KR20040097534A - Fixing device for tool holder of main axis with machine for construction - Google Patents

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KR20040097534A
KR20040097534A KR1020030029862A KR20030029862A KR20040097534A KR 20040097534 A KR20040097534 A KR 20040097534A KR 1020030029862 A KR1020030029862 A KR 1020030029862A KR 20030029862 A KR20030029862 A KR 20030029862A KR 20040097534 A KR20040097534 A KR 20040097534A
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Abstract

PURPOSE: A tool holder fixing device for a machine tool is provided to prevent the deterioration of precision by firmly fixing a tool holder to a spindle and preventing pressure from being applied to the spindle excessively during the separation of the tool holder. CONSTITUTION: In a tool holder fixing device for a machine tool, a collet guide housing(700) is fit into the bottom of a through hole(140) formed in a main body(110) of a spindle(100), and has a slant fixing protrusion at the bottom. A collet(600) is divided into a plurality of parts, and is coupled to the inside of the collet guide housing. The lower part of a draw bar(200) is disposed at the inside of the collet. A fixing protrusion(610) is formed at the top of the collet. A support protrusion(250) is formed at the bottom of the draw bar. An inner slant surface and an outer slant surface are formed at the inner and outer surfaces of the fixing protrusion. A slant surface is formed at the support protrusion of the draw bar.

Description

공작용 기계에 장치된 주축의 툴홀더 고정장치{Fixing device for tool holder of main axis with machine for construction}Fixing device for tool holder of main axis with machine for construction}

본 발명은 머시닝센터와 같은 공작기계에 장치된 주축 하단에 필요한 공구를 장착고정하기 위한 공작기계의 툴홀더 고정장치에 관한 것으로서, 특히 툴홀더를 고정하기 위항 압축스프링의 탄지력이 비교적 약하더라도 툴홀더의 견고한 결합이 이루어질 수 있도록 함과 동시에 툴홀더의 분리시 주축에 무리한 힘이 가해지지 않도록 하여 장치의 정밀도 유지에 장애가 되지 않도록 한 것이다.The present invention relates to a tool holder fixing device for a machine tool for mounting and mounting a tool necessary for a lower end of a spindle installed in a machine tool such as a machining center. In particular, even if the holding force of the compression spring is relatively weak to fix the tool holder, It ensures that the holder can be firmly coupled and prevents excessive force from being applied to the spindle when the tool holder is removed so that it does not interfere with the accuracy of the device.

일반적으로 머시닝센터와 같은 공작기계는 드릴작업이나 앤드밀, 텝작업등 다양한 작업을 실시하게 되며, 이때에는 주축의 하단부에 그에 맞는 공구가 장착된 툴홀더를 교체장착하여 사용하게 된다.In general, a machine tool such as a machining center performs various operations such as drilling, end mill, and tapping. In this case, a tool holder equipped with a tool corresponding to the lower end of the main shaft is replaced and used.

상기 공작기계의 주축 하단에 필요한 공구가 장착된 툴홀더를 결합고정하기 위한 수단으로서는 툴홀더를 주축하단에 끼운 다음 드로우바를 상승시켜 다수개로 분할구성된 콜랫이 압축되게 하므로서 툴홀더가 고정되게 하고, 분리하고자 할 때에는 드로우바를 하강시켜 주축 하단에 끼워진 콜랫이 확개되어 툴홀더가 분리되게 한 것이다.As a means for coupling and fixing the tool holder equipped with the necessary tool at the lower end of the main shaft of the machine tool, the tool holder is fixed by inserting the tool holder at the lower end of the main shaft and then raising the draw bar to compress the collet composed of a plurality of parts. To do this, the draw bar is lowered to extend the collet inserted into the lower end of the spindle so that the tool holder is separated.

상기 주축의 구성은 도 10 및 도 11에서와 같이 구성되어 있으며 상기 구성에 대한 작동을 상세히 설명한다.The configuration of the main shaft is configured as in Figures 10 and 11 and will be described in detail the operation of the configuration.

주축(10) 내면에 피스톤로드(20) 및 압축스프링(30)에 의해 승강하는 드로우바(40)를 설치하되, 상기 드로우바(40) 상단에 탄지판(41)을 고정설치하여 탄지판(41) 아랫쪽에는 압축스프링(30)이 탄지되게 하고 윗쪽에는 피스톤로드(20)가 접촉되게 하며, 상기 압축스프링(30) 하단부는 지지판(42) 상에 위치되게 하므로서 드로우바(40)가 압축스프링(30)의 탄지력에 의해 항상 윗쪽으로 탄지되게 구성한다.The drawbar 40 which is lifted and lowered by the piston rod 20 and the compression spring 30 is installed on the inner surface of the main shaft 10, but the fingerboard plate 41 is fixedly installed on the top of the drawbar 40. 41) the lower side of the compression spring (30) and the piston rod 20 is in contact with the upper, the lower end of the compression spring (30) is located on the support plate 42, so that the draw bar (40) the compression spring By the force of force of 30, it is always configured to be upwardly upward.

주축(10) 내에 위치한 드로우바(40)의 하단부에는 콜랫연결구(43)를 결합구성하되, 콜랫연결구(43) 하단에는 내측면에 걸림턱(51)이 구성된 콜랫(50)을 연결구성하고, 상기 콜랫(50) 외면에는 외향돌부(52)가 구성되게 하고, 상기외향돌부(52)는 주축 내면 하단에 구성된 단턱(11)에 선택적으로 위치하면서 콜랫(50)이 압축되거나 신축되게 구성한다.The lower end of the draw bar 40 located in the main shaft 10 is configured to couple the collet connector 43, the lower end of the collet connector 43 is connected to the collet 50 consisting of a locking jaw 51 on the inner side, The outward protrusion 52 is formed on the outer surface of the collet 50, and the outward protrusion 52 is selectively positioned at the step 11 formed at the lower end of the main shaft, and the collet 50 is compressed or stretched.

이때 주축(10) 하단부에는 툴홀더(60)가 끼워지는 삽입부(12)가 구성되게 하며, 삽입부(12)에 툴홀더(60)가 선택적으로 끼워져 결합고정되게 하며, 툴홀더(60) 상단에는 걸림돌기(61)를 구성하여 콜랫(50)의 걸림턱(51)과 결속되게 한 것이다.At this time, the lower end of the main shaft 10 is configured to be inserted into the insertion portion 12, the tool holder 60 is inserted, the tool holder 60 is selectively fitted to the insertion portion 12 to secure the coupling, the tool holder 60 The upper end is configured to engage the engaging projection 51 of the collet 50 by configuring the engaging projection (61).

상기한 구성의 툴홀더 고정장치를 이용한 툴홀더의 고정수단을 설명하면 먼저 피스톤로드(20)를 하강시켜 드로우바(40)가 하강되게 하면 압축스프링(30)이 압축되면서 드로우바(40)가 하강하게 되고, 따라서 하단에 결합구성된 콜랫연결구 (43)가 하강하여 콜랫(50)의 하단 외향돌부(52)가 개방부(14)에 위치되면서 도 10에서와 같이 콜랫(50)이 확개된다.Referring to the fixing means of the tool holder using the tool holder fixing device of the configuration described above, when the draw bar 40 is lowered by lowering the piston rod 20, the draw bar 40 is compressed while the compression spring 30 is compressed. It is lowered, and thus the collet connector 43 coupled to the lower portion is lowered so that the lower outward protrusion 52 of the collet 50 is positioned in the opening 14, and the collet 50 is expanded as shown in FIG. 10.

상기에서와 같이 콜랫(50)이 하강하여 확개된 상태에서 주축(10) 하단에 구성된 삽입부(12)에 공구가 장착된 툴홀더(60)의 선단부를 끼워 넣으면 도 11에서와 같이 툴홀더(60)의 선단부가 삽입부(12)에 결합된다.As shown in the above, when the collet 50 is inserted into the tip of the tool holder 60 in which the tool is mounted in the insertion part 12 formed at the lower end of the main shaft 10 in the expanded state, the tool holder ( The tip of 60 is coupled to the insert 12.

상기에서와 같이 드로우바(40)의 상단 탄지판(41)을 누르고 있던 피스톤로드(20)를 상승시켜 원위치키시면 탄지판(41)과 지지판(42) 사이에 탄력설치된 압축스프링(30)에 의해 드로우바(40)가 상승하게 되고 따라서 콜랫연결구(43) 및 콜랫(50)이 상승하게 된다.As described above, when the piston rod 20 holding the upper finger plate 41 of the draw bar 40 is raised to its original position, the compressed spring 30 is elastically installed between the finger plate 41 and the support plate 42. As a result, the draw bar 40 is raised, and thus the collet connector 43 and the collet 50 are raised.

콜랫(50)이 상승하게 되면 콜랫(50) 외주면 하단에 구성된 외향돌부(52)가 단턱(11)에 의해 압축되면서 걸림턱(51)이 툴홀더(60)의 걸림돌기(61)와 접하게 되고, 따라서 툴홀더(60)는 삽입부(12)에 끼워진 상태에서 콜랫(50)에 의해 고정된다.When the collet 50 rises, the outward protrusion 52 formed at the bottom of the outer circumferential surface of the collet 50 is compressed by the step 11 so that the engaging jaw 51 comes into contact with the engaging protrusion 61 of the tool holder 60. Therefore, the tool holder 60 is fixed by the collet 50 in a state of being fitted to the insertion portion 12.

상기에서 툴홀더(60)를 고정시키는 수단은 콜랫(50)의 상승에 의한 압축으로 툴홀더(60)를 결합고정하는 것이고, 콜랫(50)의 상승은 압축스프링(30)이 탄지판(41)을 탄지하는 힘에 의해 드로우바(40)가 상승하기 때문이다.The means for fixing the tool holder 60 in the above is to couple and fix the tool holder 60 by compression by the rise of the collet 50, the rise of the collet 50 is the compression spring 30 is the fingerboard plate 41 This is because the draw bar 40 is raised by the force striking).

따라서 콜랫(50)에 결합된 툴홀더(60)가 결합된 상태를 유지하려면 툴홀더(60)나 툴홀더(60)에 장착된 공구의 자중 및 외부요인에 의한 당김작용에도 콜랫(50) 및 드로우바(40)가 하강하지 않아야 되고, 드로우바(40)가 외부요인에 의해 하강되지 않도록 하기 위하여서는 탄지판(41)과 지지판(42) 사이에 위치한 압축스프링(30)의 압축강도를 그만큼 강하게 하여야 한다.Therefore, in order to maintain the coupled tool holder 60 coupled to the collet 50, the collet 50 and the pull action by the self-weight and external factors of the tool holder 60 or the tool holder 60 are mounted. The draw bar 40 should not be lowered, and in order to prevent the draw bar 40 from being lowered by an external factor, the compressive strength of the compression spring 30 located between the fingerboard plate 41 and the support plate 42 is increased accordingly. It must be strong.

상기에서와 같이 드로우바(40)의 하강방지를 위하여 압축스프링(30)의 압축강도를 강하게 할 경우에는 작업완료후 공구를 교체하고자 피스톤로드(20)를 통한 드로우바(40)의 하강시 압축스프링(30)을 압축시킬 정도의 강한 힘의 실린더가 요구되므로 많은 동력이 소요되는 문제가 있다.As described above, when the compressive strength of the compression spring 30 is strengthened to prevent the drawbar 40 from falling, compression is performed when the drawbar 40 is lowered through the piston rod 20 to replace the tool after the work is completed. Since a cylinder of a strong force enough to compress the spring 30 is required, there is a problem that a lot of power is consumed.

뿐만아니라 압축스프링(30)의 강한 탄발력을 누르고 드로우바(40)를 하강시키기 위하여 압축스프링(30)의 탄발력보다 강한 힘의 실린더로 드로우바(40)를 누르게 되면 주축을 지지하는 베어링이나 각종 결합부품에 무리한 힘이 가해지면서 각종 결합부품에 무리한 힘이 가해지게 되고, 따라서 장치의 정밀도 유지에 장애의 요인이 되는 등의 문제가 있는 것이다.In addition, when pressing the draw bar 40 to the cylinder of the force stronger than the spring force of the compression spring 30 in order to press the strong elastic force of the compression spring (30) and lower the draw bar (40) Excessive force is applied to the various coupling parts, and excessive force is applied to the various coupling parts, and thus there is a problem such as being an obstacle to maintaining the accuracy of the device.

본 발명은 이러한 종래의 제반 문제점을 시정하고자 머시닝센터와 같은 공작기계의 주축하단에 압축력이 비교적 약한 스프링으로도 툴홀더의 장착이 견고하게 이루어지게 함과 동시에 툴홀더의 분리시 주축에 무리한 힘이 가해지지 않도록 하여 장치의 정밀도 유지에 장애가 되지 않도록 한 것이다.The present invention makes it possible to firmly mount the tool holder even with a spring having a relatively weak compression force at the lower end of the main shaft of a machine tool such as a machining center, and at the same time unreasonable force on the main shaft when the tool holder is removed. It is not to be impeded to maintain the accuracy of the device by being applied.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 주축 내에 피스톤로드 및 압축스프링에 의해 승강하는 드로우바를 구성하고, 상기 드로우바 하단에 다수개로 분할구성된 콜랫이 끼워져 주축 하단에 구성된 삽입부에 툴홀더가 결합 혹은 분리되게 하는 공작기계의 툴홀더 고정장치를 구성함에 있어서, 주축 내면에 구성된 관통공 하단에 콜랫가이드 하우징과 드로우바 가이드를 끼워 설치하고, 상기 콜랫가이드 하우징 내에 콜랫이 위치되게 하고, 상기 콜랫 내면에 드로우바의 하단부가 위치되게 하되, 드로우바 하단에 지지돌부와 돌출편을 구성하고, 콜랫 상단에 내부경사면과 외부경사면이 형성된 걸림돌부를 구성하고, 하단 내측면에는 툴홀더의 걸림부와 결합되는 걸림턱이 형성되게 하고, 콜랫가이드 하우징 상단 내면에는 경사걸림턱이 구성되게 하므로서 주축 하단 삽입부에 툴홀더가 결합되면서 드로우바가 상승하게 되면 콜랫도 함께 상승하게 된다.In order to achieve the above object, the present invention constitutes a draw bar which is elevated by a piston rod and a compression spring in the main shaft, and a collet composed of a plurality of divided parts is inserted in the bottom of the draw bar, so that a tool holder is coupled or separated at an insertion part formed at the bottom of the main shaft. In constructing a tool holder fixing device for a machine tool, a collet guide housing and a draw bar guide are installed at a lower end of a through hole formed on an inner surface of a main shaft, and a collet is positioned in the collet guide housing, and a draw is formed on the inner surface of the collet. The lower end of the bar is positioned, the support protrusions and protrusions are formed at the bottom of the draw bar, and the locking protrusions formed with the inner and outer inclined surfaces are formed at the upper end of the collet, and the engaging jaw is coupled with the engaging portion of the tool holder at the lower inner side. To be formed, the inclined locking jaw is configured on the inner surface of the collet guide housing As the tool holder is coupled to the bottom of the insertion portion spindle standing when the draw bar rises kolraet will also rise together.

따라서 콜랫이 상승하면 콜랫 하단부가 압축되면서 툴홀더가 결합고정되고, 상단부는 드로우바 및 콜랫가이드 하우징에 의해 지지고정되므로 드로우바를 탄지하고 있는 압축스프링은 작은 탄지력에도 드로우바를 지탱할 수 있게 하여서 된 것이다.Therefore, when the collet is raised, the lower part of the collet is compressed and the tool holder is coupled and the upper part is supported by the draw bar and the collet guide housing. Therefore, the compression spring holding the draw bar is able to support the draw bar even with a small grip force. .

도 1 : 본 발명 장치의 단면구성도로서, 툴홀더가 분리된 상태도1 is a cross-sectional view of the device of the present invention, in which the tool holder is separated.

도 2 : 본 발명 장치의 단면구성도로서, 툴홀더가 결합된 상태도Figure 2 is a cross-sectional view of the device of the present invention, a tool holder coupled state

도 3 : 본 발명의 요부구성도로서, 툴홀더가 분리된 상태도3 is a main configuration diagram of the present invention, a state in which the tool holder is separated

도 4 : 본 발명의 요부구성도로서, 툴홀더가 콜랫하단에 끼워진 상태도4 is a main configuration diagram of the present invention, in which the tool holder is fitted to the lower end of the collet.

도 5 : 도 4의 상태에서 드로우바가 조금 더 상승한 상태도5 is a state in which the draw bar is slightly raised in the state of FIG.

도 6 : 본 발명의 요부구성도로서, 툴홀더가 콜랫에 결합고정완료된 상태도6 is a main configuration diagram of the present invention, a state in which the tool holder is fully fixed to the collet

도 7 : 본 발명 장치에 사용되는 콜랫가이드 하우징의 단면구성도7 is a cross-sectional view of the collet guide housing used in the device of the present invention

도 8 : 본 발명 장치에 사용되는 콜랫의 단면구성도8 is a cross-sectional view of the collet used in the present invention device

도 9 : 본 발명 장치에 사용되는 드로우바 하단부의 구성도9 is a configuration diagram of the lower part of the draw bar used in the apparatus of the present invention

도 10 : 종래 주축의 단면구성도10 is a cross-sectional view of a conventional main shaft

도 11 : 종래 주축의 단면구성도11 is a cross-sectional view of a conventional main shaft

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

(100)--주축 (110)--주축본체(100)-Spindle (110)-Spindle Body

(120)--삽입부 (140)--관통공(120)-Insertion (140)-Through Hole

(141)--단턱 (200)--드로우바(141)-Jut (200)-Draw Bar

(210)--압축스프링 (220)--탄지판(210)-Compression Spring (220)-Cartridge

(230)--드로우바 가이드 (250)--지지돌부(230)-Draw bar guide (250)-support protrusion

(251)--경사면 (252)--상요입부(251)-Inclined Surface (252)-Introduction

(260)--돌출편 (261)--요입부(260)-Extrusion (261)-Indentation

(300)--피스톤 (310)--핀(300)-piston (310)-pin

(320)--승강체 (600)--콜랫(320)-Sleep (600)-Collat

(610)--걸림돌부 (611)--내부경사면(610)-Jagged Projection (611)-Internal Slope

(612)--외부경사면 (620)--받침돌기(612)-External Slope (620)-Abutment

(621)--제1요입부 (630)--걸림돌기(621)-First Indent (630)-Jump

(631)--제2요입부 (640)--걸림턱(631)-Second Indent (640)-Jaw Jaw

(641)--제3요입부 (650)--눌름돌기(641)-Third Indent (650)-Pressure

(700)--콜랫가이드하우징 (710)--경사걸림턱(700)-collet guide housing (710)-inclined jaw

(800)--툴홀더 (810)--걸림부(800)-toolholder (810)-hanger

이하 본 발명의 실시예를 첨부도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 머시닝센터와 같은 공작기계의 주축 하단에 공구를 장착하여 드릴작업이나 앤드밀, 텝작업등을 위한 툴홀더 고정장치에 관한 것으로서, 도 1 및 도 2는 공작기계에 장치된 주축(100)의 단면구성도이고, 도 3 내지 도 6은 본 발명의 작동상태 요부단면구성도이다.The present invention relates to a tool holder fixing device for drilling, end milling, tapping, etc. by mounting a tool on the lower end of a main shaft of a machine tool such as a machining center, Figures 1 and 2 of the main shaft 100 installed in the machine tool 3 to 6 is a cross-sectional configuration of the main portion of the operating state of the present invention.

상기 주축(100)은 주축 본체(110) 내에 드로우바(200)가 승강가능케 끼워져 있고, 주축 본체(110) 하단에는 삽입부(120)가 구성되어 있고, 상기 드로우바(200) 상단부는 피스톤(300)이 위치하고 있고, 상기 피스톤(300)은 핀(310)을 통하여 주축 본체(110) 외면에 승강가능케 끼워진 승강체(320)와 연결되게 하며, 상기 승강체(320)는 실린더(도시안됨) 혹은 링크와 연결되게 하여 승강체(320)가 일정거리 승강되게 하고, 주축 본체(110) 내에 위치한 드로우바(200) 외면에는 압축스프링(210)이 위치되게 하되 압축스프링(210)의 상단은 피스톤(300) 하단에 위치한 탄지판(220)과 접하게 하고, 하단은 드로우바 가이드(230)에 안치된 지지판(240)과 접하게 구성되어 있어 피스톤(300)이 하강하면 드로우바(200)는 압축스프링(210)을 압축시키면서 하강하고 피스톤(300)이 상승하면 압축스프링(210)의 탄발력에 의해 드로우바(200)는 상승하게 구성되어 있다.The main shaft 100 is inserted into the draw bar 200 in the main shaft body 110 to be elevated, the lower end of the main shaft body 110 has an insertion portion 120 is configured, the upper end of the draw bar 200 piston ( 300 is located, the piston 300 is connected to the elevating body 320 is fitted to the elevating the outer surface of the main shaft body 110 through the pin 310, the elevating body 320 is a cylinder (not shown) Or it is connected to the link so that the lifting body 320 is elevated by a certain distance, the compression spring 210 is located on the outer surface of the draw bar 200 located in the main shaft body 110, but the upper end of the compression spring 210 is a piston 300 is in contact with the fingerboard plate 220 located at the bottom, the bottom is configured to contact the support plate 240 placed in the draw bar guide 230, when the piston 300 is lowered draw bar 200 is a compression spring While compressing (210) and descending and the piston (300) rises the compression spring ( The draw bar 200 is configured to ascend by the elastic force of 210.

상기한 구성은 통상적으로 사용되고 있는 주축의 구성이나 본 발명에서 제공하고자 하는 기술구성은 도 7내지 도 9에 도시된 바와 같이 드로우바(200) 하단의 구성과, 드로우바(200) 하단과 접하는 콜랫(600) 및 콜랫가이드 하우징(700)의 구성이다.The above configuration is the configuration of the main shaft that is commonly used, or the technical configuration to be provided in the present invention as shown in Figures 7 to 9, the bottom of the draw bar 200, and the collet in contact with the bottom of the draw bar 200 It is a configuration of the 600 and the collet guide housing 700.

즉 주축 본체(110) 내면 관통공(140)에 끼워진 드로우바 가이드(230) 아랫쪽에 콜랫가이드 하우징(700) 하단부가 주축 본체(110) 내면에 뚫린 관통공(140)의 단턱(141)에 걸려 고정되게 하고, 상기 콜랫가이드 하우징(700) 상단부에는 경사걸림턱(710)이 구성되어 있다.That is, the lower end of the collet guide housing 700 is inserted into the stepped portion 141 of the through hole 140 drilled into the inner surface of the spindle body 110 under the draw bar guide 230 inserted into the inner surface through hole 140 of the spindle body 110. To be fixed, the inclined engaging jaw 710 is configured at the upper end of the collet guide housing 700.

콜랫가이드 하우징(700) 내면에는 4개로 수직분할구성된 콜랫(600)이 끼워져 구성되며, 상기 콜랫(600) 내면에는 드로우바(200)의 하단부가 끼워져 있으며 콜랫(600)의 구성은 아래와 같다.The collet guide housing 700 is fitted with four collet 600 vertically divided into the inner surface, the lower portion of the draw bar 200 is fitted to the inner surface of the collet 600, the configuration of the collet 600 is as follows.

즉 콜랫(600)의 상단에 걸림돌부(610)를 구성하되, 상기 걸림돌부(610) 내면에는 내부경사면(611)이 구성되게 하고, 외면에는 외부경사면(612)이 구성되어 있다.That is, the locking protrusion 610 is configured at the upper end of the collet 600, and the inner protrusion surface 611 is configured on the inner surface of the locking protrusion 610, and the outer slope surface 612 is configured on the outer surface thereof.

상기 걸림돌부(610) 내면 아랫쪽에는 받침돌기(620)와 걸림돌기(630)가 차례로 돌출구성되게 하므로서 걸림돌부(610)와 받침돌기(620) 사이에 제1요입부(621)가 형성되게 하고, 받침돌기(620)와 걸림돌기(630) 사이에 제2요입부(631)가 구성되게 한다.The first concave portion 621 is formed between the locking protrusion 610 and the supporting protrusion 620 while the supporting protrusion 620 and the locking protrusion 630 protrude in turn. The second recessed part 631 is formed between the support protrusion 620 and the locking protrusion 630.

걸림돌기(630) 하단, 즉 콜랫(600)의 내면 하단부에는 걸림턱(640)이 구성되게 하므로서 걸림돌기(630)와 걸림턱(640) 사이에 제3요입부(641)가 구성되게 하고, 콜랫(600) 하단 외면에는 눌름돌기(650)가 구성되어 있다.The third projections 641 are configured between the locking projections 630 and the locking projections 640 by forming the locking projections 640 at the lower end of the locking projections 630, that is, the lower surface of the inner surface of the collet 600. The bottom surface of the collet 600 has a pressing protrusion 650.

상기한 구성의 콜랫(600) 내면에 위치하는 드로우바(200)의 하단 외주면에는 돌출편(260)과 경사면(251)이 형성된 지지돌부(250)를 돌출구성하되 지지돌부(250)와 돌출편(260) 사이에는 요입부(261)가 형성되게 하고, 지지돌부(250) 윗쪽에는 상요입부(252)가 구성되게 하여서 된 것이다.On the outer peripheral surface of the lower end of the draw bar 200 located on the inner surface of the collet 600 of the above configuration, the support protrusion 250 and the protrusion protrusion 260 and the inclined surface 251 are formed, but the support protrusion 250 and the protrusion piece The concave portion 261 is formed between the 260 and the upper concave portion 252 is formed above the support protrusion 250.

미설명부호 (800)은 툴홀더, (810)은 걸림부, (820)은 베어링, (830)은 피스톤로드, (840)은 스프링이다.Reference numeral 800 is a tool holder, 810 is a locking portion, 820 is a bearing, 830 is a piston rod, 840 is a spring.

이와 같이 구성된 본 발명은 주축(100)의 본체(110) 하단 삽입부(120)에 필요한 공구가 조립구성된 툴홀더(800)를 끼워 결합고정한 다음 드릴이나 앤드밀 및 텝등의 작업을 실시한다는 것은 종래와 같으나 본 발명에서는 압축스프링(210)의 탄지력이 비교적 약하더라도 툴홀더(800)의 견고한 결합이 이루어질 수 있게 함과 동시에 툴홀더(800)의 교체시에는 압축스프링(210)의 탄지력이 약하기 때문에 피스톤(300)의 작은 힘으로도 압축스프링(210)을 압축시키면서 드로우바(200)를 하강시킬 수 있게 된다.According to the present invention configured as described above, the tool necessary for the main body 110 and the lower insertion part 120 of the main shaft 100 is fitted with a tool holder 800 assembled therein, and then the drill, end mill, and the step are performed. In the present invention, even though the holding force of the compression spring 210 is relatively weak, a firm coupling of the tool holder 800 can be achieved and the holding force of the compression spring 210 is weak when the tool holder 800 is replaced. Therefore, the draw bar 200 can be lowered while compressing the compression spring 210 even with a small force of the piston 300.

본 발명 장치를 이용한 툴홀더(800)의 결합 및 분리는 다음과 같이 이루어지게 된다.Combination and separation of the tool holder 800 using the device of the present invention is made as follows.

즉 도 1에서와 같이 본체(110) 상단에 구성된 피스톤(300)을 하강시켜 드로우바(200)가 피스톤로드(300)의 하강거리만큼 아래로 이동시키게 되면 주축(100)의 본체(110) 하단에 결합된 콜랫(600)도 도 3에서와 같이 아래로 이동하면서 콜랫(600) 하단 외면에 위치한 눌름돌기(650)는 콜랫가이드 하우징(700) 하단에 위치하게 되고, 따라서 콜랫(600)의 하단부는 확개되어 툴홀더(800)가 끼워질 수 있는 상태를 유지하게 된다.That is, as shown in FIG. 1, when the piston bar configured at the upper end of the main body 110 is lowered and the draw bar 200 is moved downward by the lowering distance of the piston rod 300, the main body 110 of the main shaft 100 is lowered. The collet 600 coupled to the moving protrusion as shown in FIG. 3 is also located at the bottom of the collet 600 at the bottom of the collet 600, which is positioned at the bottom of the collet guide housing 700, and thus, the lower end of the collet 600. Is expanded to maintain a state that the tool holder 800 can be fitted.

상기한 상태에서 도 4에서와 같이 주축(100)의 본체(110) 하단 삽입부(120)에 툴홀더(800)를 끼우면 툴홀더(800)의 상단부가 드로우바(200) 하단에 접하게 된다.In the above state, as shown in FIG. 4, when the tool holder 800 is inserted into the lower insertion part 120 of the main body 110 of the main shaft 100, the upper end of the tool holder 800 comes into contact with the bottom of the draw bar 200.

위와 같은 상태에서 피스톤(300)을 하강시켰던 외력을 제거하면 피스톤(300)은 원위치로 상승하게 되고, 동시에 드로우바(200)는 압축스프링(210)에 의해 탄지되면서 도 5에서와 같이 서서히 상승하게 된다.When removing the external force that lowered the piston 300 in the above state, the piston 300 is raised to its original position, and at the same time the draw bar 200 is raised by the compression spring 210 while gradually rising as shown in FIG. do.

도 5의 상태에서 압축스프링(210)이 좀더 원복하여 드로우바(200)를 최대로 상승시키면 도 6에서와 같이 드로우바(200)가 완전히 상승하게 되고, 따라서 콜랫(600)도 함께 상승하여 콜랫가이드 하우징(700) 내에 위치하게 된다.In the state of FIG. 5, when the compression spring 210 is more restrained to raise the draw bar 200 to the maximum, the draw bar 200 is fully raised as shown in FIG. 6, and thus the collet 600 is also raised together to collet. It is positioned in the guide housing 700.

동시에 툴홀더(800)의 걸림부(810)는 콜랫(600)의 걸림턱(650)에 걸려 고정되며, 이때 콜랫(600)의 상단 걸림돌부(610)는 콜랫가이드 하우징(700)의 경사걸림턱(710)과 드로우바(200)의 지지돌부(250)에 지지되면서 위치가 고정되므로 압축스프링(210)의 작은 탄지력에도 드로우바(200)가 하강하지 않고 위치를 유지하게 된다.At the same time, the locking portion 810 of the tool holder 800 is fixed to the locking jaw 650 of the collet 600, wherein the upper locking protrusion 610 of the collet 600 is inclined hook of the collet guide housing 700 Since the position is fixed while being supported by the support protrusions 250 of the jaw 710 and the draw bar 200, the draw bar 200 is maintained without falling even in a small holding force of the compression spring 210.

상기에서 압축스프링(210)의 작은 탄지력에도 드로우바(200)가 상승된 상태로 위치를 유지하는 작용은 아래와 같다.In the above, the action of maintaining the position in the draw bar 200 is raised even in a small holding force of the compression spring 210 is as follows.

즉 콜랫(600)에 결합된 툴홀더(800)는 자중과 작업중 외력에 의해 아래로 낙하하려는 힘이 작용하게 되고, 상기 낙하하려는 힘은 드로우바(200)가 이를 지지하게 되고, 드로우바(200)는 압축스프링(210)의 탄지력에 의해 유지된다.That is, the tool holder 800 coupled to the collet 600 has a force to fall down due to its own weight and external force during operation, and the drop bar 200 is supported by the draw bar 200 and draw bar 200. ) Is maintained by the grip force of the compression spring 210.

따라서 종래에는 드로우바(200)가 단순히 압축스프링(210)의 탄지력에만 의존하여 위치를 유지하였으나 본 발명에서는 드로우바(200)의 지지돌부(250)와 콜랫가이드 하우징(700)의 경사걸림턱(710)에 걸려 위치가 유지되므로 드로우바(200)를 탄지하는 압축스프링(210)에는 많은 힘이 작용하지 않는다.Therefore, the drawbar 200 is maintained in the conventional position simply depending on the holding force of the compression spring 210, but in the present invention, the inclined locking jaw of the support protrusion 250 and the collet guide housing 700 of the drawbar 200 Because the position is held by the 710 is maintained, a lot of force does not act on the compression spring 210 holding the draw bar 200.

다시 설명하면 콜랫(600)의 외면을 지지하는 콜랫가이드 하우징(700)은 주축(100)의 본체(110) 내면 관통공(140)에 끼워지면서 단턱(141)에 의해 위치가 고정되므로 콜랫가이드 하우징(700)에 많은 하중이 부가되더라도 이를 충분히 지탱할 수 있게 되고, 따라서 콜랫(600)의 상단 걸림돌부(610)에 구성된 외부경사면 (612)이 콜랫가이드 하우징(700)의 경사걸림턱(710)에 걸려 지지되므로 툴홀더(800)의 하중과 외력에도 무리없이 버팀이 이루어지게 된다.In other words, the collet guide housing 700 supporting the outer surface of the collet 600 is inserted into the inner surface through hole 140 of the main body 110 of the main shaft 100, and thus the position is fixed by the step 141. Even if a lot of load is added to the 700, it is possible to sufficiently support it, so that the external inclined surface 612 configured at the upper end protrusion 610 of the collet 600 is inclined to the engaging jaw 710 of the collet guide housing 700. Since the hanging is supported, the props are made without difficulty even in the load and external force of the tool holder 800.

동시에 콜랫(600)의 걸림돌부(610)에 구성된 내부경사면(611)은 드로우바(200)의 지지돌부(250)에 구성된 경사면(251)과 접하면서 이를 지지하게 되고, 이때 드로우바(200)의 지지돌부(250)에 주로 작용되는 힘은 콜랫(600)이 하강하려는 힘보다 다수개로 분할구성된 콜랫(600)이 내측방향으로 이동하려는 힘이 주로 작용하게 되므로 드로우바(200)에는 툴홀더(800)의 하중이나 외력이 미미하게 작용하게 된다.At the same time, the internal inclined surface 611 formed on the engaging protrusion 610 of the collet 600 is in contact with the inclined surface 251 formed on the support protrusion 250 of the draw bar 200, and the draw bar 200 The force mainly applied to the support protrusion 250 of the collet 600 is divided into a plurality of force than the collet 600 is configured to move inwardly the force to move inwardly the draw bar (200) so that the tool holder ( The load or external force of the 800) will be insignificant.

상기에서 설명한 바와 같이 툴홀더(800)의 하중이나 외부에서 툴홀더(800)에 작용하는 당김하중은 콜랫(600)에 전달되고, 콜랫(600)에 전달된 대부분의 하중은 콜랫(600) 외면에 위치하는 콜랫가이드 하우징(700)에서 이를 지탱하게 되고, 드로우바(200)에는 콜랫(600)이 내측으로 이동하려는 힘과 일부하중만이 작용하게 된다.As described above, the load of the tool holder 800 or the pulling load acting on the tool holder 800 from the outside is transmitted to the collet 600, and most of the load transmitted to the collet 600 is the outer surface of the collet 600. The collet guide housing 700 is located therein to support it, and the draw bar 200 has only the force and partial load of the collet 600 moving inward.

따라서 드로우바(200)를 지탱하는 압축스프링(210)은 그 탄지력이 종래 압축스프링보다 약하더라도 아무런 문제가 없다.Therefore, the compression spring 210 supporting the draw bar 200 has no problem even if its holding force is weaker than the conventional compression spring.

상기에서와 같이 툴홀더(800)를 주축(100) 하단에 장착한 상태에서 작업이완료된 후 툴홀더(800)를 분리하고자 할 경우에는 다음과 같이 된다.As described above, when the tool holder 800 is to be detached after the work is completed in the state in which the tool holder 800 is mounted on the lower end of the main shaft 100, the tool holder 800 is as follows.

즉 도 2에서와 같이 툴홀더(800)가 결합된 상태에서 피스톤(300)을 하강시키면 드로우바(200)도 압축스프링(210)을 압축시키면서 하강하게 된다.That is, as shown in FIG. 2, when the piston 300 is lowered in the coupled state of the tool holder 800, the draw bar 200 is also lowered while compressing the compression spring 210.

상기에서와 같이 드로우바(200)가 하강하여 지지돌부(250)가 콜랫(600)의 걸림돌부(610)로부터 이탈, 제1요입부(621)에 위치하게 되면 확개되어 있던 콜랫(600)의 상단부가 내측방향으로 약간 수축하게 되고, 따라서 드로우바(200)의 돌출편(260)이 콜랫(600)의 제2요입부(631)에 위치하면서 콜랫(600)의 걸림돌기 (630)과 접하게 된다.As described above, when the draw bar 200 is lowered and the support protrusion 250 is separated from the locking protrusion 610 of the collet 600 and positioned at the first recessed part 621, the collet 600 is expanded. The upper end is slightly contracted inwardly, so that the protruding piece 260 of the draw bar 200 is located at the second recessed part 631 of the collet 600 while being in contact with the engaging protrusion 630 of the collet 600. do.

상기한 상태에서 드로우바(200)가 계속 하강하게 되면 콜랫(600)은 아래로 이동하면서 콜랫(600) 하단에 돌출구성된 눌름돌기(650)가 콜랫가이드 하우징(700)으로부터 완전히 이탈하여 콜랫(600) 하단부가 확개된다.When the draw bar 200 continues to descend in the above state, the collet 600 moves downward while the collapsing protrusion 650 configured to protrude to the bottom of the collet 600 is completely separated from the collet guide housing 700 to collet 600. ) The lower part is expanded.

따라서 주축(100) 하단부로 툴홀더(800)를 분리한 다음 필요한 다른 공구를 결합사용할 수 있게 된다.Therefore, after separating the tool holder 800 to the lower end of the main shaft 100, it is possible to combine and use other tools required.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 툴홀더를 결합고정함에 있어서 툴홀더를 결합하는 콜랫을 콜랫가이드 하우징의 경사걸림턱과 드로우바의 지지돌부에 의해 동시에 지지되게 하므로서 압축스프링의 탄발력이 비교적 약하더라도 드로우바의 상승상태를 충분히 탄지하여 유지할 수 있게 되므로 툴홀더의 견고한 결합을 유지할 수 있게 될 뿐 아니라 툴홀더를 교체하기 위하여 드로우바를 하강시킬 때에도 압축스프링의 탄지력이 약하기 때문에 피스톤을 하강시키기 위한 실린더나 링크의동력이 작더라도 충분히 하강시킬 수 있게 되고, 또한 피스톤의 하강압력이 작더라도 압축스프링이 압축되면서 드로우바가 쉽게 하강이 되므로 주축을 지지하는 베어링이나 각종 결합부품에 무리한 힘이 가해지지 않게 되어 주축의 정밀도 유지에 장애가 되지 않게 되는 등의 효과가 있는 것이다.As described above, the present invention allows the collet that couples the tool holder to be simultaneously supported by the inclined latching jaw of the collet guide housing and the support protrusion of the draw bar, so that the elastic force of the compression spring is relatively weak. It is possible to maintain the rigidity of the tool holder as well as to maintain the tight coupling of the bar. In addition, the compression spring of the compression spring is weak when the draw bar is lowered to replace the tool holder. Even if the power of the link is small, it can be lowered sufficiently, and even if the lowering pressure of the piston is small, the draw bar is easily lowered as the compression spring is compressed, so that the main shaft is prevented from applying excessive force to the bearings or various coupling parts supporting the main shaft. Does not interfere with maintaining accuracy Is that the effect of such.

Claims (2)

머시닝센터와 같은 공작기계의 주축내에 구성된 관통공에 드로우바를 승강가능케 설치한 다음 피스톤에 의해 하강하고, 압축스프링에 의해 상승되게 하므로서 드로우바 하단에 위치한 콜랫이 승강하면서 툴홀더가 주축의 본체 하단에 구성된 삽입부에 결합 혹은 분리되게 한 통상의 툴홀더 고정장치를 구성함에 있어서, 주축(100)의 본체(110) 내에 구성된 관통공(140) 하단에 경사걸림턱(710)이 형성된 콜랫가이드 하우징(700)을 끼워 결합하고, 상기 콜랫가이드 하우징(700) 내에 다수개로 분할구성된 콜랫(600)을 결합구성하고, 콜랫(600) 내에 드로우바(200)의 하단부가 위치되게 하되, 상기 콜랫(600) 상단에 걸림돌부(610)를 구성하고, 드로우바(200) 하단에는 지지돌부(250)가 돌출구성되게 하여서 됨을 특징으로 하는 공작용 기계에 장치된 주축의 툴홀더 고정장치.The drawbar can be raised and lowered in the through hole formed in the main shaft of a machine tool such as a machining center, and then lowered by a piston and raised by a compression spring. In constructing a conventional tool holder fixing device to be coupled to or separated from the insertion portion, the collet guide housing formed with the inclined locking jaw 710 at the bottom of the through hole 140 formed in the main body 110 of the main shaft 100 ( 700 is fitted to the coupling, the collet 600 is configured to combine a plurality of splits in the collet guide housing 700, the lower end of the draw bar 200 in the collet 600, the collet 600 The tool holder fixing cabinet of the main shaft installed in the working machine, characterized in that the upper end of the engaging protrusion 610, the draw bar 200, the support protrusion 250 is configured to protrude . 제1항에 있어서, 콜랫(600)의 걸림돌부(610) 내외면에 내부경사면(611)과 외부경사면(612)이 구성되게 하고, 드로우바(200)에 구성된 지지돌부(250)에는 경사면(251)이 구성되게 하여서 됨을 특징으로 하는 공작용 기계에 장치된 주축의 툴홀더 고정장치.The method of claim 1, wherein the inner and outer inclined surface 611 and the outer inclined surface 612 is formed on the inner and outer surfaces of the engaging protrusion 610 of the collet 600, the inclined surface (25) on the support protrusion 250 formed in the draw bar 200 251), characterized in that the tool holder holding device of the spindle mounted to the machine tool.
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