KR20130022903A - Main shaft device for machine tool - Google Patents

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KR20130022903A KR1020110085916A KR20110085916A KR20130022903A KR 20130022903 A KR20130022903 A KR 20130022903A KR 1020110085916 A KR1020110085916 A KR 1020110085916A KR 20110085916 A KR20110085916 A KR 20110085916A KR 20130022903 A KR20130022903 A KR 20130022903A
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Abstract

PURPOSE: A spindle device for a machine tool is provided to prevent cutting oil from remaining between a collet and a cutting tool by discharging cutting oil leaked between a collet and a cutting tool to the outside through an oil discharge groove. CONSTITUTION: A spindle device for a machine tool includes a spindle body(1), a front cover(2), a spindle(4), a bearing(3), a draw bar(5), a collet(6), a cutting tool(8), and an oil seal(7). The spindle body is installed in a machine tool. The front cover is installed in the front side of the spindle body. The spindle is installed inside of the spindle body and delivers rotational power. The bearing is installed between the spindle body and the spindle. The draw bar is installed inside of the spindle. The collet is installed in the front end of the draw bar and performs the clamping or unclamping of the cutting tool by the forward/backward movement of the draw bar. The cutting tool is installed in the collet and has an oil discharge groove(81). The oil seal is installed between the collet and the cutting tool.

Description

공작기계용 주축장치{Main shaft device for machine tool}Main shaft device for machine tool

이 발명은 공작기계용 주축장치에 관한 것으로서, 좀더 세부적으로 말하자면 콜렛과 절삭공구의 사이로 누유된 절삭유가 절삭공구에 형성되어 있는 오일 배출홈을 통하여 외부로 배출되도록 함으로써 콜렛과 절삭공구의 사이에 절삭유가 잔류하지 않도록 하는 공작기계용 주축장치에 관한 것이다. The present invention relates to a spindle device for a machine tool. More specifically, the cutting oil leaked between the collet and the cutting tool is discharged to the outside through the oil discharge groove formed in the cutting tool. It relates to a spindle device for a machine tool so that no residues remain.

절삭가공을 실시하는 공작기계에 있어서 절삭공구에 회전운동을 전달하기 위한 주축장치가 필수적으로 설치된다.In a machine tool for cutting, a spindle device for transmitting a rotational motion to the cutting tool is essentially installed.

종래의 공작기계용 주축장치는, 주축몸체와, 상기한 주축몸체의 앞쪽에 설치되어 있는 프론트커버(front cover)와, 상기한 주축몸체의 내부에 설치되어 회전동력을 전달하는 스핀들(spindle)과, 상기한 주축 몸체와 스핀들의 사이에 설치되는 베어링(bearing)과, 상기한 스핀들의 내부에 설치되는 드로우바(draw bar)와, 상기한 드로우바의 전단에 설치되어 전후진 운동에 의해 절삭공구를 클램핑 또는 언클램핑하는 콜렛(collet)과, 상기한 콜렛에 설치되어 있는 절삭공구와, 상기한 콜렛과 절삭공구의 사이에 설치되는 오일시일(oil seal)을 포함하여 이루어진다.A conventional spindle for a machine tool includes a spindle body, a front cover installed at the front of the spindle body, a spindle installed inside the spindle body, and transmitting a rotational power. A bearing is installed between the spindle body and the spindle, a draw bar installed inside the spindle, and a cutting tool installed at the front end of the draw bar to move forward and backward. And a collet for clamping or unclamping, a cutting tool provided in the collet, and an oil seal provided between the collet and the cutting tool.

상기한 구성의 종래의 공작기계용 주축장치에는, 공정능력의 극대화를 위하여 고속화와 더불어 난이한 가공을 효율적으로 수행하기 위한 여러가지 기술이 적용되고 있다. 특히 깊은 홈의 가공을 하는 경우에 절삭칩의 효율적 배출과 절삭공구의 인서트 수명을 증대하기 위하여 고압의 절삭유를 사용하고 있다. 절삭가공중에 절삭공구의 중심으로 고압의 절삭유가 배송이 되어 각 인서트의 측면으로 분사되거나, 구멍가공의 경우에는 절삭공구의 날끝에 절삭유가 분사됨으로써 절삭칩이 신속하게 배출되도록 하여 깊은 구멍의 가공이 가능하게 된다. In the conventional spindle of the machine tool of the above-described configuration, various techniques have been applied to efficiently speed up and perform difficult machining in order to maximize processing capability. Especially in the case of deep groove processing, high pressure cutting oil is used for efficient discharge of cutting chips and increase of insert tool life. During cutting, high pressure coolant is delivered to the center of the cutting tool and sprayed to the side of each insert, or in the case of hole machining, cutting oil is sprayed to the cutting edge of the cutting tool so that the cutting chips are discharged quickly and deep hole machining It becomes possible.

또한, 상기한 종래의 공작기계용 주축장치는, 스핀들과 절삭공구의 연결 메커니즘에서 절삭유가 외부로 새어나가서 압력이 떨어지지 않도록 하면서 고압의 절삭유를 배송하기 위하여 콜렛과 절삭공구의 사이에는 오일시일이 설치되어 있다.In addition, the conventional spindle of the machine tool, the oil seal is installed between the collet and the cutting tool in order to deliver the high-pressure cutting oil while the cutting oil is leaked to the outside in the connection mechanism of the spindle and the cutting tool to prevent the pressure drop It is.

공작물 가공에 적합한 절삭공구를 콜렛에 장착한 뒤에 절삭유 펌프를 가동하게 되면, 주축장치가 절삭위치로 이동하여 절삭가공을 실시할 때 절삭유 펌프로부터 20bar의 고압의 절삭유가 토출이 된다. 상기한 절삭유는 오일시일에 의해서 콜렛과 절삭공구의 사이로 누유되지 않으면서 절삭공구의 내부로 공급된다.When the coolant pump is operated after the cutting tool suitable for the workpiece is mounted on the collet, the high pressure coolant of 20 bar is discharged from the coolant pump when the spindle moves to the cutting position to perform the cutting process. The cutting oil is supplied into the cutting tool without oil leakage between the collet and the cutting tool by the oil seal.

그러나, 상기한 종래의 공작기계용 주축장치는, 다양한 가공을 하기 위하여 계속 절삭공구를 교환을 하면서 가공을 함에 따라 절삭공구 교환시에 오일시일의 마모가 일어나게 되고, 또한 절삭유 인입구의 치수가 불균일함으로써 오일시일의 마모가 일어나서 절삭공구를 통하여 절삭위치에만 공급되어야 할 절삭유가 콜렛과 절삭공구의 사이에 잔류하게 되는 문제점이 있다. 이와 같이 콜렛과 절삭공구의 사이에 잔류된 절삭유는 최종적으로는 공급 절삭유의 장기 누설이 일어나서 콜렛의 절삭유 압력과 평형을 이루게 되고, 이로 인하여 잔류 절삭유가 절삭공구의 내부로 흘러서 역류가 일어나게 되어 기계 부품에 악영향을 미치게 되는 문제점을 발생시킨다. 또한, 누설 절삭유가 내부에 잔류하게 됨으로써 오일시일이 하고자 하는 중요한 밀봉의 역할을 방해함과 동시에 변형을 일으켜 오일시일의 조기마모가 일어나게 하고, 공구 교환시에 내부에 잔류하고 있던 절삭유가 압축을 일으켜 오일시일을 변형시키게 되는 문제점이 있다.However, in the above-described conventional spindle of the machine tool, the machining of the cutting tool is performed while the cutting tool is continuously changed in order to perform a variety of processing. There is a problem that the wear of the oil seal occurs and the cutting oil to be supplied only to the cutting position through the cutting tool remains between the collet and the cutting tool. As such, the coolant remaining between the collet and the cutting tool eventually causes a long-term leakage of the supply cutting oil to be in equilibrium with the cutting oil pressure of the collet. As a result, the residual cutting oil flows into the cutting tool to counter flow. It causes problems that adversely affect the system. In addition, the leakage of the coolant inside prevents the oil seal from acting as an important seal and at the same time causes deformation, leading to premature wear of the oil seal, and compression of the coolant remaining inside the tool during compression. There is a problem that the oil seal is deformed.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 콜렛과 절삭공구의 사이로 누유된 절삭유가 절삭공구에 형성되어 있는 오일 배출홈을 통하여 외부로 배출되도록 함으로써 콜렛과 절삭공구의 사이에 절삭유가 잔류하지 않도록 하는 공작기계용 주축장치를 제공하는 데 있다. An object of the present invention is to solve the conventional problems as described above, by the cutting oil leaked between the collet and the cutting tool is discharged to the outside through the oil discharge groove formed in the cutting tool between the collet and the cutting tool An object of the present invention is to provide a spindle device for a machine tool to prevent cutting oil from remaining in the tool.

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 구성은, 공작기계에 설치되는 주축몸체와, 상기한 주축몸체의 앞쪽에 설치되어 있는 프론트커버와, 상기한 주축몸체의 내부에 설치되어 회전동력을 전달하는 스핀들과, 상기한 주축 몸체와 스핀들의 사이에 설치되는 베어링과, 상기한 스핀들의 내부에 설치되는 드로우바와, 상기한 드로우바의 전단에 설치되어 드로우바의 전후진 운동에 의해 절삭공구를 클램핑 또는 언클램핑하는 콜렛과, 상기한 콜렛에 설치되어 있는 절삭공구와, 상기한 콜렛과 절삭공구의 사이에 설치되는 오일시일을 포함하며, 상기한 절삭공구에는 오일배출홈이 형성되는 구조로 이루어지면 바람직하다.As a means for achieving the above object, the configuration of the present invention, the main body is installed in the machine tool, the front cover is provided in front of the main shaft body, and the inside of the main shaft body is installed in the rotational power A spindle to be transmitted, a bearing installed between the spindle body and the spindle, a draw bar installed inside the spindle, and a front end of the draw bar, and the cutting tool is moved by the forward and backward movement of the draw bar. And a collet clamped or unclamped, a cutting tool provided in the collet, and an oil seal provided between the collet and the cutting tool, wherein the cutting tool has a structure in which an oil discharge groove is formed. Paper is preferred.

이 발명의 구성은, 상기한 절삭공구는 테이퍼면 밀착 및 단면 밀착의 2면 구속용 공구를 사용하면 바람직하다.As for the structure of this invention, it is preferable that the above-mentioned cutting tool uses the two-side restraint tool of taper surface adhesion and end surface adhesion.

이 발명의 구성은 상기한 오일배출홈은 다수개가 설치되면 바람직하다.The configuration of the present invention is preferably provided with a plurality of said oil discharge groove.

이 발명은, 콜렛과 절삭공구의 사이로 누유된 절삭유가 절삭공구에 형성되어 있는 오일 배출홈을 통하여 외부로 배출되도록 함으로써 콜렛과 절삭공구의 사이에 절삭유가 잔류하지 않도록 하는 는 효과를 갖는다.The present invention has the effect that the cutting oil leaked between the collet and the cutting tool is discharged to the outside through the oil discharge groove formed in the cutting tool so that the cutting oil does not remain between the collet and the cutting tool.

도 1은 이 발명의 일 실시예에 따른 공작기계용 주축장치의 단면 구성도이다.
도 2는 이 발명의 일 실시예에 따른 공작기계용 주축장치의 절삭공구의 단면 사시 구성도이다.1 is a cross-sectional configuration of a spindle device for a machine tool according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional perspective configuration diagram of a cutting tool of the spindle device for a machine tool according to an embodiment of the present invention.

이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order to describe in detail enough to enable those skilled in the art to easily carry out the present invention. . Other objects, features, and operational advantages, including the purpose, operation, and effect of the present invention will become more apparent from the description of the preferred embodiments.

참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.For reference, the embodiments disclosed herein are only presented by selecting the most preferred embodiment in order to help those skilled in the art from the various possible examples, the technical spirit of the present invention is not necessarily limited or limited only by this embodiment Rather, various changes, additions, and changes are possible within the scope without departing from the spirit of the present invention, as well as other equivalent embodiments.

도 1은 이 발명의 일 실시예에 따른 공작기계용 주축장치의 단면 구성도이고, 도 2는 이 발명의 일 실시예에 따른 공작기계용 주축장치의 절삭공구의 단면 사시 구성도이다.1 is a cross-sectional configuration diagram of a spindle device for a machine tool according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional perspective configuration diagram of a cutting tool of a spindle device for a machine tool according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 이 발명의 일 실시예에 따른 공작기계용 주축장치의 구성은, 공작기계에 설치되는 주축몸체(1)와, 상기한 주축몸체(1)의 앞쪽에 설치되어 있는 프론트커버(2)와, 상기한 주축몸체(1)의 내부에 설치되어 회전동력을 전달하는 스핀들(4)과, 상기한 주축 몸체(1)와 스핀들(4)의 사이에 설치되는 베어링(3)과, 상기한 스핀들(4)의 내부에 설치되는 드로우바(5)와, 상기한 드로우바(5)의 전단에 설치되어 드로우바(5)의 전후진 운동에 의해 절삭공구(8)를 클램핑 또는 언클램핑하는 콜렛(6)과, 상기한 콜렛(6)에 설치되어 있는 절삭공구(8)와, 상기한 콜렛(6)과 절삭공구(8)의 사이에 설치되는 오일시일(7)을 포함하며, 상기한 절삭공구(8)에는 오일배출홈(81)이 형성되는 구조로 이루어진다.As shown in Fig. 1 and Fig. 2, the configuration of the spindle device for a machine tool according to an embodiment of the present invention, the spindle body (1) installed in the machine tool and the front of the spindle body (1) A front cover (2) installed in the main body (1), the spindle (4) installed inside the main shaft body (1) for transmitting rotational power, and the main body (1) and the spindle (4). The cutting tool 5 is installed at the front end of the bearing 3, the draw bar 5 installed inside the spindle 4, and the draw bar 5, and the cutting tool is moved back and forth. A collet 6 for clamping or unclamping 8, a cutting tool 8 provided in the collet 6, and oil provided between the collet 6 and the cutting tool 8; It comprises a seal (7), the cutting tool 8 is made of a structure in which an oil discharge groove 81 is formed.

상기한 절삭공구(8)는 테이퍼면 밀착 및 단면 밀착의 2면 구속용 공구(HSK Tool)를 사용한다.The cutting tool 8 uses a two-side restraint tool (HSK Tool) of tapered surface contact and end face contact.

상기한 오일배출홈(81)은 다수개가 설치되는 구조로 이루어진다.The oil discharge groove 81 has a structure in which a plurality of oil discharge grooves 81 are installed.

상기한 구성에 의한, 이 발명의 일 실시예에 따른 공작기계용 주축장치의 작용은 다음과 같다.According to the above configuration, the operation of the spindle device for a machine tool according to an embodiment of the present invention is as follows.

공작물 가공에 적합한 절삭공구를 콜렛에 장착한 뒤에 절삭유 펌프를 가동하게 되면, 주축장치가 절삭위치로 이동하여 절삭가공을 실시할 때 절삭유 펌프(도시되지 않음)로부터 20bar의 고압의 절삭유(9)가 토출이 된다. 상기한 절삭유(9)는 오일시일(7)에 의해서 콜렛(6)과 절삭공구(8)의 사이로 누유되지 않으면서 절삭공구(8)의 내부로 공급된다.When the coolant pump is operated after the cutting tool suitable for the workpiece is mounted on the collet, the high pressure coolant 9 of 20 bar is released from the coolant pump (not shown) when the spindle moves to the cutting position to perform the cutting operation. It is discharged. The cutting oil 9 is supplied into the cutting tool 8 without being leaked between the collet 6 and the cutting tool 8 by the oil seal 7.

만약, 오일시일(7)의 마모가 일어나서 절삭유(9)가 콜렛(6)과 절삭공구(8)의 사이로 누유되면, 절삭공구(8)에 형성되어 있는 오일 배출홈(81)을 통하여 화살표 방향을 따라 외부로 배출됨으로써 콜렛(6)과 절삭공구(8)의 사이에 절삭유가 잔류하지 않게 된다. 따라서, 잔류 절삭유가 절삭공(8)구의 내부로 역류하게 되거나 오일시일(7)을 변형시키는 일이 방지된다.If wear of the oil seal 7 occurs and the cutting oil 9 leaks between the collet 6 and the cutting tool 8, the direction of the arrow through the oil discharge groove 81 formed in the cutting tool 8 is observed. By being discharged to the outside along the cutting oil, the cutting oil does not remain between the collet 6 and the cutting tool 8. Therefore, the residual cutting oil is prevented from flowing back into the inside of the cutting hole 8 or deforming the oil seal 7.

상기한 오일배출홈(81)은 다수개가 설치되어 있어서 콜렛(6)과 절삭공구(8)의 사이에 절삭유가 신속하게 외부로 배출된다.A plurality of the oil discharge grooves 81 are provided, so that the cutting oil is quickly discharged to the outside between the collet 6 and the cutting tool 8.

1 : 주축몸체 2 : 프론트커버
3 : 베어링 4 : 스픈들
5 : 드로우바 6 : 콜렛
7 : 오일시일 8 : 절삭공구
9 : 절삭유1: Main body 2: Front cover
3: bearing 4: spoons
5: draw bar 6: collet
7: oil seal 8: cutting tool
9: cutting oil

Claims (3)

공작기계에 설치되는 주축몸체와,
상기한 주축몸체의 앞쪽에 설치되어 있는 프론트커버와,
상기한 주축몸체의 내부에 설치되어 회전동력을 전달하는 스핀들과,
상기한 주축 몸체와 스핀들의 사이에 설치되는 베어링과,
상기한 스핀들의 내부에 설치되는 드로우바와,
상기한 드로우바의 전단에 설치되어 드로우바의 전후진 운동에 의해 절삭공구를 클램핑 또는 언클램핑하는 콜렛과,
상기한 콜렛에 설치되어 있는 절삭공구와,
상기한 콜렛과 절삭공구의 사이에 설치되는 오일시일을 포함하며,
상기한 절삭공구에는 오일배출홈이 형성되는 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 공작기계용 주축장치. A main shaft body installed in the machine tool,
The front cover is provided in front of the main shaft body,
A spindle which is installed inside the main shaft body and transmits rotational power,
A bearing installed between the spindle body and the spindle;
A draw bar installed inside the spindle;
A collet installed at the front end of the draw bar to clamp or unclamp the cutting tool by the forward and backward movement of the draw bar,
The cutting tool provided in the collet;
An oil seal is installed between the collet and the cutting tool,
The cutting tool is a spindle for a machine tool, characterized in that the oil discharge groove is formed in a structure formed. 제 1항에 있어서,
상기한 절삭공구는 테이퍼면 밀착 및 단면 밀착의 2면 구속용 공구를 사용하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 주축장치.The method of claim 1,
The cutting tool is a spindle for a machine tool, characterized in that for using the two-side restraint tool of tapered surface contact and end surface contact. 제 1항에 있어서,
상기한 오일배출홈은 다수개가 설치되는 것을 특징으로 하는 공작기계용 주축장치.The method of claim 1,
The oil discharge groove is a spindle device for a machine tool, characterized in that a plurality is installed.
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WO2021244024A1 (en) * 2020-06-03 2021-12-09 广州市昊志机电股份有限公司 Spindle structure

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