KR20020058960A

KR20020058960A - 복합가공용 선반의 ｙ축 고정장치

Info

Publication number: KR20020058960A
Application number: KR1020000087101A
Authority: KR
Inventors: 조민희
Original assignee: 양재신; 대우종합기계 주식회사
Priority date: 2000-12-30
Filing date: 2000-12-30
Publication date: 2002-07-12

Abstract

본 발명은 복합가공용 CNC선반에서 X축이송대(11)에 대하여 수직상하방향으로 이동하는 Y축이송대(16)를 X축이송대(11)에 대하여 고정 또는 고정해제하는 장치에 관한 것으로, 특히 X축이송대(11)상에 고정설치된 스토퍼실린더(40)가 포트(42a,42b)를 통하여 유입되는 작동유체에 의해 그 내부의 스토퍼핀(41)을 전후진시키고, 이 스토퍼핀(41)은 Y축이송대(16)의 하부에 부착된 고정블록(31)의 핀구멍(31a)안팎으로 출입하면서 Y축이송대(16)를 X축이송대(11)에 고정 또는 고정해제한다.

Description

복합가공용 선반의 Ｙ축 고정장치{Y-axis clamping device for multi-processing lathe}

본 발명은 복합가공용 선반의 Y축 고정장치에 관한 것으로, 특히 여러종류의 가공을 수행하는 CNC선반에서 작업특성에 따라 Y축을 고정하거나 고정해제하는 장치에 관한 것이다.

현재 CNC선반으로서 기본적인 선삭가공이외에 밀링가공을 부가한 복합가공 3축 CNC선반이 개발되어 널리 사용되고 있다. 이러한 3축 CNC선반은 X,Z,C축으로 구성되는 데, 밀링가공을 보다 효율적으로 하기위하여 X축과 Z축에 수직인 Y축을 부가하여 공구를 Y축방향으로도 움직일 수 있게 한다. 상기 Y축은 공작물의 회전중심방향에 대하여 직교하는 방향으로서 밀링공구는 Y축방향으로 움직이게 되어 있는 데, 선삭가공을 할 때에는 Y축은 고정되어야 한다. 이를 위하여 통상 Y축 고정장치가 구비된다.

상기한 바와 같은 Y축 고정장치는 종래 도 2에 도시된 바와 같이, X축이송대(21)에 설치된 왕복실린더(22)가 전후진함에 따라 그 실린더로드(23)의 선단에 연결된 받침대(24)가 X축이송대(21)위를 슬라이드 전진 또는 후진하면서 Y축이송대(25)의 하부를 지지하거나 지지해제하고, 상기 Y축이송대(25)의 상부에는 클램핑 실린더(26)를 구비하여 로드(26a)가 승강하면서 상기 Y축이송대(25)를 고정 또는 고정해제하는 구조로 되어 있다.

따라서 상기 종래의 Y축 고정장치에서 밀링가공을 할 때에는 상부 클램핑실린더(26)를 후진시키고 받침대(24)도 왕복실린더(22)로써 후진시켜 Y축이송대(25)를 고정해제한 상태에서 서보모터(27)를 회전시키면 그 회전력은 벨트(29)를 통하여 볼스크류(29)를 회전시키게 되고, 이에 따라 Y축이송대(25)는 상하로 이동하면서 선단에 구비된 밀링공구(도시안됨)으로써 공작물에 밀링작업을 수행하게 된다.

반면, 선삭가공을 할 때에는 상기 왕복실린더(22)의 실린더로드(23)를 전진시켜 하부받침대(24)를 Y축이송대(25)의 하부로 전진이동시킴으로써 Y축이송대(25)를 지지하고 그 상태에서 상부 클램핑실린더(26)를 전진시켜 로드(26a)를 매개로 Y축이송대(25)를 고정하여야 한다.

그런데 상기와 같은 종래의 Y축 고정장치는 주축의 중심과 공구의 중심을 정확히 일치시키기 위하여 하부받침대(24)의 높이를 정확하게 제작하여야 하지만 제작시 공차누적으로 인하여 정확하게 주축의 중심과 공구의 중심을 일치시키기 어렵다. 또 하부받침대(24)의 높이를 정확하게 제작하더라도 온도의 변화에 따른 열팽창으로 오차가 발생하게 되고, 특히 Y축이송대(25)를 승강시키는 데 볼스크류(29)과 서보모터(27)를 벨트(28)로써 연동시키는 구조에서는 Y축이송대(25)와 하부받침대(24)가 서로 접촉할 때 벨트(28)가 텐션을 받아서 서보모터(29)의 좌표가 변하게 되므로 Y축이송대(25)의 실제위치와 서보모터(27)의 좌표값이 불치하여 주축의 중심과 Y축이송대(25)에 설치된 공구의 중심을 정확히 맞추기 어려운 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 밀링작업을 수행하는 Y축이 부가된 복합가공용 CNC선반에서일반 원형 공작물을 선삭가공할 때, Y축 서보모터의 부하를 줄이고, Y축이송대를 항상 정확한 위치에 견고하고 간단히 고정할 수 있는 Y축 고정장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 X축이송대의 수직방향으로 설치되어 서보모터에 의해 상하방향으로 이동가능한 Y축이송대를 구비한 CNC선반에서 수평방향의 핀구멍을 구비한 고정블록이 Y축이송대 하부에 고정설치되고, 스토퍼실린더에 의해 전후진 하면서 상기 고정블록의 핀구멍 안팎으로 출입하여 Y축이송대를 고정하는 스토퍼핀으로 구성된 것에 특징이 있다.

상기한 구성으로 된 본 발명의 Y축 고정장치에 의하면, Y축이송대를 항상 정확한 위치에 견고하고 간단히 고정할 수 있고, 서보모터의 부하를 줄일 수 있으며 구조도 간단하여 원가를 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용된 복합가공용 선반의 개략적인 정면도,

도 2는 종래 복합가공용 선반의 개략적인 정면도이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

11: X축이송대 12: Y축컬럼

13: 볼스크류 14: 벨트

15: 서보모터 16: Y축이송대

17: 이송너트부재 18: 터렛

18a: 스핀들 19: 절삭공구

31: 고정블록 31a: 핀홀

31b: 테이퍼부 32: 보울트

40: 스토퍼실린더 41: 스토퍼핀

42a,42b: 포트 42: 실린더블록

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부도면에 따라 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 Y축 고정장치가 구비된 복합가공용 선반의 주요부를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, X축이송대(11)가 수평방향으로 이동가능하게 설치되고, 이 X축이송대(11)위에는 Y축컬럼(12)이 수직방향으로 설치된다.

상기 Y축컬럼(12)에는 볼스크류(13)가 길이방향으로 설치되고 양단이 베어링(13a)으로 지지되어 회전가능하게 설치된다. 상기 볼스크류(13)의 상단은 벨트(14)와 같은 전동수단을 매개로 서보모터(15)에 연결되어 회전구동되게 되어 있다. 그리고 상기 볼스크류(13)에는 Y축이송대(16)가 이송너트부재(17)를 매개로 연결되어 상기 볼스크류(13)가 서보모터(15)에 의해 시계방향 또는 반시계방향으로 회전함에 따라 볼스크류(13)의 길이방향을 따라 상하로 승강운동하게 되어 있다. 상기 Y축이송대(16)의 전방선단에는 복수개의 절삭공구(19)를 장착할 수 있는 터렛(18)이 회전가능하게 부착된다.

상기 Y축이송대(16)의 하부에는 핀구멍(31a)을 수평방향으로 관통형성한 고정블록(31)이 보울트(32)로써 고정체결된다. 상기 X축이송대(11)상에는 상기 고정블록(31)의 핀구멍(31a)에 삽입되어 고정되는 스토퍼핀(41)을 구비한 스토퍼실린더(40)가 설치되어 있다. 상기 스토퍼실린더(40)는 공압으로 작동하는 실린더로 예를 들어 설명하지만, 유압으로 작동하는 실린더일 수도 있다.

상기 스토퍼실린더(40)는 X축이송대(11)상에 고정설치되고 작동유체의 포트(42a,42b)를 구비한 실린더블록(42)과, 상기 실린더블록(42)의 관통구멍안에 한쪽 선단이 슬라이드 이동가능하게 삽입되고, 다른 한쪽은 외측으로 노출되어 상기 고정블록(31)의 핀구멍(31a)안에 삽입되는 스토퍼핀(41)으로 구성된다. 여기서 상기 스토퍼핀(41)이 핀구멍(31a)에 원활히 삽입될 수 있게 스토퍼핀(41)의 선단과 핀구멍(31a)의 선단에 각각 테이퍼부(41a,31b)를 형성시키는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 Y축고정장치는 다음과 같이 작동한다.

선삭작업을 위하여 Y축을 고정할 때;

서보모터(15)를 회전시키면 서보모터(15)와 벨트(14)로써 연결된 볼스크류(13)가 회전하면서 Y축이송대(16)를 하강시킨다. Y축이송대(16)의 선단에구비된 터렛(18)에 설치된 공구스핀들(18a)의 중심이 공작물을 고정한 척의 중심과 일치하는 도 1의 상태가 되면 서보모터(15)를 정지시켜 Y축이송대(16)의 이동을 정지시킨다.

이 상태에서는 상기 Y축이송대(16)의 하부에 구비된 고정블록(31)의 핀구멍(31a)과 X축이송대(11)에 설치된 스토퍼실린더(40)의 스토퍼핀(41)의 양 중심이 서로 일치하게 된다. 이 상태에서 스토퍼실린더(40)의 실린더블록(42)에 구비된 포트(42a)를 통하여 작동유체를 공급함으로써 스토퍼핀(41)을 전진시켜 대향하고 있는 고정블록(31)의 핀구멍(31a)에 삽입한다. 이로써 Y축이송대(16)는 X축이송대(11)에 고정되므로 공구중심이 공작물의 중심에 정렬된 상태로 고정되어 정밀한 선삭작업을 할 수 있다.

밀링작업을 위하여 Y축이송대를 고정해제할 때;

이 경우 고정장치를 해제시키는 순서는 상기 Y축이송대를 고정하는 순서의 역순이다. 즉 실린더블록(42)의 포트(42b)를 통하여 작동유체를 공급하면 스토퍼핀(41)은 고정블록(31)의 핀구멍(31a)으로부터 이탈하여 Y축이송대(16)를 고정해제한다. 이 상태에서 서보모터(15)를 작동시키면 볼스크류(13)가 회전하면서 Y축이송대(16)를 승강시키게 되고, 이에 따라 선단에 구비된 밀링공구가 상하로 이동하면서 밀링작업을 수행한다.

본 발명에 따른 Y축고정장치는 Y축이송대가 X축이송대와 접촉없이 정확히 위치결정되면서 고정되므로 작업중 Y축이송대의 고정 및 고정해제가 반복되더라도 위치변경에 의한 작업정밀도 저하를 막을 수 있고, 특히 종래 Y축이송대를 고정하는 데 필요한 고가의 부품, 예컨대 클램핑실린더 등과 같은 부품이 필요하지 않으므로 부품구성도 간단하고 제조원가를 절감할 수 있다.

Claims

수평방향으로 이동가능하게 설치된 X축이송대(11)상에 고정설치되고 작동유체의 포트(42a,42b)를 구비한 실린더블록(42)과, 상기 실린더블록(42)의 관통구멍안에 한쪽 선단이 슬라이드 이동가능하게 삽입되고, 다른 한쪽은 외측으로 노출되어 상기 포트(42a,42b)를 통하여 유입되는 작동유체에 의해 전후진하도록 된 스토퍼핀(41)으로 구성된 스토퍼실린더(40)와; 상기 X축이송대(11)에 대하여 수직방향으로 설치된 Y축컬럼(12)상에서 상하로 이동하는 Y축이송대(16)의 하부에, 상기 스토퍼실린더(40)의 스토퍼핀(41)을 끼워 수용하는 핀구멍(31a)이 관통형성된 고정블록(31);을 포함하는 복합가공용 CNC선반용 Y축이송대 고정장치.