KR100740433B1 - 작용점과 고정점의 거리를 짧게 한 터렛공구대 - Google Patents

작용점과 고정점의 거리를 짧게 한 터렛공구대 Download PDF

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Abstract

본 발명은 터렛공구대에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 디스크가 움직이지 못하도록 잡아주는 클램프점 즉, 고정점과 공구에 의해 절삭가공이 일어나는 작용점의 거리를 짧게 한 터렛공구대이다.
오일리스베어링(oilless bearing)

Description

작용점과 고정점의 거리를 짧게 한 터렛공구대{Tool Turret}
도 1은 본 발명의 구성예시도
도 2와 도 3은 도 1의 일부분 확대도로
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
1. 구동모터 2. 디스크 3. 풀리
4. 타이밍벨트 5. 기어샤프트a 6. 스퍼기어a
7. 에어실린더 8. 실린더샤프트 9. 도그
10. 센서브라켓트 11a, 11b. 센서 12. 샤프트
13. 스퍼기어b 14. 기어샤프트b 15a, 15b. 베벨기어
16. 드라이브샤프트 17. 공구구동샤프트 18. 공구척
19. 디스크플랜지 20. 고정커빅커플링 21. 선회커빅커플링
22. 피스톤커빅커플링 23. 오일리스베어링 24. 스크류
24a. 핀 25. 스퍼기어c 26. 유로1
27. 유로2 28. 네임플레이트 29. 모터브라켓트
30. 케이스 31. 도그 32. 실린더브라켓트
본 발명은 터렛공구대에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 디스크가 움직이지 못하도록 잡아주는 클램프점 즉, 고정점과 공구에 의해 절삭가공이 일어나는 작용점의 거리를 짧게 한 터렛공구대이다.
일반적으로 터렛공구대는 자동선반이나 머시닝센터 등의 공작기계에 주로 사용되는데, 자동선반의 경우에는 하나의 자동선반으로서 모든 가공을 완료하기를 원하는 사용자의 복합적인 요구로 근래에는 메인주축과 서브주축이 같이 형성된 선반이 주로 사용되고 있다.
이런 메인주축과 서브주축이 같이 형성된 자동선반은 공작물의 전면과 후면을 순차적으로 가공할 수 있는데 일반적으로 터렛공구대가 메인주축과 서브주축 중 어느 쪽을 가공하든 디스크에 부착된 공구가 선회할 수만 있으면 되므로 목 부분이 특이하게 긴 터렛공구대가 적용되어 사용될 필요가 없다.
이와는 달리, 주축과 공구대가 같은 방향을 보고 있는 특이한 구조의 선반은 그 구성상의 제약으로 인해 터렛공구대의 형상이 일반적인 구조로는 불가능하며, 공구교환 및 가공시 주축과의 충돌을 방지하기 위해 목 부분이 긴 터렛공구대가 주 로 사용되고 있다.
목 부분이 긴 터렛공구대는 공작물을 가공하는 작용점과 디스크의 회전을 고정시키는 고정점 사이의 거리가 길 수밖에 없어 초기에 정도를 맞추어도 반복사용으로 인한 디스크 처짐이 발생하게 된다.
따라서, 본 발명은 목 부분이 긴 터렛공구대의 공작물을 가공하는 작용점과 디스크의 회전을 고정 지지하는 고정점의 거리를 짧게 하여 디스크 처짐을 방지한 터렛공구대를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 터렛공구대에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 디스크가 움직이지 못하도록 잡아주는 클램프점 즉, 고정점과 공구에 의해 절삭가공이 일어나는 작용점의 거리를 짧게 한 터렛공구대이다.
이하, 첨부된 도면에 의해 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 1은 본 발명의 구성예시도이고, 도 2와 도 3은 도 1의 일부분 확대도로서, 본 발명에 의한 작용점과 고정점의 거리를 짧게 한 터렛공구대는 회전공구 구동동력 및 공구교환 동력을 발생시키는 모터(1)와; 상기 모터(1)의 동력을 기어 샤프트a(5)로 전달하는 풀리(3) 및 타이밍벨트(4)와, 상기 기어샤프트a(5)를 전후진시켜 회전공구 구동 및 공구교환 구동을 결정하는 에어실린더(7)와, 상기 기어샤프트a(5)로부터 동력을 전달받으며 드라이브샤프트(16)로 동력을 전달하는 샤프트(12)와, 상기 드라이브샤프트(16)로 전달된 동력을 공구로 전달하는 공구구동샤프트(17)로 구성된 회전공구구동부와; 상기 기어샤프트a(5)와 기어결합되어 있는 스퍼기어b(13)로부터 동력을 전달받아 스퍼기어c(25)로 동력을 전달하는 기어샤프트b(14)와, 상기 스퍼기어c(25)와 고정 결합되어 있는 선회커빅커플링(21)과, 상기 선회커빅커플링(21)의 내측부에 형성되며 몸체에 고정되어 있는 고정커빅커플링(20)과, 상기 선회커빅커플링(21) 및 고정커빅커플링(20)에 착탈되어 디스크(2)의 회전을 제어하는 피스톤커빅커플링(22)으로 구성된 공구교환구동부; 를 포함하여 구성되어 있다.
여기서, 상기 스퍼기어c(25)와 고정커빅커플링(20) 사이에는 원통형의 오일리스베어링(23, oilless bearing)이 형성되어 있는데, 상기 오일리스베어링(23)은 DU부쉬(DU bush)라고도 하며, 일반적으로 철판부에 청동분말을 다공질로 소결하여 PTFE와 납의 혼합물을 다공질에 표면처리한 자기윤활(무급유) 베어링이다.
상기 오일리스베어링(23)을 사용한 것은 터렛공구대의 구성상 급유가 어렵고, 공간적으로 간결하게 적용할 수 있는 장점 때문이다.
먼저, 공구교환 동작을 살펴보면, 상기 스퍼기어c(25)와 선회커빅커플링(21)은 핀(24a)에 의해 연결되며, 스크류(24)는 디스크플랜지(19)를 관통하여 선회커빅 커플링(21)과 결합하므로 결국 디스크플랜지(19)와 스퍼기어c(25) 및 선회커빅커플링(21)은 동시에 회동된다. 즉, 디스크플랜지(19)는 디스크(2)와 고정 결합되어 있으므로 스퍼기어c(25) 및 선회커빅커플링(21)의 회전량에 따라 디스크(2)도 회전되게 된다.
도면에 도시된 본 발명의 실시예에서는 스퍼기어c(25)와 선회커빅커플링(21)을 따로 형성하였으나, 가공 조건이 맞는다면 두 구성은 일체의 선회커빅커플링(21)으로 형성하여 상기 선회커빅커플링(21)의 외주면에 스퍼기어c(25)를 형성할 수 있다.
공구교환이 완료되면 회전공구를 회전시켜 공작물을 가공하기 위해 디스크를 회전하지 못하도록 몸체에 고정시켜 주어야 하는데 이 역할은 후술한 커빅커플링들로 행하게 된다.
공구교환 완료후 절삭가공을 진행하게 되면 절삭으로 인한 반발력(절삭저항)이 발생하게 되고, 이 반발력은 디스크(2)에 전달되게 되므로, 상기 디스크(2)가 움직이지 못하도록 하는 디스크의 클램프력이 요구된다.
상기 디스크(2)는 커빅커플링에 의해 움직이지 못하도록 고정되는데, 피스톤커빅커플링(22)의 유로1에 유압이 인가되면 피스톤커빅커플링(22)과 선회커빅커플링(21) 및 고정커빅커플링(20)이 체결되어 선회커빅커플링(21)이 고정커빅커플링(20)에 의해 회전하지 못하게 되며, 상기 선회커빅커플링(21)과 디스크(2)는 고 정 결합되어 있으므로 결국 디스크(2)는 커빅커플링들에 의해 몸체에 클램프되게 된다.
이때, 절삭공구에 의해 실제 가공을 행하는 작용점(P1)과 디스크를 고정시켜 주는 고정점(P2) 사이의 거리가 멀게 될수록 절삭가공시 커빅커플링 간의 결합부 즉, 고정점(P2)에 보다 많은 모우멘트 등의 역학적인 힘들이 가해지게 되므로 디스크 처짐 발생의 우려가 커지게 된다.
이를 방지하기 위해 본 발명은 몸체에 고정되는 고정커빅커플링(20)의 크기를 크게 하고, 상기 고정커빅커플링(20)의 디스크 쪽의 외면에는 피스톤커빅커플링(22)과 치합되는 기어이를 형성하여, 결국 고정점을 디스크(2) 쪽으로 이동시켜 작용점(P1)과 고정점(P2)의 거리를 짧게 함으로서 터렛공구대의 디스크 처짐을 방지하였다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 목 부분이 긴 터렛공구대의 공작물을 가공하는 작용점과 디스크의 회전을 고정 지지하는 고정점의 거리를 짧게 하여 디스크에 걸리는 부하 발생을 줄여 디스크 처짐을 방지한 터렛공구대를 제공한다.

Claims (4)

  1. 공작기계에 장착되어 사용되는 터렛공구대에 있어서,
    회전공구 구동동력 및 공구교환 동력을 발생시키는 모터(1)와;
    상기 모터의 동력을 기어샤프트a(5)로 전달하는 풀리(3) 및 타이밍벨트(4)와, 상기 기어샤프트a(5)를 전후진시켜 회전공구 구동 및 공구교환 구동을 결정하는 에어실린더(7)와, 상기 기어샤프트a(5)로부터 동력을 전달받으며 드라이브샤프트(16)로 동력을 전달하는 샤프트(12)와, 상기 드라이브샤프트(16)로 전달된 동력을 공구로 전달하는 공구구동샤프트(17)로 구성된 회전공구구동부와;
    상기 기어샤프트a(5)와 기어결합되어 있는 스퍼기어b(13)로부터 동력을 전달받아 스퍼기어c(25)로 동력을 전달하는 기어샤프트b(14)와, 상기 스퍼기어c(25)와 고정 결합되어 있는 선회커빅커플링(21)과, 상기 선회커빅커플링(21)의 내측부에 형성되며 몸체에 고정되어 있는 고정커빅커플링(20)과, 상기 선회커빅커플링(21) 및 고정커빅커플링(20)에 착탈되어 디스크(2)의 회전을 제어하는 피스톤커빅커플링(22)으로 구성된 공구교환구동부;
    를 포함하여 구성되어 있는 것이 특징인 작용점과 고정점의 거리를 짧게 한 터렛공구대
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 스퍼기어c(25)와 고정커빅커플링(20) 사이에는 원통형의 오일리스베어링(23)이 형성되어 있는 것이 특징인 작용점과 고정점의 거리를 짧게 한 터렛공구대
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 스퍼기어c(25)와 선회커빅커플링(21)을 일체의 선회커빅커플링(21)으로 형성하되, 상기 선회커빅커플링(21)의 외주면 일부에는 스퍼기어를 형성한 것이 특징인 작용점과 고정점의 거리를 짧게 한 터렛공구대
  4. 터렛공구대에 있어서,
    몸체에 고정되는 고정커빅커플링(20)의 크기를 크게 하고, 상기 고정커빅커플링(20)의 디스크 쪽의 외면에는 피스톤커빅커플링(22)과 치합되는 기어이를 형성하여, 결국 고정점을 디스크(2) 쪽으로 이동시켜 작용점(P1)과 고정점(P2)의 거리를 짧게 한 것이 특징인 작용점과 고정점의 거리를 짧게 한 터렛공구대
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