KR20130000102U - Machine tool and automatic tool changer - Google Patents
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Abstract
[과제] 자동 교환되는 공구를 보다 간단한 동작으로 공구축에 탈착하는 것이 가능한 공구 및 공구 교환 장치를 얻는다.
[해결수단] 공구축에 결합하는 생크와 절삭공구(숫돌 또는 칩)와의 사이 또는 절삭공구의 반 생크측에, 공구 매거진의 공구 홀더에 마련한 원통 요면 또는 원추 요면에 끼워맞춰지는 원통면 또는 원추면을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 것이다. 이 고안의 공구는, 절삭공구(3)측을 아래로 한 연직 자세로 공작기계의 공구축에 장착되고, 원통면 또는 원추면을 공구 매거진의 공구 홀더에 마련한 원통 요면 또는 원추 요면에 끼워맞춘 상태로, 절삭공구를 하방으로 한 연직 자세로, 공구 매거진의 공구 홀더에 유지된다.[PROBLEMS] A tool and a tool changer capable of detaching a tool to be automatically changed to a tool axis with simpler operation are obtained.
[Solution] A cylindrical surface or a conical surface fitted between the shank coupled to the tool axis and the cutting tool (grindstone or chip) or the half shank side of the cutting tool fitted to the cylindrical or conical surface provided in the tool holder of the tool magazine. It is characterized by being provided. The tool of the present invention is mounted on the tool axis of the machine tool in a vertical posture with the cutting tool 3 side down, and the cylindrical surface or the conical surface is fitted to the cylindrical surface or the conical surface provided in the tool holder of the tool magazine. The tool is held in the tool holder of the tool magazine in a vertical posture with the cutting tool downward.
Description
이 고안은, 자동 공구 교환 장치(이하,「ATC」라고 한다)를 구비한 공작기계에서 이용하는 공구 및 그러한 공작기계의 ATC에 관한 것이다.This invention relates to the tool used by the machine tool provided with the automatic tool changer (henceforth "ATC"), and the ATC of such machine tool.
공구를 장착하여 회전하는 회전 공구축과, 그 공구축에 장착되는 공구의 ATC를 구비한 공작기계는 공지이다. 이 종류의 공작기계(이하, 단지 「공작기계」라고 한다.)에서 사용하는 공구는, 공구축에서 파지되는 생크(shank)와, 워크를 가공하는 절삭공구(연마입자 내지 숫돌을 포함한다.)를 구비하고 있다. 또, ATC는, 복수의 공구를 수용하는 공구 매거진과, 이 공구 매거진과 공구축과의 사이에서 공구를 주고 받는 교환 장치를 구비하고 있다.Machine tools equipped with a rotating tool shaft for mounting and rotating a tool and an ATC of the tool mounted on the tool shaft are known. The tools used in this kind of machine tool (hereinafter only referred to as "machine tool") include shanks held in the tool axis and cutting tools for processing the workpiece (including abrasive grains and grindstones). Equipped with. Moreover, ATC is provided with the tool magazine which accommodates a some tool, and the exchange apparatus which exchanges a tool between this tool magazine and a tool shaft.
공구축과 공구의 결합은, 개폐하는 척(chuck)으로 공구의 생크를 파지하는 구조와, 테이퍼 생크와 테이퍼 구멍의 끼워맞춤에 의한 구조가 일반적이다. 전자의 구조에서는, 생크는 원통 형상의 스트레이트 생크이며, 후자의 구조에서는, 생크는 절삭공구측이 굵은 원추 형상의 테이퍼 생크이다. 도 8은, 테이퍼 생크(21b)를 구비한 공구(2)의 종래의 공구 교환 동작을 모식적으로 나타낸 도면이고, 41은 공구 매거진에 마련한 포트, 7은 공구축(1)과 포트(41)와의 사이에서 공구(2)의 주고 받기를 하는 교환 장치이다. 포트(41)는, 공구의 테이퍼 생크(21b)에 끼워맞추는 원추 요면(凹面)(42)을 구비하고 있으며, 공구(2)는, 테이퍼 생크(21b)를 이 원추 요면(42)에 끼워맞춘 상태로 포트(41)에 유지된다.Coupling of a tool axis and a tool is generally a structure by which the shank of a tool is gripped by the opening-and-closing chuck, and the structure by fitting of a taper shank and a taper hole. In the former structure, the shank is a cylindrical straight shank, and in the latter structure, the shank is a tapered shank having a thick conical shape on the cutting tool side. FIG. 8 is a view schematically showing a conventional tool change operation of the
도면의 교환 장치(7)는, 양단(兩端)에 핑거(72)를 구비한 선회팔(73)을, 180도 선회 및 축방향으로 왕복 움직이는 선회축(71)의 선단에 장착한 구조이다. 교환 장치(7)는, 양단의 핑거(72)로 포트(41)에 유지된 공구의 날밑(28)과 공구축으로 유지된 공구의 날밑(28)을 파지하여 아래로 움직이는 것에 의해, 공구(2, 2)를 공구축(1) 및 포트(41)로부터 빼낸다. 다음에, 선회축(71)이 180도 선회하여 위로 움직이는 것에 의해, 공구(2, 2)의 테이퍼 생크(21b)를 공구축(1) 및 포트(41)에 삽입하고, 포트(41)와 공구축(1)과의 사이에서 공구(2, 2) 상호의 교환을 행한다.The
종래의 ATC의 공구 매거진은, 공구축에서 파지되는 생크의 부분을 공구 매거진에 마련한 포트로 유지(포트 타입)하거나, 생크의 근본에 마련한 날밑의 부분을 공구 매거진에 마련한 핑거로 유지(핑거 타입)하거나 하여, 교환되는 다수의 공구를 수용하고 있다.The tool magazine of the conventional ATC holds the part of the shank held by the tool axis in the port provided in the tool magazine (port type), or the finger magazine provided in the tool magazine the part of the blade provided in the root of the shank (finger type). Or a plurality of tools to be replaced.
그러나, 포트 타입의 것은, 공구축과 공구 매거진과의 사이에서 공구를 주고 받는 교환 장치가 필요하다. 한편, 핑거 타입의 것은, 공구 매거진에 마련한 다수의 공구 홀더에 핑거를 마련할 필요가 있고, 공구 매거진의 구조가 복잡하게 되는 동시에, 공구 교환시에 핑거의 개폐가 필요하다. 따라서, 포트 타입 및 핑거 타입의 모두, ATC의 구조가 복잡하게 되는 동시에, 공구 교환 동작이 복잡하게 된다고 하는 문제가 있다.However, the port type requires an exchange device for exchanging a tool between the tool axis and the tool magazine. On the other hand, in the finger type, it is necessary to provide a finger in a plurality of tool holders provided in the tool magazine, and the structure of the tool magazine becomes complicated, and the opening and closing of the finger is necessary at the time of tool replacement. Therefore, both the port type and the finger type have a problem that the structure of the ATC becomes complicated and the tool change operation becomes complicated.
이 고안은, 자동 교환되는 공구를 보다 간단한 동작으로 공구축에 탈착하는 것이 가능한 공구, 및 그러한 공구를 자동 교환하기 위한 ATC를 얻는 것을 과제로 하고 있다.The object of the present invention is to obtain a tool capable of detaching a tool to be automatically replaced to a tool axis in a simpler operation, and an ATC for automatically replacing such a tool.
이 고안의 공구는, 공구축에 결합하는 생크(21(스트레이트 생크(21a) 또는 테이퍼 생크(21b))와 절삭공구(3(숫돌(3a) 내지 칩(3b)))를 구비한 공작기계의 자동 교환용의 공구(2(2a∼2d))이다. 이 고안의 공구(2)는, 생크(21)와 절삭공구(3)와의 사이에, 또는 절삭공구(3)의 반(反)생크(21)측에, 공구 매거진의 공구 홀더(4)에 마련한 원통 요면(48) 또는 원추 요면(42)에 끼워맞춰지는 원통면(이하, 「유지 원통면」이라고 한다.)(38) 또는 생크(21)측이 큰 지름이고 절삭공구(3)측이 작은 지름으로 된 원추면(이하, 「유지 원추면」이라고 한다.)(22)을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 것이다.The tool of the present invention is a machine tool having a shank 21 (
이 고안의 공구(2)는, 생크(21)를 공구축의 척(스트레이트 생크의 경우)으로 파지하는지, 또는 공구축의 테이퍼 구멍(테이퍼 생크의 경우)에 끼워맞추고, 절삭공구(3)측을 아래로 한 연직 자세로 공작기계의 공구축(1)에 장착된다. 또, 이 고안의 공구(2)는, 유지 원통면(38) 또는 유지 원추면(22)을 공구 매거진(5)의 공구 홀더(4)에 마련한 원통 요면(48) 또는 원추 요면(42)에 끼워맞춘 상태로, 절삭공구 (3)를 하방으로 한 연직 자세로, 공구 매거진의 공구 홀더(4)에 유지된다. 유지 원통면(38) 또는 유지 원추면(22)을 생크(21)와 절삭공구(3)와의 사이에 마련했을 때는, 공구 홀더(4)는, 유지 원통면(38)의 하방 또는 원추 요면(42)의 작은 지름측에, 절삭공구(3) 및 이 절삭공구를 유지하고 있는 보디(25)의 부분이 통과 가능한 개구(45)를 구비하고 있다.The
공구 홀더(4)에 상기와 같은 개구(45)를 마련하는 것이 곤란한 때, 즉, 공구의 절삭공구가 크기 때문에 원통 요면이나 원추 요면의 지름이 실용적이지 않을수록 큰 지름이 될 때는, 절삭공구(3)의 반생크측에 유지 원추면을 마련하고, 이 유지 원추면과 공구 홀더측의 원추 요면과의 끼워맞춤에 의해, 공구 홀더에 공구를 유지한다. 그러나 이 구조는, 공구(2)의 축방향 길이가 짧을 때에만 실용 가능하다.When it is difficult to provide the
공구 홀더(4)는 공구(2)의 축을 연직 방향으로 하여 유지하므로, 공구(2)는 자중(自重)에 의해 공구 홀더(4)의 원통 요면(48) 또는 원추 요면(42)에 끼워맞추고, 공구 홀더(4)내에서의 공구(2)의 위치가 유지된다. 안전을 기하기 위해서는, 공구 홀더(4)에, 공구의 유지 원통면(38) 내지 유지 원추면(22)을 공구 홀더의 원통 요면(48) 내지 원추 요면(42)에 부세(付勢)하는 압접구(押接具)(6(6a, 6b))를 마련하는 것이 바람직하다. 공구 홀더에 유지된 공구의 축심의 위치 정밀도나 기울기 정밀도를 높게 하고 싶을 때는, 유지 원추면(22)과 원추 요면(42)과의 끼워맞춤에 의해 공구를 유지하는 것이 바람직하다.Since the
이 고안의 ATC는, 공구축(1)의 공구 장착단(11)과, 공구 홀더(4)의 원통 요면(48)의 개구단 또는 원추 요면(42)의 큰 지름측 개구단을 대향시킨 상태로, 공구축(1)의 축방향의 진퇴 동작과 그 진출단에 있어서의 공구축측의 척이나 풀로드 (pull rod) 등의 공구 파지 장치의 개폐 동작에 의해, 공구축(1)과 공구 매거진의 공구 홀더(4)와의 사이에서, 이 고안의 공구(2)를 직접(교환 장치를 통하지 않고) 장착 탈착하는 것을 특징으로 한다.The ATC of this design has a state where the
이 고안의 ATC는, 공구축(1)이 그 공구 장착단(11)을 하방으로 한 연직 자세로 공구 교환을 행하는 공작기계에 특히 적합하다. 그러한 공작기계에서는, 공구 매거진의 공구 홀더(4)에 공구(2)가, 그 유지 원통면(38) 또는 유지 원추면(22)을 공구 홀더의 원통 요면(48) 또는 원추 요면(42)에 자중에 의해 끼워맞추는 상태로 유지되므로, 유지 원통면(38) 또는 유지 원추면(22)과 원통 요면(48) 또는 원추 요면(42)과의 공구축 방향의 끼워맞춤 길이가 비교적 짧아도, 공구(2)를 정확한 연직 자세로 공구축(1)으로부터 공구 홀더(4)로 주고 받을 수 있다. 따라서, 공구(2)가 공구 홀더(4)에 정확한 자세로 유지되기 때문에, 다음에 그 공구를 공구축(1)에 장착할 때, 상기 공구가 정확하게 공구축(1)에 장착된다.The ATC of this invention is particularly suitable for machine tools in which the
이 고안의 ATC의 공구 교환 위치는, 공구축(1)의 이동 영역내에서 상기 공구축의 축심과, 교환되는 공구를 유지하는 공구 홀더의 축심이 정확하게 일치하는 위치로 설정된다. 이 공구 교환 위치는, 공구축의 이동 영역내의 복수 위치로 설정하는 것이 가능하다. 공구 매거진에 다수의 공구 홀더(4)를 마련할 때는, 종래의 ATC 와 동일하게, 공구 홀더를 공구 교환 위치로부터 퇴피시키는 왕복동(往復動) 장치나 주회(周回) 장치를 마련해서 하면 좋다. 공구축을 연직 방향 하향으로 하여 공구 교환을 행하는 공작기계에서는, 공구 홀더의 연직 방향 상향의 자세를 유지하고 왕복동 내지 주회 이동시키는 구조가 바람직하다.The tool change position of the ATC of this invention is set to a position in which the axis of the tool axis coincides with the axis of the tool holder holding the tool to be exchanged within the movement area of the
이 고안의 ATC는, 공구 매거진의 공구 홀더(4)와 공작기계의 공구축(1)과의 사이에서 공구가 직접 주고 받아지기 때문에, 교환 장치를 마련하는 것에 의한 기계의 복잡화와, 교환 장치와의 주고 받을 때에 생기는 축심 위치의 오차의 발생을 피할 수 있으므로, ATC의 구조 및 공구의 교환 동작을 단순화할 수 있는 동시에, 자동 교환되는 공구를 공작기계의 공구축에 정확하게 장착할 수 있다고 하는 효과가 있다.The ATC of the present invention is a tool which is directly exchanged between the
이 고안의 공구는, 공구 매거진내에서, 공구에 마련한 유지 원통면(38) 또는 유지 원추면(22)과 공구 매거진의 공구 홀더에 마련한 원통 요면(48) 또는 원추 요면(42)과의 끼워맞춤에 의해 유지되고 있다. 유지 원통면(38)이나 유지 원추면(22)을 생크(21)와 절삭공구(3)와의 사이에 마련한 공구는, 생크(21)보다 절삭공구(3)에 가까운 위치에서 유지되므로, 테이퍼 생크를 공구 매거진의 포트에 끼워맞추고 공구를 유지하는 종래 구조와 비교해도, 끼워맞춤부가 절삭공구(3)에 가까운 정도만큼 절삭공구(3)의 위치를 보다 정확한 위치로 한 상태로 공구가 공구 매거진에 유지되는 것으로 된다. 게다가 그 공구가 교환 장치를 통하지 않고 직접 공구축에 장착되기 때문에, 보다 높은 정밀도로 공구를 공구축에 장착할 수 있다.The tool of the present invention is fitted in the tool magazine to the cylindrical
공구의 유지 원추면(22)과 공구 홀더의 원추 요면(42)과의 끼워맞춤에 따를 때는, 공구 매거진의 공구 홀더(4)에 공구(2)를 축심의 어긋남이나 기울기가 없는 자세로 유지할 수 있고, 또한 공구축(1)과 공구 홀더(4)와의 사이에서 교환 장치를 통하는 일 없이 직접 공구를 주고 받을 수 있다. 이 때문에, 공구축(1)과 공구 홀더(4)와의 사이에서 공구(2)를 높은 정밀도로 주고 받을 수 있고, 따라서 공구축 (1)에 장착된 공구(2)의 축심의 어긋남이나 기울기를 최소한으로 한, 높은 정밀도에서의 공구의 장착이 가능하게 된다고 하는 효과가 있다. 이 효과는, 공구축(1)과 공구(2)와의 결합부에 높은 조심(彫心) 작용을 구비시키는 것이 곤란한 스트레이트 생크의 공구에 대해서 특히 유효하다.According to the fitting of the holding
도 1은, 이 고안의 공구의 제 1 실시예의 측면도이다.
도 2는, 도 1의 공구를 유지하는 공구 홀더의 단면 측면도이다.
도 3은, 이 고안의 ATC의 제 1 실시예의 부분 측면도이다.
도 4는, 이 고안의 공구의 제 2 실시예의 측면도이다.
도 5는, 도 4의 공구를 유지하는 공구 홀더의 단면 측면도이다.
도 6은, 이 고안의 공구와 ATC의 공구 홀더의 제 3 실시예의 단면 측면도이다.
도 7은, 이 고안의 공구와 ATC의 공구 홀더의 제 4 실시예의 단면 측면도이다.
도 8은, 종래의 공구와 ATC의 일례를 나타내는 측면도이다.1 is a side view of a first embodiment of a tool of this invention.
FIG. 2 is a cross-sectional side view of the tool holder holding the tool of FIG. 1. FIG.
3 is a partial side view of a first embodiment of ATC of the present invention.
4 is a side view of a second embodiment of a tool of this invention.
FIG. 5 is a cross-sectional side view of the tool holder holding the tool of FIG. 4. FIG.
6 is a cross-sectional side view of a third embodiment of a tool holder of this invention and a tool holder of ATC.
7 is a cross-sectional side view of a fourth embodiment of the tool of this invention and the tool holder of the ATC.
8 is a side view showing an example of a conventional tool and ATC.
이하, 도면을 참조하여, 이 고안의 공구 및 ATC에 대해서 더 설명한다. 도 1은, 이 고안의 공구의 일례를 나타낸 도면으로, 유리판의 구멍 뚫기 및 안둘레 가장자리의 가공을 행하는 숫돌의 예를 나타낸 도면이다.Hereinafter, with reference to the drawings, the tool and the ATC of the present invention will be further described. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows an example of the tool of this invention, and is a figure which shows the example of the grindstone which performs the perforation of a glass plate, and the process of an edge.
도 1에 도시한 숫돌(3a)은, 기본 형상이 가는 원통형으로, 그 선단면(31)은, 유리판을 숫돌축 방향으로 잘라가는 연삭면으로 되고, 상기 선단면에는, 연삭작용이 발휘되지 않는 중심부가 유리판에 접촉하는 것을 방지하는 동시에 가공액을 유통시키기 위한 직경 방향의 홈(32)이 설치되어 있다. 숫돌(3a)의 선단부 바깥둘레는, 선단측이 작은 지름으로 되는 원추면(33)으로 되고, 그것에 계속되는 원통면 (34)과, 고형부(鼓形部)(35)를 구비하고 있다. 고형부(35)의 양측의 원추면(36, 37)은, 도려낸 구멍의 둘레면의 표리(表裏)의 엣지를 비스듬하게 깎아내리는, 이른바 모따기를 행하기 위한 연삭면으로 되어 있다.The
숫돌(3a)에는, 숫돌축(26)이 일체로 마련되고, 그 선단측이 스트레이트 생크 (21a)로 되어 있다. 숫돌축(26)의 생크(21a)와 절삭공구로 되는 숫돌(3a)과의 사이에는, 생크측이 큰 지름으로 숫돌측이 작은 지름으로 된 유지 원추면(22)이 형성되어 있다. 그리고, 이 유지 원추면(22)의 작은 지름단에 인접하고 역방향인, 즉 생크(21a)측이 작은 지름이고 숫돌(3a)측이 큰 지름인, 부세 원추면(23)이 형성되어 있다. 부세 원추면(23)은 유지 원추면(22)보다 작은 지름이고, 유지 원추면(22)의 작은 지름단과 부세 원추면(23)의 작은 지름단과의 연접부에, 유지 원추면측이 큰 지름으로 되는 단차(27)가 형성되어 있다. 게다가, 부세 원추면(23)의 큰 지름단에 연접하고, 숫돌(3a)측이 작은 지름으로 된 안내 원추면(실용 신안 등록 청구의 범위에서 말하는 제3원추면)(24)이 형성되어 있다.The
도 2는, 이 공구(2a)를 유지하는 공구 홀더(4)의 단면 측면도이다. 공구 홀더(4)는, 그 축심에 공구(2a)의 유지 원추면(22)과 끼워맞추는 원추 요면(42)을 구비하고, 이 원추 요면(42)을 상방으로 향한 연직 자세로 소정 개수가 공구 매거진의 테이블(51)에 볼트(52)로 장착되어 있다. 공구 홀더(4)는, 원추 요면(42)의 작은 지름단에 연속해서 관통하는 개구(45)를 구비하고 있으며, 이 개구는, 공구(2a)의 숫돌(3a), 안내 원추면(24) 및 부세 원추면(23)이 통과 가능한 크기이다. 게다가 공구 홀더(4)는, 원추 요면(42)에 유지 원추면(22)이 끼워맞춘 상태로 공구 홀더(4)에 유지된 공구의 부세 원추면(23)에 대응하는 위치에, 스프링(61)으로 부세 원추면(23)에 압접되는 볼(62)을 구비한 볼 플런저(6a)를 구비하고 있다. 이 볼 플런저(6a)는, 공구 홀더(4)의 축주위에 120도의 각도로 3개 마련되어 있다.2 is a cross-sectional side view of the
공작기계의 회전 공구축(1)은, 적어도 공구 교환시에, 그 공구 장착단(11)을 아래로 향한 연직 방향을 향하고 있다. 공구축(1)에는, 공구의 생크(21)를 파지하는 콜릿 척(collet chuck) 및 그 개폐 장치가 내장되어 있다.The
공구축(1)에 장착된 공구(2a)는, 공구 교환 위치에 위치 결정된 빈 공구 홀더(4)를 향해서 공구축(1)을 축방향으로 진출시키고, 유지 원추면(22)이 원추 요면 (42)에 충돌하기 직전의 진출단에서 정지하고, 콜릿 척을 여는 것에 의해, 공구 홀더(4)에 주고 받아진다.The
이때 공구의 숫돌(3a)은, 개구(45)를 통과하고, 볼 플런저(6a)는, 안내 원추면(24)에서 밀어넣어져서 그 큰 지름단을 통과한 위치에서, 부세 원추면(23)에 대향하고 있다. 공구축(1)으로부터 해방된 공구(2a)는, 볼 플런저(6a)가 부세 원추면 (23)을 누르는 것에 의해 발생하는 쐐기 작용으로, 유지 원추면(22)이 원추 요면 (42)에 끼워맞춘 상태로 공구 홀더(4)에 유지된다. 이 유지 상태에 있어서, 공구 홀더(4)의 축심과 이것에 유지된 공구(2a)의 축심과는, 유지 원추면(22)과 원추 요면(42)과의 원추 상호의 끼워맞춤에 의해, 어긋남이나 기울기가 없는 상태로 유지된다.At this time, the
다음에 교환하는 공구를 유지한 공구 홀더를 공구 교환 위치로 위치 결정하고, 공구축(1)을 축방향으로 진출시켜, 공구의 생크(21a)가 공구축으로 삽입 통과된 상태로 콜릿 척을 닫고, 공구축(1)을 상승시키는 것에 의해, 공구(2a)가 공구축 (1)에 주고 받아진다. 이때 볼 플런저(6a)는, 부세 원추면(23)에서 밀어넣어져서 그 큰 지름단을 통과한 후, 안내 원추면(24)에 안내되어서 진출 위치로 돌아온다. 공구의 숫돌(3a)은, 개구(45)를 통과하고 상승한다.Next, the tool holder holding the tool to be replaced is positioned at the tool change position, the
도 4 및 도 5는, 상기 제 1 실시예의 변형예를 나타낸 도면으로, 도 4는 공구(2c)를, 도 5는 도 4의 공구를 유지하는 공구 홀더(4)를 나타낸 도면이다. 이 제 2 실시예는, 제 1 실시예의 유지 원추면(22)에 대신해서 유지 원통면(38)을 마련하고, 원추 요면(42)에 대신해서 유지 원통면(38)에 끼워맞추는 원통 요면(48)을 마련한 것이다. 원통 요면(48)은, 공구측의 단차(27)와 걸어맞추는 바닥 가장자리 (49)를 구비하고 있으며, 볼 플런저(6a)의 압접력에 의해, 공구(2c)의 유지 원통면 (38)은, 단차(27)와 바닥 가장자리(49)가 접촉한 상태로, 공구 홀더(4)의 원통 요면(48)에 끼워맞춰져서 유지된다.4 and 5 show a modification of the first embodiment, in which FIG. 4 shows the
생크(21a)를 파지하는 공구축의 척은, 삽입된 생크의 근소한 축 어긋남을 수정해서 파지하는 기능을 구비하고 있는 것이 보통이며, 유지 원통면(38)과 원통 요면(48)과의 지름 차이가 이 허용되는 축 어긋남의 범위내로 되도록 유지 원통면 (38)과 원통 요면(48)을 정밀도 좋게 가공하는 것에 의해, 유지 원통면(38)과 원통 요면(48)의 끼워맞춤으로 공구(2c)를 공구 홀더(4)에 실용상 충분한 정밀도로 유지할 수 있다.The chuck of the tool shaft for holding the
도 6은, 이 고안의 공구와 ATC의 공구 홀더의 제 3 실시예를 나타낸 도면으로, 테이퍼 생크(21b)와 종래 구조의 교환 장치의 파지조(把持爪)로 공구를 파지하기 위한 날밑(28)을 구비한 공구(2b)에 이 고안을 적용한 예이다. 제 3 실시예의 공구(2b)는, 공구축의 테이퍼 구멍에 끼워맞추는 테이퍼 생크(21b)와, 장착된 공구를 끌어올려서 테이퍼 생크(21b)와 공구축의 테이퍼 구멍을 제대로 끼워맞추기 위한 풀 로드를 걸어멈추는 훅(29)을 구비하고 있다. 게다가 공구(2b)는, 종래 구조인 ATC에서도 이용할 수 있도록 공구축과 공구 매거진과의 사이에서 공구를 주고 받는 교환 장치의 핑거로 유지되는 날밑(28)을 구비하고 있다. 3b는 절삭공구로 되는 칩, 25는 칩(3b)을 고정하는 보디이다. 생크(21b)측이 큰 지름이고 칩(3b)측이 작은 지름으로 되는 유지 원추면(22)은, 날밑(28)과 보디(25)와의 사이에 마련되어 있다.Fig. 6 is a view showing a third embodiment of the tool of this invention and the tool holder of the ATC, with the tapered
공구 매거진의 주회 테이블(51)에 장착된 공구 홀더(4)는, 공구의 유지 원추면(22)에 끼워맞추는 원추 요면(42)을 구비하고 있고, 그 작은 지름측에는, 칩(3b)과 보디(25)가 통과 가능한 개구(45)가 관통하고 있다. 공구 홀더(4)에는, 원추 요면(42)의 축심과 교차하는 지축(支軸)(66)에 축지(軸支)되어서 코일 스프링(65)으로 압접단(67)을 원추 요면(42)측으로 향해서 부세한 누름말(6b)이 설치되어 있다. 이 누름말(6b)은, 지축(66)으로부터 반(反) 압접단측으로 늘어나는 레버(68)를 구비하고 있고, 공구 교환 위치에서 도시하지 않는 액츄에이터(에어 실린더 등)에 레버(68)가 압동되었을 때에 압접단(67)이 상방으로 회동하고, 공구 홀더(4)에 삽입 탈착되는 공구의 날밑(28)과 누름말(6b)과의 간섭이 회피된다.The
공구축(1)과 공구 홀더(4)와의 사이에서 공구(2b)를 주고 받을 때는, 누름말 (6b)의 압접단(67)이 상방으로 회동한 상태로 행해지고, 교환 동작이 종료된 후, 상기 액츄에이터가 퇴피하고, 누름말(6b)의 압접단(67)이 코일 스프링(65)의 부세력에 의해, 공구 홀더(4)에 유지된 공구의 날밑(28)의 상면(30)을 원추 요면(42)측으로 누르고, 공구(2b)가 공구 홀더(4)로부터 탈락하는 것을 방지한다. 공구 홀더 (4)가 공구 교환 위치로부터 퇴피한 상태에서 누름말(6b)은 코일 스프링(65)의 부세력에 의해 상시 유지한 공구의 유지 원추면(22)을 공구 홀더의 원추 요면(42)에 부세한 상태로 공구를 유지하고 있다. 이것에 의해, 공구(2b)와 공구 홀더(4)의 축심의 어긋남이나 기울기가 방지되고, 공구 홀더(4)에 유지된 공구가 재차 공구축 (1)에 장착되어 있을 때의 공구축(1)과 공구(2b)의 축심의 어긋남이나 기울기를 방지할 수 있다.When exchanging the
도 7은, 이 고안의 제 4 실시예를 나타낸 도면으로, 공구(2d)의 절삭공구(숫돌)(3a)가 큰 지름이기 때문에, 공구 홀더(4)에 숫돌(3a)이 통과 가능한 원통 요면이나 원추 요면을 마련할 수 없을 때의 예를 나타낸 도면이다. 이 예에서는, 공구 홀더(4)의 구조는 도 2에서 설명한 대로의 구조이며, 이 공구 홀더(4)의 원추 요면 (42)에 끼워맞추는 공구(2d)의 유지 원추면(22), 및 부세 원추면(23) 및 안내 원추면(24)은, 숫돌(3a)의 반 생크(21a)측에 마련되어 있다. 유지 원추면(22), 부세 원추면(23) 및 안내 원추면(24)의 형상 및 작용은, 제 1 실시예에서 설명한 바와 같고, 공구(2d)는, 볼 플런저(6a)에서 유지 원추면(22)을 공구 홀더의 원추 요면(42)을 향해서 부세된 상태로, 홀더(4)에 유지되고 있다.Fig. 7 is a view showing a fourth embodiment of the present invention, and since the cutting tool (grindstone) 3a of the
1 : 공구축
2(a∼d) : 공구
3 : 절삭공구
3a : 숫돌
3b : 칩
4 : 공구 홀더
5 : 공구 매거진
6 : 압접구
6a : 볼 플런저
6b : 누름말
11 : 공구 장착단
21 : 생크
21a : 스트레이트 생크
21b : 테이퍼 생크
22 : 원추면(유지 원추면)
23 : 부세 원추면
25 : 보디
28 : 날밑
30 : 단차부
38 : 원통면(유지 원통면)
42 : 원추 요면
45 : 개구
48 : 원통 요면
61 : 스프링
62 : 볼
65 : 코일 스프링
66 : 지축
67 : 압접단1: tool axis
2 (a ~ d): Tool
3: cutting tool
3a: whetstone
3b: chip
4: tool holder
5: tool magazine
6: pressure contact
6a: ball plunger
6b: press
11: tool mounting end
21: shank
21a: straight shank
21b: tapered shank
22: cone surface (holding cone surface)
23: Vice cone surface
25: body
28: under the edge
30: stepped portion
38: cylindrical surface (holding cylindrical surface)
42: conical surface
45: opening
48: cylindrical surface
61: spring
62: ball
65: coil spring
66: axis
67: press contact
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