KR100736922B1

KR100736922B1 - 공작기계용 회전 공구대의 툴처킹 구조물

Info

Publication number: KR100736922B1
Application number: KR1020060069574A
Authority: KR
Inventors: 김일근
Original assignee: (주)로커스
Priority date: 2006-07-25
Filing date: 2006-07-25
Publication date: 2007-07-10

Abstract

본 발명은 공작기계용 회전 공구대의 툴처킹 구조물에 관한 것으로서, 그 구성은, 회전 공구대에 고정되는 하우징; 상기 하우징 내에 내장되어, 구동모터로부터 회전력을 전달받는 구동 스핀들; 상기 구동 스핀들의 일단에 장착되는 구동 베벨기어; 상기 구동 베벨기어와 기어 결합되어, 상기 구동 스핀들의 회전력을 수직한 방향으로 변경하는 종동 베벨기어; 상기 종동 베벨기어에 장착되며, 일단에 각종 공구가 고정될 수 있도록 구성된 종동 스핀들;을 포함하는 공작기계용 회전 공구대의 툴처킹 구조물에 있어서, 상기 종동 스핀들의 외주에 테이퍼진 테이퍼부가 마련되고, 상기 테이퍼부의 외경으로부터 내경측으로 곡률진 형태로 다수개의 홈이 형성되되, 상기 홈은 상기 종동 스핀들의 회전방향을 따라갈수록 그 곡률반경이 점차 증가하고, 상기 홈의 곡률반경이 증가할수록 상기 홈의 깊이가 짧아지는 것을 특징으로 하며, 베어링을 효과적으로 냉각시킬 수 있어, 베어링의 수명을 연장할 수 있고, 그리스의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

툴처킹 구조물, 회전 공구대, 종동 스핀들, 테이퍼부, 홈, 곡률반경, 홈의 깊이

Description

공작기계용 회전 공구대의 툴처킹 구조물{Tool chucking structure of a rotation tool post for a machine tool}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공작기계용 회전 공구대의 툴처킹 구조물을 도시한 단면도.

도 2는 도 1의 A-A선을 취하여 본 단면도.

도 3은 종래의 회전 공구대가 장착된 공작기계의 간략도.

도 4는 도 3에 따른 회전 공구대의 정면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 하우징 11 : 커버

20 : 구동 스핀들 30 : 구동 베벨기어

40 : 종동 베벨기어 50 : 종동 스핀들

51 : 콜렛척부 53 : 베어링

55 : 테이퍼부 57 : 홈

본 발명은 공작기계용 회전 공구대의 툴처킹 구조물에 관한 것이다.

일반적으로 CNC(Computerized Numerical Control) 선반 등의 공작기계에 사용되는 공구대(Tool Post)에는 각종 공구가 장착되어 이 공구들을 이용해 대상 공작물을 가공할 수 있게 되어 있다. 이러한 공구대의 종류에는 갱(Gang) 타입 공구대와 회전 공구대(Turret)가 있으며, 그 중 회전 공구대는 회전 드럼에 각종 공구를 장착하여 프로그램에 의해 공구를 선택해 사용한다. 통상적으로 사용되는 회전 공구대의 분할 수는 4~12개이고, 유압 또는 전기모터에 의해 회전 공구대를 회전시켜 필요한 공구를 사용하게 된다.

이러한 종래 회전 공구대가 장착된 공작기계가 한국 등록실용신안 등록번호 제20-0421488호인 "공작기계용 회전 공구대의 공구 장착 구조"에 제시되어 있다. 상기의 공보에 따르면, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 종래의 공작기계(1)는 8개의 공구를 장착할 수 있도록 8각으로 형성된 회전 공구대(10)와, 회전공구대(10)를 회전시켜 위치를 결정하며 8개의 위치 결정부(22)를 갖는 인덱스 커플링(20)과, 인덱스 커플링(20)을 회동시키는 인덱스 모터(30)를 포함하여 구성된다. 회전 공구대(100)에는 8개의 분할면(11)이 형성되어 있으며, 각각의 분할면(11)에는 공구홀더가 설치되어 외경 공구(12)와 내경 공구(14) 및 단면 공구(16) 등을 장착할 수 있도록 되어 있다.

그러나 전술한 구성의 회전 공구대가 장착된 공작기계는 다음과 같은 문제가 있다.

회전 공구대에 공구를 고정하는 툴처킹 구조물은 고속가공 중에 툴처킹 구조물 내부에서 발생한 열이 그리스의 성능을 저하하며, 베어링의 내마모와 기어의 회 전마모 등을 가중시켜 각종 부품의 수명이 감소한다는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 베어링을 효과적으로 냉각시킬 수 있어, 베어링의 수명을 연장할 수 있고, 그리스의 성능을 향상시킬 수 있는 공작기계용 회전 공구대의 툴처킹 구조물을 제공하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 공작기계용 회전 공구대의 툴처킹 구조물은, 회전 공구대에 고정되는 하우징; 상기 하우징 내에 내장되어, 구동모터로부터 회전력을 전달받는 구동 스핀들; 상기 구동 스핀들의 일단에 장착되는 구동 베벨기어; 상기 구동 베벨기어와 기어 결합되어, 상기 구동 스핀들의 회전력을 수직한 방향으로 변경하는 종동 베벨기어; 상기 종동 베벨기어에 장착되며, 일단에 각종 공구가 고정될 수 있도록 구성된 종동 스핀들;을 포함하는 공작기계용 회전 공구대의 툴처킹 구조물에 있어서, 상기 종동 스핀들의 외주에 테이퍼진 테이퍼부가 마련되고, 상기 테이퍼부의 외경으로부터 내경측으로 곡률진 형태로 다수개의 홈이 형성되되, 상기 홈은 상기 종동 스핀들의 회전방향을 따라갈수록 그 곡률반경이 점차 증가하고, 상기 홈의 곡률반경이 증가할수록 상기 홈의 깊이가 짧아지는 것을 특징으로 한다.

상기에 있어서, 상기 하우징에는 적어도 하나 이상의 스테인리스강 재질로 된 커버가 구비되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공작기계용 회전 공구대의 툴처킹 구조물을 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 A-A선을 취하여 본 단면도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 공작기계용 회전 공구대의 툴처킹 구조물은 하우징(10)과 구동 스핀들(20)과 구동 베벨기어(30)와 종동 베벨기어(40)와 종동 스핀들(50)을 포함한다.

하우징(10)은 회전 공구대(미도시)에 고정된다.

이러한 하우징(10)에는 적어도 하나 이상의 스테인리스강 재질로 된 커버(11)가 구비되는 것이 바람직하다.

본 실시예에서는 각각 다른 측면에 두 개의 커버(11)가 마련되어 있으나, 이는 일실시예에 불과하며, 커버(11)의 개수는 실시예에 따라 달라질 수 있음은 물론이다.

이렇게 하우징(10)에 열전도율이 높은 스테인리스강 재질로 된 커버(11)가 구비되어, 커버(11)가 하우징(10) 내부의 열을 외부로 발산하도록 도와 줌으로써, 베어링(53)에 의해 발생한 열을 효과적으로 방출할 수 있다.

구동 스핀들(20)은 하우징(10) 내에 내장되며, 구동모터(미도시)로부터 회전력을 전달받는다.

구동 베벨기어(30)는 구동 스핀들(20)의 일단에 장착된다.

종동 베벨기어(40)는 구동 베벨기어(30)와 기어 결합되어, 구동 스핀들(20)의 회전력을 수직한 방향으로 변경한다.

종동 스핀들(50)은 종동 베벨기어(40)에 장착되며, 종동 스핀들(50)의 종동 베벨기어(40)가 장착된 측에 구동을 원활하게 하기 위한 베어링(53)이 장착된다.

일단에 각종 공구가 고정될 수 있도록 구성되며, 본 실시예에서는 종동 스핀들(50)의 일단에 콜렛척부(51)가 마련되어 있어, 콜렛척부(51)에 의해 각종 공구가 고정될 수 있다.

종동 스핀들(50)의 외주에는 테이퍼진 테이퍼부(55)가 마련된다.

이러한 테이퍼부(55)의 외경으로부터 내경측으로 곡률진 형태로 다수개의 홈(57)이 형성된다.

홈(57)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 종동 스핀들(50)의 회전방향을 따라갈수록 그 곡률반경이 점차 증가하고, 홈(57)의 곡률반경이 증가할수록 홈(57)의 깊이가 짧아지도록 형성된다.

본 실시예에서 홈(57)은 네 개가 형성된 것으로 도시하였지만, 홈(57)의 개수는 실시예에 따라 얼마든지 변경하여 실시할 수 있다.

이렇게 테이퍼부(55)에 마련된 홈(57)은 종동 스핀들(50)이 고속으로 회전함에 따라 소용돌이 바람을 만들어 베어링(53)측에 제공하므로 베어링(53)을 효과적으로 냉각시킬 수 있다. 따라서, 베어링(53)의 수명을 연장할 수 있고, 그리스의 성능을 향상시킬 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 공작기계용 회전 공구대의 툴처킹 구조물에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 테이퍼부에 홈이 형성됨으로써, 홈은 종동 스핀들이 고속으로 회전함에 따라 소용돌이 바람을 만들어 베어링측에 제공하므로 베어링을 효과적으로 냉각시킬 수 있어, 베어링의 수명을 연장할 수 있고, 그리스의 성능을 향상시킬 수 있다.

둘째, 하우징에 열전도율이 높은 스테인리스강 재질로 된 커버가 구비되어, 커버가 하우징 내부의 열을 외부로 발산하도록 도와 줌으로써, 베어링에 의해 발생된 열을 효과적으로 방출할 수 있다.

Claims

회전 공구대에 고정되는 하우징;

상기 하우징 내에 내장되어, 구동모터로부터 회전력을 전달받는 구동 스핀들;

상기 구동 스핀들의 일단에 장착되는 구동 베벨기어;

상기 구동 베벨기어와 기어 결합되어, 상기 구동 스핀들의 회전력을 수직한 방향으로 변경하는 종동 베벨기어;

상기 종동 베벨기어에 장착되며, 일단에 각종 공구가 고정될 수 있도록 구성된 종동 스핀들;을 포함하는 공작기계용 회전 공구대의 툴처킹 구조물에 있어서,

상기 종동 스핀들의 외주에 테이퍼진 테이퍼부가 마련되고,

상기 테이퍼부의 외경으로부터 내경측으로 곡률진 형태로 다수개의 홈이 형성되되, 상기 홈은 상기 종동 스핀들의 회전방향을 따라갈수록 그 곡률반경이 점차 증가하고, 상기 홈의 곡률반경이 증가할수록 상기 홈의 깊이가 짧아지는 것을 특징으로 하는 공작기계용 회전 공구대의 툴처킹 구조물.
제 1항에 있어서,

상기 하우징에는 적어도 하나 이상의 스테인리스강 재질로 된 커버가 구비되는 것을 특징으로 하는 공작기계용 회전 공구대의 툴처킹 구조물.