KR200186631Y1

KR200186631Y1 - A headstock for grinding machine

Info

Publication number: KR200186631Y1
Application number: KR2019990029002U
Authority: KR
Inventors: 이대우
Original assignee: 한비기계주식회사
Priority date: 1999-12-21
Filing date: 1999-12-21
Publication date: 2000-06-15

Abstract

본 고안은 연삭기용 주축대에 관한 것으로, 공작물을 연마하는 지석(20)이 선단에 결합된 스핀들(10)과, 중심부에 형성한 축삽입공(25)에 의해 상기한 스핀들(10)을 회전가능하게 지지하는 회전단(30) 및 상기한 회전단(30)의 하부에 결합되어 회전단(30)을 지지하며, 상부에는 회전단(30)의 외경보다 큰 곡률의 절개부(33)를 형성한 고정단(40)으로 이루어진다.The present invention relates to a spindle head for a grinding machine, and rotates the spindle 10 by a spindle 10 having a grindstone 20 for polishing a workpiece coupled to a tip, and an axial insertion hole 25 formed at a center thereof. It is coupled to the lower end of the rotary end 30 and possibly supporting the rotary end 30 to support the rotary end 30, the upper portion of the cut portion 33 of curvature larger than the outer diameter of the rotary end 30 It consists of a fixed end 40 formed.

이와 같은 본 고안은 스핀들(10)로부터 발생한 마찰열이 회전단(30)을 경유하여 고정단(40)으로 전도되는 것을 차단함으로써 고정단(40)의 열팽창에 의한 가공오차를 방지하는 한편, 이에 따라 작업효율을 높일 수 있다.The present invention prevents processing errors due to thermal expansion of the fixed end 40 by preventing frictional heat generated from the spindle 10 from being conducted to the fixed end 40 via the rotary end 30. Work efficiency can be improved.

Description

Headstock for grinding machine {A HEADSTOCK FOR GRINDING MACHINE}

본 고안은 연삭기에 관한 것으로, 상세하게는 연삭기의 스핀들을 지지하는 주축대를 회전단 및 고정단으로 분할시키고, 상기한 회전단 및 고정단의 접합면으로 단열 패드를 개재하는 한편, 고정단의 상부에 공간부가 형성되도록 함으로써 스핀들로부터 발생한 마찰열이 회전단을 경유하여 고정단으로 전도되는 것을 차단하여 고정단의 열팽창에 의한 가공오차를 방지하는 것으로, 특히 공작물의 외주면을 가공하는 외경 연삭기에 적합하도록 구성한 것이다.The present invention relates to a grinding machine, and in detail, the spindle supporting the spindle of the grinding machine is divided into a rotating end and a fixed end, and the insulating end is interposed between the rotating end and the fixed end. By forming a space in the upper part, the frictional heat generated from the spindle is prevented from being conducted to the fixed end via the rotary end to prevent machining errors caused by thermal expansion of the fixed end. It is made up.

일반적으로 연삭기는 고속회전하는 지석(grinding wheel)에 의해 공작물을 가공하는 공작기계로서, 특히 미크론 단위의 초정밀 가공이 가능함에 따라 베어링이나 자동차부품과 같은 고정밀도 부품의 가공에 사용된다.In general, the grinding machine is a machine tool for processing a workpiece by a grinding wheel that rotates at high speed, and is particularly used for the machining of high precision parts such as bearings and automobile parts due to the ultra-precision machining in microns.

이와 같은 연삭기에서 공작물을 연마하는 지석은 도 1에 도시한 바와 같이 스핀들(110)의 선단에 결합되며, 또한 상기한 스핀들(110)은 주축대(150)의 축삽입공(145) 내측에 결합된 베어링(101)에 의해 양단이 각각 지지된 상태에서 타단에 결합된 벨트 풀리(105)를 통해 전달된 회전력에 의해 고속회전함으로써 공작물의 표면에 대한 가공이 이루어진다.The grinding wheel for grinding the workpiece in such a grinding machine is coupled to the tip of the spindle 110, as shown in Figure 1, the spindle 110 is also coupled to the inside of the shaft insertion hole 145 of the spindle head 150 In the state in which both ends are supported by each of the bearings 101, the machining is performed on the surface of the workpiece by rotating at high speed by the rotational force transmitted through the belt pulley 105 coupled to the other end.

이때 상기한 바와 같이 지석(120)이 결합된 스핀들(110)의 설치공간을 제공하는 동시에 상기한 스핀들(110)을 회전가능하게 지지하는 사각통체 형상의 주축대(150)는 통상적으로 주철을 소재로 하여 주물에 의해 제작을 하며, 이러한 과정에 따라 제작이 완료된 주축대(150)는 연삭기의 하부를 구성하는 베드의 상부로부터 정확한 수직을 유지한 상태로 결합된다.In this case, as described above, the square cylinder-shaped headstock 150 supporting the spindle 110 rotatably while providing an installation space of the spindle 110 to which the grindstone 120 is coupled is typically made of cast iron. It is manufactured by the casting, and according to this process, the main headstock 150 is manufactured in accordance with this process is coupled in a state maintaining the exact vertical from the top of the bed constituting the bottom of the grinding machine.

한편, 주축대(150)의 축삽입공(145)에 결합된 스핀들(110)은 벨트 풀리(105)를 통해 전달된 회전력에 의해 고속회전하는 과정에서 섭동면과의 마찰에 따라 마찰열이 발생하게 되는데, 이와 같이 스핀들(110)이 고속 회전하는 과정에서 발생한 마찰열은 주철재로 이루어진 주축대(150)에 그대로 전도됨으로써 베드의 상부에 결합된 주축대(150)를 팽창시킨다.On the other hand, the spindle 110 coupled to the shaft insertion hole 145 of the main shaft 150 to generate frictional heat due to friction with the perturbation surface during the high-speed rotation by the rotational force transmitted through the belt pulley 105 In this way, the frictional heat generated during the high-speed rotation of the spindle 110 is inverted to the headstock 150 made of cast iron as it is to expand the headstock 150 coupled to the top of the bed.

상기한 바와 같이 주축대(150)에 열팽창이 발생할 경우에는 스핀들(110)의 중심축선이 초기의 정확한 조정위치로부터 이격되는 것과 함께 스핀들(110) 선단에 결합된 지석(120)과 공작물의 위치가 변위됨으로써 오차가 발생하는데, 특히 이와 같은 주축대(150)의 열팽창에 의한 가공오차는 미크론 단위의 초정밀 가공을 목적으로 한 연삭기의 허용오차를 상회하게 된다.As described above, when thermal expansion occurs in the main shaft 150, the center axis of the spindle 110 is spaced from the initial correct adjustment position, and the position of the grindstone 120 and the workpiece coupled to the tip of the spindle 110 is An error occurs due to the displacement. In particular, the machining error due to the thermal expansion of the main shaft 150 exceeds the tolerance of the grinding machine for the purpose of ultra-precision machining in units of microns.

따라서, 상기한 바와 같이 주축대(150)가 일체형으로 이루어진 종래의 연삭기에서는 공작물의 연삭과정에서 수시로 스핀들(110)의 선단에 결합된 지석(120)의 위치를 반복 측정해야 하는 한편, 주축대(150)의 열팽창 정도에 따라 수시로 지석(120)의 위치를 재조정해야하므로 작업에 많은 인력이 소요되었으며, 이와 함께 작업의 지연에 따라 생산성이 저하되는 등의 문제점이 발생한다.Therefore, in the conventional grinding machine in which the headstock 150 is integrally formed as described above, the grinding wheel 120 must be repeatedly measured at the position of the grindstone 120 coupled to the tip of the spindle 110 in the course of grinding the workpiece. Since it is necessary to readjust the position of the grindstone 120 at any time according to the degree of thermal expansion of 150), a lot of manpower was required, and with this, there is a problem that productivity is lowered due to the delay of the work.

본 고안은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 기술적 과제는, 주축대를 구성하는 회전단 및 고정단의 접합면으로 단열 패드를 개재하고, 고정단의 상부에 공간부가 형성되도록 함으로써 스핀들로부터 발생한 마찰열이 고정단으로 전도되는 것을 차단하는 한편, 이에 따라 고정단의 열팽창에 의한 가공오차를 방지하여는 장시간의 연속 작업시에도 고정단의 열팽창에 의한 오차의 발생을 방지할 수 있는 수단을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the conventional problems as described above, the technical problem of the present invention, through the insulation pad to the joint surface of the rotary end and the fixed end constituting the main shaft, the space portion on the top of the fixed end This prevents the frictional heat generated from the spindle from being conducted to the fixed end, thereby preventing processing errors caused by thermal expansion of the fixed end, thereby preventing the occurrence of errors due to thermal expansion of the fixed end even during long continuous operation. It is to provide means that can be.

상기한 바와 같은 본 고안의 기술적 과제는, 선단에는 공작물을 연마하는 지석이 결합되고, 타단으로는 벨트에 의해 모터의 구동력을 전달받는 벨트 풀리가 결합된 스핀들;Technical problem of the present invention as described above, the grinding wheel and the grinding wheel is coupled to the front end, the other end is coupled to the belt pulley coupled to receive the driving force of the motor by the belt;

상기 스핀들이 삽입되는 축삽입공을 중심부에 형성하고, 측면 양측으로는 하부에 평탄면을 갖는 블록형상의 결합부를 각각 형성하며, 상기 결합부의 내측에는 관통공을 수직으로 형성한 원주형상의 회전단;The shaft insertion hole into which the spindle is inserted is formed in the center, and both sides of the side form a block-shaped coupling portion having a flat surface at the lower side thereof, and a circumferential rotational end having vertically formed through-holes inside the coupling portion. ;

장방형의 형상을 갖는 단열 패드를 개재하여 상기 회전단의 하부에 결합되며, 상부에는 상기 회전단의 외경보다 큰 곡률을 갖는 원호형상의 절개부를 형성하고, 상부 양측으로는 상기 결합부의 관통공과 대응하는 나사공을 형성한 사각통체 형상의 고정단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 연삭기용 주축대를 제공함으로써 달성된다.It is coupled to the lower portion of the rotary end via a thermal insulation pad having a rectangular shape, the upper portion is formed with an arc-shaped cutout having a curvature larger than the outer diameter of the rotary end, the upper both sides corresponding to the through hole of the coupling portion It is achieved by providing a spindle head for a grinding machine, characterized in that consisting of a fixed end of a rectangular cylindrical shape having a screw hole.

이하, 본 고안에 의한 연삭기용 주축대를 첨부한 도면에 의해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings the headstock for the grinding machine according to the present invention will be described in detail.

도 1은 종래의 연삭기용 주축대를 도시한 단면 구조도,1 is a cross-sectional structural view showing a headstock for a conventional grinding machine,

도 2는 본 고안의 일실시예에 따른 회전단 및 고정단의 분해 사시도,Figure 2 is an exploded perspective view of the rotary end and the fixed end according to an embodiment of the present invention,

도 3은 본 고안의 일실시에 따른 주축대의 단면 구조도,3 is a cross-sectional structure diagram of a main shaft according to an embodiment of the present invention,

도 4는 도 2에 도시한 회전단 및 고정단의 결합된 상태를 도시한 정면도,Figure 4 is a front view showing a combined state of the rotary stage and the fixed end shown in FIG.

도 5는 도 2에 도시한 고정단의 저면도이다,5 is a bottom view of the fixed end shown in FIG.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

5 : 벨트 풀리 10 : 스핀들5: belt pulley 10: spindle

20 : 지석 21 : 결합부20: grindstone 21: coupling portion

21A : 관통공 21B : 평탄면21A: Through Hole 21B: Flat Surface

25 : 축삽입공 30 : 회전단25: shaft insertion hole 30: rotary end

31 : 나사공 33 : 절개부31: screw hole 33: incision

35 : 냉각수 순환로 40 : 고정단35: cooling water circulation path 40: fixed end

45 : 단열 패드45: heat insulation pad

도 2는 본 고안의 일실시예에 따른 회전단(30) 및 고정단(40)의 분해 사시도이고, 도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 주축대(50)의 단면 구조도로서, 본 고안은 모터의 구동에 따라 회전하는 스핀들(10)과, 주축대(50)의 상부를 구성하는 회전단(30) 및 하부를 구성하는 고정단(40)을 주요 구성으로 하여 이루어진다.2 is an exploded perspective view of the rotary end 30 and the fixed end 40 according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a cross-sectional structural view of the headstock 50 according to an embodiment of the present invention, the present invention The main configuration is a spindle 10 that rotates according to the driving of the motor, a rotating end 30 constituting the upper portion of the main shaft 50 and a fixed end 40 constituting the lower portion.

상기한 스핀들(10)은 선단에 공작물을 연마하는 지석(20)이 탈착 가능하게 부착되고, 대향면으로는 벨트에 의해 모터의 구동력이 전달되도록 벨트 풀리(5)가 결합되며, 외주면 양단으로는 베어링(1)이 결합됨으로써 ??트 풀리(5)를 통해 전달된 모터의 회전력에 의해 회전이 이루어진다.The spindle 10 is detachably attached to the grinding wheel 20 for polishing the workpiece at the tip, the belt pulley 5 is coupled to the opposite surface so that the driving force of the motor is transmitted by the belt, both ends of the outer peripheral surface As the bearing 1 is coupled, rotation is made by the rotational force of the motor transmitted through the center pulley 5.

계속해서 상기한 스핀들(10)을 지지하는 원주형상의 회전단(30)은 중심부에 스핀들(10)의 결합공간을 제공하는 축삽입공(25)이 형성되며, 측면 양측에는 하부에 평탄면(21B)을 갖는 블록형상의 결합부(21)가 각각 형성되는데, 이때 상기한 결합부(21)의 내측으로는 볼트가 삽입되는 관통공(21A)을 각각 수직으로 형성한다.Subsequently, the circumferential rotational end 30 supporting the spindle 10 has a shaft insertion hole 25 which provides a coupling space of the spindle 10 at the center thereof, and has a flat surface at both sides of the lower side thereof. Block-shaped coupling portions 21 having 21B are formed, respectively, wherein through-holes 21A into which bolts are inserted are formed vertically inside the coupling portions 21, respectively.

또한, 장방형의 형상을 갖는 단열 패드(45)를 개재하여 상기한 회전단(30)의 하부에 결합되는 고정단(40)은, 결합부(21)의 관통공(21A)과 대응하는 나사공(31)이 상부 양측에 각각 형성됨으로써 결합부(21)의 관통공(21A)을 통해 삽입된 볼트의 체결에 따라 회전단(30)과의 결합이 이루어지도록 한다.In addition, the fixed end 40 coupled to the lower portion of the rotary end 30 via the insulating pad 45 having a rectangular shape is a screw hole corresponding to the through hole 21A of the engaging portion 21. 31 is formed on both sides of the upper portion so as to be coupled to the rotary end 30 in accordance with the fastening of the bolt inserted through the through hole (21A) of the coupling portion (21).

특히, 상기한 고정단(40)은 회전단(30)의 외경보다 큰 곡률을 갖는 원호형상의 절개부(33)를 상부에 형성함으로써 회전단(30)과의 결합이 완료된 상태에서 도 4에 도시한 바와 같이 회전단(30)의 하부로부터 일정한 간격의 공간부(S)가 형성되도록 하는 한편, 이에 따라 스핀들(10)의 회전과정에서 발생한 마찰열이 회전단(30)을 경유하여 고정단(40)으로 전도되는 것을 차단하도록 한다.In particular, the fixed end 40 is formed in the upper portion of the arc-shaped cutout 33 having a curvature larger than the outer diameter of the rotary end 30 in FIG. 4 in the state that the coupling with the rotary end 30 is completed As shown in the drawing, the space S at a predetermined interval is formed from the lower end of the rotary end 30. Accordingly, the frictional heat generated during the rotation of the spindle 10 is fixed to the fixed end via the rotary end 30 ( 40) to prevent it from falling.

이와 함께 고정단(40)의 하부에는 도 5와 같이 상향하는 요홈을 형성하고, 상기한 각 요홈을 연통시킨 구조로 이루어진 냉각수 순환로(35)를 형성하여 외부로부터 도시안된 호스를 통해 냉각수를 연속 순환시킴으로써 고정단(40)을 냉각시키는 한편, 이에 따라 고정단(40)의 열팽창을 방지하는 동시에 장시간 연속 작업시에도 고정단(40)의 온도상승을 방지한다.In addition, the lower end of the fixed end 40, as shown in Fig. 5 to form an upward groove, and formed a cooling water circulation path 35 made of a structure in which each of the grooves in communication by continuously circulating the cooling water through a hose not shown from the outside This prevents the fixed end 40 from being cooled, thereby preventing thermal expansion of the fixed end 40 and preventing the temperature rise of the fixed end 40 even during continuous operation for a long time.

도면중 미설명 부호 41은 스핀들(10)의 선단에 결합되어 지석(20)을 고정시키도록 한 지석 고정수단이고, 부호 30A는 스핀들(10)의 섭동면으로 윤활유를 공급시키는 유로이다.In the figure, reference numeral 41 denotes a grindstone fixing means coupled to the distal end of the spindle 10 to fix the grindstone 20, and reference numeral 30A denotes a flow path for supplying lubricant to the perturbation surface of the spindle 10.

상기한 구성으로 이루어진 본 고안의 작용 및 효과를 이하에서 설명한다.The operation and effects of the present invention made of the above-described configuration will be described below.

본 고안에 의한 연삭기용 주축대(50)는 도시안된 베드의 상부로부터 수직으로 결합되어 벨트 풀리(5)를 통해 전달된 모터의 회전력에 의해 스핀들(10)의 선단에 결합된 지석(20)이 고속회전함으로써 도시안된 공작물을 연삭시킨다.The grinding headstock 50 for the grinding machine according to the present invention is vertically coupled from the top of the bed not shown, the grindstone 20 is coupled to the front end of the spindle 10 by the rotational force of the motor transmitted through the belt pulley 5 By rotating at high speed, the workpiece not shown is ground.

한편, 상기한 바와 같이 스핀들(10)이 고속회전할 경우에는 베어링(1)에 의해 회전이 지지된 스핀들(10)로부터 마찰열이 발생하는 한편, 이러한 과정에 따라 발생한 마찰열이 회전단(30)으로 전도된다.On the other hand, as described above, when the spindle 10 rotates at a high speed, frictional heat is generated from the spindle 10 supported by the rotation of the bearing 1, while frictional heat generated according to this process is transferred to the rotary end 30. Is inverted.

이때, 상기한 회전단(30)의 양측에 형성된 결합부(21) 및 고정단(40)의 상부 사이에는 단열 패드(45)가 개재됨으로써 스핀들(10)로부터 전도된 마찰열이 회전단(30)을 통해 고정단(40)으로 전도되는 것을 차단한다.At this time, the heat of friction conducted from the spindle 10 by the thermal insulation pad 45 is interposed between the coupling portion 21 formed on both sides of the rotary end 30 and the upper end of the fixed end 40, the rotary end 30 Blocks being conducted to the fixed end 40 through.

또한, 이와 함께 회전단(30)의 하부에 결합된 고정단(40)의 상부에는 상기 회전단의 외경보다 큰 곡률을 갖는 절개부(33)에 의해 공간부(S)가 형성됨으로써 회전단(30)의 마찰열이 고정단(40)의 상부로 전도되는 것을 차단한다.In addition, the upper end of the fixed end 40 coupled to the lower end of the rotary end 30 together with the space (S) is formed by a cutout 33 having a curvature larger than the outer diameter of the rotary end (rotation end ( The frictional heat of 30 blocks the conduction of the upper end of the fixed end 40.

따라서, 본 고안을 적용한 연삭기는 장시간의 연속 작업시에도 스핀들(10)로부터 발생한 마찰열이 회전단(30)을 경유하여 고정단(40)으로 전도되는 것이 차단됨으로써 고정단(40)의 열팽창에 의한 변형을 방지하는 한편, 이에 따라 공작물 및 지석(20)이 정확한 간격을 유지한다.Therefore, the grinding machine to which the present invention is applied prevents the frictional heat generated from the spindle 10 from being conducted to the fixed end 40 via the rotary end 30 even during a long continuous operation due to thermal expansion of the fixed end 40. While preventing deformation, the workpiece and the grindstone 20 thus maintain the correct spacing.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은, 연삭기의 스핀들(10)을 지지하는 주축대(50)를 회전단(30) 및 고정단(40)으로 분할시키고, 상기한 회전단(30) 및 고정단(40)의 접합면으로 단열 패드(45)를 개재하는 한편, 고정단(40)의 상부에 공간부(S)가 형성되도록 함으로써 스핀들(10)로부터 발생한 마찰열이 회전단(30)을 경유하여 고정단(40)으로 전도되는 것을 차단한다.As described above, the present invention divides the headstock 50 supporting the spindle 10 of the grinding machine into the rotary end 30 and the fixed end 40, and the rotary end 30 and the fixed end ( The frictional heat generated from the spindle 10 is fixed via the rotary end 30 by interposing the thermal insulation pad 45 through the joint surface of the 40, while forming the space S on the upper end of the fixed end 40. It blocks the conduction to stage 40.

따라서 본 고안은 장시간의 연속 작업에 따라 스핀들(10)이 과열될 경우에도 상기한 스핀들(10)의 마찰열이 회전단(30)을 경유하여 고정단(40)으로 전도되는 것이 차단되어 고정단(40)의 열팽창이 방지됨으로써 불필요한 인력의 낭비를 방지하고, 작업 효율을 높일 수 있으며, 신뢰성 높은 가공이 가능하다는 등의 많은 효과가 있다.Therefore, the present invention, even when the spindle 10 is overheated in accordance with a long time continuous operation, the frictional heat of the spindle 10 is blocked from being conducted to the fixed end 40 via the rotary end 30 is fixed end ( The thermal expansion of 40) can be prevented, thereby preventing unnecessary waste of manpower, increasing work efficiency, and providing a reliable processing.

이상에서는 본 고안을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나 본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 실용신안등록청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.The present invention has been shown and described with respect to a specific preferred embodiment, but the present invention is not limited to the above embodiment, in the field to which the subject innovation belongs without departing from the gist of the subject innovation claimed in the utility model registration claims Any person with ordinary knowledge will be able to make various modifications.

Claims

A spindle 10 to which a grinding wheel 20 for polishing a workpiece is coupled to the front end, and the belt pulley 5 to which the driving force of the motor is transmitted by the belt to the other end;

The shaft insertion hole 25 into which the spindle 10 is inserted is formed at the center, and block-shaped coupling portions 21 having flat surfaces 21B are formed on both sides of the side, respectively, and the coupling portions ( 21, the circumferential rotary end 30 having the through hole 21A formed vertically; And

Is coupled to the lower portion of the rotary end 30 via the insulating pad 45 having a rectangular shape, the upper portion is formed with an arc-shaped cut 33 having a curvature greater than the outer diameter of the rotary end 30 And, the upper both sides of the headstock for grinding machine, characterized in that consisting of the fixed end 40 of the rectangular cylindrical shape formed with a through hole (21A) and the corresponding screw hole 31 of the engaging portion (21).

The headstock for a grinding machine according to claim 1, wherein the fixed end (40) has a cooling water circulation path (35) through which cooling water is circulated.