KR20030030152A - 주축 내부에서의 절삭유 분사 각도 조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 CNC선반의 주축 내부에서 공급되는 절삭유의 토출각도를 임의대로 조절할 수 있도록 한 절삭유 분사장치에 관한 것으로서, 본 발명의 구체적인 수단은, 메인스핀들(12)의 내부에 설치된 절삭유파이프(14)를 통해 척(16)에 물린 공작물에 절삭유를 분사시켜 주기 위한 장치에 있어서, 상기 척(16)의 중심선상에 배치되고, 상기 절삭유 파이프(14)와 연통되어 있는 절삭유 통로(52a)를 갖는 노즐몸체 (52)와, 상기 절삭유 통로(52a)의 전면측에서 구면접촉하여 회전 운동가능하고, 상기 절삭유 통로(52a)에 연통하여 유로방향의 각도를 조절할 수 있는 관통된 적어도 하나의 절삭유 분사구(54a)를 갖고 상기 노즐몸체(52)에 설치된 구형 노즐(54)과, 상기 구형 노즐(54)의 조절 방향을 고정할 수 있도록 상기 노즐몸체(52)에 설치된 고정수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

주축 내부에서의 절삭유 분사 각도 조절장치{Coolant injection angle adjusting device with a main spindle}

본 발명은 CNC선반에서 공작물에 절삭유를 공급하기 위한 장치에 관한 것으로, 특히 주축 내부에서 공급되는 절삭유의 토출각도를 임의대로 조절할 수 있도록 한 절삭유 분사장치에 관한 것이다.

CNC선반에서 공작물의 내경을 가공할 경우 절삭부위의 냉각 및 정도 향상 그리고 칩청소를 위해 절삭유를 분사해주면서 절삭가공을 수행한다. 통상 내경 가공시에는 주축대의 주축 내부에 설치된 절삭유 분사장치를 이용한다.

종래, 주축 내부에서의 절삭유 분사장치가 도 3에 도시되어 있다.

도 3과 같이 주축 내부에서의 절삭유 분사장치는, 메인스핀들(12)의 중심선상에 절삭유 파이프(14)가 배치되어 있고, 이 절삭유 파이프(14)의 후단에는 절삭유 공급호스(9)가 연결되는 회전유니온(10)이 배치되어 절삭유가 회전중에도 절삭유 파이프(14)에 계속적으로 공급가능하게 되어 있고, 상기 절삭유 파이프(14)의 선단은 척(16)의 내부에 설치된 노즐분사각도 플랜지(8)의 내부에 연장되어 설치되어 있고, 상기 척(16)은 메인스핀들(12)에 장착되어 있고, 상기 노즐분사각도 플랜지(8)측에는 경사진 절삭유 분사구(8a)가 구비되어 있다.

도 3에서 미설명 부호 3은 주축대이고, 4는 척(16)의 조(jaw)(16a)를 조작하기 위한 드로우 바(draw bar)이고, 5는 드로우 바(4)를 전,후진 작동시키기 위한 유압실린더이다.

도 3에서 절삭유 공급호스(9)를 통해 절삭유 파이프(14)로 공급된 절삭유는 일정 각도를 유지하고 있는 절삭유 분사구(8a)를 통해 척(16)에 물린 공작물(P)의 내경부에 분사되게 되어 있다.

이와 같이 종래 절삭유 분사구(8a)의 방향은 오직 한 방향으로만 결정되어 있어서, 공작물의 크기 및 내경의 변경시에는 절삭유의 분사각도를 맞추어야 하고, 이를 위해서는 일일이 분사각도에 맞는 노즐분사각도 플랜지(8)를 새로운 것과 교환 조립해야 하는 불편함이 따른다.

한 예를 들어, 내경이 커지게 되면 분사각도를 더 증가시켜야 하나 교환하기 전에는 이미 그 각도를 조절할 수 없어 분사각도가 더 크게 제작된 노즐분사각도 플랜지와 교환해야 한다.

따라서 매번 공작물의 변경에 따라 노즐분사각도 플랜지를 교환해야 하는 작업 공수가 추가되고, 또한 다양한 노즐분사각도 플랜지가 준비되어야 하는 등 추가적인 제작 및 제품 관리가 필요하다.

본 발명은 상기와 같은 사정을 감안하여 창안된 것으로, 작업자가 노즐의 분사각도를 임의로 조절할 수 있도록 하여 내경 절삭가공을 자유로이 할 수 있도록 한 주축 내부에서의 절삭유 분사 각도 조절장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은,

메인스핀들의 내부에 설치된 절삭유파이프를 통해 척에 물린 공작물에 절삭유를 분사시켜 주기 위한 장치에 있어서,

상기 척의 중심선상에 배치되고, 상기 절삭유 파이프와 연통되어 있는 절삭유 통로를 갖는 노즐몸체와;

상기 절삭유 통로의 전면측에서 구면접촉하여 회전 운동가능하고, 상기 절삭유 통로에 연통하여 유로방향의 각도를 조절할 수 있는 관통된 적어도 하나의 절삭유 분사구를 갖고 상기 노즐몸체에 설치된 구형 노즐과;

상기 구형 노즐의 조절 방향을 고정할 수 있도록 상기 노즐몸체에 설치된 고정수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

상기의 수단에 의하면, 척의 내부에서 절삭유 파이프를 경유한 절삭유의 방향을 노즐로 조절할 수 있다. 따라서 노즐의 절삭유 분사구멍 각도를 조절하면, 공작물의 내경에 원하는 절삭유 분사 방향을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 절삭유 분사각도 조절장치의 구성을 나타낸 조립단면도.

도 2는 도 1의 'A'부 확대단면도로서, 분사각도 조절상태도.

도 3은 종래 절삭유 분사장치의 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

12 : 메인스핀들 14 : 절삭유 파이프

52 : 노즐몸체 52a : 절삭유 통로

54 : 노즐 54a : 절삭유 분사구

62 : 노즐고정볼트

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 절삭유 분사각도 조절장치의 구성을 나타낸 조립단면도이고, 도 2는 도 1의 'A'부 확대단면도로서, 분사각도 조절상태도이다.

도 1,2에서 도 3과 동일한 부분은 도일 부호를 사용한다.

도 1,2에 도시된 바와 같이 메인스핀들(12)의 내부에 설치된 절삭유파이프 (14)를 통해 척(16)에 물린 공작물에 절삭유를 분사시켜 주기 위한 장치에 있어서, 상기 절삭유 파이프(14)의 선단부에는 상기 척(6)의 중심선상에 조립되고, 중심선상에 관통된 플랜지 유로(7a)를 갖는 플랜지(7)가 삽입되어 있고, 이 플랜지(7)의 전면에는 노즐몸체(52)가 볼트(B)결합으로 장착되어 있다.

상기 노즐몸체(52)는 상기 척(16)의 중심선상에 배치되고, 그 중앙에는 상기 절삭유 파이프(14) 및 플랜지 유로(7a)와 연통되어 있는 절삭유 통로(52a)를 구비하고 있다.

따라서 절삭유 파이프(14), 플랜지유로(8a) 그리고 절삭유 통로(52a)는 일직선상에 배치되어 절삭유가 척(16)의 중심선상을 향해 일방향으로 공급되게 되어 있다.

상기 노즐몸체(52)에는 상기 절삭유 통로(52a)의 전면측에서 구면접촉하여 회전 운동가능하고, 상기 절삭유 통로(52a)에 연통하여 절삭유 분사방향의 각도를 조절할 수 있는 관통된 적어도 하나의 절삭유 분사구(54a)을 갖는 구형 노즐(54)이 배치되어 있다.

이때 상기 구형 노즐(54)은 작업자가 직접 회전 조작하기 용이하도록 절삭유 분사구(54a)의 일측을 평면으로 제작할 수 있다.

그리고 상기 구형 노즐(54)에 형성된 절삭유 분사구(54a)의 직경은 상기 절삭유통로(52a)의 구멍보다 적어도 작게 구성하여, 구형 노즐(54)의 각도 조작 범위를 크게 함이 바람직하다.

도 2에서 도시한 구형 노즐(54)의 최대 회전각도(θ)는 절삭유 분사구(54a)와 플랜지 유로(8a)가 연통할 수 있는 범위가 되고, 이 회전각도(θ) 이내에서 각도 조절이 가능하다.

상기 구형 노즐(54)은 고정수단의 하나인 노즐고정볼트(62)에 의해 각도조절 후 분사각도를 고정할 수 있게 되어 있다.

상기 노즐고정볼트(62)는 구형 노즐(54)의 일측 가까이 노즐몸체(52)측에 나사결합되어 있고, 이때 노즐고정볼트(62)의 머리부는 접시머리형태를 사용함이 바람직하다.

즉, 노즐고정볼트(62)를 조여 접시머리부의 밑면이 구형 노즐(54)의 표면과 당접하여 구형 노즐(54)의 구면 움직임을 고정시킬 수 있다.

이같이 본 실시예는 절삭유 파이프(14)에 연통된 유로방향에 회전각도 조절가능한 노즐(54)을 설치하고, 이 노즐(54)에 관통 형성된 절삭유 분사구(54a)의 방향을 조절하므로서 절삭유가 원하는 분사각도로 분사될 수 있다.

이와 같이 구성된 본 실시예의 작용을 설명한다.

척(16)에 공작물(work piece)(P)을 물려 놓고, 스핀들(12)이 회전하면서 가공이 개시되면, 절삭유 파이프(14), 노즐몸체(52) 및 노즐(54)이 척(16)과 함께 회전 구동하고, CNC선반의 작업프로그램에 의해 절삭유가 절삭유 공급호스(9)로 공급된다.

절삭유 공급호스(9)로 공급된 절삭유는 회전유니온(10)을 거쳐 절삭유 파이프(14)로 공급되고, 절삭유 파이프(14)를 거쳐나온 절삭유는 플랜지유로(7a) 그리고 절삭유 통로(52a)를 지나 노즐(54)의 절삭유 분사구(54a)로 분사된다.

이때 절삭유의 분사방향은 분사구(54a)가 향하는 각도를 따른다. 즉, 척(16)의 조(16a)에 물려진 공작물의 내경을 향하게 된다.

한편, 공작물의 내경이 변화되어 설정된 노즐(54)의 각도를 조절하려면, 먼저, 메인스핀들(12)과 절삭유의 공급을 정지시킨 후 상기 노즐고정볼트(62)를 느슨하게 노즐몸체(52)로부터 적당히 풀어서 노즐(54)이 노즐몸체(52)에서 자유롭게 구면운동할 수 있게 만든다.

이 상태에서 작업자는 노즐(54)을 회전 조작하는데, 이때 적당한 렌치나 도구를 노즐(54)의 절삭유 분사구(54a)에 삽입시켜서 분사구(54a)를 원하는 절삭유 분사각도 방향으로 조절하고, 노즐(54)의 방향 조절이 완료되면 다시 노즐고정볼트(62)를 조여 노즐(54)이 회전운동하지 못하도록 고정한다.

이와 같이 본 발명은 공작물 내경이 변화되거나 공작물 자체가 변경되더라도 원하는 방향에 임의대로 조절하여 절삭유를 분사시킬 수 있다.

본 실시예에서는 노즐(54)을 구형으로 구성하여 3차원으로 회전 조작가능하게 구성하였으나 본 발명에 적용되는 노즐(54)은 2차원적으로 회전하는 구면 결합으로 구성할 수 있음은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명의 주축내부의 절삭유 분사각도 조절장치에 따르면, 척의 내부에 장착되어 절삭유를 분사하는 각도를 임의대로 조절할 수 있어서, 종래와 같이 공작물의 내경 크기에 맞추어 일일이 노즐부품을 제작하여 분해 교환해야 하는 번거로운 작업공수를 줄일 수 있다.

또 원하는 분사각도를 쉽게 조절할 수 있어 효율적인 칩제거 및 내경 연삭의 정도 향상을 꾀할 수 있다.

Claims (2)

1. 메인스핀들(12)의 내부에 설치된 절삭유파이프(14)를 통해 척(16)에 물린 공작물에 절삭유를 분사시켜 주기 위한 장치에 있어서,

   상기 척(16)의 중심선상에 배치되고, 상기 절삭유 파이프(14)와 연통되어 있는 절삭유 통로(52a)를 갖는 노즐몸체(52)와;

   상기 절삭유 통로(52a)의 전면측에서 구면접촉하여 회전 운동가능하고, 상기 절삭유 통로(52a)에 연통하여 유로방향의 각도를 조절할 수 있는 관통된 하나 이상의 절삭유 분사구(54a)를 갖고 상기 노즐몸체(52)에 설치된 구형 노즐(54)과;

   상기 구형 노즐(54)의 조절 방향을 고정할 수 있도록 상기 노즐몸체(52)에 설치된 고정수단을 구비한 것을 특징으로 하는 주축 내부에서의 절삭유 분사 각도 조절장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 고정수단은,

   상기 구형 노즐(54)의 일측에 위치하고, 상기 노즐몸체(52)에 나사결합된 노즐고정볼트(62)로 구성한 것을 특징으로 하는 주축 내부에서의 절삭유 분사 각도 조절장치.