KR101900655B1 - 터릿 공구대 및 그 터릿 공구대를 구비한 공작 기계 - Google Patents

터릿 공구대 및 그 터릿 공구대를 구비한 공작 기계 Download PDF

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Abstract

간단한 구조로, 공구 장착부에 지지된 공구를 터릿에 대하여 선회시킬 수 있는 터릿 공구대를 제공한다.
공구대 본체(11)에 선회 가능하게 지지되는 터릿(12)과, 터릿(12)을 선회 구동시키는 터릿 선회축(23) 등을 갖는 터릿 선회 수단과, 회전 공구(14a)를 선회 가능하게 지지하면서 터릿(12)에 부착되는 공구 장착부(15)와, 공구 장착부(15)를, 회전 공구(14a)가 선회하도록 선회 구동시키는 공구 장착부 선회 수단을 구비한 터릿 공구대(10)에 있어서, 상기 공구 장착부 선회 수단과 상기 터릿 선회 수단이 따로따로 마련되고, 각각 대향하여 배치되고, 상기 공구 장착부 선회 수단은, 터릿(12)의 내부에 설치한 공구 선회 모터(41)와, 공구 선회 모터(41)에 연결된 장착부 선회 전동축(90)을 가지고 있다.

Description

터릿 공구대 및 그 터릿 공구대를 구비한 공작 기계{TURRET TOOL HOLDER AND MACHINE TOOL PROVIDED WITH SAID TURRET TOOL HOLDER}
본 발명은 터릿 공구대 및 그 터릿 공구대를 구비한 공작 기계에 관한 것이다.
종래부터, 자동 선반에 마련되는 공구대로서, 공구대 본체에 선회 가능하게 지지되는 터릿을 구비하고, 바이트나 엔드 밀 등의 미리 정해진 공구를, 상기 터릿에 공구 장착부를 통해 선회 가능하게 장착하는 것이 가능한 터릿 공구대가 널리 알려져 있다.
상기 터릿 공구대로서는, 예컨대, 상기 공구 장착부에 장착한 회전 공구를 회전 구동시키면서, 회전 공구를 터릿에 대하여 선회시켜 워크(work)를 가공할 수 있다(특허문헌 1, 특허문헌 2).
특허문헌 1: 일본 실용 신안 등록 제3129696호 공보 특허문헌 2: 일본 특허 공개 제2013-226611호 공보
특허문헌 1에서는, 공구(공구 장착부)를 선회 구동시키는 공구 장착부 선회 수단이, 복수의 기어 등이 복잡하게 연결된 복잡한 구조로 되어 있고, 특허문헌 2에서는, 터릿에 선회 구동력을 전하기 위한 통형의 터릿 선회 구동축의 내측에, 공구 장착부(공구 유닛)에 장착되는 회전 공구의 회전 공구 구동축과, 공구 유닛에 상기 공구의 회전축의 방향을 바꾸는 선회 구동력을 전하는 선회 구동축을 부착할 필요가 있어, 터릿 공구대의 구조가 복잡하게 되어 있다.
그래서, 본 발명은, 간단한 구조로, 공구 장착부에 지지된 공구를 터릿에 대하여 선회시킬 수 있는 터릿 공구대 및 그 터릿 공구대를 구비한 공작 기계를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시형태에 따른 터릿 공구대는, 공구대 본체에 선회 가능하게 지지되는 터릿과, 그 터릿을 선회 구동시키는 터릿 선회 수단과, 미리 정해진 공구를 선회 가능하게 지지하면서 상기 터릿에 부착되는 공구 장착부와, 상기 공구 장착부를, 상기 공구가 선회하도록 선회 구동시키는 공구 장착부 선회 수단을 구비하고, 상기 터릿의 선회에 의해 상기 공구가 선택되며, 상기 공구 장착부를 통해 상기 공구를 선회시켜 재료의 가공을 행할 수 있는 공작 기계의 터릿 공구대에 있어서, 상기 공구 장착부 선회 수단과 상기 터릿 선회 수단이 따로따로 마련되고, 각각 대향하여 배치된다.
본 발명의 다른 실시형태에 따른 공작 기계는, 상기 터릿 공구대를 구비하고 있다.
본 발명에 따르면, 상기 공구 장착부 선회 수단이, 상기 터릿 선회 수단에 대하여 대향하여 배치되며, 상기 터릿 선회 수단과는 별도로 마련되기 때문에, 상기 공구 장착부 선회 수단을, 터릿 선회 수단의 구성과는 관계없이, 비교적 자유롭게 설치 공간을 확보하여, 간단한 구조로 마련할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태 1에 따른 터릿 공구대를 구비한 공작 기계의 일례인 자동 선반의 주축 부근과 터릿 공구대의 터릿 부근을 나타내는 개략 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시형태 1에 따른 터릿 공구대의 내부 구성을 나타내는, X축 방향을 따라 절단한 개략 단면도이다.
도 3은 회전 공구가 장착되는 공구 장착부 부근을 나타내는 확대 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시형태 2에 따른 터릿 공구대의 터릿 부근을 나타내는 개략 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시형태 3에 따른 터릿 공구대의 터릿 부근을 나타내는 개략 단면도이다.
이하, 도시된 실시형태에 기초하여 본 발명을 설명한다.
<실시형태 1>
도 1은 본 발명의 실시형태 1에 따른 터릿 공구대를 구비한 공작 기계의 일례인 자동 선반의 주축 부근을 나타내는 개략 사시도이고, 도 2는 실시형태 1에 따른 터릿 공구대의 내부 구성을 나타내는 개략 단면도이다.
자동 선반(1)은, 주축(2)이 주축대(3)에 회전 구동 가능하게 지지되어 있다. 주축(2)의 선단부에는, 워크(W)가 주축 척(도시하지 않음)을 통해 착탈 가능하게 파지되어 있다. 주축(2) 부근에는, 터릿 공구대(10)가 설치되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 주축 축선(C)을 따르는 방향을 Z축 방향, Z축 방향에 직교하는 수평 방향을 X축 방향, Z축 방향 및 X축 방향에 직교하는 상하 방향을 Y축 방향으로 한다.
터릿 공구대(10)는, 공구대 본체(11)와, 이 공구대 본체(11)에 인덱싱 선회 가능하게 지지된 대략 다각 형상의 터릿(12)을 구비하고 있다. 터릿(12)의 둘레면 상의 복수의 터릿면(13)에는, 여러 가지 가공용의 공구(14)가 착탈 가능하게 장착되어 있다. 각 공구(14)는, 터릿 공구대(10)를 지지체로 하여, 터릿(12)에 의해 선회 이동 가능하게 터릿 공구대(10)에 지지되어 있다.
터릿(12)의 인덱싱 선회에 의해, 각 공구(14)는 선회 이동하여, 미리 정해진 공구(14)가 워크(W)에 대응하는 가공 위치에 선택적으로 배치된다. 또한, 공구대 본체(11)는, 도시하지 않는 터릿 공구대 이동 기구에 의해 X축 방향, Y축 방향, Z축 방향으로 이동 제어 가능하게 구성되어 있다. 터릿 공구대(10)의 이동에 따라, 터릿(12)의 인덱싱 선회에 의해 선택된 공구(14)로 워크(W)의 가공을 행할 수 있다.
공구대 본체(11) 내에는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 중공형의 고정축(22)이 Z축 방향을 따라 고정되어 있다. 고정축(22) 내에, 중공형의 공구 회전 구동축(21)이 베어링(24a, 24b)을 통해 회전 가능하게 삽입 지지되어 있다. 고정축(22)에는 터릿 선회축(23)이 회전 가능하게 외부 삽입되어 있다. 공구 회전 구동축(21)의 내측에는 파이프(20)가 삽입되어 있다. 파이프(20)는 공구대 본체(11)측에 고정되어 있다.
공구 회전 구동축(21)의 일단측(도 2의 우측)에 풀리(26)가 부착되어 있고, 공구 회전 모터(28)의 모터축(28a)에 풀리(29)가 부착되어 있다. 풀리(26)와 풀리(29)는, 벨트(27)를 통해 연계되어 있고, 공구 회전 모터(28)의 회전 구동력이, 풀리(29), 벨트(27), 풀리(26)를 통해 공구 회전 구동축(21)측에 전달된다. 공구 회전 구동축(21)의 타단측(도 2의 좌측)에 베벨 기어(30)가 부착되어 있다.
터릿 선회축(23)의 일단측(도 2의 우측)에 터릿 선회 기어(31)가 일체적으로 부착되어 있다. 터릿 선회 기어(31)에는, 터릿 선회 모터(도시하지 않음)로부터 구동력이 전동된다. 터릿 선회축(23)의 타단측(도 2의 좌측)에 터릿(12)이 일체적으로 고정되어 있다. 터릿(12)은, 터릿 선회축(23)에 의해 공구대 본체(11)에 선회 가능하게 지지되어 있다.
터릿 선회축(23)의 외측에는, 베어링(25a, 25b)을 통해 슬라이딩축(32)이 Z축 방향으로 슬라이딩 가능하게 마련되어 있다. 베어링(25a, 25b)은, 슬라이딩축(32)의 Z축 방향으로의 슬라이딩을 허용한다. 슬라이딩축(32)의 일단측은, 공구대 본체(11)에 형성된 실린더실(33)에 삽입되는 피스톤(34)을 구성하고 있다. 슬라이딩축(32)의 일단부에는, 3체식의 커플링 기구를 구성하는 커플링 요소(35)가 일체적으로 고정되어 있다. 공구대 본체(11)측과 터릿 선회축(23)측 각각에는, 상기 커플링 요소(35)에 대향하는 커플링 요소(36, 37)가 일체적으로 고정되어 있다. 커플링 요소(35), 커플링 요소(36), 커플링 요소(37)에 의해, 상기 3체식의 커플링 기구를 구성하고 있다.
피스톤(34)을 작동시켜 슬라이딩축(32)을 터릿 헤드측(도 2의 좌측)으로 이동시킴으로써, 커플링 요소(35)와 커플링 요소(36, 37)가 맞물린다. 커플링 요소(35)를 통해 공구대 본체(11)측의 커플링 요소(36)에 터릿 선회축(23)측의 커플링 요소(37)가 맞물려, 터릿 선회축(23)의 선회가 규제된다. 커플링 요소(35)와 커플링 요소(36, 37)의 맞물림을 해제하도록 슬라이딩축(32)을 슬라이딩 구동시킴으로써, 커플링 요소(36)와 커플링 요소(37)가 분리되고, 터릿 선회축(23)의 선회가 허용된다.
터릿 선회축(23)의 선회를 허용하고, 터릿 선회축(23)을 선회 구동시킴으로써 터릿(12)을 선회시키며, 미리 정해진 선회 각도 위치에서 터릿 선회축(23)의 선회를 규제함으로써 터릿(12)의 인덱싱 선회가 행해진다. 터릿(12)의 인덱싱 선회에 의해 터릿(12)의 미리 정해진 터릿면(13)을 선택 고정함으로써, 미리 정해진 공구(14)의 선택을 행할 수 있다.
고정축(22)의 선단에는 터릿(12)의 중공부(12a) 내에 위치하는 지지부(38)가 일체적으로 고정되어 있다. 지지부(38)는 고정축(22)을 통해 공구대 본체(11)에 일체적으로 고정된다. 지지부(38)에 공구 회전 전동축(39)이 회전 가능하게 피봇 지지되어 있다. 공구 회전 전동축(39)의 일단측에 베벨 기어(40)가 부착되어 있다. 베벨 기어(30)와 베벨 기어(40)가 맞물려 있고, 공구 회전 구동축(21)으로부터 공구 회전 전동축(39)에 구동력이 전동된다.
지지부(38)에는, 공구 선회 모터(41)가 중공부(12a) 내에 위치하도록 브래킷(42)을 통해 고정되어 있다. 또한, 공구 선회 모터(41)에 접속되어 있는 전기 배선 등은, 중공의 파이프(20) 내부를 통하여 터릿 공구대(10)측에 인출되어, 제어 장치(도시하지 않음)측에 접속된다.
도 2, 도 3에 나타내는 바와 같이, 터릿면(13)측에는, 중공의 통형을 이루는 고정부(13a)가 형성되고, 미리 정해진 고정부(13a)에는, 공구(14)로서 드릴이나 엔드 밀 등의 회전 공구(14a)가 장착되는 회전 공구 장치(T)가, 외측 홀더(15a) 및 내측 홀더(15b)로 구성되는 공구 장착부(15)를 통해 착탈 가능하게 고정되어 있다. 공구 장착부(15)는, 외측 홀더(15a)가 고정부(13a)의 내주면에 착탈 가능하게 고정되도록 함으로써, 터릿면(13)에 장착된다.
공구 장착부(15) 내에는, 내측 홀더(15b)에 선회 구동력을 전달하는 선회 구동력 전달 기구(50)와, 회전 공구(14a)에 회전 구동력을 전달하는 회전 구동력 전달 기구(52)가 마련되어 있다. 공구 선회 모터(41)의 모터축(43)의 선단측에 연결하여 부착된 장착부 선회 전동축(90)과 선회 구동력 전달 기구(50) 사이에는, 터릿(12)의 인덱싱 선회에 의해 회전 공구(14a)가 선택된 경우에만 양자를 연결하는 제1 클러치 장치(51)가 마련되어 있다. 장착부 선회 전동축(90)은, 나사에 의한 위요 체결이나 압입 등에 의해 모터축(43)에 고정될 수 있다.
공구 회전 전동축(39)의 타단측[베벨 기어(40)와 반대측]과 회전 구동력 전달 기구(52) 사이에는, 터릿(12)의 인덱싱 선회에 의해 회전 공구(14a)가 선택된 경우에만 양자를 연결하는 제2 클러치 장치(53)가 마련되어 있다.
회전 구동력 전달 기구(52)는, 내측 홀더(15b)에, 베어링(60a, 60b)을 통해 회전 가능하게 삽입 지지된 회전 구동력 전달축(61)을 가지고 있다. 내측 홀더(15b)는, 베어링(85e, 85f)을 통해 외측 홀더(15a)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 회전 구동력 전달축(61)의 단부에 베벨 기어(64a)가 마련되어 있다.
제2 클러치 장치(53)는, 공구 회전 전동축(39)의 선단에 형성된 홈(70)과, 회전 구동력 전달축(61)의 선단에 형성된 꼭지형 돌기(71)를 가지고, 터릿(12)의 선회에 의해 회전 공구(14a)가 선택되었을 때에, 꼭지형 돌기(71)가 홈(70)에 결합되도록(끼워지도록) 구성되어 있다.
꼭지형 돌기(71)가 홈(70)에 결합되면, 제2 클러치 장치(53)가 삽입 상태가 되어, 공구 회전 전동축(39)에 전동되는 회전 구동력을, 회전 구동력 전달축(61)에 전달할 수 있다.
선회 구동력 전달 기구(50)는, 기어(80a)가 부착된 제1 선회 구동력 전달축(81)과, 기어(80b)가 일체적으로 형성된 제2 선회 구동력 전달축(82)과, 제2 선회 구동력 전달축(82)에 부착된 기어(80c)와, 기어(80d)가 형성된 통형 축(83)을 가지고 있다. 기어(80a)와 기어(80b)가 맞물려 있고, 기어(80c)와 기어(80d)가 맞물려 있다.
제1 선회 구동력 전달축(81)은, 베어링(85a, 85b)을 통해 외측 홀더(15a)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 제2 선회 구동력 전달축(82)은, 베어링(85c, 85d)을 통해 외측 홀더(15a)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 통형 축(83)은, 연결 부재(86)를 통해 내측 홀더(15b)에 일체적으로 고정되어 있다. 또한, 베어링(60a, 60b)은, 회전 구동력 전달축(61)의 외주면과 내측 홀더(15b)의 내주면 사이에 마련되어 있다. 내측 홀더(15b)의 선단측에, 회전 공구 장치(T)의 공구 장치 본체(15c)가 볼트 등을 통해 착탈 가능하게 일체적으로 고정되어 있다.
회전 공구 장치(T)는, 베어링(60c, 60d)을 통해 공구 장치 본체(15c)에 회전 가능하게 지지된 제1 회전 구동력 전달축(62)과, 베어링(60e, 60f)을 통해 공구 장치 본체(15c)에 회전 가능하게 지지된 제2 회전 구동력 전달축(63)을 갖는다. 제2 회전 구동력 전달축(63)에, 척 기구(66)를 통해 회전 공구(14a)가 착탈 가능하게 장착된다.
제1 회전 구동력 전달축(62)과 제2 회전 구동력 전달축(63)은, 서로 다른 기어(도시하지 않음) 등을 통해 맞물리는 기어(65a, 65b)를 통해 연계되어 있다. 제1 회전 구동력 전달축(62)의 단부에 베벨 기어(64b)가 마련되어 있다. 공구 장치 본체(15c)를 내측 홀더(15b)에 고정하면, 베벨 기어(64a)와 베벨 기어(64b)가 서로 맞물려, 회전 구동력 전달축(61)과 제1 회전 구동력 전달축(62)이 연계된다. 제2 클러치 장치(53)를 통해 공구 회전 전동축(39)으로부터 회전 구동력 전달축(61)에 회전 구동력이 전동되면, 회전 구동력 전달축(61)으로부터, 베벨 기어(64a, 64b), 제1 회전 구동력 전달축(62), 기어(65a, 65b) 및 제2 회전 구동력 전달축(63)을 통해 회전 공구(14a)에 회전 구동력이 전달된다.
제1 클러치 장치(51)는, 터릿 공구대(10)의 공구대 본체(11)측에 마련되는 장착부 선회 전동축(90)의 선단에 형성된 오목형의 홈(91)과, 회전 공구(14a)측이 되는 터릿(12)[터릿면(13)]에 장착된 공구 장착부(15) 내의 선회 구동력 전달 기구(50)의 제1 선회 구동력 전달축(81)의 선단에 형성된 볼록형의 꼭지형 돌기(92)를 갖는다. 터릿(12)이 선회하고, 회전 공구(14a)가 선회 이동에 의해 선택되었을 때에, 꼭지형 돌기(92)가 홈(91)에 결합되도록(끼워지도록) 구성되어 있다. 장착부 선회 전동축(90)과 공구 회전 전동축(39)은 대략 평행하게 마련되어 있다.
꼭지형 돌기(92)가 홈(91)에 결합되면, 제1 클러치 장치(51)가 삽입 상태가 되고, 모터축(43)으로부터 장착부 선회 전동축(90)에 전동되는 선회 구동력이, 제1 클러치 장치(51)를 통해 제1 선회 구동력 전달축(81)에 전동되며, 제1 선회 구동력 전달축(81), 기어(80a, 80b), 제2 선회 구동력 전달축(82), 기어(80c, 80d), 통형 축(83)을 통해, 내측 홀더(15b)에 전달될 수 있다. 내측 홀더(15b)는 상기 선회 구동력에 의해 회동한다. 내측 홀더(15b)를 회동시키는 공구 장착부(15)의 선회 구동에 의해, 회전 공구 장치(T)를 내측 홀더(15b)와 일체적으로 선회시켜, 회전 공구 장치(T)와 일체적으로 회전 공구(14a)를 선회시킬 수 있다.
이와 같이, 터릿(12) 내의 중공부(12a)에 마련된 공구 선회 모터(41)와, 구동력 전동부로서의 장착부 선회 전동축(90) 등으로 구성되어, 공구 장착부(15)를 선회 구동시키는 공구 장착부 선회 수단은, 터릿 선회 기어(31)를 통해 구동력이 입력되는 터릿 선회축(23), 슬라이딩축(32), 커플링 기구[커플링 요소(35, 36, 37)] 등으로 구성되는 터릿 선회 수단에 대하여 Z축 방향을 따라 대향하도록 배치되어 있다.
또한 회전 공구(14a)의 회전 구동 수단이, 공구 회전 구동축(21), 베벨 기어(30), 베벨 기어(40), 공구 회전 전동축(39) 등으로 구성되고, 풀리(26), 풀리(29), 벨트(27)를 통해 공구 회전 모터(28)로부터 회전 구동력이 전동되며, 공구 회전 구동축(21)이 터릿 선회축(23)의 내측에 삽입 관통되어 있음으로써, 상기 터릿 선회 수단측에 배치되어 있다.
본 실시형태에 따른 터릿 공구대(10)는 전술한 바와 같이 구성되어 있고, 공구 장착부(15)에, 회전 공구 장치(T)를 통해 지지된 회전 공구(14a)를 인덱싱 위치까지 선회시켜 선택하면, 제2 클러치 장치(53)가 삽입 상태가 되고, 공구 회전 모터(28)의 회전 구동에 의해, 공구 회전 모터(28)의 회전 구동력이, 상기 회전 구동 수단으로부터, 회전 구동력 전달 기구(52)를 통해 회전 공구(14a)에 전동된다. 회전 공구(14a)는, 전동된 회전 구동력에 의해 회전 구동되어, 워크(W)에 대하여 미리 정해진 절삭 가공 등을 행할 수 있다.
이때, 제1 클러치 장치(51)가 삽입 상태이기 때문에, 공구 선회 모터(41)를 회전 구동시킴으로써, 선회 구동력 전달 기구(50)를 통해, 회전 공구(14a)는 회전 공구 장치(T)와 일체적으로 터릿면(13) 상에서 선회되어, 워크(W)의 외주나 단부면에 임의의 각도로 경사진 상태로 가공을 행할 수 있다.
이와 같이 본 실시형태에서는, 공구대 본체(11)측에 마련한 터릿 선회 수단과 대향하도록 하여, 터릿(12) 내의 중공부(12a)측에 공구 장착부 선회 수단을 마련하고 있기 때문에, 공구대 본체(11)측에 공구 장착부(15)의 선회를 위한 축이나 구동력의 전동부 등을 마련하지 않아도 되고, 또한 공구 장착부 선회 수단을 공구 장착부(15)에 근접하게 배치하는 것이 가능해지기 때문에, 공구 장착부 선회 수단의 구성을 간단한 구조로 할 수 있다.
또한, 공구 장착부(15)와 회전 공구 장치(T)가 일체적으로 구성된 공구 장착부를 구성할 수도 있다.
<실시형태 2>
도 4는 본 발명의 실시형태 2에 따른 터릿 공구대의 터릿 부근을 나타내는 개략 단면도이다. 본 실시형태의 터릿 공구대(10a)는, 공구 장착부 선회 수단의 공구 선회 모터(100)와 구동력 전동부(101)의 구성 이외에는 실시형태 1과 대략 동일하고, 중복되는 설명 및 공구 장착부(15), 회전 공구 장치(T) 등의 일부 상세한 도시는 생략한다.
본 실시형태에서는, 터릿(12)의 단부면(12b) 상에 공구 선회 모터(100)를 배치하고 있다. 공구 선회 모터(100)는, 단부면(12b)에 형성된 구멍부(12c)로부터 돌출되도록 마련된 원형상의 고정판(102)에 고정되어 있다. 고정판(102)은, 브래킷(42)을 통해 지지부(38)에 고정되어 있다. 고정판(102)은, 터릿(12)의 선회를 허용하도록 구멍부(12c)에 대략 접하여, 절삭분말 등이 중공부(12a) 내에 침입하지 못하도록 하고 있다.
구동력 전동부(101)는, 공구 선회 모터(100)의 모터축(103)에 부착된 베벨 기어(104)와, 이 베벨 기어(104)와 맞물리는 베벨 기어(105)와, 이 베벨 기어(105)가 부착된 장착부 선회 전동축(106)을 구비하고 있다. 장착부 선회 전동축(106)은, 지지부(38)측에 일체적으로 마련되어 있는 지지체(44)에, 베어링(107)을 통해 회전 가능하게 피봇 지지되어, 공구 회전 전동축(39)과 대략 평행하게 설치되어 있다. 이와 같이, 공구 선회 모터(100)의 모터축(103)에, 베벨 기어(104, 105)를 통해, 구동력 전동부(101)가 연결되어 있다. 장착부 선회 전동축(106)의 선단측에는 홈(91)이 형성되어 있다. 홈(91), 그리고 실시형태 1과 마찬가지로 선회 구동력 전달 기구(50)의 제1 선회 구동력 전달축(81)의 선단에 형성된 꼭지형 돌기(92)에 의해, 제1 클러치 장치(51)가 구성되고, 제1 클러치 장치(51)는, 홈(91)과 꼭지형 돌기(92)의 결합에 의해 삽입 상태가 된다.
공구 장착부(15)가 미리 정해진 터릿면(13)에 장착되고, 회전 공구 장치(T)를 통해 공구 장착부(15)에 지지된 회전 공구(14a)가 선택되면, 제2 클러치 장치(53)의 꼭지형 돌기(71)가 홈(70)에 결합되어, 제2 클러치 장치(53)가 삽입 상태가 되고, 공구 회전 전동축(39)과 회전 구동력 전달 기구(52)의 회전 구동력 전달축(61)이 연결된다. 또한, 꼭지형 돌기(92)가 홈(91)에 결합되어, 제1 클러치 장치(51)가 삽입 상태가 되고, 제1 선회 구동력 전달축(81)과 장착부 선회 전동축(106)이 연결된다.
또한, 선회 구동력 전달 기구(50)와 회전 구동력 전달 기구(52)의 상세 구조는, 도 2, 도 3에 나타낸 실시형태 1과 대략 동일하며, 도 4에 나타낸 본 실시형태에서는 생략되어 있다.
이와 같이, 터릿(12) 내의 중공부(12a)와 단부면(12b)측에 마련된 공구 선회 모터(100)와 구동력 전동부(101) 등으로 구성되는 공구 장착부 선회 수단은, 터릿 선회 기어(31)를 통해 구동력이 입력되는 터릿 선회축(23), 슬라이딩축(32), 커플링 기구[커플링 요소(35, 36, 37)] 등(도 2 참조)으로 구성되는 터릿 선회 수단에 대하여 Z축 방향을 따라 대향하도록 배치되어 있다.
본 실시형태에 따른 터릿 공구대(10a)는 전술한 바와 같이 구성되어 있고, 회전 공구 장치(T)를 통해 공구 장착부(15)에 지지된 회전 공구(14a)를 인덱싱 위치까지 선회시켜 선택하면, 상기 실시형태 1과 마찬가지로, 공구 회전 전동축(39)측으로부터 제2 클러치 장치(53), 회전 구동력 전달 기구(52)를 통해, 회전 구동력(F1)이 회전 공구(14a)에 전동된다. 회전 공구(14a)는, 전동된 회전 구동력(F1)에 의해 회전 구동되어, 워크(W)에 대하여 미리 정해진 절삭 가공 등을 행할 수 있다.
이때, 공구 선회 모터(100)를 회전 구동시킴으로써, 모터축(103), 베벨 기어(104), 베벨 기어(105), 장착부 선회 전동축(106), 제1 클러치 장치(51) 및 선회 구동력 전달 기구(50)를 통해, 선회 구동력(F2)에 의해 공구 장착부(15)가 선회 구동되어, 회전 공구(14a)가 회전 공구 장치(T)와 일체적으로 터릿면(13) 상에서 선회되므로, 워크(W)의 외주나 단부면에 임의의 각도로 경사진 상태로 가공을 행할 수 있다.
이와 같이 본 실시형태에서는, 공구대 본체(11)측에 마련한 터릿 선회 수단과 대향하도록 하여, 터릿(12) 내의 중공부(12a)와 단부면(12b)측에 공구 장착부 선회 수단을 마련하고 있기 때문에, 공구대 본체(11)측에 공구 장착부(15)의 선회를 위한 축이나 구동력의 전동부 등을 마련하지 않아도 되고, 또한 공구 장착부 선회 수단을 공구 장착부(15)에 근접하게 배치하는 것이 가능해지기 때문에, 공구 장착부 선회 수단의 구성을 간단한 구조로 할 수 있다.
<실시형태 3>
도 5는 본 발명의 실시형태 3에 따른 터릿 공구대의 터릿 부근을 나타내는 개략 단면도이다. 본 실시형태의 터릿 공구대(10b)는, 공구 장착부 선회 수단의 공구 선회 모터(110)와 구동력 전동부(111)의 구성 이외에는 실시형태 1, 2와 대략 동일하며, 중복되는 설명 및 공구 장착부(15), 회전 공구 장치(T) 등의 일부 상세한 도시는 생략한다.
본 실시형태에서는, 터릿(12)의 단부면(12b)의 외측에 공구 선회 모터(110)를 배치하고 있다. 공구 선회 모터(110)가 부착된 중공의 커버 부재(120)에는, 공구대 본체(11)의 외면에 기단측이 고정된 지지 고정 부재(121)의 선단측이 연결되어 있고, 공구 선회 모터(110)[커버 부재(120)]가 지지 고정 부재(121)를 통해 공구대 본체(11)측에 지지 고정되어 있다.
커버 부재(120)의 선단측[단부면(12b)측]은, 단부면(12b)에 형성된 구멍부(12c)로부터 돌출하도록 마련된 원형상의 고정판(122)에 고정되어 있다. 고정판(122)은, 브래킷(42)을 통해 지지부(38)에 고정되어 있다. 고정판(122)은, 터릿(12)의 선회를 허용하도록 구멍부(12c)에 대략 접하여, 중공부(12a) 내부에 절삭분말 등이 침입하지 못하도록 하고 있다.
구동력 전동부(111)는, 공구 선회 모터(110)의 모터축(130)에 연결된 장착부 선회 구동축(131)과, 장착부 선회 구동축(131)에 부착된 기어(132)와, 회전축(134)에 부착되어 기어(132)와 맞물리는 기어(133)와, 회전축(134)에 부착된 기어(135)와, 기어(135)와 맞물리는 기어(136)와, 기어(136)가 부착된 장착부 선회 전동축(106)을 구비하고 있다.
장착부 선회 구동축(131)과 회전축(134)은, 커버 부재(120)측에 마련되는 베어링(138a, 138b, 138c, 138d)을 통해 커버 부재(120)의 내부에 회전 가능하게 피봇 지지되어 있다. 장착부 선회 전동축(106)은, 지지부(38)측에 일체적으로 마련되어 있는 지지체(44)에, 베어링(107)을 통해 회전 가능하게 피봇 지지되어, 공구 회전 전동축(39)과 대략 평행하게 설치되어 있다. 구동력 전동부(111)는, 터릿(12) 내의 중공부(12a) 및 중공의 커버 부재(120) 내에 마련되고, 공구 선회 모터(110)의 모터축(130)에 연결되어 있다. 장착부 선회 전동축(106)의 선단측에는 홈(91)이 형성되어 있다. 홈(91), 그리고 실시형태 1과 마찬가지로 선회 구동력 전달 기구(50)의 제1 선회 구동력 전달축(81)의 선단에 형성된 꼭지형 돌기(92)에 의해, 제1 클러치 장치(51)가 구성되고, 제1 클러치 장치(51)는, 홈(91)과 꼭지형 돌기(92)의 결합에 의해 삽입 상태가 된다.
공구 장착부(15)가 미리 정해진 터릿면(13)에 장착되고, 회전 공구 장치(T)를 통해 공구 장착부(15)에 지지된 회전 공구(14a)가 선택되면, 제2 클러치 장치(53)의 꼭지형 돌기(71)가 홈(70)에 결합되어, 제2 클러치 장치(53)가 삽입 상태가 되고, 회전 구동력 전달 기구(52)의 회전 구동력 전달축(61)과 공구 회전 전동축(39)이 연결된다. 또한, 꼭지형 돌기(92)가 홈(91)에 결합되어, 제1 클러치 장치(51)가 삽입 상태가 되고, 제1 선회 구동력 전달축(81)과 장착부 선회 전동축(106)이 연결된다.
또한, 선회 구동력 전달 기구(50)와 회전 구동력 전달 기구(52)의 상세 구조는, 도 2, 도 3에 나타낸 실시형태 1과 대략 동일하며, 도 5에 나타낸 본 실시형태에서는 생략되어 있다.
이와 같이, 터릿(12) 내의 중공부(12a)와 단부면(12b)의 외측에 마련된 공구 선회 모터(110)와 구동력 전동부(111) 등으로 구성되는 공구 장착부 선회 수단은, 터릿 선회 기어(31)를 통해 구동력이 입력되는 터릿 선회축(23), 슬라이딩축(32), 커플링 기구[커플링 요소(35, 36, 37)] 등(도 2 참조)으로 구성되는 터릿 선회 수단에 대하여 Z축 방향을 따라 대향하도록 배치되어 있다.
본 실시형태에 따른 터릿 공구대(10b)는 전술한 바와 같이 구성되어 있고, 회전 공구 장치(T)를 통해 공구 장착부(15)에 지지된 회전 공구(14a)를 인덱싱 위치까지 선회시켜 선택하면, 상기 실시형태 1, 2와 마찬가지로, 공구 회전 전동축(39)측으로부터 제2 클러치 장치(53), 회전 구동력 전달 기구(52)를 통해, 회전 구동력(F1)이 회전 공구(14a)에 전달된다. 회전 공구(14a)는, 전달된 회전 구동력(F1)에 의해 회전 구동되어, 워크(W)에 대하여 미리 정해진 절삭 가공 등을 행할 수 있다.
이때, 공구 선회 모터(110)를 회전 구동시킴으로써, 모터축(130), 장착부 선회 구동축(131), 기어(132, 133), 회전축(134), 기어(135, 136), 장착부 선회 전동축(106), 제1 클러치 장치(51) 및 선회 구동력 전달 기구(50)를 통해, 선회 구동력(F2)에 의해 공구 장착부(15)가 선회 구동되어, 회전 공구(14a)가 회전 공구 장치(T)와 일체적으로 터릿면(13) 상에서 선회되고, 워크(W)의 외주나 단부면에 임의의 각도로 경사진 상태로 가공을 행할 수 있다.
이와 같이 본 실시형태에서는, 공구대 본체(11)측에 마련한 터릿 선회 수단과 대향하도록 하여, 터릿(12) 내의 중공부(12a)와 단부면(12b)의 외측에 공구 장착부 선회 수단을 마련하고 있기 때문에, 공구대 본체(11)측에 공구 장착부(15)의 선회를 위한 축이나 구동력의 전동부 등을 마련하지 않아도 되고, 또한 공구 장착부 선회 수단을 공구 장착부(15)에 근접하게 배치하는 것이 가능해지기 때문에, 공구 장착부 선회 수단의 구성을 간단한 구조로 할 수 있다.
관련 출원의 상호 참조
본원은 2014년 3월 31일에 일본국 특허청에 출원된 특허 출원 제2014-073261호에 기초하는 우선권을 주장하고, 그 모든 개시는 완전히 본 명세서에서 참조에 의해 편입된다.
1 자동 선반(공작 기계)
2 주축
3 주축대
10, 10a, 10b 터릿 공구대
11 공구대 본체
12 터릿
13 터릿면
14 공구
14a 회전 공구
15 공구 장착부
15a 외측 홀더
15b 내측 홀더
15c 공구 장치 본체
21 공구 회전 구동축
23 터릿 선회축
28 공구 회전 모터
39 공구 회전 전동축
41, 100, 110 공구 선회 모터
50 선회 구동력 전달 기구
51 제1 클러치 장치
52 회전 구동력 전달 기구
53 제2 클러치 장치
61 회전 구동력 전달축
62 제1 회전 구동력 전달축
63 제2 회전 구동력 전달축
101, 111 구동력 전동부
90, 106 장착부 선회 전동축
120 커버 부재
121 지지 고정 부재
T 회전 공구 장치
W 워크
C 주축 축선
F1 회전 구동력
F2 선회 구동력

Claims (6)

  1. 공구대 본체에 선회 가능하게 지지되는 터릿과,
    상기 터릿을 선회 구동시키는 터릿 선회 수단과,
    미리 정해진 공구를 선회 가능하게 지지하면서 상기 터릿에 부착되는 공구 장착부와,
    상기 공구 장착부를, 상기 공구가 선회하도록 선회 구동시키는 공구 장착부 선회 수단
    을 구비하고,
    상기 터릿의 선회에 의해 상기 공구가 선택되어, 상기 공구 장착부를 통해 상기 공구를 선회시켜 재료의 가공을 행할 수 있는 공작 기계의 터릿 공구대에 있어서,
    상기 공구 장착부 선회 수단과 상기 터릿 선회 수단이 따로따로 마련되고, 각각 대향하여 배치되며,
    상기 공구 장착부 선회 수단은, 상기 터릿의 내부에 설치한 구동 모터와, 상기 구동 모터에 연결된 구동력 전동부를 가지며,
    상기 구동 모터는 상기 터릿의 선회에 대해 부동(不動)이고,
    상기 구동력 전동부는 상기 터릿의 내부에 배치되며, 상기 터릿의 선회에 대해 부동인 것을 특징으로 하는 터릿 공구대.
  2. 제1항에 있어서, 상기 공구 장착부에 회전 공구가 장착되고, 상기 터릿 선회 수단이, 상기 터릿을 선회 가능하게 지지하는 중공의 터릿 선회축을 구비하며, 상기 터릿 선회축의 내측에, 상기 회전 공구의 구동축을 삽입 관통하여 마련하고, 상기 회전 공구의 회전 구동 수단을 터릿 선회 수단측에 배치한 것을 특징으로 하는 터릿 공구대.
  3. 제1항 또는 제2항에 기재된 터릿 공구대를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 공작 기계.
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  5. 삭제
  6. 삭제
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