KR20150064434A - Universal head attachment for machine tool - Google Patents

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KR20150064434A KR1020130149156A KR20130149156A KR20150064434A KR 20150064434 A KR20150064434 A KR 20150064434A KR 1020130149156 A KR1020130149156 A KR 1020130149156A KR 20130149156 A KR20130149156 A KR 20130149156A KR 20150064434 A KR20150064434 A KR 20150064434A
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강효석
구희춘
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    • B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
    • B23Q5/02—Driving main working members
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    • B23Q5/043—Accessories for spindle drives
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Abstract

The present invention relates to a machine tool having a ram spindle (2), which comprises: a rotational body unit (10) having a fixing unit (11) detachably coupled to an end of the ram spindle (2) and a rotational unit (12) rotationally coupled to a lower portion of the fixing unit (11) around a rotational shaft (A); a tilting body unit (20) formed in a lower end portion of the rotational body unit (10); and a spindle head unit (30) coupled to the tilting body unit (20) to be tilted around a tilting shaft (B) of the tilting body unit (20). Provided is a universal head attachment for a machine tool, wherein rotational unit (12) of the rotational body unit (10) is rotated by rotational power of the ram spindle (2) around the rotational shaft (A). A length and a width of a universal head attachment may be reduced to improve processing accuracy of a workpiece by minimizing lowering of bending rigidity and vibration generation.

Description

공작기계용 유니버설 헤드 어태치먼트{Universal head attachment for machine tool}Technical Field [0001] The present invention relates to a universal head attachment for a machine tool,

본 발명은 유니버설 헤드 어태치먼트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 램 스핀들의 회전동력으로 스핀들 헤드부가 아닌 회전 바디부를 회전시키고, 스핀들 헤드부는 별도의 동력원인 구동 유닛으로 회전시켜 유니버설 헤드 어태치먼트의 소형화 및 경량화를 도모하고, 이에 따라 굽힘 강성 저하와 잔류 진동발생을 감소시키고, 가공영역을 증가시킬 수 있는 공작기계용 유니버설 헤드 어태치먼트에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to a universal head attachment, and more particularly, to a universal head attachment that rotates a rotating body portion, not a spindle head portion, as a rotational power of a ram spindle, and rotates the spindle head portion as a separate driving power source. To a universal head attachment for a machine tool capable of reducing bending stiffness and occurrence of residual vibration, thereby increasing a machining area.

터닝센터, 머시닝센터, 문형머시닝센터, 스위스 턴, 방전 가공기, 수평형 NC 보링머신, CNC 선반 등을 비롯한 다양한 종류의 공작기계는 다양한 산업 현장에서 해당 작업의 용도에 맞게 널리 사용되고 있다.A wide range of machine tools, including turning centers, machining centers, doormat machining centers, swiss turns, electric discharge machines, horizontal NC boring machines and CNC lathes, are widely used in a variety of industrial applications to suit their application.

오늘날의 대부분의 공작기계는 수치제어(numerical control, NC) 장치에 컴퓨터의 기능을 추가하여 자동으로 3차원 가공을 할 수 있는 CNC(computerized numerical control) 장치를 구비하고 있다.Most machine tools today have a computerized numerical control (CNC) device that can automatically machine three-dimensional machining by adding a computer function to a numerical control (NC) device.

일반적으로 공작기계의 한 종류인 문형 머시닝센터(double colum type machine center)란 단순한 가공을 담당하는 선반 장치와 다르게 3차원 형상을 다수의 헤드 어태치먼트(head attachment)를 교환하여 직접가공하는 장치를 말한다.In general, a double colum type machine center, which is a type of machine tool, is a device that directly processes a three-dimensional shape by exchanging a plurality of head attachments, unlike a lathe which is responsible for simple processing.

이러한 문형 머시닝센터는 다양한 형상의 공작물을 다양한 공간과 각도에서 가공하기 위해 램 스핀들에 유니버설 헤드 어태치먼트를 탈착 가능하게 장착할 수 있다.These gate machining centers are able to detachably attach universal head attachments to the ram spindle to machine various shapes of workpieces at various angles and angles.

일반적으로 유니버설 헤드 어태치먼트란 다양한 3차원 가공을 위해 공구를 수직방향이나 수평방향에서 어느 각도로도 자유롭게 움직일 수 있는 회전 2축이 가능한 스핀들을 구비한 장치를 의미한다. In general, a universal head attachment means a device having a spindle capable of rotating two axes in which a tool can be freely moved vertically or horizontally at various angles for various three-dimensional machining.

공구가 유니버설 헤드 어태치먼트의 선단에 장착되고, 공구를 견고하게 장착하기 위해 필요한 경우 유니버설 헤드 어태치먼트의 선단에 툴 포트가 형성될 수 있다.A tool port may be formed at the distal end of the universal head attachment, if needed, to mount the tool at the tip of the universal head attachment and to securely mount the tool.

도 1은 종래 공작기계의 사시도를 나타낸다. 도 1에 도시된 것처럼 종래 공작기계(1), 특히 문형 머시닝센터는 베드가 지면에 설치되고, 베드의 상부에 테이블이 설치된다. 한 쌍의 칼럼(6)이 베드의 양측에 지면에 수직으로 설치된다. 한 쌍의 칼럼(6)의 상부에 크로스 레일(5)이 설치된다. 크로스 레일(5)에 새들(4)이 좌우로 이동가능하도록 설치된다. 새들(4)의 하부에 상하로 이동가능하도록 램 스핀들(2)이 설치되고, 램 스핀들(2)은 새들(4)에 의해 상하이동될 수 있다. 램 스핀들(2)의 일단에 유니버설 헤드 어태치먼트(3)가 탈착 가능하게 설치된다. 제어부(7)는 CNC를 통해 공작기계를 제어하게 된다. 이러한 제어부(7)를 통해 미리 입력된 형태의 3차원 제품을 가공할 수 있게 된다.1 shows a perspective view of a conventional machine tool. As shown in Fig. 1, a conventional machine tool 1, particularly a door machining center, is provided with a bed on the ground and a table on the top of the bed. A pair of columns (6) are installed on both sides of the bed perpendicular to the ground. A cross rail (5) is provided on the upper part of the pair of columns (6). The saddle (4) is mounted on the cross rail (5) so as to be movable left and right. A ram spindle 2 is provided on the lower portion of the saddle 4 so as to be movable up and down and the ram spindle 2 can be moved up and down by the saddle 4. [ A universal head attachment (3) is detachably mounted on one end of the ram spindle (2). The control unit 7 controls the machine tool through the CNC. The control unit 7 can process a three-dimensional product in a pre-input form.

도 2는 종래 유니버설 헤드 어태치먼트(3)의 스핀들 헤드부의 회전 상태의 개념 사시도를 나타낸다. 도 2에 도시되지는 않았지만, 종래 유니버설 헤드 어태치먼트(3)는 램 스핀들의 회전동력에 의해 스핀들 헤드부를 회전시켰다. 2 is a conceptual perspective view of the rotation state of the spindle head portion of the conventional universal head attachment 3. Although not shown in Fig. 2, the conventional universal head attachment 3 has rotated the spindle head by the rotational power of the ram spindle.

이처럼, 종래 유니버설 헤드 어태치먼트(3)는 스핀들 헤드부를 램 스핀들의 회전동력으로 회전시키기 위해 각종 유닛을 유니버설 헤드 어태치먼트에 설치해야 함에 따라, 종래 유니버설 헤드 어태치먼트(3)의 길이와 폭이 증가하여 유니버설 헤드 어태치먼트의 소형화 및 경량화를 도모할 수 없는 문제점이 있었다.In this way, the conventional universal head attachment 3 requires various units to be installed in the universal head attachment in order to rotate the spindle head portion by the rotational power of the ram spindle. Therefore, the length and width of the conventional universal head attachment 3 increase, There has been a problem in that the attachment can not be reduced in size and weight.

또한, 종래 유니버설 헤드 어태치먼트는 램 스핀들의 끝단에 장착되고, 유니버설 헤드 어태치먼트 자체의 길이와 폭이 상대적으로 크고, 중량이 무거워서 오버행(overhang) 증대에 따른 굽힘 강성이 감소하는 문제점이 있었다.Further, the conventional universal head attachment is mounted on the end of the ram spindle, and the length and width of the universal head attachment itself are relatively large, and the weight is heavy, so that the bending rigidity due to the overhang increase is reduced.

더욱이, 종래 유니버설 헤드 어태치먼트는 길이와 폭이 상대적으로 증가된 상태로 공작물의 가공이 이루어짐에 따라 잔류 진동의 발생량이 증가되고, 이에 따라 공작물의 가공 정밀도가 현저히 저감되는 문제점이 있었다.In addition, the conventional universal head attachment increases the amount of residual vibration generated as the workpiece is machined while the length and the width are relatively increased, thereby significantly reducing the machining accuracy of the workpiece.

게다가, 종래 유니버설 헤드 어태치먼트는 소형화를 도모할 수 없어, 가공영역이 감소되어 상대적으로 큰 가공영역을 필요로 하는 대형 공작물을 가공할 수 없는 문제점이 있었다.
In addition, the conventional universal head attachment can not be miniaturized, and there is a problem that a machining area is reduced and a large workpiece requiring a relatively large machining area can not be machined.

대한민국 특허공개공보 제10-2011-0049333호Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2011-0049333

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 램 스핀들의 회전동력으로 스핀들 헤드부가 아닌 회전 바디부를 회전시키고, 스핀들 헤드부는 별도의 회전동력원인 구동 유닛으로 회전시켜 유니버설 헤드 어태치먼트의 길이와 폭을 감소시키켜 소형화 및 경량화를 도모하고, 램 스핀들의 끝단에 장착됨에 따라 오버행(overhang)에 의한 굽힘 강성 저하를 감소시키며, 가공시에 진동발생을 감소시켜 공작물의 가공정밀도를 향상시키고, 가공영역을 더욱 증가시킬 수 있는 공작기계용 유니버설 헤드 어태치먼트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a universal head attachment system for rotating a spindle head unit, which is a spindle head unit, as a rotational power of a ram spindle, To reduce the length and width of the spindle and to reduce the bending stiffness due to overhang as it is mounted on the end of the ram spindle and to reduce the occurrence of vibration during machining to improve the machining accuracy of the workpiece And to provide a universal head attachment for a machine tool capable of further increasing the machining area.

본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 공작기계용 유니버설 헤드 어태치먼트는 램 스핀들을 구비하는 공작기계에 있어서 상기 램 스핀들의 일단에 탈착 가능하게 결합되는 고정부와 상기 고정부의 하부에 회전축을 중심으로 회전 가능하게 결합되는 회전부를 구비하는 회전 바디부; 상기 회전 바디부의 하단부에 형성되는 틸팅 바디부; 및 상기 틸팅 바디부의 틸팅축을 중심으로 틸팅 가능하게 상기 틸팅 바디부에 결합되는 스핀들 헤드부;를 포함하되, 상기 회전 바디부의 회전부는 상기 램 스핀들의 회전동력에 의해 상기 회전축을 중심으로 회전하하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the object of the present invention, a universal head attachment for a machine tool according to the present invention comprises a fixed part detachably attached to one end of the ram spindle, A rotating body part having a rotation part rotatably coupled to the center; A tilting body formed at a lower end of the rotating body; And a spindle head portion coupled to the tilting body portion so as to be able to tilt about a tilting axis of the tilting body portion, wherein the rotating portion of the rotating body portion rotates about the rotation axis by the rotational power of the ram spindle .

또한, 본 발명에 의한 공작기계용 유니버설 헤드 어태치먼트의 바람직한 다른 실시예에서, 스핀들 헤드부는 내부에 상기 회전축과 동일선상에 형성되는 회전축을 중심으로 회전 가능한 회전 샤프트; 및 상기 회전 샤프트의 외주연에 설치되는 구동 유닛;을 포함하고, 상기 스핀들 헤드부의 회전 샤프트는 상기 구동 유닛에 의해 회전될 수 있다.In another preferred embodiment of the universal head attachment for a machine tool according to the present invention, the spindle head includes: a rotation shaft rotatable about a rotation axis formed in the same line as the rotation axis; And a drive unit installed at an outer circumference of the rotating shaft, wherein the rotating shaft of the spindle head unit can be rotated by the driving unit.

또한, 본 발명에 의한 공작기계용 유니버설 헤드 어태치먼트의 바람직한 다른 실시예에서, 회전 바디부의 회전부와 틸팅 바디부의 사이에 설치되는 회전 유닛;을 더 포함하고, 상기 회전 유닛은 상기 램 스핀들의 회전력을 증가시키고 백래쉬를 제거할 수 있다.In another preferred embodiment of the universal head attachment for a machine tool according to the present invention, the rotating unit further comprises a rotating unit installed between the rotating part of the rotating body part and the tilting body part, wherein the rotating unit increases the rotational force of the ram spindle And the backlash can be removed.

또한, 본 발명에 의한 공작기계용 유니버설 헤드 어태치먼트의 바람직한 다른 실시예에서, 틸팅 바디부는 회전축을 중심으로 대칭되도록 틸팅축의 양측에 각각 설치되는 2개의 틸팅 유닛;을 더 포함하고, 스핀들 헤드부는 상기 2개의 틸팅 유닛에 의해 상기 틸팅축을 중심으로 틸팅될 수 있다.In another preferred embodiment of the universal head attachment for a machine tool according to the present invention, the tilting body further comprises two tilting units provided on both sides of the tilting axis so as to be symmetrical about a rotation axis, The tilting unit can be tilted about the tilting axis.

또한, 본 발명에 의한 공작기계용 유니버설 헤드 어태치먼트의 바람직한 다른 실시예에서, 2개의 틸팅 유닛과 구동 유닛은 빌트인 모터로 형성될 수 있다.
In another preferred embodiment of the universal head attachment for a machine tool according to the present invention, the two tilting units and the drive unit may be formed of built-in motors.

본 발명에 의한 공작기계용 유니버설 헤드 어태치먼트는 램 스핀들의 회전동력으로 스핀들 헤드부가 아닌 회전 바디부의 회전부를 회전시키고, 스핀들 헤드부는 별도의 동력원인 구동 유닛으로 회전시킴에 따라 공작기계용 유니버설 헤드 어태치먼트의 길이와 폭을 축소하여 소형화 및 경량화를 도모할 수 있는 효과가 있다.The universal head attachment for a machine tool according to the present invention is a universal head attachment for a machine tool, which rotates a rotating part of a rotating body part, not a spindle head part, as a rotational power of a ram spindle, and rotates the spindle head part as a driving unit, There is an effect that the size and weight can be reduced by reducing the length and width.

또한, 본 발명에 의한 공작기계용 유니버설 헤드 어태치먼트는 소형화 및 경량화에 따라 가공영역을 증가시켜 대형 공작물도 원활하게 가공할 수 있는 효과가 있다.In addition, the universal head attachment for a machine tool according to the present invention has an effect of increasing a machining area in accordance with miniaturization and weight reduction, and also capable of smoothly machining a large workpiece.

더욱이, 본 발명에 의한 공작기계용 유니버설 헤드 어태치먼트는 소형화에 따라 램 스핀들의 끝단에 장착되어 발생하는 굽힘 강성 저하를 최소화하고, 잔류 진동발생을 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.Furthermore, the universal head attachment for a machine tool according to the present invention has the effect of minimizing the decrease in flexural rigidity caused by mounting on the end of the ram spindle according to miniaturization, and minimizing the occurrence of residual vibration.

게다가, 본 발명에 의한 공작기계용 유니버설 헤드 어태치먼트는 잔류 진동발생을 최소화하여 공작물의 가공정밀도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
In addition, the universal head attachment for a machine tool according to the present invention has the effect of minimizing the occurrence of residual vibration and improving the machining accuracy of the workpiece.

도 1은 종래 공작기계의 사시도를 나타낸다.
도 2는 종래 유니버설 헤드 어태치먼트의 스핀들 헤드부의 회전 상태의 개념 사시도를 나타낸다.
도 3은 본 발명에 의한 공작기계용 유니버설 헤드 어태치먼트가 램 스핀들에 장착된 상태의 사시도를 나타낸다.
도 4는 본 발명에 의한 공작기계용 유니버설 헤드 어태치먼트의 단면도를 나타낸다.1 shows a perspective view of a conventional machine tool.
2 is a conceptual perspective view of the rotation state of the spindle head portion of the conventional universal head attachment.
3 is a perspective view of a universal head attachment for a machine tool according to the present invention mounted on a ram spindle.
4 is a cross-sectional view of a universal head attachment for a machine tool according to the present invention.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 동일한 부호를 가지도록 하고 있다.
Preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, like reference numerals are used to refer to like elements throughout.

도 3은 본 발명에 의한 공작기계용 유니버설 헤드 어태치먼트(100)가 램 스핀들(2)에 장착된 상태의 사시도를 나타내고, 도 4는 본 발명에 의한 공작기계용 유니버설 헤드 어태치먼트(100)의 단면도를 나타낸다.FIG. 3 is a perspective view of a universal head attachment 100 for a machine tool according to the present invention mounted on a ram spindle 2. FIG. 4 is a sectional view of a universal head attachment 100 for a machine tool according to the present invention. .

도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명에 의한 공작기계용 유니버설 헤드 어태치먼트(100)를 설명한다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 공작기계용 유니버설 헤드 어태치먼트(100)는 회전 바디부(10), 틸팅 바디부(20), 및 스핀들 헤드부(30)로 이루어진다.The universal head attachment 100 for a machine tool according to the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. The universal head attachment 100 for a machine tool according to the preferred embodiment of the present invention comprises a rotating body 10, a tilting body 20, and a spindle head 30.

공작기계, 특히 문형 머시닝센터에서 램 스핀들(2)이 새들(4)의 하부에 상하로 이동가능하게 설치된다. 도면에 도시되지는 않았지만, 램 스핀들(2)은 새들(4)에 설치된 구동원인 서보모터 등에 의해 상하로 이동될 수 있다. In a machine tool, particularly a door machining center, the ram spindle 2 is installed vertically movably in the lower part of the saddle 4. Although not shown in the drawings, the ram spindle 2 can be moved up and down by a servomotor or the like as a driving source provided on the saddle 4.

회전 바디부(10)는 회전하지 않는 고정부(11)와 회전하는 회전부(12)를 구비한다. 고정부(11)는 램 스핀들(2)의 일단에 탈착 가능하게 결합된다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 고정부(11)는 상단부에 형성된 스터드 볼트가 램 스핀들의 하단부에 체결되는 형태로 결합될 수 있다.The rotating body part (10) has a fixed part (11) that does not rotate and a rotating part (12) that rotates. The fixing portion 11 is detachably coupled to one end of the ram spindle 2. According to an embodiment of the present invention, the fixing part 11 may be coupled with the stud bolt formed at the upper end part so as to be fastened to the lower end of the ram spindle.

회전 바디부(10)의 회전부(12)는 고정부(11)의 하부에 형성되고, 회전축(A)을 중심으로 회전 가능하게 결합된다. 즉, 램 스핀들(2)의 회전축과 동일선상에 형성된 회전축(A)을 중심으로 회전부(12)가 회전가능하게 고정부(11)의 하부에 형성된다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 고정부(11)와 회전부(12)는 일체로 형성될 수도 있다.The rotating portion 12 of the rotating body 10 is formed at the lower portion of the fixing portion 11 and is rotatably coupled with the rotating shaft A as a center. That is, the rotation part 12 is formed at the lower part of the fixed part 11 so as to be rotatable about the rotation axis A formed on the same line as the rotation axis of the ram spindle 2. The fixing portion 11 and the rotation portion 12 may be integrally formed.

틸팅 바디부(20)는 회전 바디부(10)의 하단부에 형성된다. 더욱 바람직하게는 틸팅 바디부(20)는 회전 바디부(10)의 회전부(12)에 체결된다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 틸팅 바디부(20)는 회전축(A)을 중심으로 대칭되도록 형성되고, 틸팅 바디부(20)는 중앙에 후술하는 스핀들 헤드부(30)가 체결될 수 있는 공간부를 구비한다.The tilting body 20 is formed at the lower end of the rotating body 10. More preferably, the tilting body portion 20 is fastened to the rotating portion 12 of the rotating body portion 10. According to a preferred embodiment of the present invention, the tilting body portion 20 is formed to be symmetrical with respect to the rotation axis A, and the tilting body portion 20 is formed at the center thereof with a spindle head portion (30) can be fastened.

또한, 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따르면 틸팅 바디부(20)는 회전 바디부(10)의 회전부(12)와 일체로 형성될 수도 있다. 즉, 회전 바디부(10)의 회전부(12)가 회전하면 틸팅 바디부(20)도 동시에 회전하게 된다.According to another preferred embodiment of the present invention, the tilting body part 20 may be formed integrally with the rotation part 12 of the rotating body part 10. That is, when the rotary part 12 of the rotary body part 10 rotates, the tilting body part 20 also rotates simultaneously.

스핀들 헤드부(30)는 틸팅 바디부(20)의 틸팅축(B)을 중심으로 틸팅 가능하게 틸팅 바디부(20)의 공간부에 결합된다. The spindle head portion 30 is coupled to the space portion of the tilting body portion 20 so that the spindle head portion 30 can be tilted about the tilting axis B of the tilting body portion 20.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 램 스핀들(2)의 회전동력으로 스핀들 헤드부(30)를 회전시키는 것이 아니라, 회전 바디부(10)의 회전부(12)를 회전시킴에 따라 스핀들 헤드부(30)로 램 스핀들(2)의 회전동력을 전달하기 위한 별도의 동력전달유닛을 설치할 필요가 없어 유니버설 헤드 어태치먼트의 소형화 및 경량화를 도모할 수 있다.
According to a preferred embodiment of the present invention, instead of rotating the spindle head portion 30 by the rotational power of the ram spindle 2, as the rotating portion 12 of the rotating body portion 10 is rotated, It is not necessary to provide a separate power transmission unit for transmitting the rotational power of the ram spindle 2 to the universal head attachment 30, thereby making it possible to reduce the size and weight of the universal head attachment.

도 3 및 도 4에 도시된 것처럼, 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른 공작기계용 유니버설 헤드 어태치먼트(100)의 스핀들 헤드부(30)는 회전 샤프트(31)와 구동 유닛(32)을 더 포함한다.3 and 4, the spindle head portion 30 of the universal head attachment 100 for a machine tool according to another preferred embodiment of the present invention further includes a rotation shaft 31 and a drive unit 32 .

스핀들 헤드부(30)는 회전 바디부(10)의 회전축(A)과 동일선상에 형성되는 회전축(C)을 중심으로 회전 가능한 회전 샤프트(31)를 스핀들 헤드부(30)의 내부에 구비한다. 회전 샤프트(31)의 선단에 툴 포트가 형성되고, 이러한 툴 포트에 공구(tool)가 장착되어 공작물을 가공하게 된다. The spindle head unit 30 includes a rotation shaft 31 rotatable about a rotation axis C formed in the same line as the rotation axis A of the rotating body unit 10 in the interior of the spindle head unit 30 . A tool port is formed at the tip of the rotary shaft 31, and a tool is mounted on the tool port to process the work.

구동 유닛(32)은 스핀들 헤드부(30)의 내부에 설치되는 회전 샤프트(31)의 외주연에 설치된다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따르면 구동 유닛(32)과 회전 샤프트(31) 사이에 베어링이 추가로 설치될 수 있다. 이에 따라 구동 유닛(32)의 회전동력을 회전 샤프트(31)에 원활하게 전달할 수 있다. 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따르면 구동 유닛(32)은 빌트인 모터(built-in motor)로 형성될 수 있다.The drive unit 32 is installed on the outer circumference of the rotating shaft 31 provided inside the spindle head 30. [ According to another preferred embodiment of the present invention, a bearing may be additionally provided between the drive unit 32 and the rotary shaft 31 although not limited thereto. Accordingly, the rotational power of the drive unit 32 can be smoothly transmitted to the rotating shaft 31. According to another preferred embodiment of the present invention, the drive unit 32 may be formed of a built-in motor.

이에 따라 램 스핀들의 회전동력으로 회전 바디부의 회전부를 회전시키고, 스핀들 헤드부의 회전 샤프트를 회전시키지 않아 램 스핀들의 회전동력을 스핀들 헤드부의 회전 샤프트로 전달하기 위한 별도의 장치를 설치할 필요가 없어 유니버설 헤드 어태치먼트의 소형화 및 경량화를 도모할 수 있다.
It is not necessary to provide a separate device for rotating the rotating part of the rotating body by the rotational power of the ram spindle and for transmitting the rotational power of the ram spindle to the rotating shaft of the spindle head part without rotating the rotating shaft of the spindle head part, It is possible to reduce the size and weight of the attachment.

또한, 도 3 및 도 4에 도시된 것처럼, 본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따르면, 공작기계용 유니버설 헤드 어태치먼트(100)는 회전 바디부(10)의 회전부(12)와 틸팅 바디부(20)의 사이에 설치되는 회전 유닛(13)을 더 포함할 수 있다. 이러한, 회전 유닛(13)은 램 스핀들(2)의 회전동력을 증가시키고 백래쉬를 제거하여 정밀한 회전부(12)의 회전을 구현할 수 있다. 도면에 도시되지는 않았지만, 본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따르면 이러한 회전 유닛(13)은 선기어(sun gear)와 유성기어(planetary gear)로 형성될 수 있다.3 and 4, according to another preferred embodiment of the present invention, the universal head attachment 100 for a machine tool includes a rotary part 12 and a tilting body part (not shown) of the rotary body part 10, And a rotating unit 13 installed between the first and second rotating bodies 20 and 20. The rotation unit 13 increases the rotational power of the ram spindle 2 and removes the backlash, thereby realizing the rotation of the rotation unit 12 precisely. Although not shown in the drawing, according to another preferred embodiment of the present invention, this rotating unit 13 may be formed of a sun gear and a planetary gear.

유니버설 헤드 어태치먼트는 3차원 공작물의 다양한 가공을 위해 회전 바디부(10)의 회전부(12)가 회전축(A)을 중심으로 회전되고, 스핀들 헤드부(30)가 틸팅축(B)을 중심으로 틸팅(tilting)할 수 있어야 하며, 공구가 장착된 스핀들 헤드부(30)의 회전 샤프트(31)가 회전할 수 있어야 한다. 이처럼, 본 발명의 공작기계용 유니버설 헤드 어태치먼트는 상기와 같이 회전 바디부(10)의 회전부(12)를 램 스핀들(2)의 회전동력에 의해 회전축(A)을 중심으로 회전시키고, 스핀들 헤드부(30)를 틸팅축(B)을 중심으로 틸팅시키며, 스핀들 헤드부(30)의 회전 샤프트(31)를 램 스핀들(2)의 회전동력이 아닌 구동 유닛(32)에 의해 회전시킨다. 이에 따라, 본 발명에 의한 공작기계용 유니버설 헤드 어태치먼트(100)는 램 스핀들(2)의 회전동력을 스핀들 헤드부(30)의 회전 샤프트(31)에 전달하기 위한 별도의 동력전달유닛을 설치할 필요가 없어 이를 설치하기 위한 공간을 제거하여 유니버설 헤드 어태치먼트의 소형화 및 경량화를 도모하고, 굽힘 강성 저하를 방지하며, 잔류 진동을 최소화할 수 있다.
The universal head attachment is constructed such that the rotary part 12 of the rotary body part 10 is rotated about the rotary axis A and the spindle head part 30 is tilted about the tilting axis B and the rotary shaft 31 of the spindle head portion 30 to which the tool is mounted must be rotatable. As described above, in the universal head attachment for a machine tool according to the present invention, the rotary part 12 of the rotary body part 10 is rotated about the rotary axis A by the rotational power of the ram spindle 2, The rotary shaft 31 of the spindle head unit 30 is rotated by the drive unit 32 and not the rotational power of the ram spindle 2. The drive unit 32 rotates the rotary shaft 31 of the spindle head unit 30 about the tilting axis B, Accordingly, the universal head attachment 100 for a machine tool according to the present invention requires a separate power transmission unit for transmitting the rotational power of the ram spindle 2 to the rotating shaft 31 of the spindle head unit 30 So that the space for installing the universal head attachment can be eliminated, so that the universal head attachment can be made smaller and lighter, the bending rigidity can be prevented from being lowered, and the residual vibration can be minimized.

도 3 및 도 4에 도시된 것처럼, 본 발명의 바람직한 추가적인 일 실시예에 따른 공작기계용 유니버설 헤드 어태치먼트(100)의 틸팅 바디부(20)는 틸팅 유닛(21)을 더 포함할 수 있다.3 and 4, the tilting body portion 20 of the universal head attachment 100 for a machine tool according to a further preferred embodiment of the present invention may further include a tilting unit 21.

틸팅 유닛(21)은 회전축(A)을 중심으로 서로 대칭되도록 틸팅축(B)의 양측에 각각 설치된다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 틸팅 바디부(20)는 틸팅 바디부(20)의 하부에 상술한 공간부와 이에 설치되는 스핀들 헤드부(30)를 관통하도록 설치되는 틸팅축(B)을 구비한다. 틸팅 유닛(21)은 회전축(A)을 중심으로 서로 대칭되도록 틸팅축(B)의 양측에 각각 설치된다. 즉, 2개의 틸팅 유닛(21)이 서로 대칭되도록 형성되고, 동시에 틸팅축(B)을 틸팅시킴에 따라 스핀들 헤드부(30)의 틸팅후에 공작물을 가공할 때 발생하는 잔류 진동을 최소화하고, 이에 따라 가공정밀도를 향상시킬 수 있다. The tilting unit 21 is installed on both sides of the tilting axis B so as to be symmetrical with respect to the rotation axis A. According to a preferred embodiment of the present invention, the tilting body portion 20 includes a tilting shaft B, which is installed to pass through the space portion and the spindle head portion 30 installed in the lower portion of the tilting body portion 20, Respectively. The tilting unit 21 is installed on both sides of the tilting axis B so as to be symmetrical with respect to the rotation axis A. That is, the two tilting units 21 are formed so as to be symmetrical to each other, and at the same time, the tilting axis B is tilted to minimize the residual vibration generated when the workpiece is machined after the tilting of the spindle head portion 30, Accordingly, the machining accuracy can be improved.

본 발명의 바람직한 추가적인 다른 일 실시예에 따르면, 틸팅 유닛(21)은 빌트인 모터(built-in motor)로 형성될 수 있다. 또한, 도면에 도시되지는 않았지만, 틸팅 유닛(21)은 빌트인 모터와 기어 트레인(gear train)으로 형성될 수도 있다.
According to a further preferred embodiment of the present invention, the tilting unit 21 may be formed of a built-in motor. Further, although not shown in the drawing, the tilting unit 21 may be formed of a built-in motor and a gear train.

도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 공작기계용 유니버설 헤드 어태치먼트(100)의 회전 및 가공원리를 설명한다.3 and 4, the principle of rotation and machining of the universal head attachment 100 for a machine tool according to a preferred embodiment of the present invention will be described.

조작부의 명령에 의해 램 스핀들(2)이 회전한다. 램 스핀들(2)의 회전동력은 회전 바디부(10)의 회전부(12)에 전달되고, 이러한 회전동력을 회전부(12)와 틸팅 바디부(20) 사이에 설치된 회전 유닛(13)이 회전력을 증가시키고, 백래쉬를 제거한 상태에서 회전축(A)에 전달한다. 회전 바디부(10)의 회전부(12)가 회전축(A)을 중심으로 회전된다. 이때 회전 바디부(10)에 결합된 틸팅 바디부(20)가 회전부(12)와 동시에 회전된다. The RAM spindle 2 is rotated by an instruction from the operation unit. The rotating power of the ram spindle 2 is transmitted to the rotating portion 12 of the rotating body portion 10 and the rotating force of the rotating unit 13 provided between the rotating portion 12 and the tilting body portion 20 And transmits the rotation to the rotating shaft A in a state where the backlash is removed. The rotation part 12 of the rotating body part 10 is rotated around the rotation axis A. At this time, the tilting body part 20 coupled to the rotating body part 10 is rotated simultaneously with the rotation part 12.

조작부의 명령에 따라 틸팅 바디부(20)의 틸팅 유닛(21)이 원하는 틸팅각도를 갖도록 스핀들 헤드부(30)를 틸팅시킨다. The spindle head unit 30 is tilted so that the tilting unit 21 of the tilting body unit 20 has a desired tilting angle according to a command from the operation unit.

조작부의 명령에 따라 스핀들 헤드부(30)의 회전 샤프트(31)의 외주연에 설치된 구동 유닛(32)이 작동되고, 이에 따라 회전 샤프트(31)가 회전하고, 회전 샤프트(31)의 선단에 장착된 공구가 공작물을 가공하게 된다.The drive unit 32 provided on the outer circumferential edge of the rotary shaft 31 of the spindle head unit 30 is actuated in accordance with the instruction of the operation unit so that the rotary shaft 31 rotates, The mounted tool will process the workpiece.

이에 따라 본 발명에 의한 공작기계용 유니버설 헤드 어태치먼트는 램 스핀들의 회전동력으로 회전 바디부의 회전부를 회전시키고, 스핀들 헤드부는 별도의 회전동력으로 회전시킴에 따라 유니버설 헤드 어태치먼트의 소형화 및 경량화가 가능하고, 틸팅 바디부에 서로 대칭되도록 설치되는 틸팅 유닛에 의해 스핀들 헤드부의 틸팅시에 균일하게 틸팅시켜 잔류 진동을 최소화함에 따라 가공정밀도를 향상시키고, 가공영역을 극대화할 수 있게 된다.
Accordingly, the universal head attachment for a machine tool according to the present invention can rotate the rotating part of the rotating body part by the rotational power of the ram spindle, and rotate the spindle head part by a separate rotational power, thereby making it possible to miniaturize and lighten the universal head attachment, The tilting unit mounted symmetrically on the tilting body part tilts the spindle head tilting uniformly to minimize the residual vibration, thereby improving the machining accuracy and maximizing the machining area.

본 발명은 도면에 도시된 변형예와 상기에서 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 첨부된 청구항의 범주내에 속하는 다른 실시예로 확장될 수 있다.
The present invention is not limited to the modifications shown in the drawings and the embodiments described above, but may be extended to other embodiments falling within the scope of the appended claims.

1 : 공작기계, 2 : 램 스핀들,
3 : 유니버설 헤드 어태치먼트, 4 : 새들,
5 : 크로스 레일, 6 : 컬럼,
7 : 조작부,
10 : 회전 바디부, 11 : 고정부,
12 : 회전부, 13 : 회전 유닛,
20 : 틸팅 바디부, 21 : 틸팅 유닛,
30 : 스핀들 헤드부, 31 : 회전 샤프트,
32 : 구동 유닛,
100 : 유니버설 헤드 어태치먼트,
A : 회전축, B : 틸팅축,
C : 회전축.1: machine tool, 2: ram spindle,
3: Universal head attachment, 4: Birds,
5: cross rail, 6: column,
7:
10: rotating body part, 11: fixing part,
12: rotation unit, 13: rotation unit,
20: a tilting body, 21: a tilting unit,
30: spindle head, 31: rotating shaft,
32: drive unit,
100: Universal head attachment,
A: rotation axis, B: tilting axis,
C: rotating shaft.

Claims (5)

램 스핀들을 구비하는 공작기계에 있어서,
상기 램 스핀들의 일단에 탈착 가능하게 결합되는 고정부와 상기 고정부의 하부에 회전축을 중심으로 회전 가능하게 결합되는 회전부를 구비하는 회전 바디부;
상기 회전 바디부의 하단부에 형성되는 틸팅 바디부; 및
상기 틸팅 바디부의 틸팅축을 중심으로 틸팅 가능하게 상기 틸팅 바디부에 결합되는 스핀들 헤드부;를 포함하되,
상기 회전 바디부의 회전부는 상기 램 스핀들의 회전동력에 의해 상기 회전축을 중심으로 회전하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 유니버설 헤드 어태치먼트.
A machine tool having a ram spindle,
A rotating body including a fixed portion detachably coupled to one end of the ram spindle and a rotating portion rotatably coupled to a lower portion of the fixed portion around a rotating shaft;
A tilting body formed at a lower end of the rotating body; And
And a spindle head coupled to the tilting body so as to be tiltable about a tilting axis of the tilting body,
Wherein the rotating portion of the rotating body rotates around the rotating shaft by a rotational power of the ram spindle.
제1항에 있어서,
상기 스핀들 헤드부는,
내부에 상기 회전축과 동일선상에 형성되는 회전축을 중심으로 회전 가능한 회전 샤프트; 및
상기 회전 샤프트의 외주연에 설치되는 구동 유닛;을 포함하고,
상기 스핀들 헤드부의 회전 샤프트는 상기 구동 유닛에 의해 회전하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 유니버설 헤드 어태치먼트.
The method according to claim 1,
The spindle head unit includes:
A rotation shaft rotatable about a rotation axis formed in the same line as the rotation axis; And
And a drive unit installed at an outer periphery of the rotating shaft,
Wherein the rotating shaft of the spindle head portion is rotated by the drive unit.
제2항에 있어서,
상기 회전 바디부의 회전부와 상기 틸팅 바디부의 사이에 설치되는 회전 유닛;을 더 포함하고,
상기 회전 유닛은 상기 램 스핀들의 회전력을 증가시키고 백래쉬를 제거하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 유니버설 헤드 어태치먼트.
3. The method of claim 2,
And a rotating unit installed between the rotating part of the rotating body part and the tilting body part,
Wherein the rotation unit increases the rotational force of the ram spindle and removes backlash. ≪ RTI ID = 0.0 > 18. < / RTI >
제3항에 있어서,
상기 틸팅 바디부는 상기 회전축을 중심으로 대칭되도록 상기 틸팅축의 양측에 각각 설치되는 2개의 틸팅 유닛;을 더 포함하고,
상기 스핀들 헤드부는 상기 2개의 틸팅 유닛에 의해 상기 틸팅축을 중심으로 틸팅되는 것을 특징으로 하는 공작기계용 유니버설 헤드 어태치먼트.
The method of claim 3,
The tilting body further comprises two tilting units provided on both sides of the tilting shaft so as to be symmetrical about the rotation axis,
Wherein the spindle head portion is tilted about the tilting axis by the two tilting units.
제4항에 있어서,
상기 2개의 틸팅 유닛과 상기 구동 유닛은 빌트인 모터로 형성되는 것을 특징으로 하는 공작기계용 유니버설 헤드 어태치먼트.5. The method of claim 4,
Wherein the two tilting units and the drive unit are formed of built-in motors.
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