KR20210131808A - 터렛 공구 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 터렛 공구 냉각장치는 공구대 바디; 상기 공구대 바디에 설치되고, 복수의 공구가 수납되는 터렛; 상기 터렛에 수납되는 복수의 공구의 인덱싱을 위한 인덱싱유닛; 상기 공구대 바디에 설치되고, 상기 인덱싱유닛에 회전동력을 제공하는 구동부; 및 상기 터렛에 수납되는 1개 이상의 공구에 극저온 냉각유체 저장부로부터 공급된 극저온 냉각유체를 전달하는 냉각유로;를 포함하고, 상기 냉각유로가 상기 인덱싱유닛의 일부를 관통하여 배치됨에 따라 상기 터렛이 인덱싱할 때에도 지속적으로 극저온 냉각유체를 공급할 수 있다.

Description

터렛 공구 냉각장치{Tool cooling apparatus of turret}

본 발명은 터렛 공구 냉각장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉각유로가 로터리 유니온으로 형성되는 인덱싱유닛의 일부를 관통하여 배치됨에 따라 터렛이 인덱싱할 때에도 냉각유로의 끊김 없이 가공중인 공구에 극저온 냉각유체의 지속적인 공급이 가능함에 따라 극저온 냉각유체의 누출을 방지할 수 있는 난삭재 가공용 공작기계의 터렛 공구 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로 공작기계라 함은 각종 절삭 가공방법 또는 비절삭 가공방법으로 금속/비금속의 공작물을 적당한 공구를 이용하여 원하는 형상 및 치수로 가공할 목적으로 사용하는 기계를 말한다.

터닝센터, 수직/수평 머시닝센터, 문형머시닝센터, 스위스 턴, 방전 가공기, 수평형 NC 보링머신, CNC 선반, 복합가공기 등을 비롯한 다양한 종류의 공작기계는 다양한 산업 현장에서 해당 작업의 용도에 맞게 널리 사용되고 있다.

공작기계 중 복합가공기란 선삭가공과 드릴, 탭핑, 밀링가공 등 가공형태가 다양한 가공을 수행하는 다기능의 자동공구교환장치(ATC)와 공구 매거진이 장착된 터닝센터를 의미한다. 복합가공기에서 작업자가 가공에 필요한 공구를 로딩하거나 교환시에 공구를 수동으로 공구 매거진에 장착한다.

일반적으로 현재 사용되고 있는 다양한 종류의 공작기계는 수치제어(numerical control, NC) 또는 CNC(computerized numerical control) 기술이 적용되는 조작반을 구비하고 있다. 이러한 조작반은 다양한 기능스위치 또는 버튼과 모니터를 구비한다.

또한, 공작기계는 공작물인 소재가 안착되고 공작물 가공을 위해 이송하는 테이블, 가공전 공작물을 준비하는 팔렛트, 공구 또는 공작물이 결합되어 회전하는 주축, 공작물 등을 가공중에 지지하기 위한 심압대, 방진구 등을 구비한다.

일반적으로 공작기계에서 테이블, 공구대, 주축, 심압대, 방진구 등은 다양한 가공을 수행하기 위해 이송축을 따라 이송하는 이송유닛을 구비한다.

또한, 일반적으로 공작기계는 다양한 가공을 위하여 다수의 공구를 사용하게 되며, 다수의 공구를 수납보관하고 있는 공구 보관장소의 형태로 공구 매거진이나 터렛이 사용된다.

이러한 공작기계는 다양한 가공을 위하여 다수의 공구를 사용하게 되며, 다수의 공구를 수납보관하고 있는 툴 보관장소의 형태로 공구 매거진이 사용된다.

또한, 일반적으로 공작기계는 공작기계의 생산성을 향상시키기 위해 수치제어부의 지령에 의해 특정한 공구를 공구 매거진으로부터 인출하거나 다시 수납하기 위한 자동공구교환장치(ATC, Automatic Tool Changer)를 구비한다.

또한, 일반적으로 공작기계는 비가공 시간을 최소화하기 위해, 자동팔레트교환장치(APC, Automatic Palette Changer)를 구비한다. 자동팔레트교환장치(APC)는 팔레트를 공작물 가공 영역과 공작물 설치 영역 간에 자동으로 교환한다. 팔레트에는 공작물이 탑재될 수 있다.

또한, 일반적으로 공작기계는 가공방법에 따라 크게 터닝센터(TURNING CENTER)와 머시닝센터(MACHINING CENTER)로 분류된다. 일반적으로 터닝센터는 공작물이 회전하고, 머시닝센터는 공구가 회전하면서 공작물의 가공이 수행된다.

일반적으로 선반이라고도 칭하는 터닝센터는 스핀들에 장착된 공작물을 빠르게 회전시킨 상태에서 공구를 접근시켜 공작물을 가공하는 장치이다.

이중 터닝센터는 다수의 공구를 장착하고 가공과정에서 필요한 공구를 인덱싱(INDEXING)하는 터렛 공구대 장치를 구비한다.

즉, 터닝센터에서 가공 위치에서 작업하던 하나의 가공공구를 대기 위치로 이동시킴과 동시에 대기 위치에 있는 대기공구 중 하나를 가공 위치로 가져오는 공구교환동작을 인덱싱(INDEXING)이라 한다.

이처럼, 공작기계, 특히 터닝센터에서는 가공중에 공구교환을 위해 필수적으로 1회 이상의 인덱싱이 요구된다.

또한, 극저온 가공이 필요한 인코넬 또는 티타늄과 같은 난삭제는 열전도율이 낮아 가공중에 발생하는 열회수를 대부분 칩과 공구가 담당하게 된다. 이에 따라 가공중에 공구가 가열됨에 따라 수명이 매우 짧아져서 수명증대를 위해 가공중에 냉각이 필요하다.

더욱이, 가공대기시간을 감소하여 생산성을 극대화하기 위해 대기공구를 예냉각할 필요가 있다.

이처럼, 종래 터닝센터에 설치된 터렛 공구 냉각장치는 난삭제를 가공하는 공구의 가공중 냉각과 예냉각을 위해 액화질소, 액화이산화탄소와 같은 극저온 냉각유체를 공급하여 공구를 냉각하였다.

그러나, 종래 터렛 공구 냉각장치는 공구교환을 위해 터렛이 인덱싱하는 순간에 필수적으로 극저온 냉각유체를 공급하는 극저온 냉각유체 공급라인의 연결을 분리하고 유체 공급을 끊어야 함에 따라 단열이 연속되지 않아 냉각 등에 의해 극저온 냉각유체의 누출이 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 종래 터렛 공구 냉각장치는 극저온 냉각유체를 1개의 공구에만 공급함에 따라 예냉각을 수행하지 못해 공작물의 가공시간과 대기시간이 증가하여 생산성이 감소하고, 공구수명이 단축되어 가공비용이 증가하는 문제점이 있었다.

더욱이, 종래 터렛 공구 냉각장치는 극저온 냉각유체 공급라인이 공구에 직결되지 않고 복잡한 배치구조에 따라 유로 배관의 관로저항 증가로 인해 냉각효율이 감소하는 문제점이 있었다.

게다가, 종래 터렛 공구 냉각장치는 구조가 복잡하여 제조비용과 제조시간이 증가하고, 소형화를 도모하지 못해 공간 활용도가 감소하며, 유지보수 시간이 증가하는 문제점이 있었다.

대한민국 특허공개공보 제10-2014-0056160호 대한민국 특허공개공보 제10-2018-0117728호 대한민국 특허공개공보 제10-2012-0057948호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 메인 유로부가 로터리 유니온 구조로 형성되는 인덱싱유닛의 샤프트부를 관통하여 배치됨에 따라 터렛이 인덱싱할 때에도 냉각유로의 분리나 끊김 없이 가공중인 공구에 극저온 냉각유체의 지속적인 공급이 직접적으로 가능함에 따라 극저온 냉각유체의 누출을 방지하고 칩의 유입을 차단하며, 공구에 직결되는 구조를 통해 메인 유로부의 관로저항 감소로 인해 냉각효율을 극대화하며, 복수의 메인 유로부와 보조 유로부를 통해 가공공구에 인접한 대기공구 또는 가공프로그램상 다음 순서의 대기공구를 예냉각하여 가공시간 감소를 통해 생산성과 가공정밀도를 극대화하고, 낭비되는 극저온 냉각유체를 최소화하여 유지비용을 절감할 수 있는 터렛 공구 냉각장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 터렛 공구 냉각장치는 공구대 바디; 상기 공구대 바디에 설치되고, 복수의 공구가 수납되는 터렛; 상기 터렛에 수납되는 복수의 공구의 인덱싱을 위한 인덱싱유닛; 상기 공구대 바디에 설치되고, 상기 인덱싱유닛에 회전동력을 제공하는 구동부; 및 상기 터렛에 수납되는 1개 이상의 공구에 극저온 냉각유체 저장부로부터 공급된 극저온 냉각유체를 전달하는 냉각유로;를 포함하고, 상기 냉각유로가 상기 인덱싱유닛의 일부를 관통하여 배치됨에 따라 상기 터렛이 인덱싱할 때에도 지속적으로 극저온 냉각유체를 공급할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 터렛 공구 냉각장치의 바람직한 다른 일 실시예에서, 터렛 공구 냉각장치의 상기 인덱싱유닛은 상기 공구대 바디에 설치되는 하우징부; 및 일측이 상기 하우징부에 결합하고 상기 터렛을 관통하도록 연장 설치되어 상기 구동부의 구동에 따라 회전하는 샤프트부;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 터렛 공구 냉각장치의 바람직한 다른 일 실시예에서, 터렛 공구 냉각장치의 상기 냉각유로는 일측이 상기 극저온 유체 저장부와 연통되고, 타측이 상기 회전축을 중심으로 각도 분할되도록 상기 터렛에 방사상으로 수납된 복수의 공구 중에서 어느 하나의 공구에 인접하도록 상기 샤프트부를 관통하여 연장 형성되는 복수의 메인 유로부;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 터렛 공구 냉각장치의 바람직한 다른 일 실시예에서, 터렛 공구 냉각장치의 상기 냉각유로는 상기 냉각유로는 인접하는 상기 메인 유로부의 극저온 냉각유체가 배출되는 선단을 서로 연결하도록 형성되어 가공공구를 냉각하는 상기 메인 유로부의 선단에서 배출되는 극저온 냉각유체로 대기공구를 예냉각하는 1개 이상의 보조 유로부;를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 터렛 공구 냉각장치의 바람직한 다른 일 실시예에서, 터렛 공구 냉각장치의 상기 메인 유로부는 상기 샤프트부의 회전축에 평행하도록 상기 샤프트부를 관통하여 연장 형성되는 수평부; 및 상기 수평부의 선단에서 절곡되어 상기 샤프트부의 회전축에 수직하도록 연장 형성되는 수직부;를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 터렛 공구 냉각장치의 바람직한 다른 일 실시예에서, 터렛 공구 냉각장치의 상기 인덱싱유닛은 상기 고정부와 상기 샤프트부 사이에 설치되어 상기 샤프트부를 회전 지지하는 베어링부;를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 터렛 공구 냉각장치는 메인 유로부가 로터리 유니온 구조로 형성되는 인덱싱유닛의 샤프트부를 관통하여 배치됨에 따라 터렛이 인덱싱할 때에도 냉각유로의 분리나 끊김 없이 가공중인 공구에 극저온 냉각유체의 지속적인 공급이 직접적으로 가능함에 따라 극저온 냉각유체의 누출을 방지하고 칩의 유입을 차단할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 터렛 공구 냉각장치는 메인 유로부가 샤프트부의 회전축을 중심으로 각도 분할되도록 터렛에 방사상으로 수납되는 공구에 직결되는 구조로 배치됨에 따라 메인 유로부로 전달되는 극저온 냉각유체의 관로저항 감소로 인해 냉각효율을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

더욱이, 본 발명에 따른 터렛 공구 냉각장치는 샤프트부의 회전축을 중심으로 각도 분할되도록 터렛에 방사상으로 수납되는 공구에 직결되는 구조로 복수의 메인 유로부가 배치되고, 이러한 메인 유로부 사이에 복수개로 형성되는 보조 유로부를 통해 가공공구에 인접한 대기공구 또는 가공프로그램상 다음 순서의 대기공구를 예냉각하여 비가공시간 감소를 통해 생산성을 극대화하고, 낭비되는 극저온 냉각유체를 최소화하고 공구 수명을 증대시켜 유지비용을 절감하며, 가공정밀도를 향상할 수 있는 효과가 있다.

게다가, 본 발명에 따른 터렛 공구 냉각장치는 메인 유로부가 공구에 직결되는 구조를 통해 소형화를 도모하여 공간활용도를 향상하고, 종래와 같이 인덱싱시에 유로의 연결과 차단을 수행하기 위한 별도의 액츄에이터의 설치를 배제하여 제조비용과 제조시간을 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 터렛 공구 냉각장치의 사시도를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 터렛 공구 냉각장치의 평면도를 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 터렛 공구 냉각장치의 측면도를 나타낸다.
도 4는 도 2에 도시된 A-A선의 단면도를 나타낸다.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 터렛 공구 냉각장치의 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다 (comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 터렛 공구 냉각장치의 사시도를 나타내고, 도 2는 본 발명에 따른 터렛 공구 냉각장치의 평면도를 나타낸다. 도 3은 본 발명에 따른 터렛 공구 냉각장치의 측면도를 나타내고, 도 4는 도 2에 도시된 A-A선의 단면도를 나타낸다.

이하에서 사용하는 용어의 정의는 다음과 같다. "수평방향"이란 회전축에 평행한 방향을 의미하고, "수직방향"이란 수평방향에 대해 직교하면서 회전축에 수직한 방향을 의미한다. 또한, 내측이란 동일부재에서 상대적으로 중심에 가까운 쪽 즉, 안쪽을 의미하고 외측이란 동일부재에서 상대적으로 중심에서 먼쪽 즉 바깥쪽을 의미한다.

도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 터렛 공구 냉각장치(1)를 설명한다. 도 1 내지 도 4에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 터렛 공구 냉각장치(1)는 공구대 바디(10), 터렛(20), 인덱싱유닛(30), 구동부(40), 및 냉각유로(50)를 포함한다.

공구대 바디(10)는 도면에 도시되지 않은 공작기계의 바디의 일부 또는 베드에 설치된다.

터렛(20)은 공구대 바디(10)에 설치되고, 복수의 공구(21)를 수납한다. 이러한, 터렛(20)은 워크피스의 가공에 필요한 절삭 공구, 외경선삭 및 내경선삭에 이용하는 공구뿐만 아니라 드릴 혹은 밀링작업에 필요한 공구와 같이 다양한 공구를 수납할 수 있다.

구체적으로 터렛(20)은 회전축(33)을 중심으로 각도 분할되어 방사상으로 복수의 공구를 수납한다. 도 1 내지 도 4에 터렛이 30도 각도로 12각으로 각도 분할되어 있는 것으로 도시되어 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 필요에 따라 원하는 각도로 분할될 수 있다.

즉, 본 발명에 의한 터렛 공구 냉각장치의 터렛은 필요에 따라 10도 각도로 36각으로 각도 분할되거나, 15도 각도로 24각으로 각도 분할되거나, 40도 각도로 9각으로 각도 분할되거나, 60도 각도로 6각으로 각도 분할되거나, 90도 각도로 5각으로 각도 분할되거나, 120도 각도로 3각으로 각도 분할되거나, 180도 각도로 2각으로 각도 분할될 수 도 있다.

인덱싱유닛(30)은 터렛(20)에 수납되는 복수의 공구(21)의 인덱싱을 위해 터렛과 공구대 바디에 걸쳐 설치된다. 또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면 이러한 인덱싱유닛(20)은 로터리 유니온(rotary union)으로 형성될 수 있다.

즉, 도 4에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 터렛 공구 냉각장치의 인덱싱유닛(20)은 하우징부(31), 샤프트부(32), 및/또는 베어링부(34)를 포함한다.

하우징부(31)는 공구대 바디(10)의 내부에 고정 설치된다.

샤트프부(32)는 내부가 관통 형성된 중공 형태의 원통형 파이프 형상으로 형성되어 일측이 하우징부(31)에 베어링을 통해 회전 가능하게 결합된다. 또한, 샤프트부(32)는 터렛을 관통하도록 연장 설치되어 구동부(40)의 구동에 따라 회전한다.

즉, 샤프트부(32)의 타측은 터렛의 내부를 관통하여 연장 형성되고 샤프트부의 내부 관통홈을 따라 후술하는 메인 유로부의 수평부가 관통홈부의 내부에 배치된다.

베어링부(34)는 고정부와 샤프트부 사이에 1개 이상 설치되어 구동부의 구동에 따라 샤프트부가 회전 가능하도록 샤프트부를 회전 지지한다.

이처럼, 인덱싱유닛이 로터리 유니온 구조로 형성됨에 따라 터렛의 인덱싱시에 냉각유닛의 분리나 끊김 없이 가공중인 공구에 극저온 냉각유체의 지속적인 공급이 직접적으로 가능함에 따라 극저온 냉각유체의 누출을 방지하고 칩의 유입을 차단할 수 있다.

구동부(40)는 공구대 바디(10)에 설치되어 인덱싱유닛(30)에 회전동력을 제공한다. 즉 구동부(40)는 터렛(20)을 회전시켜 터렛에 수납된 복수의 공구(21) 중에서 원하는 공구로 가공물을 가공할 수 있도록 선택적으로 터렛(20)에 회전동력을 제공한다.

반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 구동부(30)는 서보모터로 형성될 수 있다. 또한, 구동부(30)는 PLC나 수치제어부의 지령에 의해 작동한다.

또한, 수치제어부는 NC(numerical control, NC) 또는 CNC(computerized numerical control)를 포함하고, 각종 수치 제어 프로그램이 내장되어 있다.

즉, 수치제어부에는 구동부인 서보모터의 구동프로그램, 공구의 가동프로그램 등이 내장되고, 수치제어부의 구동에 따라 해당 프로그램이 자동으로 로딩되어 작동한다. 또한, 수치제어부는 주조작부, PLC와 소정의 프로토콜에 의해 통신을 수행한다.

또한, 주조작부는 화면표시 프로그램과 화면표시 선택에 따른 데이터 입력 프로그램을 포함하고, 화면표시 프로그램의 출력에 따라 표시화면에 소프트웨어 스위치를 디스플레이하고, 소프트웨어 스위치의 온(ON)/오프(OFF)를 인식하여 기계 동작의 입출력 명령을 내리는 기능을 수행한다.

또한, 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 주조작부는 공작기계의 하우징, 케이스, 또는 일측에 설치되어 다양한 기능스위치 또는 버튼과 각종 정보를 표시할 수 있는 모니터를 구비한다.

PLC(Programmable Logic Controller)는 수치제어부 또는 주조작부와의 소정의 프로토콜에 의한 통신을 수행하고, 이러한 통신을 통해 제어명령을 행하는 기능을 수행한다. 즉, PLC는 수치제어부 또는 주조작부의 수치 제어 프로그램에 따른 제어 명령을 받아 작동한다.

냉각유로(50)는 터렛(20)에 수납되는 1개 이상의 공구(21)에 극저온 냉각유체 저장부(60)로부터 공급된 극저온 냉각유체를 전달한다.

또한, 이러한 냉각유로(50)는 열전열되거나 진공 절연된 형태로 형성될 수 있다. 또한, 냉각유로는 절연 튜브 형태로 형성될 수 있다. 또한, 이러한 냉각유로는 인덱싱유닛의 일부를 관통하여 배치된다.

이처럼, 냉각유로가 인덱싱유닛의 일부를 관통하여 배치됨에 따라 터렛이 인덱싱할 때에도 지속적으로 공구에 극저온 냉각유체를 공급할 수 있다.

또한, 도 4에 도시된 것처럼, 극저온 냉각유체 저장부(60)는 터렛 공구 냉각장치 외부 또는 공작기계의 커버 내부나 외부에 설치되어 냉각유로를 통해 공구에 극저온 냉각 유체를 공급하기 위해 극저온 냉각유체를 저장한다.

이러한 극저온 냉각유체는 액화질소, 액화이산화탄소로 형성될 수 있다.

또한, 극저온 냉각유체 저장부와 냉각유로 사이에 밸브(61)가 설치될 수 있다. 이처럼, 수치제어부의 제어를 통해 밸브가 개방되거나 폐쇄됨에 따라 인덱싱이나 워크피스 가공시에 가공공구를 냉각하거나 대기공구를 예냉각하도록 극저온 냉각유체의 공급량을 조절한다.

이에 따라 극저온 냉각유체의 낭비를 미연에 방지하고, 안전사고를 미연에 예방하여 가공비용을 최소화하고, 작업자의 편의를 도모할 수 있다.

도 1 내지 도 4에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 터렛 공구 냉각장치(1)의 냉각유로(50)는 메인 유로부(51)를 포함한다.

메인 유로부(51)는 메인 유로부의 일측이 극저온 유체 저장부(60)와 연통되고, 메인 유로부의 타측이 회전축(33)을 중심으로 각도 분할되도록 터렛에 방사상으로 수납된 복수의 공구 중에서 어느 하나의 공구에 인접하도록 샤프트부를 관통하여 연장 형성된다.

또한, 이러한 메인 유로부는 터렛의 회전축을 중심으로 각도 분할된 갯수에 따라 복수개로 형성된다. 구체적으로 본 발명에 의한 터렛 공구 냉각장치의 냉각유로의 메인 유로부는 터렛이 10도 각도로 36각으로 각도 분할된 경우에는 메인 유로부도 36개가 설치될 수 있다.

그러나 샤프트부의 직경이나 관통홈부의 내부 직경의 크기 등을 고려하여 바람직하게 메인 유로부는 2개 내지 10개가 형성될 수 있다. 즉, 도 1 내지 도 4에 도시된 것처럼 터렛이 회전축을 중심으로 30도 각도로 12각으로 각도 분할된 경우에 2개 내지 4개가 해당 분할된 터렛의 공구중에서 각각의 1개씩의 공구에 인접하도록 4개가 설치될 수 있다.

또한, 도 1 내지 도 4에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 터렛 공구 냉각장치의 냉각유로의 메인 유로부(51)는 수평부(52)와 수직부(53)를 포함한다.

수평부(52)는 샤프트부의 회전축(33)에 평행하도록 샤프트부(32)를 관통하여 연장 형성된다.

수직부(53)는 수평부(52)의 외측 선단에서 절곡되어 샤프트부의 회전축(32)에 수직하도록 연장 형성된다.

수평부와 수직부는 모두 절연 튜브로 형성될 수 있다.

이처럼, 본 발명에 따른 터렛 공구 냉각장치의 메인 유로부가 로터리 유니온 구조로 형성되는 인덱싱유닛의 샤프트부를 관통하여 배치됨에 따라 터렛이 인덱싱할 때에도 냉각유로의 분리나 끊김 없이 가공중인 공구에 극저온 냉각유체의 지속적인 공급이 직접적으로 가능함에 따라 극저온 냉각유체의 누출을 방지하고 칩의 유입을 차단할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 터렛 공구 냉각장치는 메인 유로부가 샤프트부의 회전축을 중심으로 각도 분할되도록 터렛에 방사상으로 수납되는 공구에 직결되는 구조로 배치됨에 따라 메인 유로부로 전달되는 극저온 냉각유체의 관로저항 감소로 인해 냉각효율을 극대화할 수 있다.

도 1 내지 도 4에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 터렛 공구 냉각장치(1)의 냉각유로(50)는 보조 유로부(54)를 더 포함한다.

보조 유로부(54)는 인접하는 메인 유로부(51)의 극저온 냉각유체가 배출되는 선단을 서로 연결하도록 형성되어 가공공구를 냉각하는 메인 유로부의 선단에서 배출되는 극저온 냉각유체로 대기공구를 예냉각하도록 1개 이상 형성된다.

즉, 보조 유로부(54)는 인접하는 메인 유로부(51)의 수직부(53)의 공구에 인접한 선단을 서로 연결하도록 설치되어 해당 가공공구를 냉각하도록 메인 유로부의 수직부의 선단에서 배출되는 극저온 냉각유체를 외부로 방출하지 않고 전달받아 인접한 대기공구를 냉각하거나 가공프로그램상 다음 가공이 예정된 대기공구를 예냉각하여 자원활용을 극대화하고 극저온 냉각유체의 낭비를 방지하여 가공비용을 절감한다.

구체적으로 보조 유로부(54)는 터렛(20)의 회전축(33)을 중심으로 각도 분할되어 방사상으로 복수의 공구를 수납하도록 형성된 터렛(20)의 외주면을 따라 수납된 대기공구에 메인 유로부의 수직부의 선단에서 배출되는 극저온 냉각유체를 대기공구로 전달하기 위해 전체적으로 터렛의 외형과 유사한 각형을 갖도록 인접하는 메인 유로부의 극저온 냉각유체가 배출되는 수직부의 선단과 서로 연결되어 연장 형성된다.

따라서, 본 발명에 따른 터렛 공구 냉각장치는 샤프트부의 회전축을 중심으로 각도 분할되도록 터렛에 방사상으로 수납되는 공구에 직결되는 구조로 복수의 메인 유로부가 배치되고, 이러한 메인 유로부 사이에 복수개로 형성되는 보조 유로부를 통해 가공공구에 인접한 대기공구 또는 가공프로그램상 다음 순서의 대기공구를 예냉각하여 비가공시간 감소를 통해 생산성을 극대화하고, 낭비되는 극저온 냉각유체를 최소화하고 공구 수명을 증대시켜 유지비용을 절감하며, 가공정밀도를 향상하고, 직결구조를 통해 소형화를 도모하여 공간활용도를 향상하고, 종래와 같이 인덱싱시에 유로의 연결과 차단을 수행하기 위한 별도의 액츄에이터의 설치를 배제하여 제조비용과 제조시간을 절감할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

1 : 터렛 공구 냉각장치, 10 : 공구대 바디,
20 : 터렛, 30 : 인덱싱유닛,
31 : 하우징부, 32 : 샤프트부,
33 : 회전축, 34 : 베어링부,
40 : 냉각유로, 41 : 메인 유로부,
42 : 수평부, 43 : 수직부,
44 : 보조 유로부, 50 : 극저온 냉각유체 저장부,
60 : 밸브.

Claims (6)

1. 공구대 바디;
   상기 공구대 바디에 설치되고, 복수의 공구가 수납되는 터렛;
   상기 터렛에 수납되는 복수의 공구의 인덱싱을 위한 인덱싱유닛;
   상기 공구대 바디에 설치되고, 상기 인덱싱유닛에 회전동력을 제공하는 구동부; 및
   상기 터렛에 수납되는 1개 이상의 공구에 극저온 냉각유체 저장부로부터 공급된 극저온 냉각유체를 전달하는 냉각유로;를 포함하고,
   상기 냉각유로가 상기 인덱싱유닛의 일부를 관통하여 배치됨에 따라 상기 터렛이 인덱싱할 때에도 지속적으로 극저온 냉각유체를 공급할 수 있는 것을 특징으로 하는 터렛 공구 냉각장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 인덱싱유닛은,
   상기 공구대 바디에 설치되는 하우징부; 및
   일측이 상기 하우징부에 결합하고 상기 터렛을 관통하도록 연장 설치되어 상기 구동부의 구동에 따라 회전하는 샤프트부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 터렛 공구 냉각장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 냉각유로는,
   일측이 상기 극저온 유체 저장부와 연통되고, 타측이 상기 회전축을 중심으로 각도 분할되도록 상기 터렛에 방사상으로 수납된 복수의 공구 중에서 어느 하나의 공구에 인접하도록 상기 샤프트부를 관통하여 연장 형성되는 복수의 메인 유로부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공구 냉각장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 냉각유로는,
   인접하는 상기 메인 유로부의 극저온 냉각유체가 배출되는 선단을 서로 연결하도록 형성되어 가공공구를 냉각하는 상기 메인 유로부의 선단에서 배출되는 극저온 냉각유체로 대기공구를 예냉각하는 1개 이상의 보조 유로부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터렛 공구 냉각장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 메인 유로부는,
   상기 샤프트부의 회전축에 평행하도록 상기 샤프트부를 관통하여 연장 형성되는 수평부; 및
   상기 수평부의 선단에서 절곡되어 상기 샤프트부의 회전축에 수직하도록 연장 형성되는 수직부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 터렛 공구 냉각장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 인덱싱유닛은,
   상기 고정부와 상기 샤프트부 사이에 설치되어 상기 샤프트부를 회전 지지하는 베어링부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터렛 공구 냉각장치.

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