KR102374050B1 - Millhead for Composite Machine Tool - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 복합공작기계용 밀헤드에 관한 것으로서, 특히 내장 모터의 구조를 재구성하고 전,후측 베어링의 결합 위치를 재구성함으로써, 전체 길이를 줄여 다른 유닛들과의 간섭을 방지하여 가공영역을 확대하는 복합공작기계용 밀헤드에 관한 것이다.The present invention relates to a millhead for a multi-purpose machine tool, and in particular, by reconfiguring the structure of the built-in motor and reconfiguring the coupling position of the front and rear bearings, the overall length is reduced to prevent interference with other units to expand the machining area. It relates to a mill head for multi-purpose machine tools.
일반적으로, 바이트를 통한 선반 가공 작업과 보링머신 ·밀링머신 ·드릴링머신을 하나로 하여 절삭(切削), 천공, 구멍 넓히기, 연마 등 각종 작업을 하기 위해 복합공작기계(machining center)가 사용된다.In general, a machining center is used to perform various operations such as cutting, drilling, hole widening, and grinding by combining a lathe machining operation through a bite and a boring machine, milling machine, and drilling machine into one.
이러한 복합공작기계는 메인 주축 유닛, 서브 주축 유닛, 공구대 유닛 및 밀헤드 유닛을 포함하여 이루어진다.Such a multi-functional machine tool comprises a main spindle unit, a sub spindle unit, a tool rest unit, and a mill head unit.
한편, 상기 밀헤드는 길이가 길면 주변에 위치하는 다른 유닛들과의 간섭으로 인해 이송이나 공작물 가공시 충돌방지를 위한 이송영역 제한 등의 주원인이 된다.On the other hand, if the length of the mill head is long, it becomes the main cause of limiting the transfer area for preventing collision during transfer or workpiece processing due to interference with other units located in the vicinity.
이에 따라 밀헤드의 사용시 발생되는 다른 유닛들과의 간섭을 최소화함은 물론 재료비용을 절감할 수 있는 복합공작기계용 밀헤드가 요구되었고, 이에 부합하여 다양한 구성의 밀헤드가 제시되고 있다.Accordingly, there is a demand for a mill head for a multi-purpose machine tool that can minimize interference with other units generated during use of the mill head and reduce material costs, and accordingly, mill heads of various configurations have been proposed.
그러나, 도 1에 도시된 바와 같이 종래의 복합공작기계용 밀헤드(100)는 내면에 쿨링 자켓(111)을 구비하는 하우징(110)과, 상기 하우징(110)의 내부 중앙에 형성되는 공구 클램핑 유닛(120)과, 스핀들(130)과, 내장 모터(140)와, 전방 베어링(150) 및 후방 베어링(160)과, 실린더(170)와, 커빅 커플링(180)을 포함하여 이루어지고, 상기 커빅 커플링(180)은 전방에 위치하도록 형성되고, 전방 베어링(150)과 후방 베어링(160)이 내장 모터(140)의 바깥쪽으로 형성되기 때문에 전체 길이가 길어질 수 밖에 없어 복합공작기계(미도시)의 서브 주축이 메인 주축 방향으로 이동시 밀헤드와 간섭으로 인해 거리를 최소화하는데 한계가 있어 가공영역을 확대하지 못하는 문제점이 있었다.However, as shown in FIG. 1 , the
또, 종래의 복합공작기계용 밀헤드는 좁은 공간에 많은 유니트과 함께 움직이면서 공작물을 가공하기 때문에 작업시 서로 충돌이 발생하는 문제점이 있었다.In addition, the conventional mill head for multi-purpose machine tools has a problem in that they collide with each other during operation because they process the workpiece while moving together with many units in a narrow space.
또한, 종래에는 밀헤드의 고장시 밀헤드만 분해하지 못하기 때문에 복합공작기계 본체에 형성된 B축 유닛과 전,후측 베어링도 함께 분해하여야 하므로 작업이 번거롭고 작업시간이 오래소요되는 등의 문제점이 있었다.In addition, in the prior art, since only the mill head cannot be disassembled when the mill head is malfunctioning, the B-axis unit and the front and rear bearings formed in the body of the complex machine tool must also be disassembled together, so the operation is cumbersome and takes a long time. .
뿐만 아니라, 종래에는 실린더의 추력과 커빅 커플링(Curvic coupling)의 추력이 동일한 방향으로 작동하여 공구를 언클램프하기 때문에 실린더와 커빅 커플링의 추력이 베어링에 작용하는 것을 상쇄하기 위해 전방측에 전방 피스톤을 추가로 설치함에 따라 밀헤드의 길이가 길어져 다른 유닛과의 간섭을 유발하고 원가상승을 발생시키는 문제점이 있었다.In addition, in the prior art, since the thrust of the cylinder and the thrust of the curvic coupling operate in the same direction to unclamp the tool, in order to offset the thrust of the cylinder and the curvic coupling from acting on the bearing, As the piston is additionally installed, the length of the mill head becomes longer, which causes interference with other units and increases the cost.
이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 전체 길이를 줄여 다른 유닛과의 간섭을 방지함과 동시에 베어링에 작용하는 실린더의 추력을 상쇄시켜 내구성 향상과 가공영역을 확대하는 복합공작기계용 밀헤드를 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to reduce the overall length to prevent interference with other units, and at the same time to offset the thrust of the cylinder acting on the bearing, thereby improving durability and processing area It is to provide a mill head for multi-purpose machine tools that expands the
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 하우징과, 공구 클램핑 유닛과, 스핀들과, 내장 모터와, 전,후측 베어링과, 실린더 및 커빅 커플링을 포함하여 이루어지는 복합공작기계용 밀헤드에 있어서, 상기 하우징은 내면에 쿨링 자켓을 구비하고 일측면에는 유지보수를 위한 개폐 가능한 보수 커버가 형성되며, 상기 내장 모터는 하우징의 내면에 형성되는 쿨링자켓의 내면과 접하도록 형성되는 고정자와 상기 고정자의 내측에 위치하여 회전동작하는 회전자로 이루어지고, 상기 스핀들과 고정자의 내측 사이에는 공간이 형성되며, 상기 전,후측 베어링은 하우징과 스핀들 사이에 개재되어 스핀들의 원활한 회전을 지지하는 것으로서, 일단 부분이 스핀들과 내장 모터의 고정자 내측 사이에 형성되는 공간에 위치하도록 형성되며, 상기 내장 모터와 전,후측 베어링의 구성에 의해, 밀헤드의 전체 길이 축소로 다른 유닛과의 간섭을 예방하도록 하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a millhead for a multi-purpose machine tool comprising a housing, a tool clamping unit, a spindle, a built-in motor, front and rear bearings, a cylinder and a curvik coupling, the The housing has a cooling jacket on its inner surface, and an openable and openable repair cover for maintenance is formed on one side thereof, and the built-in motor includes a stator formed to come into contact with an inner surface of a cooling jacket formed on the inner surface of the housing, and the inside of the stator. It consists of a rotor that is positioned and rotates, a space is formed between the inside of the spindle and the stator, and the front and rear bearings are interposed between the housing and the spindle to support smooth rotation of the spindle, and one end of the spindle It is formed to be located in the space formed between the inner side of the stator and the built-in motor, and by the configuration of the built-in motor and front and rear bearings, the overall length of the mill head is reduced to prevent interference with other units. .
본 발명은 복합공작기계용 밀헤드에 있어서, 상기 공구 클램핑 유닛과, 스핀들과, 내장 모터와, 전,후측 베어링 및 커빅 커플링은 하우징 내에 탈착(脫着)이 자유로운 교환식 카트리지 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a millhead for a multi-purpose machine tool, wherein the tool clamping unit, the spindle, the built-in motor, the front and rear bearings and the curvic coupling are formed in the form of an interchangeable cartridge in a housing that can be detached freely. characterized.
본 발명은 복합공작기계용 밀헤드에 있어서, 상기 커빅 커플링은 고정 커빅과, 회전 커빅 및 피스톤 커빅으로 구성되고, 상기 후측 베어링의 일측으로 형성되는 것을 특징으로 한다.In the millhead for a multi-purpose machine tool, the present invention is characterized in that the curvik coupling is composed of a fixed curvik, a rotating curvik, and a piston curvik, and is formed on one side of the rear bearing.
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본 발명은 복합공작기계용 밀헤드에 있어서, 상기 전,후측 베어링은 내장 모터의 고정자와 스핀들 사이 공간 내측(안쪽)에 위치하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.The present invention is a mill head for a multi-purpose machine tool, wherein the front and rear bearings are formed to be located inside (inside) the space between the stator and the spindle of the built-in motor.
본 발명은 복합공작기계용 밀헤드에 있어서, 상기 커빅 커플링과 실린더는 추력이 서로 상충될 수 있도록 항시 동시에 반대로 작동하는 것을 특징으로 한다.The present invention is characterized in that, in the millhead for a multi-purpose machine tool, the curvik coupling and the cylinder always operate oppositely at the same time so that the thrusts may conflict with each other.
또한, 본 발명은 상기 밀헤드를 구비하는 복합공작기계를 더 제공할 수 있다.In addition, the present invention can further provide a complex machine tool having the mill head.
이상에서와 같이 본 발명은 밀헤드의 길이를 최소화하여 좁은 공간에서도 다른 유닛과의 간섭을 방지함으로써, 가공영역을 확대하는 효과가 있다.As described above, the present invention minimizes the length of the mill head to prevent interference with other units even in a narrow space, thereby expanding the processing area.
또, 본 발명은 밀헤드의 고장시 밀헤드만 분해할 수 있으므로 유지보수 작업이 쉽고 작업시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.In addition, in the present invention, since only the mill head can be disassembled when the mill head fails, maintenance work is easy and the work time can be shortened.
또한, 본 발명은 커빅 커플링의 추력을 실린더의 추력 방향과 상충되도록 함으로써, 베어링에 불필요한 힘이 작용하여 발생하는 훼손이나 내구성 저하를 예방할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of preventing damage or durability deterioration caused by unnecessary force acting on the bearing by making the thrust of the curvic coupling conflict with the direction of the thrust of the cylinder.
뿐만 아니라, 공구 클램핑 유닛과, 스핀들과, 내장 모터와, 전,후측 베어링 및 커빅 커플링을 하우징 내에 탈착(脫着)이 자유로운 교환식 카트리지 형태로 형성함으로써, 커빅 커플링과 스핀들의 각도 조절로 공구의 원점 조정시 쉽고 간단하게 하여 작업성 향상을 이루는 효과가 있다.In addition, by forming the tool clamping unit, spindle, built-in motor, front and rear bearings, and the curvic coupling in the form of an interchangeable cartridge in the housing, the angle of the curvik coupling and the spindle can be adjusted. It has the effect of improving workability by making it simple and easy to adjust the origin of
도 1은 종래의 복합공작기계용 밀헤드의 요부 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복합공작기계용 밀헤드의 외형을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 정면도이다.
도 4는 도 3의 A-A선 요부단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 밀헤드가 복합공작기계에 설치된 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복합공작기계용 밀헤드가 공구를 클램프 한 상태를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복합공작기계용 밀헤드가 공구를 언클램프한 상태를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 밀헤드의 공구 원점을 맞추는 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a view schematically showing a cross section of a main part of a mill head for a conventional multi-task machine tool.
2 is a view schematically showing the external appearance of a mill head for a multi-purpose machine tool according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a front view of FIG. 2 ;
4 is a sectional view taken along line AA of FIG. 3 .
5 is a view schematically showing a state in which the mill head according to the present invention is installed in a multi-function machine tool.
6 is a cross-sectional view schematically showing a state in which the mill head for a multi-purpose machine tool clamps the tool according to a preferred embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view schematically illustrating a state in which the mill head for a multi-purpose machine tool according to a preferred embodiment of the present invention unclamps the tool.
8 is a view schematically showing a state of aligning the tool origin of the mill head according to the present invention.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment according to the present invention will be described in more detail based on the accompanying drawings.
여기서, 하기의 모든 도면에서 동일한 기능을 갖는 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 반복적인 설명은 생략하며, 아울러 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이것은 고유의 통용되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.Here, in all the drawings below, components having the same function are omitted by using the same reference numerals, and repeated descriptions are omitted, and the terms to be described below are defined in consideration of the functions in the present invention, which have their own and commonly used meanings. should be interpreted as
도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 공작기계용 밀헤드(200)는 하우징(210)과 공구 클램핑 유닛(220)과 스핀들(230)과, 전,후측 베어링(240),(250)과, 내장 모터(260)와, 실린더(270) 및 커빅 커플링(280)으로 대별되어 이루어진다.2 to 5, the
상기 하우징(housing)(210)은 외측에 유지보수를 위한 보수 커버(211)가 형성되고, 내부에는 쿨링 자켓(212)과, 공구 클램핑 유닛(220)과, 스핀들(230)과, 전,후측 베어링(240),(250)과, 내장 모터(260)와, 커빅 커플링(270) 및 실린더(280)와 같은 부품 또는 기구(機構)를 수용(포용)하는 원통 모양의 케이스이다.The
상기 보수 커버(211)는 육각볼트와 같은 체결구(211a)에 의해 개폐가능하도록 형성된다.The
이에 따라, 상기 보수 커버(211)를 통해 공작기계(300)의 본체를 형성하는 B축 유닛(340) 등을 분해하지 않고도 본체에서 연결되는 전선 및 배관을 용이하게 설치하거나 분리할 수 있고, 밀헤드(200)의 고장시 후측 부품의 이상유무를 확인하여 수리 할 수 있다. Accordingly, wires and pipes connected from the body can be easily installed or separated without disassembling the B-
상기 쿨링 자켓(212)은 스핀들(230)의 회전동작시 발생하는 열기를 감소시키기 위해 냉각유가 유동할 수 있게 된다.In the
또, 상기 하우징(210)의 전면 중앙 부분으로는 공구(미도시)의 원점을 맞추기 위한 키(213)가 형성되고, 전면 양측에는 결합과 분리를 위한 체결구(214)가 형성된다.In addition, a
상기 공구 클램핑 유닛(220)은 드릴이나 엔드밀과 같은 공구를 클램프 또는 언클램프할 수 있는 홀더(221)와, 상기 홀더(221)의 일측으로 위치하여 홀더(221)와 착탈 가능하게 결합되는 콜릿(collet)(222)을 포함하여 이루어진다.The
여기서, 상기 홀더(221)는 콜릿(222)에 착탈 가능하게 결합되는 후단과 공구를 클램프 또는 언클램프하는 전단을 구비한다.Here, the
상기 콜릿(222)은 스핀들(230)의 축공 내에 이동 가능하게 배치될 수 있다. 콜릿(222)은 스핀들(230)의 내주면에 스핀들(230)의 축 방향을 따라 이동 가능하게 결합될 수 있다.The
그리고, 본 실시예에서 콜릿(222)은 스핀들(230)의 내주면에 스플라인 형태로 결합될 수 있다. And, in the present embodiment, the
이에 따라, 상기 콜릿(222)은 스핀들(230)의 내주면을 따라 회전 이동될 수 있다.Accordingly, the
또한, 상기 콜릿(222)의 중간으로는 홀더(221)를 통해 공구를 클램프하거나 언클램프할 수 있도록 탄성력과 탄성복원력을 형성하는 판스프링(Disc spring)(223)이 구비된다.In addition, a
여기서, 상기 판스프링(223)은 공구 클램핑 유닛(220)의 길이를 줄일 수 있도록 스프링 정수 또는 탄성 계수는 높이고 수량을 줄이는 것이 바람직하다.Here, it is preferable to increase the spring constant or elastic modulus and decrease the quantity of the
즉, 상기 판스프링(223)의 스프링 정수 또는 탄성 계수는 높이고 수량을 줄임으로써 공구 클램핑 유닛(220)의 길이를 줄일 수 있으며, 또 공작물 가공 중에 홀더(221)로부터 공구가 이탈되지 않도록 클램프(Clamp)력을 제공할 수 있다.That is, by increasing the spring constant or elastic modulus of the
따라서, 본 발명은 컴팩트(compact)한 밀헤드(200)를 만들기 위해 추후 설명할 후측 베어링(260)의 사이즈를 증가시켜 스핀들(230)의 두께를 확보하고, 판스프링(223)의 스프링 정수 또는 탄성 계수는 높이고 수량을 줄임으로써, 공구 클램핑 유닛(220)의 길이를 줄일 수 있다. Therefore, the present invention secures the thickness of the
상기 스핀들(spindle)(230)은 하우징(210)의 내부 중심에 회전 가능하게 결합되어 소재를 가공하는 드릴이나 엔드밀과 같은 공구를 회전시키는 동력을 공구로 전달할 수 있는 것으로서, 축단(軸端)이 공작물 또는 절삭 공구의 장착에 사용되는 회전축이다.The
상기 내장 모터(240)는 하우징(210)의 내면에 결합되는 쿨링자켓(212)의 내면과 접하도록 형성되는 고정자(Stator)(241)와, 상기 고정자(241)의 내측에 위치하여 회전동작하는 회전자(Rotor)(242)로 이루어지고, 상기 고정자(241)는 종래의 내장 모터 고정자의 내경에 비해 지름은 크게 형성되고 길이는 짧게 형성된다.The built-in
즉, 상기 내장 모터(240)는 고정자(241)의 내경을 종래에 비해 크게 형성함으로써 상기 전,후측 베어링(250),(260)의 일단 부분이 고정자(241) 내측(안쪽)으로 삽입, 결합시킬 수 있기 때문에 길이를 짧게 형성할 수 있으므로 공구 클램핑 유닛(220)이나 스핀들(230)의 길이를 줄여 밀헤드(200)의 전체 길이를 축소할 수 있다.That is, in the built-in
상기 전,후측 베어링(250),(260)은 하우징(210)과 스핀들(230) 사이에 개재되어 스핀들(230)의 원활한 회전을 이루도록 지지하는 것으로서, 일단 부분이 내장 모터(240)의 고정자(241) 내측에 위치하도록 형성된다.The front and
상기 전측 베어링(250)과 후측 베어링(260)은 외륜(도면부호 미도시)이 전측 베어링 하우징(251)과 후측 베어링 하우징(261)에 의해 지지되고, 내륜(도면부호 미도시)은 스핀들(230)의 외면에 지지된다.The front bearing 250 and the
여기서, 상기 전,후측 베어링(250),(260)은 내장 모터(240)의 고정자(241)와 스핀들(230) 사이 공간 내측(안쪽)에 위치하도록 형성되는 것이 바람직하다.Here, the front and
즉, 상기 전측 베어링(250)과 후측 베어링(260)을 구성하는 전측 베어링 하우징(251)과 후측 베어링 하우징(261)의 일단 부분이 스핀들(230)과 내장 모터(240)의 고정자(241) 사이 공간 내측으로 삽입되도록 형성된다.That is, one end of the
이와 같이, 상기 전측 베어링(250)과 후측 베어링(260)이 내장 모터(240)의 고정자(241)와 스핀들(230) 사이에 형성되는 공간을 이용하여 최대한 내측(안쪽)으로 결합, 형성시키기 때문에 공구 클램핑 유닛(220)이나 스핀들(230)의 길이를 줄여 밀헤드(200)의 전체 길이를 축소할 수 있다.In this way, the
상기 실린더(270)는 공구 클램핑 유닛(220)의 후방에 결합되어 피스톤(271)의 전,후진 동작으로 공구 클램핑 유닛(220)을 축방향으로 이동시켜 홀더(221)가 공구를 클램프하거나 언클램프하도록 한다.The
상기 커빅 커플링(280)은 고정 커빅(281)과 회전 커빅(282) 및 피스톤 커빅(283)으로 구성되어 공구 클램핑 유닛(220)이 공구를 클램프하거나 언클램프하게 하는 실린더(270)의 추력에 상충되는 추력을 형성하도록 후측 베어링(260)의 일측으로 형성된다.The
상기 고정 커빅(281)은 볼트와 같은 체결구에 의해 고정되어 있고, 상기 회전 커빅(282)은 피스톤 커빅(283)과 기어가 맞물렸을 때 고정되고 이격되었을때 회전운동을 한다.The fixed
그리고, 상기 피스톤 커빅(283)은 유압력에 의해 전,후로 왕복 운동을 한다.In addition, the
이러한 구성의 상기 커빅 커플링(280)은 유압의 힘으로 직선 왕복운동 하는 피스톤 커빅(283)과 회전 커빅(282)이 치결합시 스핀들(Spindle)(230)을 고정하게 되고, 분리시 스핀들(230)의 고정을 해제토록 하는 장치이다.The
그러므로, 선삭 가공시에는 상기 회전 커빅(282)과 피스톤 커빅(283)을 치결합되도록 하여 스핀들(230)과 공구(Tool)가 회전하지 않고 고정되도록 한다.Therefore, during turning, the
또, 상기 커빅 커플링(280)은 실린더(270)의 피스톤(271) 전진과 후진 동작시 발생하는 추력에 상충되는 추력을 형성하도록 원래의 위치인 전측 베어링(250)의 일측이 아닌 반대측인 후측 베어링(260)의 일측으로 형성된다.In addition, the
그리고, 본 발명에서는 상기 커빅 커플링(280)과 실린더(270)는 추력이 서로 상충될 수 있도록 항시 동시에 반대로 작동하게 구성된다.And, in the present invention, the
예컨대, 상기 실린더(270)가 공구 클램핑 유닛(220)의 홀더(221)가 공구를 언클램프 하도록 동작시에는 상기 커빅 커플링(280)을 구성하는 피스톤 커빅(283)이 이동하여 회전 커빅(282)과 치결합으로 클램프 동작하여 스핀들(230)을 고정한다.For example, when the
반대로, 상기 실린더(270)가 공구 클램핑 유닛(220)의 홀더(221)가 공구를 클램프 하도록 동작시에는 상기 커빅 커플링(280)을 구성하는 피스톤 커빅(283)은 회전 커빅(282)으로부터 분리되어 언클램프 동작하여 스핀들(230)의 고정을 해제한다.Conversely, when the
이에 따라 상기 커빅 커플링(280)과 실린더(270)는 추력이 서로 상충될 수 있도록 항시 동시에 반대로 작동하기 때문에 과도한 추력이 상기 전,후측 베어링(250),(260)에 전달되지 않게 된다.Accordingly, since the
또, 본 발명은 상기 쿨링 자켓(212)과, 공구 클램핑 유닛(220), 스핀들(230), 내장 모터(240), 전,후측 베어링(250),(260), 커빅 커플링(280)은, 하우징(210) 내에 탈착(脫着)이 자유로운 교환식 카트리지 형태로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, in the present invention, the cooling
즉, 상기 쿨링 자켓(212)을 기준으로 상기 하우징(210) 내에 탈착이 자유로운 카트리지 형태로 형성된다.That is, it is formed in the form of a cartridge that is detachably detachable in the
이에 따라, 상기 후측 베어링(260)을 분해하지 않고 카트리지 통째로 분해할 수 있으며, 밀헤드(200)의 조립시 공구의 원점 조정을 위해 하우징(210)과 쿨링 자켓(212)이 조립되는 체결구(214)의 틈새 만큼 미세조정하면 카트리지 전체를 회전하여 후측에 있는 커빅 커플링(Curvic coupling)(280)의 고정측을 미세조정할 수 있어 공구의 원점을 조절할 수 있다.Accordingly, the entire cartridge can be disassembled without disassembling the
뿐만 아니라, 이를 통해 종래의 기술과 달리 커빅 커플링(Curvic coupling)(280)을 후측으로 형성하고 커빅 커플링(280)의 작동 방향을 종래와는 달리 반대로 이루어지게 한다.In addition, unlike the prior art, through this, the
한편, 본 발명에 따른 복합공작기계(300)는 도 5에 도시된 바와 같이 메인 주축 유닛(310)과, 공구대 유닛(320) 및 서브 주축 유닛(330)과, 밀헤드(200)가 장착되는 B축 유닛(340)으로 대별되어 이루어진다.On the other hand, the combined
또한, 본 발명은 상기 밀헤드(200)를 구비하는 복합공작기계(300)를 더 제공할 수 있다.In addition, the present invention may further provide a
상기와 같이 구성된 본 발명의 동작 상태를 도 6 및 도 7을 참조하여 설명하면 다음과 같다.The operating state of the present invention configured as described above will be described with reference to FIGS. 6 and 7 as follows.
먼저, 본 발명에 따른 밀헤드(200)를 구비한 복합공작기계(300)를 이용하여 공작물을 밀링가공하는 경우에는 상기 실린더(270)의 일측으로 형성된 유로(미도시)를 흐르는 유압을 통해 실린더(270)의 피스톤(Piston)(271)이 후진하게 된다.First, in the case of milling a workpiece using the combined
이와 동시에 상기 공구 클램핑 유닛(220)의 판스프링(223)이 탄성복원력에 의해 복원되면서 홀더(221)가 오므려지면서 공구(Tool)를 클램프(Clamp)한다.At the same time, as the
다음, 상기 내장 모터(240)에서 발생되는 동력원으로 회전자(Rotor)(242)와 스핀들(Spindle)(230)을 회전시켜 공작물을 밀링(Milling) 가공한다.Next, a
이때, 상기 커빅 커플링(280)을 구성하는 피스톤 커빅(283)은 회전 커빅(282)으로부터 분리되는 언클램프 동작으로 스핀들(230)의 고정을 해제하게 된다.At this time, the
반대로, 공구를 교체하거나 공작물의 밀링 가공 작업이 완료된 후에는 유로(미도시)를 흐르는 유압을 통해 실린더(270)의 피스톤(Piston)(271)을 전진시킨다.Conversely, after the tool is replaced or the milling operation of the workpiece is completed, the
이와 동시에 상기 공구 클램핑 유닛(220)의 판스프링(223)이 압축되면서 홀더(221)가 펼쳐지면서 공구(Tool)를 언클램프(Unclamp)한다.At the same time, as the
이때, 상기 커빅 커플링(280)을 구성하는 피스톤 커빅(283)은 이동하여 회전 커빅(282)과 치결합으로 클램프 동작에 의해 스핀들(230)을 고정하게 된다.At this time, the
이와 같이, 본 발명은 상기 실린더(270)의 피스톤(271)이 전,후진 동작시 전,후측 베어링(250),(260)에 가해지는 힘에 대하여 커빅 커플링(280)은 반력으로 클램프 또는 언클램프를 위한 힘을 발생시키게 되므로, 이 반력에 의해 전,후측 베어링(250),(260)에 가해지는 실린더(270)의 힘이 상쇄됨으로써, 전,후측 베어링(250),(260)의 훼손이 방지됨은 물론, 내구성이 향상되어 수명이 증대될 수 있다.As described above, in the present invention, when the
따라서, 상기 실린더(270)와 커빅 커플링(280)의 추력이 전,후측 베어링(250),(260)에 작용하는 것을 상쇄하기 위한 전방 피스톤을 추가로 설치할 필요가 없다.Accordingly, there is no need to additionally install a front piston to offset the thrust between the
한편, 복합공작기계(300)의 메인 주축 유닛(310) 또는 서브 주축 유닛(330) 등을 이용하여 공작물을 선삭 가공으로 전환 시에는 상기 커빅 커플링(Curvic coupling)(280)을 구성하는 피스톤 커빅(283)을 회전 커빅(282) 쪽으로 이동시켜 치결합 즉, 클램프 동작으로 스핀들(Spindle)(230)이 회전하지 않도록 고정한 후, 메인 주축 유닛(310)이나 서브 주축 유닛(330)의 주축을 회전시켜 선삭가공 작업을 한다.On the other hand, when the workpiece is converted to turning using the
이때, 상기 밀헤드(200)는 실린더(270)의 일측으로 형성된 유로(미도시)를 흐르는 유압을 통해 실린더(270)의 피스톤(Piston)(271)을 전진시킨다.At this time, the
이에 따라, 상기 공구 클램핑 유닛(220)의 판스프링(223)이 압축되면서 홀더(221)가 펼쳐지면서 공구(Tool)(미도시)를 언클램프(Unclamp)한다.Accordingly, as the
동시에, 상기 커빅 커플링(280)을 구성하는 피스톤 커빅(283)은 회전 커빅(282) 쪽으로 이동하여 치결합, 즉 클램프 동작으로 스핀들(230)을 고정한다.At the same time, the
이와 같이, 상기 선삭 가공작업시 밀헤드(200)의 스핀들(230)은 회전하지 않고 고정되며, 복합공작기계(300)의 메인 주축 또는 서브 주축이 고속으로 회전동작하면서 공작물을 선삭가공하게 된다.In this way, during the turning operation, the
또, 본 발명은 밀헤드(200)의 조립시 공구의 원점 조정은 도 8에 도시한 바와 같이, 카트리지 형태로 조립된 공구 클램핑 유닛(220), 스핀들(230), 내장 모터(240), 전,후측 베어링(250),(260), 커빅 커플링(280)을 고정하는 정면의 체결구(214)를 약간 푼 후, 일측으로 밀어 카트리지가 미세하게 회전할 수 있도록 한 후 조정하면 쿨링 자켓(Cooling Jacket)(212)과 일체를 이루며 후측에 위치하는 커빅 커플링(280)도 함께 미세하게 회전하게 된다.In addition, according to the present invention, as shown in FIG. 8, the
이때, 상기 밀헤드(200)의 전면에 형성된 공구의 회전을 잡아주는 키(Key)(213)의 원점을 맞춰 공구의 원점을 맞춘다.At this time, the origin of the tool is aligned with the origin of the key 213 that holds the rotation of the tool formed on the front surface of the
즉, 상기 커빅 커플링(280)의 고정 커빅(281)의 위치에 따라 회전 커빅(282)의 원점이 조정되고 이는 스핀들(230)의 각도를 조절할 수 있어 공구의 회전을 잡아주는 키(Key)(213)에 별도의 키홀더(미도시)를 삽입한 후 회전시킴으로써 원점을 맞춰 공구의 원점을 맞추게 된다.That is, the origin of the
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 균등한 타 실시예로의 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.The present invention described above is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes to other equivalent embodiments are possible without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains.
200 : 밀헤드 210 : 하우징(housing)
211 : 보수 커버 211a : 체결구
212 : 쿨링 자켓 213 : 키(Key)
214 : 체결구 220 : 공구 클램핑 유닛
221 : 홀더 222 : 콜릿(collet)
223 : 판스프링(Disc spring) 230 : 스핀들(spindle)
240 : 내장 모터 241 : 고정자(Stator)
242 : 회전자(Rotor) 250 : 전측 베어링
260 : 후측 베어링 270 : 실린더
271 : 피스톤 280 : 커빅 커플링
281 : 고정 커빅 282 : 회전 커빅
283 : 피스톤 커빅 300 : 복합공작기계
310 : 메인 주축 유닛 320 : 공구대 유닛
330 : 서브 주축 유닛 340 : B축 유닛200: mill head 210: housing (housing)
211:
212: cooling jacket 213: key (Key)
214: fastener 220: tool clamping unit
221: holder 222: collet (collet)
223: Disc spring 230: Spindle
240: built-in motor 241: stator
242: Rotor 250: Front bearing
260: rear bearing 270: cylinder
271: piston 280: curvik coupling
281: fixed curve 282: rotating curve
283: piston curve 300: multi-purpose machine tool
310: main spindle unit 320: tool rest unit
330: sub spindle unit 340: B-axis unit
Claims (7)
상기 하우징은 내면에 쿨링 자켓을 구비하고 일측면에는 유지보수를 위한 개폐 가능한 보수 커버가 형성되며,
상기 내장 모터는 하우징의 내면에 형성되는 쿨링자켓의 내면과 접하도록 형성되는 고정자와 상기 고정자의 내측에 위치하여 회전동작하는 회전자로 이루어지고, 상기 스핀들과 고정자의 내측 사이에는 공간이 형성되며,
상기 전,후측 베어링은 하우징과 스핀들 사이에 개재되어 스핀들의 원활한 회전을 지지하는 것으로서, 일단 부분이 스핀들과 내장 모터의 고정자 내측 사이에 형성되는 공간에 위치하도록 형성되며,
상기 내장 모터와 전,후측 베어링의 구성에 의해, 밀헤드의 전체 길이 축소로 다른 유닛과의 간섭을 예방하도록 하는 것을 특징으로 하는 복합공작기계용 밀헤드.In the millhead for a multi-purpose machine tool comprising a housing, a tool clamping unit, a spindle, a built-in motor, front and rear bearings, a cylinder and a curvik coupling,
The housing has a cooling jacket on its inner surface, and an openable and openable maintenance cover for maintenance is formed on one side thereof,
The built-in motor consists of a stator formed to be in contact with the inner surface of the cooling jacket formed on the inner surface of the housing and a rotor positioned inside the stator to rotate, and a space is formed between the spindle and the inner side of the stator,
The front and rear bearings are interposed between the housing and the spindle to support the smooth rotation of the spindle.
A mill head for a multi-purpose machine tool, characterized in that it prevents interference with other units by reducing the overall length of the mill head by the configuration of the built-in motor and front and rear bearings.
상기 공구 클램핑 유닛과, 스핀들과, 내장 모터와, 전,후측 베어링 및 커빅 커플링은 하우징 내에 탈착(脫着)이 자유로운 교환식 카트리지 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 복합공작기계용 밀헤드.The method of claim 1,
The tool clamping unit, the spindle, the built-in motor, the front and rear bearings and the curvic coupling are formed in the form of an interchangeable cartridge in a housing that can be detached freely.
상기 커빅 커플링은 고정 커빅과 회전 커빅 및 피스톤 커빅으로 구성되고, 상기 후측 베어링의 일측으로 형성되는 것을 특징으로 하는 복합공작기계용 밀헤드.The method of claim 1,
wherein the curvik coupling is composed of a fixed curvik, a rotating curvik, and a piston curvik, and is formed on one side of the rear bearing.
상기 전,후측 베어링은 내장 모터의 고정자와 스핀들 사이 공간 내측(안쪽)에 위치하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 복합공작기계용 밀헤드.The method of claim 1,
The front and rear bearings are a mill head for a combined machine tool, characterized in that it is formed to be located inside (inside) the space between the stator and the spindle of the built-in motor.
상기 커빅 커플링과 실린더는 추력이 서로 상충될 수 있도록 항시 동시에 반대로 작동하는 것을 특징으로 하는 복합공작기계용 밀헤드. The method of claim 1,
The millhead for a multi-purpose machine tool, characterized in that the curvik coupling and the cylinder always operate in opposite directions at the same time so that the thrusts may conflict with each other.
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