KR102567686B1 - Device for working lathe - Google Patents
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Abstract
본 발명은 선반가공장치에 관한 것으로, 바디부와, 바디부에 결합되고 경사지게 배치되는 경사부와, 경사부에 형성되고 주축부가 장착되는 받침부와, 바디부에 장착되고 전원이 인가되면 구동되는 모터부와, 바디부에 장착되고 모터부를 지지하며 받침부로 균일한 열전도를 유도하는 브라켓부를 포함하여, 온도편차에 따라 주축부 손상을 방지할 수 있다.The present invention relates to a lathe processing apparatus, comprising: a body part, an inclined part coupled to the body part and arranged obliquely, a supporting part formed on the inclined part and having a main shaft part attached thereto, and mounted on the body part and driven when power is applied thereto It is possible to prevent damage to the main shaft part due to a temperature deviation by including a motor part and a bracket part mounted on the body part, supporting the motor part, and inducing uniform heat conduction to the supporting part.
Description
본 발명은 선반가공장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 온도 편차에 따른 열변형에 인해 주축이 손상되는 것을 방지할 수 있는 선반가공장치에 관한 것이다.The present invention relates to a lathe processing device, and more particularly, to a lathe processing device capable of preventing damage to a main shaft due to thermal deformation caused by a temperature difference.
일반적으로 선반가공장치는 공작물 또는 가공물을 척에 고정시키고 바이트(bite)를 이송하면서 선삭작업을 하는 장치를 통칭하며, 공작물의 파지, 다수의 절삭공구들을 사용해 소정의 형상으로 다단절삭, 작업이 완료된 공작물의 방출들이 완전히 자동화된 자동선반들이 주지되어 있다.In general, a turning machine refers to a device that fixes a workpiece or a workpiece to a chuck and transfers a bite while performing a turning operation. Automatic lathes are well known in which the ejection of workpieces is fully automated.
현대 기계가공산업에 있어서 선반가공장치는 다양한 종류의 자동선반이 존재하지만, NC선반, CNC선반, 머시닝 센터 등의 주축대 왕복형 자동선반은 크게 주축대(head stock)와 공구대(tool post)로 이루어지는 서보기구를 수치제어시스템에 의하여 자동으로 제어하면서 회전절삭작업을 수행하게 된다.In the modern machining industry, there are various types of automatic lathes, but headstock reciprocating automatic lathes such as NC lathes, CNC lathes, and machining centers are largely composed of a head stock and a tool post. The rotary cutting operation is performed while automatically controlling the servo mechanism made of the numerical control system.
한편, CNC선반은 베드와, 주축과, 공구대와, 이송계로 구성되는데, 열원에 의한 주축의 열변형이 발생한다. 보다 구체적으로, 열원에 의한 주축의 열변형은 크게 2가지가 있다.On the other hand, the CNC lathe is composed of a bed, a main shaft, a tool post, and a feed system, and thermal deformation of the main shaft occurs due to a heat source. More specifically, there are two types of thermal deformation of the principal axis by a heat source.
첫째, 고속으로 회전시 주축 베어링의 마찰에 따른 열 또는 척실린더의 회전실 실링 마찰에 의한 열 발생에 의해 주축 바디의 변형이 발생한다.First, when rotating at high speed, the main shaft body is deformed due to heat generated by the friction of the main shaft bearing or the friction of the seal of the rotating chamber of the chuck cylinder.
둘째, 주축 모터의 열발생에 의한 베드 변형에 따라 주축의 변형이 발생한다.Second, deformation of the main shaft occurs according to bed deformation caused by heat generation of the main shaft motor.
즉, 종래에는 주축 모터에서 발생된 열은 전도되어 모터 브라켓 및 베드에 영향을 주어 모터 브라켓 및 베드가 변형되는데, 주축이 부착되는 면 상부지지대 보다 하부지지대의 온도편차에 따른 변형이 더 크다. 이로 인해 주축의 변형이 발생되는 문제점이 있다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.That is, conventionally, the heat generated from the main shaft motor is conducted and affects the motor bracket and the bed so that the motor bracket and the bed are deformed. As a result, there is a problem in that deformation of the main shaft occurs. Therefore, there is a need to improve this.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-0128763호(2013.11.27. 등록, 발명의 명칭 : 선반용 주축대의 강제 냉각장치)에 게시되어 있다.The background art of the present invention is published in Korean Patent Registration No. 10-0128763 (registered on November 27, 2013, title of the invention: forced cooling device for lathe headstock).
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 온도 편차에 따른 열변형에 인해 주축이 손상되는 것을 방지할 수 있는 선반가공장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to improve the above problems, and an object of the present invention is to provide a turning device capable of preventing damage to the main shaft due to thermal deformation due to temperature deviation.
본 발명에 따른 선반가공장치는: 바디부; 상기 바디부에 결합되고, 경사지게 배치되는 경사부; 상기 경사부에 형성되고, 주축부가 장착되는 받침부; 상기 바디부에 장착되고, 전원이 인가되면 구동되는 모터부; 및 상기 바디부에 장착되고, 상기 모터부를 지지하며, 상기 받침부로 균일한 열전도를 유도하는 브라켓부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Turning device according to the present invention: a body portion; an inclined portion coupled to the body portion and inclinedly disposed; a supporting portion formed on the inclined portion and to which the main shaft portion is mounted; a motor unit mounted on the body unit and driven when power is applied; and a bracket part mounted on the body part, supporting the motor part, and inducing uniform heat conduction to the supporting part.
상기 브라켓부는 상기 바디부에 지지되고, 상기 모터부가 관통하는 판몸체부; 및 상기 판몸체부를 상기 바디부에 고정하는 판고정부;를 포함하고, 상기 판몸체부의 상단부에 경사면이 형성되는 것을 특징으로 한다.The bracket part is supported by the body part, and the plate body part through which the motor part passes; and a plate fixing portion fixing the plate body to the body, wherein an inclined surface is formed at an upper end of the plate body.
상기 경사면은 상기 경사부의 경사각과 대응되는 것을 특징으로 한다.The inclined surface is characterized in that it corresponds to the inclined angle of the inclined portion.
상기 판몸체부는 몸체틀부; 상기 몸체틀부의 중앙부에 형성되고, 상기 모터부가 관통하는 몸체중앙홀부; 상기 몸체틀부의 양측 가장자리에 형성되고, 상기 판고정부가 장착되는 몸체결합홀부; 및 상기 몸체틀부에 형성되고, 상기 몸체중앙홀부와 상기 몸체결합홀부 사이에 배치되어 열을 배출하는 하나 이상의 몸체배출홀부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The plate body portion body frame portion; a body center hole portion formed in a central portion of the body frame portion and passing through the motor portion; Body coupling holes formed at both edges of the body frame portion and to which the plate fixing portion is mounted; and at least one body discharge hole formed in the body frame and disposed between the body central hole and the body coupling hole to discharge heat.
상기 판몸체부는 상기 몸체배출홀부를 선택적으로 개폐하는 몸체마개부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The plate body portion may further include a body stopper for selectively opening and closing the body discharge hole.
본 발명에 따른 선반가공장치는 브라켓부가 받침부로 균일한 열전도를 유도함으로써, 받침부에 장착된 주축부의 변형에 의한 설비 손상을 방지할 수 있다.In the lathe processing apparatus according to the present invention, since the bracket part induces uniform heat conduction to the support part, equipment damage due to deformation of the main shaft part mounted on the support part can be prevented.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선반가공장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 브라켓부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 브라켓부에 몸체마개부가 선택적으로 장착된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선반가공장치의 온도변화를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선반가공장치의 온도에 따른 변형량을 개략적으로 나타내는 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating a lathe processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view schematically showing a bracket unit according to an embodiment of the present invention.
3 is a view schematically showing a state in which a body stopper is selectively mounted on a bracket according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram schematically illustrating a temperature change of a lathe processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram schematically showing the amount of deformation according to the temperature of a turning device according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 선반가공장치의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, an embodiment of a lathe processing apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of lines or the size of components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of a user or operator. Therefore, definitions of these terms will have to be made based on the content throughout this specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선반가공장치를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선반가공장치(1)는 바디부(10)와, 경사부(20)와, 받침부(30)와, 모터부(40)와, 브라켓부(50)를 포함한다. 1 is a diagram schematically illustrating a lathe processing apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1 , a
바디부(10)는 지면과 같은 고정물에 장착된다. 일예로, 바디부(10)는 금속재질로 제작될 수 있다. 바디부(10)는 상측이 개방된 한 쌍의 바디하부(11)와, 바디하부(11)를 연결하는 바디연결부(12)를 포함할 수 있다. 바디연결부(12)는 바디하부(11)의 배면을 서로 연결시킬 수 있다.The
경사부(20)는 바디부(10)에 결합되고, 경사지게 배치된다. 일예로, 경사부(20)는 바디하부(11)의 상단부에 결합될 수 있다. 이때, 경사부(20)의 경사는 조절되거나, 바디하부(11)의 상단부 경사면과 결합되어 바디하부(11)의 경사각과 대응될 수 있다.The
받침부(30)는 경사부(20)에 형성되고, 주축부(90)가 장착된다. 일예로, 받침부(30)는 경사부(20)에서 돌출 형성되는 받침몸체부(31)와, 받침몸체부(31)의 상부에서 돌출되는 받침상부(32)와, 받침몸체부(31)의 하부에서 돌출되는 받침하부(33)를 포함할 수 있다. 이때, 받침상부(32)와 받침하부(33)에 주축부(90)가 직접 결합될 수 있다.
모터부(40)는 바디부(10)에 장착되고, 전원이 인가되면 구동된다. 일예로, 모터부(40)는 바디하부(11)에 장착되고, 바디하부(11)의 측방향으로 돌출될 수 있다.The
브라켓부(50)는 바디부(10)에 장착되고, 모터부(40)를 지지하며, 받침부(30)로 비대칭적인 열전달을 유도한다. 일예로, 브라켓부(50)는 좌우 비대칭인 사다리꼴 형상을 할 수 있다. 이와 같은 브라켓부(50)는 좌우 단면적이 다르므로, 비대칭적으로 열전달을 할 수 있다. 따라서, 브라켓부(50)에 의해 받침부(30)에 균일한 열변형이 일어나므로, 온도편차에 따른 주축부(90)의 변형으로 인한 설비 손상을 방지할 수 있다.The
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 브라켓부를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 브라켓부(50)는 판몸체부(51)와, 판고정부(52)를 포함한다.2 is a view schematically showing a bracket unit according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2 , a
판몸체부(51)는 바디부(10)에 지지되고, 모터부(40)가 관통한다. 일예로, 판몸체부(51)는 금속재질을 포함하여 제작되고, 바디부(10)와 접촉되어 모터부(40)에서 발생된 열을 바디부(10)로 전도할 수 있다.The
판고정부(52)는 판몸체부(51)를 바디부(10)에 고정한다. 일예로, 판고정부(52)는 볼트와 너트를 포함하여 이루어질 수 있다.The
한편, 판몸체부(51)의 상단부에는 경사면(59)이 형성된다. 이러한 경사면(59)은 경사부(20)의 경사각과 대응될 수 있다. 그리고, 판몸체부(51)의 상단부에 경사면(59)이 형성되면, 판몸체부(51)의 좌우 양측 단면이 비대칭이 되므로, 받침부(30)에 비대칭적으로 열이 전달될 수 있다. 이로 인해 받침상부(32)와 받침하부(33)가 열에 의한 변형량이 서로 유사할 수 있다.Meanwhile, an
본 발명의 일 실시예에 따른 판몸체부(51)는 몸체틀부(511)와, 몸체중앙홀부(512)와, 몸체결합홀부(513)와, 몸체배출홀부(514)를 포함한다.The
몸체틀부(511)는 상단부가 경사면(59)이 형성된 판재 형상을 하여 바디하부(11)에 밀착될 수 있다. 이러한 몸체틀부(511)는 열전도가 높은 금속재질을 포함하여 제작될 수 있다.The
몸체중앙홀부(512)는 몸체틀부(511)의 중앙부에 형성되고, 모터부(40)가 관통한다. 일예로, 몸체중앙홀부(512)에는 베어링이 장착되어 모터부(40)의 회전축을 지지할 수 있다. The body
몸체결합홀부(513)는 몸체틀부(511)의 양측 가장자리에 형성되고, 판고정부(52)가 장착된다. 일예로, 몸체결합홀부(513)는 몸체틀부(511)의 좌측 상하부에 각각 형성되고, 몸체틀부(511)의 우측 상하부에 각각 형성될 수 있다. 몸체결합홀부(513)는 상하로 장방형 홀을 형성하므로, 받침부(30)에 전도되는 열 상태에 따라 설치 높이를 조절할 수 있다.The
하나 이상의 몸체배출홀부(514)는 몸체틀부(511)에 형성되고, 몸체중앙홀부(512)와 몸체결합홀부(513) 사이에 배치되어 열을 배출한다. 일예로, 몸체배출홀부(514)는 몸체중앙홀부(512)의 원주 방향으로 복수개가 이격되어 배치될 수 있다. 이러한 몸체배출홀부(514)를 통해 열이 배출되어 방열 기능을 수행할 수 있다. 한편, 이러한 몸체배출홀부(514)의 위치와 크기, 그리고 개수는 받침부(30)에 대한 온도편차 실험을 참고하여 설계될 수 있다.One or more body discharge holes 514 are formed in the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 브라켓부에 몸체마개부가 선택적으로 장착된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 판몸체부(51)는 몸체마개부(515)를 더 포함할 수 있다.3 is a view schematically showing a state in which a body stopper is selectively mounted on a bracket according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3 , the
몸체마개부(515)는 몸체배출홀부(514)를 선택적으로 개폐한다. 이러한 몸체마개부(515)는 몸체배출홀부(514)를 선택적으로 개방하거나 폐쇄시켜 줌으로써, 받침상부(32)와 받침하부(33)의 온도편차를 억제할 수 있다.The
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선반가공장치의 온도변화를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선반가공장치의 온도에 따른 변형량을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 선반가공장치의 온도변화를 개략적으로 설명하면 다음과 같다.4 is a diagram schematically showing temperature change of a turning device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a diagram schematically showing a deformation amount according to temperature of a turning device according to an embodiment of the present invention. Referring to FIGS. 1 to 5, the temperature change of the turning device according to an embodiment of the present invention is schematically described as follows.
먼저, 바디부(10)의 상측에 경사를 갖는 경사부(20)를 설치하되, 경사부(20)에 받침부(30)가 구비된다. 이러한 바디부(10)에 모터부(40)를 장착한다. 이때, 바디부(10)의 측면부에 장착된 브라켓부(50)는 모터부(40)를 지지한다. 그리고, 받침부(30)에는 주축부(90)가 장착된다.First, an
상기한 상태에서 모터부(40)가 구동되면, 벨트에 의해 모터부(40)의 동력이 주축부(90)에 전달된다.When the
한편, 모터부(40)는 구동되면서 바디부(10)와 브라켓부(50)가 가열된다. 이때, 브라켓부(50)는 상단부에 경사부(20)와 대응되는 경사면(59)이 형성된다. 즉, 브라켓부(50)는 중앙을 기준으로 좌측 단면적이 우측 단면적 보다 더 크게 제작된다. 그리고, 브라켓부(50)의 좌측단와 받침상부(32)까지의 거리와, 브라켓부(50)의 우측단부와 받침하부(33)까지의 거리는 서로 동일하거나 유사하게 제작된다. Meanwhile, while the
따라서, 모터부(40)의 가동으로 발생되는 열에 의한 온도변화를 관측한 결과, 받침상부(32)와 받침하부(33)의 온도변화가 서로 유사한 것을 알 수 있다(도 4 참조). 그리고, 모터부(40)의 가동으로 발생되는 열에 의한 변형량을 관측한 결과, 받침상부(32)와 받침하부(33)의 변형량이 서로 유사한 것을 알 수 있다(도 5 참조). Therefore, as a result of observing the temperature change due to the heat generated by the operation of the
도 4와 도 5에 나타나듯이, 받침상부(32)와 받침하부(33)의 온도변화 및 변형량이 유사하므로, 받침상부(32) 및 받침하부(33)에 장착되는 주축부(90)의 변형을 억제할 수 있다.As shown in FIGS. 4 and 5, since the temperature change and deformation of the
그 외, 받침상부(32)와 받침하부(33)의 온도편차가 과도하게 발생하는 경우, 몸체마개부(515)를 통해 몸체배출홀부(514)를 선택적으로 개폐하여, 받침상부(32)와 받침하부(33)의 온도편차를 줄일 수 있다.In addition, when the temperature difference between the
본 발명의 일 실시예에 따른 선반가공장치(1)는 브라켓부(50)가 받침부(30)로 균일한 열전도를 유도함으로써, 받침부(30)에 장착된 주축부(90)의 변형에 의한 설비 손상을 방지할 수 있다.In the turning
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but this is only exemplary, and those skilled in the art can make various modifications and equivalent other embodiments. will understand Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the claims below.
10 : 바디부 20 : 경사부
30 : 받침부 31 : 받침몸체부
32 : 받침상부 33 : 받침하부
40 : 모터부 50 : 브라켓부
51 : 판몸체부 52 : 판고정부
511 : 몸체틀부 512 : 몸체중앙홀부
513 : 몸체결합홀부 514 : 몸체배출홀부
515 : 몸체마개부10: body part 20: inclined part
30: supporting part 31: supporting body part
32: upper support 33: lower support
40: motor part 50: bracket part
51: plate body part 52: plate fixing part
511: body frame 512: body center hole
513: body coupling hole 514: body discharge hole
515: body stopper
Claims (5)
상기 바디부에 결합되고, 경사지게 배치되는 경사부;
상기 경사부에 형성되고, 주축부가 장착되는 받침부;
상기 바디부에 장착되고, 전원이 인가되면 구동되는 모터부; 및
상기 바디부에 장착되고, 상기 모터부를 지지하며, 좌우 비대칭 형상을 하고, 상기 받침부의 상부와 하부가 열에 의한 변형이 유사하도록 상기 받침부에 비대칭적으로 열을 전달하는 브라켓부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 선반가공장치.
body part;
an inclined portion coupled to the body portion and inclinedly arranged;
a supporting portion formed on the inclined portion and to which the main shaft portion is mounted;
a motor unit mounted on the body unit and driven when power is applied; and
A bracket part mounted on the body part, supporting the motor part, having a left and right asymmetrical shape, and transferring heat asymmetrically to the support part so that the top and bottom of the support part are similar in deformation due to heat. A characterized turning device.
상기 바디부에 지지되고, 상기 모터부가 관통하는 판몸체부; 및
상기 판몸체부를 상기 바디부에 고정하는 판고정부;를 포함하고,
상기 판몸체부의 상단부에 경사면이 형성되는 것을 특징으로 하는 선반가공장치.
The method of claim 1, wherein the bracket part
a plate body portion supported by the body portion and passing through the motor portion; and
A plate fixing portion fixing the plate body portion to the body portion; includes,
Turning apparatus, characterized in that the inclined surface is formed at the upper end of the plate body.
상기 경사면은 상기 경사부의 경사각과 대응되는 것을 특징으로 하는 선반가공장치.
According to claim 2,
Turning apparatus, characterized in that the inclined surface corresponds to the inclined angle of the inclined portion.
몸체틀부;
상기 몸체틀부의 중앙부에 형성되고, 상기 모터부가 관통하는 몸체중앙홀부;
상기 몸체틀부의 양측 가장자리에 형성되고, 상기 판고정부가 장착되는 몸체결합홀부; 및
상기 몸체틀부에 형성되고, 상기 몸체중앙홀부와 상기 몸체결합홀부 사이에 배치되어 열을 배출하는 하나 이상의 몸체배출홀부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 선반가공장치.
The method of claim 2, wherein the plate body portion
body frame;
a body center hole portion formed in a central portion of the body frame portion and passing through the motor portion;
Body coupling holes formed at both edges of the body frame portion and to which the plate fixing portion is mounted; and
and one or more body discharge holes formed in the body frame and disposed between the body central hole and the body coupling hole to discharge heat.
상기 몸체배출홀부를 선택적으로 개폐하는 몸체마개부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선반가공장치.The method of claim 4, wherein the plate body portion
The lathe processing apparatus further comprises a body stopper for selectively opening and closing the body discharge hole.
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