KR20110099655A - 가공기 - Google Patents

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KR20110099655A
KR20110099655A KR1020110018521A KR20110018521A KR20110099655A KR 20110099655 A KR20110099655 A KR 20110099655A KR 1020110018521 A KR1020110018521 A KR 1020110018521A KR 20110018521 A KR20110018521 A KR 20110018521A KR 20110099655 A KR20110099655 A KR 20110099655A
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KR
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machining
machine
machining tool
motor
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KR1020110018521A
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Inventor
부르크하르트 그롭
회벨 알프레드
Original Assignee
그롭-베르케 게엠베하 운트 코. 카게
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Abstract

본 발명은 피가공재의 가공을 위한 가공기에 관한 것이다. 상기 가공기는 가공 툴을 포함한다. 상기 가공 툴은 툴 수용부 내에 지지된다. 이를 위해 툴 고정 장치가 제공된다. 전기 모터는 고정력을 형성하는데 이용되고, 또는 상기 전기 모터에 의해 구동되는 적어도 하나의 수단은 상기 툴 고정 장치로부터 상기 가공 툴을 릴리스하기 위해 스프링 장치에 작용한다.

Description

가공기{Machining machine}
본 발명은 가공 툴로 하나 또는 다수의 피가공재을 가공하기 위한 가공기로서, 상기 가공 툴은 가공기의 툴 스핀들의 툴 수용부 내에서 툴 고정 장치에 의해 직접 또는 간접적으로 지지되고, 툴 고정 장치는 적어도 하나의 툴 고정 부재를 포함하며, 상기 고정 부재는 가공 툴과 직접 또는 간접적으로 상호 작용하는, 가공기에 관한 것이다.
이러한 가공기는 금속 가공, 특히 절삭 금속 가공에서 충분히 공지되어 있다. 가공 툴은 툴 스핀들에 의해 지지된다. 일반적으로 툴 스핀들은, 가공 툴을 고유 회전식으로 구동하고 이것을 피가공재의 소정의 위치에 위치 설정하는데 이용된다. 따라서 툴 스핀들은 적어도 하나의 운동 자유도를 갖는다. 이하에서, "툴 스핀들"의 개념은 가공 툴의 고유 회전식 구동에 제한되는 것이 아니라, 여기에서는 최소한 가공 툴의 용도를 제한한다. 오히려, 툴 스핀들에 의해 가공 툴의 1차원 또는 다차원적 운동이 제공된다. 기본적으로, 툴 스핀들은 고정식 툴 홀더를 포함한다.
공지된 가공기는 일반적으로 비용 부담이 크다. 본 발명의 과제는 전술한 가공기를 효율적으로 형성하는 것이다.
본 발명은 두 가지 조치에 의해 효율 증가를 달성한다.
본 발명에 따른 과제는 고정력을 형성하기 위한 스프링 장치와 전기 모터를 가지며, 상기 전기 모터 또는 스프링 장치는 툴 고정 부재와 작용 결합되거나 또는 전기 모터에 의해 구동되는 적어도 하나의 수단이 툴 고정 장치로부터 가공 툴을 릴리스하기 위해 스프링 장치에 작용하는, 전술한 바와 같은 가공기에 의해 달성된다.
공지된 가공기에서는, 툴 고정이 유압식으로 해제되거나, 또는 스프링 장치에 의해 지지되는 가공 툴의 해제가 유압 작동식 실린더 또는 이와 유사한 것에 의해 이루어지는 것이 일반적이다. 유압 장치의 사용은, 유압 부재들에 의해 비교적 작은 공간에 큰 힘이 형성될 수 있는 장점을 제공한다.
물론, 상응하게 높은 압력(수백 바(Bar))을 견뎌야 하는 유압 라인들의 설치가 복잡하고 따라서 보수가 빈번한 단점이 있다. 따라서 유압 장치의 사용은 비교적 비용이 많이 든다. 유압 장치 대신에 동력 매체로서 전기 모터를 사용하는 것이 제안되고, 이것은 기계의 제조시에는 물론 그것의 유지 및 보수시에도 많은 장점들을 제공하면서 툴 스핀들의 영역으로부터 모든 유압 장치를 제거한다. 경우에 따라서 적합한 기어장치에 의해 전기 모터는 높은 힘을 발생시킬 수 있다.
가공기의 효율을 높이기 위한 다른 제안은, 툴 스핀들이 작용 방향을 따라 견인 부재에 의해 가공 툴을 고정하는 구동 장치를 포함하는 것이다.
전술한 바와 같이, 툴 스핀들은 종종 가공 툴, 예컨대 드릴 또는 밀링 커터의 회전 구동 장치를 의미한다. 이로써 "툴 스핀들"의 개념은 이어서 별도로 설명되지 않는다. 제안된 가공기에 의해 가공 툴의 고유 회전에 의해 구현된, 툴 스핀들의 절삭 가공 방식에 다른 장점이 주어진다. 작용 방향을 따라 견인 부재에 의해 가공 툴에 작용하는, 툴 스핀들의 구동 장치를 이용하여 가공 툴이 스핀들에 고정됨으로써, 가공 툴은 정확한 위치에 또는 위치 안정적으로 정지되고, 선반 가공 시처럼, 고유 회전하지 않고 고정된 선반 툴, 바람직하게는 툴 스핀들에서 구현된 단일 축 또는 다축 운동성으로 인해 피가공재에 대해 소정의 방식으로 위치 설정될 수 있는 선반 툴로서 작동된다.
가공 툴을 공지된 고유 회전식으로 사용하는 것 외에도, 가공기의 제 2 가공 유형이 구현됨으로써, 선삭기의 기능도 가능하다. 이로 인해 확실한 효율 증가가 이루어진다.
가공 툴이 스핀들의 길이방향 축선에 대해 축방향으로 고정될 수 있는 것이 바람직하다. 대개 툴 스핀들은 회전식으로 구성되고, 툴 스핀들의 길이방향 축선은 동시에 그 회전 축선을 의미한다. 가공기는 회전하는 툴 스핀들을 선반 툴용 지지부로서 사용하도록 설계된다. 또한, 바람직하게 툴 스핀들의 길이방향 축선에 대해 원주 방향으로 가공 툴이 고정될 수도 있다. 이것은 적절한 토크 지지에 의해, 예컨대 스핀들 헤드의 보어에 삽입되는 핀 또는 피벗 -또는 롤러 베어링 내의 이와 유사한 장치에 의해 구현된다.
기계 제어부에 의해 미리 주어지고 구동 장치에 의한 견인 장치의 위치에 의존하여 툴 스핀들 내에 있는 가공 툴이 회전 커팅 툴(예를 들어 드릴 또는 밀링 커터)로서 고유 회전식 절삭 가공에 이용되거나 선반 툴로서 비 고유 회전식 절삭 가공에 이용되는 것이 바람직하다.
기계 제어부가 적절한 방식으로 구동 장치에 작용하고 따라서 견인 부재의 위치에 영향을 미친다. 또한, 견인 부재는 가공 툴을 고정하기 위해, 작용 방향으로 오프셋 된다. 가공기는 선반으로서 사용되고, 가공 툴은 비 고유 회전식 절삭 가공에서 선반 툴로서 사용된다. 따라서, 기계 제어부에서 구동 장치에 의해 견인 부재를 다르게 위치 설정할 수 있고, 특히 가공 툴을 고정하지 않는다. 따라서 예를 들어 드릴 또는 밀링 커터로서 가공 툴의 고유 회전식 절삭 가공이 가능하다.
바람직하게, 툴 수용부는 피벗 베어링 내에 회전- 또는 길이방향 축선을 중심으로 회전 가능하게 지지되고, 가공 툴의 고정은 특히 피벗 베어링 내에서 툴 수용부가 회전- 또는 길이방향 축선에 대해서 축 방향으로 이동됨으로써 이루어진다.
툴 수용부를 위해 제공된 피벗 베어링은, 축방향으로 볼 때 소정의 경미한 탄성 또는 유격을 갖는다. 이러한 탄성은 피벗 베어링의 구조와 롤러- 또는 피벗 베어링 내에 롤러 부재의 배치로 인해 야기된다. 구동 장치에 의해 작용 방향으로 가해지는 고정력은 롤러 베어링의 비교적 작은 탄성보다 크기 때문에, 피벗 베어링이 고정되고, 이로써 회전 축선을 중심으로 하는 가공 툴의 회전 운동이 더 이상 이루어지지 않는다. 이러한 컨셉에서, 가공 툴의 고정은 간접적으로 이루어지는데, 그 이유는 툴 수용부에서 툴의 회전 운동이 고정되기 때문이다.
다른 대안적인 또는 동시에 구현될 수 있는 컨셉에서, 가공 툴은 지지 장치를 포함하고, 고정된 가공 툴은 상기 지지 장치에 의해 스핀들 헤드에 지지된다. 이러한 컨셉에서 피벗 베어링이 반드시 축방향 응력을 받는 것은 아니다. 지지 장치는 예컨대 가공 툴에 배치된 지지 칼라 또는 지지 플레이트에 의해 형성되고, 상기 지지 플레이트는 예컨대 지지 핀과 같은 지지 부재를 지지하고, 상기 지지 핀에 의해 가공 툴이 스핀들 헤드에, 즉 툴 스핀들의 전방 단부에 지지될 수 있다. 따라서, 지지 장치는 가변적으로 형성될 수 있고, 첨부된 도면에 따른 변형예에만 제한되어 형성되지 않는다. 다양한 방법들이 구현될 수 있고, 예컨대 상응하는 홈 내에 결합하는 돌출 스프링이 구현됨으로써 토크 지지(원주 방향 고정)와 축방향 지지를 제공한다.
바람직한 실시예에서, 전기 모터 또는 유압 구동 장치 또는 유압 모터가 구동 장치로서 제공된다. 2가지의 상이한 가공 방식에 사용될 수 있는, 본 발명에 따른 가공기와 관련하여, 본 발명은 구동 장치로서 전기 모터 또는 유압 구동 장치의 대안적인 사용을 가능하게 한다. 특히 툴 스핀들에 대한 가공 툴의 축방향 복귀 운동이 중요하기 때문에, 상기 복귀 동작 또는 운동은 예를 들어 작동 실린더와 같은 장치 내의 유입 작동식 피스톤에 의해 구현될 수도 있다. 전기 모터의 회전자의 회전 운동은 본 발명에 따라 볼 롤러 스핀들에 의해 축방향 운동으로 변환된다.
가공기의 효율 증가는 특히, 복잡한 유압 부품들 대신에 하나 또는 다수의 전기 모터/들이 구동 장치/들로서, 특히 직접 또는 간접적인 고정- 또는 회전 구동 장치/들로서 사용됨으로써 달성된다. 이 경우, 구동 장치로서 전기 모터, 특히 서보 모터가 사용되는 것이 바람직하다. 이러한 전기 모터 또는 서보 모터는 특히 동기-, 비동기- 또는 직류 모터로서 형성될 수 있다. 서보 모터의 사용시 상기 모터의 콤팩트한 형태, 견고한 구조 및 폐쇄된 조절 회로 내에서 작동 가능성이 바람직하다. 작동은 모멘트 조절 방식, 속도 조절 방식 또는 위치 조절 방식으로 이루어질 수 있다.
인코더리스(encoderless) 동기- 또는 비동기 모터에 의해 구동이 이루어지는 것이 바람직한 개선예로서 간주된다. 특히 영구자석 여자 동기식 모터(PMSM)가 바람직하다. 또한, 영구 자석(들)의 배치는 매립된 자석(들)으로서 또는 표면 자석(들)으로서 회전자에 포함되는 것이 제안되고, 이 경우 회전자 내에 매립된 자석(들)의 사용이 특히 바람직한데, 그 이유는 기계적 하중이 회전자 박판 패킷에 발생하고 표면에는 발생하지 않기 때문이다. 또한, 영구자석에서 더 작은 손실이 나타날 수 있다.
회전자 상에 또는 내에 영구 자석이 삽입됨으로써 동기기의 경우에 기존 여자 권선이 절감된다.
인코더리스 모터, 특히 동기 모터를 사용함으로써, 회전자 위치 검출을 위한 인코더 또는 센서의 추가 배치가 생략될 수 있고, 따라서 전체 치수도 감소하는 장점이 제공된다. 전체 가공 센터의 가능한 콤팩트한 구조가 구현될 수 있도록 하기 위해, 본 발명에 따른 가공기에서 또는 여기에 제공된 툴 고정 또는 회전장치 또는 피가공재 고정 또는 회전 장치에서 개별 부품들을 위한 조립 공간은 좁게 설계된다. 종래의 가공기의 동력학의 효율 증가 외에도, 인코더리스 모터를 사용함으로써 구동 장치의 조립 공간 또는 조립 공간 요구가 최적화될 수 있다.
가공기의 바람직한 실시예에서, 인코더리스 회전자 위치 검출, 특히 인코더리스 정지 위치 검출이 이루어지고, 이것은 특히 인코더리스 동기 모터에 의해 구현될 수 있다. 따라서 인코더리스 동기 모터에서 예컨대 회전자의 위치는 고정자의 사용된 고정자 코일에 나타나는 인덕턴스의 이방성에 의해 평가될 수 있다. 동기 모터의 작동 시 회전자 위치에 따라 고정자 코일에 나타나는 상이한 인덕턴스가 측정될 수 있고, 상기 인덕턴스를 통해 회전자의 위치가 평가될 수 있다. 이와 관련하여, 회전자 위치 검출 또는 정지 위치 검출이 소프트웨어- 또는 NC-제어식으로 실행될 수 있는 것이 바람직하다. 기계 제어부 내로 적절한 집적, 예컨대 마이크로콘트롤러를 포함하는 기계 제어부는 간단하게 구현될 수 있다.
회전자 위치 또는 정지 위치 검출을 위한 바람직한 방법은 예컨대, 구동 자계에 추가하여 교번 자계가 형성되도록 고정자 코일용 고정자 전류의 인가를 위한 제어 신호에 측정 신호가 중첩되는 것이고, 이 경우 다중 신호에 의해 야기되어 고정자 코일을 통과하는 전류 흐름은 회전자 위치에 따라 나타나는 동기 모터의 인덕턴스에 의존한다. 동기 모터의 결과되는 인덕턴스는 회전자의 위치에 의존한다. 인코더리스 회전자 위치 검출을 위한 방법은 모터의 길이방향- 및 가로방향 인덕턴스의 자기적 이방성의 검출에 기초한다. 신속하게 변하는 전압이 모터에 인가되는 경우에, 고정자 코일 내의 전압은 회전자 위치에 따른 인덕턴스에서만 강하한다. 따라서 여자 전류는 회전자 위치에 의해 변조되고, 그에 따라서 평가될 수 있다. 신호 강도는 길이방향- 및 가로방향 인덕턴스의 차이에 비례한다.
회전자 위치 또는 정지 위치를 규정하기 위해, 입력- 및 출력 신호들은 제어소프트웨어 또는 측정소프트웨어 또는 NC-제어부에 의해 처리된다. 이것은 다시 툴-삽입 위치 또는 피가공재-가공 위치 또는 상기 전기 모터에 의해 구동되는, 피가공재용 고정 장치 또는 고정 부재의 위치를 규정한다. 경우에 따라서 기계 제어부 내에 회전자 위치의 평가를 위해 별도의 회로 또는 이를 위해 프로그래밍된 마이크로컨트롤러가 배치된다.
동기 모터의 사용은 구동 장치에 필요한 조립 공간의 감소 외에도 다른 장점들을 제공한다. 즉 장착 비용이 전체적으로 감소되는데, 그 이유는 인코더 라인, 인코더 및 인코더 인터페이스가 생략되기 때문이다. 동기 모터는 높은 동력학과 슬립 없는 운동을 가능하게 한다. 감소된 필요 공간 외에도 동기 모터는 작은 중량을 갖지만, 높은 효율과 가용성을 갖는다. 위치 검출은 간단하게 본 발명에 따른 가공기의 기계 제어부에 통합될 수 있고, 기존의 기계의 개장이 이루어질 수 있다.
예컨대 유압 구동 장치와 같은 다른 유형의 구동 장치를 사용하는 것에 비해 전기 모터 사용의 다른 중요한 장점은, 한편으로는 전기 모터의 출력 모니터링이 상응하는 전류 모니터링에 의해 간단하게 구현될 수 있다는 점이다. 또한, 전기 모터는 회전자의 위치에 대해서 유압 구동 장치보다 훨씬 더 정확하게 모니터링할 수 있고, 따라서 전기 모터로서 제공된 구동 장치의 상응하게 지능형으로 제어되는 방법에 의해 툴 교체 시 교체 시간이 단축될 수 있는데, 그 이유는 구동 장치에 의해 구동되는 부재, 예컨대 고정 부재의 위치에 의해 툴의 상태가 정확히 규정되기 때문인데, 즉 툴을 교체하기 위해 고정되어 있는지, 지지되어 있는지, 아직 고정되지 않았는지 또는 해제 또는 릴리스되었는지 정확히 규정되기 때문이다. 이것을 위해 선행기술에 공지된 유압 구동 장치에 비해 전기 모터의 사용의 중요한 장점들이 제공된다.
도 1, 도 2a 및 도 3은 본 발명에 따른 가공기의 툴 스핀들의 측면도.
도 2b는 도 2a에 따른 가공기의 툴 스핀들의 정면의 평면도.
도면에 본 발명의 실시예가 개략적으로 도시된다.
도면에서 동일하거나 서로 상응하는 부재들은 동일한 도면 부호로 표시되기 때문에, 필요하지 않은 경우 다시 설명되지 않는다.
도 1, 도 2a 및 도 3의 우측 부분에는 각각 2개의 상이한 위치가 도시되며 부호 a 및 b로 표시된다. 가공기의 디자인은 여기에 도시된 가공기에 의해 2개의 사용 영역 또는 사용 모드가 구현되도록 이루어진다. 이를 위해, 툴 스핀들(6) 내에서 특히 가공 툴(1)로부터 떨어진 측면(도 1, 도 2a 및 도 3의 우측)에 별도의 구동 장치가 제공되고, 상기 구동 장치의 액추에이터(5)는 구동 장치와 동의어로 사용된다. 도면들에는 액추에이터(5)의 2개의 상이한 위치가 개략적으로 도시된다. 상부 절반(중심 축선(63)과 관련해서)에는 정상적인(normal) 위치(4b)가 도시되고, 하부 절반에는 가공 툴(1)의 고정 위치(4a)가 도시된다. 구동 장치(5) 또는 그 액추에이터(5)도 2개의 상이한 위치(5a, 5b)로 도시된다. 고정 위치(4a)에서, 단면이 C-형으로 형성된 액추에이터(5a)는 단부가 해머 머리형으로 형성된 견인 부재(50) 후방에 맞물린다. 견인 부재(50)는 상세히 도시되지 않은 내장 부품과 연결되고, 상기 내장 부품은 고정 장치의 고정 부재를 작동시켜 가공 툴(1)을 툴 수용부(2) 내에 고정한다. 우측으로 견인 부재(50)의 복귀 운동은 작용 방향(3)으로 표시된다. 작용 방향(3)은 가공 툴(1)을 스핀들(6)의 전방 영역으로 또는 우측으로 끌어낸다. 도면에 개략적으로 도시되며 도면 부호 5로 표시된 구동 장치는 상이한 실시예를 가질 수 있다. 구동 장치(5)는 전기 모터 또는 유압 모터 또는 전기 구동 장치 또는 유압 구동 장치로 구현될 수 있다. 전기 모터는 동기 모터, 비동기 모터 또는 직류 모터로 구현될 수 있고, 제너레이터 없는 동기 모터 또는 비동기 모터의 사용은 회전 위치 검출 또는 정지 위치 검출과 관련해서 그리고 구성의 크기와 관련해서 중요한 장점을 갖는다.
도 1에 도시된 실시예에서, 구동 장치(5)의 운동에 의해 가공 툴(1)은 툴 수용부(2)가 축 방향 힘을 피벗 베어링 또는 롤러 베어링(20)에 가하도록 리셋된다. 툴 풋(11)은 툴 수용부(2) 내로 삽입되고, 고정 장치의 부재들은 개략적으로만 도시되며, 툴 수용부(2)는 롤러 베어링 또는 피벗 베어링(20) 내에 회전 축선/길이 방향 축선(63)을 중심으로 회전 가능하게 지지된다. 구동 장치(5)에 의해 나타나는, 우측으로의 작용 방향(3)의 힘(F)에 의해, 상응하는 축 방향 힘이 피벗 베어링(20) 내에 형성되고, 상기 축 방향 힘에 의해 회전 유격이 보상되고 피벗 베어링(20) 또는 회전 운동이 고정된다. 피벗 베어링(20)의 회전 운동이 중단되면, 가공 툴(1)도 더 이상 회전할 수 없고 고정된다.
도 1에 도시된 실시예에서, 가공 툴(1)은 피벗 베어링(20)의 고정에 의해 간접적으로 고정된다.
도 2a, 도 2b 및 도 3은 가공 툴(1) 자체가, 즉 구동 장치(5)에 의한 견인 부재(50)의 위치에 의해 직접 고정되는 변형예를 도시한다.
가공 툴(1)은 지지 장치(7)를 포함하고, 상기 지지 장치는 가공 툴 상에 끼워진 지지 플레이트 또는 지지 칼라(70)로 형성된다. 지지 플레이트(70)는 가공 툴(1)의 툴 샤프트의 직경 보다 큰 크기를 갖는다. 지지 장치(7)는 툴 피크(10)로부터 떨어진 지지플레이트(70)의 측면 상에 다수의 지지 부재(71), 예컨대 지지 핀(71)을 갖는다. 상기 지지 핀(71)은 툴 수용부(2)와 더불어 스핀들 헤드(60)에 있는 지지 영역(61) 또는 지지 링(61) 상에 축 방향으로 지지된다.
원주 방향으로 가공 툴(1)의 고정(회전 축선(63)과 관련해서)은 지지 영역(61) 상에 지지 부재(71)의 마찰을 통해 이루어진다. 토크 지지를 개선하기 위해, 도 3에는 본 발명에 따른 개선이 제시된다. 하부 지지 핀(71) 상에서 토크 지지(72)가 이루어진다. 이는 지지 플레이트(70)로부터 떨어진 지지 핀(71)의 단부가 지지 영역(61)의 홀(62) 내로 형상-끼워맞춤(positive) 방식으로 삽입됨으로써 이루어진다.
본 발명이 상세히 개시된 실시예를 참고로 설명되지만, 이는 설명을 위한 것이며, 본 발명이 이 실시예에 제한되지 않는데, 그 이유는 당업자가 공개 내용으로부터 대안적 실시예 및 조치를 명확히 알 수 있기 때문이다. 따라서, 본 발명의 내용을 벗어나지 않으면서 변형이 가능하다.
1 가공 툴
5 액추에이터
6 스핀들
20 롤러 베어링/피벗 베어링
50 견인 부재

Claims (10)

  1. 가공 툴로 하나 또는 다수의 피가공재의 가공을 위한 가공기로서, 상기 가공 툴은 가공기의 툴 스핀들의 툴 수용부 내에서 툴 고정 장치에 의해 직접 또는 간접적으로 지지되고, 상기 툴 고정 장치는 적어도 하나의 툴 고정 부재를 포함하고, 상기 고정 부재는 가공 툴과 직접 또는 간접적으로 상호 작용하는 가공기에 있어서,
    고정력의 형성을 위해 전기 모터 또는 스프링 장치가 배치되고, 상기 전기 모터 또는 스프링 장치는 상기 툴 고정 부재와 작용 결합하거나 상기 전기 모터에 의해 구동되는 적어도 하나의 수단이 상기 툴 고정 장치로부터 상기 가공 툴(1)을 릴리스하기 위해 상기 스프링 장치에 작용하는 것을 특징으로 하는 가공기.
  2. 가공 툴로 하나 또는 다수의 피가공재의 가공을 위한 가공기로서, 상기 가공 툴은 가공기의 툴 스핀들의 툴 수용부 내에 툴 고정 장치에 의해 직접 또는 간접적으로 지지되고, 상기 툴 고정 장치는 적어도 하나의 툴 고정 부재를 포함하고, 상기 고정 부재는 가공 툴과 직접 또는 간접적으로 상호 작용하는, 특히 제 1 항에 따른 가공기에 있어서,
    상기 툴 스핀들(6)은 구동 장치(5)를 포함하고, 상기 구동 장치는 작용 방향(3)을 따라 견인 부재에 의해 상기 가공 툴(1)을 고정하거나 상기 가공 툴(1)을 상기 툴 스핀들(6)의 길이방향 축선(63)에 대해서 축방향으로 고정할 수 있는 것을 특징으로 하는 가공기.
  3. 제 1 항 및 제 2 항 중 어느 한 항 또는 다수 항에 있어서, 상기 가공 툴(1)은 상기 툴 스핀들(6)의 상기 길이방향 축선(63)에 대해서 원주 방향으로 고정될 수 있는 것을 특징으로 하는 가공기.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 기계 제어부에 의해 미리 주어지고 구동 장치에 의해 야기된 상기 견인 부재의 위치에 따라 상기 툴 스핀들(6) 내에 있는 상기 가공 툴(1)은 고유 회전식 절삭 가공에 회전 커팅 툴(예를 들어 드릴 또는 밀링 커터)로서 사용되거나 비 고유 회전식 절삭 가공에 선반 툴로서 사용되는 것을 특징으로 하는 가공기.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 툴 수용부(2)는 피벗 베어링(20) 내에서 회전- 또는 길이방향 종축선(63)을 중심으로 회전 가능하게 지지되고, 상기 가공 툴(1)의 고정은 상기 회전- 또는 길이방향 축선(63)에 대해서 축방향의 피벗 베어링(20)에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 가공기.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 구동 장치로서 전기 모터 또는 유압 구동 장치 또는 유압 모터가 제공되는 것을 특징으로 하는 가공기.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 구동 장치로서 전기 모터 또는 서보 모터, 특히 동기- 또는 비동기- 또는 직류 모터 및/또는 인코더리스 동기- 또는 비동기 모터가 형성되고 및/또는 상기 동기 모터는 영구 자석 동기식 모터(PMSM)로서 형성되고, 특히 동기 모터에서 인코더리스 회전자 위치 검출, 특히 인코더리스 정지 위치 검출이 이루어지고 및/또는 회전자 위치 검출은 소프트웨어- 또는 NC-제어식으로 실행될 수 있는 것을 특징으로 하는 가공기.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 구동 장치(5)는 상기 작용 방향(3)에 상응하지 않는, 바람직하게는 상기 방향과 반대되는 릴리스 방향으로 상기 툴 고정 장치로부터 상기 가공 툴(1)을 릴리스하는데 이용되는 것을 특징으로 하는 가공기.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가공 툴(1)은 지지 장치(7)를 지지하고, 고정된 가공 툴(1)은 상기 지지 장치에 의해 스핀들 헤드(60)에 지지되는 것을 특징으로 하는 가공기.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 툴 피크(10)로부터 상기 툴 수용부(2) 내에 지지되는 툴 풋(11)을 향한 작용 방향(63)이 제공되는 것을 특징으로 하는 가공기.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105364508A (zh) * 2015-12-27 2016-03-02 沈正福 一种数控加工中心主轴装置

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011113765A1 (de) 2011-09-19 2013-03-21 Ludwig Ehrhardt Gmbh Spannvorrichtung mit einem Elektromotor
CN103212898B (zh) * 2012-01-19 2016-01-27 昆山思拓机器有限公司 一种适用于薄壁管材的气动夹持系统
CN102832080B (zh) * 2012-09-21 2014-12-24 海门市沪海有色铸造有限公司 大型断路器壳体加工夹具加工断路器壳体的方法
CN105312881B (zh) * 2014-07-18 2018-05-25 汉达精密电子(昆山)有限公司 组装设备
CN105081436A (zh) * 2015-08-20 2015-11-25 天津市华天世纪机械有限公司 一种单主轴双铣头的铣头箱
AT520081B1 (de) * 2017-12-05 2019-01-15 Fill Gmbh Werkzeugmaschine, sowie Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstückes
CN108372316B (zh) * 2018-04-20 2024-04-02 南京苏雷机电开发有限公司 便携式车镗机
CN117583655B (zh) * 2024-01-18 2024-03-29 常州市福尔特工具有限公司 一种用于大平面加工的高效铣削盘铣刀

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3118345A (en) * 1964-01-21 Tool spindle drawbar
GB826167A (en) * 1956-11-08 1959-12-31 Solartron Electronic Group Improvements in or relating to electromechanical control systems
DE1552437A1 (de) * 1966-04-30 1970-07-23 Scharmann & Co Schnellspannvorrichtung an Werkzeugmaschinen,insbesondere fuer kegelige Werkzeuge
SU486871A1 (ru) * 1973-04-04 1975-10-05 Ульяновское Головное Специальное Конструкторское Бюро Тяжелых И Фрезерных Станков Устройство дл креплени инструмента в шпинделе металлорежущего станка
DE2317829A1 (de) * 1973-04-09 1974-10-17 Dieter Schammberger Spannfutter
JPS6216261Y2 (ko) * 1978-07-21 1987-04-24
DE2945770C2 (de) * 1979-11-13 1986-10-30 K. Eugen Ing.(grad.) 7000 Stuttgart Sigloch Bearbeitungszentrum
JPS60172B2 (ja) * 1981-12-21 1985-01-07 東芝機械株式会社 立旋盤の主軸構造
JPS58154033U (ja) * 1982-04-10 1983-10-14 東芝機械株式会社 主軸アタツチメント
EP0259517B1 (de) * 1986-09-10 1989-08-16 Schiess Aktiengesellschaft Geschäftsbereich Schiess-Froriep Arbeitsspindel mit einer Werkzeugaufnahme für Dreh-, Fräs- und dgl. Werkzeuge im Schieber einer Werkzeugmaschine
JPH01127205A (ja) * 1987-11-12 1989-05-19 Dai Showa Seiki Kk 工作機械の主軸・工具組立体
JP2572096B2 (ja) * 1988-01-28 1997-01-16 豊田工機株式会社 主軸用工具クランプ装置
IT1244171B (it) * 1990-08-03 1994-07-08 Riello Macchine Utensili Spa Dispositivo per il bloccaggio e sbloccaggio automatico di un utensile nel mandrino di una macchina utensile
JP3083921B2 (ja) * 1992-08-19 2000-09-04 大阪機工株式会社 工作機械の主軸の工具着脱装置
JPH0663805A (ja) * 1992-08-19 1994-03-08 Osaka Kiko Co Ltd 工作機械の主軸の工具弛緩装置
US5342155A (en) * 1993-05-26 1994-08-30 Harroun Enterprises Spindle extension with self-contained pull-stud draw bar assembly
JPH07276114A (ja) * 1994-04-12 1995-10-24 Enshu Ltd 主軸のアンクランプ装置
JPH07276113A (ja) * 1994-04-12 1995-10-24 Enshu Ltd 主軸のアンクランプ装置
DE19618610A1 (de) * 1995-05-13 1996-11-14 Gerhard Dr Ing Huber Werkzeugspindel mit Spanneinrichtung
DE19858801A1 (de) * 1998-12-18 2000-06-21 Fotec Forschungs Und Technolog Werkzeugaufnahme einer Werkzeugmaschine
JP3587123B2 (ja) * 2000-04-11 2004-11-10 株式会社ニイガタマシンテクノ マシニングセンタの工具ホルダ装置
JP2002154007A (ja) * 2000-09-05 2002-05-28 Yamazaki Mazak Corp 複合工具
DE10101093B4 (de) * 2001-01-12 2009-10-22 Ortlieb Präzisions-Spannzeuge GmbH + Co. Spanneinrichtung für Werkzeuge, Werkzeughalter oder dergleichen
DE10101095A1 (de) * 2001-01-12 2002-07-25 Ortlieb Praez S Spannzeuge Gmb Spanneinrichtung für Werkzeuge, Werkzeughalter oder dergleichen
DE10160705A1 (de) * 2001-12-11 2003-06-26 Paul Mueller Gmbh & Co Kg Vorrichtung zur Befestigung eines Werkzeugs an einer Welle sowie Maschinenspindel mit einer derartigen Vorrichtung
DE102004011738B4 (de) * 2004-03-03 2010-01-07 Michael Weinig Ag Vorrichtung mit einer Löseeinheit zum Betätigen einer Spannvorrichtung für Werkzeuge
DE102004051031B3 (de) * 2004-10-20 2006-04-27 Ott-Jakob Gmbh & Co. Spanntechnik Kg Spannvorrichtung
JP4217225B2 (ja) * 2005-02-22 2009-01-28 株式会社オーエム製作所 ターニングセンターの工具取付装置
JP2006272514A (ja) * 2005-03-29 2006-10-12 Haimekku:Kk 主軸回転固定装置
DE102005048800A1 (de) * 2005-09-13 2007-03-22 Röhm Gmbh Verfahren zum Betrieb einer Betätigungseinheit sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE102006050918A1 (de) * 2006-10-28 2008-04-30 Röhm Gmbh Elektrospanner

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105364508A (zh) * 2015-12-27 2016-03-02 沈正福 一种数控加工中心主轴装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20110217136A1 (en) 2011-09-08
DE102010021010A1 (de) 2011-09-08
EP2363227A1 (de) 2011-09-07
CN102189415A (zh) 2011-09-21

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