KR20190045999A - 공작기계 주축의 냉각장치 - Google Patents

공작기계 주축의 냉각장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20190045999A
KR20190045999A KR1020170139034A KR20170139034A KR20190045999A KR 20190045999 A KR20190045999 A KR 20190045999A KR 1020170139034 A KR1020170139034 A KR 1020170139034A KR 20170139034 A KR20170139034 A KR 20170139034A KR 20190045999 A KR20190045999 A KR 20190045999A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cooling
compressed air
radiator
unit
cooling water
Prior art date
Application number
KR1020170139034A
Other languages
English (en)
Inventor
조훈현
Original Assignee
현대위아 주식회사
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 현대위아 주식회사 filed Critical 현대위아 주식회사
Priority to KR1020170139034A priority Critical patent/KR20190045999A/ko
Publication of KR20190045999A publication Critical patent/KR20190045999A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, 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
    • B23Q11/00—Accessories 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
    • B23Q11/12—Arrangements for cooling or lubricating parts of the machine
    • B23Q11/126—Arrangements for cooling or lubricating parts of the machine for cooling only
    • B23Q11/127—Arrangements for cooling or lubricating parts of the machine for cooling only for cooling motors or spindles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, 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
    • B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
    • B23Q5/02—Driving main working members
    • B23Q5/04—Driving main working members rotary shafts, e.g. working-spindles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P5/00—Pumping cooling-air or liquid coolants
    • F01P5/02—Pumping cooling-air; Arrangements of cooling-air pumps, e.g. fans or blowers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P5/00—Pumping cooling-air or liquid coolants
    • F01P5/10—Pumping liquid coolant; Arrangements of coolant pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00—Controlling of coolant flow
    • F01P7/02—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00—Controlling of coolant flow
    • F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)

Abstract

구동부에 의해 회전되어 공구를 회전시키고, 내부에는 냉각수가 통과하는 내부유로가 형성된 주축; 외부공기와 냉각수가 열교환하도록 하는 라디에이터를 포함하여 구성되고, 주축의 회전 시 발생되는 열을 냉각하기 위한 냉각부; 냉각부에 냉각된 압축공기를 공급하기 위한 압축공기부; 및 냉각부를 제어하여 냉각수의 순환을 제어하고, 압축공기부를 제어하여 압축공기의 공급을 제어하기 위한 제어부;를 포함하는 공작기계 주축의 냉각장치가 소개된다.

Description

공작기계 주축의 냉각장치 {COOLING APPARATUS OF MAIN SPINDLE FOR MACHINE CENTER}
본 발명은 공작기계의 주축을 냉각시키기 위한 공작기계 주축의 냉각장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉각부에 의해 냉각수가 순환되어 주축의 회전 시 주축의 고속회전에 의해 발생하는 열에 의한 열변형을 최소화하여 공작기계의 가공정밀도를 향상시키고, 냉각부를 콤팩트하게 하여 설치공간을 최소화할 수 있으면서도 냉각효율을 증대시킬 수 있는 공작기계 주축의 냉각장치에 관한 것이다.
통상적으로 공작기계는 절삭 또는 비절삭 가공을 통해 금속 또는 비금속 공작물을 적당한 공구를 이용하여 원하는 형상 또는 치수로 가공할 목적으로 사용되는 기계를 말한다. 보다 상세하게는 공작물의 가공과정에서 칩이 발생되는 절삭가공을 수행하는 공작기계는 터닝센터, 머시닝센터, 문형 머시닝센터, 스위스 턴, 방전가공기, 수평형 NC 보링머신 및 CNC 선반 등이 있으며, 공작물의 가공과정에서 칩이 발생하지 않는 비절삭가공을 수행하는 공작기계로는 각종 프레스 장치, 절곡기, 단조기, 인발기 등이 있다.
근래에 사용되고 있는 다양한 종류의 공작기계는 생산성을 향상시키기 위해 수치제어(numerical control, NC) 또는 CNC(computerized numerical control) 기술이 적용되고 있다. 절삭 공작기계의 주축은 공작물(workpiece)을 가공하기 위해 주축의 일측에 공작물 또는 공구(tool)를 파지한 상태에서 고속으로 회전한다. 이처럼, 주축이 고속으로 회전함에 따라 주축을 지지하는 베어링부와 의 마찰에 의한 열이 발생하게 된다. 그러므로 주축은 고속회전에 따라 발생하는 열에 의해 주축을 지지하는 베어링 등에 열변형이 발생하고, 이에 따라 공작물의 가공 정밀도가 저감되고, 열변형이 발생된 경우에 공작기계의 주축의 온도가 소정 온도로 내려갈때까지 공작기계를 구동할 수 어 공작기계의 생산성이 감소하는 문제점이 있었다.
따라서, 이러한 열변형을 방지하기 위하여 종래에는 공작기계 주축 내부의 열을 별치형 오일콘(수냉식)을 통해 냉각했다. 주축 내부 유로를 따라 열을 빼앗은 냉각오일은 별치형 오일콘에서 다시 냉각된 후 순환하며 냉각하는 구조이며, 이러한 방식은 목표온도를 설정할 수 있고, 냉각능력 또한 주축의 발열량에 따라 조절 가능하지만, 고가의 오일콘 비용과 설치공간을 별도로 마련해야 하는 문제가 있다.
또한, 냉각팬 등을 활용하여 공냉식으로 냉각을 수행하는 경우에는 외부환경(대기온도)에 의해 냉각능력이 영향을 받아 동일한 공작기계를 사용하더라도 다른 결과물이 발생될 수 있으며, 냉각하려는 주축의 크기, 수량 및 회전속도에 대응하기 어려운 단점이 있다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR10-2009-0030920 (A)
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 콤팩트한 구성을 통하여 원가절감이 가능하면서도 외부환경에 따라 냉각능력이 달라지는 것을 방지하며, 냉각하려는 주축의 크기, 수량 및 회전속도에 효과적으로 대응하여 냉각효율을 증대시킬 수 있는 공작기계 주축의 냉각장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공작기계 주축의 냉각장치는 구동부에 의해 회전되어 공구를 회전시키고, 내부에는 냉각수가 통과하는 내부유로가 형성된 주축; 외부공기와 냉각수가 열교환하도록 하는 라디에이터를 포함하여 구성되고, 주축의 회전 시 발생되는 열을 냉각하기 위한 냉각부; 냉각부에 냉각된 압축공기를 공급하기 위한 압축공기부; 및 냉각부를 제어하여 냉각수의 순환을 제어하고, 압축공기부를 제어하여 압축공기의 공급을 제어하기 위한 제어부;를 포함한다.
라디에이터에는 복수개가 서로 연결 또는 연결해제 될 수 있도록 하는 모듈부재가 구성되고, 모듈부재에 의해 라디에이터끼리 탈부착 가능하여 모듈화될 수 있다.
복수의 라디에이터는 주축의 상방에 위치되되, 복수개가 상하방향으로 적층될 수 있다.
냉각부는 냉각수탱크를 더 포함하고, 냉각수탱크의 냉각수가 주축의 내부유로를 통과한 후 라디에이터를 지나 다시 냉각수탱크로 순환될 수 있다.
냉각부는 제어부에 의해 제어되는 순환펌프를 더 포함하고, 순환펌프에 의해 냉각수가 순환될 수 있다.
냉각부는 제어부에 의해 제어되는 냉각팬을 더 포함하고, 냉각팬은 라디에이터의 인접하여 구성됨으로써, 라디에이터의 냉각효율을 증대시킬 수 있다.
라디에이터는 주축이 상방에 위치되고, 냉각팬은 라디에이터의 하방에 위치될 수 있다.
제어부는 냉각수가 순환되는 냉각수유로의 온도정보 또는 압력정보에 따라 냉각팬의 회전속도를 제어할 수 있다.
냉각부는 주축의 상방에 위치될 수 있다.
냉각부는 냉각수가 순환되는 냉각수유로 내의 압력을 감지하는 압력감지부를 더 포함하고, 제어부는 압력감지부에서 감지되는 압력정보에 따라 냉각부 또는 압축공기부를 제어할 수 있다.
냉각부는 냉각수가 순환되는 냉각수유로 내의 온도를 감지하는 온도감지부를 더 포함하고, 제어부는 온도감지부에서 감지되는 온도정보에 따라 냉각부 또는 압축공기부를 제어할 수 있다.
압축공기부는 압축공기가 공급되는 공급부, 압축공기를 냉각하는 압축냉각부 및 공급부를 통해 공급되는 압축공기가 압축냉각부를 통해 냉각된 후 분사되는 분사부를 포함하여 구성될 수 있다.
분사부는 라디에이터의 전단에 위치되어 냉각된 압축공기를 라디에이터에 분사함으로써, 라디에이터의 냉각효율을 증대시킬 수 있다.
냉각부는 냉각수탱크, 순환펌프, 내부유로 및 라디에이터를 순환하도록 냉각수유로가 형성되며, 제어부가 냉각수유로의 정보를 바탕으로 순환펌프를 제어할 수 있다.
압축공기부는 공급부, 압축냉각부 및 분사부를 통해 냉각된 압축공기가 라디에이터에 공급되도록 압축공기유로가 형성되며, 제어부가 냉각부의 냉각수유로의 정보를 바탕으로 공급부 또는 분사부를 제어할 수 있다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 공작기계 주축의 냉각장치에 따르면, 냉각부를 콤팩트하게 구성함으로써, 원가절감이 가능하면서도 외부환경에 따라 냉각능력을 제어할 수 있는 장점이 있다. 또한, 냉각하려는 주축의 크기, 수량 및 회전속도에 따라 라디에이터를 가감하여 적용할 수 있어 냉각효율을 증대시킬 수 있으며, 냉각된 압축공기를 추가로 라디에이터에 공급하여 열변위를 최소화함으로써, 가공 정밀도를 향상시킬수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계 주축의 냉각장치를 도시한 도면.
도 2는 도 1의 A-A선 단면도.
도 3은 본 발명의 라디에이터를 상세히 도시한 도면.
도 4는 도 1의 B-B선 단면도.
도 5는 도 2의 또 다른 실시예를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 냉각수 및 공기의 흐름을 간략하게 도시한 블록도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 공작기계 주축의 냉각장치에 대하여 살펴본다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공작기계 주축의 냉각장치를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 A-A선 단면도이며, 도 3은 본 발명의 라디에이터(310)를 상세히 도시한 도면이고, 도 4는 도 1의 B-B선 단면도이다. 또한, 도 5는 도 2의 또 다른 실시예를 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 냉각수 및 공기의 흐름을 간략하게 도시한 블록도이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 공작기계 주축의 냉각장치는 구동부에 의해 회전되어 공구를 회전시키고, 내부에는 냉각수가 통과하는 내부유로(110)가 형성된 주축(100); 외부공기와 냉각수가 열교환하도록 하는 라디에이터(310)를 포함하여 구성되고, 주축(100)의 회전 시 발생되는 열을 냉각하기 위한 냉각부(300); 냉각부(300)에 냉각된 압축공기를 공급하기 위한 압축공기부(500); 및 냉각부(300)를 제어하여 냉각수의 순환을 제어하고, 압축공기부(500)를 제어하여 압축공기의 공급을 제어하기 위한 제어부(700);를 포함한다.
주축(100)은 구동부에 의해 회전되어 공구를 회전시키는 장치로서, 보다 상세하게는 구동부의 회전에 의해 회전되는 샤프트가 구비되고 샤프트의 주변을 따라 냉각수가 통과하는 내부유로(110)가 형성된다. 내부유로(110)는 냉각부(300)의 일부로서, 냉각부(300)의 다른 구성들과 함께 냉각수유로(390)를 구성한다. 보다 상세하게는 라디에이터(310)를 통해 냉각된 냉각수가 유입된 후 주축(100)에서 발생되는 열을 흡수하여 주축(100)을 냉각하고, 승온된 냉각수가 다시 라디에이터(310)로 배출됨으로써, 냉각수가 순환되게 된다.
도면에 도시한 것처럼, 본 발명에서는 주축(100)의 냉각을 위해 냉각부(300)가 최적의 위치인 주축(100)의 상방에 위치되는 것을 도시하고 예를 들어 설명하나, 냉각부(300)는 주축(100)에 인접하여 위치되면 어느 위치든지 무방하며 환경이나 설계에 따라 그 위치가 변동될 수 있으며, 특별히 이러한 위치에 한정하는 것은 아니다. 냉각부(300)는 냉각수탱크(330), 순환펌프(350), 내부유로(110) 및 라디에이터(310)를 포함하여 구성되며, 냉각수탱크(330), 순환펌프(350), 내부유로(110) 및 라디에이터(310)의 순으로 냉각수가 흐르도록 냉각수유로(390)가 형성되며, 이러한 폐회로를 냉각수가 순환하게 된다. 특히, 냉각부(300)는 주축(100)의 상방에 위치되도록 형성됨으로써, 탈부착이 용이하여 정비가 간단하고, 콤팩트한 사이즈로 제작될 수 있어 원가절감이 가능하며 냉각효율을 증대시킬 수 있는 장점이 있다.
도면을 통해 냉각부(300)의 각 구성에 대해 상세하게 살펴보도록 한다.
먼저, 냉각수탱크(330)는 냉각수가 저장되는 공간을 갖는 구성으로서, 냉각되어 저장된 냉각수탱크(330)의 냉각수가 주축(100)의 내부유로(110)를 통과하여 주축(100)을 냉각하고, 주축(100)의 냉각에 의해 승온된 냉각수가 라디에이터(310)를 지나 냉각된 후 다시 냉각수탱크(330)로 저장되도록 순환되게 된다.
냉각부(300)는 냉각수를 순환시키는 순환펌프(350)를 더 포함한다. 이러한 냉각팬(370)은 제어부(700)에 의해 제어되되, 제어부(700)는 냉각수가 순환되는 냉각수유로(390)의 온도정보 또는 압력정보에 따라 순환펌프(350)의 회전속도를 제어하게 된다.
라디에이터(310)는 외부공기와 내부의 냉각수가 열교환 가능하도록 구비된 것으로서, 도 2 및 도 5에 도시한 것처럼, 라디에이터(310)는 하나가 구비될 수도 있고 복수개가 구비될 수도 있을 것이다. 특히, 본 발명에서는 라디에이터(310) 복수개가 서로 연결 또는 연결해제 될 수 있도록 하는 모듈부재(311)가 라디에이터(310)에 구비되고, 모듈부재(311)에 의해 라디에이터(310)끼리 탈부착 가능하게 되어 모듈화되는 것이다. 따라서, 부축(서브스핀들)의 유무, 주축(100)의 발열량 등에 따라 라디에이터(310)를 모듈화하여 가감하되, 모듈부재(311)에 의해 적층 가능함으로써, 별도의 구성을 추가하지 않더라도 냉각성능을 향상시킬수 있게 된다. 복수의 라디에이터(310)는 주축(100)의 상방에 위치되되, 복수개가 상하방향으로 적층되며 가감될 수 있다. 라디에이터(310)는 모듈화된 라디에이터(310)가 그대로 적층될 수도 있을 것이며, 또는 별도의 하우징(320)이 구비되어 하우징(320) 내에 모듈화된 라디에이터(310)를 적층하도록 구성할 수도 있을 것이다.
또한, 냉각부(300)에는 제어부(700)에 의해 제어되는 냉각팬(370)이 더 포함된다. 냉각팬(370)은 라디에이터(310)의 인접하여 구성됨으로써, 라디에이터(310)에 외부공기를 흡입한 뒤 송풍하여 냉각효율을 증대시키는 역할을 한다. 특히, 라디에이터(310)는 주축(100)이 상방에 위치되고, 냉각팬(370)은 라디에이터(310)의 하방에 위치됨으로써, 라디에이터(310)의 냉각효율을 증가시킴과 동시에 주축(100)의 주변의 공기를 흡입함으로써, 동시에 주축(100)의 온도를 떨어뜨리는 효과를 구현할 수 있는 것이다. 이러한 냉각팬(370)은 제어부(700)에 의해 제어되되, 제어부(700)는 냉각수가 순환되는 냉각수유로(390)의 온도정보 또는 압력정보에 따라 냉각팬(370)의 회전속도를 제어하게 된다.
냉각부(300)는 냉각수가 순환되는 냉각수유로(390) 내의 압력을 감지하는 압력감지부(360)를 더 포함함다. 제어부(700)는 압력감지부(360)에서 감지되는 압력정보에 따라 냉각부(300) 또는 압축공기부(500)를 제어한다. 압력감지부(360)는 순환펌프(350) 근처에 구비되되 특히 주축(100)과 순환펌프(350) 사이에 위치되어 냉각수의 압력을 감지하는 것이 바람직할 것이다. 마찬가지로, 냉각부(300)는 냉각수가 순환되는 냉각수유로(390) 내의 온도를 감지하는 온도감지부(340)를 더 포함한다. 제어부(700)는 온도감지부(340)에서 감지되는 온도정보에 따라 냉각부(300) 또는 압축공기부(500)를 제어한다. 온도감지부(340)는 라디에이터(310)와 냉각수탱크(330) 사이에 설치되어 냉각수의 온도를 감지하는 것이 바람직할 것이다. 따라서, 제어부(700)는 압력감지부(360) 또는 온도감지부(340)에 의해 감지되는 압력정보 또는 온도정보에 따라 냉각팬(370)의 회전수 또는 순환펌프(350)의 회전수 또는 압축공기부(500)의 공급부(530) 또는 압축공기부(500)의 분사부(550)를 제어하여 냉각수의 압력 또는 온도를 적정하게 유지함으로써, 냉각효율을 증대시킬 수 있는 것이다.
본 발명에서는 이러한 수냉식 냉각부(300)에 보다 효율적인 냉각을 위하여 추가로 압축공기부(500)를 구비한다. 압축공기부(500)는 공급부(530), 냉각부(300) 및 분사부(550)로 구성됨으로써, 압축공기유로(570)를 형성한다. 보다 상세하게는 압축공기부(500)는 냉각된 압축공기를 냉각부(300) 특히 라디에이터(310)에 공급하기 위한 것으로서, 압축공기가 공급되는 공급부(530), 압축공기를 냉각하는 압축냉각부(510) 및 공급부(530)를 통해 공급되는 압축공기가 압축냉각부(510)를 통해 냉각된 후 분사되는 분사부(550)를 포함하여 구성된다. 분사부(550)는 파이프 형상에 복수의 분사홀이 소정의 간격으로 일정하게 형성되어 분사홀을 통해 라디에이터(510)에 냉각된 압축공기를 분사하게 된다. 또한, 압축공기부(500)는 제어부(700)에 의해 제어되되, 제어부(700)가 냉각부(300)의 냉각수유로(390)의 정보를 바탕으로 공급부(530) 또는 분사부(550)를 제어하여 냉각부(300)의 라디에이터(310)측으로 공급되는 공기의 양을 조절하여 주축(100)의 효율적인 냉각을 수행한다.
공급부(530)는 별도로 구비된 압축공기를 공급하는 압축공기탱크(미도시)에서 압축냉각부(510)로 압축공기를 공급한다. 압축냉각부(510)에서는 공급부(530)를 통해 공급된 압축공기를 냉각한다. 압축냉각부(510)에서 냉각된 공기는 분사부(550)를 통해 냉각부(300)로 공급된다. 특히, 분사부(550)는 라디에이터(310)의 전단 즉 냉각팬(370)과 라디에이터(310) 사이에 위치되어 냉각된 압축공기를 라디에이터(310)에 분사함으로써, 라디에이터(310)의 냉각효율을 증대시킬 수 있는 것이다.
도 6을 통해 본 발명의 공작기계 주축의 냉각장치의 동작을 살펴보도록 한다. 냉각수탱크(330)의 냉각수가 순환펌프(350)에 의해 펌핑되어 주축(100)의 내부유로(110)를 순환하여 주축(100)에서 발생되는 열을 흡수한다. 주축(100)의 내부유로(110)를 통과하여 승온된 냉각수는 라디에이터(310)를 통과하면서 냉각되어 다시 냉각수탱크(330)에 저장된다. 라디에이터(310)에는 냉각팬(370)에 의해 공기가 추가로 송풍되고, 이때 냉각팬(370)에 의해 주축(100) 주변의 상대적으로 높은 온도의 공기가 냉각팬(370)에 의해 흡입됨으로써, 주축(100)이 추가로 냉각된다. 라디에이터(310)에는 압축공기부(500)의 분사부(550)가 위치되는데, 압축공기부(500)의 공급부(530)를 통해 공급된 압축공기를 압축냉각부(510)가 냉각한 후 분사부(550)를 통해 분사되도록 함으로써, 라디에이터(310)의 냉각효율이 증대되어 주축(100)의 냉각능력이 증대된다.
따라서, 상기한 바와 같은 본 발명의 공작기계 주축의 냉각장치에 의하면, 냉각부를 콤팩트하게 구성함으로써, 원가절감이 가능하면서도 외부환경에 따라 냉각능력을 제어할 수 있는 장점이 있다. 또한, 냉각하려는 주축의 크기, 수량 및 회전속도에 따라 라디에이터를 가감하여 적용할 수 있어 냉각효율을 증대시킬 수 있으며, 냉각된 압축공기를 추가로 라디에이터에 공급하여 열변위를 최소화함으로써, 가공 정밀도를 향상시킬수 있는 효과가 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
100 : 주축 110 : 내부유로
300 : 냉각부 310 : 라디에이터
311 : 모듈부재 320 : 하우징
330 : 냉각수탱크 340 : 온도감지부
350 : 순환펌프 360 : 압력감지부
370 : 냉각팬 390 : 냉각수유로
500 : 압축공기부 510 : 압축냉각부
530 : 공급부 550 : 분사부
570 : 압축공기유로 700 : 제어부

Claims (15)

  1. 구동부에 의해 회전되어 공구를 회전시키고, 내부에는 냉각수가 통과하는 내부유로가 형성된 주축;
    외부공기와 냉각수가 열교환하도록 하는 라디에이터를 포함하여 구성되고, 주축의 회전 시 발생되는 열을 냉각하기 위한 냉각부;
    냉각부에 냉각된 압축공기를 공급하기 위한 압축공기부; 및
    냉각부를 제어하여 냉각수의 순환을 제어하고, 압축공기부를 제어하여 압축공기의 공급을 제어하기 위한 제어부;를 포함하는 공작기계 주축의 냉각장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    라디에이터에는 복수개가 서로 연결 또는 연결해제 될 수 있도록 하는 모듈부재가 구성되고, 모듈부재에 의해 라디에이터끼리 탈부착 가능하여 모듈화되는 것을 특징으로 하는 공작기계 주축의 냉각장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    복수의 라디에이터는 주축의 상방에 위치되되, 복수개가 상하방향으로 적층되는 것을 특징으로 하는 공작기계 주축의 냉각장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    냉각부는 냉각수탱크를 더 포함하고, 냉각수탱크의 냉각수가 주축의 내부유로를 통과한 후 라디에이터를 지나 다시 냉각수탱크로 순환되는 것을 특징으로 하는 공작기계 주축의 냉각장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    냉각부는 제어부에 의해 제어되는 순환펌프를 더 포함하고, 순환펌프에 의해 냉각수가 순환되는 것을 특징으로 하는 공작기계 주축의 냉각장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    냉각부는 제어부에 의해 제어되는 냉각팬을 더 포함하고, 냉각팬은 라디에이터의 인접하여 구성됨으로써, 라디에이터의 냉각효율을 증대시키는 것을 특징으로 하는 공작기계 주축의 냉각장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    라디에이터는 주축이 상방에 위치되고, 냉각팬은 라디에이터의 하방에 위치되는 것을 특징으로 하는 공작기계 주축의 냉각장치.
  8. 청구항 6에 있어서,
    제어부는 냉각수가 순환되는 냉각수유로의 온도정보 또는 압력정보에 따라 냉각팬의 회전속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 공작기계 주축의 냉각장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    냉각부는 주축의 상방에 위치되는 것을 특징으로 하는 공작기계 주축의 냉각장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    냉각부는 냉각수가 순환되는 냉각수유로 내의 압력을 감지하는 압력감지부를 더 포함하고, 제어부는 압력감지부에서 감지되는 압력정보에 따라 냉각부 또는 압축공기부를 제어하는 것을 특징으로 하는 공작기계 주축의 냉각장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    냉각부는 냉각수가 순환되는 냉각수유로 내의 온도를 감지하는 온도감지부를 더 포함하고, 제어부는 온도감지부에서 감지되는 온도정보에 따라 냉각부 또는 압축공기부를 제어하는 것을 특징으로 하는 공작기계 주축의 냉각장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    압축공기부는 압축공기가 공급되는 공급부, 압축공기를 냉각하는 압축냉각부 및 공급부를 통해 공급되는 압축공기가 압축냉각부를 통해 냉각된 후 분사되는 분사부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공작기계 주축의 냉각장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    분사부는 라디에이터의 전단에 위치되어 냉각된 압축공기를 라디에이터에 분사함으로써, 라디에이터의 냉각효율을 증대시키는 것을 특징으로 하는 공작기계 주축의 냉각장치.
  14. 청구항 1에 있어서,
    냉각부는 냉각수탱크, 순환펌프, 내부유로 및 라디에이터를 순환하도록 냉각수유로가 형성되며, 제어부가 냉각수유로의 정보를 바탕으로 순환펌프를 제어하는 것을 특징으로 하는 공작기계 주축의 냉각장치.
  15. 청구항 1에 있어서,
    압축공기부는 공급부, 압축냉각부 및 분사부를 통해 냉각된 압축공기가 라디에이터에 공급되도록 압축공기유로가 형성되며, 제어부가 냉각부의 냉각수유로의 정보를 바탕으로 공급부 또는 분사부를 제어하는 것을 특징으로 하는 공작기계 주축의 냉각장치.
KR1020170139034A 2017-10-25 2017-10-25 공작기계 주축의 냉각장치 KR20190045999A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170139034A KR20190045999A (ko) 2017-10-25 2017-10-25 공작기계 주축의 냉각장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170139034A KR20190045999A (ko) 2017-10-25 2017-10-25 공작기계 주축의 냉각장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190045999A true KR20190045999A (ko) 2019-05-07

Family

ID=66656325

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170139034A KR20190045999A (ko) 2017-10-25 2017-10-25 공작기계 주축의 냉각장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20190045999A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111376105A (zh) * 2020-03-31 2020-07-07 张俊杰 一种数控机床安全加工系统
CN114789360A (zh) * 2022-01-20 2022-07-26 程开第 一种新型数控机床

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090030920A (ko) 2007-09-21 2009-03-25 화천기공 주식회사 공작기계의 주축 냉각장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090030920A (ko) 2007-09-21 2009-03-25 화천기공 주식회사 공작기계의 주축 냉각장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111376105A (zh) * 2020-03-31 2020-07-07 张俊杰 一种数控机床安全加工系统
CN114789360A (zh) * 2022-01-20 2022-07-26 程开第 一种新型数控机床
CN114789360B (zh) * 2022-01-20 2023-09-05 深圳市优柯玛智能科技有限公司 一种新型数控机床

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10766112B2 (en) Machine-tool spindle cooling method and machine tool
CN107848089B (zh) 用于机床的转台
JP5084848B2 (ja) 加工機械設備
JP2015163428A (ja) 動作中に発熱する機能部品を備える工作機械
KR20190045999A (ko) 공작기계 주축의 냉각장치
JP4523591B2 (ja) 流体冷却装置
KR20050063078A (ko) 공작기계의 주축 내장형 스핀들 모터의 냉각장치
KR101345866B1 (ko) 선반용 주축대의 강제 냉각장치
KR102652217B1 (ko) 공작기계의 스핀들 장치
JP2007185770A (ja) 加工機械の温度制御装置
KR101666305B1 (ko) 공작기계 주축의 냉각장치
KR101970192B1 (ko) 공작 기계용 이송 장치
KR20130083719A (ko) 공작기계의 오일 쿨러 및 이를 포함하는 공작 기계의 온도 제어 장치
CN212398995U (zh) 一种精密工具专用数控机床
KR100864763B1 (ko) 선반용 주축의 냉각장치
CN211319170U (zh) 一种用于计算机的高效散热装置
JP6948915B2 (ja) 工作機械
KR20070069324A (ko) 절삭유를 이용한 스핀들 냉각 장치
CN211565305U (zh) 一种雕铣机散热装置
KR20120010871A (ko) 건설기계용 냉각보조장치
KR20180115492A (ko) 공작기계 주축의 냉각 장치
CN104759711A (zh) 一种刮水电动机齿轮箱三面钻孔攻丝机
KR20200075573A (ko) 절삭기용 보어 텍스 냉각기
CN215356205U (zh) 一种提高主轴使用寿命的冷却装置
CN211387968U (zh) 一种雕铣机冷却装置