KR101779332B1

KR101779332B1 - B축 선회장치를 대칭 구비한 비선형 툴포스트

Info

Publication number: KR101779332B1
Application number: KR1020160036526A
Authority: KR
Inventors: 최우각; 백사성; 이영식; 이재권
Original assignee: (주)대성하이텍
Priority date: 2016-03-28
Filing date: 2016-03-28
Publication date: 2017-09-19

Abstract

본 발명에 의한 B축 선회장치를 대칭 구비한 비선형 툴포스트는 메인스핀들에 배치된 공작물을 가공하는 제1툴포스트와, 서브스핀들에 배치된 공작물을 가공하는 제2툴포스트로 이루어지되, 상기 제1툴포스트는 상하좌우로 이동되는 제1툴포스트본체의 한쪽에 다수의 제1절삭공구설치부가 설치됨과 아울러 상기 제1절삭공구설치부에 다수의 제1절삭공구가 설치되고, 제1툴포스트모터에 의해 회전되는 제1회전공구설치부가 상기 제1툴포스트본체의 다른쪽에 설치됨과 아울러 제1공구모터에 의해 회전되는 다수의 회전공구가 상기 제1회전공구설치부에 설치되며, 상기 제2툴포스트는 상하좌우로 이동되는 제2툴포스트본체의 한쪽에 다수의 제2절삭공구설치부가 설치됨과 아울러 상기 제2절삭공구설치부에 다수의 제2절삭공구가 설치되고, 제2툴포스트모터에 의해 회전되는 제2회전공구설치부가 상기 제2툴포스트본체의 다른쪽에 설치됨과 아울러 제2공구모터에 의해 회전되는 다수의 회전공구가 상기 제2회전공구설치부에 설치되는 것을 포함하여 이루어진다.
따라서 본 발명은 제1툴포스트와 제2툴포스트에 설치된 제1회전공구와 제2회전공구가 회전되면서 선회하기 때문에, 공작물을 360°가공 및 6면 가공을 가능하게 할 수 있어 공작물의 외경 및 태핑 작업을 실현할 수 있을 뿐만 아니라 드릴링 가공을 다양한 방향으로 테이퍼 홀가공과 비선형 형상 가공을 실현할 수 있는 등의 효과를 발휘한다.

Description

B축 선회장치를 대칭 구비한 비선형 툴포스트{DOUBLE TOOL POST OF NON-LINEAR WITH B-AXIS ROTATION FUNCTION}

본 발명은 360°가공 및 6면 가공이 가능한 NC복합자동선반의 툴포스트에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공작물의 외경 및 태핑 가공, 드릴링 등을 다양한 방향으로 용이하게 가공할 수 있고 대칭 형태의 툴포스트로 가공 위치를 분리하여 가공 시간을 용이하게 단축할 수 있도록 하는 B축 선회장치를 대칭 구비한 비선형 툴포스트에 관한 것이다.

일반적으로 자동선반은 주축의 속도변환, 역전, 봉재 이송, 절삭날 이송 등 모든 조작이 자동으로 이루어져서 작은 나사, 핀, 볼트, 너트 등을 대량 생산하기에 적합한 공작기계로서, 주축에 파지된 봉재 또는 육각 기둥 등의 이형봉재의 피가공 소재에 대하여, 공구대에 부착된 여러 공구를 상대적으로 이송시켜, 여러 종류의 선삭, 밀링 가공 등을 순서대로 자동적으로 작업할 수 있다.

종래의 자동선반은 공작물을 척킹하는 주축과, 상기 주축의 연장선상에 위치하여 가공소재를 가이드해 주는 가이드부쉬 및 가공소재의 타단을 척킹해주는 서브축과, 상기 가이드부쉬의 상부에 형성되어 탭, 보오링, 드릴링 가공이 가능한 정면공구대와, 상기 가이드부쉬의 상부에 형성되어 드릴링, 밀링 등의 가공을 하는 크로스공구대 및 절단, 나사가공 등의 선반가공을 하는 외경공구대와, 상기 서브축의 상부에 형성되어 소재의 배면에 드릴링, 밀링 등의 가공을 하는 배면공구대로 구성되어 있다.

그러나 이러한 자동선반은 크로스공구대 및 외경공구대가 형성되고 소재의 배면가공을 위해 배면공구대가 형성되기 때문에, 툴이 순차적으로 배열되어 있음으로 행정거리에 제한이 있으며 가공 역시 순차적으로 진행될 수밖에 없어서 가공 시간이 많이 소요되는 것이다.

그래서 종래에는 특허출원 제10-2006-0112765호로 출원되어 등록된 기술이 개발되었는 바, 이는 공작물 이송을 위한 메인스핀들과 서브스핀들이 형성되어 있으며 공작물을 가이드해주는 가이드부쉬와, 절삭공구가 장착되어 공작물을 가공하는 툴포스트가 형성된 자동선반에 있어서, 상기 툴포스트는 가이드부쉬의 일측면에 형성되어 공작물의 측면을 가공할 수 있는 TP1과, 상기 TP1과 대향되게 형성되며 공작물의 타측면과 공작물의 전면을 가공할 수 있는 TP2와, 상기 가이드부쉬의 하부에 형성되어 공작물의 후면을 가공할 수 있는 TP3로 구성되어 있으며, 상기 TP1은 공작물의 좌우방향과 공작물의 상하방향으로 왕복운동이 가능하며, 상기 TP2는 공작물의 좌우방향과 공작물의 상하방향 및 공작물의 전후방향으로 왕복운동이 가능하며, 상기 TP3는 공작물의 상하방향으로 왕복운동이 가능하도록 하는 구조를 이루고 있다.

그러나 이러한 종래 기술은 다수의 툴포스트를 이용하는 것이나 각각의 툴포스트에 설치된 툴이 직선 운동하는 것에 불과하므로, 공작물의 표면에 다양한 각도로 구멍을 뚫는 작업을 실현할 수 없어 보다 복잡한 형태를 가공할 수 없다는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 공작물을 360°가공 및 6면 가공을 가능하게 함으로써, 공작물의 외경 및 태핑 작업을 실현할 수 있을 뿐만 아니라 드릴링 가공을 다양한 방향으로 용이하게 실현할 수 있고, 두 개의 툴포스트 만으로도 가공물의 가공 위치를 분리하여 다양하게 가공할 수 있어 공작물을 복잡한 형태로 가공할 수 있고, 가공 시간을 용이하게 단축할 수 있는 복합자동선반에 설치되는 B축 선회장치를 대칭 구비한 비선형 툴포스트를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 복합자동선반에 설치되는 것으로 이루어지는 B축 선회장치를 대칭 구비한 비선형 툴포스트에 있어서, 메인스핀들에 배치된 공작물을 가공하는 제1툴포스트와, 서브스핀들에 배치된 공작물을 가공하는 제2툴포스트로 이루어지되, 상기 제1툴포스트는 상하좌우로 이동되는 제1툴포스트본체의 한쪽에 다수의 제1절삭공구설치부가 설치됨과 아울러 상기 제1절삭공구설치부에 다수의 제1절삭공구가 설치되고, 제1툴포스트모터에 의해 회전되는 제1회전공구설치부가 상기 제1툴포스트본체의 다른쪽에 설치됨과 아울러 제1공구모터에 의해 회전되는 다수의 회전공구가 상기 제1회전공구설치부에 설치되며, 상기 제2툴포스트는 상하좌우로 이동되는 제2툴포스트본체의 한쪽에 다수의 제2절삭공구설치부가 설치됨과 아울러 상기 제2절삭공구설치부에 다수의 제2절삭공구가 설치되고, 제2툴포스트모터에 의해 회전되는 제2회전공구설치부가 상기 제2툴포스트본체의 다른쪽에 설치됨과 아울러 제2공구모터에 의해 회전되는 다수의 회전공구가 상기 제2회전공구설치부에 설치되는 것을 포함하여 이루어지는 B축 선회장치를 대칭 구비한 비선형 툴포스트를 제공한다.

또한 상기 제1회전공구설치부의 하측을 지지하는 제1지지체가 상기 제1툴포스트본체에 설치되고, 상기 제2절삭공구설치부가 상기 제2회전공구설치부의 하측을 지지하는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 복합자동선반의 툴포스트는 제1툴포스트와 제2툴포스트에 설치된 제1회전공구와 제2회전공구가 회전되면서 선회하기 때문에, 공작물을 360°가공 및 6면 가공을 가능하게 할 수 있어 공작물의 외경 및 태핑 작업을 실현할 수 있을 뿐만 아니라 드릴링 가공을 다양한 방향으로 테이퍼 홀가공과 비선형 형상 가공을 용이하게 실현할 수 있으며, 공작물의 한쪽을 제1툴포스트로 가공함과 아울러 공작물의 다른쪽을 제2툴포스트로 가공하기 때문에, 가공물의 가공 형태에 따라 가공 위치를 분리하여 공작물의 다양한 형태로 가공할 수 있어 공작물을 복잡한 형태로 용이하게 가공할 수 있고, 가공 시간을 용이하게 단축할 수 있다는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 툴포스트가 적용되는 복합자동선반의 개략적인 구성도이다.
도 2와 도 3은 본 발명에 의한 B축 선회장치를 대칭 구비한 비선형 툴포스트를 나타내는 사시도 및 모델링 도면이다.
도 4 내지 도 7은 본 발명에 의한 B축 선회장치를 대칭 구비한 비선형 툴포스트로 공작물을 가공하는 단계를 나타내는 개략적인 구성도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 의한 복합자동선반의 툴포스트를 나타내는 도면으로서, 본 발명에 의한 B축 선회장치를 대칭 구비한 비선형 툴포스트는 복합자동선반에 설치되는 것이며, 메인스핀들(1)에 배치된 공작물(3)을 가공하는 제1툴포스트(10)와, 서브스핀들(2)에 배치된 공작물을 가공하는 제2툴포스트(20)로 이루어진다.

특히 상기 제1툴포스트(10)에는 제1툴포스트본체(11)와 제1절삭공구설치부(12), 제1절삭공구(13), 제1툴포스트모터(14), 제1회전공구설치부(15), 제1공구모터(16), 제1회전공구(17)가 구비되어 있으며, 상기 제2툴포스트(20)에도 제2툴포스트본체(21)와 제2절삭공구설치부(22), 제2절삭공구(23), 제2툴포스트모터(24), 제2회전공구설치부(25), 제2공구모터(26), 제2회전공구(27)가 구비되어 있다.

상기 제1툴포스트본체(11)는 상하좌우로 이동되며, 상기 제1툴포스트본체(11)의 한쪽에는 다수의 제1절삭공구설치부(12)가 설치되고, 상기 제1절삭공구설치부(12)에는 다수의 제1절삭공구(13)가 설치되고, 상기 제1툴포스트본체(11)의 다른쪽에는 제1툴포스트모터(14)에 의해 회전되는 제1회전공구설치부(15)가 설치되고, 상기 제1회전공구설치부(15)에는 제1공구모터(16)에 의해 회전되는 다수의 회전공구(17)가 설치된다.

상기 제2툴포스트본체(21)는 상하좌우로 이동되며, 상기 제2툴포스트본체(21)의 한쪽에는 다수의 제2절삭공구설치부(22)가 설치되고, 상기 제2절삭공구설치부(22)에는 다수의 제2절삭공구(23)가 설치되고, 상기 제2툴포스트본체(21)의 다른쪽에는 제2툴포스트모터(24)에 의해 회전되는 제2회전공구설치부(25)가 설치되고, 상기 제2회전공구설치부(25)에는 제2공구모터(26)에 의해 회전되는 다수의 회전공구(27)가 설치된다.

물론 상기 제2툴포스트본체(21)에는 도 3에 도시한 바와 같이 제2공구모터(26)에 의해 회전되는 다수의 고정식회전공구(28)가 설치될 수 있으며, 상기 제1,제2절삭공구(13,23)는 상기 메인스핀들(1)과 서브스핀들(2)에 의해 전후로 이동하면서 회전되는 공작물(3)의 표면의 직경 가공, 탭핑 가공 등을 구현하는 것이며, 상기 제1,제2회전공구(17,27)는 상기 메인스핀들(1)과 서브스핀들(2)에 의해 전후로 이동하면서 회전되지 않는 공작물(3)의 드릴링 작업, 홈 가공 등과 같은 작업을 다양한 방향과 형태로 구현하는 것이다.

그리고 상세하게 도시하지 않았지만, 상기 제1,제2툴포스트본체(11,21)를 상하좌우로 이동하는 방식은 통상의 공작기계에 많이 사용되는 가이드레일, 볼스크류, 서브모터 등을 이용할 수 있는 것이며, 상기 제1,제2툴포스트모터(14,24)에 의하여 제1,제2회전공구설치부(15,25)를 선회하는 구성과 제1,제2공구모터(16,26)에 의하여 제1,제2회전공구(17,27)를 동력 회전하는 구성은 샤프트와 기어열 등을 이용할 수 있으며 이러한 구성도 통상의 공작기계에 많이 사용되는 것이어서 이의 상세한 설명을 생략한다.

참고로 본 발명에서 지칭되는 B축은 롤러드라이브에 의해 인덱싱 각도 회전을 하는 축으로서, 본 발명에서는 두 개의 B축을 구비하는 구조이다.

한편 제1,제2회전공구(17,27)로 공작물(3)을 가공할 때, 제1,제2회전공구설치부(15,25)의 미세한 진동으로 인하여 가공 정도가 저하될 수 있으므로, 이러한 진동을 방지하기 위하여, 상기 제1회전공구설치부(15)의 하측을 지지하는 제1지지체(18)가 상기 제1툴포스트본체(11)에 설치되고, 상기 제2절삭공구설치부(22)가 상기 제2회전공구설치부(25)의 하측을 지지함이 바람직하다.

이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 복합자동선반의 툴포스트는 다음과 같이 작용한다.

도 4와 같이, 메인스핀들(1)에 장착된 공작물(3)이 메인스핀들(1)에 의해 전후로 이동하면서 회전되면서 제1절삭공구(13)에 의해 절삭 가공되며, 메인스핀들(1)에 의해 회전되는 공작물(3)을 회전 정지시킨 뒤, 공작물(3)을 전후로 이동함과 아울러 선회하면서 자체 회전되는 제1회전공구(17)에 의해 다양한 방향에서 드릴링 가공, 홈파기 가공, 표면 형태의 정밀 가공 등을 수행하게 된다.

도 4와 같은 제1툴포스트(10)에 의한 가공이 완료되면 도 5와 같이 서브스핀들(2)에 공작물(3)이 장착되며, 도 6과 같이 서브스핀들(2)에 장착된 공작물(3)이 제2툴포스트(20)에 의해 가공되면서 메인스핀들(1)에 다른 공작물(3)이 장착된다.

물론 제2툴포스트(20)에 의한 가공도 상술한 제1툴포스트(10)에 의한 가공과 마찬가지로 서브스핀들(2)에 장착된 공작물(3)이 서브스핀들(2)에 의해 전후로 이동하면서 회전되면서 제2절삭공구(23)에 의해 절삭 가공되며, 서브스핀들(2)에 의해 회전되는 공작물(3)을 회전 정지시킨 뒤, 공작물(3)을 전후로 이동함과 아울러 선회 및 자체 회전되는 제2회전공구(27)에 의해 다양한 방향에서 드릴링 가공, 홈파기 가공, 표면 형태의 정밀 가공 등을 수행하게 된다.

그리고 도 7과 같이 메인스핀들(1)과 서브스핀들(2)에 공작물(3)이 각각 장착한 뒤에는 메인스핀들(1) 측의 공작물(3)이 제1툴포스트(10)에 의해 가공됨과 동시에 서브프린들(2) 측의 공작물(3)이 제2툴포스트(10)에 의해 가공되어 각 위치에서의 가공 방향, 가공 위치 등을 고려하여 가공 시간을 최적화하여 전체 가공 시간을 줄일 수 있는 것이다.

1 : 메인스핀들 2 : 서브스핀들
3 : 공작물 10,20 : 제1,제2툴포스트
11,21 : 제1,제2툴포스트본체 12,22 : 제1,제2절삭공구설치부
13.23 : 제1,제2절삭공구 14,24 : 제1,제2툴포스트모터
15,25 : 제1,제2회전공구설치부 16,26 : 제1,제2공구모터
17.27 : 제1,제2회전공구

Claims

복합자동선반에 설치되는 것으로 이루어지는 B축 선회장치를 대칭 구비한 비선형 툴포스트에 있어서,
메인스핀들에 배치된 공작물을 가공하는 제1툴포스트와, 서브스핀들에 배치된 공작물을 가공하는 제2툴포스트로 이루어지되,
상기 제1툴포스트는 상하좌우로 이동되는 제1툴포스트본체의 한쪽에 다수의 제1절삭공구설치부가 설치됨과 아울러 상기 제1절삭공구설치부에 다수의 제1절삭공구가 설치되고, 제1툴포스트모터에 의해 회전되는 제1회전공구설치부가 상기 제1툴포스트본체의 다른쪽에 설치됨과 아울러 제1공구모터에 의해 회전되는 다수의 회전공구가 상기 제1회전공구설치부에 설치되며, 상기 제2툴포스트는 상하좌우로 이동되는 제2툴포스트본체의 한쪽에 다수의 제2절삭공구설치부가 설치됨과 아울러 상기 제2절삭공구설치부에 다수의 제2절삭공구가 설치되고, 제2툴포스트모터에 의해 회전되는 제2회전공구설치부가 상기 제2툴포스트본체의 다른쪽에 설치됨과 아울러 제2공구모터에 의해 회전되는 다수의 회전공구가 상기 제2회전공구설치부에 설치되는 것을 포함하여 이루어지며,
상기 제1회전공구설치부의 하측을 지지하는 제1지지체가 상기 제1툴포스트본체에 설치되고, 상기 제2절삭공구설치부가 상기 제2회전공구설치부의 하측을 지지하는 것을 특징으로 하는 B축 선회장치를 대칭 구비한 비선형 툴포스트.
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