KR20130066764A - A high speed spindle assembly for a machining center - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A pivot assembly in a static pressure and pre-load method of a machining center is provided to smoothly process such as back boring generating the power to being pulled in the front end of a pivot. CONSTITUTION: A pivot assembly in a static pressure and pre-load method of a machining center comprises a front row bearing(3a), a front row housing(1a), a rear row bearing(3b), a rear row bearing housing(8), and a pre-loading spring(4). A stopper(11) and a spacer(12) are fixed inside the front row housing. A latching stepped unit corresponding to the stopper in the outer circumference of the front end of a pivot is formed and can protect the front row bearing by delivering the power generated in the pivot to the front row housing when replacing.

Description

머시닝센터의 정압예압 방식의 주축 조립체 {A HIGH SPEED SPINDLE ASSEMBLY FOR A MACHINING CENTER }BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a spindle assembly for a static pressure pre-

본 발명은 머시닝센터의 정압예압 방식의 주축 조립체에 관한 것으로, 더 자세하게는 공구를 교환할 때에 발생되는 힘이 베어링에 직접 전달되지 않도록 하여 베어링을 보호할 수 있도록 함은 물론 선단 방향으로 당겨지는 힘이 발생할 경우 베어링 예압 조절 실린더를 사용하여 정위치예압 방식으로 전환할 수 있도록 한 것에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spindle assembly of a static pressure preload type of machining center and more particularly to a spindle assembly of a machining center, In which a bearing preload control cylinder can be used to switch to a forward preloading system.

일반적으로 고속으로 회전하는 머시닝센터 주축의 경우 전열 베어링과 후열 베어링으로 지지되며, 주축 회전에 기인하는 원심력과 마찰열 등에 의해 주축과 베어링 내륜이 반경 방향으로 늘어남으로써 주축을 지지하는 베어링의 예압을 증가시키게 되는데, 이 증가된 예압을 해소하지 못하게 되면 베어링의 수명이 크게 단축되거나 심할 경우 베어링이 소착된다.Generally, in the case of a high-speed rotating machining center spindle, it is supported by an electrothermal bearing and a rear bearing, and the spindle and the bearing inner ring are radially extended by centrifugal force and frictional heat caused by the spindle rotation, If the increased preload can not be eliminated, the life of the bearing is significantly shortened or the bearing is disassembled.

따라서 후열 베어링의 외륜을 축 방향으로 자유롭게 움직임으로써 증가된 예압을 흡수할 수 있는 구조가 필요하게 되며, 이러한 증가된 예압을 흡수 할 수 있는 구조에 있어서 도 1과 같이 주축(2)의 후단부에 설치되는 후열 베어링(3b)의 외륜(32b)측 단면에 예압 스프링(4)을 설치하여 일정 압력으로 후열 베어링(3b)과 전열 베어링(3a)을 지지하는 것을 정압예압 방식의 주축이라고 한다.Therefore, a structure capable of absorbing the increased preload is required by moving the outer ring of the rear bearing in the axial direction freely. In the structure capable of absorbing the increased preload, as shown in FIG. 1, A preload spring 4 is provided on the end surface of the posterior bearing 3b on the outer ring 32b to support the posterior bearing 3b and the electrothermal bearing 3a at a constant pressure.

도 1과 같은 정압예압 주축에 있어서는 후열 베어링(3b)에 작용하는 하중에 따라 예압 스프링(4)의 길이가 조절되면서 후열 베어링(3b) 및 전열 베어링에 작용하는 예압을 일정하게 유지시켜 주는데, 이 때 예압 스프링(4)은 아주 작은 양의 압력을 조절해야 하므로 강성이 낮은 스프링을 여러 개 배치하여 사용하는 것이 보통이다.1, the length of the preload spring 4 is adjusted in accordance with the load acting on the rear bearing 3b to maintain a constant preload applied to the rear bearing 3b and the heat-transfer bearing. The preload spring 4 needs to adjust a very small amount of pressure, so that it is common to use a plurality of springs with low rigidity.

도 1과 같은 예압 흡수 구조를 적용한 정압예압 방식의 주축에 있어서는 도 2와 같이 주축의 회전수가 증가하더라도 베어링에 일정한 예압이 걸린 상태를 유지하게 된다.In the spindle of the static pressure preloading system using the pre-pressure absorbing structure as shown in FIG. 1, even if the number of revolutions of the main shaft increases, as shown in FIG.

그러나 정위치 주축은 주축의 회전속도가 고속화될수록 베어링에 걸리는 예압이 크게 증가하므로 베어링의 소착이나 수명단축을 초래할 가능성이 커지게 되며, 그에 따라 고속회전이 필요한 주축구조에서는 정압예압 방식을 사용하는 것이 유리하게 된다.However, as the rotational speed of the main spindle increases, the preload applied to the bearing increases greatly, which increases the possibility of shortening the bearing life and shortening the life of the bearing. Thus, in the spindle structure requiring high speed rotation, .

일반적으로 정압예압 방식의 주축 조립체에 있어서 상기 전열 베어링(3a)은 전열 베어링 지지 캡에 의해 주축의 선단과 전열 하우징에 고정 설치되고, 후열 베어링은 후열 베어링 지지 캡에 의해 주축(2)의 후단과 후열 베어링 하우징에 고정 설치된다.Generally, in a spindle assembly of a static pressure preloading type, the electrothermal bearing 3a is fixed to the front end of the main shaft and the electrothermal housing by the electrothermal bearing supporting cap, and the rear heating bearing is fixed to the rear end of the main shaft 2 And is fixed to the rear bearing housing.

그리고 후열 베어링 하우징의 외경과 후열 하우징의 내경 사이에는 후열 베어링(3b)을 반경 방향으로 강성을 갖도록 지지하는 동시에 축 방향으로 자유로운 움직임이 가능하도록 지지하는 볼 가이드가 설치되며, 후열 하우징과 후열 베어링 하우징의 사이에는 예압 스프링(4)이 설치된다.In addition, a ball guide is provided between the outer diameter of the rear bearing housing and the inner diameter of the rear housing to support the rear bearing 3b in a radial direction so as to be freely movable in the axial direction, A preload spring 4 is provided.

상기 정압예압 방식의 주축에서는 전열 베어링(3a)과 후열 베어링(3b)에 예압 스프링(4)의 힘이 작용함으로써 주축(2)이 반경 및 축 방향으로 강성을 유지하도록 지지된다.In the main shaft of the static pressure preloading system, the force of the preload spring 4 acts on the heat transferring bearing 3a and the heat transferring bearing 3b, so that the main shaft 2 is supported so as to maintain the stiffness in the radial and axial directions.

상기와 같이 예압 스프링(4)을 이용하여 후열 베어링(3b)에 일정한 예압을 유지시켜주고 볼가이드를 통해 축방향의 자유로운 움직임이 가능하도록 한 정압예압 방식의 주축 조립체는 전열 베어링(3a)과 후열 베어링(3b)의 안전성을 확보해주는 장점이 있지만 주축(2) 전체가 안정적으로 작동하기 위해서는 해결해야 할 다음의 2가지의 문제점이 있다.The spindle assembly of the static-pressure preload type, which allows the pre-load bearing 3b to maintain a constant preload by using the pre-load springs 4 as described above and allows the free movement in the axial direction through the ball guides, There is an advantage in securing the safety of the bearing 3b, but there are the following two problems to be solved in order for the whole main shaft 2 to operate stably.

첫째, 복잡한 형상의 가공물을 가공하기 위해서는 주축(2)의 선단에 장착하는 공구를 다양하게 사용되게 되는데, 전체 가공시간을 줄이기 위해서는 신속한 공구 교환이 필수적이다.First, in order to process a work having a complicated shape, tools to be mounted on the tip of the main shaft 2 are used variously. In order to reduce the entire machining time, rapid tool change is essential.

보통의 공구 교환은 주축(2) 내부에 장착되는 드로바(2b)를 순간적인 힘으로 밀어내는 과정이 필요하게 되는데, 이 때 드로바(2b)가 선단 방향으로 밀림과 동시에 주축(2)도 큰 힘을 받게 되고 순간적인 움직임이 발생한다.A normal tool exchange requires a process of pushing the drawbar 2b mounted inside the main shaft 2 with an instantaneous force. At this time, when the drawbar 2b is pushed in the tip direction and the main shaft 2 It receives great power and momentary movement occurs.

만약에 상기 순간적인 움직임을 잡아주는 장치가 설치되지 않았을 경우에는 전열 베어링(3a)의 내륜(31a)이 밀리면서 전열 베어링(3a)에 손상을 유발시키게 된다.If the instantaneous movement holding device is not installed, the inner ring 31a of the heat-transfer bearing 3a is pushed to cause damage to the heat-transferring bearing 3a.

도 4에는 일반적인 머시닝 센터의 정압예압 방식의 주축 조립체에서 공구교환 시 발생하는 힘의 전달경로를 나타낸 개략 단면도가 도시되어 있다.FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a transmission path of a force generated during tool change in a spindle assembly of a static preloading type general machining center.

도 4에 도시된 바와 같이 일반적인 머시닝 센터의 정압예압 방식의 주축 조립체에서는 주축(2)의 후단에 엔드 캡(41;End Cap)을 추가 설치하여 각 베어링(3a)(3b)으로 직접 힘이 전달되는 것을 막고, 이 힘을 스토퍼(42)를 통해 유압 실린더(43)로 전달하여 각 베어링(3a)(3b)에 손상이 가지 않도록 한다.4, in a spindle assembly of a static pressure preloading type in a general machining center, an end cap 41 is additionally provided at the rear end of the main shaft 2, and a force is directly transmitted to each of the bearings 3a and 3b And this force is transmitted to the hydraulic cylinder 43 through the stopper 42 to prevent the bearings 3a and 3b from being damaged.

상기 일반적인 머시닝 센터의 정압예압 방식의 주축 조립체에서 공구 교환을 위해 유압 실린더(43)가 드로바(2b)를 밀어내면 스토퍼(32)가 δ만큼 유압 실린더(43) 쪽으로 이동하여 엔드 캡(41)으로부터 힘을 전달받게 되는데, 이를 위해서는 유압 실린더(43)에 완충용 스프링(44)의 설치가 필요하게 된다.When the hydraulic cylinder 43 pushes the drawbar 2b for the tool change in the main spindle assembly of the general machining center of the above-mentioned machining center, the stopper 32 moves toward the hydraulic cylinder 43 by δ toward the end cap 41, In order to do so, it is necessary to install the buffer spring 44 in the hydraulic cylinder 43.

그러나 상기 일반적인 머시닝 센터의 정압예압 방식의 주축 조립체에서는 엔드 캡(41)이 마련된 주축(2) 후단의 무게가 증가하기 때문에 회전임계속도가 낮아지게 되어 고속회전을 하는 데에 있어 매우 불리한 조건으로 작용하게 된다.However, since the weight of the rear end of the main shaft 2 provided with the end cap 41 is increased in the spindle assembly of the static pressure pre-pressure type in the general machining center, the rotation critical speed is lowered and is a very unfavorable condition for high- .

또한 유압 실린더(43)를 후열 하우징(1b)에 완전히 고정하지 않고 완충용 스프링(44)을 사용하게 되면 진동이 발생하여 주축(2)에 좋지 않은 영향을 미치게 된다.In addition, when the hydraulic cylinder 43 is not completely fixed to the posterior heat housing 1b and the buffer spring 44 is used, vibration is generated and the main shaft 2 is adversely affected.

따라서 주축(2)의 고속회전을 위해서는 주축(2) 후단의 무게와 진동을 줄이면서 각 베어링(3a)(3b)에 과도한 힘이 전달되지 않도록 하는 장치가 필요하게 된다.Accordingly, in order to rotate the main shaft 2 at a high speed, a device for preventing excessive force from being transmitted to each of the bearings 3a and 3b while reducing the weight and vibration at the rear end of the main shaft 2 is required.

둘째, 도 5b와 같이 주축(2)이 그의 선단 방향으로 당겨지는 과도한 힘을 받게 될 경우 전열 베어링(3a)의 내륜(31a)이 당겨지면서 예압이 풀리게 되고, 그에 따라 각 베어링(3a)(3b)의 기능을 제대로 발휘할 수 없는 상태가 된다.Secondly, when an excessive force is applied to the main shaft 2 in the direction of its leading end as shown in FIG. 5B, the inner ring 31a of the electrothermal bearing 3a is pulled and the preload is released so that the bearings 3a ) Can not function properly.

자세히 설명하면 도 5a와 같은 정상적인 상태에서는 전열 베어링(3a)과 후열 베어링(3a)은 각각 내륜(31a)(31b)과 외륜(32a)(32b) 사이의 볼(33a)(33b)이 예압을 받으면서 회전을 하게 되는데, 도 5b와 같이 전열 베어링(3a)의 내륜(31a)이 주축(2)의 선단 방향으로 당겨지게 되면 볼(33a)(33b)에 예압이 작용하지 않는 상태, 즉 볼(33a)(33b)이 언로딩(unloading) 상태가 되면서 과도한 진동이 발생함과 동시에 베어링의 주기능인 회전기능에 장애가 발생하게 된다.More specifically, in the normal state as shown in FIG. 5A, the heat transferring bearing 3a and the heat-transferring bearing 3a are arranged such that the balls 33a and 33b between the inner rings 31a and 31b and the outer rings 32a and 32b, respectively, 5b, when the inner ring 31a of the electrothermal bearing 3a is pulled in the leading end direction of the main shaft 2, a state in which no preload is applied to the balls 33a and 33b, that is, 33a and 33b are in an unloading state, excessive vibration occurs, and the main function of the bearing, i.e., the rotation function, is obstructed.

그렇기 때문에 주축(2)이 선단 방향으로 당겨지는 힘이 발생하는 백보링과 같은 가공을 수행할 때 초기 예압량 이상의 힘이 작용하게 되면 정상적인 가공이 불가능하게 되는 문제점이 있다.
Therefore, when a work such as back boring in which a force to pull the main spindle 2 in the tip direction is generated is performed, a force exceeding the initial preload can not be processed normally.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 안출한 것이며, 그 목적이 공구를 교환할 때에 주축의 회전을 지지하는 전열 베어링과 후열 베어링에 순간적으로 강한 힘이 전달되는 것을 방지하여 각 베어링을 보호하면서 주축 후단의 무게와 진동을 감소시켜 고속회전이 가능하도록 하는 머시닝센터의 정압예압 방식의 주축 조립체를 제공하는 데에 있는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and its object is to provide a bearing device capable of preventing a momentary strong force from being transmitted to an electrothermal bearing and a rear- And to provide a spindle assembly of a static pressure preloading type of machining center capable of reducing the weight and vibration of the rear end of the main spindle and enabling high-speed rotation.

아울러 본 발명은 그 다른 목적이 주축이 선단 방향으로 당겨지는 힘이 발생할 경우 임시적으로 정압예압 방식에서 정위치예압 방식으로 주축 지지 방식을 변환시켜 전열 베어링을 보호할 수 있도록 함은 물론 주축에 선단 방향으로 당겨지는 힘이 발생하는 백보링 등의 가공작업을 원활하게 수행할 수 있도록 하는 머시닝센터의 정압예압 방식의 주축 조립체를 제공하는 데에 있는 것이다.
Another object of the present invention is to protect the heat transfer bearing by converting the spindle support system temporarily from the static pressure preload system to the fixed position preload system when a force to pull the main spindle in the tip direction occurs, Pressure spindle spindle assembly capable of smoothly performing a machining operation such as back boring in which a force to be pulled to the spindle is generated.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 머시닝센터의 정압예압 방식의 주축 조립체는 전열 베어링이 전열 베어링 지지 캡에 의해 주축의 선단과 전열 하우징에 고정 설치되고, 후열 베어링이 후열 베어링 지지 캡에 의해 주축의 후단과 후열 베어링 하우징에 고정 설치되며, 후열 하우징과 후열 베어링 하우징의 사이에 예압 스프링이 설치되는 머시닝센터의 정압예압 방식의 주축 조립체에 있어서, 상기 전열 하우징의 내부에 스토퍼와 스페이서를 고정 설치하고, 주축의 선단부 외주에 상기 스토퍼와 대응되는 걸림단턱을 마련하여 공구 교환시 주축에 순간적으로 발생하는 힘을 전열 하우징으로 전달함으로써 전열 베어링을 보호할 수 있도록 구성한 것이다.In order to accomplish the above object, a spindle assembly of a static pressure preload type of a machining center of the present invention is characterized in that the heat transfer bearing is fixed to the front end of the main shaft and the heat transfer housing by the heat transfer bearing supporting cap, And a preload spring is installed between the rear housing and the rear bearing housing. The stopper and the spacer are fixed to the inside of the electric heat housing. The stopper and the spacer are fixed to the rear housing and the rear bearing housing, And a locking step corresponding to the stopper is provided on the outer periphery of the leading end of the main shaft to transmit the momentary force to the main shaft at the time of tool change to the heat conductive housing to protect the heat conductive bearing.

아울러 본 발명의 머시닝센터의 정압예압 방식의 주축 조립체는 상기 후열 하우징의 내부 선단에 후열 베어링 하우징을 고정시킬 수 있도록 하는 후열 베어링 예압조절 실린더를 설치하여 백보링 등의 주축이 선단 방향으로 당겨지는 힘이 발생하는 가공을 할 경우에 임시적으로 정압예압 방식에서 정위치예압 방식으로 전환시킬 수 있도록 구성한 것이다.In addition, the spindle assembly of the static pressure preload type of the machining center of the present invention is provided with a pre-heating bearing pre-pressure adjusting cylinder for fixing the rear bearing housing to the inner front end of the rear housing so that the main spindle of the back boring etc. The preload preload system can be temporarily switched from the static preload preload method to the fixed preload preload method.

본 발명의 머시닝센터의 정압예압 방식의 주축 조립체에 있어서는 종래와 같이 주축의 후단에 중량물을 부가하고 이 중량물을 통해 힘을 전달하는 방식이 아닌 주축의 선단에 스토퍼와 스페이서를 마련하여 힘을 전달하는 방식을 사용함으로써 베어링에 순간적으로 높은 힘이 전달되는 것을 방지하여 베어링을 보호할 수 있게 되고, 주축 후단의 무게와 진동을 감소시켜 주축의 효과적인 고속회전이 가능하게 된다.In the spindle assembly of the static pressure preload type of the machining center of the present invention, a stopper and a spacer are provided at the tip of the main shaft instead of a conventional method in which a heavy material is added to the rear end of the main shaft and the force is transmitted through the heavy material, It is possible to protect the bearing by preventing instantaneous high force from being transmitted to the bearing and to reduce the weight and vibration of the rear end of the main shaft, thereby enabling effective high-speed rotation of the main shaft.

또한 본 발명의 머시닝 센터의 정압예압 방식의 주축 조립체은 후열 베어링 예압조절 실린더를 통해 백보링과 같은 주축이 주축의 선단 방향으로 당겨지는 힘이 발생하는 가공을 할 경우에 임시적으로 후열 베어링 하우징과 후열 베어링의 위치를 고정해 줌으로써 전열 베어링에 예압이 풀리는 현상을 방지할 수 있게 되며, 그에 따라 전열 베어링을 보다 안전하게 보호하면서 백보링 작업 등을 보다 원활하게 수행할 수 있게 된다.
The main spindle assembly of the static pressure preload type of the machining center of the present invention may be constructed such that when the main spindle such as the back boring is subjected to the pulling force in the leading end direction of the main spindle through the posterior bearing pre- It is possible to prevent a phenomenon in which the preload is released from the heat transferring bearing by fixing the position of the heat transferring bearing, thereby more smoothly performing the back boring operation while safely protecting the heat transferring bearing.

도 1은 주축 베어링의 정압 및 예압을 나타낸 상태도
도 2는 정압주축과 정위치주축의 주축 회전수에 따른 베어링 예압 변화 곡선
도 3은 일반적인 머시닝센터의 정압예압 방식의 주축 조립체의 공구교환 시 발생하는 힘의 전달경로를 나타낸 개략 단면도
도 4a 및 도 4b는 주축 앞단에서 당기는 방향의 힘이 발생했을 때 베어링 작동 개념도
도 5는 본 발명의 한 실시예의 종단면도
도 6은 동 실시예의 예압 조절 실린더 설치 부위의 확대 단면도
도 7은 본 발명의 머시닝센터의 정압예압 방식의 주축 조립체의 공구교환 시 발생하는 힘의 전달경로를 나타낸 개략 단면도1 is a state diagram showing a static pressure and a preload of a main shaft bearing;
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the number of revolutions of the main shaft of the positive-pressure main shaft and the main-
Fig. 3 is a schematic cross-sectional view showing a transmission path of a force generated during tool change of a spindle assembly of a static preloading type general machining center
Figs. 4A and 4B are diagrams showing the operation of the bearing when the force in the direction of pulling from the front end of the main shaft is generated
5 is a longitudinal section view of one embodiment of the present invention.
6 is an enlarged cross-sectional view of the mounting region of the pre-
7 is a schematic cross-sectional view showing a transfer path of a force generated during tool change of the spindle assembly of the static pressure preload type of the machining center of the present invention

이하 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 기술 내용을 첨부도면에 의거하여 자세히 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings.

도 5에는 본 발명의 한 실시예의 종단면도가 도시되어 있고, 도 6에는 동 실시예의 예압 조절 실린더 설치 부위의 확대 단면도가 도시되어 있다.Fig. 5 is a longitudinal sectional view of one embodiment of the present invention, and Fig. 6 is an enlarged cross-sectional view of a mounting position of the pre-pressure adjusting cylinder of this embodiment.

그리고 도 7에는 본 발명의 머시닝센터의 정압예압 방식의 주축 조립체의 공구교환 시 발생하는 힘의 전달경로를 나타낸 개략 종단면도가 도시되어 있다.And FIG. 7 is a schematic vertical sectional view showing a transmission path of a force generated at the time of tool change of the spindle assembly of the static pressure preload type of the machining center of the present invention.

도 5 및 도 6에 도시된 본 발명의 한 실시예의 정압예압 방식의 주축 조립체에 있어서 전열 베어링(3a)은 전열 베어링 지지 캡(5)에 의해 주축(2)의 선단과 전열 하우징(1a)에 고정 설치되고, 후열 베어링(3b)은 후열 베어링 지지 캡(6)에 의해 주축(2)의 후단과 후열 베어링 하우징(8)에 고정 설치된다.In the spindle assembly of the static preloading type of the embodiment of the present invention shown in Figs. 5 and 6, the electrothermal bearing 3a is supported by the electrothermal bearing support cap 5 at the tip of the main shaft 2 and at the front end of the electrothermal housing 1a And the rear row bearing 3b is fixed to the rear end of the main shaft 2 and the rear row bearing housing 8 by the rear row bearing support cap 6. [

그리고 후열 베어링 하우징(8)의 외경과 후열 하우징(1b)의 내경 사이에는 후열 베어링(3b)을 반경 방향으로 강성을 갖도록 지지하는 동시에 축 방향으로 자유로운 움직임이 가능하도록 지지하는 볼 가이드(7)가 설치되며, 후열 하우징(1b)과 후열 베어링 하우징(8)의 사이에는 예압 스프링(4)이 설치된다.A ball guide 7 is provided between the outer diameter of the rear bearing housing 8 and the inner diameter of the rear housing 1b so as to support the rear bearing 3b so as to have rigidity in the radial direction and to support movement in the axial direction And a preload spring 4 is installed between the rear housing 1b and the rear bearing housing 8. [

따라서 전열 베어링(3a)과 후열 베어링(3b)에 예압 스프링(4)의 힘이 작용함으로써 주축(2)이 반경 및 축 방향으로 강성을 유지하도록 지지된다.Therefore, the force of the preload spring 4 acts on the heat transferring bearing 3a and the heat transferring bearing 3b, so that the main shaft 2 is supported to maintain rigidity in the radial and axial directions.

한편 본 발명의 정압예압 방식의 주축 조립체는 도 5 및 도 7과 같이 전열 하우징(1a)의 내부에 스토퍼(11)와 스페이서(12)를 고정 설치하고, 주축(2)의 선단부 외주에 상기 스토퍼(11)와 대응되는 걸림단턱(20)을 마련하여 공구 교환시 주축(2)에 순간적으로 발생하는 힘을 전열 하우징(1a)으로 전달함으로써 전열 베어링(3a)을 보호할 수 있도록 구성한 것이다.5 and 7, the spindle assembly of the static pressure preloading method of the present invention is characterized in that the stopper 11 and the spacer 12 are fixedly installed inside the heat transfer housing 1a and the stopper 11 and the spacer 12 are fixed to the outer periphery of the front end of the main shaft 2, The engagement step 20 corresponding to the engagement portion 11 is provided so as to protect the heat transferring bearing 3a by transmitting the momentary force generated in the main shaft 2 to the heat transferring housing 1a when the tool is exchanged.

아울러 본 발명의 정압예압 방식의 주축 조립체는 도 5 및 도 6과 같이 후열 하우징(1b)의 내부 선단에 후열 베어링 하우징(8)을 고정시킬 수 있도록 하는 후열 베어링 예압조절 실린더(13)를 설치하여 백보링 등의 주축(2)이 선단 방향으로 당겨지는 힘이 발생하는 가공을 할 경우에 임시적으로 정압예압 방식에서 정위치예압 방식으로 전환시킬 수 있도록 구성한 것이다.The main shaft assembly of the static pressure preloading method of the present invention is provided with a posterior bearing preload adjusting cylinder 13 for fixing the rear bearing housing 8 to the inner front end of the posterior housing 1b as shown in FIGS. 5 and 6 The present invention is configured to temporarily switch from the static pressure preloading method to the fixed position preloading method in the case where the main spindle 2, such as the back boring, is subjected to a force that causes pulling in the front end direction.

상기와 같이 구성된 본 발명의 정압예압 방식의 주축 조립체에 있어서 공구 교환을 할 때 힘을 전달하는 과정은 일차적으로 주축(2) 내부의 드로바(2b)가 주축(2)의 선단 방향으로 밀리게 되고, 이를 통해 주축(2)이 순간적으로 선단 방향으로 밀리면서 걸림단턱(20)이 스토퍼(11)와 닿는 순으로 진행된다.In the spindle assembly of the static pressure preloading system of the present invention having the above-described structure, the process of transferring the force when the tool is exchanged is that the drawbar 2b inside the main shaft 2 is pushed in the direction of the tip of the main shaft 2 Whereby the main shaft 2 is instantaneously pushed in the tip direction and the engaging step 20 contacts the stopper 11 in this order.

본 발명의 정압예압 방식의 주축 조립체는 고정된 전열 하우징(1a)에 스토퍼(11)와 스페이서(12)를 설치함으로써 주축(2)의 후단에 큰 질량의 엔드 캡을 설치했을 때보다 주축(2)이 고속회전에 유리하게 되며, 유압 실린더(43)를 후열 하우징(1b)에 견고하게 조립할 수 있기 때문에 주축(2)의 후단에서 진동이 발생하는 것을 줄여줄 수 있다.The spindle assembly of the static pressure preloading method according to the present invention is constructed such that the stopper 11 and the spacer 12 are provided in the fixed heat transfer housing 1a so that the spindle 2 Is advantageous for high-speed rotation, and the hydraulic cylinder 43 can be firmly assembled to the post-heat housing 1b, so that occurrence of vibration at the rear end of the main shaft 2 can be reduced.

본 발명의 정압예압 방식의 주축 조립체에 있어서 스토퍼(11)를 전열 하우징(1a)에 조립할 때에 스페이서(12)의 두께를 조절하여 스토퍼(11)와 주축(2)의 사이에 약간의 틈새를 줌으로써 주축(2)이 회전운동을 할 때 스토퍼(11)에 의해 방해 받지 않도록 하여야 함은 물론이다.When the stopper 11 is assembled to the heat conductive housing 1a in the spindle assembly of the static pressure preloading method of the present invention, the thickness of the spacer 12 is adjusted to provide a slight gap between the stopper 11 and the main shaft 2 It is needless to say that the main shaft 2 should not be disturbed by the stopper 11 when rotating.

한편 본 발명의 머시닝 센터의 정압예압 방식의 주축 조립체에 있어서 백보링 등의 주축(2)이 선단 방향으로 당겨지는 힘이 발생하는 가공을 할 경우에 후열 베어링 예압조절 실린더(13)에 유압을 인가하게 되면 후열 베어링(3b) 및 후열 하우징(1b)을 고정시켜 임시적으로 정압예압 방식에서 정위치예압 방식으로 전환시킬 수 있게 된다.On the other hand, in the spindle assembly of the static pressure preload type of machining center of the present invention, when machining is performed in which a main spindle 2 such as a back boring is pulled in a tip direction, hydraulic pressure is applied to the rear row bearing pre- The posterior bearing 3b and the posterior heat housing 1b are fixed to be temporarily switched from the static pressure preloading method to the fixed position preloading method.

상기에서 일반적인 가공을 하기 할 때에는 후열 베어링 예압조절 실린더(13)의 유압을 반대방향으로 인가하게 되면 후열 베어링 예압조절 실린더(13)는 원위치로 복귀하게 되고, 예압 스프링(4)에 의해 후열 베어링(3b)은 일정한 예압이 유지되는 정압예압 방식으로 돌아가게 된다. When the hydraulic pressure in the pre-heat bearing pre-pressure adjusting cylinder 13 is applied in the opposite direction, the pre-heat bearing pre-pressurizing cylinder 13 is returned to its original position and the pre- 3b return to the static pressure preloading method in which a constant preload is maintained.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 설명에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined by the appended claims. .

1a : 전열 하우징
1b : 후열 하우징
2 : 주축
2a : 내장형 모터
2b : 드로바
3a : 전열 베어링
3b : 후열 베어링
4 : 예압 스프링
5 : 전열 베어링 지지 캡
6 : 후열 베어링 지지 캡
7 : 볼 가이드
8 : 후열 베어링 하우징
11 : 스토퍼
12 : 스페이서
13 : 후열 베어링 예압 조절 실린더
20 : 걸림단턱1a: Electric heat housing
1b: post heat housing
2:
2a: Built-in motor
2b: Drawbar
3a: Electric bearing
3b: Posterior Bearing
4: Preload spring
5: Electric bearing bearing cap
6: Post bearing bearing cap
7: Ball guide
8: Post bearing housing
11: Stopper
12: Spacer
13: Posterior Bearing Preload Control Cylinder
20:

Claims (2)

전열 베어링(3a)이 전열 베어링 지지 캡(5)에 의해 주축(2)의 선단과 전열 하우징(1a)에 고정 설치되고, 후열 베어링(3b)이 후열 베어링 지지 캡(6)에 의해 주축(2)의 후단과 후열 베어링 하우징(8)에 고정 설치되며, 후열 하우징(1b)과 후열 베어링 하우징(8)의 사이에 예압 스프링(4)이 설치되는 머시닝센터의 정압예압 방식의 주축 조립체에 있어서,
상기 전열 하우징(1a)의 내부에 스토퍼(11)와 스페이서(12)를 고정 설치하고, 주축(2)의 선단부 외주에 상기 스토퍼(11)와 대응되는 걸림단턱(20)을 마련하여 공구 교환시 주축(2)에 순간적으로 발생하는 힘을 전열 하우징(1a)으로 전달함으로써 전열 베어링(3a)을 보호할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 머시닝센터의 정압예압 방식의 주축 조립체.The heat transferring bearing 3a is fixed to the front end of the main shaft 2 and the heat transfer housing 1a by the heat transfer bearing supporting cap 5 and the heat transferring bearing 3b is fixed to the main shaft 2 And a preload spring (4) is provided between the rear housing (1b) and the rear bearing housing (8), wherein the preload spring (4) is installed between the rear housing (1b) and the rear bearing housing (8)
A stopper 11 and a spacer 12 are fixed to the inside of the heat transfer housing 1a and a stopping step 20 corresponding to the stopper 11 is provided on the outer periphery of the leading end of the main shaft 2, Wherein the heat transfer bearing (3a) is protected by transmitting a momentary force to the main shaft (2) to the heat transfer housing (1a). 제1항에 있어서, 상기 후열 하우징(1b)의 내부 선단에 후열 베어링 하우징(8)을 고정시킬 수 있도록 하는 후열 베어링 예압조절 실린더(13)를 설치하여 백보링 등의 주축(2)이 선단 방향으로 당겨지는 힘이 발생하는 가공을 할 경우에 임시적으로 정압예압 방식에서 정위치예압 방식으로 전환시킬 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 머시닝센터의 정압예압 방식의 주축 조립체.2. The apparatus according to claim 1, further comprising a posterior bearing preload adjusting cylinder (13) for fixing the posterior bearing housing (8) to the inner front end of the posterior housing (1b) Wherein a preload preload is temporarily switched from a preload preload to a preload preload when a machining operation is performed to generate a force to be pulled by the preload preload.
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