KR100764487B1 - 공작기계용 스핀들 유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에어 블로우를 이용하여 스핀들 유닛의 단면부에 가공칩의 부착을 방지함과 동시에, 가공칩의 세척작업으로 스핀들 하우징 내부로 유입되는 세척수의 배출을 유도하여 내부 베어링의 내구성을 유지해 주는 공작기계용 스핀들 유닛을 제공한다.

가공툴, 머시닝 센터, 스핀들 유닛, 가공칩

Description

공작기계용 스핀들 유닛{A DEVICE FOR SENSING BREAKAGE OF WORKING TOOL}

도 1은 일반적인 공작기계의 측면도이다.

도 2는 종래 기술에 따른 공작기계용 스핀들 유닛의 개략적인 단면도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공작기계용 스핀들 유닛의 측면도이다.

본 발명은 공작기계용 스핀들 유닛에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스핀들 유닛의 단면부에 가공칩의 부착을 방지함과 동시에, 가공칩의 세척으로 인하여 유입되는 세척수의 배출을 유도하여 내부 베어링의 내구성을 유지해 주는 공작기계용 스핀들 유닛에 관한 것이다.

최근의 공작기계는 정확하고 빠르게 가공물을 가공하는 것을 목표로 자동화, 고속화되어 가고 있는 추세로, 보링머신(boring machine), 밀링머신(milling machine), 드릴링머신(drilling machine), 그리고 상기 보링머신, 밀링머신 및 드릴링머신을 하나로 복합한 머시닝센터(machining center) 등을 들 수 있다.

상기 보링머신 (boring machine)은 이미 뚫려 있는 구멍을, 둥글게 깎아 넓히는 작업을 주목적으로 하고, 밀링머신 (milling machine)은 적당한 밀링커터를 회전시켜 평면절삭, 홈 절삭, 절단 등 복잡한 절삭이 가능하도록 하며, 드릴링머신 (drilling machine)은 회전하는 스핀들에 드릴 등 절삭공구를 장착하고, 이것을 회전시킴과 동시에 상하운동을 시켜 공작물에 구멍을 뚫는 것을 목적으로 한다.

그리고 상기 머시닝센터는 직선운동, 회전운동 및 주축회전운동을 통하여, 단 한 번의 세팅으로도 다축가공(多軸加工) 및 다공정 가공이 가능하도록 하며, 특히 수치제어공작기계(numerical control machine tool)라 하여, 절삭공구의 움직임이나 주축(스핀들)의 회전수 등을 설계도의 요구대로 미리 펀치테이프에 기록해 두고, 그것을 제어장치에 넣어 가공함으로서, 복잡한 형상을 정확하게 자동적으로 가공할 수 있으며, 또 이 테이프를 보존함으로써 동일한 물건을 언제든지 제작할 수 있는 이점이 있다.

이러한 공작기계는 도 2에서 도시한 바와 같이, 공통적으로 스핀들 하우징(101) 내부에서 스핀들 모터(103)에 의해 회전하는 스핀들(105)에 적당한 가공툴(미도시; working tool)을 홀더(107; holder)를 통하여 장착하며, 이를 가공물(109, 도 1참조)에 대하여 회전시킴으로서 가공물(109)을 여러 가지 형태로 가공하는 스핀들 유닛(100)을 구비하는데, 도 1에서 도시한 바와 같이, 상기 스핀들 유닛(100)에 의한 가공은 다량의 가공칩(200)을 발생시키게 된다.

이에 따라, 종래에는 주기적으로 세척배관(미도시)을 이용하여 세척수(혹은 냉각수)를 분사하여 공작기계(300) 붙은 가공칩(200)을 전체적으로 세척하게 된다.

그러나 이와 같이, 가공칩(200)의 세척을 위하여 세척수를 분사하는 과정에서, 도 2에서 도시한 바와 같이, 세척수가 스핀들 유닛(100)의 전방 시일부(111)를 통하여 스핀들 하우징(101) 내부로 유입되어 내부 베어링(113)을 부식시키거나 심하게는 코일부(115)까지 유입되어 고장의 원인을 제공하는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 에어 블로우를 이용하여 스핀들 유닛의 단면부에 가공칩의 부착을 방지함과 동시에, 가공칩의 세척작업으로 스핀들 하우징 내부로 유입되는 세척수의 배출을 유도하여 내부 베어링의 내구성을 유지해 주는 공작기계용 스핀들 유닛에 관한 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공작기계용 스핀들 유닛은 전방의 시일블록과 일체로 연결되는 스핀들 하우징 내부에서 스핀들 모터에 의해 회전하는 스핀들에 적당한 가공툴을 홀더를 통하여 장착하며, 가공물에 대하여 회전시킴으로서 가공물을 여러 가지 형태로 가공하는 공작기계용 스핀들 유닛에 있어서,

상기 스핀들 하우징과 시일블록의 내측 하부에는 전방 시일부의 하부와 외부를 연결하는 드레인 유로를 형성하고, 상기 스핀들 하우징과 시일블록의 내측 상부에는 외부 공압관로와 전방 시일부의 상부를 연결하여 전방 시일부에 퍼지에어를 공급하는 퍼지에어 유로를 형성하며, 상기 스핀들 하우징과 시일블록의 내측 하부에는 상기 드레인 유로와 평행하게 블로우 에어유로를 형성하고, 상기 시일블록의 전방 하부에는 상기 블로우 에어유로와 연결되어 전방으로 연장관로를 형성하며, 상기 연장관로의 단부에는 상기 스핀들 유닛의 단면부를 향하여 블로우 에어를 분사하는 에어 블로우 노즐을 장착하는 것을 특징으로 한다.

상기 시일블록의 전단에는 세척수의 유입을 차단하는 세척수 차단판이 장착되는 것을 특징으로 한다.

상기 세척수 차단판의 내부면 일측에는 냉각수 유입방향에 대응하는 단차면을 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 시일 블록의 상단 외측에는 가공칩이 스핀들 하우징의 상부에 퇴적되는 것을 방지하도록 가공칩 퇴적 방지판이 세워져 장착되는 것을 특징으로 한다.

이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공작기계용 스핀들 유닛의 측면도로써, 본 발명에 따른 공작기계용 스핀들 유닛는 보링머신(boring machine), 밀링머신(milling machine), 드릴링머신(drilling machine), 그리고 상기 보링머신, 밀링머신, 드릴링머신을 하나로 복합한 머시닝센터 (machining center) 등에 적용되어 절삭가공, 홀가공 등의 가공작업을 수행하게 된다.

이러한 본 실시예에 따른 공작기계용 스핀들 유닛(1)의 구성은 전방의 시일블록(3)과 일체로 연결되는 스핀들 하우징(5) 내부에서 스핀들 모터(7)에 의해 회전하는 스핀들(9)에 적당한 가공툴(11)을 홀더(13)를 통하여 장착하며, 가공물에 대하여 회전시킴으로서 가공물을 여러 가지 형태로 가공하게 된다.

여기서, 상기 홀더(13)는 홀더 샤프트(15)를 통하여 스핀들(9)에 장착된다.

그리고 상기 스핀들 유닛(1)은 스핀들 하우징(5)과 시일블록(3)의 내측 하부에 전방 시일부(S)의 하부와 외부를 연결하는 드레인 유로(L1))를 형성한다.

또한, 상기 스핀들 하우징(5)과 시일블록(3)의 내측 상부에는 외부 공압관로(AL)와 전방 시일부(S)의 상부를 연결하여 전방 시일부(S)에 퍼지에어를 공급하는 퍼지에어 유로(L2)를 형성한다.

또한, 상기 스핀들 하우징(5)과 시일블록(3)의 내측 하부에는 상기 드레인 유로(L1)와 평행하게 블로우 에어유로(L3)를 형성하여 미도시된 외부 공압관로와 연결되며, 상기 시일블록(3)의 전방 하부에는 상기 블로우 에어유로(L3)와 연결되어 전방으로 연장 형성되는 연장관로(17)가 구성된다.

상기한 연장관로(17)의 단부에는 상기 스핀들 유닛(1)의 단면부(F)를 향하여 블로우 에어를 분사하는 에어 블로우 노즐(19)이 장착된다.

그리고 상기 시일블록(3)의 전단에는 장비의 세척 작업 시, 그 세척수의 유입을 차단하는 세척수 차단판(21)이 장착되는데, 상기 세척수 차단판(21)의 내부면 일측에는 내주방향으로 냉각수 유입방향에 대응하는 단차면(23)을 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 시일 블록(3)의 상단 외측에는 가공칩이 스핀들 하우징(5)의 상부에 퇴적되는 것을 방지하도록 가공칩 퇴적 방지판(25)이 세워져 장착된다.

따라서 상기한 바와 같은 구성을 갖는 공작기계용 스핀들 유닛(1)에 의하면, 스핀들 모터(7)의 구동으로 스핀들(9)이 회전하여 가공툴(11)이 가공물을 여러 가지 형태로 가공하는 과정에서, 상기 에어 블로우 노즐(19)을 통하여 블로우 에어를 스핀들 유닛(1)의 단면부(F)를 향하여 분사함으로써 스핀들 유닛(1)의 단면부(F)에 가공칩이 부착되는 것을 방지하게 되며, 이에 따라 가공툴(11)에 의한 가공물의 가공시 가공칩에 의한 불량을 방지할 수 있게 된다.

또한, 주기적으로 세척배관을 이용하여 세척수(혹은 냉각수)를 분사하여 공작기계 붙은 가공칩을 전체적으로 세척하는 작업시에도 세척수 차단판(21)에 의해 세척수가 전방 시일부(S)를 통하여 스핀들 하우징(5) 내부로 유입되어는 것을 방지할 수 있으며, 행여 세척수가 유입되더라도, 퍼지에어 유로(L2)를 통하여 공급되는 퍼지에어의 압력에 의해 전방 시일부(S)의 하부와 외부를 연결하는 드레인 유로(L1)를 통하여 유입된 세척수의 배출을 유도하게 됨으로, 내부 베어링(27)의 부식을 방지할 수 있게 된다.

상기한 바와 같이 이루어지는 본 발명의 공작기계용 스핀들 유닛에 의하면, 스핀들 유닛의 단면부에 블로우 에어를 분사하여 가공칩의 부착을 방지함으로써 가공칩에 의한 가공물의 불량을 방지할 수 있으며, 가공칩의 세척 작업 시, 스핀들 하우징 내부로 세척수의 유입을 최대한 방지하며, 유입된 세척수도 드레인 유로를 통하여 신속하게 외부로 배출할 수 있게 됨으로 내부 베어링의 내구성을 유지해 주는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 삭제
2. 전방의 시일블록과 일체로 연결되는 스핀들 하우징 내부에서 스핀들 모터에 의해 회전하는 스핀들에 적당한 가공툴을 홀더를 통하여 장착하며, 가공물에 대하여 회전시킴으로서 가공물을 여러 가지 형태로 가공하며, 상기 스핀들 하우징과 시일블록의 내측 하부에는 전방 시일부의 하부와 외부를 연결하는 드레인 유로를 형성하고, 상기 스핀들 하우징과 시일블록의 내측 상부에는 외부 공압관로와 전방 시일부의 상부를 연결하여 전방 시일부에 퍼지에어를 공급하는 퍼지에어 유로를 형성하며, 상기 스핀들 하우징과 시일블록의 내측 하부에는 상기 드레인 유로와 평행하게 블로우 에어유로를 형성하고, 상기 시일블록의 전방 하부에는 상기 블로우 에어유로와 연결되어 전방으로 연장관로를 형성하며, 상기 연장관로의 단부에는 상기 스핀들 유닛의 단면부를 향하여 블로우 에어를 분사하는 에어 블로우 노즐을 장착하는 공작기계용 스핀들 유닛에 있어서,

   상기 시일블록의 전단에는 세척수의 유입을 차단하는 세척수 차단판이 장착되는 것을 특징으로 하는 공작기계용 스핀들 유닛.
3. 제2항에 있어서,

   상기 세척수 차단판의 내부면 일측에는 냉각수 유입방향에 대응하는 단차면을 형성하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 스핀들 유닛.
4. 제2항에 있어서,

   상기 시일 블록의 상단 외측에는 가공칩이 스핀들 하우징의 상부에 퇴적되는 것을 방지하도록 가공칩 퇴적 방지판이 세워져 장착되는 것을 특징으로 하는 공작기계용 스핀들 유닛.

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