KR20010084432A

KR20010084432A - 공작기계용 공구홀더

Info

Publication number: KR20010084432A
Application number: KR1020000009468A
Authority: KR
Inventors: 수가타신수케; 코바야시타카시
Original assignee: 수가타 신수케; 호코스 가부시키가이샤
Priority date: 2000-02-25
Filing date: 2000-02-25
Publication date: 2001-09-06
Also published as: KR100336432B1

Abstract

비교적 깊은 곳을 가공하는 칼날도구의 선단에 대응하고, 주축측에서의 안개상태 절삭유를 극히 안정된 상태로 효율 좋게 송급하는 것을 가능하게 한 공구홀더의 제공.

자동교환시의 파지용 손잡이(10a)를 외부둘레에 구비하고, 중앙 내부의 길이방향에는 투과구멍(10b)을 뚫어서 설치함과 아울러, 그 투과구멍(10b)의 한 끝에는 암나사(g)를 새겨서 만들고, 또한 그 중앙 내부의 길이방향으로 투과구멍(11a)을 뚫어서 설치한 툴 스토퍼(11)를 나사장착시키고, 이에 대하여 투과구멍(10b)의 타단측에는 바깥쪽으로 돌출형성한 원추형상 걸어맞춤체(10c)가 주축측의 툴 섕크 테이퍼(n)와 플랜지 끝면(m)의 2면과 동시에 접하여 접속되는 것으로 이루어지는 2면 구속형 공구홀더(10)에 있어서, 접속측으로 되는 투과구멍(10b) 내부에 먼지수취관 (12)을 설치함과 동시에, 먼지 수취관(12)과 툴 스토퍼(11)와의 투과구멍(12a), (11a) 내로 주축측에서의 유제를 연속적으로 유통시키기 위한 연통관(14)을 가교상태로 끼워서 통과시키고, 또한 칼날도구(8)의 장단변화에 의해 툴 스토퍼(11)가 이동하는 것에 연동하여 통로관(14)이 투과구멍(12a) 내를 적당히 미끄러지도록 된다.

Description

공작기계용 공구홀더{TOOL HOLDER FOR MACHINE TOOL}

본 발명은, 공작기계용 공구홀더의 개량에 관한 것이고, 상세하게는, 드라이절삭작업에 호적한 공구홀더이다.

공작기계에 의한 가공작업에서는 피가공물이나 칼날도구의 냉각 및 윤활, 또는 잘라낸 부스러기의 제거 등을 위한 가공부로 절삭유를 다량 공급하고 있지만, 이것에 의할 때에는 절삭유에 의한 환경오염이나 인체의 건강에의 악영향, 절삭유의 폐유처리에 수반되는 큰 비용, 피가공물의 과냉각에 의한 칼날도구 수명의 저하, 또는, 절삭유의 과다공급에 의한 칼날도구의 미세 절입 가공 시의 미끄러짐 마모 등의 문제가 있는 이외에, 가공시에 다량의 절삭유가 잘라낸 부스러기에 부착되기 때문에, 잘라낸 부스러기의 처리나 재이용시, 이것에 부착된 절삭유를 분리하는 것도 필요하게 된다.

이 문제를 해결하기 위하여, 최근에는 극미량의 절삭유를 안개상태로 하여 절삭가공부에 공급하는 것이 행해지고 있으며, 이와 같은 처리는 드라이 절삭 등으로 호칭되고 있다.

드라이 절삭을 행하는 상에서, 피가공물의 비교적 얇은 부분을 가공하고 있는 칼날도구 선단부에 안개상태의 절삭유를 공급하는 것은, 칼날도구 측방향에 분무 노즐수단을 설치하는 것에 의해 간이하게 행하는 것이지만, 피가공물의 비교적 깊은 부분을 가공하고 있는 칼날도구 선단부에 이것을 공급하는 것은 실제상 곤란함이 따른다. 이 대책으로서는 주축 본체측에서 절삭유를 절삭 중인 칼날도구 내로 향하여 보내주고, 절삭 중인 칼날도구 선단에서 분출시키도록 하는 것이다.

도 4는 이 종래예를 나타내는 단면설명도로서, 1은 공작기계의 주축지지 프레임, 2는 주축으로서 축받이(3)을 끼워서 회전운동이 가능하게 내부삽입되어 있다. 4는 상기 주축 선단 위치에 걸림용의 강철공(4a)을 회전운동이 가능하게 지지하여 이루는 카니스터, 5는 그 카니스터(4)를 주축(2)측으로 고정하기 위한 링 부재로, 앞면은 연직한 플랜지 끝면(m)을 이루고, 또한 중앙 안구멍을 나팔형상의 경사면n(툴 섕크 테이퍼)인 것이 형성된 것으로 이루어지고, 또한 6은 주축(2) 내를 왕복 미끄러짐이 가능하게 된 집게 로드이다.

본 도에서 7은 선단에 칼날도구(8)를 장착하여 이루어지는 공구홀더로서, 외주면에는 칼날도구의 자동교환시에 파지되도록 하기 위한 파지용 손잡이(7a)가 형성되어 있고, 또한 중앙 내부의 길이방향에는 투과구멍(s)을 뚫어서 설치함과 아울러, 그 투과구멍(s)의 칼날도구(8)가 설치되는 측에는 암나사를 새겨서 만들고, 칼날도구(8)의 장단에 진퇴시켜지는 툴 스토퍼(7b)가 나선장착시켜져 있고, 이것에 대응하는 타단측은 상기 링부재(5) 앞면의 연직한 플랜지 단면(m) 및 툴 섕크 테이퍼(n)의 쌍방과 접해지는 것으로 되는 원추형상 걸어맞춤체(7c)가 바깥쪽으로 향하여 돌출형성하여 있고, 또한 그 원추형상 걸어맞춤체(7c)에는 카니스터(4)의 강철공(4a)을 자유롭게 끼워 넣기 위한 원구멍(7d)이 뚫어서 설치되어 있다.

그런데, 상기 공구 홀더(7)의 원추형상 걸어맞춤체(7c)가 링부재(5)의 중앙 투과구멍으로 향하여 삽입되고, 이 때 집게 로드(6)가 화살표(a)의 방향으로 도시하지 않은 용수철기구로 견인되는 것에 의해, 강철공(4a)이 카니스터(4)의 원구멍( 4b)에서 원추형상 걸어맞춤체(7c)의 원구멍(7d)로 향하여 돌출하는 것 때문에, 그 공구홀더(7)의 걸어맞춰 멈춤이 행해지는 것이고, 이 때 원추형상 걸어맞춤체(7c)는 링부재(5) 앞면의 연직한 플랜지 끝면(m)과 툴 섕크 테이퍼(n)의 쌍방으로 강고하게 접한 상태로 되는 것이다.

상기에 있어서 절삭유는 주축(2)측의 도시하지 않은 절삭유 공급장치에 의해, 집게 로드(6)의 중심구멍(6a)으로 보내고, 연이어 그 선단에서 상기 공구홀더(7)의 투과구멍(s) 내로 보내지며, 공구홀더(7) 내에서는 툴 스토퍼(7b)의 중앙 투과구멍(h)에서 칼날도구(8)의 내부에 뚫어서 설치한 투과구멍(t)을 경유하여 그 선단이 분출시키는 것으로 되는 것이다.

그런데, 종래예에 있어서의 상기 절삭유의 보냄에서는 집게 로드(6)측의 통로단면(s₁), 공구홀더(7)측의 통로단면(s₂), 및 툴 스토퍼(7b) 등의 통로단면(s₃)ㆍㆍㆍ이 도시예와 같이 크고 작은 여러 가지 다른 것으로 되어 있으며, 또한 절삭유는 일정한 유압으로 보내지지만 주축(2) 및 그 선단의 칼날도구를 포함하는 공구홀더(7)는 고속회전시켜지기 때문에, 회전에 의한 원심력작용으로 안개상태 절삭유는 먼지입자를 원심분리하여 액상화하는 문제가 있음과 아울러, 원활한 유통에 지장을 생기게 하는 문제가 있다.

본 발명은, 상기 문제점을 해결하고자 하는 것이다.

본 발명은, 자동교환시의 파지용 손잡이를 외부둘레에 구비하고, 중앙 내부의 길이방향에는 투과구멍을 뚫어서 설치함과 아울러, 그 투과구멍의 한끝에는 암나사를 새겨서 만들고, 또한 그 중앙 내부의 길이방향으로 투과구멍을 뚫어서 설치한 툴 스토퍼를 나사장착시키고, 이에 대하여 투과구멍의 타단측에는 바깥쪽으로돌출형성한 원추형상 걸어맞춤체가 주축측의 툴 섕크 테이퍼부와 플랜지단면의 2면과 동시에 접하여 접속되는 것으로 이루어지는 2면 구속형 공구홀더에 있어서, 접속측으로 되는 투과구멍 내부에 먼지 수취관을 설치함과 동시에, 그 먼지수취관과 툴 스토퍼와의 투과구멍 내에 주축측에서의 유제를 연속적으로 유통시키기 위한 연통관을 가교상태로 끼워서 통과시키고, 또한 칼날도구의 장단변화에 의해 툴 스토퍼가 이동하는 것에 연동하여 통로관이 투과구멍 내를 적당하게 미끄러지는 구성으로 된 것을 특징으로 한다.

이 수단에 의하면, 공구홀더의 주축 취부측에 대응하여, 먼지 수취관을 설치하고, 그 먼지 수취관과 툴 스토퍼와의 사이에, 이것을 가교하는 상태로 연통관을 설치하는 구성으로 되는 것에서, 주축측에서의 유제를 단차저항이 가급적 생기지 않도록 하여 연속적으로 칼날도구로 향하여 보내는 것이 가능한 것으로 된다.

따라서, 이 발명은 다음의 효과를 보유한다.

특히 드라이 절삭작업에서, 즉 유제액이 안개상태화되는 것일 때, 회전에 의한 원심력 작용에서 먼지입자가 원심분리되어 액상화하거나하는 것이 없게 되고, 또한 효율이 양호한 유통이 얻어지도록 되는 것이다.

도 1은, 본 발명에 관한 공작기계용 공구홀더의 단면도이다.

도 2는, 도 1에 있어서, 칼날도구의 장단에 의해 통로관이 미끄러지는 상태를 나타내는 설명도이다.

도 3은, 주축측으로 설치한 사용상태의 단면도이다.

도 4는, 종래품의 공구홀더단면도이다.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

8 ㆍㆍㆍ 칼날도구 10a ㆍㆍㆍ 손잡이

10b ㆍㆍㆍ 투과구멍 10c ㆍㆍㆍ 걸어맞춤체

11 ㆍㆍㆍ 툴 스토퍼 11a ㆍㆍㆍ 투과구멍

12 ㆍㆍㆍ 먼지수취관 12a ㆍㆍㆍ 투과구멍

14 ㆍㆍㆍ 통로관 15a ㆍㆍㆍ 외측수납구

15a' ㆍㆍㆍ 내측수납구

도 1은, 본 발명으로 이루어지는 공구홀더의 단면도로서, 10은 선단에 칼날도구(8)를 장착하여 이루어지는 공구홀더본체, 10a는 그 외주면에 칼날도구의 자동교환시에 파지되도록 되기 위한 파지 손잡이, 10b는 중앙 내부의 길이방향으로 뚫어서 설치한 비교적 큰 투과구멍으로서, 그 투과구멍(10b)의 칼날도구(8)가 설치되는 측에는 암나사(g)를 새겨서 만들고, 칼날도구(8)의 장단에 진퇴시켜지는 툴 스토퍼(11)를 나사장착시킨다. 이에 대하여, 10c는 투과구멍(10b)의 타단측에 있어서 돌출형성한 원추형상 걸어맞춤체이고, 그 원추형상 걸어맞춤체(10c)에는 주축측에 설치할 때 상기 링부재 앞면의 연직한 플랜지 끝면(m) 및 툴 섕크 테이퍼(n)의 쌍방과 접해지는 것으로 되는 동일 연직면(m') 및 테이퍼면(n')이 형성된다.

상기 구성은 도 4에 나타낸 종래품의 것과 변화되지 않는 것이지만, 본 발명에서는 중앙 투과구멍(10b)의 툴 스토퍼(11)가 위치하는 반대측에 스프링을 사용하여 원추형상 걸어맞춤체(10c)의 방향으로 향하여 탄발(彈撥)시킨 먼지 수취관을 설치하는 것이고, 구체적으로는 투과구멍(10b) 내부에 대응하여 적은 축경상태로 볼록부(k)를 설치하고, 그 볼록부(k)에 먼지 수취관(12)의 후부(12b)를 지지하여 받아들이도록 한다.

그러나, 먼지수취관(12)은 원추형상 걸어맞춤체(10c)에 향하는 길이 방향 외주측과 투과구멍(10b)과의 사이에 일정한 간극(f)이 형성되도록 함과 동시에, 선단부를 2중 수납구로 형성하는 것이고, 구체적으로는 15a는 외측수납구, 15a'는 내측수납구로서, 외측수납구(15a)는 상기 간극(f)에 대응하여 스프링(13)을 당겨서, 그 탄발력으로 선단구(p)가 투과구멍(10b)의 바깥쪽으로 일정한 길이치수 돌출하도록 되어 있다. 이것에 대응하여, 내측수납구(15a')는 선단구(p')를 나팔형상으로 확개한 대형구로 형성함과 아울러, 통상은 외측수납구(15a) 내에 위치하고, 또한 대의 바닥이 되는 측에는 다음에 상술하는 먼지 수취관의 관끝이 걸어맞춤되는 칼끝단(v)를 형성한 것으로 되어 있다.

14는 상기 툴 스토퍼(11)와 먼지 수취관(12)의 각 중앙에 뚫어서 설치한 투과구멍(11a), (12a) 내를 가교상태로 삽입시킨 연통관이다. 그 연통관(14)은 본 발명의 공구홀더를 주축측으로 장착시킴과 동시에, 주축의 회전에 의해 회전되어 절삭작업이 행해질 때, 주축측의 절삭유 먼지가 직접적으로 연통관(14)으로 유입되고, 큰 단차저항이 생성시키거나하는 것이 없도록 하기 위한 것이므로, 이 때 먼지 수취관(12)의 투과구멍(12a) 내를 적당히 미끄러짐이 가능하게 되어 있는 것에 의해, 칼날도구(8)의 장단에 대응한 조정이 도모되는 것이다.

도 2는 상기의 작용상태를 나타내는 것으로서, 도 A는 칼날도구(8)가 충분히 긴 것이므로, 또한 칼날도구(8)를 그다지 돌출시키지 않고 사용하는 상태를 나타내는 것이다. 이에 대하여, 도 B는 칼날도구(8)을 길게 돌출시켜서 사용하는 예이다.

도 3은 주축측으로 설치한 사용예의 설명도이고, 공구홀더(10)의 원추형상 걸어맞춤체(10c)를 주축(2)의 링부재(5)에 향하여 꽂는 것이고, 이 때 원추형상 걸어맞춤체(10c)는 링부재(5)의 툴 섕크 테이퍼부(n)과 카니수터(4)의 외주면에 도입되어 삽입되고, 링부재(5)의 연직끝면(m)과 공구홀더(10)의 파지용 손잡이(10a)의 외단이 접촉하는 것에 의해 삽입이 정지되고, 또한 그 상태로 집게 로드(6)가 도시되지 않은 스프링 기구로 화살표(a)방향으로 견인되는 것에 의해 강철공(4a)이 카니수터(4)의 측에서 원추형상 걸어맞춤체(10c)에 뚫어서 설치하여 이루어진 원구멍(10d) 내로 돌출되어 걸어맞춰 멈춤이 도모되는 것으로 된다.

그러나, 칼날도구의 교환에는 자동교환장치의 파지수단이 공구홀더(10)의 파지용 손잡이(10a)를 파지함과 동시에 상기 스프링 기구의 작용에 의한 집게로드(6)의 화살표(a)방향의 견인이 해제되어, 화살표(b)방향으로 이동되는 것에 의해 돌출되어 있던 강철공(4a)이 카니수터(4)측으로 끌어 들여져서 걸어맞춤이 어긋나고, 원추형상 걸어맞춤체(10c)의 뽑아내기 가능하게 되는 것이고, 새로운 칼부착공구홀더와의 교환작업이 이하 마찬가지로 하여 행해지는 것으로 된다.

본 발명은, 특히 드라이 절삭작업에서, 즉 유제액이 안개상태화되는 것일 때, 회전에 의한 원심력 작용에서 먼지입자가 원심분리되어 액상화하거나하는 것이 없게 되고, 또한 효율이 양호한 유통이 얻어지는 효과를 가지고 있다.

Claims

자동교환시의 파지용 손잡이(10a)를 외부둘레에 구비하고, 중앙 내부의 길이방향에는 투과구멍(10b)을 뚫어서 설치함과 아울러, 그 투과구멍(10b)의 한 끝에는 암나사(g)를 새겨서 만들고, 또한 그 중앙 내부의 길이방향에 투과구멍(11a)을 뚫어서 설치한 툴 스토퍼(11)를 나사장착시키고, 이에 대하여 투과구멍(10b)의 타단측에는 바깥쪽으로 돌출형성한 원추형상 걸어맞춤체(10c)가 주축측의 툴 섕크 테이퍼부(n)와 플랜지 끝면(m)의 2면과 동시에 접하여 접속되는 것으로 이루어지는 2면구속형 공구홀더(10)에 있어서, 접속측으로 되는 투과구멍(10b) 내부에 먼지수취관 (12)을 설치함과 동시에 그 먼지수취관(12)과 툴 스토퍼(11)와의 투과구멍(12a), (11a) 내에 주축측에서의 유제를 연속적으로 유통시키기 위한 연통관(14)을 가교상태로 끼워서 통과시키고, 또한 칼날도구(8)의 장단변화에 의해 툴 스토퍼(11)가 이동하는 것에 연동하여 통로관(14)이 투과구멍(12a) 내를 적당히 미끄러지는 구성으로 되어 있는 것을 특징으로 한 공작기계용 공구홀더.
제 1항에 있어서, 상기 먼지 수취관(12)은, 주축지지프레임의 원추형상 걸어맞춤체(10c)로 향하는 길이방향 외주측과 공구홀더본체의 중앙 투과구멍(10b)과의 사이에 일정한 간극(t)이 형성되는 것으로 이루어지고, 또한 주축지지 프레임을 향하는 측을 외측수납구(15a)와 내측수납구(15a')의 2중 수납구로 형성하고, 외측수납구(15a)는 상기 간극(f)에 대하여 스프링(13)을 개재시켜, 그 탄성력으로 외측수납구(15a)의 선단(p)이 공구홀더본체의 중앙 투과구멍(10b) 바깥쪽으로 일정한 길이치수 돌출하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 공구홀더.
제 2항에 있어서, 상기 먼지수취관의 내측수납구(15a')는, 나팔형상으로 확개하는 사다리꼴 입구를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 공작기계용 공구홀더.