KR101958732B1 - 공작기계 - Google Patents

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KR101958732B1
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이정훈
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두산공작기계 주식회사
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Abstract

본 발명의 실시예는 공작기계에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 공작기계는 메인 스핀들 유닛에 서브 스핀들 유닛이 탈착 가능하게 결합되고 상기 메인 스핀들 유닛에 회전 가능하게 결합된 메인 스핀들, 상기 서브 스핀들 유닛의 외관을 형성하는 서브 스핀들 바디, 상기 서브 스핀들 바디 내부에 위치하며 제1 걸림턱 및 제2 걸림턱이 형성된 서브 스핀들;
상기 서브 스핀들을 회전 가능하게 지지하고, 상기 제1 걸림턱 및 상기 제2 걸림턱에 각각 장착되어 상기 서브 스핀들의 회전축 방향으로 지지되는 제1 베어링 및 제2 베어링, 상기 서브 스핀들의 일단과 결합되어 상기 서브 스핀들이 회전시 함께 회전되고, 상기 제2 베어링이 상기 서브 스핀들의 회전축 방향으로 이탈하는 것을 방지하는 플랜지 및 일면이 상기 메인 스핀들의 일단과 접촉하고 타면이 상기 플랜지의 일단과 접촉하는 스토퍼를 포함한다.

Description

공작기계{A machine tool}
본 발명은 공작기계에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 메인 스핀들 유닛에 서브 스핀들 유닛이 탈착 가능한 공작기계에 관한 것이다.
일반적으로 공작기계는 스핀들에 공구를 장착하고 스핀들을 회전시켜 공구에 의해 공작물을 절삭 가공한다. 따라서, 고속의 스핀들을 회전 가능하게 지지하기 위한 베어링이 공작기계에 구비된다. 베어링은 스핀들의 외경에 위치하고 스핀들이 공작물을 가공하기 위한 고속의 회전을 지지한다.
특히 대형공작기계는 메인 스핀들 유닛에 탈착 가능한 서브 스핀들 유닛을 장착하여 다양한 크기의 공작물을 절삭 가공할 수 있다. 이러한 서브 스핀들 유닛은 메인 스핀들 유닛에 탈착 가능하게 장착되어 전용 가공 이외의 다른 형태의 가공을 할 수 있다.
서브 스핀들 내부에는 공구의 장착을 위한 클램프 장치가 위치한다. 클램프 장치는 가공에 필요한 공구를 교체하여 장착할 수 있다. 따라서, 다양한 공구 교체로 공작물을 효과적으로 가공할 수 있다.
공구 교체는 실린더에 제공되는 압력에 의해 탄성부재를 가압하여 변형되고 공구 교체 장치가 서브 스핀들의 전단부로 전진하여 공구를 클램핑을 해제하고, 새로운 공구를 장착하기 위해 실린더에 압력을 해제하면 변형된 탄성부재가 복원하는 복원력에 의해 공구 교체 장치가 서브 스핀들의 전단부로부터 후진하며 공구를 클램핑하여 서브 스핀들에 장착된다
그러나, 공구를 클램핑하여 서브 스핀들에 장착시 탄성부재의 복원력에 의해 공구 교체 장치가 서브 스핀들의 전단부로부터 후진하며 장착되어 서브 스핀들에 충격이 가해진다. 따라서, 서브 스핀들의 외주면에 위치하여 스핀들과 스핀들 유닛 사이에서 스핀들을 회전 가능하게 지지하는 베어링은 이러한 충격으로 인해 손상 및 파손 된다.
대한민국 공개특허공보 제10-2011-0071868호
본 발명은 베어링의 손상 및 파손을 줄일 수 있는 공작기계를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 공작기계는 메인 스핀들 유닛에 서브 스핀들 유닛이 탈착 가능하게 결합되고 상기 메인 스핀들 유닛에 회전 가능하게 결합된 메인 스핀들, 상기 서브 스핀들 유닛의 외관을 형성하는 서브 스핀들 바디, 상기 서브 스핀들 바디 내부에 위치하며 제1 걸림턱 및 제2 걸림턱이 형성된 서브 스핀들(210), 상기 서브 스핀들을 회전 가능하게 지지하고, 상기 제1 걸림턱 및 상기 제2 걸림턱에 각각 장착되어 상기 서브 스핀들의 회전축 방향으로 지지되는 제1 베어링 및 제2 베어링, 상기 서브 스핀들의 일단과 결합되어 상기 서브 스핀들이 회전시 함께 회전되고, 상기 제2 베어링이 상기 서브 스핀들의 회전축 방향으로 이탈하는 것을 방지하는 플랜지 및 일면이 상기 메인 스핀들의 일단과 접촉하고 타면이 상기 플랜지의 일단과 접촉하는 스토퍼를 포함한다.
상기 서브 스핀들 유닛은 상기 제2 베어링에 유입되는 이물질을 차단하는 밀봉부재를 더 포함하고, 상기 밀봉부재는 일면이 상기 서브 스핀들과 접촉하고 상기 일면과 이웃한 면이 상기 플랜지와 접촉하고 제1 그루브(groove)가 형성된 제1 밀봉부재 및 일면이 상기 제2 베어링을 감싸는 하우징에 지지되고 상기 제1 그루브에 삽입되는 삽입부가 형성된 제2 밀봉부재를 포함 할 수 있다.
상기 삽입부(521)는 일측에 제2 그루브(522)가 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 공구 장착시 베어링에 가해지는 충격을 줄이고 밀봉부재에 의해 베어링으로 유입될 수 있는 냉각액의 침입을 제한할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 일부 단면을 나타내는 단면도 이다.
도 2는 도 1의 A영역의 상세도 이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 메인 스핀들 유닛과 서브 스핀들 유닛의 분해 단면도를 나타낸다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.
본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.
이하, 도 1 내지 도 3를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계를 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 메인 스핀들 유닛(100)은 메인 스핀들(110)을 포함하고, 서브 스핀들 유닛(200)은 외관을 형성하는 서브 스핀들 바디(201), 서브 스핀들(210), 제1 베어링(281), 제1 걸림턱(211), 제2 베어링(282), 제2 걸림턱(212)을 포함하고, 메인 스핀들 유닛(100)과 서브 스핀들 유닛(200) 사이에 스토퍼(400)가 위치한다. 서브 스핀들 유닛(200)은 서브 스핀들 유닛(200)의 서브 스핀들 유닛 바디(201) 내부에 위치하는 서브 스핀들(210)이 제1 베어링(281) 및 제2 베어링(282)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 제1 걸림턱(211) 및 제2 걸림턱(212)은 제1 베어링(281) 및 제2 베어링(282)은 서브 스핀들(210)의 회전축 방향으로 지지된다.
도2에 도시한 바와 같이, 제2 베어링(282)에 이물질 유입을 막는 밀봉부재(500)는 제1 그루브(511)가 형성된 제1 밀봉부재(510)와 제1 그루브(511)에 삽입되는 삽입부(521)가 형성된 제2 밀봉부재(520)를 포함한다.
그리고 제2 밀봉부재(520)의 외주면에는 제2 그루브(522)가 형성된 삽입부(521)를 더 포함할 수 있다.
서브 스핀들 유닛(200)은 내부에 베어링(281,282)에 의해 회전 가능하게 지지되는 서브 스핀들(210)이 위치한다. 서브 스핀들(210)과 볼트로 결합된 플랜지(260)는 서브 스핀들(210)이 회전시 함께 회전한다. 플랜지(260)는 서브 스핀들(210)의 일단에 볼트로 결합되며 서브 스핀들(210)의 타단에는 공구(300)가 장착된다.
베어링(281,282)은 서브 스핀들(210)의 외주면에 결합된다. 베어링(281,282)은 서브 스핀들(210)의 전단에 형성된 제1 베어링(281)과 서브 스핀들(210)의 후단에 형성된 제2 베어링(282)으로 구성된다. 서브 스핀들(210)의 내부에는 공구(300) 교환 장치가 위치한다.
서브 스핀들(210)의 전단에 제1 걸림턱(211)이 형성되어 제1 베어링(281)이 장착되고, 서브 스핀들(210)의 후단에 제2 걸림턱(212)이 형성되어 제2 베어링(282)이 장착된다.
공구(300) 교환 장치는 풀 스터드(220), 어댑터(230), 드로우바(240) 및 콜릿(250)을 포함할 수 있다.
즉, 서브 스핀들(210)의 전단에서 공구(300)가 장착되고, 서브 스핀들(210)의 후단에서 메인 스핀들 유닛(100)이 장착된다.
공구(300) 교환 장치는 서브 스핀들(210)과 접촉되는 드로우바(240), 드로우바(240)의 일단에 형성된 콜릿(250), 풀 스터드(220), 상기 콜릿(250)의 타단과 풀 스터드(220)를 연결하는 어댑터(230)로 형성될 수 있다.
제2 베어링(282)의 내주면은 서브 스핀들(210)과 접촉하여 서브 스핀들(210)을 회전 가능하게 지지한다. 제2 베어링(282)의 일측면은 서브 스핀들(210)에 형성된 제2 걸림턱(212)에 의해 지지된다. 제2 베어링(282)의 외주면은 하우징(290)의 일면과 접촉한다. 하우징(290)의 타면은 서브 스핀들 유닛(200)의 바디(201)에 접촉하고 하우징(290)의 타면과 이웃한 면은 서브 스핀들 유닛(200)의 바디(201)의 내면에 형성된 걸림턱(203)에 지지된다. 하우징(290)은 서브 스핀들 유닛(200)의 바디(201)와 제2 베어링(282) 사이에 위치한다.
제2 베어링(282)에 이물질 유입을 막는 밀봉부재(500)는 제1 그루브(511)가 형성된 제1 밀봉부재(510)와 제1 그루브(511)에 삽입되는 삽입부(521)가 형성된 제2 밀봉부재(520)를 포함한다. 제1 밀봉부재(510)의 제1 그루브(511)에 제2 밀봉부재(520)의 삽입부(521)가 삽입되어 제2 베어링(282)에 유입되는 이물질의 유입경로를 증가시켜 이물질의 유입을 방지 할 수 있다.
제1 밀봉부재(510)는 고리형으로 형성된다. 제1 밀봉부재(510)는 일면이 서브 스핀들(210)과 접촉한다. 즉, 제1 밀봉부재(510)의 내주면은 서브 스핀들(210)과 접촉한다. 제1 밀봉부재(510)의 내주면과 이웃한 일측면은 서브 스핀들(210)의 회전시 함께 회전하는 플랜지(260)와 접촉하고 제1 밀봉부재(510)의 내주면과 이웃한 타측면은 제2 베어링(282)의 일부와 접촉한다.
서브 스핀들(210)의 회전축 방향으로 개구된 제1 그루브(511)가 제1 밀봉부재(510)에 형성되며 제1 그루브(511)를 중심으로 제1 리브(513) 및 제2 리브(512)가 형성된다. 제1 리브(513)는 제1 밀봉부재(510)의 내주면을 포함하고, 제2 리브(512)는 제1 밀봉부재(510)의 외주면을 포함한다.
즉, 제1 밀봉부재(510)는 제1 리브(513)의 내주면이 서브 스핀들(210)과 접촉하고, 제1 리브(513)의 내주면과 이웃한 일측면이 플랜지(260)와 접촉한다. 제1 리브(513)의 내주면과 이웃한 타측면은 제2 베어링(282)의 일부와 접촉한다. 제2 리브(512)는 제1 리브(513)의 길이보다 짧게 형성될 수 있다.
제2 밀봉부재(520)는 고리형으로 형성된다. 제2 밀봉부재(520)는 일측은 제2 베어링(282)의 하우징(290)에 지지되는 지지부(523), 타측은 삽입부(521)가 형성되어 제1 밀봉부재(510)의 제1 그루브(511)에 삽입된다. 제2 밀봉부재(520)는 하우징(290)에 지지된 일측과 삽입부(521)가 형성된 타측이 절곡되어 L자 형의 단면으로 형성될 수 있다.
제1 밀봉부재(510)와 제2 밀봉부재(520)는 서로 접촉하지 않고 대향하는 면에 간극이 형성된다. 이러한 간극에 의해 제1 밀봉부재(510)가 서브 스핀들(210)과 접촉하여 서브 스핀들(210)이 회전할 때 함께 회전하는 경우 제2 밀봉부재(520)는 회전하지 않는다. 간극은 제1 밀봉부재(510)의 회전에 제2 밀봉부재(520)가 영향을 미치지 않아야 하며, 제2 베어링(282)으로 유입되는 이물질의 유입을 제한 할 수 있어야 한다.
이러한 제1 밀봉부재(510)와 제2 밀봉부재(520) 사이의 간극은 래버린스(labyrinth) 경로를 형성한다. 따라서 제2 베어링(282)으로 유입되는 이물질의 유입을 제한할 수 있다. 제1 밀봉부재(510) 및 제2 밀봉부재(520)가 래버린스 실(labyrinth seal)로 형성될 수 있다.
제2 밀봉부재의 삽입부(521)의 외주면에 제2 그루브(522)가 형성될 수 있다. 제2 그루브(522)는 제1 밀봉부재(510)의 제2 리브(512)의 일면과 대향된다. 제2 그루브(522)는 제2 베어링(282)으로 이물질이 유입시 일정량을 저장할 수 있다. 저장할 수 있는 양은 제2 그루브(522)의 폭과 깊이에 의해 변경 가능하다. 따라서, 제2 그루브(522)는 제2 베어링(282)에 이물질 유입을 제한 할 수 있다.
즉, 제2 베어링(282)으로 유입 가능한 이물질은 하우징(290)에 의해 지지되는 제2 밀봉부재(520)의 일측을 따라 제1 밀봉부재(510)의 제2 리브(512) 대향하는 제2 밀봉부재(520)의 삽입부(521)로 이동한다. 이물질이 삽입부(521)로 이동후 삽입부(521)에 형성된 제2 그루브(522)에 저장될 수 있다.
플랜지(260)는 일측면이 제1 밀봉부재(510)와 접촉하고 있다. 플랜지(260)는 제2 베어링(282) 및 제1 밀봉부재(510)를 회전시 서브 스핀들(210)의 회전축 방향으로 이탈을 방지하기 위해 형성된다.
서브 스핀들(210)에 형성된 걸림턱(212)에 제2 베어링(282)의 일측면이 지지되고 제2 베어링(282)의 타측면은 제1 밀봉부재(510)의 제1 리브(513)와 접촉하고 제1 밀봉부재(510)는 플랜지(260)와 접촉된다.
즉, 플랜지(260)는 서브 스핀들(210)의 축방향으로 제2 베어링(282) 및 제1 밀봉부재(510)의 이동을 제한한다.
제1 베어링(281)은 서브 스핀들(210)에 공구(300)가 장착되는 서브 스핀들(210)의 하부에 위치한다. 제1 베어링(281)의 내주면은 서브 스핀들(210)과 접촉하고 제1 베어링(281)의 일측면은 서브 스핀들(210)에 형성된 걸림턱(211)에 지지된다. 제1 베어링(281)의 타측면의 일부는 서브 스핀들 유닛(200)의 바디(201) 내면에 형성된 걸림턱(202)에 지지된다. 제1 베어링(281)의 외주면은 서브 스핀들 유닛(200)의 바디(201) 내면에 접촉된다.
도1에 도시된 바와 같이, 제1 베어링(281)은 서브 스핀들(210)에 형성된 걸림턱(211)과 서브 스핀들 바디(201)에 형성된 걸림턱(202)에 의해 축방향으로 이동이 제한되며, 제2 베어링(282)은 서브 스핀들(210)에 형성된 걸림턱(212)과 제1 밀봉부재(510) 및 플랜지(260)에 의해 축방향으로 이동이 제한된다.
제1 베어링(281) 및 제2 베어링(282)은 내륜과 외륜을 갖고 내륜과 외륜사이에 볼 또는 롤러등의 구름부재가 형성되어 있다. 즉 제1 베어링(281) 및 제2 베어링(282)의 내륜이 회전하면 구름부재에 의해 회전이 지지되며 외륜은 회전하지 않는다.
서브 스핀들 유닛(200)은 메인 스핀들 유닛(100)에 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 특히, 대형 공작기계에 있어 메인 스핀들 유닛(100)에서 발생되는 회전력을 서브 스핀들 유닛(200)에 전달하여 공작물을 가공할 수 있다. 서브 스핀들 유닛(200)은 메인 스핀들 유닛(100)에 탈착 가능하게 결합되어 공작기계가 가공할 수 있어 전용 가공외의 다양한 가공을 할 수 있고, 작업공간의 제약 또는 가공 가능한 공작물의 형상의 제약을 줄일 수 있다.
공작물의 절삭 작업시 공구(300)와 공작물 사이의 마찰을 줄이기 위한 냉각액(절삭유)은 메인 스핀들 유닛(100)으로부터 냉각라인(270)을 통해 서브 스핀들 유닛(200)에 공급된다. 또한, 메인 스핀들 유닛(100)으로부터 서브 스핀들 유닛(200)을 분리시 냉각라인(270) 역시 분리 가능하다.
서브 스핀들 유닛(200)을 메인 스핀들 유닛(100)으로부터 분리시 냉각라인(270) 분리에 따라 서브 스핀들 유닛(200)에 메인 스핀들 유닛(100)의 냉각라인(270)에서 누설된 냉각액이 서브 스핀들 유닛(200) 내부에 고여 제2 베어링(282)에 침입 될 수 있다.
하지만, 본 발명은 제1 밀봉부재(510)의 제1 그루브(511)에 제2 밀봉부재(520)에 형성된 삽입부(521)가 삽입되어 누설된 냉각액의 침입 경로를 증가시켜 래버린스(labyrinth) 경로를 형성한다. 따라서, 제2 베어링(282)의 내부에 베어링의 내륜과 외륜 사이의 윤활유와 유입되는 냉각액과의 혼합을 제한하여 제2 베어링(282)의 수명을 향상 시킬 수 있다.
또한, 도1에 도시한 바와 같이 메인 스핀들 유닛(100)의 냉각라인(270)에 의해 누설된 냉각액이 서브 스핀들 유닛(200)에 고이는 것을 방지하기 위해 서브 스핀들 유닛(200)의 바디(201)에 누설된 냉각액을 배출하기 위한 배출공(271)을 형성할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 메인 스핀들 유닛(100)에 서브 스핀들 유닛(200)이 장착될 때 메인 스핀들 유닛(100)과 서브 스핀들 유닛(200) 사이에는 스토퍼(400)가 위치한다. 스토퍼(400)의 일측면은 메인 스핀들 유닛(100)의 내부에 회전가능 하게 지지되는 메인 스핀들 유닛(110)의 일단과 접촉한다. 스토퍼(400)의 타측면은 서브 스핀들(210)의 회전시 함께 회전하는 플랜지(260)와 접촉한다.
이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계의 동작 및 공작기계의 공구(300) 교환 과정을 설명한다.
메인 스핀들 유닛(100)에 위치한 구동부에 의해 메인 스핀들 유닛(100)에 결합된 서브 스핀들 유닛(200)이 연동되어 구동될 수 있다. 즉, 메인 스핀들(110)의 회전에 의해 서브 스핀들(210)이 회전되어 공구(300)를 고속으로 회전시켜 공작물을 가공할 수 있다.
공작기계의 공구(300) 교환은, 메인 스핀들 유닛(100)의 내부에 위치한 도시되지 않은 피스톤에 의해 탄성부재를 가압하여 변형시키고 메인 스핀들(110) 내부에 위치하는 메인 콜릿(120)이 회전축 방향을 따라 전진하게 된다. 즉, 메인 콜릿(120)이 서브 스핀들 유닛(200)을 향해 전진한다. 메인 콜릿(120)의 전진에 의해 메인 콜릿(120)에 의해 클램핑 된 풀 스터드(220)의 결합이 해제되고 풀 스터드(220) 및 어댑터(230)가 전진되며 어댑터(230)와 결합된 드로우바(240)도 서브 스핀들(210) 내부에서 전진한다. 드로우바(240)의 일단에 결합된 콜릿(250)이 전진하며 콜릿(250)에 의해 클램핑 된 공구(300)의 결합이 해제된다. 탄성부재는 복수의 판 스프링으로 형성될 수 있다.
새로운 공구(300)를 장착시에는 클램핑이 해제된 콜릿(250)을 새로운 공구(300)의 일단에 위치시키고 도시되지 않은 메인 스핀들 유닛(100)에 위치하는 도시되지 않은 피스톤의 압력을 해제시키면 변형된 탄성부재의 복원력에 의해 메인 콜릿(120)이 후진하며 풀 스터드(220)와 결합된다. 따라서, 어댑터(230), 드로우바(240), 콜릿(250) 및 공구(300)가 후진되어 서브 스핀들(210)에 복귀된다.
공구(300)를 교체하고 공구(300)가 탄성부재의 복원력에 의해 복귀될 때 서브 스핀들(210)에 충격이 가해진다. 제1 베어링(281) 및 제2 베어링(282)의 측면이 지지되는 서브 스핀들(210)에 형성된 제1 걸림턱(211) 및 제2 걸림턱(212)에 가해지는 축방향의 충격을 플랜지(260)와 접촉하고 있는 스토퍼(400)에 의해 메인 스핀들 유닛(100)의 메인 스핀들(110)로 분산 시킬 수 있다.
즉, 일측면이 서브 스핀들 바디(201)의 내면에 형성된 걸림턱(202)에 지지되고 타측면이 서브 스핀들(210)에 형성된 제2 걸림턱(211)에 지지되는 제1 베어링(281) 및 일측면이 서브 스핀들(210)에 형성된 제2 걸림턱(212)에 지지되고 타측면이 제1 밀봉부재(510)에 의해 지지되는 제2 베어링(282)은 서브 스핀들(210)의 축방향으로 이동이 제한된다.
따라서, 공구(300) 교체 후 서브 스핀들(210)에 공구(300)가 장착될 때 발생되는 축방향으로 작용하는 힘에 의한 충격을 스토퍼(400)가 분산시켜 축방향으로 이동이 제한되어 제1 베어링(281) 및 제2 베어링(282)에 가해지는 충격을 분산시킬 수 있다. 따라서 제1 베어링(281) 및 제2 베어링(282)의 파손 및 손상을 방지 할 수 있다. 또한, 제1 베어링(281) 및 제2 베어링(282)의 수명향상에 따라 반복적인 공구(300) 교체 및 장착에도 공작기계의 가공 정밀도에 영향을 주지 않는다. 따라서, 공작기계의 수명도 향상 시킬 수 있다.
그리고 스토퍼(400)가 플랜지(260)와 메인 스핀들(110)과 접촉하고 있어 충격에 의한 서브 스핀들 유닛(200)의 축 방향으로의 위치 변형이 발생하지 않는다. 즉 공구(300) 장착시 발생되는 축방향의 힘에 의해 서브 스핀들 유닛(200)이 공구(300)가 장착되는 방향으로 이동될 수 있으나 스토퍼(400)가 이를 방지 할 수 있다.
또한 스토퍼(400)는 공구(300)의 회전으로 공작물을 가공시 메인 스핀들(110)의 회전을 서브 스핀들(210)에 효과적으로 전달할 수 있고, 공작물을 가공시 발생될 수 있는 진동이 제1 베어링(281) 및 제2 베어링(282)에 전달 되는 것을 분산 시킬 수 있다.
스토퍼(400)는 고리형으로 형성될 수 있다.
스토퍼(400)는 금속재질로 형성된다. 금속재질은 충격에 강하고 고속회전을 견딜 수 있어야 한다. 스토퍼(400)는 축 방향의 충격을 분산시켜야 하지만 스토퍼(400)가 변형돼서는 안된다.
또한, 제1 베어링(281)에 가해지는 충격으로 제1 베어링(281)에 유입될 수 있는 이물질을 제1 밀봉부재(510) 및 제2 밀봉부재(520)가 제한 할 수 있다.
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.
100: 메인 스핀들 유닛 110: 메인 스핀들
120: 메인 콜릿 200: 서브 스핀들 유닛
201: 서브 스핀들 유닛 바디 210: 서브 스핀들
211: 제1 걸림턱 212: 제2 걸림턱
220: 풀 스터드 230: 어댑터
240: 드로우바 250: 콜릿
260: 플랜지 270: 냉각라인
271: 배출공 281: 제1 베어링
282: 제2 베어링 290: 하우징
300: 공구 400: 스토퍼
500: 밀봉부재 510: 제1 밀봉부재
511: 제1 그루브 512: 제2 리브
513: 제1 리브 520: 제2 밀봉부재
521: 삽입부 522: 제2 그루브
523: 지지부

Claims (3)

  1. 메인 스핀들 유닛에 서브 스핀들 유닛이 탈착 가능하게 결합되는 공작기계에 있어서,
    상기 메인 스핀들 유닛에 회전 가능하게 결합된 메인 스핀들;
    상기 서브 스핀들 유닛의 외관을 형성하는 서브 스핀들 바디;
    상기 서브 스핀들 바디 내부에 위치하며 제1 걸림턱 및 제2 걸림턱이 형성된 서브 스핀들;
    상기 서브 스핀들을 회전 가능하게 지지하고, 상기 제1 걸림턱 및 상기 제2 걸림턱에 각각 장착되어 상기 서브 스핀들의 회전축 방향으로 지지되는 제1 베어링 및 제2 베어링;
    상기 서브 스핀들의 일단과 결합되어 상기 서브 스핀들이 회전시 함께 회전되고, 상기 제2 베어링이 상기 서브 스핀들의 회전축 방향으로 이탈하는 것을 방지하는 플랜지; 및
    일면이 상기 메인 스핀들의 일단과 접촉하고 타면이 상기 플랜지의 일단과 접촉하고, 상기 서브 스핀들에 공구가 장착될 때 발생하는 서브 스핀들의 축방향으로 작용하는 힘에 의한 충격을 분산시키는 스토퍼를 포함하고,
    상기 서브 스핀들 유닛은
    상기 제2 베어링에 유입되는 이물질을 차단하는 밀봉부재를 더 포함하고,
    상기 밀봉부재는 일면이 상기 서브 스핀들과 접촉하고 상기 일면과 이웃한 면이 상기 플랜지와 접촉하고 제1 그루브(groove)가 형성된 제1 밀봉부재; 및
    일면이 상기 제2 베어링을 감싸는 하우징에 지지되고 상기 제1 그루브에 삽입되는 삽입부가 형성되고, 상기 삽입부는 상기 제1 밀봉부재의 제1 그루브의 내측과 마주하는 일측이 오목하게 형성되어 이물질을 저장 가능한 제2 그루브를 포함하는 제2 밀봉부재;
    를 포함하는 공작기계.
  2. 삭제
  3. 삭제
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KR100996031B1 (ko) * 2003-12-19 2010-11-22 두산인프라코어 주식회사 공작기계의 스핀들 어태치먼트 장치
KR101487024B1 (ko) * 2008-12-08 2015-01-28 두산인프라코어 주식회사 수직형 공작기계의 스핀들 베어링 밀봉 장치
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