KR101885478B1 - Sleeve of machine tool spindle without shirink-fitting and machine tool having the sleeve - Google Patents

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KR101885478B1 KR1020170081373A KR20170081373A KR101885478B1 KR 101885478 B1 KR101885478 B1 KR 101885478B1 KR 1020170081373 A KR1020170081373 A KR 1020170081373A KR 20170081373 A KR20170081373 A KR 20170081373A KR 101885478 B1 KR101885478 B1 KR 101885478B1
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Abstract

The present invention relates to a sleeve of a machine tool spindle without shrink fitting and a machine tool having the same. More specifically, the present invention relates to a sleeve of a machine tool spindle without shrink fitting and a machine tool having the same, wherein the sleeve can be fixed to the spindle without shrink fitting, thereby preventing deformation of the sleeve and increasing assemblability and maintenance. Moreover, a hydrostatic bearing can be used to realize low friction and high reduction so that rotation accuracy of the spindle can be increased.

Description

열박음이 필요없는 공작기계 주축의 슬리브 및 그 슬리브를 갖는 공작기계{Sleeve of machine tool spindle without shirink-fitting and machine tool having the sleeve}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a sleeve of a machine tool spindle which does not require heat shrinking and a machine tool having the sleeve,

본 발명은 공작기계 주축의 슬리브 및 그 슬리브를 갖는 공작기계에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 열박음없이 슬리브를 스핀들에 고정할 수 있게 하여 슬리브의 변형을 방지할 수 있고, 조립성 및 보수성을 향상시킬 수 있으며, 유정압 베어링을 이용하여 저마찰 및 고감쇠를 실현하여 스핀들의 회전 정밀도를 향상시킬 수 있는 열박음이 필요없는 공작기계 주축의 슬리브 및 그 슬리브를 갖는 공작기계에 관한 것이다.The present invention relates to a sleeve of a machine tool main shaft and a machine tool having the sleeve, and more specifically, it is possible to fix the sleeve to the spindle without shrinking, thereby preventing deformation of the sleeve, The present invention also relates to a machine tool having a sleeve of a machine tool main spindle and a sleeve of the machine tool main body, which can realize a low friction and a high damping by using a hydrostatic bearing to improve a rotation accuracy of a spindle.

공작기계의 슬리브(sleeve)란 공작기계의 주축의 스핀들 외주에 빌트인 모터의 로터를 체결하기 위한 것으로 원통형의 기계 부품이다.A sleeve of a machine tool is a cylindrical mechanical part for fastening a built-in motor rotor to the outer periphery of a spindle of a main spindle of a machine tool.

도 1은 종래의 공작기계 주축을 보여주는 것으로, 도 1을 참조하면, 종래의 주축(10)은 케이스(11), 상기 케이스(11) 내부에서 회전할 수 있는 스핀들(12, spindel), 상기 스핀들(12)의 외주에 고정되는 로터(13,rotor) 상기 로터(13)와 이격되어 상기 로터(13)를 감싸며 상기 케이스(11)에 고정되는 스테이터(15,stator)를 포함하며, 상기 스핀들(12)과 상기 로터(13) 사이에는 상기 로터(13)를 상기 스핀들(12)에 고정하기 위한 슬리브(14)가 구비된다.1, a conventional main spindle 10 includes a case 11, a spindle 12 rotatable in the case 11, a spindle 12, A rotor 13 fixed to the outer circumference of the rotor 12 and a stator 15 spaced apart from the rotor 13 and surrounding the rotor 13 and fixed to the case 11, A sleeve 14 for fixing the rotor 13 to the spindle 12 is provided between the rotor 12 and the rotor 13.

일반적으로, 상기 슬리브(14)는 상기 로터(13)의 내측에 먼저 열박음하여 1차 조립되고, 상기 로터(13)가 조립된 슬리브(14)를 상기 스핀들(12)의 외주에 2차로 열박음하여 조립한다.In general, the sleeve 14 is firstly assembled in the inside of the rotor 13 and is first assembled, and the sleeve 14 in which the rotor 13 is assembled is mounted on the outer periphery of the spindle 12, It is assembled by folding.

한편, 열박음이란 상기 슬리브(14)를 열팽창시킨 후, 상기 스핀들(12)에 삽입하여 자연냉각에 의해 수축되어 결합하게 하는 방식이다.On the other hand, the heat shrinkage is a method in which the sleeve 14 is thermally expanded, inserted into the spindle 12, and shrunk by natural cooling to be bonded.

이러한 열박음 방식은 상기 슬리브(14)를 상기 스핀들(12)에 강하게 체결할 수 있는 장점이 있으나, 열박음 조립시 스핀들(12)이나 베어링(16,17) 등의 형상공차로 인해 상기 슬리브(14)에 변형이 필연적으로 발생하고 이는 스핀들(12)의 회전 정밀도를 하락시키는 원인으로 작용한다.Such a heat shrinking method is advantageous in that the sleeve 14 can be strongly tightened to the spindle 12 but it is difficult to tighten the sleeve 14 due to the shape tolerance of the spindle 12, the bearings 16, 14 inevitably deforms, which causes the rotation accuracy of the spindle 12 to decrease.

또한, 상기 스핀들(12)과 상기 케이스(11) 사이에는 스핀들(12)의 하중을 지지하기 위한 베어링(16,17)이 전방과 후방에 각각 구비되는데 일반적으로 이 베어링들(16,17)은 볼 베어링으로 구비되므로 회전시 진동이 필연적으로 발생하며, 이는 상기 스핀들(12)의 회전 정밀도를 하락시키는 원인으로 작용한다.Between the spindle 12 and the case 11, bearings 16 and 17 for supporting the load of the spindle 12 are provided at the front and rear, respectively. Since it is provided with a ball bearing, vibrations inevitably occur during rotation, which causes the rotation accuracy of the spindle 12 to decrease.

또한, 축방향 강성을 높이기 위해서는 사이즈가 큰 베어링이 구비되거나 수량이 증가되어야 하므로 전체 장비의 크기가 커지고 제작단가가 상승하는 문제점이 있다.In addition, in order to increase the axial stiffness, a bearing having a large size or a large number of balls needs to be increased, resulting in an increase in the size of the entire equipment and an increase in manufacturing cost.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 본 발명의 목적은 열박음없이 스핀들에 고정될 수 있는 슬리브 및 그 슬리브를 갖는 공작기계 주축을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a sleeve and a sleeve of the machine tool main shaft which can be fixed to a spindle without shrinkage.

또한, 본 발명의 다른 목적은 스핀들과 케이스 사이에 베어링을 유정압 베어링으로 구비하여 스핀들의 회전 정밀도를 매우 향상시킬 수 있는 공작기계 주축을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a machine tool main spindle in which the bearing between the spindle and the case is provided as a hydrostatic bearing so as to greatly improve the rotation accuracy of the spindle.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 외주에 로터를 삽입하여 공작기계 주축의 스핀들 외주에 삽입됨으로써 상기 로터를 상기 스핀들에 고정하는 공작기계 주축용 슬리브로서, 내부가 비어있는 원통형의 슬리브 본체; 상기 슬리브 본체의 후측 외주로 삽입될 수 있는 링 형상의 커플링 하우징; 및 상기 슬리브 본체의 후방에서 상기 슬리브 본체의 후측 외주와 상기 커플링 하우징의 후측 내주 사이로 전진하여 삽입됨으로써 상기 슬리브 본체의 후측 외주가 상기 스핀들의 외주로 가압되어 상기 스핀들의 외주에 밀착되게 하는 커플링 칼라(collar);를 포함하여, 상기 슬리브 본체를 열박음 하지 않고 상기 스핀들의 외주로 삽입하여 고정할 수 있는 슬리브를 제공한다.In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a sleeve for a main spindle of a machine tool, which is inserted into an outer periphery of a spindle of a spindle of a machine tool main body by inserting a rotor around the outer periphery thereof, A ring-shaped coupling housing which can be inserted into a rear outer periphery of the sleeve main body; And a coupling member which is inserted and inserted between a rear outer periphery of the sleeve main body and a rear inner periphery of the coupling housing at the rear of the sleeve main body so that a rear outer periphery of the sleeve main body is pressed to the outer periphery of the spindle, A sleeve including a collar, which can be inserted and fixed to the outer periphery of the spindle without shrinking the sleeve main body, is provided.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 커플링 칼라의 후단에는 후단 외주에서 외측을 향해 연장된 플렌지가 구비되고, 상기 플렌지는 상기 커플링 하우징의 후면에 볼트를 통해 체결된다.In a preferred embodiment, a flange extending outward from the outer periphery of the rear end is provided at the rear end of the coupling collar, and the flange is fastened to the rear surface of the coupling housing through a bolt.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 커플링 하우징의 후면에는 상기 플렌지가 안착될 수 있도록 후면 외측 모서리에서 단턱진 안착부가 형성된다.In a preferred embodiment, the rear surface of the coupling housing is formed with a stepped seating portion at the rear outer edge so that the flange can be seated.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 커플링 하우징의 내주는 전방에서 후방으로 갈수록 커지고, 상기 커플링 칼라의 외주는 후방에서 전방으로 갈수록 작아지는 형태를 가져, 상기 커플링 칼라는 상기 커플링 하우징과 상기 슬리브 본체 사이에 쐐기형으로 삽입된다.In a preferred embodiment, the inner circumference of the coupling housing increases in size from the front to the rear, and the outer periphery of the coupling collar is reduced from the rear toward the front, and the coupling collar is formed by the coupling housing, And inserted in a wedge shape between the main bodies.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 커플링 칼라의 외면과 내면은 5도 내지 15도 사이의 특정 각도를 갖는다.In a preferred embodiment, the outer and inner surfaces of the coupling collar have a specific angle between 5 degrees and 15 degrees.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 슬리브 본체의 후측에는 상기 슬리브 본체의 후단 모서리에서 전방을 향해 소정길이 파여진 슬릿 홈들이 방사상으로 형성된다.In a preferred embodiment of the present invention, the slit grooves having a predetermined length are radially formed on the rear side of the sleeve main body in a forward direction from the rear edge of the sleeve main body.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 커플링 칼라의 전측에는 상기 커플링 칼라의 전단 모서리에서 후방을 향해 소정길이 파여진 슬릿 홈들이 방사상으로 형성된다.In a preferred embodiment, the coupling collar is radially formed on the front side of the coupling collar with a predetermined length of the slit grooves extending rearward from the front edge of the coupling collar.

또한, 본 발명은 케이스; 상기 케이스 내측에서 회전할 수 있도록 구비되는 스핀들; 상기 슬리브를 이용하여 상기 스핀들의 외주에 고정되는 로터; 및 상기 로터의 외측에 이격되어 상기 케이스에 고정되며 전자기에 의해 상기 로터를 회전시키는 스테이터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계 주축을 더 제공한다.In addition, the present invention relates to a case; A spindle rotatably installed in the case; A rotor fixed to an outer periphery of the spindle using the sleeve; And a stator that is spaced apart from the rotor and fixed to the case and rotates the rotor by electromagnetic force.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 스핀들의 전측을 감싸며 구비되고, 상기 케이스 내부에서 상기 스핀들이 경방향 및 축방향으로 지지되어 회전할 수 있게 하는 전륜 베어링; 및 상기 스핀들의 후측을 감싸며 구비되고, 상기 케이스 내부에서 상기 스핀들이 경향향으로 지지되어 회전할 수 있게 하는 후륜 베어링;을 포함한다.In a preferred embodiment of the present invention, a front wheel bearing that surrounds the front side of the spindle and allows the spindle to rotate in the radial and axial directions to rotate within the case; And a rear wheel bearing that surrounds the rear side of the spindle and allows the spindle to be supported in a tilted direction to rotate within the case.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 전륜 베어링은 내부가 비어있는 원통형으로, 내측면에 회전축에 대해 방사상으로 복수 개의 경방향 포켓이 파여있고, 전면 및 후면에는 회전축에 대해 방사상으로 복수 개의 축방향 포켓이 파여있으며, 상기 경방향 포켓들 및 상기 축방향 포켓들에는 외부의 유압이 공급되어 상기 스핀들의 전측이 유압에 의해 경방향 및 축방향으로 지지되게 한다.In a preferred embodiment, the front bearing is cylindrical in shape with an empty interior, a plurality of radial pockets radially with respect to the axis of rotation on the inner side, and a plurality of axial pockets radially with respect to the axis of rotation And an external hydraulic pressure is supplied to the radial pockets and the axial pockets so that the front side of the spindle is supported radially and axially by hydraulic pressure.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 후륜 베어링은 내부가 비어있는 원통형으로, 내측면에 회전축에 대해 방사상으로 복수 개의 경방향 포켓이 파여있고, 상기 경방향 포켓들에는 외부의 유압이 공급되어 상기 스핀들의 후측이 유압에 의해 경방향으로 지지되게 한다.In a preferred embodiment, the rear-wheel bearing is cylindrical in shape with an empty interior, and a plurality of radial pockets radially with respect to the rotary shaft are provided on the inner side, and an external hydraulic pressure is supplied to the radial pockets, Thereby being supported radially by the oil pressure.

본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 가진다.The present invention has the following excellent effects.

먼저, 본 발명의 슬리브에 의하면, 슬리브 본체와 커플링 하우징 사이에 커플링 칼라를 쐐기형으로 삽입하여 슬리브 본체를 스핀들에 열박음 없이 고정할 수 있으므로 슬리브의 형상 변화를 최소화할 수 있어 스핀들의 회전 정밀도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.According to the sleeve of the present invention, the coupling collar can be inserted between the sleeve main body and the coupling housing in a wedge shape to fix the sleeve main body to the spindle without shrinkage, thereby minimizing the change in the shape of the sleeve. There is an advantage that the precision can be improved.

또한, 본 발명의 슬리브에 의하면, 열박음에 의해 조립되지 않으므로 조립성을 향상시킬 수 있고, 분해가 용이하여 유지보수에 유리한 장점이 있다.Further, according to the sleeve of the present invention, since the sleeve is not assembled by heat shrinkage, the assemblability can be improved and disassembly is facilitated, which is advantageous in maintenance and repair.

또한, 본 발명의 주축에 의하면, 스핀들과 케이스 사이에 유정압 베어링으로 구비함으로써 저마찰로 고부하 용량을 지지할 수 있고, 회전 정밀도를 향상시킬 수 있으며 진동을 효과적으로 수행하여 가공의 정밀도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.Further, according to the spindle of the present invention, since it is provided as a hydrostatic bearing between the spindle and the case, it is possible to support the high load capacity with low friction, improve the rotation accuracy, There is an advantage.

도 1은 종래의 공작기계 주축을 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬리브가 적용된 공작기계 주축을 설명하기 위한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬리브의 분해도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬리브의 단면도,
도 5는 도 2의 A-A'단면을 보여주는 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계 주축의 베어링을 설명하기 위한 도면,
도 7은 도 2의 B-B'단면을 보여주는 도면이다.1 is a view for explaining a conventional main spindle of a machine tool,
2 is a view for explaining a main spindle of a machine tool to which a sleeve according to an embodiment of the present invention is applied,
3 is an exploded view of a sleeve according to one embodiment of the present invention,
4 is a cross-sectional view of a sleeve according to one embodiment of the present invention,
5 is a cross-sectional view taken along line A-A 'of FIG. 2,
6 is a view for explaining a bearing of a machine tool main shaft according to an embodiment of the present invention,
FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line B-B 'of FIG. 2. FIG.

본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.Although the terms used in the present invention have been selected as general terms that are widely used at present, there are some terms selected arbitrarily by the applicant in a specific case. In this case, the meaning described or used in the detailed description part of the invention The meaning must be grasped.

이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the technical structure of the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments shown in the accompanying drawings.

그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.

도 2는 본 발명의 일 실실시예에 따른 슬리브(500)가 적용된 주축(1000)을 보여주는 도면이다.FIG. 2 is a view showing a main shaft 1000 to which a sleeve 500 according to an embodiment of the present invention is applied.

또한, 상기 주축(1000)은 공구를 장착하여 가공대상물을 가공하는 장치이며, 공작기계를 구성하는 하나의 구성요소이다.The main spindle 1000 is a device for machining an object to be machined by mounting a tool, and is a component constituting a machine tool.

상기 주축(1000)은 공작기계의 베드(도시하지 않음)에 지지되는 케이스(100), 상기 케이스(100)의 내부를 관통하여 구비되고, 공구를 장착하여 회전할 수 있는 스핀들(200), 상기 스핀들(200)의 외주에 상기 슬리브(500)를 이용하여 고정되는 로터(300), 상기 로터(300)를 감싸며, 상기 로터(300)의 외주에 이격되어 상기 케이스(100)에 고정되며, 전자기를 이용하여 상기 로터(300)를 회전시키는 스테이터(4000)를 포함하여 이루어진다.The spindle 1000 includes a case 100 supported by a bed (not shown) of a machine tool, a spindle 200 passing through the inside of the case 100 and capable of rotating with a tool mounted thereon, A rotor 300 fixed to the outer periphery of the spindle 200 by using the sleeve 500 and a rotor 300 which is fixed to the case 100 by being spaced apart from the outer periphery of the rotor 300, And a stator 4000 that rotates the rotor 300 using a rotating shaft.

또한, 상기 케이스(100)와 상기 스핀들(200) 사이에는 상기 스핀들(200)이 상기 케이스(100)에서 경방향(회전축을 향하는 방향) 및 축방향(회전축과 나란한 방향)으로 지지되어 회전할 수 있게 하는 베어링들(600,700)이 구비된다.Between the case 100 and the spindle 200, the spindle 200 is supported in the case 100 in the radial direction (direction toward the rotation axis) and in the axial direction (direction parallel to the rotation axis) The bearings 600 and 700 are provided.

또한, 상기 베어링들(600,700)은 상기 스핀들(200)의 전측에서 상기 스핀들(200)을 감싸며, 상기 스핀들(200)이 이 경방향 및 축방향으로 지지되어 회전할 수 있게 하는 전륜 베어링(600) 및 상기 스핀들(200)의 후측에서 상기 스핀들(200)을 감싸며, 상기 스핀들(200)이 경방향으로 지지되어 회전할 수 있게 하는 후륜 베어링(700)으로 구성된다.The bearings 600 and 700 include a front wheel bearing 600 that surrounds the spindle 200 from the front side of the spindle 200 and rotatably supports the spindle 200 in the radial and axial directions, And a rear wheel bearing 700 that surrounds the spindle 200 from the rear side of the spindle 200 and rotatably supports the spindle 200 in a radial direction.

또한, 상기 베어링들(600,700)은 볼 베어링이 아닌 유정압 베어링으로 구비된다. 자세한 설명은 도 5 내지 도 7의 설명에서 하기로 한다.In addition, the bearings 600 and 700 are provided as hydrostatic bearings instead of ball bearings. The detailed description will be given in the description of FIG. 5 to FIG.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 슬리브(500)는 공작기계의 주축 모터 중, 로터(300)를 스핀들(200)에 고정하기 위한 장치이다.That is, the sleeve 500 according to one embodiment of the present invention is an apparatus for fixing the rotor 300 to the spindle 200 among the spindle motors of the machine tool.

또한, 상기 슬리브(500)는 상기 주축(1000)에 포함되어 제공될 수 있으며, 상기 주축(1000)은 상기 주축(1000)을 지지하고, 가공대상물을 위치시킬 수 있는 베드와 함께 하나의 완성된 공작기계로 제공될 수 있다.The sleeve 500 may be included in the spindle 1000 and the spindle 1000 may support the spindle 1000 and may be combined with a bed that can position the object, Can be provided by a machine tool.

또한, 상기 공작기계는 상기 베드 상에 구비되고 상기 가공대상물을 지지하는 심압대, 공구자동교환장치 등을 더 포함할 수 있다.In addition, the machine tool may further include a tailstock, an automatic tool changer, etc., provided on the bed and supporting the object to be processed.

이하에서는 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 슬리브(500)를 상세히 설명한다.Hereinafter, the sleeve 500 according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4. FIG.

도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 슬리브(500)는 슬리브 본체(510), 커플링 하우징(520) 및 커플링 칼라(530)를 포함하여 이루어지며, 열박음을 하지 않고, 상기 스핀들(200)의 외주에 삽입되어 상기 로터(300)가 상기 스핀들(200)에 고정되게 하는 역할을 수행한다.3 and 4, the sleeve 500 includes a sleeve body 510, a coupling housing 520, and a coupling collar 530. The sleeve 500 includes a coupling collar 530, So that the rotor 300 is fixed to the spindle 200.

상기 슬리브 본체(510)는 내부가 비어있는 원통형의 본체로써, 외측에 상기 로터(300)를 삽입한 후, 상기 스핀들(200)의 외주로 삽입함으로써 상기 로터(300)가 상기 스핀들(200)에 삽입되게 한다.The rotor 300 is inserted into the outer circumference of the spindle 200 after the rotor 300 is inserted into the outer circumference of the sleeve body 510. The rotor 300 is inserted into the spindle 200 .

이때, 상기 로터(300)는 상기 슬리브 본체(510)에 열박음으로 고정될 수 있으나, 상기 슬리브 본체(510)는 상기 스핀들(200)에 열박음을 이용하지 않고 고정된다.At this time, the rotor 300 can be fixed to the sleeve main body 510 by heat shrinking, but the sleeve main body 510 is fixed to the spindle 200 without using heat shrinking.

또한, 상기 슬리브 본체(510)의 전측 외주에는 외주를 따라 소정 길이 외측으로 연장되어 상기 로터(300)를 삽입하였을 때, 상기 로터(300)가 상기 슬리브 본체(510)의 전방(a)으로 돌출되지 않게 하는 플렌지 형태의 스토퍼(513)가 구비될 수 있다.The rotor 300 protrudes toward the front of the sleeve main body 510 when the rotor 300 is inserted into the outer circumference of the sleeve main body 510 and extends outside the predetermined length along the outer circumference of the sleeve main body 510 A stopper 513 in the form of a flange can be provided.

또한, 상기 슬리브 본체(510)의 후측 외주(511)는 외경이 중앙부의 외경보다 작아 아래에서 설명할 커플링 하우징(520)이 삽입되어 안착될 수 있도록 단차져 있다.The outer circumference 511 of the sleeve main body 510 is smaller than the outer diameter of the central portion so that the coupling housing 520 can be inserted and seated.

또한, 상기 슬리브 본체(510)의 후측 외주(511)에는 후단 모서리에서 전방을 향해 소정길이 파여진 슬릿 홈(512)들이 방사향으로 형성된다.The slit grooves 512 are formed in a radial direction on the rear outer periphery 511 of the sleeve main body 510 with a predetermined length extending forward from the rear edge.

또한, 상기 슬릿 홈(512)은 상기 슬리브 본체(510)의 후측 외주(511)가 오므라들 수 있도록 하여 직경이 가변될 수 있게 하는 역할을 수행한다.In addition, the slit grooves 512 serve to make the diameter of the rear outer periphery 511 of the sleeve body 510 variable.

상기 커플링 하우징(520)은 소정의 폭을 갖는 링 형상으로 상기 슬리브 본체(510)의 후측 외주(511)에 삽입된다.The coupling housing 520 is inserted into a rear outer periphery 511 of the sleeve main body 510 in a ring shape having a predetermined width.

또한, 상기 커플링 하우징(520)의 내경은 상기 슬리브 본체(510)의 후측 외주(511)의 외경 보다 크다.The inner diameter of the coupling housing 520 is larger than the outer diameter of the rear outer periphery 511 of the sleeve main body 510.

또한, 상기 커플링 하우징(520)의 내주는 전방에서 후방으로 갈수록 커지며(r'>r), 이는 아래에서 설명할 커플링 칼라(530)를 상기 커플링 하우징(520)의 후단과 상기 슬리브 본체(510)의 후단 사이로 삽입할 수 있게 하기 위함이다.In addition, the inner circumference of the coupling housing 520 is increased from the front to the rear (r '> r), which allows the coupling collar 530 to be described below to be inserted into the rear end of the coupling housing 520, To be inserted into the rear end of the second housing 510.

상기 커플링 칼라(530)는 상기 슬리브 본체(510)의 후방에서 상기 슬리브 본체(510)의 후측 외주(511)와 상기 커플링 하우징(520)의 후측 내주(521) 사이로 삽입되어 전진함으로써 상기 슬리브 본체(510)의 후측 외주(511)가 상기 스핀들(200)의 외주를 향해 오므라들어 가압되게 하여, 상기 슬리브 본체(510)가 상기 스핀들(200)에 고정되게 한다.The coupling collar 530 is inserted between the rear outer periphery 511 of the sleeve main body 510 and the rear inner periphery 521 of the coupling housing 520 at the rear of the sleeve main body 510, The rear outer periphery 511 of the main body 510 is pressed toward the outer periphery of the spindle 200 so that the sleeve main body 510 is fixed to the spindle 200.

이는 상기 커플링 칼라(530)를 열박음하지 않고, 상기 슬리브 본체(510)에 고정되게 하므로 열박음에 의한 슬리브(500)의 변형을 방지할 수 있어, 스핀들(200)의 회전 정밀도 하락을 방지할 수 있다.This is because the coupling collar 530 is fixed to the sleeve main body 510 without being shrunk so that deformation of the sleeve 500 due to shrinkage can be prevented and rotation accuracy of the spindle 200 can be prevented can do.

또한, 상기 커플링 칼라(530)의 후단에는 후단 외주에서 외측을 향해 연장된 플렌지(531)가 구비된다.Further, a flange 531 extending outward from the outer periphery of the rear end is provided at the rear end of the coupling collar 530.

또한, 상기 커플링 하우징(520)의 후면에는 상기 플렌지(531)가 안착될 수 있도록 후면 외측 모서리에서 단턱진 안착부(522)가 구비된다.In addition, a stepped seating portion 522 is provided at the rear outer edge of the coupling housing 520 so that the flange 531 can be seated.

또한, 상기 커플링 칼라(530)의 삽입이 완료된 후, 상기 플렌지(531)와 상기 안착부(522)는 볼트(540)를 통해 고정된다.After the insertion of the coupling collar 530 is completed, the flange 531 and the seating portion 522 are fixed through the bolt 540.

또한, 상기 커플링 칼라(530)의 외경은 상기 커플링 하우징(520)의 내주와 대응하여 후방에서 전방으로 갈수록 작아지며, 이는 상기 커플링 칼라(530)가 상기 커플링 하우징(520)의 후단과 상기 슬리브 본체(510)의 후단 사이에 쐐기형으로 삽입될 수 있게 한다.The outer diameter of the coupling collar 530 is reduced from the rear toward the front in correspondence with the inner circumference of the coupling housing 520. This is because the coupling collar 530 is located at the rear end of the coupling housing 520 Between the rear end of the sleeve main body 510 and the rear end of the sleeve main body 510.

또한, 상기 커플링 칼라(530)의 외면(530a)과 내면(530b)은 5도 내지 15도 사이의 각도를 가질 수 있다.The outer surface 530a and the inner surface 530b of the coupling collar 530 may have an angle between 5 degrees and 15 degrees.

다시 말해서 상기 커플링 칼라(530)의 외면(530a)은 회전축에 대해 5도 내지 15도 사이의 특정 각도로 기울어진 경사면으로 이루어진다.In other words, the outer surface 530a of the coupling collar 530 has an inclined surface inclined at a specific angle between 5 degrees and 15 degrees with respect to the rotation axis.

즉, 상기 커플링 칼라(530)가 상기 커플링 하우징(520)의 후단과 상기 슬리브 본체(510)의 후단 사이로 삽입되면 될수록 상기 슬리브 본체(510)의 후측 외주(511)는 상기 스핀들(200)을 향해 오므라들고, 그 결과 상기 슬리브 본체(510)가 상기 스핀들(200)에 강하게 가압되어 고정되게 되는 것이다.That is, as the coupling collar 530 is inserted between the rear end of the coupling housing 520 and the rear end of the sleeve main body 510, the rear outer periphery 511 of the sleeve main body 510 is in contact with the spindle 200, As a result, the sleeve main body 510 is strongly pressed against the spindle 200 and fixed.

또한, 상기 커플링 칼라(530)의 전측에는 상기 커플링 칼라(530)의 전단 모서리에서 후방을 향해 소정길이 파여진 슬릿 홈(532)들이 방사상으로 형헝된다.In addition, the coupling collar 530 is radially formed with the slit grooves 532, which are formed in the front side of the coupling collar 530, to have a predetermined length in the rearward direction from the front edge of the coupling collar 530.

이는 상기 커플링 칼라(530)가 상기 커플링 하우징(520)의 후단과 상기 슬리브 본체(510)의 후단 사이로 삽입될 때, 상기 슬리브 본체(510)의 후측 외주(511)를 향해 오므라들 수 있게 하기 위함이다.This is because when the coupling collar 530 is inserted between the rear end of the coupling housing 520 and the rear end of the sleeve main body 510 it can be folded toward the rear outer periphery 511 of the sleeve main body 510 .

따라서, 본 발명의 슬리브(500)에 의하면, 열박음하지 않고, 상기 커플링 칼라(530)를 상기 커플링 하우징(520)의 후단과 상기 슬리브 본체(510)의 후단 사이로 삽입하는 것만으로도 상기 슬리브 본체(510)를 스핀들(200)에 고정할 수 있으므로 슬리브(500)가 열변형되지 않게 할 수 있어 스핀들(200)의 회전 정밀도를 향상시킬 수 있는 것이다.Therefore, the sleeve 500 of the present invention can be manufactured by only inserting the coupling collar 530 between the rear end of the coupling housing 520 and the rear end of the sleeve main body 510, Since the sleeve main body 510 can be fixed to the spindle 200, the sleeve 500 can be prevented from being thermally deformed, and the rotation accuracy of the spindle 200 can be improved.

또한, 분해 및 조립성이 향상되어 보수에 유리한 장점이 있다.Further, the disassembling and assembling property is improved, which is advantageous for maintenance.

한편, 도 5 내지 도 7을 참조하면, 상기 베어링들(600,700)은 볼 베어링이 아닌 유정압 베어링으로 이루어진다.5 to 7, the bearings 600 and 700 are made of hydrostatic bearings rather than ball bearings.

이 유정압 베어링은 볼 베어링과 비교하여 공급되는 오일의 압력을 조절함으로써 고부하 용량을 가질 수 있고, 유막에 의한 마찰면이 있으므로 마찰이 작으며, 유막의 평균화 효과 및 외주로부터 전달되는 저주파 오차 성분의 감소로 회전 정밀도가 상승되는 장점이 있다.This hydrostatic bearing is able to have a high load capacity by adjusting the pressure of the supplied oil as compared with the ball bearing. Since there is a friction surface due to the oil film, friction is small and the effect of averaging the oil film and the low frequency error component There is an advantage that the rotation accuracy is increased.

또한, 절삭가공시 상기 스핀들(200)로 전달되는 전달되는 진동을 효과적으로 흡수하여 미소 공구로 가공이 가능한 장점이 있다.In addition, there is an advantage that the vibrations transmitted to the spindle 200 can be effectively absorbed during cutting to be machined with a small tool.

상기 베어링들(600,700) 중, 전륜 베어링(600)은 경방향 및 축방향으로 상기 스핀들(200)을 지지하며, 후륜 베어링(700)은 경방향으로 상기 스핀들(200)을 지지한다.Of the bearings 600 and 700, the front wheel bearing 600 supports the spindle 200 in the radial and axial directions, and the rear wheel bearing 700 supports the spindle 200 in the radial direction.

상기 전륜 베어링(600)은 내부가 비어있는 원통형으로 내측면에 회전축(c)에 대해 방사상으로 복수 개의 경방향 포켓(610)이 형성되어 있고, 전면과 후면에는 각각 회전축에 대해 방사상으로 복수 개의 축방향 포켓(630,650)이 형성되어 있다.The front wheel bearing 600 has a hollow cylindrical shape with a plurality of radial pockets 610 formed radially with respect to the rotational axis c on the inner side thereof and a plurality of radial pockets 610 radially with respect to the rotational axis, Direction pockets 630 and 650 are formed.

또한, 상기 전륜 베어링(600)에는 상기 경방향 포켓(610)으로 유압을 공급하기 위한 유압 공급구(620)가 형성되어 있고, 상기 축방향 포켓들(630,650) 중, 상기 전륜 베어링(600)의 전면에 형성되는 전방 축방향 포켓(630)으로 유압을 공급하는 전방 유압 공급구(640)와 후방 축방향 포켓(650)으로 유압을 공급하는 후방 유압 공급구(651)가 형성된다.The front wheel bearing 600 is also provided with a hydraulic pressure supply port 620 for supplying hydraulic pressure to the radial pocket 610. The axial direction of the front wheel bearing 600 among the axial pockets 630, A front hydraulic pressure supply port 640 for supplying the hydraulic pressure to the front axial pocket 630 formed on the front face and a rear hydraulic pressure supply port 651 for supplying the hydraulic pressure to the rear axial pocket 650 are formed.

상기 후륜 베어링(700)은 상기 전륜 베어링(600)과 형태는 동일하며, 경방향 포켓만 구비되고 축방향 포켓은 구비되지 않는다.The rear wheel bearing 700 is of the same shape as the front wheel bearing 600, only the radial pockets are provided, and the axial pockets are not provided.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 주축(1000)은 볼 베어링을 이용하지 않고 유정압 베어링을 이용하여 고부하 용량을 지지할 수 있고, 마찰이 작으며, 스핀들(200)의 회전 정밀도를 향상시킬 수 있는 장점이 있으며, 스핀들(200)의 진동을 효과적으로 감쇠시킬 수 있어 정밀 가공에 유리한 장점이 있다.That is, the spindle 1000 according to an embodiment of the present invention can support a high load capacity using a hydrostatic bearing without using a ball bearing, has a small friction, and can improve the rotation accuracy of the spindle 200 And the vibration of the spindle 200 can be effectively damped, which is advantageous for precision machining.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, Various changes and modifications will be possible.

1000:주축 100:케이스
200:스핀들 300:로터
400:스테이터 500:슬리브
510:슬리브 본체 520:커플링 하우징
530:커플링 칼라 540:볼트
600:전륜 베어링 610:경방향 포켓
620:유압 공급구 630:전방 경방향 포켓
640:전방 유압 공급구 650:후방 유압 공급구
700:후륜 베어링1000: spindle 100: case
200: spindle 300: rotor
400: stator 500: sleeve
510: sleeve body 520: coupling housing
530: coupling collar 540: bolt
600: front wheel bearing 610: radial pocket
620: hydraulic supply port 630: forward radial pocket
640: Front hydraulic supply port 650: Rear hydraulic supply port
700: rear wheel bearing

Claims (12)

외주에 로터를 삽입하여 공작기계 주축의 스핀들 외주에 삽입됨으로써 상기 로터를 상기 스핀들에 고정하는 공작기계 주축용 슬리브로서,
내부가 비어있는 원통형의 슬리브 본체;
상기 슬리브 본체의 후측 외주로 삽입될 수 있는 링 형상의 커플링 하우징; 및
상기 슬리브 본체의 후방에서 상기 슬리브 본체의 후측 외주와 상기 커플링 하우징의 후측 내주 사이로 전진하여 삽입됨으로써 상기 슬리브 본체의 후측 외주가 상기 스핀들의 외주로 가압되어 상기 스핀들의 외주에 밀착되게 하는 커플링 칼라(collar);를 포함하여, 상기 슬리브 본체를 열박음 하지 않고 상기 스핀들의 외주로 삽입하여 고정할 수 있고,
상기 커플링 하우징의 내주는 전방에서 후방으로 갈수록 커지고, 상기 커플링 칼라의 외주는 후방에서 전방으로 갈수록 작아지는 형태를 가져, 상기 커플링 칼라는 상기 커플링 하우징과 상기 슬리브 본체 사이에 쐐기형으로 삽입되는 것을 특징으로 하는 슬리브.
A sleeve for a machine tool spindle, which is inserted into the outer periphery of a spindle of a machine tool main spindle by inserting a rotor in its outer periphery, thereby fixing the rotor to the spindle,
A cylindrical sleeve body having an interior hollow;
A ring-shaped coupling housing which can be inserted into a rear outer periphery of the sleeve main body; And
A coupling collar for pushing the outer periphery of the sleeve main body to the outer periphery of the spindle so as to be brought into close contact with the outer periphery of the spindle by being inserted and inserted between a rear outer periphery of the sleeve main body and a rear inner periphery of the coupling housing at the rear side of the sleeve main body, the sleeve main body can be inserted and fixed to the outer periphery of the spindle without being shrunk,
Wherein the coupling collar has a wedge shape between the coupling housing and the sleeve main body, and the coupling collar has a wedge shape between the coupling housing and the sleeve main body, Is inserted.
제 1 항에 있어서,
상기 커플링 칼라의 후단에는 후단 외주에서 외측을 향해 연장된 플렌지가 구비되고,
상기 플렌지는 상기 커플링 하우징의 후면에 볼트를 통해 체결되는 것을 특징으로 하는 슬리브.
The method according to claim 1,
A flange extending outwardly from the outer periphery of the rear end is provided at the rear end of the coupling collar,
And the flange is fastened to the rear surface of the coupling housing through a bolt.
제 2 항에 있어서,
상기 커플링 하우징의 후면에는 상기 플렌지가 안착될 수 있도록 후면 외측 모서리에서 단턱진 안착부가 형성되는 것을 특징으로 하는 슬리브.
3. The method of claim 2,
Wherein the coupling housing has a stepped seating portion formed at the rear outer edge thereof so that the flange can be seated.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 커플링 칼라의 외면과 내면은 5도 내지 15도 사이의 특정 각도를 갖는 것을 특징으로 하는 슬리브.
The method according to claim 1,
Wherein the outer surface and the inner surface of the coupling collar have a specific angle between 5 degrees and 15 degrees.
제 1 항에 있어서,
상기 슬리브 본체의 후측에는 상기 슬리브 본체의 후단 모서리에서 전방을 향해 소정길이 파여진 슬릿 홈들이 방사상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 슬리브.
The method according to claim 1,
And a slit groove having a predetermined length is radially formed on a rear side of the sleeve main body in a forward direction at a rear edge of the sleeve main body.
제 6 항에 있어서,
상기 커플링 칼라의 전측에는 상기 커플링 칼라의 전단 모서리에서 후방을 향해 소정길이 파여진 슬릿 홈들이 방사상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 슬리브.
The method according to claim 6,
Wherein the coupling collar has radially formed slit grooves formed on the front side of the coupling collar, the slit grooves having a predetermined length extending rearward from a front edge of the coupling collar.
케이스;
상기 케이스 내측에서 회전할 수 있도록 구비되는 스핀들;
제 1 항, 제 2 항, 제 3 항, 제 5 항, 제 6 항 또는 제 7 항의 슬리브를 이용하여 상기 스핀들의 외주에 고정되는 로터; 및
상기 로터의 외측에 이격되어 상기 케이스에 고정되며 전자기에 의해 상기 로터를 회전시키는 스테이터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계 주축.
case;
A spindle rotatably installed in the case;
A rotor fixed to an outer periphery of the spindle using the sleeve of any one of claims 1, 2, 3, 5, 6, and 7; And
And a stator that is spaced apart from the rotor and fixed to the case and rotates the rotor by electromagnetic force.
제 8 항에 있어서,
상기 스핀들의 전측을 감싸며 구비되고, 상기 케이스 내부에서 상기 스핀들이 경방향 및 축방향으로 지지되어 회전할 수 있게 하는 전륜 베어링; 및
상기 스핀들의 후측을 감싸며 구비되고, 상기 케이스 내부에서 상기 스핀들이 경향향으로 지지되어 회전할 수 있게 하는 후륜 베어링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계 주축.
9. The method of claim 8,
A front wheel bearing which surrounds the front side of the spindle and allows the spindle to be supported in a radial direction and an axial direction inside the case to rotate; And
And a rear wheel bearing which surrounds the rear side of the spindle and rotatably supports the spindle in a tilt direction inside the case.
제 9 항에 있어서,
상기 전륜 베어링은 내부가 비어있는 원통형으로, 내측면에 회전축에 대해 방사상으로 복수 개의 경방향 포켓이 파여있고, 전면 및 후면에는 회전축에 대해 방사상으로 복수 개의 축방향 포켓이 파여있으며,
상기 경방향 포켓들 및 상기 축방향 포켓들에는 외부의 유압이 공급되어 상기 스핀들의 전측이 유압에 의해 경방향 및 축방향으로 지지되게 하는 것을 특징으로 하는 공작기계 주축.
10. The method of claim 9,
Wherein the front and rear bearings have a plurality of axial pockets radially with respect to the axis of rotation, and a plurality of radial pockets,
Wherein an external hydraulic pressure is supplied to the radial pockets and the axial pockets so that the front side of the spindle is supported radially and axially by hydraulic pressure.
제 10 항에 있어서,
상기 후륜 베어링은 내부가 비어있는 원통형으로, 내측면에 회전축에 대해 방사상으로 복수 개의 경방향 포켓이 파여있고, 상기 경방향 포켓들에는 외부의 유압이 공급되어 상기 스핀들의 후측이 유압에 의해 경방향으로 지지되게 하는 것을 특징으로 하는 공작기계 주축.
11. The method of claim 10,
Wherein the rear wheel bearing is cylindrical in shape with an empty interior and has a plurality of radial pockets radially with respect to the rotary shaft on its inner side and an outer hydraulic pressure is supplied to the radial pockets so that the rear side of the spindle is radially So as to support the main spindle of the machine tool.
가공대상물을 위치시킬 수 있는 베드; 및
상기 베드 상에 구비되어 상기 가공대상물을 가공하는 제 8 항의 공작기계 주축;을 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계.A bed capable of positioning an object to be processed; And
And a machine tool main spindle provided on the bed for machining the object to be machined.
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