KR20010043614A

KR20010043614A - 공작기계

Info

Publication number: KR20010043614A
Application number: KR1020007012763A
Authority: KR
Inventors: 수가타신수케; 코바야시타카시
Original assignee: 수가타 신수케; 호코스 가부시키가이샤
Priority date: 1998-06-23
Filing date: 1999-06-07
Publication date: 2001-05-25
Also published as: US6547498B1; EP1122026A1; DE69921168D1; KR100367255B1; JP3511196B2; WO1999067051A1; EP1122026B1; DE69921168T2; JP2000005973A; EP1122026A4

Abstract

본 발명은 전후방향으로 이동되는 절삭유닛을 구비한 공작기계에 관한 것이다.

본 발명에 있어서의 공작기계는 좌우 각 측부(4)의 상면에 전후방향안내궤도(7)가 형성된 베드(1)와, 상기 안내궤도에 걸쳐지도록 지지되어 전후이동되고 또한 앞면에 절삭부(11)가 형성된 절삭유닛(2)과, 베드와 동체로 고정설치된 공작물고정대(3)를 구비하는 동시에, 절삭유닛과 공작물고정대사이에 절삭부의 상면 및 좌우측면을 포위하기 위한 커버면을 보유하고 또한 이 커버면과 공작물고정대 및 절삭유닛과의 관계에서 아래쪽만이 개방된 가공공간을 형성하는 것으로 한 커버장치(14)를 설치하고, 상기 커버장치의 상기 커버면의 좌우측면부는 베드의 좌우측부의 안쪽에서 안내궤도보다 아래쪽이 되는 위치까지 내려트려진 것을 특징으로 한다.

본 발명은 커버장치에 의해 좌우의 안내궤도상으로의 절삭칩의 비산을 방지할 수 있다.

Description

공작기계{MACHINE TOOL}

베드상에 전후방향의 안내궤도를 형성하고, 이 안내궤도에 지지되어 전후이동되는 절삭유닛을 설치하고, 이 절삭유닛의 앞면에 형성된 절삭부(스핀들축이나 절삭날)로 공작물을 가공하는 것으로 한 공작기계는 존재하고 있다.

이러한 종류의 공작기계는 절삭칩의 비산을 방지하기 위한 커버장치가 설치되지만, 이 커버장치는 안내궤도에 절삭칩이 떨어지거나 부착하는 것은 저지할 수 없다.

따라서, 상기 안내궤도에는 이 안내궤도를 포위하기 위한 전용커버가 별도로 설치되어 있다. 이 커버는 절삭유닛의 전후이동이 가능하도록 신축가능하게 되어 있고, 또한 가열된 절삭칩에 견디도록 금속제로 되어 있다.

본 발명은 상기 안내궤적을 포위하기 위한 전용커버가 필요없는 공작기계를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명이 되는 다축 스핀들헤드를 구비한 공작기계의 일례를 나타낸 측면도이다.

도 2는 다른 예를 나타낸 측면도이다.

도 3은 도 2의 평면도이다.

도 4는 도 1의 X₁-X₁으로 절단한 단면도이다.

도 5는 도 1의 X₁-X₁으로 절단했을 때의 사시도이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는, 좌우 각 측부의 상면에 전후방향으로 안내궤도가 형성된 베드와, 상기 안내궤도에 걸쳐지듯이 지지되어 전후이동되고 또한 앞면에 절삭부가 형성된 절삭유닛과, 베드와 동체로 고정설치된 공작물고정대를 구비한 것으로 이루어진다. 그리고, 절삭유닛과 공작물고정대사이에 절삭부의 상면 및 좌우측면을 포위하기 위한 커버면을 보유하고 또한 이 커버면과 공작물고정대 및 절삭유닛과의 관계에서 아래쪽만을 개방한 가공공간을 형성하는 것으로 한 커버장치를 설치하는 것으로, 이때 상기 커버면의 좌우측면부는 베드의 좌우측부의 안쪽에서 안내궤도보다 아래쪽의 위치까지 내려뜨린다.

상기 커버장치, 공작물고정대 및 절삭유닛은 이들로 형성된 가공공간안에서 생성된 절삭칩의 바깥쪽으로의 비산을 저지해서 베드의 좌우측부사이의 아래쪽으로 안내한다. 따라서, 좌우의 안내궤도상을 향해서 절삭칩이 떨어지는 현상은 발생할 수 없게 되고, 또 절삭칩이 안내궤도근방의 청소하기 어려운 곳에 쌓이지 않게 된다.

상기 발명은 다음과 같이 구체화한다.

즉, 커버장치를 절삭유닛 또는 공작물고정대 중 어느 한 쪽에 걸어맞추는 것에 의해 커버장치를 지지하기 위한 별다른 지지기구는 필요없게 된다.

또, 베드의 좌우측부사이의 아래쪽에 절삭칩을 수용해서 바깥쪽의 특정부분까지 반출하는 것으로한 절삭칩 반출장치를 설치한다. 이것에 의해, 가공중에 생성된 절삭칩은 공작기계로부터 쓸어 모으는 등의 처리가 필요없이 안전하고 또한 신속하게 배출되게 된다.

본 발명은 상기에 의해 가열된 절삭칩이 안내궤도에 접하는 일은 발생하지 않게 되므로, 절삭칩의 체적이나 부착을 방지하기 위한 안내궤도용 전용커버가 필요없게 되는 것이고, 또 커버장치가 절삭칩을 베드의 좌우측부사이의 아래쪽으로 낙하시키므로, 절삭칩의 비산범위는 매우 한정되게 되어 작업종료시 등의 절삭칩의 청소를 간단하고 쉽게 행할 수 있다.

또 안내궤도근방에 작동부의 위험을 피하기 위한 안전커버를 설치하는 것은 바람직하지만, 이 커버는 고온의 절삭칩의 커버에 있어서와 같은 열대책은 필요없고, 간단하게 해도 충분하고, 또 커버장치를 지지하기 위한 지지기구가 절삭유닛이나 공작물고정대의 이용에 의해 간단하게 되고, 또 가공중에 생성된 절삭칩을 공작기계의 구석구석에서 쓸어 모으는 등의 처리를 요하지 않고 안전하고 또한 신속하게 배출할 수 있게 된다.

도면에 있어서, 부호 1은 베드, 2는 절삭유닛, 그리고, 3은 공작물고정대이다.

상기 베드(1)는 좌우측부(4, 4)와 이들 측부(4, 4)를 결합한 앞면부(5) 및 후면부(6)를 구비하는 동시에 상기 각 측부(4, 4)의 상면에는 전후방향 안내궤도(7, 7)가 형성되어 있다.

이때, 각 측부(4)는 종횡의 벽면을 결합하여, 내부에 공간(s)을 보유한 고강성의 면구조체로 이루어져 있다. 4a는 각 측면(4)에 경사지게 고정된 절삭칩 안내판이다.

상기 절삭유닛(2)은 좌우의 안내궤도(7, 7)에 지지되어 전후이동가능하게 이루어진 유닛프레임(8)과, 이 프레임(8)상에 고정된 모터(9)와, 이 모터(9)에 의해 구동되는 복수의 스핀들(10)을 구비한 절삭부(11)로 이루어진다.

공작물고정대(3)는 베드(1)에 고정되고, 절삭유닛(2)측의 면부(m)에 공작물(w)을 파지하는 구조로 이루어져 있다.

12는 절삭유닛(2)을 전후이동시키기 위한 구동장치로, 베드(1)의 후부에 고정되어 있다. 이 구동장치(12)로서는 예를 들면 전동모터나 유압실린더 등이 사용된다.

13은 베드(1)의 좌우측부(4, 4)사이의 아래쪽에 베드(1)에 조립되어 설치한 절삭칩배출장치로, 비교적 긴 수평상의 반송시단부(a), 경사상의 반송경로부(b) 및 비교적 짧은 수평상의 반송종단부(c)를 구비하고, 띠상의 반송면(n)이 반송시단부(a)에서 반송종단부(c)를 향해 이동되는 것으로 이루어져 있다.

그러나, 절삭유닛(2)과 공작물고정대(3)사이에는 절삭칩의 비산을 저지하기 위한 커버장치(14)가 설치되어 있다.

이 커버장치(14)는 다음과 같은 것으로 이루어져 있다.

즉, 절삭부(11)의 상면 및 좌우측면을 포위하기 위한 커버면을 갖는 것으로, 전단커버(15)와 후단커버(16)를 구비하고 있다. 그리고, 이들 두개의 커버(15, 16)를 절삭유닛(2)에 지지시키고 또한 전체를 윗쪽으로 요동개방가능하게 이루어지게 하기 위해 후단커버(16)의 후단상부를 힌지(17)를 통해 절삭유닛(2)의 상면에 결합시키고 있다.

전단커버(15)는 후단커버(16)에 슬라이딩변위가능하게 외측에서 끼워져 있다. 이때, 이들 각 커버(15, 16)의 좌우측면부(d, d)는 베드(1)의 좌우측부(4, 4)안쪽에서 안내궤도(7, 7)보다 아래쪽의 위치까지 내려트리는 것이 중요하다.(도 5 참조)

후단커버(16)의 좌우측면부(d, d)의 외면에는 통부재(18, 18)가 횡방향으로 고정부착되어 있고, 이 통부재(18, 18)에 지지막대(19, 19)를 슬라이딩변위가능하게 삽입통과시키고, 이 지지막대(19, 19)의 선단을 전단커버(15)의 대응한 좌우측면부(d, d)의 외면에 결합편을 통해 결합시키는 것외에, 각 지지막대(19)의 선단과 이것에 대응한 통부재(18)사이가 되는 지지막대(19)부분에는 압축스프링(20)을 외측에서 삽입시키고 있다.

이때, 전단커버(15)에 뒤쪽으로의 외력이 작용하지 않는 상태에서, 전단커버(15)가 앞축스프링(20)의 탄력에 의해 후단커버(16)에 대해서 최전방으로 이동된 상태로 되도록 구성된다.

21은 절삭날이고, 22는 절삭칩용기이다.

상기와 같이 구성한 본 발명에 따른 공작기계의 사용예 및 작동을 설명한다.

처음에, 절삭유닛(2)은 도 1 및 도 3에 나타내듯이 가장 뒤쪽으로 이동된 상태로 이루어지는 것으로, 이 상태에서는 전단커버(15)의 선단은 공작물고정대(3)로부터 분리된다.

이 상태에서, 필요에 따라 커버장치(14)를 도 1의 실선위치에서 힌지(17)둘레의 윗쪽으로 끌어올리고, 가상선(k)으로 나타낸 위치로 이동시킨다. 이 상태에서는 커버장치(14)의 중력작용에 의해, 커버장치(14)는 그 위치를 유지한다.

이 이동에 의해, 절삭부(11)가 외부로 노출되게 되고, 이 상태에서 각 스핀들(10)에 필요한 절삭날(21)을 고정시키거나, 고정되어 있는 절삭날(21)을 교환하는 등의 작업을 한다. 필요한 처리가 종료된 후, 커버장치(14)를 도 1의 실선위치로 복귀시킨다.

한편, 공작물고정대(3)와 전단커버(15)와의 사이를 통해 공작물고정대(3)에 도 1에 나타내듯이 공작물(w)을 고정시키고, 이후, 작업개시지령을 도시하지 않은 제어장치에 입력한다. 이것에 의해, 스핀들(10)구동용 모터(9)는 복수의 스핀들(10) 및 절삭날(21)을 회전시키게 되고, 또 절삭유닛(2)이송용 구동장치(12)는 절삭유닛(2) 및 커버장치(14)를 앞쪽(f)으로 이동시킨다.

절삭유닛(2)이 일정거리, 앞쪽으로 이동되면, 도 2에 나타내듯이 전단커버(15)의 선단이 공작물고정대(3)의 면부(m)에 접촉된다. 이것에 의해, 커버장치(14)는 공작물고정대(3) 및 절삭유닛(2)에 의해 전후단면이 덮여진 상태로 되고, 아래쪽만이 개방된 가공공간이 형성되고, 공작물(w)은 이 가공공간안에 위치하게 된다.

그리고 절삭유닛(2)이 앞쪽(f)으로 이동되면, 이 이동거리만큼, 전단커버(15)는 공작물고정대(3)에 압축스프링(20)의 탄력에 저항해서 압압되고, 후단커버(16)와의 겹쳐진 길이가 증대되게 되고, 커버장치(14)의 전체길이는 단축되게 된다.

이렇게 해서 커버장치(14)의 단축이 진행되면, 이어서, 절삭부(11)의 절삭날(21)이 공작물(w)에 닿아서 그 가공을 개시한다. 이 가공에 의해 절삭칩이 생성되고, 절삭날(21)이나 스핀들(10)의 회전에 의해 공작물(w)에서 비산되게 된다. 이 비산된 절삭칩은 상기 가공공간의 둘레벽에 안내되어 아래쪽으로 낙하된다.

이 낙하되는 절삭칩은 베드(1)의 좌우측부(4, 4)사이의 아래쪽을 향해, 절삭칩반출장치(13)의 반송시단부(a)의 반송면(n)상에 도달하고, 따라서, 커버장치(14)의 바깥쪽에서 그 커버면의 좌우측면부(d, d)의 아래가장자리보다 위쪽에 위치한 좌우의 안내궤도(7, 7) 및 이것의 근방부분에 떨어지거나 부착하는 일은 없다.

반송면(n)상에 체적된 절삭칩은 반송면(n)의 이동에 의해 경사진 반송경로(b)를 지나 반송종단부(c)에 도달하고, 이 반송종단부(c)에서 용기(22)안으로 낙하된다.

이상과 같이 해서 공작물(w)의 절삭이 종료하면, 절삭유닛(2)이송용 구동장치(12)가 앞에서와는 반대로 작동되고, 이것에 의해 커버장치(14)의 각 커버(15, 16)는 앞에서와는 반대로 변위해서 도 1의 상태로 복귀되고, 스핀들(10)구동용 모터(9)는 정지된다.

이후, 가공이 끝난 공작물(w)을 해체하고, 1회의 가공을 종료한다. 이후는 같은 처리 및 작동이 반복된다.

상기 실시예는 다음과 같이 변형할 수 있다.

즉, 실시예에서는 전단커버(15)와 후단커버(16)에 의해 커버장치(14)의 커버면을 형성했지만, 이대신에 전단커버(15)와 후단커버(16)사이에 한 개 혹은 복수개의 중간커버를 삽입해서 설치하고, 이들을 각 커버가 인접한 커버에 대해서 슬라이딩변위해서 커버면을 형성하도록 이루어지도록 할 수도 있다. 이러한 구성은 커버장치(14)의 전후방향치수가 길어질 때에 채용된다.

또 통부재(18), 지지막대(19) 및 압축스프링(20)대신에 이들과 동일한 작용을 하는 것으로 한 실린더장치를 설치하는 것도 가능하다.

그리고, 실시예에서는 커버장치(14)를 절삭유닛(2)에 지지시켰지만, 이대신에 커버장치(14)를 공작물고정대(3)에 지지시키는 것도 가능하다. 즉, 예를 들면 커버장치(14)의 전후방향을 반대를 향해서, 후단커버(16)와 공작물고정대(3)를 힌지로 결합시킨 구성으로 한다. 이 경우, 공작물고정대(3)의 공작물(w)의 착탈은 커버장치(14)를 힌지둘레의 윗쪽으로 퇴피시킨 상태에서 행한다.

Claims

좌우 각 측부의 상면에 전후방향안내궤도가 형성된 베드와, 상기 안내궤도에 걸쳐지도록 지지되어 전후이동되고 또한 앞면에 절삭부가 형성된 절삭유닛과, 베드와 동체로 고정설치된 공작물고정대를 구비하는 동시에, 절삭부의 상면 및 좌우측면을 포위하기 위한 커버면을 보유하고 또한 이 커버면과 공작물고정대 및 절삭유닛과의 관계에서 아래쪽만을 개방한 가공공간을 형성하는 것으로 한 커버장치를 절삭유닛과 공작물고정대사이에 설치하고, 이때 상기 커버면의 좌우측면부는 베드의 좌우측부의 안쪽에서 안내궤도보다 아래쪽이 되는 위치까지 내려뜨려진 것을 특징으로 하는 공작기계.
제1항에 있어서, 커버장치가 절삭유닛에 결합부착되어 있는 것을 특징으로 하는 공작기계.
제1항에 있어서, 커버장치가 공작물고정대에 결합부착되어 있는 것을 특징으로 하는 공작기계.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 베드의 좌우측부사이의 아래쪽에 절삭칩을 수용해서 외부의 특정장소까지 반출하는 것으로 한 절삭칩반출장치를 설치한 것을 특징으로 하는 공작기계.