KR20030031870A

KR20030031870A - 공작기계의 장착부 및 공작기계

Info

Publication number: KR20030031870A
Application number: KR1020020063236A
Authority: KR
Inventors: 카츠히토 엔도; 타카오 다테; 사카시 아다치; 요시아키 카이
Original assignee: 도시바 기카이 가부시키가이샤
Priority date: 2001-10-16
Filing date: 2002-10-16
Publication date: 2003-04-23
Also published as: JP2003117752A; US20030073553A1; US6840896B2

Abstract

본 발명은 구조가 간소화됨과 더불어, 기계적 오차, 진동, 열변위 등의 발생이 억제된 공작기계의 주축헤드에 장착되는 장착부에 관한 것으로, 이는 공구를 자유로이 회전되게 보유지지하는 공구장착부와, 이 공구장착부를 회전시키는 전동기, 주축헤드에 내장된 주축으로부터 회전력이 전달되어 상기 전동기를 구동시키는 전력을 발생시키는 발전기, 상기 전동기 및 발전기를 보유지지하고서 주축헤드에 해제가능하게 체결되는 케이스를 갖추고 있다.

Description

공작기계의 장착부 및 공작기계 {Attachment of machine tool and machine tool}

본 발명은 공작기계의 주축헤드에 장착되는 장착부에 관한 것이다.

머시닝센터는 이른바 복합가공이 가능한 수치제어공작기계로서, 주축헤드에 각종 장착부를 장착함으로써, 공구의 자세나 위치를 변경하여 복합가공을 하도록 되어 있다.

이와 같은 장착부로서는, 예컨대 공구를 주축에 대하여 직교 또는 경사지게 보유지지하고, 주축의 회전력을 전달하는 전달기구를 내장하는 앵글헤드(angle head)형의 것 등이 알려져 있다.

그런데, 전술한 바와 같은 주축헤드에 탈착되는 앵글헤드형의 장착부는 베벨기어 등으로 된 기어열을 내장하고, 이 기어열을 매개로 하여 주축헤드에 내장된 주축의 회전력을 공구로 전달하기 때문에, 기계적 오차, 진동, 열변위 등의 발생을 피할 수 없다고 하는 문제점이 있다. 또한, 부품수가 많으며, 구조가 복잡하게 되는 단점도 있다.

본 발명의 목적은 구조가 간소화됨과 더불어, 기계적 오차, 진동, 열변위 등의 발생이 억제된 공작기계의 주축헤드에 장착되는 장착부를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 장착부를 구비한 공작기계를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 공작기계의 장착부는, 공작기계의 주축헤드에 장착되는 장착부에서, 공구를 자유로이 회전되게 보유지지하는 공구장착부와, 이 공구장착부를 회전시키는 전동기, 주축헤드에 내장된 주축으로부터 회전력이 전달되어 상기 전동기를 구동시키는 전력을 발생시키는 발전기, 상기 전동기 및 발전기를 보유지지하고서 주축헤드에 해제가능하게 체결되는 케이스를 갖추고 있다.

바람직하게는, 상기 발전기는 상기 주축의 회전수에 상응하는 주파수의 전압을 전동기에 공급하는 교류발전기이고, 상기 전동기는 상기 주파수에 상응하는 회전수로 회전하는 유도전동기이다.

본 발명에 따른 공작기계는 주축을 자유로이 회전되게 내장한 주축헤드와, 상기 주축을 회전시키는 구동수단, 상기 주축헤드와 소재의 상대위치를 변경시키는 적어도 하나의 제어축을 구비하는 공작기계본체, 상기 구동수단 및 제어축을 가공프로그램에 따라서 구동제어하는 제어장치, 상기 주축헤드에 장착되는 장착부, 상기 장착부를 상기 주축헤드에 체결하는 체결수단을 갖춘 공작기계에서, 상기 장착부는 공구를 자유로이 회전되게 보유지지하는 공구장착부와, 이 공구장착부를 회전시키는 전동기, 주축헤드에 내장된 주축으로부터 회전력이 전달되어 상기 전동기를 구동시키는 전력을 발생시키는 발전기, 상기 전동기 및 발전기를 보유지지하고서 주축헤드에 체결되는 케이스를 갖추고 있다.

바람직하게는, 본 발명의 공작기계는 상기 장착부를 상기 주축헤드에 대하여 자동교환하는 자동장착부교환장치를 추가로 구비하고 있다.

본 발명에서는, 주축헤드에 탈착되는 장착부에 발전기 및 전동기를 구비하고, 주축의 회전력을 이용하여 발전하며, 이 발생된 전력으로 전동기를 구동시켜 공구를 회전시킨다. 이 때문에, 주축헤드에 내장된 주축의 회전력을 공구에 전달하는 베벨기어 등으로 된 전달기구가 불필요하게 된다. 그 결과, 장착부의 구조가 간소화됨과 더불어, 기계적 오차, 진동, 열변위 등의 발생이 억제된다.

도 1은 본 발명이 적용된 공작기계의 일례로서, 머시닝센터의 구성도이고,

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 장착부의 구성을 도시한 단면도이다.

이하, 바람직한 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조로 하여 설명한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 공작기계의 한 예로서, 머시닝센터의 구성도이다. 더욱이, 이 머시닝센터는 이른바 복합가공이 가능한 수치제어공작기계이다.

머시닝센터(1)는 공작기계본체(2)와, 수치제어장치(이하 NC장치:250), 프로그램가능 논리제어기(이하 PLC:150)를 구비하고 있다.

도 1에서, 공작기계본체(2)는 문(門)형상인 기둥(38)의 각 축에 의해 양단부가 이동가능하게 지지된 횡단레일(37)을 구비하고 있으며, 이 횡단레일(37)상을 이동가능하게 지지되는 새들(44)을 매개로 하여 램(45)이 수직방향(Z축방향)으로 이동가능하게 설치되어 있다.

상기 새들(44)에는 수평방향으로 횡단레일(37)안을 통과하는 도시되지 않은 나사부가 형성되어 있으며, 여기서 외주에 나사부가 형성된 이송축(41)이 나사결합되어 있다.

이 이송축(41)의 한쪽 단부에는 서보모터(19)가 접속되어 있고, 이송축(41)은 서보모터(19)에 의해 회전구동된다.

상기 이송축(41)의 회전구동에 의해서, 새들(44)은 Y축방향으로 이동가능하게 되고, 이에 의해서 램(45)의 Y축방향의 이동 및 위치결정이 이루어진다. 또, 램(45)은 본 발명에 따른 주축헤드의 한 실시예이다.

더구나, 새들(44)에는 수직방향으로 도시되지 않은 나사부가 형성되어 있고, 여기에는 외주에 나사부가 형성된 이송축(42)이 끼워져 있다. 이송축(42)의 단부에는 서보모터(20)가 접속되어 있다.

이 서보모터(20)에 의해서 이송축(42)이 회전구동되고, 이로써 새들(44)에 이동가능하게 설치된 램(45)의 Z축방향의 이동 및 위치결정이 이루어진다.

상기 램(45)의 안에는 주축모터(31)가 내장되어 있음과 더불어, 주축(30)이 자유로이 회전되게 보유지지되어 있다. 주축(30)은 주축모터(31)에 연결되고, 이 주축모터(31)는 주축(30)을 회전시킨다.

상기 램(45)의 선단부에는 장착부(46)가 장착되어 있다. 이 장착부(46)는 공구(T)를 자유로이 회전되게 보유지지하고 있으면서 이 공구(T)에 주축(30)의 회전력을 전달하는 도시되지 않은 전달기구를 내장하고 있다.

공구(T)는 예컨대 엔드밀이나 드릴 등이다.

상기 램(45)의 아래쪽에는, 가공될 소재가 고정되는 테이블(35)이 X축방향으로 이동가능하게 설치되어 있다. 테이블(35)에는 도시되지 않은 나사부가 형성되어 있고, 여기에 X축방향을 따라 설치된 도시되지 않은 이송축이 나사결합되어 있으며, 이 도시되지 않은 이송축에 서보모터(18)가 접속되어 있다.

상기 테이블(35)은 서보모터(18)의 회전구동에 의해 X축방향의 이동 및 위치결정이 이루어진다.

또한, 2개의 문형상인 기둥(38)에는 도시되지 않은 나사부가 각각 형성되어 있고, 이에 나사결합되는 이송축(32a)을 횡단레일승강용 서보모터(32)에 의해서 회전구동시킴으로써 횡단레일(37)이 승강된다.

자동공구교환장치(ATC:39)는 장착부(46)에 대하여 각종 공구(T)를 자동교환한다.

이 자동공구교환장치(39)는 예컨대 도시되지 않은 매거진(magazine)에 엔드밀이나 드릴 등의 각종 가공공구를 보유지지한 공구(T)를 수납하고 있으며, 장착부(46)에 장착된 공구(T)를 도시되지 않은 공구교환아암에 의해서 매거진에 수납하고, 필요한 공구(T)를 공구교환아암에 의해 장착부(46)에 장착한다.

자동장착부교환장치(AAC:50)는 장착부(46)를 자동교환한다.

장착부(46)로는 소재의 형상이나 가공면의 방향 등에 따라, 예컨대 표준스나우트형, 특장(特長)스나우트형, 30°헤드형, 90°헤드형, 5면가공헤드형, 인덱스헤드형 등으로 불리우는 여러가지의 유형이 있으며, 자동장착부교환장치(50)는 여러가지의 장착부를 수납하는 도시되지 않은 저장기를 구비하고 있어서, 이 저장기와 램(45) 사이에서 장착부를 자동교환한다.

상기 NC장치(250)는 서보모터(18,19,20) 및 횡단레일승강용 서보모터(32)를 구동제어하게 된다.

상기 NC장치(250)는, 구체적으로는 미리 가공프로그램에 규정된 소재의 가공순서에 따라서 서보모터(18,19,20,32)에 의해 공구(T)와 소재 사이의 위치 및 속도를 제어하게 된다. 또한, NC장치(250)는 가공프로그램에서, 예컨대 S코드로 규정된 주축모터(31)의 회전수(단위시간 당 회전수)를 해독함으로써 주축(30)의 회전수를 제어하게 된다.

더구나, NC장치(250)는 NC프로그램에서, 예컨대 M코드로 규정된 공구(T)의 교환동작 또는 장착부(46)의 교환동작을 해독함으로써, 각종 공구(T) 또는 각종 장착부(46)의 자동교환을 실행하게 된다.

상기 PLC(150)는 NC장치(250) 및 조작반(200)을 접속시킨다. 이 PLC(150)는 미리 결정된 시퀀스프로그램에 따라서 머시닝센터(1)를 기동 또는 정지시키고, 조작반(200)의 표시부를 점등 또는 소등하는 신호를 출력하는 등의 각종 시퀀스제어를 할 수 있다.

또한, PLC(150)는 주축모터(31)를 구동제어하는 주축모터 드라이버(157)와접속되어 있다. 이 PLC(150)는 주축모터(31)의 기동과 정지 및 속도제어를 하기 위한 제어명령을 주축모터 드라이버(157)로 출력한다. 또, PLC(150)는 각종 시퀀스제어를 한다.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 장착부의 구성을 도시한 단면도이다. 도 2에 도시된 장착부는 90°헤드형 장착부이다. 또한, 도 2는 램(45)의 선단부에 장착부가 장착된 상태를 도시하고 있다.

도 2에서, 본 실시예에 따른 장착부(60)는 전달부(62)와, 발전기(70), 케이스(65), 전동기(80), 공구장착부(95), 공구(100)를 갖추고 있다. 또, 본 실시예에 따른 장착부(60)는 상기한 각종 장착부(46)와 마찬가지로 자동장착부교환장치(50)에 의해서 램(45)의 선단부에 탈착된다.

상기 전달부(62)는 램(45)에 내장된 주축(30)의 회전력을 발전기(70)에 전달한다.

이 전달부(62)는 상기 주축(30)의 선단부에 형성된 경사진 슬리브(30a)에 장착되는 경사진 자루부(62b), 이 경사진 자루부(62b)의 선단부에 형성된 당김못(62c), 케이스(65)에 자유로이 회전되게 보유지지됨과 더불어 발전기(70)의 입력축으로 되는 축부(62d)를 구비하고 있다.

상기 케이스(65)는 케이스부재(66,67,68)로 구성되고, 이들은 서로 연결되어 있다.

케이스부재(66)는 환형상의 부재로 되고, 그 상면에는 커빅커플링(curvic coupling:500)을 구성하는 2개의 환형상부재(500,501) 중 환형상부재(501)가 고정되어 있다. 다른쪽 환형상부재(500)는 램(45)의 선단부에 고정되어 있다.

상기 커빅커플링(502)은 케이스(65)가 램(45)의 축중심 주위로 분할될 수 있게 케이스(65)와 램(45)의 선단부를 결합시키도록 설치되어 있다. 환형상부재(500,501)의 한쪽에는 케이스(65)의 최소분할각도에 따른 수의 볼록이빨이 형성되고, 다른쪽에는 이 볼록이빨에 맞물리는 오목이빨이 형성되어 있다. 예컨대, 최소분할각도가 1도인 경우에는 볼록이빨 및 오목이빨은 360개 형성된다.

케이스부재(67)는 환형상의 부재로 되고, 내주에 앵귤러볼베어링(72)을 보유지지하고 있다. 이 앵귤러볼베어링(72)에는 상기 전달부(62)의 축부(62a)가 끼워맞춰지고, 이 축부(62a)를 자유로이 회전되게 지지하고 있다.

상기 발전기(70)는 케이싱(70a)과, 이 케이싱(70a)의 내주에 고정된 고정자(70b), 전달부(62)의 축부(62a)에 설치된 회전자(70c)를 갖춘다.

케이싱(70a)은 케이스부재(68)의 내주에 고정되어 있다.

케이싱(70a)의 아래쪽 내주에는 앵귤러볼베어링(73)이 설치되어 있고, 이 앵귤러볼베어링(73)의 전달부(62)의 축부(62a)의 선단을 자유로이 회전되게 지지하고 있다.

상기 발전기(70)는 축부(62a)의 회전에 의해 고정자(70b)쪽의 권선에 발생한 기전력을 도전케이블(Wx,Wy,Wz)을 통해 전동기(80)로 공급한다. 발전기(70)에는 예컨대 3상동기발전기가 사용된다.

상기 전동기(80)는 케이스부재(68)의 하단쪽에 고정되어 있고, 이 전동기(80)는 케이싱(84)과, 회전축(81), 이 회전축(81)에 설치된 회전자(82), 상기 케이싱(84)의 내주에 고정된 고정자(83)를 갖추고, 발전기(70)로부터 공급되는 전력에 의해 회전축(81)을 회전시킨다.

전동기(80)는 램(45)의 축중심에 대하여 회전축(81)이 직교하는 방향으로 배치되어 있다.

회전축(81)은 케이싱(84)내에 설치된 복수의 앵귤러볼베어링(BR)에 의해 자유로이 회전되게 보유지지되어 있다.

이 회전축(81)의 선단부에는 공구(100)를 장착하는 공구장착부(95)가 연결되어 있다.

공구(100)는 상기 공구장착부(95)에 보유지지되어 있고, 상기 공구(100)가 소재를 가공한다. 공구(100)는, 구체적으로는 드릴이나 엔드밀 등의 각종 절인공구이다.

이 전동기(80)로는 예컨대 3상유도전동기를 사용할 수 있다. 이 전동기(80)는 도전케이블(Wx,Wy,Wz)에 의해 발전기(70)와 접속되어 있고, 발전기(70)에서 발생된 전력이 도전케이블(Wx,Wy,Wz)을 통해서 공급되어 구동된다.

이러한 구성의 장착부(60)는 램(45)쪽에 내장된 조임기구(400)에 의해서 램(45)의 선단부에 체결되어 있다.

상기 조임기구(400)는 주축(30)내로 관통된 로드(402)를 도 2에 도시된 화살표(A)의 방향으로 강하게 잡아당김으로써, 이 로드(402)의 선단부에 설치된 콜릿(401)에 의해 전달부(62)의 당김못(62c)을 붙잡는다. 전달부(62)가 화살표(A)의 방향으로 강하게 잡아당겨지기 때문에, 전달부(62)의 경사진 자루부(62b)는 주축(30)의 경사진 슬리브(30a)에 끼워맞춰지고, 전달부(62)의 중심축이 주축(30)의 중심과 일치하게 된다.

전달부(62)가 화살표(A)의 방향으로 강하게 잡아당겨지면, 커빅커플링(502)의 환형상부재(500,501)가 맞물려 결합되고, 케이스(65)는 램(45)의 선단부에 강력하게 체결된다.

다음으로, 본 실시예에 따른 장착부(60)의 동작의 한 예에 대해서 설명한다.

우선, 자동장착부교환장치(50)에 의해서, 공구장착부(95)에 공구를 보유지지한 장착부(60)를 공작기계본체(2)의 램(45)의 선단부에 장착한다.

상기 장착부(60)를 램(45)의 선단부에 장착하면, 전달부(62)의 당김못(62c)이 조임기구(400)의 콜릿(401)에 의해서 위쪽으로 향하여 잡아당겨지고, 장착부(60)는 램(45)의 선단부에 강력하게 고정된다. 이때, 장착부(60)와 램(45)의 사이에는 커빅커플링(502)이 있기 때문에, 램(45)의 축중심 주위에 대해서도 장착부(60)는 강력하게 고정되어 있다.

이 상태에서, 주축(30)을 회전수(N₀)로 회전시키면, 장착부(60)의 전달부(62)가 회전하고, 주축(30)의 회전력이 발전기(70)로 전달된다.

이에 의해, 발전기(70)는 예컨대 3상동기발전기를 이용한 경우에 3상교류전력을 발생시키게 된다.

3상동기발전기의 발생된 3상교류전력의 주파수(f)는, 3상동기발전기의 극수를 P₁으로 하고 주축(30)의 회전수를 N₀[분^-1]로 하면, 다음 식(1)으로 나타낼 수있다.

f = P₁× N₀/ 120 [Hz]

따라서, 주축(30)을 회전수(N₀)로 회전시키면, 위의 식(1)으로 표시되는 주파수(f)의 3상교류전력이 전동기(80)에 공급된다.

여기서, 전동기(80)로 3상유도전동기를 사용한다고 하면, 이 3상유도전동기의 극수를 P₂로 하고, 3상유도전동기가 3상교류의 1사이클에서 2/P₂회전하는 것으로부터, 미끄러지지 않을 때의 3상유도전동기의 동기속도(N₁)는 다음 식(2)으로 나타낼 수 있다.

N₁= 120 × f / P₂[분^-1]

따라서, 주축(30)의 회전수(N₀)에 대한 공구(100)의 회전수(N₁)는 다음 식(3)으로 나타낼 수 있다.

N₁= N₀× P₁/ P₂[분^-1]

식(3)으로부터 알 수 있는 바와 같이, 주축(30)의 회전수(N₀)는 상기 식(3)에서 표시된 회전수(N₁)로 변속된다.

식(3)에 나타낸 바와 같이, 3상동기발전기의 극수(P₁)와 3상유도전동기의 극수(P₂)의 비를 적절하게 설정함으로써, 주축(30)의 회전수(N₀)에 대한 공구(100)의 회전수(N₁)의 변속비를 임의로 설정할 수 있음을 알 수 있다.

즉, 주축(30)의 회전수(N₀)를 증속시킬 경우에는 극수비(P₁/P₂)를 1 보다 크게 하고, 감속할 경우에는 극수비(P₁/P₂)를 1 보다 작게 되도록 하면 좋다.

예컨대, 알루미늄합금재 등의 소재를 가공할 때에는, 공구(100)의 회전수를 주축(30)의 최대회전수(Nmax)보다도 높게 하는 경우가 있다.

이와 같은 경우를 위해서, 장착부(60)의 증속비가 예컨대 10으로 되도록 상기 극수비(P₁/P₂)가 10인 3상동기발전기 및 3상유도전동기를 내장시킨 것을 머시닝센터(1)의 자동장착부교환장치(50)의 매거진에 미리 수용하고 있다.

상기 자동장착부교환장치(50)에 의해서, 통상의 장착부(46)와 마찬가지로 장착부(60)가 램(45)의 선단부에 자동장착된다.

주축(30)을 주축모터(31)를 구동하여 회전시키는데, 장착부(60)에 보유지지된 공구(100)의 회전수는 주축(30)의 회전수에 의해서 제어된다. 즉, NC장치(250)에 설치된 NC프로그램에서, 주축(30)의 회전수를 S코드로 지정함으로써 장착부(60)의 공구(100)의 회전수를 규정하고 있다. 다시 말해서, NC장치(250)는 주축(30)의 회전수를 제어함으로써 장착부(60)의 공구(100)의 회전수를 제어한다.

예컨대, 장착부(60)의 공구(100)를 30000[분^-1]으로 회전시킬 경우에는, NC프로그램에서 S코드로 주축(30)의 회전수를 3000[분^-1]으로 지정한다.

상기 주축(30)을 3000[분^-1]으로 회전시키면, 발전기(70)는 주축(30)의 회전수 및 극수(P₁)에 상응한 주파수의 3상교류를 발생시킨다.

상기 전동기(80)는 발전기(70)로부터 공급되는 3상교류에 의해 구동되고, 장착부(60)의 공구(100)는 약 30000[분^-1]의 회전수로 회전한다.

전술한 바와 같이, 공구(100)가 증속된 상태에서, 테이블(35)에 고정된 소재와 공구(100)를 가공프로그램에 따라서 상대이동시킴으로써, 소재의 절삭가공이 이루어진다.

이로써, 예컨대 주축(30)의 최대회전수가 제한되는 머시닝센터(1)를 사용한 경우에는, 주축(30)의 최대회전수를 초월하는 회전수로 공구(100)를 회전시켜서 소재의 고속가공이 가능하게 된다.

이상과 같이, 본 실시예에 의하면 통상의 장착부와 마찬가지로 유니트화시킨 장착부(60)에 발전기(70) 및 전동기(80)를 내장하고, 발전기(70)에서 발생된 전력으로 전동기(80)를 구동시킴으로써, 주축(30)에 대한 공구(100)의 회전속도를 증대시키기 때문에, 주축(30)을 고속회전시켜도 기어장치와 같이 발열이 증대되지 않고, 공구(100)의 열팽창이 억제되어 가공정밀도의 저하가 억제된다.

또한, 본 실시예에 의하면 전술한 앵글헤드형인 장착부와 같이 주축(30)과 공구(100)의 배치방향이 다른 경우에도, 주축(30)에서부터 공구(100)로 회전력을전달하기 위해 베벨기어 등으로 된 전달기구를 사용할 필요가 없다. 이 때문에, 장착부(60)에 기계적 오차, 열변위, 진동 등이 발생할 수 없고, 소재의 가공정밀도를 향상시킬 수 있게 된다.

더욱이, 본 실시예에 의하면 전동기(80)의 관성을 주축의 관성보다 작게 할 수 있기 때문에, 주축(30)을 직접 고속회전시키는 경우에 비해서 공구(100)의 응답성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시예에 의하면 장착부(60)를 램(45:주축헤드)에 대하여 자유로이 탈착함과 동시에, 자동장착부교환장치(50)에 의해서 통상의 장착부와 마찬가지로 교환가능하게 되어 있기 때문에, 통상의 회전속도의 범위에서 가공이 이루어지면서 고속가공의 요구에 대하여 즉각 대응할 수 있게 된다.

또, 본 실시예에 의하면 주축(30)의 회전에 의해서 발생된 전력에 의해서 공구(100)를 구동시키기 때문에, 외부로부터 구동전류를 공급받을 필요가 없고, 그 결과 장착부(60)로의 전원공급을 위한 배선이 필요없게 된다.

한편, 본 발명은 전술한 실시예로 한정되지 않는다.

전술한 실시예에서는 장착부(60)를 램(45)에 체결하는 것이 램(45)에 내장된 조임기구(400)에 의해서 이루어지는데, 예컨대 장착부(60)의 케이스와 램(45)을 직접 볼트 등의 체결수단을 이용하여 체결하는 구조로 하는 것도 가능하다. 이러한 구성인 경우에는, 램(45)내에 내장된 주축(30)과 장착부(60)의 전달부(62)는 간단히 접속해도 된다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 주축헤드에 탈착되는 장착부에 발전기 및 전동기를 구비하고, 주축의 회전력을 이용하여 발전하며, 이 발생된 전력으로 전동기를 구동시켜 공구를 회전시키기 때문에, 주축헤드에 내장된 주축의 회전력을 공구에 전달하는 베벨기어 등으로 된 전달기구가 불필요하게 되고, 그 결과 장착부의 구조가 간소화됨과 더불어, 기계적 오차, 진동, 열변위 등의 발생이 억제되는 효과가 있다.

Claims

공작기계의 주축헤드에 장착되는 장착부에 있어서,

공구를 자유로이 회전되게 보유지지하는 공구장착부와, 이 공구장착부를 회전시키는 전동기, 주축헤드에 내장된 주축으로부터 회전력이 전달되어 상기 전동기를 구동시키는 전력을 발생시키는 발전기, 상기 전동기 및 발전기를 보유지지하고서 주축헤드에 해제가능하게 체결되는 케이스를 갖춘 공작기계의 장착부.
제 1항에 있어서, 상기 발전기는 상기 주축의 회전수에 상응하는 주파수의 전압을 전동기에 공급하는 교류발전기이고, 상기 전동기는 상기 주파수에 상응하는 회전수로 회전하는 유도전동기인 공작기계의 장착부.
주축을 자유로이 회전되게 내장한 주축헤드와, 상기 주축을 회전시키는 구동수단, 상기 주축헤드와 소재의 상대위치를 변경시키는 적어도 하나의 제어축을 구비하는 공작기계본체, 상기 구동수단 및 제어축을 가공프로그램에 따라서 구동제어하는 제어장치, 상기 주축헤드에 장착되는 장착부, 상기 장착부를 상기 주축헤드에 체결하는 체결수단을 갖춘 공작기계에 있어서,

상기 장착부는 공구를 자유로이 회전되게 보유지지하는 공구장착부와, 이 공구장착부를 회전시키는 전동기, 주축헤드에 내장된 주축으로부터 회전력이 전달되어 상기 전동기를 구동시키는 전력을 발생시키는 발전기, 상기 전동기 및 발전기를 보유지지하고서 주축헤드에 체결되는 케이스를 갖춘 공작기계.
제 3항에 있어서, 상기 장착부를 상기 주축헤드에 대하여 자동교환하는 자동장착부교환장치를 추가로 구비하는 공작기계.