KR101862602B1

KR101862602B1 - 터릿 장착 타입의 가이드 부시 유닛

Info

Publication number: KR101862602B1
Application number: KR1020110005199A
Authority: KR
Inventors: 최종술
Original assignee: 두산공작기계 주식회사
Priority date: 2011-01-19
Filing date: 2011-01-19
Publication date: 2018-05-31
Also published as: WO2012099309A1; CN103328139B; KR20120083952A; CN103328139A

Abstract

본 발명은 터릿 장착 타입의 가이드 부시 유닛에 관한 것이다.
본 발명에 따른 터릿 장착 타입의 가이드 부시 유닛은, 터릿(turret)에 장착되는 하우징(110); 하우징(110)에 회전가능하게 설치되고 터릿으로부터 동력을 전달받는 구동 샤프트(120); 구동 샤프트(120)의 한쪽에 설치된 제1 기어(130); 하우징(110)에 구동 샤프트(120)과 직교되는 방향으로 배치되어 회전가능하게 설치되는 스레드 슬리브(140: thread sleeve); 및 스레드 슬리브(140)에 설치되고 제1 기어(130)와 맞물려 구동 샤프트(120)의 회전동력을 상기 스레드 슬리브(140)에 전동하는 제2 기어(150);를 포함한다.

Description

터릿 장착 타입의 가이드 부시 유닛{the guide bush device of the turret install type}

본 발명은 터릿 장착 타입의 가이드 부시 유닛에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가늘고 긴 소재를 가공할 때에 소재를 안정적으로 지지할 수 있도록 하는 터릿 장착 타입의 가이드 부시 유닛에 관한 것이다.

일반적으로 터닝 센터는 주축에 소재를 장착하여 그 소재를 회전시키고, 절삭공구를 소재의 외경에 절입시켜 절삭가공을 실시하고 있다.

한편, 상술한 소재의 형태가 가늘고 긴 형태일 경우에는 소재에 진동이 발생하거나 외측 단부가 불안정하게 되므로 방진구 또는 심압대를 이용하여 소재를 지지한다.

그러나 소재의 형태가 가늘고 길 때에는 자중에 의해 처짐 현상이 발생하고, 절삭공구의 절입에 의한 외력에 의해 가공 치수에 오차가 발생하며, 가공표면의 조도가 불량한 문제점이 있다.

또한, 절삭가공이 진행되는 도중에 주축에서 소재가 이탈되는 경우가 종종 발생하며, 이로 인하여 작업자의 안전사고의 위험이 있고, 장비의 파손이 우려되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 가늘고 긴 소재를 가공할 때에 절삭공구에 의한 가공부분에 가까운 위치에서 소재를 안정적으로 지지할 수 있도록 하여 가공 정밀도를 향상시키고 가공표면 조도를 향상시킬 수 있도록 하는 터릿 장착 타입의 가이드 부시 유닛을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 터릿 장착 타입의 가이드 부시 유닛은, 여러 개의 공구가 설치되고, 여러 개의 공구 중에 선택된 특정한 공구에 회전동력과 쿨런트를 제공할 수 있게 구성된 터릿(turret)에 장착되는 하우징(110); 상기 하우징(110)에 회전가능하게 설치되고 상기 터릿으로부터 동력을 전달받는 구동 샤프트(120); 상기 구동 샤프트(120)의 한쪽에 설치된 제1 기어(130); 상기 하우징(110)에 상기 구동 샤프트(120)과 직교되는 방향으로 배치되어 주축(10)의 회전속도와 동일하게 회전가능하게 설치되는 스레드 슬리브(140: thread sleeve); 및 상기 스레드 슬리브(140)에 설치되고 상기 제1 기어(130)와 맞물려 상기 구동 샤프트(120)의 회전동력을 상기 스레드 슬리브(140)에 전동하는 제2 기어(150);를 포함한다.

또한, 상기 스레드 슬리브의 내경일측에 형성된 내경 테이퍼; 상기 스레드 슬리브의 내경에 배치되고 상기 내경 테이퍼와 대응하는 위치에 외경 테이퍼가 형성되며 타측의 외경에 수나사가 형성된 콜릿; 및 상기 스레드 슬리브의 내경에 배치되고 내경 일측에 상기 수나사와 체결되도록 암나사가 형성되어 상기 수나사와 상기 암나사의 체결 변위에 따라 상기 콜릿의 내경 크기를 조절하도록 하는 어저스트 유닛;을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 암나사에 체결되고 상기 콜릿에 밀착되어 상기 콜릿과 상기 어저스트 유닛의 풀림을 방지하도록 하는 록킹 볼트;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 하우징의 한쪽에 설치되어 상기 터릿으로부터 제공되는 쿨런트를 절삭가공 영역 또는 스레드 슬리브(140)의 단부에 분사하도록 하는 쿨런트 노즐 유닛;을 더 포함할 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따른 터릿 장착 타입의 가이드 부시 유닛은, 소재의 회전속도와 동일하게 가이드 부시 유닛을 회전시키고, 가이드 부시 유닛이 소재의 축 방향으로 이동될 수 있도록 함으로써, 가늘고 긴 소재를 안정적으로 지지할 수 있고, 특히 절삭가공이 이루어지는 곳의 가까운 위치에서 소재를 지지하는 것으로 가공 정밀도를 향상시킬 수 있고, 가공표면의 조도가 우수한 결과물을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터릿 장착 타입의 가이드 부시 유닛의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터릿 장착 타입의 가이드 부시 유닛을 설명하기 위한 단면 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 터릿 장착 타입의 가이드 부시 유닛에 대해서 설명한다.

첨부도면 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터릿 장착 타입의 가이드 부시 유닛(100)의 작용을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터릿 장착 타입의 가이드 부시 유닛(100)을 설명하기 위한 단면 도면이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 터닝 센터는, 소재(W)가 설치되는 회전되는 주축(10)과, 공구대에 설치되어 소재(W)를 가공하기 위한 절삭공구(20)와, 부가적인 공구가 복수개로 구비되는 터릿(30)을 포함하여 구성된다.

상술한 터릿(30)은 여러 개의 공구가 설치되고, 여러 개의 공구 중에 선택된 특정한 공구에 회전동력과 쿨런트를 제공할 수 있게 구성 된다.

또한, 상술한 회전 동력은 서보모터에 의해 발생하는 것으로 지령에 의해 수치제어가 가능하고, 나아가 주축의 회전속도와 동기화될 수도 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 가이드 부시 유닛(100)은 상술한 터릿(30)에 장착되어 사용되는 것이고, 가이드 부시 유닛(100)이 설치되면 터릿으로부터 동력과 쿨런트를 제공받을 수 있게 된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 부시 유닛(100)은 첨부도면 도 2를 참조하여 좀 더 상세하게 설명한다.

가이드 부시 유닛(100)은 하우징(110)의 내부에 구동 샤프트(120)와 스레드 슬리브(140)가 직교되는 방향으로 회전가능하게 설치되고, 상술한 구동 샤프트(120)와 상술한 스레드 슬리브(140)에는 각각 제1, 제2 기어(130)(150)가 설치되며, 상술한 제1 기어(130)와 제2 기어(150)는 서로 맞물린다.

또한, 상술한 하우징(110)의 한쪽에는 쿨런트 노즐 유닛(400)이 더 구비될 수 있다.

즉, 상술한 하우징(110)의 일부는 터릿(turret)에 장착되고, 상술한 구동 샤프트(120)는 터릿의 내부에 구성된 동력전달 유닛으로부터 동력이 연결될 수 있다.

또한, 구체적으로 나타내지 않았으나, 터릿의 일측에서 제공되는 쿨런트는 상술한 하우징(110)을 경유하여 상술한 쿨런트 노즐 유닛(400)을 통하여 분사될 수 있고, 상술한 쿨런트는 절삭가공 영역에 직접 분사될 수 있고, 또한 일부의 쿨런트는 스레드 슬리브(140)의 단부에 분사될 수 있으며, 이로써 가공 중에 발생할 수 있는 발열을 냉각시키고 절삭공구의 수명을 연장시킬 수 있게 된다.

상술한 구동 샤프트(120)는 상단과 하단에 각각 제1, 제2 베어링 유닛(210)(220)이 구비되어 상술한 하우징(110)의 내부에서 안정적으로 회전될 수 있는 것이고, 특히 상술한 제1 베어링 유닛(210)과 상술한 제2 베어링 유닛(220)은 이격되어 있으므로 그 이격된 거리가 클수록 상술한 구동 샤프트(120)의 회전 강성이 향상될 수 있다.

상술한 스레드슬리브(140)는 양 단에 각각 제3, 제4 베어링 유닛(230)(240)이 구비되어 상술한 하우징(110)의 내부에서 안정적인 회전될 수 있는 것이다.

상술한 제1 기어(130)와 제2 기어(150)는 베벨 기어일 수 있고, 이로써 상술한 구동 샤프트(120)와 상술한 스레드 슬리브(140)의 축이 직교를 이루더라도 동력을 구동 샤프트(120)로부터 스레드 슬리브(140)로 전달할 수 있는 것이다.

또한, 상술한 스레드 슬리브(140)는 내경에 소재(W)가 관통될 수 있고, 스레드 슬리브(140)의 내경과 소재(W)의 외경의 차이는 미세할 수 있으며 이로써 터릿(30)이 터닝 센터의 베드를 따라 이동될 때에 가이드 부시 유닛(100)이 소재(W)의 축 방향으로 이동될 수 있는 것이다.

특히, 소재(W)의 회전속도는 주축(10)의 회전속도이고, 이러한 회전속도는 터닝 센터의 제어부에서 지령에 의해 제어되는 것으로 소재(W)의 회전속도와 터릿으로부터 전달되는 회전동력의 속도를 동기 제어할 수 있으므로, 결국 소재(W)의 회전속도와 스레드 슬리브(140)의 회전속도가 동일할 수 있어 소재(W)에 대한 스레드 슬리브(140)의 상대속도는 0이 될 수 있는 것이다.

따라서 상술한 소재(W)를 가공할 때에 소재(W)와 동일한 속도로 스레드 슬리브(140)가 회전하므로 소재(W)의 축 방향으로 가이드 부시 유닛(100)이 이동하더라도 소재(W)에는 스크래치나 어떠한 변형 등의 부하가 가해지지 않고 소재(W)를 안정적으로 지지할 수 있는 것이다.

한편, 상술한 하우징(110)의 외측에는 커버(300)가 더 구비될 수 있고, 상술한 커버(300)는 작업자의 의도에 의해 개방 및 폐쇄될 수 있는 것이며, 가이드 부시 유닛(100)을 유지 보수하고자 할 때에 커버(300)를 벗겨내어 제1, 제2 기어(130)(150)등을 유지 보수할 수 있게 된다.

다른 한편으로, 상술한 스레드 슬리브(140)의 내경에 콜릿(160)을 더 구비할 수 있고, 이로써 다양한 지름의 소재(W)를 안정적으로 지지할 수 있게 된다.

즉, 상술한 스레드 슬리브(140)의 내경 한쪽에는 테이퍼 형상의 내경 테이퍼(142)가 형성되고 상술한 콜릿(160)의 외경에는 상술한 내경 테이퍼(142)와 대응되는 외경 테이퍼(162)가 형성되어 스레드 슬리브(140)와 콜릿(160)의 상대 위치에 따라 상술한 콜릿(160)의 내경이 변화될 수 있는 것이다.

또한, 상술한 스레드 슬리브(140)의 내경에는 콜릿(160)과 반대쪽에 어저스트 유닛(170)이 더 구비될 수 있고, 상술한 콜릿(160)과 상술한 어저스트 유닛(170)에는 각각 수나사(164)와 암나사(174)를 형성하여 수나사(164)와 암나사(174)가 체결되는 구성일 수 있다.

즉, 콜릿(160)의 내경 크기를 조절하고자할 때에는 상술한 어저스트 유닛(170)을 회전시켜 내경 크기를 조절할 수 있는 것이다.

또한, 상술한 암나사(174)에는 록킹 볼트(180)를 더 구비할 수 있고, 상술한 록킹 볼트(180)의 일측은 상술한 콜릿(160)의 단부에 밀착되게 배치될 수 있다.

즉, 상술한 콜릿(160)의 내경 크기를 조절한 다음에 상술한 록킹 볼트(180)를 콜릿(160)에 밀착되도록 조이면 콜릿(160)과 어저스트 유닛(170)는 고정되고 이로써 콜릿(160)의 내경 크기는 조절된 상태를 유지할 수 있는 것이다.

따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 부시 유닛(100)은 가늘고 긴 소재(W)를 가공할 때에 소재(W)를 가이드 부시 유닛(100)에 관통시키고 절삭가공을 할 수 있고, 터릿(30)은 지령에 의해 임의로 이동시킬 수 있는 것이므로 절삭공구(20)와 부딪히지 않을 정도로 떨어진 가까운 거리까지 가이드 부시 유닛(100)을 이동시킬 수 있는 것이다.

이로써 절삭공구(20)의 절입에 따른 하중은 소재(W)에 영향을 끼치지 않고 이로써 소재(W)는 안정적으로 지지됨으로써 가공치수의 정밀도를 향상시킬 수 있고, 아울러 가공표면의 조도를 향상시킬 수 있어 고품질, 고정밀 가공이 가능하게 되는 것이다.ㅣ

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명에 따른 터릿 장착 타입의 가이드 부시 유닛은 터닝 센터에서 가늘고 긴 소재를 지지하는데 이용될 수 있다.

10: 주축 20: 절삭 공구
30: 터릿 W: 소재
100: 가이드 부시 유닛 110: 하우징
120: 구동 샤프트 130, 150: 제1, 제2 기어
140: 스레드 슬리브(thread sleeve) 142: 내경 테이퍼
160: 콜릿(collet) 162: 외경 테이퍼
164: 수나사 170: 어저스트 유닛(adjust unit)
174: 암나사 180: 록킹 볼트
210, 220, 230, 240: 제1 ~ 제4 베어링 유닛
300: 커버 400: 쿨런트 서포터

Claims

여러 개의 공구가 설치되고, 여러 개의 공구 중에 선택된 특정한 공구에 회전동력과 쿨런트를 제공할 수 있게 구성된 터릿(turret)에 장착되는 하우징(110);
상기 하우징(110)에 회전가능하게 설치되고 상기 터릿으로부터 동력을 전달받는 구동 샤프트(120);
상기 구동 샤프트(120)의 한쪽에 설치된 제1 기어(130);
상기 하우징(110)에 상기 구동 샤프트(120)과 직교되는 방향으로 배치되어 주축(10)의 회전속도와 동일하게 회전가능하게 설치되는 스레드 슬리브(140: thread sleeve); 및
상기 스레드 슬리브(140)에 설치되고 상기 제1 기어(130)와 맞물려 상기 구동 샤프트(120)의 회전동력을 상기 스레드 슬리브(140)에 전동하는 제2 기어(150);
를 포함하는 터릿 장착 타입의 가이드 부시 유닛.
제 1항에 있어서,
상기 스레드 슬리브(140)의 내경일측에 형성된 내경 테이퍼(142);
상기 스레드 슬리브(140)의 내경에 배치되고 상기 내경 테이퍼(142)와 대응하는 위치에 외경 테이퍼(162)가 형성되며 타측의 외경에 수나사(164)가 형성된 콜릿(160); 및
상기 스레드 슬리브(140)의 내경에 배치되고 내경 일측에 상기 수나사(164)와 체결되도록 암나사(174)가 형성되어 상기 수나사(164)와 상기 암나사(174)의 체결 변위에 따라 상기 콜릿(160)의 내경 크기를 조절하도록 하는 어저스트 유닛(170);
을 더 포함하는 터릿 장착 타입의 가이드 부시 유닛.
제 2항에 있어서,
상기 암나사(174)에 체결되고 상기 콜릿(160)에 밀착되어 상기 콜릿(160)과 상기 어저스트 유닛(170)의 풀림을 방지하도록 하는 록킹 볼트(180);
를 더 포함하는 터릿 장착 타입의 가이드 부시 유닛.
제 1항에 있어서,
상기 하우징(110)의 한쪽에 설치되어 상기 터릿으로부터 제공되는 쿨런트를 절삭가공 영역 또는 스레드 슬리브(140)의 단부에 분사하도록 하는 쿨런트 노즐 유닛(400);
을 더 포함하는 터릿 장착 타입의 가이드 부시 유닛.