부(22)와, 기부(22)에 회전가능하고 직선 이동 가능하게 지지되는 터릿(24)을 구비한다. 공구 운반대(20) 및 기부(22)는 본 발명에 관한 분할 장치의 기부를 구성하고, 터릿(24)은 동분할 장치의 회전반을 구성한다.
터릿(24)은 소경 원통상의 기부(24a)와, 기부(24a)의 축선 방향 전단(도에서 좌단)부분으로부터 일체적으로 지름방향으로 연설되는 대경 두부(24b)를 구비한다. 터릿(24)의 두부(24b)의 외주연 영역에는, 복수의 공구 장착부(26)가 터릿(24)의 회전축선0에 관하여 소정의 분할 각도마다 설치된다. 이러한 공구 장착부(26)에는 공구 홀더(28)에 부착한 바이트 등의 절삭공구(30)(도 2b 참조)나 별도의 공구 홀더(32)에 부착된 드릴 등의 회전공구(34)를 공구 홀더(28, 32)를 매개하여 장착할 수 있다.
도 2B에 도시하는 바와 같이, 절삭공구(30)의 공구 홀더(28)는 그 일측면에 형성된 돌출부(28a)를 터릿(24)의 소망하는 공구 장착부(26)에 형성한 장착구멍(26a)에 삽입함으로써, 소망하는 분할 각도 위치에 위치를 정하고, 도시하지 않은 볼트 등의 체결구에 의하여 당해 공구 장착부(26)에 강고하게 고정된다.
또한, 회전 공구(34)의 공구 홀더(32)는 그 일측면에 형성된 돌부(32a)를 터릿(24)의 다른 소망하는 공구 장착부(26)에 형성한 장착공(26a)에 삽입함으로써, 소망하는 분할 각도 위치에 위치를 정하고 미도시한 볼트 등의 체결구에 의하여 당해 공구 장착부(26)에 강고하게 고정된다.
또한 공구 홀더(32)는 돌출부(32a)의 중심을 관통하여 회전 가능하게 연설된 공구 회전축(36)과 공구 회전축(36)에 연동하는 동력 전달기구(미도시)를 내장하고, 동력 전달기구의 말단에 회전공구(34)를 파지하기 위한 공구 척(38)이 설치된다. 공구 회전축(36)의 돌출부(32a)로부터 돌출하는 선단에는, 공구 회전 톱니바퀴(40)가 고정된다.
각 공구 장착부(26)의 장착공(26a)은 터릿(24)의 대경의 두부(24b)를 축선방향으로 관통하여 형성된다. 따라서, 공구 홀더(32)를 소망하는 공구 장착부(26)에 적정하게 장착하면, 공구 회전축(36)에 고정된 공구 회전 톱니바퀴(40)는 터릿(24)의 두부(24b)의 후단(도에서 우단)면에 돌출하여 배치된다.
또한 터릿(24)에 있어서 공구 장착부(26) 및 각종 공구의 장착구조는 상술한 구성에 한정되지 아니하고, 공작기계의 터릿으로 일반적으로 이용되고 있는 다른 모든 형식의 공구 장착부 및 각종 공구의 장착구조를 채용할 수 있다.
터릿(24)의 소경 기부(24a)는 기부(22)의 중공부(22a)내에 형성된 원통상의 미끄러짐 축받이부(42)에 슬라이딩 가능하게 수용된다. 그것에 의하여 터릿(24)은 기부(22)에 회전축선 O를 중심으로 분할 회전이 자유롭고, 회전 축선 O를 따라서 직선 이동이 자유롭게 장착된다. 도시 실시형태에서는 회전 축선 O는 주축(16)의 축선(16a)과 평행하게 뻗어있다.
기부(22)의 중공부(22a)내에는, 볼 나사(44)가 감마찰 베어링(46)을 사이에 두고 회전 가능하고 또한 회전 축선 O에 관하여 터릿(24)과 동축으로 설치된다. 볼 나사(44)의 기단에는 동력 전달 톱니바퀴(48)가 고정된다.
기부(22) 상에는 서보 모터로 구성되는 커플링 구동 모터(50)(이하, 단순히 커플링 모터(50)이라 칭한다.)이 탑재된다. 미도시하였으나, 커플링 모터(50)의 회전축에는 동력 전달 톱니바퀴(48)에 작용적으로 연결되는 구동 톱니바퀴가 부착된다. 이 구동톱니바퀴 및 동력전달 톱니바퀴(48)를 매개하여, 커플링 모터(50)의 회전구동 동력이 볼 나사(44)에 전달되고, 볼 나사(44)가 회전 구동된다.
볼 나사(44)에는 너트(52)가 조여져 있고, 너트(52)는 터릿(24)의 기부(24a)에 고정된다. 따라서 볼 나사(44)의 회전에 따라 너트(52)가 회전축선 O를 따라 직선 이동하고, 터릿(24)은 너트(52)와 일체적으로 회전축선 O을 따라 직선 이동한다. 이와 같이 볼 나사(44) 및 너트(52)는 터릿(24)을 직선 이동시키는 나사 운반기구(54)를 구성한다.
기부(22)의 전단면(도면에서 좌단)(22b)와 터릿(24)의 두부(24b)의 후단면과의 사이에는 환상의 공간이 형성되고, 이 공간에 환상의 축받이 부착부재(56), 축받이(58) 및 환상 톱니바퀴(60)가 모두 회전축선 O에 관하여 터릿(24)과 동축으로 설치된다.
도 3에 확대하여 도시하는 바와 같이, 축받이 부착부재(56)는 터릿(24)의 기부(24a)를 비접촉으로 감싸는 원통상의 슬리브 부분(56a)과, 슬리브 부분(56a)으로부터 지름 방향으로 일체적으로 연장되는 플런저 부분(56b)을 구비하고, 플런저 부분(56b)을 매개하여 미도시한 볼트 등의 고정 수단에 의하여 기부(22)의 전단면(22b)에 밀착 고정된다.
축받이(58)는 예를 들면 깊은 홈 축받이로 이루어지고, 그 외륜이 축받이 부착부재(56)의 슬리브 부분(56a)의 내주면에 고정적으로 부착된다.
환상 톱니바퀴(60)는 축받이 부착부재(56)와 터릿(24)의 두부(24b)와의 사이에서 양자에 비접촉으로 배치되고, 터릿(24)의 기부(24a)를 비접촉으로 에워싼다. 환상 톱니바퀴(60)의 후단(도에서 우단)면에는 환상의 오목부(60a)가 만들어지고, 이 오목부(60a)에 축받이 부착부재(56)의 슬리브 부분(56a) 및 축받이(58)가 삽입된다. 축받이(58)의 내륜은 환상 톱니바퀴(60)의 후단면의 오목부(60a)를 구성하는 내주벽(60b)의 외주면에 고정적으로 부착된다.
이와 같이 하여 환상 톱니바퀴(60)는 축받이(58) 및 축받이 부착부재(56)를 매개하여 회전 가능하고 축선 방향 이동이 불능하게 기부(22)에 부착된다. 환상 톱니바퀴(60)의 외주면에는, 전술한 회전 공구(34)의 공구 홀더(32)의 공구 회전축(36)에 고정된 공구회전 톱니바퀴(40)에 맞물려지도록 다수의 톱니바퀴(60c)가 형성된다. 또한 환상 톱니바퀴(60)의 외주면에는 후술하는 인덱스 모터(62)의 구동력을 전달하는 톱니바퀴(64)에 맞물림 가능한 다수의 톱니(60d)가 톱니(60c)에 축선 방향으로 병치되어 형성된다.
기부(22)의 중공부(22a)는 기부(22)의 내벽면에 환상으로 형성된 단차부(22c)를 가지고, 단차부(22c)를 경계로 축선방향 전단(도에서 좌단)측이 대경으로 되어 있다. 또한 기부(22)의 단차부(22c)의 전면에, 환상의 기부측 커플링 부재(66)가 고정된다. 또한 터릿(24)의 기부(24c)를 경계로 전단 즉 두부(24b)측이 약간 대경으로 되어 있다. 또한 터릿 기부(24a)의 단차부(24c)의 후면에 환상 터릿측 커플링부재(68)가 고정된다. 이에 의하여 기부측 커플링부재(66)와 터릿측 커플링부재(68)는 서로 축선방향으로 대향하여 배치된다. 또한 이들 커플링부재(66, 68)는 본 발명에 관한 분할 장치의 계합 요소를 구성한다.
양 커플링 부재(66, 68)는 크라운 톱니바퀴상의 구조를 가지고, 서로 대향하는 각각의 축선 방향의 한 단부 면에, 상호 맞물릴 수 있는 다수의 톱니 66a, 68a(도 4 참조)를 가진다. 따라서 양 커플링 부재(66, 68)는 터릿(24)의 축선방향 직선 이동에 따라 이들이 상호 계합 및 이탈(즉 클램프/언클램프 동작)하는 커플링 유니트(70)를 구성한다. 커플링 유니트(70)로는 기부측 커플링부재(66)의 복수의 톱니(66a)가 고정 톱니가 되고, 터릿측 커플링부재(68)의 복수의 톱니(68a)가 회전 톱니가 된다. 이와 같은 커플링 유니트(70)는 예를 들면 커빅 커플링이라 부르는 것과 구조적으로 유사하다.
이들 커플링부재(66, 68)의 다수의 톱니(66a, 68a)는 도 5a 및 도 5b에 개략적으로 도시하는 바와 같이, 경사된 양측면(66b, 68b)을 각각 가지고, 모두 일정한 피치로 형성된다. 또한 회전 축선 O에 따른 터릿(24)의 축선 방향 직선이동과 함께, 상호 계합 및 이탈하는 클러치 유니트(76)를 구성한다.
이들 클러치 편(72, 74)의 다수의 톱니는, 전술한 커플링부재(66, 68)의 다수의 톱니(66a, 68a)와 거의 마찬가지로, 경사한 양 측면을 각각 가지고 모두 동일한 일정 피치로 형성된다. 또한 회전축선 O에 따른 터릿(24)의 축선 방향 직선이동에 따른 터릿측 커플링 부재(68)의 이동에 의하여 이들 대향하는 클러치편(72, 74)의 다수의 톱니끼리가 상호 맞물리거나 또는 이탈한다.
이와 같이, 커플링 유니트(70)와 클러치 유니트(76)는, 일방이 맞물리는 상태에 있을 때에 타방이 이탈상태에 있도록 구성된다. 즉, 도 2a 및 도 3에 도시하는 상태로는 커플링 유니트(70)의 기부측 커플링 부재(66)와 터릿측 커플링 부재(68)가 서로 맞물리고, 클러치 유니트(76)의 양 클러치편(72, 74)가 서로 이탈되어 있다. 또한 도 4에 도시하는 상태로는 커플링 유니트(70)의 양 커플링 부재(66, 68)가 서로 이탈하고, 클러치 유니트(76)의 양 클러치편(72, 74)끼리가 서로 맞물리고 있다.
도 3은, 도 2a의 터릿 절삭 공구대(14)의 확대도이고, 커플링 유니트(70)의 양 커플링 부재(66, 68)가 상호 계합되고, 회전축선 O에 관한 터릿(24)의 회전을 저지하는 계합 위치 즉 클램프 완료 위치로 나타낸다. 클램프 완료위치에서는 터릿(24)에 장착된 소망하는 공구가 작업 공작물(W)(도 2a)을 가공 가능한 작업위치에 위치 결정하고, 그 상태로 터릿(24)이 양 커플링 부재(66, 68)의 맞물림에 따라 강고하게 고정적으로 유지된다. 이 클램프 완료 위치, 즉 양 커플링 부재(66, 68)의 맞물림 상태는 커플링 모터(50)의 낮은 출력에 의하여 유지된다.
이 때, 기부(22) 상에는 커플링 모터(50)가 아닌 별도의 서보 모터로 구성되는 전술한 인덱스 모터(62)가 탑재되어 있다. 인덱스 모터(62)의 회전축은 톱니바퀴 열(77)을 사이에 두고 기부(22) 및 축받이 지시부재(56)를 관통하는 축(78)에 작용적으로 연결되고, 축(78)의 선단에 전술한 톱니바퀴(64)가 고정된다. 따라서, 전술한 바와 같이, 인덱스 모터(62)의 구동력은 톱니바퀴(77), 축(78) 및 톱니바퀴(64)를 매개하여 환상 톱니바퀴(60)에 전달되고, 현상 톱니바퀴(60)가 회전 구동된다.
도 3의 클램프 완료위치에서는 클러치 유니트(76)의 양 클러치편(72, 74)은 서로 이탈하고 있으므로, 인덱스 모터(62)의 구동력은 환상 톱니바퀴(60)으로부터 터릿(24)에 전달되는 경우는 없다. 한편, 회전공구(34)용 공구 홀더(32)를 터릿(24)의 공구 장착부(26)에 장착한 때에는, 전술한 바와 같이 환상 톱니바퀴(60)는, 공구 홀더(32)의 공구 회전축(36)에 고정된 공구 회전 톱니바퀴(40)에 맞물린다. 따라서, 작업 공작물 가공에 회전 공구(34)가 선택된 때에는 인덱스 모터(62)는 도 3의 클램프 완료 위치에서 환상 톱니바퀴(60)를 매개하여 공구 회전축(36)을 고속회전하고, 회전 공구(34)를 회전 구동한다.
도 3의 상태로부터 커플링 모터(50)의 구동에 의하여 볼 나사(44)가 회전하고, 그에 의하여 너트(52) 및 터릿(24)이 회전축선 O를 따라 전방(도에서 좌방)으로 직선 이동하면, 기부(22)과 터릿(24)과의 사이에 회전축선O 방향으로의 상대 이동이 발생하고, 커플링 유니트(70)의 양 커플링 부재(66, 68)가 서로 이탈한다. 또한 커플링 유니트(70)가 완전하게 이탈된 직후에, 클러치 유니트(76)의 양 클러치편(72, 74)이 서로 맞물린다.
도 4는, 도 2a의 터릿 절삭 공구대(14)의 확대도이고, 클러치 유니트(76)의 양 클러치 편(72, 74)이 서로 맞물린 언클램프 완료 위치로 나타낸다. 언클램프 완료위치에서는 커플링 유니트(70)가 이탈 위치이고, 타방, 인덱스 모터(62)의 구동력이 환상 톱니바퀴(60)로부터 클러치 유니트(76)를 매개하여 터릿(24)에 전달된다. 따라서 인덱스 모터(62)는 도 4의 언클램프 완료 위치에서 터릿(24)을 분할 회전한다.
상기와 같이 터릿 절삭 공구대(14)에서는 커플링 유니트(70)가 완전하게 이탈된 직후에 클러치 유니트(76)가 맞물림을 완료(언클램프 완료)하고, 또한 클러치 유니트(76)가 완전하게 이탈된 직후에 커플링 유니트(70)가 맞물림을 완료(클램프 완료)하도록 구성된다.
이 때 다시 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 양 클램프 부재(66, 68)가 서로 맞물릴 때, 대향하는 톱니(66a, 68a)의 경사된 측면(66b, 68b) 끼리가 밀접하게 접촉하는 도 5b의 클램프 완료 위치에 이를 때까지의 사이에는 대향하는 톱니(66a, 68a)의 측면(66b, 68b) 사이에 필연적으로 형성되는 틈에 의하여 커플링 부재(66, 68) 끼리가 회전 방향으로 위치 어긋남을 일으킬 수 있다는 것을 알 수 있다. 이와 같은 위치 어긋남은, 클램프 완료 위치로부터, 양 커플링 부재(66, 68)이 서로 이탈하고, 클러치 유니트(76)의 양 클러치 편(72, 74)가 이러한 대향하는 톱니의 경사 측면 끼리가 밀접하게 접촉되는 도 4의 언클램프 완료 위치에 이르기 까지의 사이에도 발생할 수 있다.
양 커플링 부재(66, 68)의 회전방향으로의 위치 어긋남은 예를 들면 터릿(24)의 공구 장착부(26)에 배치적으로 기울여 공구를 장착한 경우 등, 터릿(24)가 회전 축선 O에 관한 중량 불균형을 가지는 경우에 발생하기 쉬워진다. 또한 커플링 유니트(70)의 계탈동작 마다, 이와 같은 위치 어긋남이 발생하면, 커플링 부재(66, 68)의 다수의 톱니(66a, 68a)가 상호 미끄러져, 충돌에 의하여 마멸, 파손될 위험이 있다. 커플링 부재(66, 68)은 정확한 회전 분할을 수행하기 위한 고정밀도의 위치결정 기능이 요구되는 부재이고, 따라서 이와 같은 회전 방향으로의 위치 어긋남을 가급적 방지하는 것이 소망된다.
이러한 목적에서 터릿 절삭 공구대(14)에는 커플링 유니트(70) 및 클러치 유니트(76)가, 클램프 완료 위치 및 언클램프 완료 위치에 이르는 동안, 회전축선 O에 관한 터릿(24)의 자유회전을 억지하는 회전 억지 수단이 설치된다.
도 2a 내지 도 4에 도시하는 바와 같이, 회전 억지 수단은 터릿(24)의 두부(24b)의 외주연 영역에 복수의 공구 장착부(26)으로부터 독립하여 소망하는 부분에 설치된 용수철 플런저 유니트(80)를 구비한다. 도 6에 확대하여 도시하는 바와 같이, 용수철 플런저 유니트(80)는 공구 장착부(26)의 장착공(26a)으로부터 독립하여 터릿 도부(24b)에 축선방향으로 관통 형성된 수용 구멍(81)에 고정된 슬리브(82)와 슬리브(82)내에 축선방향 슬라이딩 가능하게 지지되는 가동 돌기부 즉 플런저(84)와 플런저(84)를 그 선단(84a)이 슬리브(82)의 단부 개구(82a)로부터 돌출하는 방향으로 탄력 지지하는 탄력 지지수단 즉, 코일 용수철(86)을 구비한다.
슬리브(82)의 단부 개구(82a)는 터릿(24)의 두부(24b)의 후단면으로부터 돌출하여 배치된다. 슬리브(82)의 내주면에는 단부 개구(82a)로부터 축선방향 소정 거리의 위치에 지름 방향 안쪽으로 돌출되는 돌기(82b)가 설치된다. 슬리브(82)의 축선 방향 타단은 뚜껑(82c)에 의하여 폐쇄되고, 돌기(82b)와 뚜껑(82c)의 사이에 코일 용수철(86)이 수용된다.
플런저(84)는, 통상의 몸체(84b)와, 몸체(84b)로부터 축선방향으로 연장되고, 외측으로 볼록하게 만곡된 축선 방향 단부 면을 가지는 선단(84a)과 몸체(84b)로부터 플런저상으로 지름 방향으로 연장된 기단(84c)을 구비한다. 플런저(84)의 기단(84c)은, 슬리브(82)의 돌기(82b)와 뚜껑(82c)과의 사이에 배치되고, 코일 용수철(86)의 탄력지지를 받는다.
플런저(84)는 몸체(84b)가 슬리브(82)의 돌기(82b)에 충합하지 않고, 축선방향 이동할 수 있음과 동시에, 소정의 축선 방향 위치로 기단(84c)이 돌기(82b)에 충합하여 축선 방향 이동을 계지시킨다. 플런저(84)의 정확한 축선 방향 이동을 가능하게 하기 위하여 슬리브(82)의 단부 개구(82a)와 돌기(82b)와의 사이에는, 플런저(84)의 몸체(84b)를 슬라이딩 가능하게 지지하는 미끄러짐 축받이 부재(88)가 설치된다.
타방, 기부(22)의 축선 방향 전단면(22b)에 고정된 축받이 부착부재(56)는, 그 축선 방향 전단면에 용수철 플런저 유니트(80)의 플런저(84)의 선단(84a)을 수용 가능한 카운터 보어(90)를 구비한다. 카운터 보어(90)는, 회전 억지 수단의 일구성 요소인 계합부를 구성하고, 터릿(24)의 분할 각도와 동일한 분할 각도마다, 축받이 부착부재(56)의 축선 방향 전단면에 설치된다. 따라서, 터릿(24)이 소망하는 회전 분할 위치에 있을 때, 플런저(84)의 선단(84a)의 소망하는 카운터 보어(90)에 축선 방향 정렬하여 배치된다.
상기 구성을 가지는 회전 억지 수단의 작용을 이하에 설명한다. 먼저 도 3 및 도 5b의 클램프 완료 위치에서는, 터릿(24)은 소망하는 회전 분할 위치에 있고, 용수철 플런저 유니트(80)의 플런저(84)의 선단(84a)은 축받이 부착부재(56)의 소망하는 카운터 보어(90)에 고정적으로 수용되어 있다. 이 때, 플런저(84)는 코일 용수철(86)의 탄력지지에 저항하여, 기단(84c)이 슬리브(82)의 돌기(82b)로부터 소정 거리만큼 떨어진 위치에 밀어 넣어진다.
클램프 완료 위치로부터 터릿(24)이 회전축선 O을 따라 이동을 개시하면, 커플링 유니트(70)의 양 커플링부재(66, 68)가 서로 이탈되기 시작하고, 대향하는 톱니(66a, 68a)의 경사된 측면 사이에 틈이 형성된다. 이 때 용수철 플런저 유니트(80)의 플런저(84)는 코일 용수철(86)의 탄력지지에 의하여, 기단(84c)이 슬리브(82)의 돌기(82b)에 충합할 때까지, 슬리브(82)를 따라 축선방향으로 이동하므로, 플런저(84)의 선단(84a)은 카운터 보어(90)에 고정적으로 수용된 상태로 유지된다. 이에 의하여 터릿(24)의 자유회전이 억지되고, 양 커플링 부재(66,68)의 회전 방향으로의 위치 어긋남, 및 클러치 유니트(76)의 양클러치 편(72, 74)의 회전방향으로의 위치 어긋남이 방지된다.
이와 같이, 플런저(84)의 선단(84a)은 기단(84c)이 도 3의 클램프 완료 위치에 있어서 밀어 넣는 위치로부터 슬리브(82)의 돌기(82b)에 충합될 때까지의 사이에, 카운터 보어(90)에 계속 수용된다. 이 사이에 터릿(24)은 도 3의 클램프 완료 위치로부터, 도 4의 언클램프 완료 위치의 직전상태, 즉 클러치 유니트(76)의 양 클러치 편(72, 74)의 대향하는 톱니가 그러한 경사측면에서 상호 밀접하게 접촉하기 직전의 상태까지, 축선방향으로 이동한다. 이에 의하여 커플링 유니트(70)가 실질적으로 완전한 이탈상태에 이르기까지의 동안, 터릿(24)의 자유회전이 억지되고, 양 커플링부재(66, 68)의 회전방향으로의 위치 어긋남, 및 양 클러치 편(72, 74)의 회전방향으로의 위치 어긋남이 방지된다.
터릿(24)이 다시 축선방향으로 이동하면, 플런저(84)는 슬리브(82)와 함께 터릿(24)의 자유회전이 억지되고, 양 커플링 부재(66, 68)의 회전방향으로의 위치어긋남 및 양 클러치편(72, 74)의 회전방향으로의 위치 어긋남이 방지된다.
터릿(24)이 다시 축선방향으로 이동하면, 플런저(84)는 슬리브(82)와 함께 터릿(24)을 따라 이동하며, 플런저(84)의 선단(84a)이 카운터 보어(90)로부터 이탈된다. 또한 플런저(84)의 선단(84a)이 축받이 장착 부재(56)의 축선방향 전단면으로부터 약간 이간될 때까지 이동될 때에, 클러치 유니트(76)의 양 클러치 편(72, 74)의 대향하는 톱니가 그러한 경사측면에서 상호 밀접하게 접촉하고, 터릿(24)이 도 4 및 도 5A의 언클램프 완료위치에 도달된다.
이와 같이 하여 터릿(24)이 클램프 완료위치로부터 실질적으로 언클램프 완료위치에 도달할 때까지, 회전 억지 수단에 의하여 터릿(24)의 자유 회전이 억지되고, 양 커플링 부재(66, 68)의 회전 방향으로의 위치 어긋남 및 양 클러치 편(72, 74)의 회전방향으로의 위치 어긋남이 방지된다. 그 결과 커플링 부재(66, 68) 및 클러치편(72, 74)의 톱니의 마멸, 파손이 효과적으로 방지된다.
이와 같은 회전 억지 수단의 작용 효과는, 터릿(24)이 언클램프 완료위치로부터 클램프 완료위치에 이르기까지의 사이에도 실질적으로 마찬가지로 이루어진다. 단 이 경우, 클러치 유니트(76)의 양클러치(72, 74)가 상호 이탈되기 시작하여, 플런저(84)의 선단이 카운터 보어(90)에 끼워넣기 까지의 짧은 시간에, 양 클러치편(72, 74)의 대향 톱니사이의 틈에 상당하는 각도만큼 터릿(24)이 미소 자유 회전할 가능성이 있다. 이 경우, 플런저(84)의 선단이 카운터 보어(90)에 끼워맞추어짐으로써, 그와 같은 미소한 회전방향의 위치 어긋남이 수정되고, 그 결과, 양커플링 부재(66, 68)가 정확하게 맞물리게 된다.
상기 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 회전 억지 수단에 의하여도, 용수철 플런저 유니트(80)의 플런저(84)의 선단(84a)이 카운터 보어(90)로부터 이탈되기 시작하고부터, 언클램프 완료 위치에 이르기까지의 극히 짧은 거리 및 시간에 걸친 터릿(24)의 축선방향 이동 동안, 터릿(24)의 짧은 자유 회전이 허용되는 상태가 발생한다. 그러나 이와 같은 극히 짧은 시간에 발생하는 자유회전은 예를 들면, 터릿(24)의 두부(24b)와 기부(22)에 고정된 축받이 부착부재(56)와의 사이에, 먼지 침입방지용으로 설치된 밀봉부재(92)가 발휘되는 마찰력에 의하여 가급적으로 저감할 수 있는 것이다.
이상의 구성을 가지는 터릿 절삭 공구대(14)는 본 발명의 범위 내에서 여러 가지 수정, 변형을 실시하는 것이 가능하다. 예를 들면, 용수철 플런저 유니트(80)의 플런저(84) 대신에 코일 용수철(86)의 탄력지지를 받는 강성 구체를 채용할 수 있다. 또한 코일 용수철(86) 대신에 접시 용수철 등의 다른 용수철을 채용할 수 있다.
볼 나사(44)와 너트(52)로 구성되는 용수철 운반기구(54)는 상기한 구성과는 반대로, 너트(52)를 구동 측에 배치하여 볼 나사(44)를 종동측에 배치할 수 있다. 이 경우에는, 볼 나사(44)를 터릿(24)에 고정하고, 축선방향으로 이동불능이고 회전만 가능하게 구성된 너트(52)를 커플링 모터(50)에 연결한다. 또한 너트(52)의 회전에 의하여 볼 나사(44)가 직선 이동되고, 볼 나사(44)와 일체로 터릿(24)이 회전축선 O를 따라 이동하게 된다.
또한 나사 운반기구(54)에 저마찰 구조나 운반 정밀도가 요구되지 않는 경우에는, 볼 나사(44) 대신에 통상의 나사를 사용할 수 있다. 이 경우, 종동측의 터릿(24)이 커플링 모터(50)의 회전력에 따라 회전하지 않도록 하기 위하여도, 전술한 회전 억지 수단이 유효하게 기능한다.
또한 커플링 유니트(70)로서 전술한 커빅 커플링이라 불리는 구조 대신에, 예를 들면, 허스 커플링이라 불리는 구조 등을 적용할 수 있다. 또한 3개의 계합요소를 가진 주지의 커플링 구조를 채용할 수 있다. 또한 커플링 부재(66, 68) 대신에, 충분한 제동력을 가지는 마찰계수(브레이크)나 쇼트 핀에 의한 위치 결정 구조를 채용할 수 있다.
도 7a는, 도 2a의 터릿 절삭 공구대(14)의 변형예를 단면도로 나타낸다. 또한 도 2a 내지 도 6에 도시한 터릿 절삭 공구대(14)의 각 구성요소와 동일 또는 유사한 구성요소는 동일 부호를 붙여 상세한 설명을 생략한다.
도 7a에 도시한 터릿 절삭 공구대는 터릿(24)이 기부(22)에 대하여 축선 방향으로 이동하지 않고, 회전축선 O을 중심으로 한 분할 회전만을 실시하도록 하고 있다는 점에서 전술한 터릿 절삭 공구대(14)와 상이한 것이다. 이와 같은 구성을 실현하기 위하여, 나사 보냄 기구(54)의 너트(52)는 터릿(24)의 기부(24a)를 관통하여 더욱 축선 방향 전방(도에서 좌방)으로 연장되고, 너트(52)의 전단 영역이 커플링 유니트(70)의 터릿측 커플링 부재(68)에 지름 방향으로 중첩 가능한 위치에 배치된다.
너트(52)의 전단 영역에는 지름 방향 외방으로 뻗은 복수(도에서는 2개)의 구동 핀(94)이 고정된다. 구동 핀(94)은 도 7B에 도시하는 바와 같이, 터릿(24)의 기부(24a)에 관통 형성된 긴 구멍(96)을 통하여 지름방향 외방으로 돌출되고, 터릿측 커플링 부재(68)에 고정적으로 연결된다.
커플링 부재(68)는 그 내주면에 형성된 스플라인(98)에 의하여 터릿(24)의 기부(24a)에 축선 방향 슬라이딩 자재 및 회전 불능하게 연결된다. 또한 커플링 부재(68)의 전단면에, 앞서 말한 실시형태와 마찬가지로 클러치 편(72)이 형성된다.
상기한 구성의 터릿 절삭 공구대로는 커플링 모터(50)(도 2a 참조)의 회전 구동력에 의하여 볼 나사(44)가 회전하면, 볼 나사(44)에 결합된 너트(52)가 회전축선 O를 따라 직선 이동한다. 이 너트(52)의 직선 이동은, 구동 핀(94)을 사이에 두고 커플링부재(68)에 전달되므로, 커플링 부재(68)가 너트(52)와 일체, 및 터릿(24)로부터 독립하여 회전축선 O를 따라 직선 이동된다.
도 7a에 도시하는 상태에서는 커플링 유니트(70)가 완전 계합 상태이고, 터릿(24)은 클램프 완료 위치에 놓여져 있다. 이 상태로부터, 커플링 모터(50)의 구동에 의하여 커플링 부재(68)가 도 7a의 좌방향으로 직선 이동하면, 커플링 부재(68)가 기부측 커플링 부재(66)로부터 이탈됨과 동시에, 커플링 부재(68)의 전면에 형성된 클러치편(72)이 환상 톱니바퀴(60)의 후단 가장자리에 형성된 클러치편(74)과 맞물린다.
이와 같이 하여 터릿(24)을 언클램프 완료 위치에 배치한 후, 인덱스모터(62)의 회전 구동력에 의하여 환상 톱니바퀴(60)을 회전시키면, 그 회전력이 클러치 편(72, 74), 커플링 부재(68), 및 스플라인(98)을 사이에 두고 터릿(24)에 전달되므로, 터릿(24)을 분할 회전할 수 있다.
또한, 언클램프 완료 위치로부터, 커플링 모터(50)의 구동에 의하여 커플링부재(68)를 도 7a의 오른쪽 방향으로 직선 이동하면, 클러치편(72)이 클러치편(74)로부터 이탈됨과 동시에, 커플링 부재(68)가 기부측 커플링 부재(66)와 맞물린다. 그에 의하여, 터릿(24)이 소정의 분할 위치에서 기부(22)에 강고하게 고정된다.
이와 같은 구성에 의하면, 터릿(24)의 분할 회전 작업에 있어서, 클램프/언클램프 동작 시에도 터릿(24)은 축선 방향으로 이동하지 않으므로, 터릿(24) 및 공구의 주변 근방에 작업 공작물이나 주축(16) 등의 다른 물체가 존재하더라도, 상호 간섭할 염려가 없다. 그 밖에도, 터릿(24)이 기부(22)에 대하여 축선 방향 이동하지 않는 결과, 기부(22)와 터릿(24)과의 사이에 형성된 중공부의 용적 변화 및 공기의 유동이 실질적으로 배제되고, 중공부내에 먼지가 침입할 염려가 저감된다.
상기 구성의 터릿 절삭 공구대에 있어서도, 전술한 회전 억지 수단이 효과적으로 작용한다. 이 경우, 용수철 플런저 유니트(80)는 커플링 유니트(70)의 클램프/언클램프 동작에 관계없이, 플런저(84)의 선단(84a)이 축받이 부착부재(56)의 소망하는 카운터 보어(90)에 수용된 상태를 유지한다. 그럼으로써 클램프/언클램프 동작 사이의 터릿(24)의 자유회전이 억지되고, 양 커플링 부재(66, 68)의 회전 방향으로의 위치 어긋남 및 클러치 유니트(76)의 양 클러치편(72, 74)의 회전방향으로의 위치 어긋남이 방지된다.
터릿(24)이 분할 회전할 때에는, 회전력에 의하여 플런저(84)의 선단(84a)이 카운터 보어(90)로부터 강제적으로 이탈되고, 플런저(84)가 코일 용수철(86)의 힘에 저항하여 슬리브(82)내에 눌러 넣어진다. 또한 플런저(84)의 선단(84a)을 축받이 부착부재(56)의 전단면 상에 슬라이딩시키면서, 터릿(24)이 회전한다. 터릿(24)이 선택된 분할 위치에 도달하면, 플런저(84)의 선단(84a)이 대응하는 카운터 보어(90)에 코일 용수철(86)의 힘에 의하여 자동적으로 끼워 넣어지고, 다시 클램프/언클램프 동작 사이의 터릿(24)의 자유 회전을 억지한다.
도 8은, 상기한 본 발명에 관한 분할 장치의 일실시 형태에 의하여 터릿 절삭 공구대(14)를 구비한 자동 선반의 주축대(12), 터릿 절삭 공구대(14) 및 공구 운반대(20)의 제어계를 블록도로 나타낸다.
도 8에 도시하는 바와 같이, 주축대(12), 터릿 절삭 공구대(14) 및 공구 운반대(20)의 제어계는 중앙처리장치(CPU)(100), ROM/RAM(102), 데이터 기억부(104), 입력부(106), 표시부(108), 주축 구동제어부(110), 공구 운반대 구동 제어부(112), 커플링 구동제어부(114), 인덱스 구동제어부(116), 공구 위치 검출 센서(118), 커플링 센서(120), 클러치 센서(122), 분할 센서(124), 커플링 모터 회전각도 센서(126) 등을 포함하고 있다.
ROM/RAM(102)에는 축받이대(12), 터릿 절삭 공구대(14) 및 공구 운반대(20)를 구동하기 위한 제어 프로그램이 이미 격납되어 있다. CPU(100)는 이 제어 프로그램에 기초하여 주축대(12), 터릿 절삭 공구대(14) 및 공구 운반대(20)의 각 구성부분의 동작을 제어한다. 입력부(106)는 키보드 등으로 구성되고 주축대(12), 터릿 절삭 공구대(14) 및 공구 운반대(20)의 각 구성부분의 동작을 제어하기 위하여 필요한 데이터(공구의 선택, 가공하는 부품의 형상치수, 주축 회전수, 공구의 운반속도 등)가, 입력부(106)로부터 입력된다. 이러한 데이터는 대화방식으로서 표시부(108)에 표시된 표시 도면에 예를 들면 수치를 기입함으로써 입력할 수도 있다. 이 경우, 상기 제어계는 NC 제어장치를 구성한다.
입력부(106)로부터 입력된 데이터를 비롯하여, 주축대(12), 터릿 절삭 공구대(14) 및 공구 운반대(20)의 구동 제어에 필요한 각종 데이터는 데이터 기억부(104)에 격납된다.
CPU(100)는 ROM/RAM(102)의 제어 프로그램, 및 데이터 기억부(104)에 기억된 공구의 선택(즉 터릿의 분할 회전) 데이터나 가공 데이터에 기초하여, 소정의 지령을 출력한다.
주축 구동 제어부(110)는 CPU(100)의 지력에 기초한 주축 모터(128)를 작동하고, 주축대(12)의 회전 주축(16)의 척(18)에 파지된 작업 공작물(W)을 축선(12a)의 주위에 회전시킨다(도 1). 작업 공작물(W)은 터릿 절삭 공구대(14)를 고정적으로 탑재한 공구 운반대(20)가 선반 기부(10) 상에서 Z축 방향 및 X축 방향으로 이동함으로써, 터릿 절삭 공구대(14)에 장착한 절삭공구(30) 및 필요에 따라 인덱스 모터(62)에 의하여 구동되는 회전공구(34)에 의하여 소망하는 형상으로 가공된다.
공구 운반대 구동제어부(112)는 CPU(100)로부터의 지령에 기초하여 Z축 운반 모터(128) 및 X축 운반 모터(130)를 작동시키고, 공구 운반대(20)를 선반 기부(10) 상에서 Z축 및 X축 각 방향으로 작동시킨다.
커플링 구동 제어부(114)는 CPU(100)로부터의 지령에 기초하여 커플링 모터(50)를 작동하고, 기부(22) 상에서 터릿(24)을 소망하는 분할 위치에 위치결정 고정하기 위한 커플링 유니트(70)의 커플링 부재(66, 68)를 계탈 동작시킴과 동시에 터릿(24)을 인덱스 모터(62)에 작용적으로 연결하기 위한 클러치 유니트(76)의 클러치편(72, 74)을 계탈 작동시킨다.
인덱스 구동 제어부(116)는 CPU(100)으로부터의 지령에 기초하여 인덱스 모터(62)를 작동시켜, 터릿(24)의 분할 회전 또는 회전 공구(34)의 회전 구동을 수행시킨다. 이 때 회전 공구(34)의 회전 구동은 작업 공작물(W)의 가공 시에 이루어지며, 한편으로 터릿(24)의 분할 회전은 각종 공구에 의한 작업 공작물(W)의 가공 단계 사이에서의 공구 선택 시에 이루어진다.
공구 위치 검출 센서(118)는 터릿(24)의 분할 회전단계에 있어서 터릿 절삭 공구대(14)를 공구 선택 가능한 위치(즉, 터릿(24)이 작업 공작물(W)이나 주축대(12)에 간섭하지 않고 분할 회전 가능한 공구 운반대(20)의 소정의 후퇴 위치; 공구 원점 위치라고도 한다)에 두는 것이 필요한 경우, 터릿 절삭 공구대(14)가 그와 같은 위치에 있는 지 여부를 검출한다. 바람직하게는 터릿 절삭 공구대(14)의 위치를 공구 운반대(20)의 현재 위치의 좌표로부터 검출한다.
커플링 센서(120)는 커플링 유니트(70)의 커플링 부재(66, 68)의 계탈 동작을 감시하고, 그러한 커플링 부재(66, 68)의 맞물림이 완료된 것을 검출한다. 바람직하게는 커플링 편(66, 68)의 맞물림이 완료된 때에, 커플링 모터(50)의 회전 토크가 증대되는 것을 검출하고, 커플링 완료 신호를 CPU(100)에 출력한다.
클러치 센서(122)는 클러치 유니트(76)의 클러치(72, 74)의 계탈 동작을 감시하고 그러한 클러치편(72, 74)의 맞물림이 완료된 것을 검출한다. 구체적으로는 클러치편(72, 74)의 맞물림이 완료되었을 때에 커플링 모터(50)의 회전 토크가 증대되는 것을 검출하고 클러치 완료 신호를 CPU(100)로 출력한다.
분할 센서(124)는 터릿(24)의 분할 회전의 회전 각도를 감시하고, 지령된 각도까지의 분할 회전 동작이 완료된 때에, CPU(100)에 분할 완료 신호를 출력한다.
커플링 모터 회전각도 센서(126)는 커플링 유니트(70)가 클램프 완료 위치에 있는 동안에 커플링 모터(50)의 출력축의 회전을 감시한다. 그것에 의하여 예를 들면 작업 공작물 가공 중에 공구에 가하여지는 절삭저항에 기인하여, 터릿(24)이 회전 방향으로 부하를 받은 때에, 커플링 유니트(70)의 양 커플링부재(66, 68) 사이에 강제적으로 발생하는 위치 어긋남을 검출한다.
상기한 바와 같이, 도 8에 도시한 제어계에서는 공구 위치 검출 센서(118), 커플링 센서(120), 클러치 센서(122), 분할 센서(24), 커플링 모터 회전각도 센서(126)의 각 검출 센서로서, 서보 모터의 회전 위치 또는 회전 토크의 변동을 검출함으로써 신호를 출력하는 구성을 채용하고 있으므로, 구조적으로 독립된 주지의 위치 검출 센서는 설치되어 있지 않다. 그러나 물론 이와 같은 위치 검출 센서를 채용할 수 있고, 그 경우에, 분할 센서(124) 및 커플링 모터 회전각도 센서(126) 이외의 센서를 생략할 수 있다. 단, 자동 선반의 작동상의 안전성을 고려하는 경우에는, 상기한 모든 센서를 설치하는 것이 바람직하다.
이 때, 서로 계합한 한 쌍의 커플링 부재(66, 68)의 톱니(66a, 68a)의 경사측면(66b, 68b) 사이에 작용하는 힘의 관계를, 도 9A 및 도 9B를 참조하여 설명한다. 예를 들면 작업 공작물 가공 중에 공구에 가해지는 절삭 저항에 기인하여, 터릿(24)이 회전 방향으로 부하를 받을 때에 도 5B에 도시한 바와 같이 서로 맞물리고 있는 커플링 부재(66, 68)의 톱니(66a, 68a)의 경사측면(66b, 68b)에는 도 9A 또는 도 9B에 도시하는 바와 같이, 커플링 부재(66, 68)의 회전 방향으로의 부하 F가 작용한다.
또한, 커플링 부재(66, 68)의 상호 맞물리고 있는 톱니(66a, 68a)의 경사측면(66b, 68b)의 사이에는, 둘레 방향의 부하 F 이외에도, 나사 운반 기구(54)를 사이에 두고 커플링 모터(50)로부터 받는 회전축선 O방향의 압압력(P)과 양 경사 측면(66b, 68b) 사이의 마찰력 W가 작용한다.
이 때, 도 9a에 도시하는 바와 같이 회전 방향으로의 부하 F가 적고, 부하 F의 경사측면(66b, 68b)에 따른 방향의 분력 Fa와 마찰력W와의 합이, 압압력 P의 경사측면 66b, 68b에 따른 방향의 분력 Pa보다 작게 될 때는, 압압력 P의 분력 Pa에 의하여 터릿측 커플링 부재(68)의 톱니(68a)가, 양 경사측면(66b, 68b)에 따른 기부측 커플링 부재(66)의 톱니(66a)의 사이에 더욱 깊게 들어가려 한다. 그 결과, 양 커플링 부재(66, 68)의 사이의 맞물리는 상태가 강고하게 보지된다.
역으로, 도 9b에 도시하는 바와 같이, 회전 방향으로의 부하 F가 크고, 부하 F의 경사측면(66b, 68b)에 따른 방향의 분력 Fa가 압압력 P의 경사측면(66b, 68b)에 따른 방향의 분력 Pa와 마찰력 W와의 합보다 커질 때에는 부하 F의 분력 Fa에 의하여 양 톱니(66a, 68a)의 경사측면(66b, 68b)에 따라 미끄러지고, 터릿측 커플링 부재(68)가 회전을 발생하여 기부측 커플링 부재(66)으로부터 축선 방향으로 떠오른다. 그 결과 터릿(24)이 기부(22)으로부터 축선 방향으로 떠오름과 동시에 나사 운반기구(54)를 사이에 두고 커플링 모터(50)가 역전된다.
이 때, 나사 운반 기구(54)를 사이에 두고 커플링 모터(50)가 역전됨으로써 발생하는 출력축의 회전 각 편차 θ를, 회전각도 센서(126)로 검출함으로써, 커플링 유니트(70)의 양 커플링 부재(66, 68)의 사이에 발생하는 위치 어긋남을 검출할 수 있다.
즉, 터릿(24)에 고정된 커플링부재(68)가 둘레방향의 큰 부하를 받고, 양 커플링 부재(66, 68)의 톱니(66a, 68a)의 경사측면(66b, 68b)의 사이에 미끄러짐이 발생하면, 터릿(24)과 함께 너트(52)가 회전축선 O방향으로 직선이동하고, 너트(52)에 나사 결합하는 볼 나사(44)가 회전한다. 이 회전은 동력 전달 톱니바퀴(48)를 사이에 두고 커플링 모터(50)에 전달되고, 커플링 모터(50)의 출력축에 회전 각 편차 θ가 발생한다. 이 회전각 편차 θ를 회전각도 센서(126)로 검출한다.
또한 커플링 부재(66, 68)의 톱니(66a, 68a)의 경사측면(66b, 68b)의 압압각은 바람직하게는 20°정도이나, 이에 한정되지 아니하고, 본 발명의 분할 장치의 적용에 따라 커플링 부재(66, 68)에 요구되는 기능을 고려하여, 적절하게 조정할 수 있다. 예를 들면, 압력각을 20°를 넘어 형성한 경우에는, 도 9b에 도시하는 부하 F의 분력 Fa가 증가하므로, 양 커플링 부재(66, 68)의 위치 어긋남이 발생되기 쉽다.
도 10은, 도 8에 도시한 제어계에 있어서 CPU 100을 더욱 상세한 구성을 도시한 블록도이고, 도 10을 참조하여, 상기한 위치 어긋남을 검출 및 그 보정방법을 설명한다.
도 10에 도시하는 바와 같이, CPU 100은 제어계의 각 구성요소에 전술한 바와 같이 지령을 보내는 중앙제어부(134)와 이하에 설명하는 비교부(136), 부하 제어부(138) 및 압압력 제어부(140)를 구비한다.
도 8에 도시한 데이터 기억부(104)에는 한 쌍의 커플링 부재(66, 68)의 사이에 발생하는 위치 어긋남에 관한 적정치 및 허용 한계치, 구체적으로는 위치 어긋남을 커플링 모터(50)의 회전 각 편차(θ)로 환산하여, 회전각 편차θ의 적정치 θ0및 허용 한계치 θmax를 미리 격납할 수 있다.
CPU(100) 내의 비교부(136)는 그 적정치 θ0및 허용 한계치 θmax와, 회전각도 센서(126)로 검출한 회전각 편차θ(위치 어긋남량)을 비교하는 기능을 가진다. 부하 제어부(138)는 비교부(136)에 의한 비교 결과에 기초하여, 회전각 편차 θ와 적정치 θ0와의 차를 구하고, 이 차에 따라 커플링 모터(50)로부터 한 쌍의 커플링 부재(66, 68)에 가하여진 압압력을 증감하는 제어지령을 중앙 제어부(134)를 거쳐 압압력 제어부(140)에 출력한다. 또는 부하제어부(134)를 거쳐 압압력 제어부(140)에 출력한다. 또는 부하제어부(138)는 비교부(136)에 의한 비교 결과에 기초하여 회전각 편차 θ가 혀용 한계치 θmax를 넘은 경우에는 중앙 제어부(134)에 과부하 신호를 출력하고, 이에 기초하여 중앙제어부(134)가 공구 운반대 구동 제어부(112)에 부하 감소 지령을 출력한다.
공구 운반 구동 제어부(112)는 부하 감소 지령에 의한 부하 발생원인 절삭공구(30)의 운반속도를 늦추거나, 작업 공작물의 노치 깊이를 얕게 하거나 하여, 절삭 저항을 저감하여 터릿(24)에 작용하는 회전 방향의 부하를 감소시킨다. 단 허용 한계치 θmax가, 이를 넘으면 위험 역에 들어가는 역치로 설정되고 있는 경우에는, 바로 절삭공구(30)를 작업 공작물로부터 떨어지게 하여 터릿(24)에 작용하는 회전 방향의 부하를 없애는 것이 바람직하다.
압압력 제어부(140)는 부하제어부(138)로부터 압압력 증감의 제어 지령에 따라, 커플링 모트(50)의 출력 토크를 증감하는 지령을 중앙제어부(134) 및 커플링 구동 제어부(114)를 사이에 두고 커플링 모터(50)에 출력한다. 또는 압압력 제어부(140)는 회전각도 센서(126)로 계속적으로 검출되는 커플링 모터(50)의 출력축의 회전 각도의 변화로부터 커플링부재(66, 68)의 사이에 발생하는 위치 어긋남(즉, 커플링 모터(50)의 회전 각 편차 θ)에 관한 경시적 변화율 dθ를 산출하고, 이 변화율 dθ로부터 위치 어긋남이 증가 경향에 있는 지 감소 경향이 있는 지를 판별하고, 각각의 경향에 따른 제어 지령을 중앙제어부(134) 및 커플링 구동 제어부(114)를 거쳐 커플링 모터(50)에 출력할 수 있다.
또한 커플링 모터(50)의 구동 전류(I)에 대하여는, 그 허용 최대치 Imax(커플링 모터(50)의 최대 출력)와 허용최소치 Imin(동 최소출력)을 미리 데이터 기억부(104)에 기억하여 두고, Imax와 Imin과의 사이의 허용 범위 내에서 커플링 모터(50)를 제어하는 것이 바람직하다.
도 11은 전술한 실시형태에 관한 도 8의 제어계에 의하여, 터릿(24)의 분할 회전 및 위치 결정 고정, 및 회전 공구(34)의 회전구동을 실행하기 위한 제어 동작을 플로우챠트로 도시한다. 또한 이 제어동작은, 주로 CPU(100)으로부터의 지령에 의하여 실행된다. 따라서, 이하의 제어 동작은 CPU(100)으로부터 지령을 주체로 설명한다.
터릿 절삭 공구대(14)에 있어서, 인덱스 모터(62)는 터릿(24)의 분할 회전 구동과 회전공구(34)의 고속 회전 구동을 실행하기 위한 구동원이다. 구동 대상이 터릿(24)인 지 회전공구(34)인지에 따라서, 인덱스 모터(62)의 회전 속도나 회전 방향이 다르므로, 인덱스 모터(62)의 제어에 대하여는, 터릿(24)을 분할 회전 시의 모드(T/I 모드)와 회전 공구(34)를 고속 회전 할 때의 모드(T/S 모드)로 나누고, 각각의 모드에 대응한 제어 프로그램이 ROM/RAM(102)에 격납되어 있다.
먼저, 어떤 공구에 의한 절삭가공 단계가 종료되고, 다른 공구를 선택하기 위하여, 터릿(24)의 분할 회전 작업을 실행할 때는 절삭가공 단계가 종료된 것을 확인한 후, 인덱스 모터(62)의 제어 프로그램을 T/I 모드로 전환한다(S1).
이어서, 공구 위치 검출 센서(118)로부터 검출 신호에 의하여, 그 시점에서 터릿 절삭 공구대(14)가 분할 회전에 의한 공구 선택 가능한 공구 원점 위치에 있는지 여부를 확인한다(S2). 또한 공구 원점 위치에 없을 때에는, 공구 운반 대 구동제어부(112)에 공구 원점 위치로의 이동 지령 신호를 출력하고(S3), 터릿 절삭 공구대(14)를 지지한 공구 운반대(4)를 공구 원점 위치로 이동시킨다.
터릿 절삭 공구대(14)가 공구 원점 위치에 있는 것을 확인한 후, 커플링 구동 제어부(114)에 작동 지령을 발하고 커플링 모터(50)를 정방향으로 회전시킨다(S4). 또한 여기서는, 나사 운반기구(54)의 너트(52)를 축선 방향 전방(도 2의 좌방)으로 이동시키는 커플링 모터(50)의 회전 방향을 「정방향」이라 한다.
커플링 모터(50)의 정방향의 회전 구동력은 동력전달 톱니바퀴(48)를 매개하여 나사 운반기구(54)의 볼 나사(44)에 전달되고, 볼 나사(44)가 정회전한다. 또한 볼 나사(44)의 정회전에 수반하여, 너트(52)가 회전축선 O에 따른 전방(도 2의 좌방)으로 직선 이동한다.
동시에 너트(52)에 고정된 터릿(24)도, 너트(52)와 일체로 기부(22)에 대하여 축선 방향 전방으로 직선 이동한다. 그 결과, 기부(22)과 터릿(24)의 사이에 설치된 커플링 유니트(70)의 한 쌍의 커플링 부재(66, 68)가 상호 이탈됨과 동시에 클러치 유니트(76)의 한 쌍의 클러치편(72, 74)이 상호 계합하고, 터릿(24)이 분할 회전 가능하게 된다.
커플링 모터(50)의 정방향으로의 회전을 계속하면, 터릿 절삭 공구대(14)에 설치된 클러치 유니트(76)의 양 클러치 편(72, 74)이 상호 완전하게 맞물리고, 터릿(24)이 도 4에 도시하는 언클램프 완료 위치에 놓여진다. 이와 같이 하여 클러치 편(72, 74)의 맞물림이 완료되면, 커플링 모터(50)의 부하가 급격하게 증가하고, 클러치 센서(122)로부터 클러치 완료 신호가 출력된다(S5).
이 때, 터릿(24)과 기부(22) 사이의 회전축선 O에 따른 상대 이동에 의하여 양 커플링 부재(66, 68)가 상호 이탈되기 시작한 후, 양 클러치편(72, 74)의 맞물림이 완료되기까지의 사이에, 양 커플링 부재(66, 68)의 톱니(66a, 68a)끼리, 및 양 클러치 편(72, 74)의 톱니끼리의 사이에는 필연적으로 틈이 형성된다.
이 때 본 발명에 의하면 전술한 회전 억지 수단에 의하여 터릿(24)은 회전을 발생시키지 않고, 회전축선 O에 따른 도 2로 좌방향으로의 직선 이동하고, 양 클러치편(72, 74)의 톱니의 경사 측면 사이에 미끄러짐이나 충돌을 일으키지 않고 언클램프 완료 위치에 도달될 수 있다.
CPU(100)에는 타이머 기능이 구비되어 있어, 커플링 구동 제어부(114)에 작동 지령을 발한 시점으로부터의 시간을 계측한다(S 6). 또한 소정 시간이 경과하더라도, 클러치 완료 신호가 입력되지 않은 경우에는 장치의 이상이라 판단하여 커플링 모터(50) 및 Z축 운반 모터(128)의 작동을 정지시켜, 알람을 표시한다(S7).
한편, 소정 시간 내에 클러치 완료 신호가 입력될 때, 커플링 모터(50)에 의한 회전구동을 정지하고, 터릿(24)의 직선 이동을 종료시킨다. 인덱스 모터(62)의 출력 축을 가공 단계를 종료한 작업 위치에 있는 공구의 터릿(24) 상의 공구 장착부(26)와 다음에 선택된 공구의 공구 장착부(26)와의 위치 관계로 정한 회전 방향과 회전 각도만큼 회전시킨다. 인덱스 모터(62)의 회전 구동력은, 톱니바퀴열(77), 환상 톱니바퀴(60), 및 클러치 유니트(76)의 양 클러치편(72, 74)을 매개하여 터릿(24)에 전달된다. 이 회전 구동력에 의하여 터릿(24)은 다음에 선택된 공구를 작업위치까지 이동시키도록 분할 회전한다.
이 때, 인덱스 모터(62)의 회전구동력에 의한 터릿(24)이 분할 회전하면, 터릿(24)에 고정되어 있는 나사 운반 기구(54)의 너트(52)도 동시에 회전한다. 또한 너트(52)와 볼 나사(44)의 사이에 상대적인 회전이 발생하면, 볼 나사(44)가 회전축선 O에 따라 직선 이동하게 된다. 그러나 볼 나사(44)는 감마찰 베어링(46)에 의하여 회전축선 O방향의 이동이 저지되어 있으므로, 너트(52)가 터릿(24)과 함께 회전축선 O방향으로의 직선 이동을 일으키게 된다.
또한 이 나사 운반기구(54)의 구조에 따라, 분할 회전에 따른 터릿(24)이 도 4의 우방향으로 이동하는 경우에는 터릿측 커플링 부재(68)가 회전하면서 기부측 커플링 부재(66)를 간섭하여, 인덱스 모터(62)가 회전 불능이 된다. 또한 분할 회전에 수반되어 터릿(24)이 도 4의 좌방향으로 이동할 때는, 이미 완전히 맞물리고 있는 클러치 유니트(76)의 클러치 편(72)이 클러치편(74)에 세게 맞눌려, 마찬가지로 인덱스 모터(62)가 회전 불능이 된다.
이 때 제어 플로우에서는 터릿(24)을 분할 회전시키기 위한 인덱스 모터(62)의 회전 출력에 동기하여, 터릿(24)의 분할 회전 중에 나사 운반기구(54)의 볼 나사(44)와 너트(52)가 상대 회전이 일어나지 않도록 커플링 모터(50)의 출력 축을 소정 회전수 소정 회전방향으로 회전시키도록 되어 있다.
이 때의 인덱스 모터(62)와 커플링 모터(50)와의 회전수비 및 회전 방향은, 인덱스 모터(62)로부터 환상 톱니바퀴(60)(즉 터릿 24)까지의 톱니바퀴열의 톱니수 비 및 회전 방향 및 커플링 모터(50)로부터 볼 나사(44)까지의 톱니바퀴열의 톱니수 비 및 회전 방향에 의하여 정하여 진다. 따라서, 이와 같은 제어 프로그램을 ROM/RAM(102)에 기억하여 두면 좋다.
이와 같이 하여 터릿(24)의 분할 회전이 완료되면, 분할 센서(124)가 인덱스 모터(62)의 회전위치를 검출하고, 분할 완료 신호를 출력한다(S9).
CPU(100)는 인덱스 구동제어부(116)에 동작 지령을 발한 시점으로부터의 시간을 계측한다(S10). 또한 소정 시간이 경과하여도 분할 완료 신호를 입력하지 않은 경우는 장치 이상이라 판단하고, 인덱스 모터(62)의 동작을 정지하여 알람을 표시한다(S7).
한편, 소정 시간 내에 분할 완료 신호를 입력할 때, 인덱스 모터(62)의 회전 구동을 종료시키고, 이어서 커플링 구동제어부(114)에 작동지령을 발하여 커플링 모터(50)를 역방향으로 회전시킨다(S11).
커플링 모터(50)의 역방향 회전 구동력은, 동력전달 톱니바퀴(48)를 거쳐 나사 운반기구(54)의 볼 나사(44)에 전달되어, 볼 나사(44)가 역회전한다. 또한 볼 나사(44)의 역회전에 수반되어 너트(52) 및 터릿(24)이 기부(22)에 대하여 축선 방향 후방(도 2의 우방)으로 직선이동한다. 그 결과 클러치 유니트(76)의 한 쌍의 클러치 편(72, 74)이 상호 이탈함과 동시에, 커플링 유니트(70)의 한 쌍의 커플링 부재(66, 68)가 상호 계합한다.
커플링 모터(50)의 역방향으로의 회전을 계속하면, 커플링 유니트(70)의 양 커플링 부재(66, 68)가 상호 완전하게 맞물리고, 터릿(24)이 도 3에 도시하는 클램프 완료 위치에 놓여진다. 그에 의하여 터릿(24)이 기부(22) 상에서 소망하는 분할 위치에 고정적으로 위치 결정된다. 이와 같이 하여 커플링 부재(66, 68)의 맞물림이 완료되면, 커플링 모터(50)의 부하가 급격하게 증가하고, 커플링 센서(120)으로부터 커플링 완료 신호가 출력된다(S11).
이 때, 터릿(24)과 기부(22)와의 사이의 회전축선O에 따른 상대 이동에 의하여 양 클러치편(72, 74)이 상호 이탈하기 시작하여, 양 커플링 부재(66, 68)의 맞물림이 완료될 때까지의 사이에, 양 클러치편(72, 74)의 톱니끼리, 및 양 커플링 부재(66, 68)의 톱니(66a, 68a) 끼리의 사이에 필연적으로 틈이 형성된다. 이 때 본 발명에 의하면 전술한 회전 억지 수단에 의하여 터릿(24)은 본질적으로 회전을 발생시키지 않고, 회전축선 O에 따라서 도에서 우방향으로 직선 이동하고, 양 커플링 부재(66, 68)의 톱니(66a, 68a)의 경사측면(66b, 68b)의 사이에 미끄러짐이나 충돌을 일으키지 않고, 클램프 완료 위치에 도달할 수 있다.
CPU(100)는 커플링 구동제어부(114)에 역회전 작동 지령을 발한 시점으로부터의 시간을 계측한다(S 13). 또한 소정시간이 경과하여도 커플링 완료 신호가 입력되지 않았을 때는 장치의 이상이라 판단하고, 커플링 모터(50) 및 Z축 운반 모터(128)의 동작을 정지시키고, 알람을 표시한다(S7).
한편, 소정 시간 내에 커플링 완료 신호가 입력된 때에는, 인덱스 모터(62)의 회전 구동을 종료시키고, 이어서 커플링 구동제어부(114)에 작동지령을 발하여, 커플링 모터(50)을 역방향으로 회전시킨다(S11).
커플링 모터(50)의 역방향의 회전 구동력은 동력 전달 톱니바퀴(48)을 거쳐 나사 운반 기구(54)의 볼 나사(44)에 전달되고, 볼 나사(44)가 역회전한다. 또한 볼 나사(44)의 역회전에 수반하여, 너트(52) 및 타렛(24)가 기부(22)에 대하여 축선방향 후방(도 2의 우방)으로 직선 이동한다. 그 결과, 클러치 유니트(76)의 한 쌍의 클러치 편(72, 74)가 상호 이탈함과 동시에, 커플링 유니트(70)의 한 쌍의 커플링 부재(66, 68)이 상호 계합한다.
커플링 모터(50)의 역방향으로의 회전을 계속하면, 커플링 유니트(70)의 양 커플링 부재(66, 68)가 상호 완전하게 맞물리고, 터릿(24)가 도 3에 도시하는 클램프 완료위치에 놓인다. 이에 의하여 터릿(24)가 기대(22) 상에 소망하는 분할 위치로 고정적으로 위치 결정된다. 이와 같이 하여 커플링 부재(66, 68)의 맞물림이 완료되면, 커플링 모터(50)의 부하가 급격하게 증가하고, 커플링 센서(120)으로부터 커플링 완료 신호가 출력된다(S 11).
이 때, 타렛(24)와 기부(22)와의 사이의 회전 축선 O에 따른 상대 이동에 의하여 양 클러치 편(72, 74)가 상호 이탈되기 시작하여, 양 커플링 부재(66, 68)의 맞물림이 완료되기 까지의 사이, 양 클러치 편(72, 74)의 톱니끼리 및 양 커플링 부재(66, 68)의 톱니(66a, 68a) 끼리의 사이에 필연적으로 틈이 형성된다. 이 때 본 발명에 의하면, 전술한 회전 억지 수단에 의하여 터릿(24)는 본질적으로 회전을 발생하는 일 없이, 회전 축선 O에 따른 도에서 우방향으로 직선이동하고, 양 커플링 부재(66, 68)의 톱니(66, 68a)의 경사측면(66b, 68b)의 사이에 미끄러짐이나 충돌이 발생하지 않고 클램프 완료 위치에 도달할 수 있다.
CPU(100)는 커플링 구동제어부(114)에 역회전 작동지령을 발한 시점으로부터의 시간을 계측한다(S 13). 또한 소정 시간이 경과하여도 커플링 완료 신호가 입력되지 않은 때에는, 장치의 이상이라 판단하여 커플링 모터(50) 및 Z축 운반 모터(128)의 작동을 정지시키고, 알람을 표시한다.(S 7).
한편 소정시간내에 커플링 완료 신호가 입력된 때는, 커플링 모터(50)에 의한 회전 구동을 정지하여, 터릿(24)의 직선이동을 종료시킨다. 이와 같이 하여 다음의 공구의 선택이 완료된다.
이어서 인덱스 모터(62)의 제어 모드를 회전 공구(34)의 회전 구동모드(T/S 모드)로 전환함과 동시에(S 14), 커플링 모터(50)의 출력 토크를 저하시킨다(S 15).
이 때, 커플링 모터(50)의 출력 토크는 나사 운반 기구(54)를 사이에 두고, 커플링 유니트(70)의 양 커플링 부재(66, 68)의 사이에 압압력으로서 작용하고, 양 커플링 부재(66, 68)가 상호 맞물린 상태를 유지한다. 따라서, 양 커플링부재(66, 68)의 맞물림을 유지하는데 충분한 정도의 토크(유지 토크)까지, 커플링 모터(50)의 출력 토크를 감소시킬 수 있다.
상기 실시형태에서는 커플링 유니트(70)를 이른바 커빙 커플링으로부터 구성하고, 또한 터릿(24)을 나사 운반기구(54)에 의하여 직선 이동시키고 있으므로, 유지 토크를 충분히 감소시킬 수 있다.
이상의 제어 플로우에 의하여 공구 분할을 위한 일련의 동작이 종료되고, 그 후 절삭 가공이 실행된다.
다음으로, 도 12를 참조하여, 절삭공구(30)에 의한 작업 공작물 절삭가공 중의 터릿 절삭 공구대(분할 장치)(14)의 제어동작에 대하여 설명한다.
도 12는 터릿 절삭 공구대(14)의 제어동작을 도시하는 플로우 차트이다.
먼저, 도 8에 도시한 CPU(100)로부터 주축 구동 제어부(110)에 구동 지령을 발하고, 주축대(12)에 내장된 주축 모터(미도시)를 회전시킴과 동시에, 공구 운반대 구동제어부(112)에 구동 지령을 발하고, Z축 운반 모터(130) 및 X축 운반 모터(132)를 작동하고, 공구 운반대(20)를 구동하여 절삭공구(30)에 의한 작업 공작물(W)의 절삭을 개시한다(S20).
여기서 도 2a에 도시하는 바와 같이 절삭공구(30)를 작업 공작물(W)에 맞닿게 하여 절삭공구를 수행하면, 작업 공작물(W)의 노치 깊이나 절삭공구(30)의 운반 속도 등, 여러 가지 절삭조건에 따라, 절삭공구(30) 및 이를 유지하는 터릿(24)에 작업 공작물 회전 방향으로의 부하가 작용한다. 이 회전 방향의 부하는, 터릿(24)에 고정된 커플링부재(68)에 전달되고 상호 맞물리고 있는 커플링 부재(66, 68)의 사이에 둘레 방향의 부하 F로서 작용한다(도 5b 참조).
이 둘레 방향의 부하 F에 의하여, 터릿측 커플링 부재(68)가 기부측 커플링 부재(66)로부터 각각 톱니(66a, 68a)를 경사측면(66b, 68b)에 따라 슬라이딩시키면서 떠오른다. 이 결과, 양 커플링 부재(66, 68)의 사이에 회전 방향에의 위치 어긋남이 발생하고, 이에 따라 기부(22)와 터릿(24)과의 사이에 축선 방향으로의 상대 이동이 발생한다. 이 때 이하의 제어를 실행한다.
즉, 터릿(24)이 기부(22) 상에서 회전축선 O방향으로 이동하면, 나사 운반 기구(54) 및 동력 전달 톱니바퀴(48)를 사이에 두고 커플링 부재 모터(50)를 회전시킨다. 이 회전각 편차 θ를 도 8에 도시한 회전각도 센서(126)로 검출하고(S21), 그 검출신호를 CPU(100)에 송출한다.
이어서, CPU(100) 내의 비교부(136)(도 10 참조)가 회전각도 센서(126)로 검출한 회전각 편차 θ를 데이터 기억부(104)에 미리 기억하여 둔 허용 한계치 θmax 와 비교하고(S22), 그 비교 결과에 기초하여, 회전각 편차 θ가 허용한계치 θmax를 넘는지 여부를 부하제어부(138)에서 판별한다(S 23).
그리고 회전각 편차 θ가 허용한계치 θmax를 넘는 경우에는, 압압력 제어부(140)로부터의 공구 운반대(20)의 운반 속도를 느리게 하거나, 또는 작업 공작물 W의 노치 깊이를 얕게 하는 지령이 출력된다. 그것에 의하여 부하 발생 원인 절삭공구(30)에 의한 절삭량을 감소시키고, 터릿(24)에 작용하는 부하를 감소시킨다(S24).
한편, 회전각 편차 θ가 허용한계치 θmax를 넘는 경우는, 회전각도 센서(126)에서 검출된 검출신호로부터, CPU(100)내에 있는 압압력 제어부(140)에서 회전각도 편차 θ의 경시적인 변화율 dθ를 산출하고(S 25), 이 변화율 dθ로부터 회전각 편차 θ, 즉 터릿(24)의 직선 이동량이 증가 경향에 있는지 감소 경향에 있는 지를 판별한다.
예를 들면 변화율 dθ=0의 경우는(S 26), 회전각 편차θ에 경시적인 변화가 없으므로, 커플링 모터(50)에 의한 커플링 유니트(70)의 한 쌍의 커플링 부재(66, 68)에 가한 상호 접근 방향으로의 압압력과, 선삭 작업 중에 절삭 공구(30)가 작업 공작물(W)로부터 받는 절삭 저항에 의한 터릿(24)에 가하는 회전력이 평행한 상태에 있다. 이 상태에서 자동 선반은 지시대로 선삭가공을 실시할 수 있다. 따라서 스텝 S32로 진행되고, 선삭 작업이 종료될 때까지 도 12의 제어 플로우를 속행한다.
한편 변화율 dθ>0의 경우는(S27), 회전각 편차θ가 증가 경향에 있다고 판단하여, 커플링 모터(50)의 구동 전류 I가 허용 최대치 Imax를 넘지 않는 것을 조건으로(S28), 커플링 모니터(50)의 구동 전류 I를 증가시키고, 커플링 모터(50)의 역회전 방향(커플링 부재 66, 68 끼리 접근시키는 방향)의 토크를 올린다(S 29). 이에 의하여 양 커플링 부재(66, 68)의 사이에 작용하는 압압력이 커지고, 위치 어긋남의 증가 경향이 해소된다. 그 후, 스텝 S 32로 나아가, 선삭작업이 종료될 때까지 이 제어 플로우를 속행한다.
회전각 편차 θ가 증가 경향에 있는 경우의 제어에 있어서, 커플링 모터(50)의 구동 전류 I가 허용 최대치 Imax를 넘게 되는 경우에는(S28), 압압력 제어부(140)로부터 중앙 제어부(134)를 사이에 두고 공구 운반대 구동 제어부(112)에 공구 운반대(20)의 운반 속도를 느리게 하거나 작업 공작물 W의 노치 깊이를 얕게 하는 지령이 출력되어, 부하 발생원인 절삭 공구(30)에 의한 절삭량을 감소시키고, 터릿(24)에 작용하는 부하를 감소시킨다(S 24). 그 후, 스텝 S 32로 나아가고, 선삭작업에 종료되기까지 이 제어 플로우를 속행한다.
또한 변화율 dθ<0의 경우는(S 27), 회전각 편차 θ가 감소 경향에 있다고 판단하고, 커플링 모터(50)의 구동 전류 I가 허용 최소치 Imin보다 낮지 않은 범위로(S 30), 커플링 모터(50)의 구동 전류 I를 감소시켜, 커플링 모터(50)의 역회전 방향(커플링 부재 66, 68 끼리를 접근시키는 방향)의 토크를 내린다(S 31). 이에 의하여 양 커플링 부재(66, 68) 사이에 과잉으로 작용하는 압압력이 저감되고, 위치 어긋남의 감소 경향이 해소된다. 그 후, 스텝 S 32로 나아가, 선삭 작업이 종료되기까지 이 제어 플로우를 속행한다.
회전 각 편차 θ가 감소 경향에 있는 경우의 제어에 있어서, 커플링 모터(50)의 구동 전류 I가 허용 최소치 Imin보다 작아지는 경우에는(S 30), 커플링 모터(50)의 구동 전류 I를 조정하지 않고, 스텝 S 32로 나아가, 선삭 작업이 종료 될 때까지 제어 플로우를 속행한다.
또한 전술한 실시형태에서는 분할 장치의 계합 요소인 커플링 부재(66, 68)를 계합 위치와 이탈 위치와의 사이에서 이동시키는 구동수단, 즉 상기 제어프로우로 설명한 양 커플링 부재(66, 68)를 상호 접근 방향으로 압압력을 가하는 수단을 나사 운반기구(54) 및 커플링 모터(50)에 의하여 구성하나, 이 구동수단을 유압 실린더나 에어실린더 등의 액츄에이터에 의하여 구성할 수 있다.
또한 상기한 제어 플로우에서는 회전각 편차 θ가 허용한계치 θmax를 넘는 경우나 커플링 모터(50)의 구동 전류 I가 허용 최대치 Imax를 넘는 경우에 절삭공구(30)에 의한 절삭량 즉 절삭 저항을 감소시키고, 터릿(24)에 작용하는 부하를 감소시키도록 하였으나, 이와 같은 경우에 장치의 안전성을 잃어버릴 우려가 있을 때는, 절삭 공구(30)를 바로 작업 공작물로부터 떨어지게 하여, 터릿(24)에 작용하는 부하를 배제하도록 하여도 된다.
또한, 상기한 제어 플로우에서는 회전각 편차 θ가 허용한계치 θmax를 초과하고 있는 경우에 터릿(24)에 작용하는 부하를 감소시키도록 하였으나, 회전각 편차 θ가 적정치 θ0을 넘는 경우에, 터릿(24)에 작용하는 부하를 감소시켜도 된다.
상기한 제어 플로우에 의하면, 분할 장치의 계합 요소인 커플링부재(66, 68)에 부여하는 압압력을 터릿(24)에 작용하는 부하에 따라 적정하게 제어함으로써, 커플링 부재(66, 68)의 톱니(66a, 68a)의 마모를 감소시킴과 동시에, 커플링 부재(66, 68)에 압압력을 부여하기 위한 구동원의 발열을 억지할 수 있다.
또한 전술한 실시형태와 같이 본 발명의 터릿 절삭 공구대에 적용한 경우에는 공정에 의하여 절삭 부하가 변하고, 터릿(24)에 가하는 부하도 변화하나, 이와 같은 경우에도 커플링 부재(66, 68)에 부여하는 압압력을 항상 적당한 것으로 할 수 있다.
또한 터릿 절삭 공구대의 경우, 절삭 공구(30)의 노치 량을 감소하고 또는 절삭공구(30)의 운반 속도를 느리게 하여, 절삭 작업을 정지하지 않고 양 커플링 부재(66, 68)의 사이에 발생하는 위치 어긋남이 허용한계치를 초과하지 않도록 할 수 있어 가동률을 향상시킬 수 있다.
이 경우 일반적으로는 절삭 공구(30)의 운반 속도를 늦추는 것이 가공 프로그램으로 지정한 절삭공구의 가동 경로를 변경하지 않아도 되므로, 제어가 간편하게 되어 바람직하다. 단, 나사 절삭이나, 복수의 가공을 동시에 처리하는 경우 등에 있어서는 절삭 공구(30)의 노치량을 감소시키는 것이 바람직한 경우도 있다.
이 발명은 공작 기계에서 사용하는 터릿 절삭 공구대 등의 분할 장치에 적용함으로써, 회전반을 분할 위치에 고정적으로 유지하기 위한 복수의 계합요소의 상호계합이 완료될 때까지, 계합 요소끼리의 회전 방향의 위치 어긋남을 확실하게 방지할 수 있으므로, 고정밀도의 위치 결정 기능을 요구되는 계합요소의 마모, 파손을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

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  10. 기부와;
    상기 기부에 가동 지지되고, 회전 공구를 포함하는 소망하는 공구를 소정의 분할 각도 위치에 장착할 수 있는 터릿과;
    상기 회전 공구를 구동하는 제 1 서보 모터와;
    일방이 상기 제 1 서보 모터에 작용적으로 연결되고, 타방이 상기 터릿에 작용적으로 연결되는 한 쌍의 클러치 편과;
    상기 기부와 상기 터릿 각각에 관련하여 설치되고, 상호 계합 가능한 한 쌍의 커플링 부재와;
    상기 한 쌍의 클러치 편을 서로 계합하여 상기 제 1 서보 모터의 구동력을 상기 터릿에 전달하고 그 터릿을 분할 회전시키는 작용위치와, 서로 이탈하여 그 터릿을 그 제 1 서보 모터로부터 분리하는 비작용위치와의 사이에서 이동시킴과 동시에, 상기 한 쌍의 커플링 부재를 서로 계합하여 상기 터릿을 상기 기부 상에 복수의 분할위치의 각각에 고정적으로 유지하는 계합위치와, 상호 이탈하여 그 터릿의 분할 회전을 가능하게 하는 이탈 위치와의 사이에서 이동시키는 제 2 서보 모터와;
    상기 한 쌍의 클러치 편이 상기 비작용 위치에 이동할 때에 상기 한 쌍의 커플링 부재가 상기 계합위치로 이동하고, 그 한 쌍의 클러치편이 상기 작용위치로 이동할 때에 그 한 쌍의 커플링 부재가 상기 이탈위치로 이동하도록 그 클러치 편과 그 커플링 부재와의 동작을 연동시키는 연동기구와;
    상기 한 쌍의 클러치편이 상기 비작용위치와 상기 작용위치와의 사이에서 이동하면서 동시에 상기 한 쌍의 커플링 부재가 상기 계합위치와 상기 이탈위치와의 사이에서 이동하는 동안, 상기 기부 상에서 상기 터릿의 자유회전을 억지하는 회전 억지 수단을 구비하고,
    상기 회전 억지 수단이, 상기 터릿에 인입 가능하게 설치되는 적어도 하나의 가동 돌기부와, 상기 기부에 고정적으로 설치되어서 터릿이 상기 분할 위치에 있을 때에 상기 가동 돌기부에 계합하는 적어도 하나의 계합부와, 상기 가동 돌기부와 상기 계합부와의 계합을 유지하는 방향으로 상기 가동 돌기부에 탄력 지지하는 탄력 지지수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 터릿 절삭 공구대.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 가동 돌기부가 외측으로 볼록하게 만곡된 단부 면을 구비하고, 상기 적어도 하나의 계합부는 상기 적어도 하나의 가동 돌기부의 단부 면을 수용하도록 상기 기부의 표면에 설치된 카운터 보어를 포함하는 것을 특징으로 하는 터릿 절삭 공구대.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 가동 돌기부가 상기 터릿에 설치된 슬리브부에 축선 방향으로의 활주가 자유롭게 지지되는 플런저를 포함하는 것을 특징으로 하는 터릿 절삭 공구대.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 탄력지지 수단이 용수철을 포함하는 것을 특징으로 하는 터릿 절삭 공구대.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 회전 억지 수단이 상기 기부와 상기 터릿과의 사이에 설치된 마찰 부재를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 터릿 절삭 공구대.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 한 쌍의 계합요소가, 상기 기부에 고정적으로 설치된 복수의 고정 톱니와, 상기 터릿에 고정적으로 설치된 복수의 회전 톱니를 구비하고, 상기 제2 서보 모터가 터릿을 기부 상에서 그 터릿의 회전 축선을 따라 직선 이동시킴으로써, 상기 복수의 고정 톱니와 상기 복수의 회전 톱니를 상기 계합 위치와 상기 이탈 위치와의 사이에서 이동시키는 것을 특징으로 하는 터릿 절삭 공구대.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 고정 톱니 및 상기 회전 톱니 각각이, 상호 밀접하게 접촉 가능한 경사 측면을 각각 구비하고, 상기 회전 억지 수단은, 상기 고정 톱니의 경사 측면과 상기 회전 톱니 경사 측면이 서로 밀접하게 접촉하는 상기 계합 위치와, 상기 회전 톱니가 상기 고정 톱니를 간섭하지 않고 회전할 수 있을 때까지 상기 경사 측면들이 서로 이탈된 상기 이탈 위치와의 사이에서 상기 고정 톱니와 상기 회전 톱니가 이동 작동하는 동안에는, 상기 기부 상에서의 상기 터릿의 자유 회전을 억지하는 것을 특징으로 하는 터릿 절삭 공구대.
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