KR20110054553A - 터닝센터용 밀링 스핀들의 정렬장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 터닝센터용 밀링 스핀들의 정렬장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 터닝센터용 밀링 스핀들의 정렬장치는, 하측에 내경면(14)이 형성되고 체결 홀(15)과 제1 가이드 홀(16)이 형성된 가동 바디(10), 내경면(14)과 틈새(t)가 확보되도록 이격되게 외경면(24)이 형성되고 체결 홀(15)과 대응하는 위치에 각각 제1암나사(25)가 형성되며, 제1 가이드 홀(16)과 대응하는 위치에 제2 가이드 홀(26)이 형성된 디스크(20), 제2 가이드 홀(26)에 하측 일부가 삽입되고 내경부에 제2 암나사(42)가 형성되며 상측의 외경부에 상협하광의 테이퍼 외경면(46)이 형성된 핀(40), 제1 가이드 홀(16)의 내경에 콜릿 외경면(58)이 닿고 테이퍼 외경면(46)에 닿도록 내경부 테이퍼 내경면(56)이 형성되며 탄성변형 되도록 제1, 제2 슬릿(52)(54)이 형성된 콜릿(50), 콜릿(50)의 외측에 배치되어 콜릿(50)의 상측을 가압하는 와셔(60), 와셔(60)에 끼워지고 콜릿(50)을 관통하여 제2 암나사(42)에 체결되는 정렬 볼트(70) 및 체결 홀(15)에 삽입되고 제1 암나사(25)에 체결되어 디스크(20)에 가동 바디(10)를 고정시키는 볼트(30)를 포함한다.

터닝센터, 자동선반, 복합가공기, 5축 가공, 밀링스핀들

Description

터닝센터용 밀링 스핀들의 정렬장치{Aligning device of a milling spindle for the turning center}

본 발명은 터닝센터용 밀링 스핀들의 정렬장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 밀링스핀들이 반전하기 전과 반전한 후에 밀링스핀들의 축선이 정렬되도록 하는 터닝센터용 밀링 스핀들의 정렬장치에 관한 것이다.

일반적으로 터닝센터는 툴과 공작물을 상대 운동시켜 공작물을 절삭가공하고, 상술한 툴은 교체될 수 있으며, 툴의 자세 또는 공작물의 자세가 바뀌면서 좀 더 복잡한 형상을 가공할 수 있다.

또한, 특히 터닝센터에서 밀링 작업이 가능하도록 밀링스핀들이 더 부가될 수 있고, 이러한 밀링스핀들은 인덱싱되면서 선회될 수 있어 다양한 방향에서 공작물을 절삭가공할 수 있다.

상술한 터닝센터는 첨부도면 도 1을 참조하여 좀 더 상세하게 설명한다.

도 1은 종래의 터닝센터를 설명하기 위한 예시도면이다.

도 1에 나타낸 바와 같이 터닝센터는 베드의 상측에 메인 축, 서브 축, 심압 대, 공구대 및 이송대가 설치되고, 이송대에는 밀링스핀들이 설치된다.

상술한 메인 축 또는 서브 축에는 공작물이 장착되어 회전되고, 심압대는 공작물의 처짐 또는 진동을 방지하며, 공구대에는 여러 가지 형식의 공구가 설치된다.

또한, 상술한 밀링스핀들은 공작물을 향해 진퇴 또는 좌우 이동되어 공작물에 밀링가공을 수행할 수 있게 된다.

또한, 상술한 메인 축, 서브 축, 공구대, 및 밀링스핀들은 선형운동 또는 회전운동을 하고, 각 운동마다 특정 축으로 명명되며, 상술한 밀링스핀들은 선회되는 축은 B축으로 명명된다.

상술한 밀링스핀들은 첨부도면 도 2 내지 도 5를 참조하여 좀 더 상세하게 설명한다.

첨부도면 도 2 및 도 3은 터닝센터에서 밀링스핀들의 작용을 설명하기 위한 예시도면이고, 도 4는 종래의 터닝센터용 밀링스핀들이 설치되는 일례를 설명하기 위한 평면도면 및 단면도면이며, 도 5는 도 4의 "D"부 상세도면이다.

도 2 내지 도 5에 나타낸 바와 같이 밀링 스핀들은 가동 바디(10)가 디스크(20)에 고정되고, 디스크(20)는 기어박스(80)에서 회전가능하게 설치되며, 디스크(20)의 일측에는 웜 휠(81)이 설치되며 기어박스(80)의 내부에는 웜 기어(82)가 설치되고, 상술한 웜 휠(81)과 상술한 윔 기어(82)가 맞물리며 상술한 웜 기어(82)는 서보 모터의 구동력에 의해 구동되어 최종적으로 가동 바디(10)를 선회시킨다.

또한, 상술한 가동 바디(10)의 내부에는 구동모터와 밀링 툴(12)을 클램핑/ 언클램핑하는 클램핑 장치가 내장된다.

또한, 상술한 가동 바디(10)는 제어부로부터의 지령에 의해 도 2에 나타낸 바와 같이 B축으로 선회될 수 있지만, 기구적인 가공오차 또는 조립공차에 의해 B축은 정밀하게 정렬되지 못할 수 있고 이로써 밀링 툴(12)의 중심이 가동 바디(10)의 자세에 따라 달라지는 문제점이 있다.

상술한 가동바디(10)가 B축으로 반전될 때에 편차가 발생하는 예를 도 3을 참조하여 설명한다.

도 3의 (a)에 나타낸 바와 같이 밀링 툴(12)이 메인 축(C1)을 향할 때에 이론상으로는 가동 바디(10)의 회전 중심(Oa)과 디스크(20)의 회전중심(Ob)이 일치하여야 하지만, 가공오차, 조립오차 등 여러 가지의 원인에 의해 편차(a)만큼 서로 어긋나 불일치할 수 있다.

상술한바와 같이 편차(a)가 발생한 상태에서 도 3의 (b)와 같이 밀링 툴(12)이 서브 축(C2)을 향하도록 반전할 수 있고, 이때 밀링 툴(12)의 축선은 여전히 편차(a)만큼 어긋나고 특히, 밀링 툴(12)이 반전되었을 때에 반전 전과 반전 후의 밀링 툴(12)의 축선은 두 배의 편차(a)를 갖는 것으로 가공의 정밀도가 저하되는 문제점이 있다.

또한, 상술한 바와 같이 편차(a)가 발생할 때에는 디스크(20)에 가동 바디(10)를 조립할 때에 발생하는 편차(a)만큼을 보정하여 조립하여야지만, 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 상술한 가동바디(10)의 내경면(14)과 디스크(20)의 외경면(24)의 사이에는 편차(a)를 보정할 수 있는 방향으로 이동할 수 있는 여유가 없 을 정도로 밀접하게 조립되어 고정볼트(30)로 고정되고, 이로써 편차(a)만큼을 보정하여 정렬할 수 없는 문제점이 있다.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 밀링스핀들이 선회되는 B축에 편차가 발생할 경우 그 편차를 보정하여 올바르게 정렬할 수 있도록 하고, 그 정렬된 위치에서 고정시킬 수 있도록 하는 터닝센터용 밀링 스핀들의 정렬장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 터닝센터용 밀링 스핀들의 정렬장치는, 하측에 내경면이 형성되고 체결 홀과 제1 가이드 홀이 형성된 가동 바디; 상기 내경면과 틈새가 확보되도록 이격되게 외경면이 형성되고 상기 체결 홀과 대응하는 위치에 각각 제1암나사가 형성되며, 상기 제1 가이드 홀과 대응하는 위치에 제2 가이드 홀이 형성된 디스크; 상기 제2 가이드 홀에 하측 일부가 삽입되 고 내경부에 제2 암나사가 형성되며 상측의 외경부에 상협하광의 테이퍼 외경면이 형성된 핀; 상기 제1 가이드 홀의 내경에 콜릿 외경면이 닿고 상기 테이퍼 외경면에 닿도록 내부에 테이퍼 내경면이 형성되며 탄성변형 되도록 제1, 제2 슬릿이 형성된 콜릿; 상기 콜릿의 외측에 배치되어 콜릿의 상측을 가압하는 와셔; 상기 와셔에 끼워지고 상기 콜릿을 관통하여 상기 제2 암나사에 체결되는 정렬 볼트; 및 상기 체결 홀에 삽입되고 상기 제1 암나사에 체결되어 상기 디스크에 상기 가동 바디를 고정시키는 볼트;를 포함한다.

또한, 상기 콜릿은, 상기 콜릿의 측면을 측면도로 할 때에 상기 제1 슬릿의 개구부와 상기 제2 슬릿의 개구부가 서로 반대쪽에 형성되고, 상기 콜릿의 상면을 평면도로 할 때에 상기 제1 슬릿과 제2 슬릿은 교호(交互)로 형성되는 것일 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따른 터닝센터용 밀링 스핀들의 정렬장치는 밀링스핀들을 선회할 때에 편차를 보정하여 정위치에 정렬할 수 있고, 이로써 더욱 정밀한 절삭가공을 할 수 있게 된다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭하고, 종래의 기술의 구성요소와 동일한 구성에 대하여 동일한 부호를 부여하게 그에 따른 상세한 설명은 생략한다.

이하, 도 6 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 터닝센터용 밀링 스핀들의 정렬장치에 대해서 설명한다.

첨부도면 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터닝센터용 밀링 스핀들의 정렬장치를 설명하기 위한 평면도면 및 단면도면이고, 도 7은 도 6은 "E"부 상세도면이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 터닝센터용 밀링 스핀들의 정렬장치에서 콜릿부를 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 터닝센터용 밀링 스핀들의 정렬장치에서 콜릿을 설명하기 위한 도면이다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 밀링 스핀들은 기어박스(80)의 상측에 디스크(20)가 회전가능하게 설치되고, 디스크(20)에는 가동바디(10)가 고정되며, 가동 바디(10)에는 밀링 툴(12)이 클램핑되어 고정될 수 있다.

또한, 상술한 가동 바디(10)의 내부에는 모터가 배치되어 상술한 밀링 툴(12)을 회전시킬 수 있다.

상술한 디스크(20)에 상술한 가동 바디(10)가 체결되는 구성은 첨부도면 도 7을 참조하여 좀 더 상세하게 설명한다.

상술한 가동 바디(10)는 하측에 내경면(14)이 형성되고 체결 홀(15)이 형성 된다.

상술한 디스크(20)는 상술한 내경면(14)과 틈새(t)가 확보되도록 이격되게 외경면(24)이 형성되고 상술한 체결 홀(15)과 대응하는 위치에 각각 제1암나사(25)가 형성된다.

또한, 상술한 체결 홀(15)에 볼트(30)가 삽입되고 그 볼트(30)는 상술한 제1 암나사(25)에 체결되어 상술한 디스크(20)에 상술한 가동 바디(10)를 고정시키게 된다.

다른 한편으로, 상술한 체결홀(15)은 상술한 볼트(30)의 외경보다 크게 형성되므로 볼트(30)와 체결홀(15)의 사이에 유동이 가능한 여유 공간이 형성되는 것이다.

또한, 도 6의 (a)에 나타낸 바와 같이 상술한 볼트(30) 이외에 콜릿부가 더 배치될 수 있고, 그 콜릿부는 첨부도면 도 8 및 도 9를 참조하여 상세하게 설명한다.

상술한 가동 바디(10)의 한쪽에는 제1 가이드 홀(16)이 형성되고, 상술한 디스크(20)에는 상술한 제1 가이드 홀(16)과 대응하는 위치에 제2 가이드 홀(26)이 형성된다.

또한, 상술한 제2 가이드 홀(26)에 핀(40)의 하측 일부가 삽입된다.

상술한 핀(40)은 중앙에 제2 암나사(42)가 형성되고, 외경에 턱(44)이 형성될 수 있으며, 그 턱(44)을 기준으로 하측부의 핀 외경면(48)은 상술한 제2 가이드 홀(26)에 삽입된다.

또한, 상술한 핀(40)은 상술한 턱(44)을 기준으로 상측에 상협하광의 테이퍼 외경면(46)이 형성된다.

상술한 핀(40)의 상측에는 콜릿(50)이 배치되고, 콜릿(50)의 콜릿 외경면(58)은 상술한 제1 가이드 홀(16)의 내경면에 닿도록 배치된다.

또한, 상술한 콜릿(50)은 상술한 테이퍼 외경면(46)에 닿도록 테이퍼 내경면(56)이 형성되고 탄성변형 되도록 제1, 제2 슬릿(52)(54)이 형성된다.

또한, 상술한 제1, 제2 슬릿(52)(54)은 콜릿(50)의 측면을 측면도로 할 때에 상술한 제1 슬릿(52)의 개구부와 상술한 제2 슬릿(54)의 개구부가 서로 반대쪽에 형성될 수 있다.

또한, 상술한 제1, 제2 슬릿(52)(54)은 상술한 콜릿(50)의 상면을 평면도로 할 때에 상기 제1 슬릿(52)과 제2 슬릿(54)은 교호(交互)로 형성될 수 있다.

상술한 콜릿(50)의 외측에는 와셔(60)가 배치되고, 와셔(60)는 상술한 콜릿(50)의 상측을 가압하게 된다.

또한, 정렬 볼트(70)는 상술한 와셔(60)에 끼워지고 상술한 콜릿(50)을 관통하여 상술한 제2 암나사(42)에 체결된다.

이하 상술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 터닝센터용 밀링 스핀들의 정렬장치의 작용을 첨부도면 도 8을 참조하여 설명한다.

밀링스핀들이 선회되었을 때에 편차가 발생하면 그 편차만큼 디스크(20)에서 가동 바디(10)를 이동시켜 정렬시키게 된다.

이때, 상술한 고정볼트(30)와 정렬볼트(70)는 느슨하게 조립된 상태일 수 있 다.

이후 편차를 보정하기 위해 가동 바디(10)를 어느 한쪽방향으로 이동시키게 되고, 이때, 도 8의 (b)에 나타낸 바와 같이, 가동 바디(10)가 어느 한쪽으로 이동되면 틈새(t-1)는 좁혀지거나 넓어질 수 있다.

상술한 바와 같이 디스크(20)에서 가동 바디(10)가 이동되면, 제1 가이드 홀(16)의 중심과 제2 가이드 홀(26)의 중심은 편심(G)이 발생될 수 있고, 이후 콜릿(50)이 삽입되면 콜릿(50)은 좌우 또는 전후의 서로 다른 간격에 끼워지게 되고 정렬 볼트(70)를 조이면 콜릿(50)은 변형이 되면서 제1 가이드 홀(16)과 핀(40)의 핀 외경면(48)의 사이에 끼워져 조립되면서 가동 바디(10)의 위치가 정렬되는 것이다.

이후, 상술한 고정 볼트(30)을 단단하게 조이면 디스크(20)에 가동바디(10)가 위치 정렬되어 고정되는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 터닝센터용 밀링스핀들의 정렬장치는 밀링스핀들에서 B축에 편차가 발생할 때에 그 편차를 보정하여 위치정렬할 수 있고 이로써 밀링 툴(12)이 반전되더라도 그 반전된 전후의 축선이 일직선을 이룰 수 있는 것이다.

특히, 상술한 바와 같이 밀링 툴(12)이 반전되더라도 반전의 전후 축선이 일직선을 이룰 수 있는 것으로 더욱 정밀하게 공작물을 절삭가공할 수 있는 것이다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명에 따른 B축 정렬장치는 터닝센터에서 B축 센터을 정렬하여 설치할 때에 이용될 수 있다.

도 1은 종래의 터닝센터를 설명하기 위한 예시도면이다.

도 2 및 도 3은 종래의 터닝센터에서 밀링스핀들의 작용을 설명하기 위한 예시도면이다.

도 4는 종래의 터닝센터용 밀링스핀들이 설치되는 일례를 설명하기 위한 평면도면 및 단면도면이다.

도 5는 도 4의 "D"부 상세도면이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 터닝센터용 밀링 스핀들의 정렬장치를 설명하기 위한 평면도면 및 단면도면이다.

도 7은 도 6은 "E"부 상세도면이다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 터닝센터용 밀링 스핀들의 정렬장치에서 콜릿부를 설명하기 위한 도면이다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 터닝센터용 밀링 스핀들의 정렬장치에서 콜릿을 설명하기 위한 도면이다.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

A: A축 - 베드에서 메인 축, 서브 축 또는 심압대가 선형 이동되는 축

B: B축 - 밀링스핀들이 선회하는 축

C1: C1축 - 메인 축가 회전하는 축

C2: C2축 - 서브 축 또는 심압대가 회전하는 축

X1: 밀링스핀들이 상하방향으로 선형 이동하는 축

X2: 공구대가 상하방향으로 선형 이동하는 축

Y: 밀링스핀들이 진퇴방향으로 이동하는 축

Z1: 밀링스핀들이 좌우방향으로 선형 이동하는 축

Z2: 공구대가 좌우방향으로 선형 이동하는 축

Oa, Ob: B축 선회 중심

10: 가동 바디 12: 밀링 툴

14: 내경면 15: 체결 홀

20: 고정 바디 24: 외경면

25: 암나사 30: 고정 볼트

16: 제1 가이드 홀 26: 제2 가이드 홀

40: 핀

42: 제2 암나사 44: 턱

46: 테이퍼 외경면 48: 핀 외경면

50: 콜릿 52: 제1 슬릿

54: 제2 슬릿 56: 테이퍼 내경면

58: 콜릿 외경면 60: 와셔

70: 정렬 볼트

Claims (2)

1. 하측에 내경면(14)이 형성되고 체결 홀(15)과 제1 가이드 홀(16)이 형성된 가동 바디(10);

   상기 내경면(14)과 틈새(t)가 확보되도록 이격되게 외경면(24)이 형성되고 상기 체결 홀(15)과 대응하는 위치에 각각 제1암나사(25)가 형성되며, 상기 제1 가이드 홀(16)과 대응하는 위치에 제2 가이드 홀(26)이 형성된 디스크(20);

   상기 제2 가이드 홀(26)에 하측 일부가 삽입되고 내경부에 제2 암나사(42)가 형성되며 상측의 외경부에 상협하광의 테이퍼 외경면(46)이 형성된 핀(40);

   상기 제1 가이드 홀(16)의 내경에 콜릿 외경면(58)이 닿고 상기 테이퍼 외경면(46)에 닿도록 내부에 테이퍼 내경면(56)이 형성되며 탄성변형 되도록 제1, 제2 슬릿(52)(54)이 형성된 콜릿(50);

   상기 콜릿(50)의 외측에 배치되어 콜릿(50)의 상측을 가압하는 와셔(60);

   상기 와셔(60)에 끼워지고 상기 콜릿(50)을 관통하여 상기 제2 암나사(42)에 체결되는 정렬 볼트(70); 및

   상기 체결 홀(15)에 삽입되고 상기 제1 암나사(25)에 체결되어 상기 디스크(20)에 상기 가동 바디(10)를 고정시키는 볼트(30);

   를 포함하는 터닝센터용 밀링 스핀들의 정렬장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 콜릿(50)은,

   상기 콜릿(50)의 측면을 측면도로 할 때에 상기 제1 슬릿(52)의 개구부와 상기 제2 슬릿(54)의 개구부가 서로 반대쪽에 형성되고,

   상기 콜릿(50)의 상면을 평면도로 할 때에 상기 제1 슬릿(52)과 제2 슬릿(54)은 교호(交互)로 형성되는 것

   을 특징으로 하는 터닝센터용 밀링 스핀들의 정렬장치.

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