KR101635191B1

KR101635191B1 - 터릿 절삭공구대의 냉각액 공급 구조

Info

Publication number: KR101635191B1
Application number: KR1020117020936A
Authority: KR
Inventors: 아츠시 아오야지
Original assignee: 시티즌 마쉬나리 가부시키가이샤
Priority date: 2009-03-17
Filing date: 2010-02-17
Publication date: 2016-06-30
Also published as: CN102355970B; US20120006164A1; US8677584B2; JP5292141B2; CN102355970A; WO2010106731A1; EP2409799A1; JP2010214531A; EP2409799A4; KR20110127680A; EP2409799B1

Abstract

중간축의 중심부분을 공간으로서 유효하게 이용할 수 있고 또한, 구동축 등의 축을 삽통시키는 경우에 이 축을 중공으로 할 필요가 없는 터릿 절삭공구대의 냉각액 공급 구조를 제공한다. 공구 (T)를 장착한 터릿 (12)과 이 터릿 (12)을 선회시키는 중공형상의 선회축 (15)과 이 선회축 (15) 안쪽에 배치된 중공형상의 중간축 (19)을 가지는 터릿 절삭공구대 (1)에 설치되어 터릿 (12)의 공구 장착부에 냉각액을 공급하는 냉각액 공급 구조에 있어서, 중간축 (19)에 삽입된 통체 (23)를 가지고, 통체 (23)와 중간축 (19)과의 사이에 형성된 공간을 냉각액의 유통로 (24)로 하였다.

Description

터릿 절삭공구대의 냉각액 공급 구조 {COOLANT SUPPLY STRUCTURE FOR TURRET TOOL HEAD}

본 발명은, 터릿 (turret) 절삭공구대의 공구 장착부에 냉각액을 공급하는 냉각액 공급 구조에 관한 것이다.

종래, 공구가 장착되는 터릿을 선회시키는 중공형상의 선회축과 이 선회축 안쪽에 배치된 중공형상의 중간축과 상기 터릿에 장착되는 회전 공구의 구동축을 가지는 터릿 절삭공구대가 공지되어있다(예를 들면 특허 문헌 1 참조).

또한, 터릿 절삭공구대에 장착한 공구에 의해서 워크를 가공할 때에, 상기 공구가 장착되는 터릿의 공구 장착부에 냉각액을 공급해서, 이 공구 장착부로부터 공구에 의한 워크의 가공 부위에 냉각액을 공급하는 것이 일반적으로 행해지고 있다(예를 들면 특허 문헌 2 참조).

상기 특허 문헌 2의 공구 장착부에의 냉각액 공급 구조는, 중공형상으로 형성된 회전 공구의 구동축 내부에 삽입된 냉각액 공급 파이프를 냉각액의 유통로로 하고 있다.

상기 냉각액 공급 파이프는 내부를 냉각액이 유통되므로, 냉각액 공급 파이프가 삽입되는 중간축의 중심부분을 공간으로서 유효하게 이용할 수 없는 결점이 있다. 또한, 냉각액 공급 파이프는, 가장 안쪽의 축내에 삽입할 필요가 있으므로, 가장 소경의 축을 중공 (中空)으로 할 필요가 있다.

특허문헌 1: 일본출원 공개공보 제2008-55576호 특허문헌 2: 일본출원 공개공보 제2008-87089호

본 발명은, 상기 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 중간축의 중심부분을 공간으로서 유효하게 이용할 수 있고 또한, 중간축에 구동축 등의 축을 삽통 (揷通)시키는 경우에 이 축을 중공으로 할 필요가 없으며, 터릿의 공구 장착부에 냉각액의 공급이 가능한 간단한 구성의 터릿 절삭공구대의 냉각액 공급 구조의 제공을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 냉각액 공급 장치는, 공구를 장착한 터릿과 이 터릿을 선회시키는 중공형상의 선회축과 이 선회축의 안쪽에 배치된 중공형상의 중간축을 가지는 터릿 절삭공구대에 설치되어, 터릿의 공구 장착부에 냉각액을 공급하는 냉각액 공급 구조에 있어서, 상기 중간축에 삽입된 통체 (筒體)를 가지며, 상기 통체와 상기 중간축과의 사이에 형성된 공간을 냉각액의 유통로로 한 구성으로 되어있다. 상기 통체의 내부에, 상기 터릿에 장착되는 회전 공구의 구동축을 삽통시켜도 된다.

이 구성에 의하면, 통체와 중간축과의 사이를 냉각액이 유통되므로, 통체가 삽입되는 중간축의 중심부분을 공간으로서 유효하게 이용할 수 있다. 그러므로, 중간축의 중심에, 예를 들면 터릿에 장착되는 회전 공구의 구동축을 설치할 수 있는 동시에, 구동축으로써 이 중실축 (中實軸)을 사용할 수 있다. 또한, 냉각액 공급관 등을 삽입할 필요가 없이, 터릿의 공구 장착부에 공급되는 냉각액의 유통로를 간단하게 형성할 수 있다.

또한, 본 발명은, 상기 터릿에, 상기 공구 장착부까지 냉각액을 안내하는 안내 유로를 형성하고, 상기 유통로로부터 안내 유로에 냉각액을 송출하는 연통로를 형성한 구성이라도 된다. 상기 연통로는, 상기 유통로와 안내 유로를 연결한 배관 등에 의해서 구성해도 되지만, 상기 중간축에 형성해도 된다.

연통로를 중간축에 형성함으로써, 구동축의 선단 근방에 다른 회전축 등의 구조 부재가 배치되어 있어도, 상기 유통로를 유통하는 냉각액을 용이하게 안내 유로로 송출이 가능하게 된다. 이로써 상기 중간축에, 상기 회전 공구에 구동력을 전달하는 전달축을 회전가능하게 설치하여 이 전달축을 터릿내의 구동축의 일단에 배치할 수 있다.

본 발명에 의하면, 터릿의 공구 장착부에 공급되는 냉각액의 유통로를 간단하게 형성할 수 있고 중간축의 중심부분을 공간으로서 유효하게 이용할 수 있는 것 외에 중간축에 구동축 등의 축을 삽통시키는 경우에 이 축을 중공으로 할 필요가 없어진다.

또한, 본 발명의 냉각액 공급 구조에서는, 축중심부에 냉각액 공급관을 통해서 냉각액을 공급하는 경우보다 냉각액 유통구멍의 단면적을 증대시킬 수 있어서 다량의 냉각액을 유통시키는 것이 가능하게 된다.

또한, 연통로를 설치함으로써 구동축의 선단 근방에 다른 회전축이나 이동체나 그 외의 구조 부재가 배치되어 있는 경우라도, 소정의 공구 장착부에 냉각액을 공급할 수 있다.

도 1은 본 발명의 냉각액 공급 구조의 일실시 형태에 관해서, 터릿 절삭공구대의 구성을 설명하는 정면 단면도이다.
도 2는 도 1의 터릿 절삭공구대에 있어서의 터릿의 측면 단면도이다.

이하, 본 발명의 적합한 실시 형태를, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

도 1, 2는, 본 발명의 냉각액 공급 구조의 일실시 형태에 관한 것으로, 도 1은 이 실시 형태에 있어서의 터릿 절삭공구대의 구성을 설명하는 정면 단면도, 도 2는, 도 1의 터릿 절삭공구대에 있어서의 터릿의 측면 단면도이다. 또한 이하의 설명에서는, 도 1 및 도 2의 지면의 윗쪽을 「위」라고 기재하고, 동 하부를 「아래」라고 기재한다.

[터릿 절삭공구대]

이 터릿 절삭공구대 (1)는, 절삭공구대 본체 (11)와 이 절삭공구대 본체 (11)에 분할회전 가능하게 지지되는 터릿 (12)을 갖춘다.

본체 (11)는, 상하 방향으로 지지구멍 (11a)이 형성되고 이 지지구멍 (11a)내에, 절삭공구대 본체 (11)에 회전가능하게 지지된 중공형상의 선회축 (15)이 삽통되어있다.

터릿 (12)은, 주위면에 형성된 복수의 공구 장착부의 각각에 공구를 장착할 수 있고 분할회전의 중심이 선회축 (15)의 회전축 선상에 위치하도록, 선회축 (15)의 상단에 장착된다. 상기 터릿 (12)측과 절삭공구대 본체 (11)측과의 사이에는, 터릿 (12)를 소정의 선회 각도 위치에 위치 결정해서 고정하는 위치 결정 수단 (11b)이 설치되어 있다.

또한 이 실시 형태에서는, 위치 결정 수단 (11b)으로서 카빙커플링 (carving coupling)을 이용하고 있으므로, 터릿 (12)을 선회축 (15)과 일체적으로 상승시킴으로써 카빙커플링의 맞물림을 해제하고, 상기 선회축 (15)을 회전 구동해서 터릿 (12)을 선회축 (15)과 일체적으로 회전시켜서, 회전 종료 후에 터릿 (12)와 선회축 (15)을 일체적으로 하강시켜서, 카빙커플링을 맞물게 하여 터릿 (12)의 위치 결정을 함으로써, 터릿 (12)의 분할회전을 한다.

선회축 (15)의 관통공 (15a)에는, 중공형상의 중간축 (19)이 삽입되어 있다. 이 중간축 (19)의 하단은, 선회축 (15)의 하단으로부터 돌출되어, 본체 (11) 측에 고정되어 있다. 중간축 (19)의 상단은 선회축 (15)의 상단으로부터 돌출되어, 터릿 (12)의 내부에 있어서 터릿 (12)의 상면까지 달하고 있다. 중간축 (19)의 상부는, 전달축지지부 (19c)로서 형성되고 이 전달축지지부 (19c)에 전달축 (17)이 회전 가능하게 수평으로 지지되어 있다. 이 전달축 (17)의 일단에는, 상기 터릿 (12)의 선회에 의해서 가공 위치에 분할 공구 장착부에 장착된 공구 (T)의 생크부 (Ta)와 계 탈 (係脫)이 가능하게 계합 (係合)할 수 있는 계합부 (17a)가 형성되어 있다.

중간축 (19)의 관통공 (19a)에는, 선회축 (15)과 동심형상으로 구동축 (16)이 삽통되어 있다. 중간축 (19)의 하단으로부터 돌출하는 구동축 (16)의 하단은, 절삭공구대 본체 (11) 측에 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한, 구동축 (16)의 상단은, 중간축 (19)의 관통공 (19a)내에 끼워진 베어링 (22)에 의해서, 회전가능하게 지지되어 있다.

상기 전달축 (17)은, 구동축 (16)의 거의 바로 위에 위치하고, 전달축 (17)과 구동축 (16)과는, 베벨기어 (20a), (20b)를 통해서 연결되고 구동축 (16)의 회전이 전달축 (17)에 전달된다. 터릿 (12)의 분할회전에 의해서, 현재 가공 위치에 분할되어있는 공구 장착부의 회전 공구 (T)의 생크부 (Ta)와 계합부 (17a)와의 계합이 해제되어 다음 가공 위치에 공구 장착부의 회전 공구 (T)의 생크부 (Ta)가 계합부 (17a)에 계합함으로써, 분할된 회전 공구 (T)가 구동축 (16)의 회전 구동에 의해서 전달축 (17)을 통해서 회전 구동되어 워크의 가공을 할 수 있다.

[냉각액 공급 구조]

상기 터릿 (12)의 상부에는, 터릿 (12)의 회전 중심으로부터 공구 장착부의 각각에 향하여 방사형상으로 뻗는 복수의 안내 유로 (26)가 형성되어 있다. 이 안내 유로 (26)는, 공구 장착부에 장착된 공구 (T)의 냉각액구멍 (Tb)에 연통 (連通)할 수 있다. 안내 유로 (26)의 일단은, 터릿 (12)과 중간축 (19)의 상단이 슬라이드 접촉하는 슬라이드 접촉면에 개구 (開口)되어 있다.

구동축 (16)은, 중간축 (19)의 관통공 (19a)의 내경보다 소경 (小俓)으로 형성되어 구동축 (16)과 관통공 (19a)의 내주면과의 사이에는 틈새가 형성된다. 이 틈새에, 구동축 (16)에 외감 (外嵌)하도록 통체 (23)가 설치되어 있다. 이 실시 형태에서는, 통체 (23)의 외주면과 관통공 (19a)의 내주면과의 사이의 틈새가, 상기 안내 유로 (26)에 공급하는 냉각액 유통로로서의 제1의 냉각액 유통로 (24)를 구성한다.

상기 관통공 (19a)의 하단은, 선회축 (15)의 하단보다 아래쪽 위치에서, 통체 (23)의 외경과 거의 같은 내경의 소경 구멍부로서 형성된다. 그리고, 이 소경 구멍부의 구멍 내주면과 통체 (23)의 외주면과의 사이에, 냉각액의 누출을 방지하기 위한 O링 등의 씰 부재 (23a)가 설치된다. 관통공 (19a)내의 윗쪽에 위치하는 통체 (23)의 상단은, 관통공 (19a)의 내경과 거의 같은 외경의 대경부로서 형성되고 이 대경부와 관통공 (19a)의 내주면과의 사이에, 냉각액의 누출을 방지하기 위한 O 링등의 씰 부재 (23b)가 설치된다.

중간축 (19)에는, 선회축 (15)의 하단보다 아래쪽 위치에, 제일의 냉각액 유통로 (24)와 연통하는 구멍 (19b)이 형성되어 있다. 터릿 절삭공구대 (1)의 외부에 설치된 냉각액원의 냉각액은, 이 구멍 (19b)을 통해서 제일의 냉각액 유통로 (24)에 공급된다.

중간축 (19)에는, 전달축지지부 (19c)의 하단에서 상단으로 향하여, 연통로서의 제2의 냉각액 유통로 (25)가 형성되어 있다. 이 제2의 냉각액 유통로 (25)는, 씰 부재 (23b)보다 아래쪽에서 제1의 냉각액 유통로 (24)에 연통되어 있고, 제1의 냉각액 유통로 (24)로부터 공급된 냉각액을, 중간축 (19)의 상단까지 유통시킬 수 있게 되어 있다. 제2의 냉각액 유통로 (25)는, 상기 슬라이드 접촉면에 있어서, 워크 가공 위치에 분할된 공구 장착부에 대응하는 안내 유로 (26)의 개구 (26a)와 마주보는 방향으로 개구 (25a)를 가지고 있다.

이를 위해 가공 위치에 분할된 공구 장착부의 안내 유로 (26)의 개구 (26a)만이, 제2의 냉각액 유통로 (25)의 개구 (25a)와 일치하고, 양개구 (25a), (26a)를 통해서, 제2의 냉각액 유통로 (25)와 안내 유로 (26)가 연통한다. 따라서, 본 냉각액 공급 구조는, 상기 구멍 (19b)을 통하여 제1의 냉각액 유통로 (24)에 공급되는 냉각액이, 제일의 냉각액 유통로 (24) 및 제2의 냉각액 유통로 (25)를 유통하여, 상기 슬라이드 접촉면의 개구 (25a), (26a)를 통해서 안내 유로 (26)에 흐르고 공구 장착부에 공급되도록 구성되고 냉각액은 안내 유로 (26)로부터 공구 장착부에 장착된 공구 (T)에 공급된다. 또한, 터릿 (12)의 분할회전을 할 때에는, 중간축 (19)의 상단과 슬라이드 접촉하는 터릿 (12)의 슬라이드 접촉면이 개구 (25a)를 닫고 제2의 냉각액 유통로 (25)로부터 냉각액이 새지 않는다.

본 발명의 적합한 실시 형태에 대해서 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 형태에 의해서 한정되는 것은 아니다.

예를 들면, 상기의 설명에서는, 터릿 (12)에 회전 공구가 수평으로 장착되는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 회전 공구를 수직 방향 또는 비스듬한 방향으로 장착하는 다른 터릿 (12)에도 본 발명의 적용은 가능하다.

또한, 상기 설명에서 제1의 냉각액 유통로 (24)는 통체 (23)와 중간축 (19)과의 사이에 형성된 틈새로부터 구성되는 것으로 하였으나, 제1의 냉각액 유통로 (24)는 냉각액의 유통이 되면 좋고, 틈새에 한정하지 않고 한 개 또는 복수 개의 홈으로 구성되어 있어도 된다.

또한 가공 위치에 분할된 공구 장착부에 공급된 냉각액은, 공구 (T)의 스루홀을 통해서 공구의 선단으로부터 가공 부위에 분사되도록 해도 되고, 공구 장착부에 설치된 노즐로부터 상기 가공 부위에 분사되도록 해도 된다.

또한, 본 발명의 냉각액 공급 구조에서는, 축 중심에 배치된 냉각액 공급관을 사용하는 경우보다 다량의 냉각액을 유통시키는 것이 가능해지므로, 상기와 같이 하나의 터릿의 하나의 공구에 냉각액을 공급하는 경우에 한정하지 않고, 예를 들면, 하나의 터릿에 장착한 복수의 공구로 동시에 복수의 워크를 가공하는 경우나, 복수의 터릿에 장착한 복수의 공구로 워크를 가공하는 경우에도, 하나의 터릿의 단일 냉각액 공급 구조를 통해서 상기 복수의 공구에 충분한 양의 냉각액을 공급하는 것이 가능하게 된다.

[산업상의 이용 가능성]

본 발명은, 터릿으로부터 공구나 워크의 가공 위치에 냉각액을 공급하는 터릿 선반 등의 공작기계에 광범위하게 적용이 가능하다.

Claims

공구를 장착한 터릿과 이 터릿을 선회시키는 중공형상의 선회축과 이 선회축 안쪽에 배치된 중공형상의 중간축을 가지는 터릿 절삭공구대에 설치되고 터릿의 공구 장착부에 냉각액을 공급하는 냉각액 공급 구조에 있어서,
상기 중간축에 삽입된 통체를 가지며,
상기 통체와 상기 중간축과의 사이에 형성된 공간을 냉각액의 유통로로 한 것을 특징으로 하는 터릿 절삭공구대의 냉각액 공급 구조.
제1항에 있어서 상기 통체 내부에, 상기 터릿에 장착되는 회전 공구의 구동축을 삽통한 것을 특징으로 하는 터릿 절삭공구대의 냉각액 공급 구조.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 터릿에, 상기 공구 장착부까지 냉각액을 안내하는 안내 유로를 형성하고, 상기 유통로로부터 상기 안내 유로에 냉각액을 송출하는 연통로를 상기 중간축에 형성한 것을 특징으로 하는 터릿 절삭공구대의 냉각액 공급 구조.
제2항에 있어서, 상기 중간축에, 상기 회전 공구에 구동력을 전달하는 전달축을 회전가능하게 설치하고 이 전달축을 터릿내에 위치하는 상기 구동축의 일단 측에 배치한 것을 특징으로 하는 터릿 절삭공구대의 냉각액 공급 구조.