KR20120109312A - Machine tool - Google Patents

Machine tool Download PDF

Info

Publication number
KR20120109312A
KR20120109312A KR1020120026458A KR20120026458A KR20120109312A KR 20120109312 A KR20120109312 A KR 20120109312A KR 1020120026458 A KR1020120026458 A KR 1020120026458A KR 20120026458 A KR20120026458 A KR 20120026458A KR 20120109312 A KR20120109312 A KR 20120109312A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
spindle
main shaft
machine tool
spindle head
air
Prior art date
Application number
KR1020120026458A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101387824B1 (en
Inventor
나오또 데라사까
게이시 이또오
료오 혼다
Original Assignee
브라더 고오교오 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 브라더 고오교오 가부시키가이샤 filed Critical 브라더 고오교오 가부시키가이샤
Publication of KR20120109312A publication Critical patent/KR20120109312A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101387824B1 publication Critical patent/KR101387824B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/12Arrangements for cooling or lubricating parts of the machine
    • B23Q11/121Arrangements for cooling or lubricating parts of the machine with lubricating effect for reducing friction
    • B23Q11/123Arrangements for cooling or lubricating parts of the machine with lubricating effect for reducing friction for lubricating spindle bearings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/14Methods or arrangements for maintaining a constant temperature in parts of machine tools
    • B23Q11/145Methods or arrangements for maintaining a constant temperature in parts of machine tools using a jet of gas or cutting liquid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q5/00Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
    • B23Q5/02Driving main working members
    • B23Q5/04Driving main working members rotary shafts, e.g. working-spindles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)
  • Turning (AREA)

Abstract

PURPOSE: A machine tool is provided to control the deterioration of grease for lubricating a bearing because a temperature rise of a spindle and a bearing are controlled by jetting air so that the durability of the spindle and bearing is improved. CONSTITUTION: A machine tool comprises a spindle head(1) and a spindle(3). The spindle is supported by a bearing in the inside of the spindle head and connected to a driving source. The spindle is rotated by the driving source. An air jetting unit is installed in the inside of the spindle head and jets air toward the spindle. [Reference numerals] (AA) Up; (BB) Rear; (CC) Down; (DD) Front

Description

공작 기계 {MACHINE TOOL}Machine Tool {MACHINE TOOL}

본 발명은 공구를 유지해서 회전하는 주축을 구비하는 공작 기계에 관한 것이다.The present invention relates to a machine tool having a main shaft for holding and rotating a tool.

일본 공개 특허 공보 제2006-82175호에 기재된 공작 기계는 공구를 보유지지해서 회전하는 주축을 구비한다. 상자형의 주축 헤드는 그 내부에 주축을 지지한다. 주축은 구동원(주축 모터)의 구동으로 상하 방향의 중심축 주위로 회전한다. 주축 모터는 주축 헤드 상에 고정하고, 축 조인트를 통해서 주축의 상단부와 연결한다. 주축 헤드는 Z축 모터의 구동으로 상승, 하강한다. 공구는 주축 헤드와 함께 상승, 하강하고, 주축과 함께 회전함으로써 워크를 가공한다. 주축은 상하 방향으로 이격되어서 위치하는 베어링에 의해 주축 헤드 내에 지지되어 있다. 베어링은 앵귤러 볼 베어링이며, 예압을 가함으로써 상하 방향의 덜걱거림을 방지한다. 베어링은 그리스(Grease) 윤활이다. 가공 시에 주축은 큰 부하 상태로 고속 회전한다. 윤활용 그리스의 온도는 주축을 고속 회전함으로써 상승한다. 온도 상승한 그리스는 열화되어, 베어링을 충분히 윤활할 수 없다. 그러므로 베어링은 열 팽창한다. 주축은 베어링의 내륜, 외륜의 열팽창률의 차에 의해 덜걱거림, 가공 정밀도가 저하된다.The machine tool described in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2006-82175 has a main shaft that holds and rotates a tool. The box-shaped spindle head supports the spindle therein. The main shaft rotates around the central axis in the vertical direction by the drive of a drive source (spindle motor). The spindle motor is fixed on the spindle head and connected to the upper end of the spindle through the shaft joint. The spindle head is raised and lowered by the drive of the Z-axis motor. The tool processes the work by raising and lowering with the spindle head and rotating with the spindle. The main shaft is supported in the main shaft head by bearings which are spaced apart in the vertical direction. The bearing is an angular ball bearing and prevents rattling in the vertical direction by applying a preload. The bearing is grease lubricated. At the time of machining, the spindle rotates at high speed under a large load. The temperature of the lubricating grease rises by rotating the main shaft at high speed. Grease that has risen in temperature deteriorates, and the bearing cannot be sufficiently lubricated. The bearings therefore thermally expand. The main shaft is rattled by the difference between the thermal expansion coefficients of the inner ring and outer ring of the bearing, and the machining accuracy is lowered.

본 발명의 목적은, 주축을 공기로 냉각함으로써, 주축과 베어링의 온도 상승을 억제하여, 베어링 윤활용 그리스의 열화, 주축의 덜걱거림을 방지하는 것이다.An object of the present invention is to cool the main shaft with air, thereby suppressing temperature rise between the main shaft and the bearing to prevent deterioration of the grease for bearing lubrication and rattling of the main shaft.

기술 방안 1의 공작 기계는, 주축 헤드 내에 베어링으로 지지한 주축을 구동원에 연결하고, 상기 구동원에 의해 회전 구동하고, 상기 주축을 향해서 공기를 분출하는 공기 분출부를 상기 주축 헤드 내에 구비한다.The machine tool of the technical scheme 1 has an air ejecting part in the said spindle head which connects the main shaft supported by the bearing in the spindle head to a drive source, rotates by the said drive source, and blows air toward the said spindle.

공기 분출부는 주축 헤드 내에서 주축을 향해서 공기를 분출한다. 분출 공기는 주축을 냉각하여, 주축과 베어링의 온도 상승을 억제한다. 베어링의 윤활용 그리스는 열화되기 어려워, 베어링과 주축의 내구성이 향상된다. 주축은 가공 중에 덜걱거리지 않고, 가공 정밀도는 저하되지 않는다.The air blowing part blows out air toward the main shaft in the main spindle head. Blowing air cools a main shaft and suppresses the temperature rise of a main shaft and a bearing. Lubrication grease of the bearing is difficult to deteriorate, and the durability of the bearing and the spindle is improved. The spindle does not rattle during processing, and machining precision does not decrease.

기술 방안 2의 공작 기계의 상기 공기 분출부는 상기 주축과 상기 구동원의 연결부로부터 이격된 위치에 설치한다.The air blowing part of the machine tool of the technical scheme 2 is installed at a position spaced apart from the connecting portion of the main shaft and the driving source.

공기 분출부의 분출 공기는 주축과 구동원의 연결부 주변의 부재(축 조인트, 누름 레버 등)의 영향을 받지 않고, 주축을 분출 공기로 확실하게 냉각할 수 있다.The blowing air of the air blowing section can be surely cooled by the blowing air without being affected by the members (shaft joint, push lever, etc.) around the connecting portion of the main shaft and the drive source.

기술 방안 3의 공작 기계의 상기 공기 분출부는 상기 주축을 향하는 분출구를 갖고, 상기 주축 헤드 내로 돌출하도록 설치한 통체이다.The air blowing part of the machine tool of the technical solution 3 is a cylinder which has a blowing port toward the said main shaft, and was installed so that it might protrude into the said spindle head.

공기 분출부는 분출구를 갖는 통체를 주축 헤드에 설치하는 것 만으로 간단하게 구성할 수 있다.An air blowing part can be comprised simply by providing the cylinder which has a blowing outlet to a spindle head.

기술 방안 4의 공작 기계의 상기 통체는 상기 주축과 교차하는 방향으로 상기 주축 헤드 내로 돌출되고, 상기 분출구는 상기 통체의 둘레면에 설치한다.The cylinder of the machine tool of the technical scheme 4 protrudes into the spindle head in a direction intersecting with the spindle, and the jet port is provided on the circumferential surface of the cylinder.

분출구의 방향은 통체의 설치 상태를 변경함으로써 조절하여, 주축을 향해서 정확하게 공기를 분출할 수 있다. 분출 공기는 주축을 냉각하여, 주축과 베어링의 온도 상승을 확실하게 억제할 수 있다.The direction of the jet port can be adjusted by changing the installation state of the cylinder, and the air can be jetted precisely toward the main shaft. Blowing air cools a main shaft and can reliably suppress the temperature rise of a main shaft and a bearing.

기술 방안 5의 공작 기계의 상기 분출구는 상기 통체의 둘레 상의 동일 위치에 배열해서 복수 설치한다.The said injection port of the machine tool of the technical solution 5 is arrange | positioned at the same position on the periphery of the said cylinder, and is installed in multiple numbers.

통체는 복수의 분출구로부터 공기를 분출한다. 분출 공기는 주축의 둘레를 광범위하게 냉각하여, 주축과 베어링의 온도 상승을 확실하게 억제할 수 있다.The cylinder blows out air from a plurality of jets. The blowing air can cool the circumference of the main shaft extensively and can reliably suppress the temperature rise of the main shaft and the bearing.

기술 방안 6의 공작 기계의 상기 주축 헤드는 상기 주축과 상기 구동원의 연결부 가까이에 개구되는 배기구를 구비한다.The spindle head of the machine tool of technical scheme 6 has an exhaust opening which is opened near the connecting portion of the spindle and the drive source.

배기구는 주축의 냉각으로 고온으로 되는 공기를 주축 헤드 밖으로 배기한다. 열은 주축 헤드 내에 확산되지 않아, 주축과 베어링의 온도 상승을 확실하게 억제할 수 있다.The exhaust port exhausts air, which becomes high in temperature by cooling the spindle, out of the spindle head. The heat does not diffuse in the spindle head, so that the temperature rise of the spindle and the bearing can be suppressed reliably.

기술 방안 7의 공작 기계의 상기 구동원은 상기 주축 헤드에 설치한 모터이며, 상기 주축 헤드 내로 연장되는 상기 모터의 출력축을 상기 주축에 연결하는 축 조인트를 구비하고, 상기 공기 분출부는 상기 축 조인트와 대향하는 위치 또는 상기 축 조인트보다도 상기 모터측에 배치한다.The drive source of the machine tool of the technical scheme 7 is a motor installed in the spindle head, and includes a shaft joint for connecting the output shaft of the motor extending into the spindle head to the spindle, wherein the air blower is opposed to the shaft joint. It is arranged on the motor side rather than the position or the shaft joint.

주축은 모터의 출력축에 축 조인트로 연결한다. 축 조인트의 온도는 모터로부터 전해지는 열에 의해 상승한다. 공기 분출부는 축 조인트를 향해서, 또는 축 조인트보다도 모터측을 향해서 공기를 분출하므로, 분출 공기는 축 조인트를 냉각하여, 주축과 베어링의 온도 상승을 억제한다.The main shaft is connected to the output shaft of the motor by a shaft joint. The temperature of the shaft joint rises with the heat transmitted from the motor. Since the air blowing portion blows air toward the shaft joint or toward the motor side rather than the shaft joint, the blowing air cools the shaft joint and suppresses the temperature rise of the main shaft and the bearing.

도 1은 공작 기계의 주축 헤드의 종단면도.
도 2는 주축 헤드의 정면도.
도 3은 주축 헤드의 일부를 분해한 사시도.
도 4는 공작 기계의 주요부 확대 단면도.
도 5는 급기통의 사시도.
도 6은 급기통의 정면도.
도 7은 급기통의 측면도.
도 8은 변경 형태의 공작 기계의 주요부 확대 단면도.
도 9는 변경 형태의 공작 기계의 주요부 확대 단면도.
도 10은 변경 형태의 공작 기계의 주요부 확대 단면도.
1 is a longitudinal sectional view of a spindle head of a machine tool.
2 is a front view of the spindle head;
3 is an exploded perspective view of a part of the spindle head;
4 is an enlarged sectional view of an essential part of a machine tool;
5 is a perspective view of an air supply container.
6 is a front view of the air supply cylinder.
7 is a side view of the air supply cylinder.
8 is an enlarged sectional view of an essential part of a machine tool of a modified form;
9 is an enlarged sectional view of an essential part of a machine tool of the modified form;
10 is an enlarged sectional view of an essential part of a machine tool of the modified form;

본 발명의 바람직한 실시 형태를 도면을 참조하여 설명한다. 이하의 설명에서 사용하는 방향(전후, 좌우, 상하)은 도 1 내지 도 4 중에 화살표로 나타낸다.Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The directions (front, rear, left and right) used in the following description are indicated by arrows in FIGS. 1 to 4.

도 1에 도시하는 바와 같이, 공작 기계는 주축 헤드(1)와 주축(3)을 구비한다. 주축 헤드(1)는 중공의 상자체이며, 베이스(도시 생략) 상의 컬럼(도시 생략)을 따라서 상승, 하강한다. 공작 기계는 테이블(도시 생략)을 구비한다. 테이블은 베이스 상에서 전후, 좌우 방향으로 이동한다. 주축 헤드(1)는 전방 하부에 지지통(11)을 구비한다. 지지통(11)은 상하 방향으로 연장되는 원통체이다. 지지통(11) 내의 상하에 배치된 베어링(2)은 주축(3)을 회전 가능하게 지지한다. 베어링(2)은 앵귤러 볼 베어링이다. 상하의 베어링(2)은 통 형상 스페이서(16)로 간격을 유지하고, 주축(3)에 설치한 나사부에 나사 환(31)을 체결해서 예압을 가하여, 주축(3)을 덜걱거리지 않게 지지한다. 주축(3)은 주축 모터(4)의 구동으로 회전한다. 주축 모터(4)는 주축 헤드(1)의 전방 상부에 설치한다. 주축 모터(4)는 주축 헤드(1) 내로 돌출되고, 하방향으로 연장되는 출력축(41)을 갖는다. 주축(3)은 지지통(11)의 상부 개구로부터 주축 헤드(1) 내로 돌출되고, 상방향으로 연장된다. 주축(3)의 상단부는 축 조인트(5)로 출력축(41)의 하단부에 연결한다. 주축 모터(4)의 회전은 축 조인트(5)를 통해서 주축(3)으로 전해진다. 주축(3)은 중공축이며, 중공부 내에 드로우 바(8)를 보유지지한다. 드로우 바(8)는 주축(3) 내에서 상하 방향으로 미끄럼 이동 가능하다. 주축(3)은 지지통(11)의 하부 개구로부터 돌출되는 하단부에 공구 보유지지 구멍(3a)을 갖는다. 공구 보유지지 구멍(3a)은 하방의 직경이 큰 테이퍼 형상의 원 구멍이며, 공구(10)를 설치한 공구 홀더(10a)를 장착 가능하다. 드로우 바(8)는 공구 보유지지 구멍(3a) 내로 돌출되는 하단부에 공구 클램프(81)를 구비한다. 통상 시, 드로우 바(8)는 주축(3) 내에 설치한 코일 스프링(9)의 스프링력에 의해 상승 위치에 있다. 공구 클램프(81)는 드로우 바(8)의 상승 시에 폐쇄되어, 공구 홀더(10a)의 상단부를 파지해서 끌어 올린다. 공구 홀더(10a)는 공구 보유지지 구멍(3a)에 밀착하고, 주축(3)은 공구(10)를 보유지지한다. 공구(10)는 주축(3)과 함께 회전하고 또한 주축 헤드(1)와 함께 상승, 하강하여, 전후, 좌우 방향으로 이동하는 테이블 상의 워크를 가공한다. 드로우 바(8)는 누름 레버(6)의 동작에 의해 하강한다. 공구 클램프(81)는 드로우 바(8)의 하강 시에 개방되어, 공구 홀더(10a)의 상단부를 놓는다. 공구(10)는 하방으로 당김으로써, 공구 홀더(10a)와 함께 주축(3)으로부터 분리된다.As shown in FIG. 1, the machine tool includes a spindle head 1 and a spindle 3. The spindle head 1 is a hollow box and moves up and down along a column (not shown) on a base (not shown). The machine tool has a table (not shown). The table moves back and forth, left and right on the base. The spindle head 1 is provided with the support cylinder 11 in front lower part. The support cylinder 11 is a cylindrical body extending in a vertical direction. The bearings 2 arranged above and below the support cylinder 11 support the main shaft 3 so as to be rotatable. The bearing 2 is an angular ball bearing. The upper and lower bearings 2 are spaced apart by the cylindrical spacers 16, and the preload is applied by fastening the screw ring 31 to the threaded portion provided on the spindle 3 to support the spindle 3 without rattle. The main shaft 3 rotates by the drive of the main shaft motor 4. The spindle motor 4 is installed at the front upper part of the spindle head 1. The spindle motor 4 has an output shaft 41 which protrudes into the spindle head 1 and extends downward. The main shaft 3 protrudes into the main head 1 from the upper opening of the support cylinder 11 and extends upward. The upper end of the main shaft 3 is connected to the lower end of the output shaft 41 by the shaft joint 5. Rotation of the spindle motor 4 is transmitted to the spindle 3 via the shaft joint 5. The main shaft 3 is a hollow shaft and holds the draw bar 8 in the hollow portion. The draw bar 8 is slidable in the up-down direction in the main shaft 3. The main shaft 3 has a tool holding hole 3a at a lower end projecting from the lower opening of the supporting cylinder 11. The tool holding hole 3a is a tapered circular hole with a large downward diameter, and can mount the tool holder 10a provided with the tool 10. The draw bar 8 has a tool clamp 81 at a lower end projecting into the tool holding hole 3a. In normal times, the draw bar 8 is in the lifted position by the spring force of the coil spring 9 provided in the main shaft 3. The tool clamp 81 is closed when the draw bar 8 is raised, and the upper end of the tool holder 10a is gripped and pulled up. The tool holder 10a is in close contact with the tool holding hole 3a, and the main shaft 3 holds the tool 10. The tool 10 rotates together with the main shaft 3 and moves up and down with the main shaft head 1 to process the workpiece on the table that moves in the front, rear, left and right directions. The draw bar 8 is lowered by the operation of the push lever 6. The tool clamp 81 opens upon the lowering of the draw bar 8 to place the upper end of the tool holder 10a. By pulling downward, the tool 10 is separated from the main shaft 3 together with the tool holder 10a.

좌우 방향의 지지축(6a)은 누름 레버(6)를 주축 헤드(1) 내에 지지한다. 누름 레버(6)의 후방단부는 상방향으로 구부러져, 주축 헤드(1)의 외부로 돌출된다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 누름 레버(6)의 전방단부는 2개로 나뉘어져, 주축(3)의 양측에 위치한다. 주축(3) 내의 드로우 바(8)는 상부를 좌우 방향으로 관통하는 핀(33)을 갖는다. 핀(33)은 주축(3)에 설치한 긴 구멍(32)을 지나서, 누름 레버(6)의 전방단부 아래 위치로 돌출한다. 누름 레버(6)는 후방단부에 전방향의 조작력을 가함으로써 지지축(6a)을 중심으로 해서 요동한다. 누름 레버(6)의 전방단부는 하강해서 핀(33)에 부딪혀, 핀(33)을 하방향으로 내리누른다. 드로우 바(8)는 핀(33)과 함께 하강한다.The support shaft 6a in the left and right direction supports the push lever 6 in the spindle head 1. The rear end of the push lever 6 is bent upward and protrudes out of the spindle head 1. As shown in FIG. 3, the front end part of the push lever 6 is divided into two, and is located in the both sides of the main shaft 3. As shown in FIG. The draw bar 8 in the main shaft 3 has a pin 33 penetrating the upper portion in the left-right direction. The pin 33 projects beyond the front end of the push lever 6 past the long hole 32 provided in the main shaft 3. The push lever 6 oscillates around the support shaft 6a by applying an operation force in the forward direction to the rear end. The front end of the push lever 6 descends and hits the pin 33 to push the pin 33 downward. The draw bar 8 descends with the pin 33.

주축 헤드(1)는 급기통(7), 배기구(18)를 구비한다. 도 5, 6에 도시하는 바와 같이, 급기통(7)은 원통이며, 일측단부에 플랜지(72)를 갖는다. 급기통(7)의 타측단부는 닫혀 있다. 급기통(7)은 주위벽을 관통하는 3개의 분출구(71)를 구비한다. 3개의 분출구(71)는 둘레 상의 동일한 선 상에서 등간격으로 배열해서 설치한다. 플랜지(72)는 고정용의 나사를 통과시키는 3개의 관통 구멍(73)을 갖는다.The spindle head 1 includes an air supply cylinder 7 and an exhaust port 18. As shown to FIG. 5, 6, the air supply cylinder 7 is a cylinder and has the flange 72 in one side end part. The other end of the air supply cylinder 7 is closed. The air supply cylinder 7 is provided with three blowing holes 71 which penetrate the circumferential wall. The three jet ports 71 are arranged at equal intervals on the same line on the circumference. The flange 72 has three through holes 73 through which fixing screws pass.

도 2에 도시하는 바와 같이, 급기통(7)은 주축 헤드(1)의 측벽 외면에 플랜지(72)로 고정한다. 도 1, 4에 도시하는 바와 같이, 급기통(7)은 주축 헤드(1) 내에서 지지통(11)의 후방 하부에 위치한다. 급기통(7)의 3개의 분출구(71)는 전방 상방을 향하고 있다. 급기통(7)의 개구단부는 관 조인트(74)(도 2, 4 참조)를 통해서 공기의 공급원(압축기 등)에 접속된다. 공기의 공급원은 급기통(7)에 공기를 공급한다. 급기통(7)은 3개의 분출구(71)로부터 공기를 분출한다. 도 1, 4 중에 화살표로 나타내는 바와 같이, 분출구(71)로부터 나오는 공기는 주축(3)의 상부를 향한다. 3개의 분출구(71)의 총 개구 면적은 급기통(7)의 단면적과 대략 동일하다. 급기통(7) 내의 공기는 3개의 분출구(71)로부터 무리없이 분출된다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 배기구(18)는 축 조인트(5)의 후방측에서 주축 헤드(1)의 측벽을 관통해서 설치한다. 도 2, 3에 도시하는 바와 같이, 배기구(18)는 주축 헤드(1)의 외측에서 배기관(19)에 접속한다. 배기구(18)는 급기통(7)의 분출 공기를 모아서, 배기관(19)을 경유해서 주축 헤드(1) 외부로 배출한다. 전술한 바와 같이 주축(3)은 주축 모터(4)의 구동으로 고속 회전하고 또한 주축 헤드(1)와 함께 상승, 하강해서 워크를 가공한다. 가공 시에 급기통(7)은 공기를 분출한다. 분출 공기는 주축(3)과 축 조인트(5)에 부딪쳐 냉각되어, 주축(3)과 축 조인트(5)의 온도 상승을 억제한다. 주축(3)과 축 조인트(5)를 냉각한 공기는 주축 헤드(1)의 전방벽 상부에 부딪혀서 방향 전환하여, 주축 헤드(1) 내로 복귀한다. 주축 헤드(1) 내의 공기는 배기구(18)로부터 배기관(19)을 경유해서 주축 헤드(1) 외부로 배출한다. 배기구(18)는 온도 상승된 공기를 빠르고, 또한 효율적으로 배기한다. 그러므로 주축 헤드(1) 내의 온도는 상승되기 어렵다. 주축(3)과 축 조인트(5)는 온도 상승되지 않아 장시간 연속 회전할 수 있다. 베어링(2)의 온도는 상승되지 않고, 윤활용 그리스의 열화를 방지할 수 있고 또한 베어링(2)의 예압은 저하되지 않는다. 그러므로 주축(3)은 덜걱거림 없이 회전하여, 가공 정밀도를 양호하게 유지할 수 있다.As shown in FIG. 2, the air supply cylinder 7 is fixed to the outer surface of the side wall of the spindle head 1 with a flange 72. As shown to FIG. 1, 4, the air supply cylinder 7 is located in the back lower part of the support cylinder 11 in the spindle head 1. As shown in FIG. Three blower openings 71 of the air supply cylinder 7 face forwardly upward. The open end of the air supply cylinder 7 is connected to the air supply source (compressor etc.) through the pipe joint 74 (refer FIG. 2, 4). The source of air supplies air to the supply cylinder 7. The air supply cylinder 7 blows off air from the three jet ports 71. As shown by the arrows in FIGS. 1 and 4, the air coming out of the jet port 71 faces the upper part of the main shaft 3. The total opening area of the three jet ports 71 is approximately equal to the cross-sectional area of the air supply cylinder 7. The air in the air supply cylinder 7 is ejected without difficulty from the three jet ports 71. As shown in FIG. 1, the exhaust port 18 is provided through the side wall of the main shaft head 1 on the rear side of the shaft joint 5. As shown in FIGS. 2 and 3, the exhaust port 18 is connected to the exhaust pipe 19 from the outside of the spindle head 1. The exhaust port 18 collects blown air from the air supply cylinder 7 and discharges it to the outside of the spindle head 1 via the exhaust pipe 19. As mentioned above, the spindle 3 rotates at high speed by the drive of the spindle motor 4, and moves up and down together with the spindle head 1 to process the workpiece. At the time of processing, the air supply cylinder 7 blows out air. Blowing air collides with the main shaft 3 and the shaft joint 5, and is cooled, and the temperature rise of the main shaft 3 and the shaft joint 5 is suppressed. The air cooled by the main shaft 3 and the shaft joint 5 collides with the upper part of the front wall of the main shaft head 1 to change direction, and returns to the main shaft head 1. Air in the spindle head 1 is discharged from the exhaust port 18 to the outside of the spindle head 1 via the exhaust pipe 19. The exhaust port 18 exhausts the air whose temperature has risen quickly and efficiently. Therefore, the temperature in the spindle head 1 is difficult to rise. The main shaft 3 and the shaft joint 5 do not rise in temperature and can rotate continuously for a long time. The temperature of the bearing 2 does not rise, the deterioration of lubricating grease can be prevented, and the preload of the bearing 2 does not fall. Therefore, the spindle 3 can rotate without rattling, and can maintain a good machining precision.

이상에서 설명한 실시 형태를 부분적으로 변경한 변경 형태에 대해서 설명한다.The modified form which partially changed embodiment described above is demonstrated.

1) 주축(3)을 지지하는 베어링(2)은 실시 형태의 앵귤러 볼 베어링에 한정되지 않고, 깊은 홈 볼 베어링, 원통 롤러 베어링, 테이퍼 롤러 베어링 등의 다른 베어링이어도 좋다.1) The bearing 2 supporting the main shaft 3 is not limited to the angular ball bearing of the embodiment, but may be other bearings such as deep groove ball bearings, cylindrical roller bearings, and tapered roller bearings.

2) 급기통(7)은 주축(3)에 대향하는 범위이면, 주축 헤드(1) 내의 적정 위치에 배치할 수 있다.2) The air supply cylinder 7 can be arrange | positioned in the appropriate position in the spindle head 1 as long as it is a range which opposes the spindle 3.

3) 공기 분출부는 실시 형태의 급기통(7)에 한정되지 않고, 변경 형태 1 내지 3과 같이 구성할 수 있다.3) The air blowing section is not limited to the air supply cylinder 7 of the embodiment, and can be configured as in the modified modes 1 to 3.

도 8에 도시하는 바와 같이, 변경 형태 1의 공작 기계는 주축 헤드(1)의 전방벽에 설치한 공기 분출 부재(20)를 구비한다. 공기 분출 부재(20)는 복수의 분출구(20a) 및 분출구(20a)에 연통하는 연통로(20b)를 갖는다. 분출구(20a)는 주축(3)의 상부에 대향한다. 공기 분출 부재(20)는 분출구(20a)로부터 공기를 분출하고, 주축(3)의 상부를 냉각해서 온도 상승을 억제한다.As shown in FIG. 8, the machine tool of the modified form 1 is equipped with the air blowing member 20 provided in the front wall of the spindle head 1. As shown in FIG. The air blowing member 20 has a plurality of blowing holes 20a and a communication path 20b communicating with the blowing holes 20a. The blower outlet 20a opposes the upper part of the main shaft 3. The air blowing member 20 blows off air from the blowing port 20a, cools the upper part of the main shaft 3, and suppresses temperature rise.

도 9에 도시하는 바와 같이, 변경 형태(2)의 공작 기계는 주축 헤드(1)의 전방벽 상부에 설치한 공기 분출 부재(21)를 구비한다. 공기 분출 부재(21)는 1 또는 복수의 분출구(21a)를 갖는다. 분출구(20a)는 주축(3) 상단부의 축 조인트(5)에 대향한다. 공기 분출 부재(21)는 분출구(21a)로부터 공기를 분출하여, 축 조인트(5)와 주축(3)의 상부를 냉각해서 온도 상승을 억제한다.As shown in FIG. 9, the machine tool of the modified form 2 is equipped with the air blowing member 21 provided in the upper part of the front wall of the spindle head 1. As shown in FIG. The air blowing member 21 has one or a plurality of blowing holes 21a. The blower outlet 20a opposes the shaft joint 5 of the upper end of the main shaft 3. The air blowing member 21 blows off air from the blowing port 21a, cools the upper part of the shaft joint 5 and the main shaft 3, and suppresses temperature rise.

도 10에 도시하는 바와 같이, 변경 형태(3)의 공작 기계는 주축 헤드(1)의 전방벽 상단부에 설치한 공기 분출관(22)을 구비한다. 공기 분출관(22)의 선단부는 주축 헤드(1) 내에서 주축 모터(4)의 출력축(41)에 대향한다. 공기 분출관(22)은 선단부의 분출구로부터 공기를 분출하여, 출력축(41)과 축 조인트(5)를 냉각해서 온도 상승을 억제한다.As shown in FIG. 10, the machine tool of the modified form 3 is equipped with the air blowing pipe 22 provided in the upper end part of the front wall of the spindle head 1. As shown in FIG. The tip end of the air blowing pipe 22 opposes the output shaft 41 of the spindle motor 4 in the spindle head 1. The air blowing pipe 22 blows out air from the blowing port of the tip, cools the output shaft 41 and the shaft joint 5 and suppresses the temperature rise.

Claims (7)

주축 헤드 내에 베어링으로 지지한 주축을 구동원에 연결하고, 상기 구동원에 의해 주축을 회전 구동하는 공작 기계에 있어서,
상기 주축을 향해서 공기를 분출하는 공기 분출부를 상기 주축 헤드 내에 구비하는 것을 특징으로 하는, 공작 기계.
In the machine tool which connects the main shaft supported by the bearing in the main spindle head to the drive source, and rotates the main shaft by the drive source,
The machine tool which is equipped with the air blowing part which blows air toward the said main shaft in the said main shaft head.
제1항에 있어서, 상기 공기 분출부는 상기 주축과 상기 구동원의 연결부로부터 이격된 위치에 설치되어 있는, 공작 기계.The machine tool according to claim 1, wherein the air blowing part is provided at a position spaced apart from a connecting portion of the main shaft and the drive source. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 공기 분출부는 상기 주축을 향하는 분출구를 갖고, 상기 주축 헤드 내로 돌출되도록 설치한 통체인, 공작 기계.The machine tool according to claim 1 or 2, wherein the air blowing portion is a cylinder provided to have a blowing port facing the main shaft and to protrude into the spindle head. 제3항에 있어서, 상기 통체는 상기 주축과 교차하는 방향으로 상기 주축 헤드 내로 돌출되고, 상기 분출구는 상기 통체의 둘레면에 설치되어 있는, 공작 기계.The machine tool according to claim 3, wherein the cylinder protrudes into the spindle head in a direction intersecting with the spindle, and the jet port is provided on a circumferential surface of the cylinder. 제4항에 있어서, 상기 분출구는 상기 통체의 둘레 상의 동일한 선 상에 배열해서 복수 설치되어 있는, 공작 기계.The machine tool according to claim 4, wherein the jet port is provided in plural numbers on the same line on the circumference of the cylinder. 제5항에 있어서, 상기 주축 헤드는 상기 주축과 상기 구동원의 연결부의 가까이에 개구되는 배기구를 구비하는, 공작 기계.The machine tool according to claim 5, wherein the spindle head has an exhaust port opened near a connection portion between the spindle and the drive source. 제1항에 있어서, 상기 구동원은 상기 주축 헤드에 설치한 모터이며,
상기 주축 헤드 내로 연장되는 상기 모터의 출력축을 상기 주축에 연결하는 축 조인트를 구비하고,
상기 공기 분출부는 상기 축 조인트와 대향하는 위치 또는 상기 축 조인트보다도 상기 모터측에 배치되어 있는, 공작 기계.
The said driving source is a motor provided in the said spindle head,
A shaft joint connecting the output shaft of the motor extending into the spindle head to the spindle,
The air blowing unit is a machine tool which is disposed on the motor side from the position opposite to the shaft joint or the shaft joint.
KR1020120026458A 2011-03-25 2012-03-15 Machine tool KR101387824B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011068434A JP5782773B2 (en) 2011-03-25 2011-03-25 Machine Tools
JPJP-P-2011-068434 2011-03-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120109312A true KR20120109312A (en) 2012-10-08
KR101387824B1 KR101387824B1 (en) 2014-04-22

Family

ID=47129216

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120026458A KR101387824B1 (en) 2011-03-25 2012-03-15 Machine tool

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP5782773B2 (en)
KR (1) KR101387824B1 (en)
CN (1) CN202528008U (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016083770A (en) * 2016-02-01 2016-05-19 住友化学株式会社 Cutting method and cutting device, manufacturing method for optical member
CN109702536A (en) * 2019-02-12 2019-05-03 山东卡洛德数控设备有限公司 A kind of numerically-controlled machine tool power head limiting device
CN115255412A (en) * 2022-08-16 2022-11-01 高崎智能装备(丽水)有限公司 High-precision main shaft of machining center

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5541254U (en) * 1978-09-11 1980-03-17
JPS60178535U (en) * 1984-05-02 1985-11-27 三菱電機株式会社 Electric discharge machining equipment
DE4220310C2 (en) * 1992-06-22 1995-09-21 San Rocco Donzelli Ind S P A Working spindle with air cooling
JPH07164208A (en) 1993-12-16 1995-06-27 Fanuc Ltd Cutting fluid invasion preventing device for bearing part of machine tool spindle
JPH07290344A (en) * 1994-04-21 1995-11-07 Howa Mach Ltd Cooling method and device for spindle head
JPH0929582A (en) * 1995-07-17 1997-02-04 Howa Mach Ltd Cooling device for spindle head
JP2002346860A (en) * 2001-05-25 2002-12-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Device for suppressing thermal displacement and machine tool
JP2009214187A (en) * 2008-03-07 2009-09-24 Brother Ind Ltd Machine tool

Also Published As

Publication number Publication date
JP5782773B2 (en) 2015-09-24
KR101387824B1 (en) 2014-04-22
CN202528008U (en) 2012-11-14
JP2012200825A (en) 2012-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101387824B1 (en) Machine tool
JP4865371B2 (en) Spindle cooling device for machine tools
CN102355970B (en) Coolant supply structure for turret tool head
US6599066B1 (en) Rotating shaft device and machine tool
KR20050063078A (en) Spindle built-in motor cooling device of a machine tool
JP2007245285A (en) Device for cooling main spindle of machine tool
JP5353157B2 (en) Spindle device for machine tools
JP2002263982A (en) Seal device in main spindle device for machine tool
JP2010089206A (en) Tool holder, cooling turbine for attaching tool holder thereto, and machine tool
KR101361283B1 (en) Machine tool
US11517990B2 (en) Machine tool
JP2836153B2 (en) Spindle cooling device for machine tools
JP2009214187A (en) Machine tool
JP2000024963A (en) Marking method in thermally cutting work machine and thermally cutting work machine
JPH0480265B2 (en)
JP4360659B2 (en) Air spindle unit
JP4053331B2 (en) Machine tool spindle
JP4971027B2 (en) Machine Tools
KR20070069324A (en) Spindle cooling equipment with cutting fluid
JP4460402B2 (en) Automatic lathe cooling structure
JP2604941Y2 (en) Cooling structure of main shaft of built-in motor type machine tool
KR100624890B1 (en) Spindle foundation device for a machine tool
JP2005246546A (en) Spindle
KR100691771B1 (en) Cooling device of main shaft in machine tool
JP2006062043A (en) Spindle device of machine tool

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170330

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180329

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190327

Year of fee payment: 6