KR20080032734A

KR20080032734A - 절삭유 분사장치의 노즐구조

Info

Publication number: KR20080032734A
Application number: KR1020060098297A
Authority: KR
Inventors: 김수헌
Original assignee: 두산인프라코어 주식회사
Priority date: 2006-10-10
Filing date: 2006-10-10
Publication date: 2008-04-16

Abstract

본 발명은 터렛과 분사노즐을 터렛 클램프와 언클램프에 상관없이 항상 밀착된 상태로 유지시켜 칩의 유입을 차단하고, 칩의 제거 및 절삭유의 손실을 방지할 수 있도록 한 절삭유 분사장치의 분사노즐구조를 제공하기 위한 것으로, 그 기술적 구성은, 절삭유 분사장치 블록의 내부에 구비되어 절삭유의 흐름을 제어하는 피스톤과, 절삭유 유입포트와 연통되도록 구비된 분사노즐을 포함하는 분사장치의 노즐구조에 있어서, 상기 분사노즐의 일단부 외주면을 절삭가공하여 형성되는 수용부; 상기 수용부의 외주연에서 소정간격 슬라이딩 이동이 가능하게 구비되는 스크랩퍼; 및 상기 수용부 및 상기 스크랩퍼의 결합공간에 수용되는 스크랩퍼 스프링; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

절삭유, 피스톤, 터렛, 클램프, 언클램프, 분사노즐, 스크랩퍼, 스크랩퍼 스프링, 수용부, 슬라이딩, 결합공간, 절삭유 블록.

Description

절삭유 분사장치의 노즐구조{NOZZLE STRUCTURE OF OIL INJECTION APPARATUS FOR CUTTING-OIL}

도 1은, 종래의 절삭유 분사장치를 도시한 구성도.

도 2는, 종래의 분사노즐을 도시한 개략적인 단면도.

도 3은, 도 2에 따른 분사노즐이 터렛의 클램프와 언클램프시에 위치하는 상태를 도시한 사용상태도.

도 4는, 절삭유 분사장치의 절삭유 경로를 도시한 개략적인 구성도.

도 5는, 본 발명에 따른 분사노즐의 결합상태를 도시한 개략적인 사시도.

도 6는, 본 발명에 따른 분사노즐을 도시한 개략적인 단면도.

도 7은, 도 6에 따른 분사노즐의 사용상태를 도시한 것으로, 도 7a는, 터렛 클램프일 경우를 도시한 개략적인 사용상태도, 도 7b는, 터렛 언클램프일 경우를 도시한 개략적인 사용상태도.

** 도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명 **

100 : 절삭유 분사장치,

P : 절삭유 경로,

110 : 공구대,

120 : 절삭유 분사장치 블록,

121 : 피스톤,

122 : 유압포트,

123 : 분사노즐,

123a : 분사로,

124 : 수용부,

125 : 스크랩퍼,

125a : 돌기부,

126 : 결합공간,

127 : 스크랩퍼 스프링,

130 : 터렛,

140 : 유압모터,

150 : 커빅 커플링,

160 : 엔코더.

본 발명은 절삭유 분사장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 터렛과 분사노즐을 터렛의 클램프와 언클램프에 상관없이 항상 밀착된 상태로 유지시켜 칩의 유 입을 차단하고, 칩의 제거 및 절삭유의 손실을 방지할 수 있도록 한 절삭유 분사장치의 분사노즐구조에 관한 것이다.

일반적으로, 스핀들의 고속회전으로 클램핑된 공작물을 공구에 의해 높은 정밀도로 가공하게 되는 수치제어(NC) 공작기계에서는 가공되는 공작물의 가공면의 냉각과 공구의 보호를 위해 일정압의 절삭유를 가공작업을 하는 부분으로 분사하도록 구성되고, 절삭유는 공작물을 가공하면서 발생되는 가공 부산물인 칩이 언클램프시에 터렛과 노즐 틈으로 유입되는 칩을 차단하는 작업을 병행하고 있다.

도 1은, 종래의 절삭유 분사장치(10)의 구성도이다.

도시된 바와 같이, 절삭유 공급통로(미도시)로부터 절삭유가 유입되도록 절삭유 유입포트(21)가 형성된 절삭유 분사장치 블록(20)이 공구대(30)의 일측에 구비된다. 그리고, 절삭유 분사장치 블록(20)의 내부에는 터렛(40)의 클램핑시 절삭유가 터렛(40)에 형성된 절삭유 유입포트(42)를 통해 분사되도록 노즐부가 슬라이딩되게 끼워져 있다.

또한, 노즐부는 탄성스프링(22)과 절삭유 유입포트(21)로부터 유입되는 절삭유의 압력에 의해 절삭유의 흐름을 제어하는 피스톤(24)과, 터렛(40)과 대향되는 쪽의 절삭유 분사장치 블록(20)의 일측으로 돌출되도록 피스톤(24)과 일체로 형성되고, 터렛(40)의 클램핑시 절삭유 유입포트(42)와 맞대향되는 분사로(52)를 갖는 분사노즐(50)로 구성되어 있다.

그리고, 절삭유 분사장치 블록(20)내에는 탄성스프링(22)이 내설되며, 분사노즐(50) 및 선단캡(54)이 가공물측을 향하여 위치되도록 설치되어 있다.

도 2는 종래의 분사노즐을 도시한 개략적인 단면도이고, 도 3은 도 2에 따른 분사노즐이 터렛의 클램프와 언클램프시에 위치하는 상태를 도시한 사용상태도이다.

도시한 바와 같이, 종래의 절삭유 분사장치(10)는, 터렛 언클램프(Turret Un Clamp)일 경우 분사노즐(50)과 터렛(40)의 틈새에서 발생한 공간으로 공작물의 가공시에 발생하는 부산물인 칩이 유입되어 분사노즐(50)의 출구를 막게 되는 문제점이 있었다.

또한, 터렛 클램프(Turret Clamp)일 경우, 피스톤(24)이 선단캡(54)를 밀어줌으로써 터렛과 분사노즐 사이를 밀착시키고 절삭유를 주입하게 되는 데, 터렛 언클램프일 경우 유입된 칩에 의해 터렛(40)과 분사노즐(50) 사이가 완전히 밀착이 되지 않아 절삭유의 손실이 발생하고 터렛과 분사노즐 단면의 파손을 유발하였다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 터렛과 분사노즐을 터렛 클램프와 언클램프에 상관없이 항상 밀착된 상태로 유지시켜 공구교환을 위한 터렛의 회전시에서 칩의 유입을 차단시킬 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 터렛면에 붙어있는 칩을 스크랩퍼에 의해 제거될 수 있도록 하여 절삭유 경로를 보다 청결하게 관리하고, 절삭유의 손실을 방지함과 아울러 터렛과 분사노즐 단면의 파손을 방지할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 해결하기 위해 안출된 것으로, 절삭유 분사장 치 블록의 내부에 구비되어 절삭유의 흐름을 제어하는 피스톤과, 절삭유 내부에 형성되는 절삭유 유입포트와 연통되도록 구비된 분사노즐을 포함하는 분사장치의 노즐구조에 있어서, 상기 분사노즐의 일단부 외주면을 절삭가공하여 형성되는 수용부; 상기 수용부의 외주연에서 소정간격 슬라이딩 이동이 가능하게 구비되는 스크랩퍼; 및 상기 수용부 및 상기 스크랩퍼의 결합공간에 수용되는 스크랩퍼 스프링; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이러한, 스크랩퍼는 그 선단이 소정의 기울기를 가지고 절곡되어 터렛과 밀착되는 돌기부를 형성하여 터렛 클램프와 언클램프에 상관없이 항상 밀착시켜 공구교환을 위한 터렛의 회전시에도 칩의 유입을 방지할 수 있도록 함과 아울러 터렛면에 붙어있는 칩을 제거할 수 있도록 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

도 4는, 절삭유 분사장치(100)의 절삭유 경로(P)를 도시한 개략적인 구성도이다.

도시된 바와 같이, 공구대(110)는 다수개의 공구를 부착하여 가공중에 사용되는 공구를 교환할 수 있도록 하는 장치이다. 이러한, 공구대(110)의 일측에는 절삭유가 유입되도록 절삭유 유입포트(122)가 형성된 절삭유 분사장치 블록(120)이 구비된다. 또한, 그 일측에는 공작물의 가공여부에 따라 회전 또는 비회전상태가 구현되는 터렛(130)이 구비되어 있다.

즉, 공구대(110)가 회전하면서 그 위치가 커빅 커플링(150)에 의해 정확하게 분할될 때를 제외하고는, 공구대(110)는 유압에 의해 공구대 베이스에 클램프 상태를 이루게 된다. 이러한, 공구대(110)는 공구를 분할할 경우, 공구대(110)는 유압모터(140)에 의해 언클램프된 상태에서 회전하게 된다. 이 때, 엔코더(160)에 의해 그 위치를 확인하면 유압모터(140)는 정지하고, 다시 클램프 상태가 된다.

이와 같은 구성에서, 공작물을 가공하는 경우, 절삭유 경로에서 화살표(P) 방향으로 절삭유가 분사되는 것이다.

도 5는 본 발명에 따른 분사노즐의 결합상태를 도시한 개략적인 사시도이고, 도 6는, 본 발명에 따른 분사노즐을 도시한 개략적인 단면도이다.

도시된 바와 같이, 절삭유 분사장치 블록(120)의 내부에 구비되어 절삭유의 흐름을 제어하는 피스톤(121)과, 절삭유 유입포트(122)와 연통되도록 구비된 분사노즐(123)을 포함하는 분사장치의 노즐구조에 있어서, 분사노즐(123)의 일단부 외주면을 절삭가공하여 형성되는 수용부(124); 수용부(124)의 외주연에서 소정간격 슬라이딩 이동이 가능하게 구비되는 스크랩퍼(125); 및 수용부(124) 및 스크랩퍼(125)의 결합공간(126)에 수용되는 스크랩퍼 스프링(127); 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

즉, 절삭유 분사장치 블록(120)내부에는 절삭유 공급 경로(P)로 부터 절삭유가 유입되도록 절삭유 유입포트(122)가 구비된다.

그리고, 이 절삭유 블록(120) 내부에는 터렛 클램핑시 절삭유가 터렛(130)에 형성된 절삭유 경로(P)를 통해 분사되도록 절삭유 스프링(121a)과 절삭유 유입포트(122)로부터 유입되는 절삭유의 압력에 의해 절삭유의 흐름을 제어하는 피스 톤(121)이 구비된다.

또한, 터렛(130)과 대향되게 절삭유 분사장치 블록(120)의 일측으로 돌출되도록 피스톤(121)과 일체로 형성되고, 터렛 클램핑시 절삭유 유입포트(122)와 맞대향되는 분사로(123a)를 갖는 분사노즐(123)이 구비된다.

이러한, 분사노즐(123)은 그 일단부 외주면을 절삭가공하여 수용부(124)를 형성하고 있다. 그리고, 이 수용부(124)의 외주연에서 슬라이딩 이동이 가능하게 구비되는 스크랩퍼(125)가 구비된다. 이 때, 수용부(124) 및 스크랩퍼(125)의 결합공간(126)에는 스크랩퍼 스프링(127)을 구비하여 스크랩퍼(125)를 터렛(130) 측으로 밀어 밀착될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

아울러, 이 스크랩퍼(125)는 그 선단이 소정의 기울기(P)를 가지고 절곡되어 터렛(130)과 밀착되는 돌기부(125a)를 형성함으로써 터렛(130)과 분사노즐(123)사이로 칩이 유입되는 것을 방지함과 아울러, 공구교환을 위해 터렛(130)이 회전하는 경우에 터렛(130)면에 붙어 있는 칩을 제거할 수 있게 되는 것이다.

또한, 터렛(130)이 클램프일 경우 절삭유 피스톤(121)이 스크랩퍼 스프링(127)을 밀어주고, 스크랩퍼 스프링(127)은 또 다시 스크랩퍼(125)를 밀어줌으로써 이중으로 압력을 가해주게 된다. 이때, 스크랩퍼(125)와 절삭유 피스톤(121) 사이의 밀착간격(W)은 최소한 1㎜이상을 항상 유지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 이는, 충격에 의한 파손을 방지할 수 있도록 하기 위한 것이다.

이하에서는 상기와 같이 구성된 본 발명의 작동과정을 설명한다.

도 7은, 도 6에 따른 분사노즐의 사용상태를 도시한 것으로, 도 7a는, 터렛 클램프일 경우를 도시한 개략적인 사용상태도이고, 도 7b는, 터렛 언클램프일 경우를 도시한 개략적인 사용상태도이다.

도시된 바와 같이, 공구분할을 위해 터렛(130)은 언클램프인 상태에서 유압모터(140)에 의해 회전하게된다. 이때, 터렛(130)과 분사노즐은 스크랩퍼 스프링(127)이 스크랩퍼(125)를 밀어준 상태로 밀착하게 된다. 이 스크랩퍼(125)는 선단에 돌기부를 형성하여 가공중에 발생한 가공부산물인 칩이 공구교환을 위해 터렛(130)이 언클램프 상태일 때에도 터렛(130)과 분사노즐(123) 사이의 공간으로 유입되지 않도록 한다. 그리고, 공구교환을 위해 터렛(130)이 회전하는 경우에는 터렛(130)면에 붙어 있는 칩을 제거함으로써 터렛(130)과 분사노즐(123)로 연결된 절삭유 경로(P)에 부착되어 있는 이물질 및 칩의 양을 최소화할 수 있게 되는 것이다.

또한, 스크랩퍼 스프링(127)은 스크랩퍼(125)의 끝단이 마모 되더라도 항상 터렛(130)과 분사노즐(123)의 밀착 상태를 유지하도록 압력을 가해주는 상태를 유지하게 된다.

즉, 가공을 위한 터렛 클램프일 경우 절삭유 피스톤(121)이 스크랩퍼 스프링(127)을 밀어주고, 스크랩퍼 스프링(127)은 또 다시 스크랩퍼(125)를 밀어줌으로써 이중으로 압력을 가해주게 되는 것이다.

이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어 명백할 것이다.

상기와 같은 본 발명에 따른 절삭유 분사장치의 노즐구조에 의하면, 터렛과 분사노즐을 터렛의 클램프 및 언클램프시 항상 밀착된 상태로 유지시켜 공구교환을 위한 터렛의 회전시 칩의 유입을 차단시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 다른 효과는 터렛면에 붙어있는 칩을 스크랩퍼에 의해 제거될 수 있도록 하여 절삭유 경로를 보다 청결하게 관리하고, 절삭유의 손실을 방지함과 아울러 터렛과 분사노즐 단면의 파손을 방지할 수 있는 것이다.

Claims

절삭유 분사장치 블록의 내부에 구비되어 절삭유의 흐름을 제어하는 절삭유 피스톤(121)과, 터렛의 클램핑시 절삭유 유입포트(122)와 연통되도록 구비된 분사노즐(123)을 포함하는 절삭유 분사장치의 노즐구조에 있어서,

상기 분사노즐(123)의 일단부 외주면을 절삭가공하여 형성되는 수용부(124);

상기 수용부의 외주연에서 소정간격 슬라이딩 이동이 가능하게 구비되는 스크랩퍼(125); 및

상기 수용부 및 상기 스크랩퍼의 결합공간에 수용되는 스크랩퍼 스프링(127);

을 포함하는 것을 특징으로 하는 절삭유 분사장치의 노즐구조.
제 1 항에 있어서,

상기 스크랩퍼(125)는 그 선단이 소정의 기울기를 가지고 절곡되어 상기 터렛과 밀착되는 돌기부(125a)를 형성하는 것을 특징으로 하는 절삭유 분사장치의 노즐구조.