KR200249698Y1

KR200249698Y1 - Cutting oil supplier during spindle rotating at high speed

Info

Publication number: KR200249698Y1
Application number: KR2020010020560U
Authority: KR
Inventors: 김용기
Original assignee: 김용기
Priority date: 2001-07-07
Filing date: 2001-07-07
Publication date: 2001-11-17

Abstract

본 고안은 장착된 공구를 고속으로 회전시켜 소재를 정밀 가공하는 고속 스핀들에 관한 것으로, 스핀들이 고속으로 회전하면서 소재를 절삭 가공하는 동안 공구의 중심부측으로 절삭유를 자동으로 공급할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a high speed spindle for precisely machining a material by rotating the mounted tool at a high speed, so that the coolant can be automatically supplied to the center of the tool while cutting the material while the spindle rotates at a high speed.

이를 위해, 본체(1)에 마운터(3)로 고정되는 하우징(2)과, 상기 하우징내에 고정된 스테이터와, 상기 하우징의 중심부에 고속 회전 가능하게 설치되며 하단에는 공구(4)가 착탈 가능하게 장착되는 스핀들(5)과, 상기 스핀들의 외주면에 고정된 로터와, 상기 하우징과 스핀들사이에 설치되어 스핀들의 회전운동을 보조하는 복수개의 베어링으로 구성된 고속스핀들에 있어서, 중심부에 절삭유 공급공(7)이 관통되게 형성되고 상단에는 내주면에 환형의 제 1 누유방지홈(9)이 복수개 형성된 스핀들(5)과, 상기 스핀들의 선단에 고정되며 외주면에는 환형의 이물질 유입방지홈(11)이 복수개 형성된 누유방지부재(10)와, 상기 제 1 누유방지홈이 형성된 통공(8)내에 면접촉되게 끼워지는 슬리브(12)가 구비되고 상측으로는 누유방지부재의 내경에 면접촉되게 끼워지며 환형의 제 2 누유방지홈(15)이 복수개 형성된 캡(13)으로 구성된 것이다.To this end, the housing 2 fixed to the main body 1 with the mounter 3, the stator fixed in the housing, is installed in the center of the housing so as to rotate at a high speed, and the tool 4 is detachably attached to the lower end thereof. In the high-speed spindle consisting of a spindle (5) to be mounted, a rotor fixed to the outer circumferential surface of the spindle, and a plurality of bearings installed between the housing and the spindle to assist the rotational movement of the spindle, a cutting oil supply hole (7) ) Is formed to penetrate and the spindle (5) having a plurality of annular first oil leakage preventing groove (9) formed on the inner circumferential surface and a plurality of annular foreign matter inflow preventing grooves (11) formed on the outer end surface of the spindle The leakage preventing member 10 and the sleeve 12 are fitted in surface contact with the through hole 8 in which the first leakage preventing groove is formed, and the surface is fitted in surface contact with the inner diameter of the leakage preventing member. Type second leakage preventing groove 15 is composed of the cap 13 are formed a plurality.

Description

Cutting oil supplier during high speed spindles

본 고안은 장착된 공구를 고속으로 회전시켜 소재를 정밀 가공하는 고속 스핀들에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는 스핀들이 고속으로 회전하면서 소재를 절삭 가공하는 동안 공구의 중심부측으로 절삭유를 자동으로 공급할 수 있도록 하는 고속스핀들의 회전중 절삭유 공급장체에 관한 것이다.The present invention relates to a high speed spindle for precisely machining a material by rotating the mounted tool at high speed, and more particularly, to automatically supply cutting oil to the center of the tool while cutting the material while the spindle rotates at high speed. It relates to a coolant supply body during rotation of the high speed spindle.

일반적으로 소재의 가공정도는 공구가 장착되는 스핀들의 회전수 및 절삭량에 따라 결정되므로 소재의 정밀 가공을 위해서는 고속스핀들(rpm 20,000이상)을 사용하고 있는데, 상기 소재의 가공 정밀도는 스핀들의 회전수와 더불어 소재의 가공에 따라 소재와 공구의 마찰로 인해 발생되는 열을 신속하게 제거하는 정도에 따라 결정된다.In general, the degree of machining of the material is determined by the rotation speed and cutting amount of the spindle on which the tool is mounted. Therefore, high speed spindles (rpm 20,000 or more) are used for precision machining of the material. In addition, it depends on the degree of rapid removal of heat generated by friction between the material and the tool according to the processing of the material.

이에 따라, 소재의 가공시 절삭면측으로 기름, 물 등과 같은 절삭유를 지속적으로 공급하고 있다.Accordingly, the cutting oil such as oil and water is continuously supplied to the cutting surface side during the processing of the raw material.

도 1은 종래의 절삭유 공급장치를 나타낸 개략도로서, 본체(1)에 하우징(2)이 마운터(3)로 고정되어 있고 상기 하우징(2)에는 공구(4)가 착탈가능하게 설치되는 스핀들(5)이 고속 회전 가능하게 설치되어 있으며 본체(1)의 일측에는 소재의 가공면측으로 절삭유를 분사시키기 위한 노즐(6)이 위치 조절 가능하게 설치되어 있다.1 is a schematic view showing a conventional cutting oil supply apparatus, in which a housing 2 is fixed to a main body 1 by a mounter 3, and a spindle 5 in which a tool 4 is detachably installed in the housing 2. ) Is installed so as to be rotatable at high speed, and a nozzle 6 for spraying the cutting oil to the machining surface side of the material 1 is provided on one side of the main body 1 so as to adjust the position.

따라서 베드(도시는 생략함)에 가공하고자 하는 소재를 로딩한 상태에서 전원을 인가하여 스핀들(5)을 고속으로 회전시키면서 노즐(6)의 위치를 적절히 조절하여 소재의 가공면측으로 절삭유가 분사되도록 한다.Therefore, by applying power in the state of loading the material to be processed into the bed (not shown), while rotating the spindle 5 at high speed, the position of the nozzle 6 is properly adjusted so that the cutting oil is injected to the processing surface side of the material. do.

이러한 상태에서 스핀들(5)에 장착된 공구(4)를 하강시키면서 소재를 가공하면 소재의 가공시 발생되는 마찰열을 절삭유가 냉각시켜 주므로 양호한 절삭면을얻을 수 있게 된다.In this state, when the material is processed while the tool 4 mounted on the spindle 5 is lowered, the coolant cools the frictional heat generated during the processing of the material, thereby obtaining a good cutting surface.

그러나 이러한 절삭유 공급장치는 다음과 같은 여러 가지 문제점이 있었다.However, such a coolant supply device has a number of problems as follows.

첫째, 스핀들이 고속 회전하므로 인해 스핀들의 접속면에서 많은 열이 발생되므로 베어링의 수명이 저하되었다.First, because the spindle rotates at a high speed, a lot of heat is generated at the spindle's connection surface, which reduces the bearing life.

둘째, 소재의 절삭면 중심부측으로 절삭유를 직접 공급하는데 한계가 있어 소재 및 공구의 냉각효율이 저하되므로 소재를 정밀 가공에 한계가 있었다.Second, there is a limit in directly supplying the cutting oil to the center of the cutting surface of the material, so the cooling efficiency of the material and the tool is reduced, there was a limit to the precision machining of the material.

셋째, 소재의 가공에 따라 발생되는 칩의 냉각효율이 저하되어 칩이 절단되므로 칩의 배출이 원활하지 못하였다.Third, since the cooling efficiency of the chip generated by the processing of the material is reduced and the chip is cut, the discharge of the chip was not smooth.

넷째, 스핀들에 장착된 공구가 고속 회전하면서 소재를 가공하는 과정에서 공구의 냉각효율이 떨어지게 되므로 공구의 수명이 단축되었다.Fourth, as the tool mounted on the spindle rotates at a high speed, the cooling efficiency of the tool decreases during processing of the material, thereby shortening the life of the tool.

본 고안은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 스핀들의 구조를 개선하여 스핀들의 중심부를 통해 소재 및 공구의 절삭면측으로 절삭유를 직접 공급할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve such a conventional problem, the object of the present invention is to improve the structure of the spindle to directly supply the cutting oil to the cutting surface side of the material and the tool through the center of the spindle.

본 고안의 다른 목적은 절삭유가 스핀들의 중심부를 통해 공급되는 과정에서 별도의 시일(seal)을 사용하지 않고도 절삭유가 외부로 누설되지 않도록 하는데 있다.Another object of the present invention is to prevent the coolant from leaking to the outside without using a separate seal while the coolant is supplied through the center of the spindle.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 형태에 따르면, 본체에 마운터로 고정되는 하우징과, 상기 하우징내에 고정된 스테이터와, 상기 하우징의 중심부에 고속회전가능하게 설치되며 하단에는 공구가 착탈 가능하게 장착되는 스핀들과, 상기 스핀들의 외주면에 고정된 로터와, 상기 하우징과 스핀들사이에 설치되어 스핀들의 회전운동을 보조하는 복수개의 베어링으로 구성된 고속스핀들에 있어서, 중심부에 절삭유 공급공이 관통되게 형성되고 상단에는 내주면에 환형의 제 1 누유방지홈이 복수개 형성된 스핀들과, 상기 스핀들의 선단에 고정되며 외주면에는 환형의 이물질 유입방지홈이 복수개 형성된 누유방지부재와, 상기 제 1 누유방지홈이 형성된 통공내에 면접촉되게 끼워지는 슬리브가 구비되고 상측으로는 누유방지부재의 내경에 면접촉되게 끼워지며 환형의 제 2 누유방지홈이 복수개 형성된 캡으로 구성된 것을 특징으로 하는 고속스핀들의 회전중 절삭유 공급장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, a housing fixed to the main body, a stator fixed in the housing, installed in the center of the housing so as to rotate at a high speed and the tool is detachably mounted at the bottom A high speed spindle comprising a spindle, a rotor fixed to an outer circumferential surface of the spindle, and a plurality of bearings installed between the housing and the spindle to assist the rotational movement of the spindle. A spindle formed with a plurality of annular first leakage preventing grooves, a leakage preventing member having a plurality of annular foreign matter inflow preventing grooves formed on an outer circumferential surface thereof, and a first leakage preventing groove formed on the outer circumference It is provided with a sleeve to be fitted and is in surface contact with the inner diameter of the leakage preventing member on the upper side Fitted becomes the rotation of the cutting fluid supply of the high-speed spindle, characterized in that consisting of a cap having a second leakage preventing groove of the plurality of the annular device is provided.

도 1은 종래의 절삭유 공급장치를 나타낸 개략도1 is a schematic view showing a conventional cutting oil supply device

도 2는 본 고안의 구조를 나타낸 종단면도Figure 2 is a longitudinal cross-sectional view showing the structure of the subject innovation

*도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

2 : 하우징 5 : 스핀들2: housing 5: spindle

7 : 절삭유 공급공 9 : 제 1 누유방지홈7: coolant supply hole 9: 1st oil leakage prevention groove

10 : 누유방지부재 11 : 이물질 유입방지홈10: leakage preventing member 11: foreign material inflow prevention groove

13 : 캡 15 : 제 2 누유방지홈13: cap 15: second leakage prevention groove

18 : 드레인공18: drain hole

이하, 본 고안을 일 실시예로 도시한 도 2를 참고하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 2 as an embodiment.

도 2는 본 고안의 구조를 나타낸 종단면도로서, 본 고안의 구성 중 종래의 스핀들 구성과 동일한 부분은 그 설명을 생략하고 동일부호를 부여하기로 한다.Figure 2 is a longitudinal cross-sectional view showing the structure of the present invention, the same parts as the conventional spindle configuration of the configuration of the present invention will be omitted the description and given the same reference numerals.

본 고안은 고속 회전하는 스핀들(5)의 중심부에 절삭유 공급공(7)이 관통되게 형성되어 있고 상단에는 통공(8)이 형성되어 있으며 상기 통공의 내주면에 환형의 제 1 누유방지홈(9)이 복수개 형성되어 있다.The present invention has a cutting oil supply hole (7) is formed in the center of the spindle (5) that rotates at high speed and a through hole (8) is formed at the upper end of the annular first leakage preventing groove (9) on the inner peripheral surface of the through hole A plurality of these are formed.

상기 스핀들(5)의 선단에 누유방지부재(10)가 나사 결합되어 고정되어 있고 상기 누유방지부재의 외주면에는 환형의 이물질 유입방지홈(11)이 복수개 형성되어있다.The leakage preventing member 10 is screwed and fixed to the tip of the spindle 5, and a plurality of annular foreign matter inflow preventing grooves 11 are formed on the outer circumferential surface of the leakage preventing member.

그리고 상기 제 1 누유방지홈(9)이 형성된 통공(8)내에 면접촉되게 끼워지는 슬리브(12)가 구비된 캡(13)이 하우징(2)에 고정된 링(14)에 고정되어 있는데, 상기 캡(13)의 하부에 형성되어 누유방지부재(10)의 내경에 면접촉되게 끼워지는 부위에도 환형의 제 2 누유방지홈(15)이 복수개 형성되어 있다.In addition, a cap 13 having a sleeve 12 fitted in surface contact in the through hole 8 having the first leakage preventing groove 9 is fixed to the ring 14 fixed to the housing 2. A plurality of annular second leakage preventing grooves 15 are formed at a portion formed under the cap 13 to be in surface contact with the inner diameter of the leakage preventing member 10.

또한, 절삭유 공급공(7)을 통해 절삭유가 공급되는 과정에서 제 1, 2 누유방지홈(9)(15)에 의해 누유가 방지되지만, 가공공차 또는 조립공차 그리고 반복사용에 따른 마모로 인해 이들 사이를 통해 누유가 발생될 우려가 있어 누유방지부재(10)의 상면에 위치하는 캡(13)의 접속면상에 적어도 1개 이상의 누유방지홈(16)을 형성하고 상기 누유방지홈상에는 저압의 공기압이 작용되는 통공(17)을 형성하며 하우징(2)에 고정된 링(14)에는 절삭유를 드레인시키기 위한 드레인공(18)을 형성하는 것이 보다 바람직하다.In addition, the leakage of oil is prevented by the first and second leakage preventing grooves 9 and 15 in the process of supplying the cutting oil through the cutting oil supply hole 7, but due to wear due to machining tolerances or assembly tolerances and repeated use, Since there is a risk of oil leakage through the air gap, at least one leakage preventing groove 16 is formed on the connection surface of the cap 13 located on the upper surface of the leakage preventing member 10, and low pressure air pressure is formed on the leakage preventing groove. It is more preferable to form the drain hole 18 for draining the cutting oil in the ring 14 which forms the through hole 17 to which this acts and is fixed to the housing 2.

이 때, 통공(17)에는 대기압(1kg/cm²)정도의 저압이 작용되도록 하면 된다.At this time, the through-hole 17 may be a low pressure of about 1kg / cm ² acts.

또, 링(14)과 누유방지부재(10)사이의 틈새를 통해 이물질이 유입되지 않도록 상기 누유방지부재(10)에 요입홈(19)이 형성되어 있고 링(14)에는 상기 요입홈(19)에 끼워지는 돌기(20)가 형성되어 있다.In addition, a recessed groove 19 is formed in the leakage preventing member 10 to prevent foreign substances from flowing through the gap between the ring 14 and the leakage preventing member 10, and the recess 14 is formed in the ring 14. The projection 20 fitted in the) is formed.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention configured as described above are as follows.

먼저, 도 2와 같이 스핀들(5)의 선단에 공구(4)가 장착된 상태에서 전원의 인가로 스핀들이 회전할 때 스핀들의 중심부에 형성된 절삭유 공급공(7)으로 절삭유가 공급되면 상기 절삭유가 소재와 공구의 절삭면측으로 직접 분사되므로 절삭 효율을 증대시킴은 물론 소재를 보다 정밀하게 가공할 수 있게 된다.First, when the cutting oil is supplied to the cutting oil supply hole 7 formed in the center of the spindle when the spindle is rotated by the application of power in the state in which the tool 4 is mounted on the tip of the spindle 5 as shown in FIG. Since it is injected directly to the cutting surface side of the material and the tool, the cutting efficiency can be increased and the material can be processed more precisely.

상기한 바와 같이 스핀들(5)의 중심부에 형성된 절삭유 공급공(7)으로 절삭유가 공급되는 과정에서 일부의 절삭유가 스핀들(5)과 캡(13)의 결합부위로 누설되더라도 슬리브(12)가 위치되는 통공(8)상에 형성된 제 1 누유방지홈(9)에 의해 누유량이 1/3씩 감소되면서 줄어들다가 캡(13)의 외주면에 형성된 제 2 누유방지홈(15)에 의해 다시 1/3씩 감소되므로 회전체인 스핀들(5)과 고정구조물인 캡(13)의 접속면으로 누유가 발생되지 않는다.As described above, the sleeve 12 is positioned even if some of the cutting oil leaks to the coupling portion of the spindle 5 and the cap 13 in the process of supplying the cutting oil to the cutting oil supply hole 7 formed at the center of the spindle 5. The amount of oil leakage decreases by one third by the first leakage preventing groove 9 formed on the through hole 8, and then 1/3 again by the second leakage preventing groove 15 formed on the outer circumferential surface of the cap 13. Since it is reduced by a little, no leakage occurs in the connection surface of the spindle 5 which is a rotating body and the cap 13 which is a fixed structure.

그러나 만약 스핀들(5)과 캡(13)의 연결부위를 통해 누유가 발생되면 캡(13)에 형성된 통공(17)을 통해 공기압이 가해지므로 누유되는 절삭유의 양이 극히 미비하여 절삭유가 링(14)에 형성된 드레인공(18)을 통해 외부로 배출되는 것이다.However, if leakage occurs through the connecting portion between the spindle 5 and the cap 13, air pressure is applied through the through hole 17 formed in the cap 13, so that the amount of cutting oil leaked is extremely insignificant. It is discharged to the outside through the drain hole 18 formed in the).

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 종래의 절삭유 공급장치에 비하여 다음과 같은 여러 가지 장점을 갖는다.As described above, the present invention has several advantages as compared to the conventional cutting oil supply device.

첫째, 스핀들이 고속 회전하더라도 스핀들의 접속면에서 열이 발생되지 않으므로 베어링의 수명을 최대한 연장시킬 수 있게 된다.First, even if the spindle rotates at high speed, heat is not generated at the spindle's connection surface, thereby extending the life of the bearing as much as possible.

둘째, 스핀들의 중심부에 형성된 절삭유 공급공을 통해 소재의 절삭면 중심부측으로 절삭유를 직접 공급하게 되므로 소재 및 공구의 냉각효율을 증대시키게 된다.Second, since the coolant is directly supplied to the cutting surface center of the material through the coolant supply hole formed in the center of the spindle, the cooling efficiency of the material and the tool is increased.

셋째, 소재의 가공시 발생되는 칩의 냉각효율이 향상되어 소재의 가공시 칩이 끊기지 않고 배출되므로 칩의 배출이 원활해지게 된다.Third, the cooling efficiency of the chip generated during processing of the material is improved, so that the chip is smoothly discharged during processing of the material, thereby smoothly discharging the chip.

넷째, 스핀들에 장착된 공구가 고속 회전하면서 소재를 가공하는 과정에서 공구의 냉각효율이 향상되므로 공구의 수명을 연장시킬 수 있게 된다.Fourth, the cooling efficiency of the tool is improved in the process of processing the material while the tool mounted on the spindle rotates at high speed, thereby extending the life of the tool.

Claims

A housing fixed to the main body by a mounter, a stator fixed in the housing, a spindle rotatably installed at the center of the housing, and at the lower end thereof detachably mounted with a tool, a rotor fixed to an outer circumferential surface of the spindle, In the high-speed spindle consisting of a plurality of bearings provided between the housing and the spindle to assist the rotational movement of the spindle, the spindle is formed so that the cutting oil supply hole is passed through the center and a plurality of annular first leakage preventing grooves formed on the inner circumferential surface at the top; , A leakage preventing member having a plurality of annular foreign matter inflow preventing grooves formed on the tip of the spindle and having a plurality of annular foreign matter inflow preventing grooves, and a sleeve fitted into surface contact in a through hole in which the first leakage preventing groove is formed; It is fitted in contact with the inner diameter and formed with a plurality of annular second leakage preventing groove Of the high-speed rotation of the spindle, it characterized in that configured coolant supply.

The method of claim 1,

At least one leakage preventing groove is formed on the connection surface of the cap located on the upper surface of the leakage preventing member, and a through hole through which a low pressure air pressure is applied is formed on the leakage preventing groove, and the ring fixed to the housing is configured to drain the cutting oil. Cutting oil supply device during rotation of the high-speed spin, characterized in that by forming a drain hole.

The method of claim 2,

Cutting oil supply device during the rotation of the high-speed spin, characterized in that to form a recess groove of the leak-proof member and the projection formed in the ring groove.