KR200207569Y1

KR200207569Y1 - 수치제어 공작기계의 회전공구장치

Info

Publication number: KR200207569Y1
Application number: KR2019980018361U
Authority: KR
Inventors: 송영호
Original assignee: 추호석; 대우중공업주식회사
Priority date: 1998-09-25
Filing date: 1998-09-25
Publication date: 2001-01-15
Also published as: KR20000007035U

Abstract

본 고안은 동력전달요소를 보다 간단히 구성할 뿐만 아니라 구성요소의 교체를 위한 조립이나 분리작업을 보다 간단하게 실현시키도록 하는 NC공작기계의 회전공구장치에 관한 것이다.

본 고안은 공구대 바디(10) 후측에 설치된 스핀들모터(11)의 구동력을 회전공구(T)가 끼움구성된 스플라인 샤프트(15)로 전달시키도록 하는 NC공작기계의 회전공구장치에 있어서,

상기 스핀들모터(11)의 구동력이 스플라인 샤프트(15)로 직접 전달되도록 각각 풀리(12a)(12b) 및 벨트(13)를 결합하는 한편, 상기 스플라인 샤프트(15)의 외측에는 공구대 바디(10)에 일자로 축결합되고 상기 스플라인 샤프트(15)의 회전을 위한 베어링을 지지하는 스플라인 하우징(16)을 설치하고, 공구대 바디(10)에 고정되도록 결합플랜지(14)를 설치 구성하여 된 것이다.

Description

수치제어 공작기계의 회전공구장치

본 고안은 NC공작기계의 회전공구장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 동력전달요소를 보다 간단히 구성할 뿐만 아니라 구성요소의 교체를 위한 조립이나 분리작업을 보다 간단하게 실현시키도록 하는 NC공작기계의 회전공구장치에 관한 것이다.

일반적으로 NC공작기계에서 공구의 자동교환에는 두 가지 방식이 있다.

수 개의 공구를 공구대에 설치하고 공구대를 회전하거나, 직선적으로 이동하거나 하여 가공위치에 다른 공구를 이동하는 방식과 주축공구를 제거하거나 부착하여 교환하는 방식이 있다. 선반과 드릴링머신 등에 이용되는 터렛헤드나 선반의 빗살형(gang type) 공구대는 전자의 예이며, 후자는 머시닝센터등 다종류의 공구를 필요로 하는 것에 이용된다.

전자의 방식은 교환소요시간은 짧으나 공구의 간섭을 피하기 위해 공구간격을 크게 할 필요가 있으며, 공구의 수용개수가 제한된다.

전자의 방식 중 터렛형 공구대는 터렛헤드의 외주에 일정한 분할각도를 가지면서 다수 설치되어 주축에 의해 회전하는 공작물의 외면가공이나 이미 구멍이 형성된 공작물의 내면가공이나 탭가공을 주로 하는 고정공구가 구비되어 있지만 최근에는 가공범위를 확대하기 위해 공작물의 내경가공을 하는 회전공구를 부가 설치할 수 있는 공구대가 등장하기에 이르렀다.

이러한 공구대의 구성을 도 1 에서 기술하면 다음과 같다.

공구대 바디(100)의 후측에 스핀들모터(110)가 고정설치되어 있는 한편, 그 스핀들모터(110) 하부의 공구대 바디(100)에는 상기 스핀들모터(110)의 회전력이 전달되도록 풀리(120a)(120b) 및 벨트(130)가 각각 구비·결합되어 있고, 일측 풀리(120b)에는 공구대 바디(100)에 회전지지되고 기어(140a)가 결합된 드라이빙 샤프트(140)가 위치되어 있으며, 상기 드라이빙 샤프트(140)의 하부에는 터렛헤드(200)의 툴포트를 통해 회전공구(T)를 선택적으로 결합시키도록 하는 스플라인 샤프트(150) 및 이 샤프트(150)에 축이음되고 상기 드라이빙 샤프트(140)의 기어(140a)와 동일한 수직 중심선을 갖도록 기어(160a)가 형성된 축하우징(160)이 베어링의 설치에 의해 회전지지되게 설치되어 있는데, 상기 축하우징(160)의 설치를 위해 축하우징(160)이 설치된 공구대 바디(100)의 전,후로 베어링 캡(170)(180)이 구비되어 있다.

한편, 상기 드라이빙 샤프트(140)의 기어(140a)와 축하우징(160)의 기어(160a) 사이에는 스핀들모터(110)의 구동력을 회전공구(T)에 전달시키기 위해 아이들링 기어(190)가 각 기어(140a)(160a)와 치합되게 구성되어 있다.

그러나, 이와 같은 종래의 회전공구장치에서 스핀들모터(110)로 부터의 구동력이 회전공구에 전달되기 까지에는 드라이빙 샤프트(140)의 기어(140a), 아이들링 기어(190), 축하우징(160)의 기어(160a)를 거쳐야 하기 때문에 소음이 클 뿐만 아니라 맞물림에 따른 마찰발열과 백래쉬가 발생되어 공작물의 정밀가공을 위한 기계정도에 악영향을 끼칠 수 있는 문제요소가 내재되어 있었다.

또한, 동력전달을 위한 구성요소가 많고 복잡하여 조립에 따른 구성요소의 세팅시간이 증대될 뿐만 아니라 기계의 정도조정을 위한 재조립 또는 구성부품의 파손 등에 의한 교체를 하고자 할 때 반드시 터렛헤드를 분해야만 하는 불편함도 함께 야기시켰다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 제반문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서 그 목적은 동력전달요소를 보다 간단히 구성하여 생산단가를 절감하고 구동력을 정확히 회전공구로 전달시키도록 할 뿐만 아니라 구성요소의 교체를 위한 조립이나 분리작업을 할 경우 터렛헤드를 별도로 분리할 필요없이 간단히 실현하도록 하는 NC공작기계의 회전공구장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 고안은, 공구대 바디 후측에 설치된 스핀들모터의 구동력을 회전공구가 끼움구성된 스플라인 샤프트로 전달시키도록 하는 NC공작기계의 회전공구장치에 있어서,

상기 스핀들모터의 구동력이 스플라인 샤프트로 직접 전달되도록 각각 풀리 및 벨트를 결합하는 한편, 상기 스플라인 샤프트의 외측에는 공구대 바디에 일자로 축결합되고 상기 스플라인 샤프트의 회전을 위한 베어링을 지지하는 스플라인 하우징을 별도로 설치 구성하여 된 특징을 갖는다.

도 1 은 종래 NC공작기계의 회전공구장치 구성을 보인 일부절개 측단면도.

도 2 는 본 고안에 따른 NC공작기계의 회전공구장치 구성을 도시한 일부절개 측단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 공구대 바디, 11: 스핀들모터,

12a,12b: 풀리, 13: 벨트,

14: 결합플랜지, 14b: 볼트,

15: 스플라인 샤프트, 16: 스플라인 하우징,

17: 베어링 캡, 18: 로크너트,

20: 터렛헤드,

이하, 본 고안을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

도 2 는 본 고안에 따른 NC공작기계의 회전공구장치 구성을 도시한 일부절개 측단면도이다.

본 고안의 구성은, 공구대 바디(10)의 후측에 일정 회전수를 갖고, 구동축에 풀리(12a)가 축결합된 스핀들모터(11)를 고정설치한다.

한편, 상기 스핀들모터(11)와 근접하는 공구대 바디(10)에는 종래의 드라이빙 샤프트(140), 아이들링 기어(190) 등을 배제하고 회전공구를 장착하는 스플라인 샤프트(15)를 바로 설치 구성한다.

상기 스플라인 샤프트(15)의 설치 구성을 보다 상세하게 기술하면, 상기 스핀들모터(11)의 구동축에 결합된 풀리(12a)와 동일한 수직위치의 스플라인 샤프트(15) 일측에 별도의 풀리(12b)를 볼트에 의해 고정결합한다.

또한, 각 풀리(12a)(12b)끼리를 연결결합하는 벨트(13)의 구비는 당연한 일일 것이다.

상기 스플라인 샤프트(15)의 외측에는 그 샤프트(15)의 회전을 위해 설치되는 베어링의 지지를 위해 스플라인 하우징(16)이 위치 구비된다.

상기 스플라인 하우징(16)은 공구대 바디(10)의 후측으로부터 결합 및 분리가 용이하도록 그 외측면이 일자로 형성되어 있고, 스플라인 하우징(16)의 후측에는 스플라인 샤프트(15)를 포함하는 스플라인 하우징(16)의 고정을 위해 볼트(14b)로써 공구대 바디(10)에 고정되도록 결합플랜지(14)가 형성되어 있다.

한편, 결합플랜지(14)쪽의 스플라인 하우징(16)의 후측에는 상기 결합플랜지(14)에 고정되어 베어링의 예압을 거는 베어링 캡(17)이 설치되어 있고, 이와 같은 개념으로 상기 스플라인 하우징(16)의 전측에는 그 하우징(16)에 나사결합되는 로크너트(18)가 설치되어 있다. 단지 로크너트(18)는 스플라인 샤프트(15)를 포함한 스플라인 하우징(16)을 분리할 경우 공구대 바디(10)에 걸리지 않을 정도의 크기로써 형성되어야 한다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.

스플라인 샤프트(15)를 회전자재토록 하는 베어링이나 지지체의 파손으로 인해 부품을 교체해야 하거나 정도조정을 위해 스플라인 하우징(16)을 공구대 바디(10)로부터 분리하고자 하는 경우 스핀들모터(11)의 모터축과 스플라인 샤프트(15)의 각 풀리(12a)(12b)에 연결된 벨트(13)를 푼 다음 결합플랜지(14)로부터 체결되는 볼트(14b)를 분리하고, 스플라인 샤프트(15)를 회전지지하는 스플라인 하우징(16)을 상기 공구대 바디(10)로부터 분리하면 상기 스플라인 하우징(16)이 공구대 바디(10)에 일자로 결합되어 있기 때문에 분리작업이 간단하게 이루어지게 된다.

이 후 공구대 바디(10)로부터 분리시킨 스플라인 하우징(16)에 결합된 풀리(12b)를 분리하고 베어링 캡(17)과 로크너트(18)를 순차적으로 분리하면서 스플라인 샤프트(15)를 회전지지하는 베어링을 교체할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 설명한 본 고안은 전술한 실시예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상에서와 같은 본 고안을 적용하게 되면, 다단의 기어가 삭제되므로서 구조의 단순화 및 저렴한 제조단가를 이룰 수 있고, 또한 소음이나 발열 및 백래쉬가 종래에 비해 월등히 저하되기 때문에 정도의 향상을 꾀할 수 있으며, 분리시 터렛헤드를 분리하지 않고도 용이하게 작업을 할 수 있기 때문에 높은 작업성을 기대할 수 있게 됨과 아울러 구동력전달관계가 기어가 아니기 때문에 윤할을 실시할 필요가 없는 여러 가지 잇점이 있다.

Claims

공구대 바디(10) 후측에 설치된 스핀들모터(11)의 구동력을 회전공구(T)가 끼움구성된 스플라인 샤프트(15)로 전달시키도록 하는 NC공작기계의 회전공구장치에 있어서,

상기 스핀들모터(11)의 구동력이 스플라인 샤프트(15)로 직접 전달되도록 각각 풀리(12a)(12b) 및 벨트(13)를 결합하는 한편, 상기 스플라인 샤프트(15)의 외측에는 공구대 바디(10)에 일자로 축결합되고 상기 스플라인 샤프트(15)의 회전을 위한 베어링을 지지하는 스플라인 하우징(16)을 설치하고, 공구대 바디(10)에 고정되도록 결합플랜지(14)를 설치 구성함을 특징으로 하는 NC공작기계의 회전공구장치.