KR20080103656A - Tool holder fo the tool turret - Google Patents

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KR20080103656A
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Abstract

A tool holder for a tool turret is provided to correct eccentricity of a key and eccentricity amount by forming a compressive spring inside the disassembled spindle. A tool holder for a tool turret comprises a collet nut(1) and a collet(2) onto which a rotary tool(50) is attached; a tool spindle which transmits driving power into the rotary tool; a tool drive shaft(4), combined with the tool spindle and the spline, transmitting driving power; and a body onto which the tool spindle and the tool drive shaft.

Description

스핀들을 분리한 회전공구홀더{Tool holder fo the tool turret}Rotary tool holder with separate spindle {Tool holder fo the tool turret}

도 1은 터렛공구대의 구성예시도1 is an exemplary view of the configuration of a turret tool bench

도 2는 종래의 회전공구홀더의 구성예시도2 is a configuration example of a conventional rotary tool holder

도 3은 편심, 편각져 있는 키의 결합상태도Figure 3 is a state of engagement of the eccentric, angled key

도 4는 본 발명의 구성예시도4 is a structural example of the present invention

도 5은 본 발명의 타실시 예시도5 is another exemplary embodiment of the present invention

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>

1. 콜렛너트 2. 콜렛 3. 툴스핀들1. Collet nut 2. Collet 3. Tool spindle

4. 공구구동샤프트 5a, 5b, 5c. 베어링 6. 커버4. Tool drive shafts 5a, 5b, 5c. 6. cover with bearing

7. 키 8. 멈춤링 9. 칼라7. Key 8. Retaining ring 9. Collar

10. 바디 11. 오링 12. 로크너트10.Body 11.O-ring 12.Lock Nut

13. 커버 14. 스플라인 15. 압축스프링13. Cover 14. Spline 15. Compression Spring

20. 모터 30. 샤프트 40. 드라이브샤프트20.Motor 30.Shaft 40.Drive Shaft

50. 회전공구 60. 디스크 70. 공구홀더50. Rotary tool 60. Disc 70. Tool holder

80. 스핀들80. Spindle

본 발명은 터렛공구대에 사용되는 회전공구홀더에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 회전공구에 동력을 전달하는 스핀들(공구구동스핀들)을 툴스핀들과 공구구동샤프트로 분리하고 분리된 스핀들이 약간의 유격이 있는 스플라인 등에 의해 동력전달이 이루어지도록 하여, 구동모터의 동력이 전달되는 드라이브샤프트의 키홈과 상기 스핀들에 형성된 키가 구성상의 이유로 편심, 편각이 발생하여 키홈에 정확히 결합되지 못하고 대칭도 계통의 결함으로 틈이 생겨 그 틈으로 인해 고속회전시 키가 키홈에 계속적으로 충돌함으로써 스핀들을 떨게 하고 또한 소음이 발생하는 것을 방지해주기 위한 장치이다.The present invention relates to a rotary tool holder used in a turret tool platform, and more particularly, a spindle (tool drive spindle) for transmitting power to the rotary tool is separated into a tool spindle and a tool drive shaft, and the separated spindle has a slight play. The power transmission is made by a spline having the same, and the keyway of the drive shaft to which the drive motor power is transmitted and the key formed on the spindle are eccentric and declination due to the configuration, so that the keyway cannot be accurately coupled to the keyway and the symmetry system is defective. It is a device that makes the spindle shake and prevents the noise due to the gap.

일반적으로 터렛공구대에는 도 1에 도시된 바와 같이, 디스크(60)에 결합되는 공구홀더(70)가 보통 8~12개 정도로 장착되며, 이런 공구홀더(70) 중에는 회전공구에 구동력을 전달할 수 있는 회전공구홀더가 있다. In general, as shown in Figure 1, the turret tool is equipped with a tool holder 70, which is coupled to the disk 60 is usually about 8 to 12, such a tool holder 70 can transmit the driving force to the rotary tool. There is a rotary tool holder.

상기 터렛공구대에 장착되는 종래의 회전공구홀더는 도 2에 도시된 바와 같이, 보통 내부에 회전공구(50)를 회동시키기 위한 스핀들(80, 공구구동스핀들)이 형성되는데 상기 스핀들(80)은 하나의 구성품 즉, 일체로 형성되어 있어서, 드라이브샤프트(40)로 전달된 모터(20)의 동력이 스핀들(80)을 통해 회전공구(50)로 전달되게 된다.In the conventional rotary tool holder mounted on the turret tool bench, as shown in FIG. 2, a spindle 80 (tool drive spindle) for rotating the rotary tool 50 is usually formed therein. In one component, that is, integrally formed, the power of the motor 20 transmitted to the drive shaft 40 is transmitted to the rotary tool 50 through the spindle 80.

하지만, 상기 드라이브샤프트(40)의 동력이 회전공구(50)까지 정확히 전달되 기 위해서는 드라이브샤프트(40)의 키홈과 스핀들(80)의 키(7)가 편심, 편각이 없이 정확히 결합되어야 하는데, 드라이브샤프트(40)의 키홈은 디스크(60)의 회전에 관계없이 항상 일정한 위치를 유지하고 있으나, 스핀들(80)의 키(7)는 디스크(60)와 같이 회전되므로 하나의 키홈에 다수의 키가 돌아가면서 결합되므로 다수의 키 중에는 편심, 편각이 져있는 키가 상기 키홈에 결합될 우려가 있다.However, in order for the power of the drive shaft 40 to be accurately transmitted to the rotary tool 50, the key groove of the drive shaft 40 and the key 7 of the spindle 80 must be accurately coupled without eccentricity or declination. The key groove of the shaft 40 always maintains a constant position regardless of the rotation of the disk 60, but the key 7 of the spindle 80 rotates with the disk 60, so that a plurality of keys are provided in one key groove. Since a plurality of keys are rotated, the eccentric and declination keys may be coupled to the key groove.

부연하면, 드라이브샤프트(40)의 키홈은 하나인 반면 스핀들은 각각의 회전공구홀더마다 형성되어 있고 또한 각 스핀들에는 키가 각각 형성되어 있으므로, 상기 키홈에 결합되는 키 중에는 편심, 편각이 져있는 키가 결합될 수 있다.In other words, since the drive shaft 40 has one key groove, the spindle is formed for each rotary tool holder, and each spindle is formed with a key, so that the key coupled to the key groove has an eccentricity and a declination key. Can be combined.

즉, 도 3과 같이 편심, 편각이 져있는 키가 키홈에 결합되게 되면 드라이브샤프트(40)로 전달된 동력의 손실이 많음은 당연하고, 키가 키홈에 계속적으로 충돌하여 스핀들을 떨게 하여 가공정밀도를 떨어뜨리게 되고 많은 소음을 발생시키게 된다.That is, as shown in FIG. 3, when the eccentric and declination keys are coupled to the key grooves, the loss of power transmitted to the drive shaft 40 is obvious, and the keys continuously collide with the key grooves to shake the spindle, thereby processing accuracy. Will drop and generate a lot of noise.

따라서, 본 발명은 터렛공구대에 사용되는 회전공구홀더의 내부에 형성된 스핀들을 분리하고, 분리된 스핀들을 유격이 있는 스플라인 등으로 동력전달이 되도록 형성함으로써 키와 키홈에서 발생한 충격을 흡수할 수 있고 소음발생을 줄일 수 있는 스핀들을 분리한 회전공구홀더를 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention can absorb the shock generated in the key and the key groove by separating the spindle formed inside the rotary tool holder used in the turret tool bench, and by forming the separated spindle so as to transmit power by a spline with a clearance, etc. The object of the present invention is to provide a rotary tool holder with a separate spindle to reduce noise.

또한, 상기 분리된 스핀들의 내부에 압축스프링을 형성하여 상기 압축스프링에 의해 키의 편심, 편각량을 자가보정할 수 있는 회전공구홀더를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.In addition, it is another object to provide a rotary tool holder that can form a compression spring in the separated spindle to self-correct the amount of eccentricity, declination of the key by the compression spring.

본 발명은 터렛공구대에 사용되는 회전공구홀더에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 회전공구에 동력을 전달하는 스핀들(공구구동스핀들)을 툴스핀들과 공구구동샤프트로 분리하고 분리된 스핀들이 약간의 유격(裕隔)이 있는 스플라인 등에 의해 동력전달이 이루어지도록 하여, 구동모터의 동력이 전달되는 드라이브샤프트의 키홈과 상기 스핀들에 형성된 키가 구성상의 이유로 편심, 편각이 발생하여 키홈에 정확히 결합되지 못하고 대칭도 계통의 결함으로 틈이 생겨 그 틈으로 인해 고속회전시 키가 키홈에 계속적으로 충돌함으로써 스핀들을 떨게 하고 또한 소음이 발생하는 것을 방지해주기 위한 장치이다.The present invention relates to a rotary tool holder used in a turret tool platform, and more particularly, a spindle (tool drive spindle) for transmitting power to the rotary tool is separated into a tool spindle and a tool drive shaft, and the separated spindle has a slight play. Power transmission is performed by a spline with the like, and the keyway of the drive shaft to which the drive motor power is transmitted and the key formed on the spindle are eccentric and declination due to the configuration, and thus are not accurately coupled to the keyway and are symmetrical. It is a device to prevent the noise and vibration of the spindle because the gap is created due to the defect of the system and the key continuously collides with the key groove during the high speed rotation due to the gap.

본 발명의 명세서에 사용되는 스핀들(spindle)은 구동 또는 피구동 샤프트(driving or driven shaft)와 동일 또는 유사한 구성으로서 서로 구분하기 위해 스핀들과 구동샤프트의 용어를 각각 사용하였다.Spindles used in the specification of the present invention have the same or similar configuration as the driving or driven shaft, and the terms of the spindle and the driving shaft are used to distinguish each other.

이하, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention by referring to the accompanying drawings in detail as follows.

도 4는 본 발명의 구성예시도로서, 본 발명에 의한 스핀들을 분리한 회전공구홀더는 회전공구(50)가 착탈되는 콜렛너트(1) 및 콜렛(2)과, 상기 회전공구(50) 에 구동력을 전달하는 툴스핀들(3)과, 상기 툴스핀들(3)과 스플라인(14)으로 결합되어 구동력을 전달하는 공구구동샤프트(4)와, 상기 툴스핀들(3)과 공구구동샤프트(4)가 결합되는 바디(10)를 포함하여 구성되어 있다.4 is a structural example of the present invention, the rotary tool holder is separated from the spindle according to the present invention is the collet nut (1) and collet (2) and the rotary tool 50 to which the rotary tool 50 is detached, Tool spindles 3 for transmitting a driving force, a tool drive shaft 4 coupled with the tool spindles 3 and a spline 14 to transmit a driving force, the tool spindles 3 and a tool driving shaft 4 Is configured to include a body 10 is coupled.

미설명부호는 커버(6, 13), 베어링(5a, 5b, 5c), 오링(11, O-ring), 칼라(9), 로크너트(12), 멈춤링(8) 및 키(7)이다.Unexplained symbols cover 6, 13, bearings 5a, 5b, 5c, o-rings 11, O-rings, collars 9, locknuts 12, stop rings 8 and keys 7 to be.

먼저, 회전공구(50)는 콜렛(2)에 끼워지고 콜렛너트(1)에 의해 고정 결합된다.First, the rotary tool 50 is fitted to the collet (2) and is fixedly coupled by the collet nut (1).

상기 툴스핀들(3)은 콜렛(2)을 내부에 장착할 수 있으며 콜렛(2) 및 콜렛너트(1)를 회전시킨다.The tool spindles 3 can mount the collet 2 therein and rotate the collet 2 and the collet nut 1.

상기 툴스핀들(3)의 일측에는 공구구동샤프트(4)가 형성되어 있으며, 툴스핀들(3)과 공구구동샤프트(4)는 스플라인(14)에 의해 결합된다. 이때 공구구동샤프트(4)의 일측에는 드라이브샤프트(40)의 키홈에 결합되는 키(7)가 형성되어 있다.A tool drive shaft 4 is formed at one side of the tool spindles 3, and the tool spindle 3 and the tool drive shaft 4 are coupled by a spline 14. In this case, a key 7 coupled to the key groove of the drive shaft 40 is formed at one side of the tool driving shaft 4.

상기 툴스핀들(3)과 공구구동샤프트(4)는 바디(10) 내에 일부가 형성되어 있으며, 상기 바디(10) 내에서 회전을 원활하게 하기 위해 하나 이상의 베어링(5a, 5b, 5c)이 형성되어 있다.The tool spindles 3 and the tool drive shaft 4 are partially formed in the body 10, and one or more bearings 5a, 5b, and 5c are formed to smoothly rotate in the body 10. It is.

상기 베어링(5a, 5b, 5c)은 로크너트(12), 멈춤링(8) 및 칼라(9)에 의해 그 위치가 고정된다.The bearings 5a, 5b, 5c are fixed in position by locknuts 12, stop rings 8 and collars 9.

상기 드라이브샤프트(40)를 통해 공구구동샤프트(4)로 동력이 전달되면 상기 공구구동샤프트(4)와 스플라인(14)으로 결합되어 있는 툴스핀들(3)로 동력이 전달되고 결국 회전공구(50)로 동력이 전달되게 되는데, 드라이브샤프트(40)의 키홈과 공구구동샤프트(4)의 키(7)가 구조상의 이유로 편심, 편각이 발생하게 되면 공구구동샤프트(4)가 떨리게 되어 가동정밀도를 떨어뜨리게 되고 소음을 심하게 발생시킨다.When power is transmitted to the tool drive shaft 4 through the drive shaft 40, power is transmitted to the tool spindles 3 coupled to the tool drive shaft 4 and the spline 14 and eventually the rotary tool 50. When power is transmitted to the drive shaft 40 and the key groove of the drive shaft 40 and the key 7 of the tool drive shaft 4 are eccentric and declination for structural reasons, the tool drive shaft 4 vibrates and the operation precision is increased. It will drop and cause a lot of noise.

이때 발생된 떨림과 소음은 일정량 유격(裕隔)이 있는 스플라인(14)에서 감쇠시켜 준다.The vibration and noise generated at this time are attenuated by the spline 14 having a certain amount of play.

즉, 종래의 회전공구홀더는 툴스핀들(3)과 공구구동샤프트(4)가 일체의 스핀들로 형성되어 있으므로 스핀들에 형성된 키가 드라이브샤프트(40)의 키홈에 정확히 결합되지 못할 경우 키(7)에서 발생된 떨림이 그대로 회전공구(50)로 전달되게 되어 가공정밀도가 떨어지게 되고 소음은 소음대로 심하게 발생되게 된다.That is, in the conventional rotary tool holder, since the tool spindle 3 and the tool drive shaft 4 are formed as an integral spindle, the key 7 when the key formed on the spindle is not accurately coupled to the key groove of the drive shaft 40 The tremor generated in the is transmitted to the rotary tool 50 as it is, the processing precision is lowered and the noise is severely generated as the noise zone.

그러나, 본 발명에서와 같이 하나의 스핀들을 툴스핀들(3)과 공구구동샤프트(4)로 분리하고 분리된 부분을 유격이 있는 스플라인(14)으로 결합되도록 형성하여 떨림과 소음을 1차적으로 감쇠시켜주게 된다.However, as in the present invention, one spindle is separated into the tool spindles 3 and the tool driving shaft 4, and the separated part is formed to be coupled with the free spline 14 to attenuate vibration and noise primarily. I will let you.

도 5는 본 발명의 타실시 예시도로서, 본 발명에 의한 스핀들을 분리한 회전공구홀더는 회전공구(50)가 착탈되는 콜렛너트(1) 및 콜렛(2)과, 상기 회전공구(50)에 구동력을 전달하는 툴스핀들(3)과, 상기 툴스핀들(3)과 스플라인(14)으로 결합되어 구동력을 전달하는 공구구동샤프트(4)와, 상기 툴스핀들(3)과 공구구동샤프트(4)가 결합되는 바디(10)를 포함하여 구성되되, 상기 공구구동샤프트(4)의 내 부에는 홀이 형성되고 상기 홀에는 압축스프링(15)이 삽입 형성되어 있다.5 is a view illustrating another embodiment of the present invention, the rotary tool holder which separates the spindle according to the present invention includes a collet nut 1 and a collet 2 to which the rotary tool 50 is attached and detached, and the rotary tool 50. Tool spindles 3 for transmitting a driving force to the tool, a tool drive shaft 4 coupled to the tool spindles 3 and a spline 14 to transmit a driving force, the tool spindles 3 and a tool drive shaft 4 ) Is coupled to the body 10, a hole is formed in the tool drive shaft (4) and the compression spring (15) is inserted into the hole.

즉, 상기 압축스프링(15)은 원래의 형상을 유지하려는 탄성이 있어 자가보정이 가능하므로 공구구동샤프트(4)에 형성된 키(7)의 편심, 편각량을 보정해주고 키홈에 키(7)가 부딪혔을 때의 충격과 소음을 스플라인(14)과 함께 흡수하여 감쇠시켜주게 된다.That is, since the compression spring 15 is elastic to maintain its original shape, self-calibration is possible, so that the eccentricity and declination amount of the key 7 formed on the tool driving shaft 4 are corrected, and the key 7 is provided in the key groove. The impact and noise of the impact with the spline 14 is absorbed and attenuated.

이때 작용상의 중심점은 도 3의 b 지점 즉, 예압 상태에 있는 베어링(5c)이 되어 편심, 편각량이 보상되어 진다. At this time, the center point of operation becomes the bearing 5c in the point b of FIG. 3, that is, the preload state, and the amount of eccentricity and declination is compensated for.

부연하면, 상대적으로 많은 키(7)의 편심, 편각량(a)을 베어링(5c)이 형성된 b를 중심으로 하여 c에서는 미소량으로 나타나고, 이를 스플라인 구조가 흡수하여 진동 및 소음을 제거하게 된다. 또한, b를 기준으로 하여 L1은 상대적으로 거리가 멀고 L2는 거리가 짧아 외부의 큰 변화량에도 작은 변화량만이 발생하므로 더욱 유연하게 흡수가 가능하다.In other words, a relatively large amount of eccentricity and declination amount (a) of the key (7) is centered around b, in which the bearing (5c) is formed, and appears as a small amount in c, and the spline structure absorbs the vibration and noise. . In addition, based on b, L1 is relatively far and L2 is short, so that only a small amount of change occurs even in a large amount of change in the outside, thereby allowing more flexible absorption.

상술한 실시예들에서는 툴스핀들(3)과 공구구동샤프트(4)의 결합방식을 스플라인(14)으로 형성하였으나 상기 스플라인(14) 이외에 동력전달이 가능한 다양한 형태의 결합방법으로 형성할 수 있다.In the above-described embodiments, the coupling method of the tool spindles 3 and the tool driving shaft 4 is formed of the spline 14, but may be formed by various coupling methods capable of power transmission in addition to the spline 14.

즉, 툴스핀들(3)과 공구구동샤프트(4)에는 스플라인(14) 대신 한쪽에는 다각형의 축을 형성하고 다른 쪽에는 상기 축에 치합되는 형상의 홀을 가진 보스로 형 성하여 동력전달이 이루어지도록 할 수 있으며, 안기어[內齒車] 방식 즉, 보스의 내면에 이(tooth)를 내고 축의 외면에 내면의 이와 맞물리는 이를 형성한 내치기어와 외치기어가 치합되는 형태의 내외륜기어치합구조의 형태로도 형성할 수 있다.That is, instead of the spline 14, the tool spindle 3 and the tool drive shaft 4 form a polygonal axis on one side and a boss having a hole shaped to fit to the axis on the other side so that power is transmitted. Inner and outer gear structure of the inner gear type, that is, the inner tooth of the boss (tooth) and the inner and outer gears of the inner tooth formed on the outer surface of the shaft meshes with the inner tooth and the outer gear is formed. It can also be formed in the form.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 스핀들을 분리한 회전공구홀더는 터렛공구대에 사용되는 회전공구홀더의 내부에 형성된 스핀들을 분리하고, 분리된 스핀들을 유격이 있는 스플라인, 다각형의 축과 보스, 내외치기어치합구조 등으로 형성하여 동력전달이 되도록 함으로써 키와 키홈에서 발생한 충격을 흡수할 수 있고 소음발생을 줄일 수 있다.As described above, the rotary tool holder according to the present invention separates the spindle formed inside the rotary tool holder used in the turret tool stand, and the separated spindle is a spline with a play, polygonal shaft and boss, By forming the internal and external gear joint structure and so on, the power transmission can absorb the shock generated from the key and the key groove and reduce the noise.

더욱이, 상기 분리된 스핀들이 압축스프링에 의해 편심, 편각량을 자가보정할 수 있다.Moreover, the separated spindle can self-correct eccentricity and declination amount by the compression spring.

Claims (5)

터렛공구대에 사용되는 회전공구홀더에 있어서,In the rotary tool holder used in the turret tool stand, 회전공구(50)가 착탈되는 콜렛너트(1) 및 콜렛(2)과, 상기 회전공구(50)에 구동력을 전달하는 툴스핀들(3)과, 상기 툴스핀들(3)과 스플라인(14)으로 결합되어 구동력을 전달하는 공구구동샤프트(4)와, 상기 툴스핀들(3)과 공구구동샤프트(4)가 결합되는 바디(10)를 포함하여 구성되어 있는 것이 특징인 스핀들을 분리한 회전공구홀더To the collet nut 1 and the collet 2 to which the rotary tool 50 is attached and detached, tool spindles 3 for transmitting a driving force to the rotary tool 50, and the tool spindles 3 and spline 14. The tool holder shaft 4 is coupled to transmit the driving force, and the rotary tool holder separated from the spindle characterized in that it comprises a body 10 is coupled to the tool spindle 3 and the tool drive shaft (4) 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 공구구동샤프트(4)의 내부에는 홀이 형성되고 상기 홀에는 압축스프링(15)이 삽입 형성되어 있어서 키(7) 위치의 자가보정 및 공구구동샤프트(4)의 떨림과 소음을 감쇠시킬 수 있는 것이 특징인 스핀들을 분리한 회전공구홀더A hole is formed inside the tool drive shaft 4 and a compression spring 15 is inserted into the hole to self-compensate the position of the key 7 and to attenuate the vibration and noise of the tool drive shaft 4. Rotary tool holder with separate spindle 제 1항 또는 제 2항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 툴스핀들(3)과 공구구동샤프트(4)는 스플라인(14) 대신 한쪽에는 다각형의 축을 형성하고 다른 쪽에는 상기 축에 치합되는 형상의 홀을 가진 보스로 형성하여 상기 다각형의 축과 보스가 결합되어 동력이 전달되는 것이 특징인 스핀들 을 분리한 회전공구홀더The tool spindles 3 and the tool drive shaft 4 are formed with a boss having a shape of a polygonal shaft on one side instead of a spline 14 and a hole having a shape that is engaged with the shaft on the other side. Rotary tool holder with separate spindle, characterized by a combination of power transmission 제 1항 또는 제 2항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 툴스핀들(3)과 공구구동샤프트(4)에는 스플라인(14) 대신 내외륜기어치합구조의 형태로 형성하여 동력이 전달되는 것이 특징인 스핀들을 분리한 회전공구홀더The tool spindle 3 and the tool drive shaft 4 are formed in the form of an inner and outer gear gear structure instead of the spline 14 so that power is transmitted. 제 1항 또는 제 2항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 툴스핀들(3)과 공구구동샤프트(4)의 외부에는 하나 이상의 베어링(5a, 5b, 5c)이 형성되어 있는 것이 특징인 스핀들을 분리한 회전공구홀더At least one bearing (5a, 5b, 5c) is formed on the outside of the tool spindle (3) and the tool drive shaft 4 rotary tool holder separated from the spindle
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