KR20230137174A - Tool cooling system of Machine tool - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공구대 바디 및 상기 공구대 바디에 설치되고 복수의 공구가 장착되는 터렛을 구비하는 공작기계의 공구 냉각장치에 있어서, 상기 공구대 바디에 고정 설치되는 베이스부; 상기 베이스부에 회전 가능하게 설치되어 상기 터렛을 인덱싱시키는 인덱싱부; 상기 베이스부에 직선 왕복 이동가능하게 설치되는 클램핑부; 및 상기 공구를 냉각하기 위한 냉각유체를 전달하기 위해 상기 클램핑부 및 상기 인덱싱부에 형성되는 냉각유로부;를 포함하고, 상기 클램핑부는 상기 인덱싱부와 선택적으로 클램핑 또는 언클램핑되어 상기 냉각유체가 누출되는 것을 방지하는 특징으로 하는 공작기계의 공구 냉각장치에 관한 것이다.The present invention relates to a tool cooling device for a machine tool including a tool rest body and a turret installed on the tool rest body and on which a plurality of tools are mounted, comprising: a base portion fixed to the tool rest body; an indexing unit rotatably installed on the base to index the turret; A clamping part installed on the base to be capable of linear reciprocating movement; and a cooling passage part formed in the clamping part and the indexing part to transfer cooling fluid for cooling the tool, wherein the clamping part is selectively clamped or unclamped with the indexing part so that the cooling fluid leaks. This relates to a tool cooling device for machine tools that has the feature of preventing damage.
Description
본 발명은 공작기계의 공구 냉각장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 클램핑부가 인덱싱부와 선택적으로 결합되어 냉각유체가 누출되는 것을 방지할 수 있는 공작기계의 공구 냉각장치에 관한 것이다.The present invention relates to a tool cooling device for a machine tool, and more specifically, to a tool cooling device for a machine tool in which a clamping portion is selectively coupled with an indexing portion to prevent cooling fluid from leaking.
일반적으로 공작기계라 함은 각종 절삭 가공방법 또는 비절삭 가공방법으로 금속/비금속의 공작물을 적당한 공구를 이용하여 원하는 형상 및 치수로 가공할 목적으로 사용하는 기계를 말한다.In general, machine tools refer to machines used to process metal/non-metal workpieces into desired shapes and dimensions using appropriate tools using various cutting or non-cutting processing methods.
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.Various types of machine tools, including turning centers, vertical/horizontal machining centers, door-type machining centers, Swiss turns, electric discharge machines, horizontal NC boring machines, CNC lathes, and complex processing machines, are widely available in various industrial sites to suit the purpose of the work. It is being used.
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.Among machine tools, a complex machining machine refers to a turning center equipped with a multi-functional automatic tool changer (ATC) and tool magazine that performs various machining types such as turning, drilling, tapping, and milling. When an operator loads or exchanges tools required for processing in a multi-processing machine, he or she manually installs the tools into the tool magazine.
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.In general, various types of machine tools currently in use are equipped with an operating panel to which numerical control (NC) or computerized numerical control (CNC) technology is applied. This operating panel is equipped with various function switches or buttons and a monitor.
또한, 공작기계는 공작물인 소재가 안착되고 공작물 가공을 위해 이송하는 테이블, 가공 전 공작물을 준비하는 팔렛트, 공구 또는 공작물이 결합되어 회전하는 주축, 공작물 등을 가공중에 지지하기 위한 심압대, 방진구 등을 구비한다. In addition, a machine tool includes a table on which the workpiece material is seated and transported for processing the workpiece, a pallet to prepare the workpiece before processing, a spindle on which the tool or workpiece is combined and rotated, a tailstock to support the workpiece, etc. during processing, and an anti-vibration tool. Equipped with etc.
일반적으로 공작기계에서 테이블, 공구대, 주축, 심압대, 방진구 등은 다양한 가공을 수행하기 위해 이송축을 따라 이송하는 이송유닛을 구비한다.In general, in machine tools, tables, tool rests, spindles, tailstocks, vibration stoppers, etc. are equipped with transfer units that transfer along a transfer axis to perform various machining.
또한, 일반적으로 공작기계는 다양한 가공을 위하여 다수의 공구를 사용하게 되며, 다수의 공구를 수납보관하고 있는 공구 보관장소의 형태로 공구 매거진이나 터렛이 사용된다. Additionally, machine tools generally use multiple tools for various processing, and a tool magazine or turret is used as a tool storage location to store and store multiple tools.
이러한 공작기계는 다양한 가공을 위하여 다수의 공구를 사용하게 되며, 다수의 공구를 수납보관하고 있는 툴 보관장소의 형태로 공구 매거진이 사용된다.These machine tools use multiple tools for various processing, and a tool magazine is used as a tool storage location to store multiple tools.
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.In addition, machine tools are generally equipped with an automatic tool changer (ATC) for withdrawing or storing a specific tool from a tool magazine according to a command from a numerical control unit in order to improve the productivity of the machine tool.
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.Additionally, machine tools are generally equipped with an automatic pallet changer (APC) to minimize non-processing time. The automatic pallet changer (APC) automatically exchanges pallets between the workpiece machining area and the workpiece installation area. A workpiece can be mounted on a pallet.
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. Additionally, machine tools are generally classified into turning centers and machining centers depending on the processing method. Generally, in turning centers, the workpiece rotates, and in machining centers, the workpiece is processed while the tool rotates.
일반적으로 선반이라고도 칭하는 터닝센터는 스핀들에 장착된 공작물을 빠르게 회전시킨 상태에서 공구를 접근시켜 공작물을 가공하는 장치이다. A turning center, also commonly referred to as a lathe, is a device that processes a workpiece by rapidly rotating the workpiece mounted on a spindle and then approaching the tool.
이중 터닝센터는 다수의 공구를 장착하고 가공과정에서 필요한 공구를 인덱싱(INDEXING)하는 터렛 공구대 장치를 구비한다.Among these, the turning center is equipped with a number of tools and is equipped with a turret tool rest device that indexes the tools needed during the machining process.
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.In other words, the tool exchange operation in which a turning center moves one processing tool that was working in the machining position to the standby position and simultaneously brings one of the standby tools in the standby position to the machining position is called indexing.
이처럼, 공작기계, 특히 터닝센터에서는 가공중에 공구교환을 위해 필수적으로 1회 이상의 인덱싱이 요구된다.As such, in machine tools, especially turning centers, indexing is required at least once for tool exchange during processing.
또한, 극저온 가공이 필요한 인코넬 또는 티타늄과 같은 난삭재는 열전도율이 낮아 가공중에 발생하는 열회수를 대부분 칩과 공구가 담당하게 된다. 이에 따라 가공 중에 공구가 가열됨에 따라 수명이 매우 짧아져서 수명증대를 위해 가공 중에 냉각이 필요하다.In addition, difficult-to-cut materials such as Inconel or titanium that require cryogenic processing have low thermal conductivity, so chips and tools are responsible for most of the heat recovery generated during processing. Accordingly, as the tool heats up during processing, its lifespan becomes very short, so cooling during processing is necessary to increase its lifespan.
그리고, 가공대기시간을 감소하여 생산성을 극대화하기 위해 대기공구를 예냉각할 필요가 있다.Additionally, it is necessary to pre-cool the standby tool in order to maximize productivity by reducing the waiting time for machining.
이처럼, 터닝센터에 설치된 터렛 공구 냉각장치는 난삭재를 가공하는 공구의 가공중 냉각과 예냉각을 위해 액화질소, 액화이산화탄소와 같은 극저온 냉각유체를 공급하여 공구를 냉각한다.In this way, the turret tool cooling device installed in the turning center cools the tool by supplying cryogenic cooling fluid such as liquid nitrogen or liquid carbon dioxide for cooling and pre-cooling of the tool processing difficult-to-cut materials.
그러나, 종래 터렛 공구 냉각장치는 가공 위치에서 작업하던 하나의 가공공구를 대기 위치로 이동시킴과 동시에 대기 위치에 있는 대기공구 중 하나를 가공 위치로 가져오기 위한 인덱싱(INDEXING)동작(회전)을 하는 동안에도 고정되어 있는 클램핑부와 회전하는 인덱싱부가 서로 결합되어 있어 특히, 냉각유체의 누출을 방지하기 위해 클램핑부와 인덱싱부 사이에 배치되는 씰링부가 반복적인 인덱싱부의 회전에 의해 손상되는 문제점이 있었다.However, the conventional turret tool cooling device moves one machining tool from the machining position to the standby position and simultaneously performs an indexing operation (rotation) to bring one of the standby tools in the standby position to the machining position. Since the fixed clamping part and the rotating indexing part are coupled to each other even during the cooling process, there was a problem in that the sealing part disposed between the clamping part and the indexing part to prevent leakage of cooling fluid was damaged by repeated rotation of the indexing part.
또한, 종래 터렛 공구 냉각장치는 냉각유체의 누출을 방지하기 위해 클램핑부와 인덱싱부 사이에 배치되는 씰링부가 손상되어 손상된 씰링부의 교체비용 및 시간이 소모되고, 손상된 씰링부를 통해 누출되는 냉각유체가 공작기계를 손상시켜 공작기계의 내구성이 저하되고, 누출된 냉각유체의 손실에 의해 충분한 양의 냉각유체가 공구에 공급되지 않은 상태에서 극저온 가공을 수행하여 가공된 공작물의 품질이 저하되는 문제점이 있었다.In addition, in the conventional turret tool cooling device, the sealing part disposed between the clamping part and the indexing part is damaged to prevent leakage of cooling fluid, so it costs money and time to replace the damaged sealing part, and the cooling fluid leaking through the damaged sealing part is used in the work. There was a problem that the durability of the machine tool was reduced due to damage to the machine, and the quality of the machined workpiece was deteriorated due to cryogenic machining being performed without a sufficient amount of cooling fluid being supplied to the tool due to loss of leaked cooling fluid.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 터렛이 인덱싱하지 않는 동안에 클램핑부가 인덱싱부와 클램핑되어 씰링부와 밀착되고, 터렛이 인덱싱하는 동안에는 클램핑부가 인덱싱부와 언클램핑되어 클램핑부가 씰링부와 이격된 상태에서 인덱싱부가 회전하여 씰링부가 손상되는 것을 방지하고, 냉각유체의 누출을 방지할 수 있는 공작기계의 공구 냉각장치에 관한 것이다. The present invention is intended to solve the above problems. The present invention is that while the turret is not indexing, the clamping part is clamped with the indexing part and comes into close contact with the sealing part, and while the turret is indexing, the clamping part is unclamped with the indexing part so that the clamping part is It relates to a tool cooling device for a machine tool that prevents damage to the sealing part by rotating the indexing part while spaced apart from the sealing part and prevents leakage of cooling fluid.
본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 공작기계의 공구 냉각장치는 공구대 바디 및 상기 공구대 바디에 설치되고 복수의 공구가 장착되는 터렛을 구비하는 공작기계의 공구 냉각장치에 있어서, 상기 공구대 바디에 고정 설치되는 베이스부; 상기 베이스부에 회전 가능하게 설치되어 상기 터렛을 인덱싱시키는 인덱싱부; 상기 베이스부에 직선 왕복 이동 가능하게 설치되는 클램핑부; 및 상기 공구를 냉각하기 위한 냉각유체를 전달하기 위해 상기 클램핑부 및 상기 인덱싱부에 형성되는 냉각유로부;를 포함하고, 상기 클램핑부는 상기 인덱싱부와 선택적으로 클램핑되어 상기 냉각유체가 누출되는 것을 방지할 수 있다.In order to achieve the purpose of the present invention, a tool cooling device for a machine tool according to the present invention includes a tool rest body and a turret installed on the tool rest body and on which a plurality of tools are mounted. A base portion fixed to the tool rest body; an indexing unit rotatably installed on the base to index the turret; A clamping part installed on the base to enable linear reciprocating movement; And a cooling passage part formed in the clamping part and the indexing part to transfer cooling fluid for cooling the tool, wherein the clamping part is selectively clamped with the indexing part to prevent the cooling fluid from leaking. can do.
또한, 본 발명에 의한 공작기계의 공구 냉각장치의 바람직한 다른 일 실시예에서, 상기 인덱싱부와 상기 클램핑부 사이에 배치되는 씰링부;를 포함할 수 있다.In addition, in another preferred embodiment of the tool cooling device for a machine tool according to the present invention, it may include a sealing part disposed between the indexing part and the clamping part.
또한, 본 발명에 의한 공작기계의 공구 냉각장치의 바람직한 다른 일 실시예에서, 상기 터렛이 인덱싱하지 않는 동안에 상기 클램핑부는 상기 인덱싱부와 클램핑되어 상기 씰링부를 상기 클램핑부 및 상기 인덱싱부에 밀착시키고, 상기 터렛이 인덱싱하는 동안에 상기 클램핑부는 상기 인덱싱부와 언클램핑되어 상기 클램핑부가 상기 씰링부와 이격될 수 있다.In addition, in another preferred embodiment of the tool cooling device for a machine tool according to the present invention, while the turret is not indexing, the clamping portion is clamped with the indexing portion to bring the sealing portion into close contact with the clamping portion and the indexing portion, While the turret is indexing, the clamping part may be unclamped from the indexing part so that the clamping part may be spaced apart from the sealing part.
또한, 본 발명에 의한 공작기계의 공구 냉각장치의 바람직한 다른 일 실시예에서, 상기 클램핑부를 직선 왕복 이동시키는 작동부;를 더 포함하고, 상기 작동부는, 상기 베이스부에 형성되는 유로부; 및 상기 유로부와 선택적으로 연통되도록 상기 베이스부와 상기 클램핑부 사이에 형성되는 챔버부;를 포함할 수 있다.In addition, in another preferred embodiment of the tool cooling device for a machine tool according to the present invention, it further includes an operating unit that linearly reciprocates the clamping unit, wherein the operating unit includes: a flow path portion formed in the base portion; and a chamber portion formed between the base portion and the clamping portion to selectively communicate with the flow path portion.
또한, 본 발명에 의한 공작기계의 공구 냉각장치의 바람직한 다른 일 실시예에서, 상기 유로부는, 유체가 유입되거나 유출되는 제1 유로부; 및 상기 제1 유로부와 수직방향으로 이격되도록 형성되는 제2 유로부;를 포함할 수 있다.Additionally, in another preferred embodiment of the tool cooling device for a machine tool according to the present invention, the flow path portion includes: a first flow path portion through which fluid flows in or out; and a second flow path portion formed to be vertically spaced apart from the first flow path portion.
또한, 본 발명에 의한 공작기계의 공구 냉각장치의 바람직한 다른 일 실시예에서, 상기 챔버부는, 상기 제1 유로부와 선택적으로 연통되는 제1 챔버부; 및 상기 제1 챔버부와 수직방향으로 이격되도록 형성되어 상기 제2 유로부와 선택적으로 연통되는 제2 챔버부;를 포함할 수 있다.Additionally, in another preferred embodiment of the tool cooling device for a machine tool according to the present invention, the chamber portion includes: a first chamber portion selectively communicating with the first flow path portion; and a second chamber portion formed to be vertically spaced apart from the first chamber portion and selectively communicating with the second flow path portion.
또한, 본 발명에 의한 공작기계의 공구 냉각장치의 바람직한 다른 일 실시예에서, 상기 냉각유로부는, 상기 클램핑부에 형성되는 공급유로; 및 상기 인덱싱부에 형성되는 전달유로;를 포함하고. 상기 전달유로는 인덱싱된 상기 터렛의 인덱싱각도에 따라 상기 공급유로와 선택적으로 연통될 수 있다.Additionally, in another preferred embodiment of the tool cooling device for a machine tool according to the present invention, the cooling passage portion includes a supply passage formed in the clamping portion; And a transmission passage formed in the indexing portion. The delivery passage may be selectively communicated with the supply passage according to the indexing angle of the indexed turret.
또한, 본 발명에 의한 공작기계의 공구 냉각장치의 바람직한 다른 일 실시예에서, 상기 터렛이 인덱싱하지 않는 동안에 상기 제1 유로부로부터 상기 제1 챔버부로 유입되는 유체를 통해 상기 클램핑부가 하강함에 따라 상기 공급유로와 상기 전달유로가 연통되어 상기 공급유로를 통해 전달받은 냉각유체로 공작물을 가공하는 가공공구를 냉각하고 대기공구를 예냉각할 수 있다.In addition, in another preferred embodiment of the tool cooling device for a machine tool according to the present invention, while the turret is not indexing, the clamping portion descends through the fluid flowing into the first chamber portion from the first passage portion. The supply passage and the transmission passage are in communication, so that the processing tool for processing the workpiece can be cooled and the standby tool can be pre-cooled with the cooling fluid delivered through the supply passage.
또한, 본 발명에 의한 공작기계의 공구 냉각장치의 바람직한 다른 일 실시예에서, 상기 터렛이 인덱싱하는 동안에 상기 제2 유로부로부터 상기 제2 챔버부로 유입되는 유체를 통해 상기 클램핑부가 상승함에 따라 상기 공급유로와 상기 전달유로가 이격된 상태에서 상기 인덱싱부가 회전할 수 있다.In addition, in another preferred embodiment of the tool cooling device for a machine tool according to the present invention, while the turret is indexing, the supply is supplied as the clamping part rises through the fluid flowing into the second chamber part from the second flow path part. The indexing unit may rotate while the flow path and the transmission flow path are spaced apart.
또한, 본 발명에 의한 공작기계의 공구 냉각장치의 바람직한 다른 일 실시예에서, 상기 클램핑부가 상기 인덱싱부와 클램핑되었는지를 감지하는 감지부;를 더 포함할 수 있다.In addition, in another preferred embodiment of the tool cooling device for a machine tool according to the present invention, it may further include a detection unit that detects whether the clamping unit is clamped with the indexing unit.
또한, 본 발명에 의한 공작기계의 공구 냉각장치의 바람직한 다른 일 실시예에서, 상기 공급유로는, 상기 클램핑부의 일부에 관통 형성되어 상기 가공공구를 냉각하기 위한 냉각유체를 공급받는 가공공급유로; 및 상기 예비공구를 예냉각하기 위해 상기 클램핑부의 일부에 인덱싱축을 중심으로 상기 가공공급유로와 소정각도로 이격되게 관통 형성되는 예비공급유로;를 포함할 수 있다.In addition, in another preferred embodiment of the tool cooling device for a machine tool according to the present invention, the supply passage includes a machining supply passage formed through a portion of the clamping portion and receiving a cooling fluid for cooling the machining tool; and a preliminary supply passage formed through a portion of the clamping portion to be spaced apart from the machining supply passage at a predetermined angle around an indexing axis in order to pre-cool the spare tool.
또한, 본 발명에 의한 공작기계의 공구 냉각장치의 바람직한 다른 일 실시예에서, 복수의 상기 전달유로는 각각, 일측이 상기 가공공급유로 또는 상기 예비공급유로와 상기 터렛의 인덱싱 각도에 따라 선택적으로 연통되도록 상기 인덱싱부를 관통하여 연장 형성되는 연통부; 및 상기 가공공구를 냉각하거나 상기 대기공구를 예냉각하기 위해 상기 연통부의 타측에서 절곡되어 상기 인덱싱축에 수직하도록 상기 터렛에 장착되는 공구에 인접하게 연장 형성되는 연장부;를 포함할 수 있다.In addition, in another preferred embodiment of the tool cooling device for a machine tool according to the present invention, each of the plurality of transmission passages has one side selectively communicating with the machining supply passage or the preliminary supply passage according to the indexing angle of the turret. A communication part extending as far as possible through the indexing part; and an extension part bent at the other side of the communication part and extending adjacent to the tool mounted on the turret so as to be perpendicular to the indexing axis in order to cool the processing tool or pre-cool the standby tool.
본 발명에 따른 공작기계의 공구 냉각장치는 종래와 같이 터렛의 인덱싱(회전)하는 동안에도 고정되어 있는 클램핑부가 회전하는 인덱싱부와 서로 결합되는 것이 아니라 클램핑부가 인덱싱부와 언클램핑되어 클램핑부가 씰링부와 이격된 상태에서 인덱싱부가 회전하여 씰링부가 손상되는 것을 방지하고, 손상된 씰링부를 교체하기 위한 시간 및 비용을 절감하여 공작기계의 내구성을 향상시키고 공작기계의 유지비용을 최소화 할 수 있는 효과가 있습니다.In the tool cooling device for a machine tool according to the present invention, the fixed clamping part is not coupled to the rotating indexing part even during indexing (rotation) of the turret as in the prior art, but the clamping part is unclamped with the indexing part so that the clamping part is connected to the sealing part. It prevents the sealing part from being damaged by rotating the indexing part when it is spaced apart from the machine, and reduces the time and cost to replace the damaged sealing part, thereby improving the durability of the machine tool and minimizing the maintenance costs of the machine tool.
또한, 본 발명에 따른 공작기계의 공구 냉각장치는 터렛이 인덱싱하지 않는 동안에는 클램핑부가 인덱싱부와 클램핑되어 클램핑부와 인덱싱부 사이에 배치되는 씰링부를 밀착시킨 상태에서 냉각유체를 공구에 공급하여 씰링부를 통해 클램핑부와 인덱싱부 사이에 틈새를 종래보다 더욱 완벽하게 밀폐시킨 후 냉각유체가 유동하도록 함에 따라 클램핑부와 인덱싱부 사이의 틈새를 통해 냉각유체가 누출되는 것을 방지하고, 충분항 양의 냉각유체가 공구로 공급되는 상태에서 극저온 가공을 수행하여 가공된 공작물의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있습니다.In addition, the tool cooling device for a machine tool according to the present invention supplies cooling fluid to the tool in a state where the clamping part is clamped to the indexing part and the sealing part disposed between the clamping part and the indexing part is in close contact while the turret is not indexing, thereby sealing the tool. By sealing the gap between the clamping part and the indexing part more completely than before and allowing the cooling fluid to flow, it prevents the cooling fluid from leaking through the gap between the clamping part and the indexing part, and ensures that a sufficient amount of cooling fluid is supplied. There is an effect of improving the quality of the machined workpiece by performing cryogenic processing while it is being supplied to the processing tool.
더욱이, 본 발명에 따른 공작기계의 공구 냉각장치는 클램핑부를 직선 왕복 이동시키는 작동부가 유로부 및 챔버부를 통해 정확하고 견고하게 클램핑부와 언클램핑부의 클램핑 또는 언클램핑 동작을 구현하여 터렛의 인덱싱 동작 여부에 따라 클램핑부가 선택적으로 인덱싱부와 밀착되게 클램핑 되거나 클램핑부가 인덱싱부가 이격되게 언클램핑되어 씰링부의 손상을 예방하여 공작기계의 오작동을 방지하고 공작기계의 신뢰성 및 안정성을 향상 시킬 수 있는 효과가 있다.Moreover, the tool cooling device for a machine tool according to the present invention implements the clamping or unclamping operation of the clamping part and the unclamping part accurately and firmly through the flow path part and the chamber part, and the operation part that moves the clamping part in a straight line reciprocates, so that the indexing operation of the turret is determined. Accordingly, the clamping part is selectively clamped in close contact with the indexing part, or the clamping part is unclamped so that the indexing part is spaced apart, thereby preventing damage to the sealing part, preventing malfunction of the machine tool, and improving the reliability and stability of the machine tool.
도 1은 본 발명에 따른 공작기계의 공구 냉각장치를 위에서 바라본 사시도를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 공작기계의 공구 냉각장치의 평면도를 나타낸다.
도 3은 도 2에 도시된 B-B선의 단면도를 나타낸다.
도 4는 클램핑부가 인덱싱부와 클램핑된 상태에서 도 2에 도시된 A-A선의 단면도를 나타낸다.
도 5는 클램핑부가 인덱싱부와 클램핑된 상태의 상세도면을 나타낸다.
도 6은 클램핑부가 인덱싱부와 언클램핑된 상태에서 도 2에 도시된 A-A선의 단면도를 나타낸다.
도 7은 클램핑부가 인덱싱부와 언클램핑된 상태의 상세도면을 나타낸다.
도 8은 클램핑부와 인덱싱부의 사시도를 각각 나타낸 도면이다.Figure 1 shows a perspective view from above of a tool cooling device for a machine tool according to the present invention.
Figure 2 shows a top view of a tool cooling device for a machine tool according to the present invention.
FIG. 3 shows a cross-sectional view taken along line BB shown in FIG. 2.
Figure 4 shows a cross-sectional view taken along line AA shown in Figure 2 in a state in which the clamping part is clamped with the indexing part.
Figure 5 shows a detailed view of the clamping part clamped with the indexing part.
Figure 6 shows a cross-sectional view taken along line AA shown in Figure 2 in a state in which the clamping part is unclamped with the indexing part.
Figure 7 shows a detailed view of the clamping part and the indexing part in an unclamped state.
Figure 8 is a diagram showing a perspective view of the clamping part and the indexing part, respectively.
이하, 본 발명의 실시예에 의한 공작기계의 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.Hereinafter, a tool cooling device for a machine tool according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to drawings. The embodiments introduced below are provided as examples so that the idea of the present invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art. Accordingly, the present invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. Also, in the drawings, the size and thickness of the device may be exaggerated for convenience. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
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.The advantages and features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and will be implemented in various different forms. These embodiments only serve to ensure that the disclosure of the present invention is complete and that common knowledge in the technical field to which the present invention pertains is provided. It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification. The sizes and relative sizes of layers and regions in the drawings may be exaggerated for clarity of explanation.
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.The terminology used herein is for describing embodiments and is therefore not intended to limit the invention. As used herein, singular forms also include plural forms, unless specifically stated otherwise in the context. As used in the specification, “comprise” and/or “comprising” refers to the presence of one or more other components, steps, operations and/or elements. or does not rule out addition.
도 1은 본 발명에 따른 공작기계의 공구 냉각장치를 위에서 바라본 사시도를 나타낸다. 도 2는 본 발명에 따른 공작기계의 공구 냉각장치의 평면도를 나타낸다.Figure 1 shows a perspective view from above of a tool cooling device for a machine tool according to the present invention. Figure 2 shows a top view of a tool cooling device for a machine tool according to the present invention.
도 3은 도 2에 도시된 B-B선의 단면도를 나타낸다. 도 4는 클램핑부가 인덱싱부와 클램핑된 상태에서 도 2에 도시된 A-A선의 단면도를 나타낸다.Figure 3 shows a cross-sectional view taken along line B-B shown in Figure 2. Figure 4 shows a cross-sectional view taken along line A-A shown in Figure 2 in a state in which the clamping part is clamped with the indexing part.
도 5는 클램핑부가 인덱싱부와 클램핑된 상태의 상세도면을 나타낸다. 도 6은 클램핑부가 인덱싱부와 언클램핑된 상태에서 도 2에 도시된 A-A선의 단면도를 나타낸다.Figure 5 shows a detailed view of the clamping part and the indexing part in a clamped state. Figure 6 shows a cross-sectional view taken along line A-A shown in Figure 2 in a state in which the clamping part is unclamped with the indexing part.
도 7은 클램핑부가 인덱싱부와 언클램핑된 상태의 상세도면을 나타낸다. 도 8은 클램핑부와 인덱싱부의 사시도를 각각 나타낸 도면이다.Figure 7 shows a detailed view of the clamping part and the indexing part in an unclamped state. Figure 8 is a diagram showing a perspective view of the clamping part and the indexing part, respectively.
도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 공작기계의 공구 냉각장치(1)를 설명한다. 도 1 내지 도 8에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 공작기계의 공구 냉각장치(1)는 공구대 바디(100), 터렛(200), 베이스부(300), 인덱싱부(400), 클램핑부(500), 냉각유로부(600), 씰링부(700), 작동부(800) 및 감지부(900)을 포함한다.The tool cooling device 1 for a machine tool according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 8. As shown in Figures 1 to 8, the tool cooling device 1 for a machine tool according to the present invention includes a
본 발명에 따른 공작기계의 공구 냉각장치(1)의 공구대 바디(100)는 도면에 도시되지 않은 공작기계의 바디의 일부 또는 베드에 설치된다.The
본 발명에 따른 공작기계의 공구 냉각장치(1)의 터렛(200)은 공구대 바디(100)에 설치되고, 복수의 공구(3, 4)가 장착된다.The
이러한, 터렛(200)은 워크피스의 가공에 필요한 절삭 공구, 외경선삭 및 내경선삭에 이용하는 공구뿐만 아니라 드릴 혹은 밀링작업에 필요한 공구와 같이 다양한 공구를 수납할 수 있다. The
구체적으로 터렛(200)은 인덱싱축(C)을 중심으로 각도 분할되어 방사상으로 복수의 공구를 수납한다. Specifically, the
도 1에 터렛이 30도 각도로 12각으로 각도 분할되어 있는 것으로 도시되어 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 필요에 따라 원하는 각도로 분할될 수 있다.In Figure 1, the turret is shown as being divided into 12 angles at an angle of 30 degrees, but it is not necessarily limited to this and may be divided into desired angles as needed.
즉, 본 발명에 의한 공작기계의 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.That is, the turret of the tool cooling device for the machine tool according to the present invention is divided into 36 angles at a 10-degree angle, 24 angles at a 15-degree angle, or 9 angles at a 40-degree angle, or , it can be angle-divided into 6 angles at a 60-degree angle, angularly divided into 5 angles at a 90-degree angle, angularly divided into 3 angles at a 120-degree angle, or angularly divided into 2 angles at a 180-degree angle.
본 발명에 따른 공작기계의 공구 냉각장치(1)의 베이스부(300)는 공구대 바디(100)에 고정 설치된다. The
즉, 베이스부(300)는 터렛(200)이 인덱싱되는 동안에도 회전하지 않고 고정되어 있다. 또한, 도 3 내지 도 7에 도시된 것처럼 베이스부는 여러 개의 블럭으로 구성될 수 있다.That is, the
또한 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 베이스부(300)는 상부에 형성되는 연결블럭(310)을 구비할 수 있고, 연결블럭(310)도 고정되어 있으며, 후술하는 바와 같이 감지부(900)가 연결블럭(310)에 배치될 수 있다.In addition, although not necessarily limited to this, the
본 발명에 따른 공작기계의 공구 냉각장치(1)의 인덱싱부(400)는 베이스부(300)에 회전 가능하게 설치되어 터렛(200)을 인덱싱시키는 역할을 한다. 즉, 인덱싱부(400)은 터렛(200)을 회전시키기 위한 것으로, 터렛(200)에 장착되는 복수의 공구(3, 4)의 인덱싱을 위해 터렛과 공구대 바디에 걸쳐 설치된다. The
또한, 인덱싱부(400)는 터렛(200)을 관통하도록 연장 설치되어 구동부(410)의 구동에 따라 회전한다.Additionally, the
구동부(410)는 공구대 바디(100)에 설치되어 인덱싱부(400)에 회전동력을 제공한다. 즉 구동부(410)는 터렛(200)을 회전시켜 터렛에 장착된 복수의 공구(3, 4) 중에서 원하는 공구로 가공물을 가공할 수 있도록 선택적으로 터렛(200)에 회전동력을 제공한다.The driving
반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 구동부(410)는 서보모터로 형성될 수 있다. 또한, 구동부(410)는 PLC나 수치제어부의 지령에 의해 작동한다.Although not necessarily limited to this, the driving
또한, 수치제어부는 NC(numerical control, NC) 또는 CNC(computerized numerical control)를 포함하고, 각종 수치 제어 프로그램이 내장되어 있다. In addition, the numerical control unit includes numerical control (NC) or computerized numerical control (CNC) and has various numerical control programs built in.
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. That is, the numerical control unit is equipped with a driving program for the servomotor, a tool operation program, etc., and the corresponding program is automatically loaded and operated as the numerical control unit is driven. In addition, the numerical control unit communicates with the main operation unit and the PLC using a predetermined protocol.
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. In addition, the main operation unit includes a screen display program and a data input program according to screen display selection, displays a software switch on the display screen according to the output of the screen display program, and turns the software switch on/off. It performs the function of recognizing and issuing input/output commands for machine operation.
또한, 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 주조작부는 공작기계의 하우징, 케이스, 또는 일측에 설치되어 다양한 기능스위치 또는 버튼과 각종 정보를 표시할 수 있는 모니터를 구비한다.In addition, although not necessarily limited to this, the main operation unit is installed in the housing, case, or one side of the machine tool and includes various function switches or buttons and a monitor that can display various information.
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. PLC (Programmable Logic Controller) performs communication with the numerical control unit or main operation unit according to a predetermined protocol and performs the function of executing control commands through this communication. In other words, the PLC operates by receiving control commands according to the numerical control program of the numerical control unit or the main operation unit.
본 발명에 따른 공작기계의 공구 냉각장치(1)의 클램핑부(500)는 베이스부(300)에 직선 왕복 이동 가능하게 설치된다.The clamping
도 4 내지 도 7을 참조하면, 클램핑부(500)는 인덱싱부(400)의 상부에 배치되고 클램핑부가 직선 왕복 이동 (즉, 도면에서 상하로 왕복 이동)하여 선택적으로 인덱싱부(400)와 클램핑 되거나 언클램핑 된다.Referring to Figures 4 to 7, the clamping
또한 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 클램핑부(500)는 상부에 형성되는 블럭부(510)를 구비할 수 있고, 블럭부(510)도 직선 왕복 이동(즉, 도면에서 상하로 왕복 이동)을 하며, 후술하는 바와 같이 감지부(900)가 블럭부의 상하이동을 감지하며 클램핑부가 인덱싱부와 클램핑 또는 언클램핑 되었는지를 감지할 수 있다.In addition, although not necessarily limited to this, the clamping
본 발명에 따른 공작기계의 공구 냉각장치(1)의 냉각유로부(600)는 터렛(200)에 장착된 1개 이상의 공구를 냉각하기 위한 것으로, 공구(2, 3)를 냉각하기 위한 냉각유체를 전달하기 위해 클램핑부(500) 및 인덱싱부(400)에 형성된다.The cooling passage portion 600 of the tool cooling device 1 of the machine tool according to the present invention is for cooling one or more tools mounted on the
구채적으로, 냉각유로부(600)는 클램핑부(500)에 형성되는 공급유로(610) 및인덱싱부(400)에 형성되는 전달유로(620)를 포함하고, 전달유로(620)는 인덱싱된 터렛(200)의 인덱싱각도에 따라 공급유로(610)와 선택적으로 연통된다.Specifically, the cooling passage portion 600 includes a
도면에 도시되어 있지 않지만. 냉각유체공급원은 공작기계의 공구 냉각장치 외부 또는 공작기계의 커버 내부나 외부에 설치되어 냉각유로를 통해 공구에 극저온 냉각 유체를 공급하기 위해 극저온 냉각유체를 저장한다. Although not shown in the drawing. The cooling fluid supply source is installed outside the tool cooling device of the machine tool or inside or outside the cover of the machine tool and stores cryogenic cooling fluid to supply cryogenic cooling fluid to the tool through a cooling passage.
이러한 극저온 냉각유체는 액화질소, 액화이산화탄소로 형성될 수 있다.This cryogenic cooling fluid can be formed of liquid nitrogen or liquid carbon dioxide.
베이스유로(10)는 일측이 냉각유체공급원으로부터 공급되는 냉각유체를 공급받이 위해 연결되고, 타측은 공급유로(610)에 연결된다. One side of the
구체적으로 베이스유로(10)는 가공베이스유로(11)와 예비베이스유로(12)를 포함한다.Specifically, the
가공베이스유로(11)는 가공공구(3)를 냉각하는 냉각유체를 공급하기 위한 것이고, 예비베이스유로(12)는 대기공구(4)를 예냉각하는 냉각유체를 공급하기 위한 것이다.The
즉, 베이스유로(10)는 가공베이스유로(11)와 예비베이스유로(12)로 두 개만 설치되면 다수의 전달유로에 냉각유체를 공급할 수 있다.In other words, if only two
또한, 조절부(20)는 냉각유체공급원으로부터 공급되는 냉각유체를 공급유로(610)로 공급 또는 차단되도록 조절하기 위해 베이스유로(10)상에 설치된다.In addition, the
구체적으로 조절부(20)는 제1 조절부(21)와 제2 조절부(22)를 포함하며, 제1 조절부(21)는 가공베이스유로(11)상에 설치되어 냉각유체공급원으로 부터 공급되는 냉각유체를 후술하는 가공공급유로(611)로 공급하거나 또는 차단할 수 있으며, 냉각유체가 공급되는 경우 공급되는 냉각유체의 유량을 필요에 따라 조절할 수 있다.Specifically, the
또한, 제2 조절부(22)는 예비베이스유로(12)상에 설치되어 냉각유체공급원으로 부터 공급되는 냉각유체를 후술하는 예비공급유로(612)로 공급하거나 또는 차단할 수 있으며, 냉각유체가 공급되는 경우 공급되는 냉각유체의 유량을 필요에 따라 조절할 수 있다.In addition, the
그리고 제1 조절부(431)와 제2 조절부(432)는 솔레노이드밸브(Solenoid Valve)로 형성될 수 있다.And the first control unit 431 and the second control unit 432 may be formed as solenoid valves.
솔레노이드밸브(Solenoid Valve)란 전자 밸브로서, 전기가 통하면 플랜지가 올라가 밸브가 열리고 전기가 차단되면 플랜지 무게에 의하여 자동적으로 밸브가 닫하게 되는 것을 의미한다.A solenoid valve is an electromagnetic valve. When electricity is applied, the flange rises and the valve opens. When electricity is cut off, the valve automatically closes due to the weight of the flange.
도 4 및 도 6을 참조하면, 공급유로(610)는 가공공급유로(611) 및 예비공급유로(612)를 포함한다. 공급유로(610)는 터렛(200)이 인덱싱하는 동안에 회전하지 않는 클램핑부(500)에 형성되어 있으므로 공급유로(610) 또한 터렛이 인덱싱 하는 동안에 회전하지 않고 고정되어 있다.Referring to Figures 4 and 6, the
가공공급유로(611)는 현재 가공중인 가공공구(3)를 냉각하기 위한 냉각유체를 공급받기 위해 클램핑부(500)의 일부에 관통 형성된다, The
예비공급유로(612)는 가공공구의 가공이 완료된 후 다음 가공에 사용예정인 예비공구를 미리 예냉각하기 위해 클램핑부(500)의 일부에 인덱싱축(C-C)을 중심으로 가공공급유로(611)와 소정각도로 이격되게 관통 형성된다.The
즉, 공급유로(610)는 상술한 베이스유로(10)와 마찬가지로 가공공급유로(611) 및 예비공급유로(612) 두 개만 설치되면 후술하는 바와 같이 다수의 전달유로에 냉각유체를 공급할 수 있다.That is, the
도 4 및 도 6을 참조하면, 전달유로(620)는 복수개로 이루어질 수 있으며, 전달유로(620)는 상술한 바와 같이 터렛(200)이 인덱싱하는 동안에 회전하는 인덱싱부(400)에 형성되어 있으므로 전달유로(620) 또한 터렛(200)이 인덱싱하는 동안에 함께 회전된다.Referring to Figures 4 and 6, there may be a plurality of
복수의 전달유로(620)는 각각 구체적으로 연통부(621)와 연장부(622)를 포함한다. Each of the plurality of
연통부(621)는 일측이 가공공급유로(611) 또는 예비공급유로(612)와 터렛(200)의 인덱싱 각도에 따라 선택적으로 연통되도록 인덱싱부(400)를 관통하여 연장 형성된다.The communicating
연장부(622)는 가공공구를 냉각하거나 대기공구를 예냉각하기 위해 연통부(621)의 타측에서 절곡되어 인덱싱축(C)에 수직하도록 터렛(200)에 장착되는 공구(3. 4)에 인접하게 연장 형성된다.The
연통부(621)와 연장부(622)는 모두 절연 튜브로 형성될 수 있다.Both the
일측이 공급유로(610) 즉, 가공공급유로(611) 또는 예비공급유로(612)와 터렛의 인덱싱 각도에 따라 선택적으로 연통되고, 전달유로의 타측은 인덱싱축(C)을 중심으로 각도 분할되도록 터렛에 방사상으로 수납된 복수의 공구 중에서 어느 하나의 공구에 인접하도록 회전부(330)를 관통하여 연장 형성된다. One side is selectively in communication with the
본 발명에 따른 공작기계의 공구 냉각장치(1)의 씰링부(700)는 인덱싱부(400)와 클램핑부(500)사이에 배치된다.The sealing
씰링부(700)는 인덱싱부(400)와 클램핑부(500)에 형성되는 냉각유로부(600)를 통해 냉각유체가 유동하는 과정에서 인덱싱부(400)와 클램핑부(500)사이의 틈새를 통해 냉각유체가 누출되는 것을 방지하기 위한 것이다.The sealing
씰링부(700)는 반드시 이에 한정되는 것을 아니지만, 오링(O-ring)으로 이루어질 수 있다.The sealing
본 발명에 따른 공작기계의 공구 냉각장치(1)의 클램핑부(500)는 인덱싱부(400)와 선택적으로 클램핑 또는 언클램핑되어 냉각유체가 누출되는 것을 방지할 수 있다,The clamping
도 4 및 도 5를 참조하면, 구체적으로 터렛(200)이 인덱싱하지 않는 동안에는 클램핑부(500)는 인덱싱부(400)와 클램핑되어 씰링부(700)를 클램핑부(500) 및 인덱싱부(400)에 밀착시킨다.Referring to Figures 4 and 5, specifically, while the
즉, 터렛(200)이 인덱싱 하지 않는 동안에 극저온 가공을 위해 냉각유체를 공구로 공급하게 된다.That is, while the
이 과정에서 클램핑부(500)는 인덱싱부(400)와 클램핑되어 종래보다 더욱 씰링부(700)를 위쪽에서는 클램핑부(500)가 가압하고 아래쪽에서는 인덱싱부(400)가 가압하여 완벽히 밀착함에 따라 인덱싱부(400)와 클램핑부(500)사이의 틈새를 통해 냉각유체가 누출되는 것을 방지할 수 있다.In this process, the clamping
또한, 도 6 및 도 7을 참조하면, 터렛(200)이 인덱싱하는 동안에 클램핑부(500)는 인덱싱부(400)와 언클램핑되어 클램핑부(500)가 씰링부(700)와 이격된 상태를 유지한다.In addition, referring to FIGS. 6 and 7, while the
즉, 터렛(200)이 인덱싱 하는 동안에는 냉각유체가 공급되지 않은 상태에서, 클램핑부(500)는 회전하지 않고 인덱싱부(400)만 회전하게 된다.That is, while the
이 과정에서 클램핑부(500)는 인덱싱부(400)와 언클램핑되어 종래와는 다르게 클램핑부(500)가 씰링부(700)와 이격된 상태 즉, 회전하지 않는 클램핑부(500)와 인덱싱부(400)에 배치되어 함께 회전하는 씰링부(700)를 완벽히 분리시킨 후 인덱싱을 함에 따라 씰링부(700)가 인덱싱 동작에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있다.In this process, the clamping
이처럼 본 발명에 따른 공작기계의 공구 냉각장치는 종래와 같이 터렛의 인덱싱(회전)하는 동안에도 고정되어 있는 클램핑부가 회전하는 인덱싱부와 서로 결합되는 것이 아니라 클램핑부가 인덱싱부와 언클램핑되어 클램핑부가 씰링부와 이격된 상태에서 인덱싱부가 회전하여 씰링부가 손상되는 것을 방지하고, 손상된 씰링부를 교체하기 위한 시간 및 비용을 절감하여 공작기계의 내구성을 향상시키고 공작기계의 유지비용을 최소화 할 수 있다.In this way, in the tool cooling device for a machine tool according to the present invention, the fixed clamping part is not coupled to the rotating indexing part even during indexing (rotation) of the turret as in the prior art, but the clamping part is unclamped with the indexing part and the clamping part is sealed. It prevents the sealing part from being damaged by rotating the indexing part while separated from the part, and reduces the time and cost to replace the damaged sealing part, thereby improving the durability of the machine tool and minimizing the maintenance cost of the machine tool.
또한, 본 발명에 따른 공작기계의 공구 냉각장치는 터렛이 인덱싱하지 않는 동안에는 클램핑부가 인덱싱부와 클램핑되어 클램핑부와 인덱싱부 사이에 배치되는 씰링부를 밀착시킨 상태에서 냉각유체를 공구에 공급하여 씰링부를 통해 클램핑부와 인덱싱부 사이에 틈새를 종래보다 더욱 완벽하게 밀폐시킨 후 냉각유체가 유동하도록 함에 따라 클램핑부와 인덱싱부 사이의 틈새를 통해 냉각유체가 누출되는 것을 방지하고, 충분항 양의 냉각유체가 공구로 공급되는 상태에서 극저온 가공을 수행하여 가공된 공작물의 품질을 향상시킬 수 있다.In addition, the tool cooling device for a machine tool according to the present invention supplies cooling fluid to the tool in a state where the clamping part is clamped to the indexing part and the sealing part disposed between the clamping part and the indexing part is in close contact while the turret is not indexing, thereby sealing the tool. By sealing the gap between the clamping part and the indexing part more completely than before and allowing the cooling fluid to flow, it prevents the cooling fluid from leaking through the gap between the clamping part and the indexing part, and ensures that a sufficient amount of cooling fluid is supplied. The quality of the processed workpiece can be improved by performing cryogenic processing while it is being supplied to the processing tool.
본 발명에 따른 공작기계의 공구 냉각장치(1)의 작동부(800)는 클램핑부를 직선 왕복 이동시키는 역할을 한다. 구체적으로 작동부(800)는 유로부(810) 및 챔버부(820)를 포함한다.The operating unit 800 of the tool cooling device 1 of the machine tool according to the present invention serves to linearly move the clamping unit back and forth. Specifically, the operating unit 800 includes a
유로부(810)는 베이스부(300)에 형성되며, 유체가 유입되거나 유출되는 통로가 된다. 유입 또는 유출되는 유체는 유압 및/또는 공압으로 이루어 질 수 있다. 구체적으로 유로부(810)는 제1 유로부(811) 및 제2 유로부(812)를 포함한다. The
제1 유로부(811)는 유체가 유입되거나 유출되는 통로로서 도 4 내지 도 7을 참조하면 베이스부(300)의 위 쪽 부분에 관통 형성된다.Referring to FIGS. 4 to 7 , the
제2 유로부(812)는 제1 유로부(811)와 수직방향으로 이격되도록 형성되며, 도 4 내지 도 7을 참조하면 베이스부(300)의 아래쪽 부분에 관통 형성된다.The second
챔버부(820)는 유로부(810)와 선택적으로 연통되도록 베이스부(300)와 클램핑부(500) 사이에 형성된다. 챔버부(820)는 유로부(810)를 통해 유입된 유체를 저장하는 부분이며, 구체적으로 제1 챔버부(821)과 제2 챔버부(822)를 포함한다.The
제1 챔버부(821)는 제1 유로부(811)와 선택적으로 연통되며 제1 유로부(811)로부터 유입되는 유체를 저장하거나 제1 챔버부(821)에 저장되었던 유체를 제1 유로부(811)를 통해 유출하게 된다.The
제2 챔버부(822)는 제1 챔버부(821)와 수직방향으로 이격되도록 형성되어 제2 유로부(812)와 선택적으로 연통되어 제2 유로부(812)로부터 유입되는 유체를 저장하거나 제2 챔버부(822)에 저장되었던 유체를 제2 유로부(812)를 통해 유출하게 된다.The
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 공작기계의 공구 냉각장치(1)는 터렛(200)이 인덱싱하지 않는 동안에 제1 유로부(811)로부터 제1 챔버부(821)로 유입되는 유체를 통해 클램핑부(500)가 하강함에 따라 공급유로(610)와 전달유로(620)가 연통되어 공급유로(610)를 통해 전달받은 냉각유체로 공작물을 가공하는 가공공구(3)를 냉각하고 대기공구(4)를 예냉각하게 된다.Referring to FIG. 5, the tool cooling device 1 of the machine tool according to the present invention uses fluid flowing from the
즉, 상술한 바와 같이 클램핑부(500)가 하강함에 따라 인덱싱부(400)와 클램핑 된 상태에서 극저온 가공을 수행하게 된다.That is, as described above, as the
또한, 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 공작기계의 공구 냉각장치(1)는 터렛이 인덱싱하는 동안에 제2 유로부(812)로부터 제2 챔버부(822)로 유입되는 유체를 통해 클램핑부(500)가 상승함에 따라 공급유로(610)와 전달유로(620)가 이격된 상태에서 인덱싱부(400)가 회전하게 된다.In addition, referring to FIG. 7, the tool cooling device 1 of the machine tool according to the present invention cools the clamping part through the fluid flowing from the second
즉, 상술한 바와 같이 클램핑부(500)가 상승함에 따라 인덱싱부(400)와 언클램핑 된 상태에서 터렛이 인덱싱 동작을 수행하게 된다.That is, as described above, as the
이처럼, 본 발명에 따른 공작기계의 공구 냉각장치는 클램핑부를 직선 왕복 이동시키는 작동부가 유로부 및 챔버부를 통해 정확하고 견고하게 클램핑부와 언클램핑부의 클램핑 또는 언클램핑 동작을 구현하여 터렛의 인덱싱 동작 여부에 따라 클램핑부가 선택적으로 인덱싱부와 밀착되게 클램핑 되거나 클램핑부가 인덱싱부가 이격되게 언클램핑되어 씰링부의 손상을 예방하여 공작기계의 오작동을 방지하고 공작기계의 신뢰성 및 안정성을 향상 시킬 수 있다.In this way, the tool cooling device for a machine tool according to the present invention implements the clamping or unclamping operation of the clamping part and the unclamping part accurately and firmly through the flow path part and the chamber part, and the operation part that moves the clamping part in a straight line reciprocates, so as to determine whether the turret is indexed. Accordingly, the clamping part is selectively clamped in close contact with the indexing part, or the clamping part is unclamped so that the indexing part is spaced apart, thereby preventing damage to the sealing part, preventing malfunction of the machine tool, and improving the reliability and stability of the machine tool.
본 발명에 따른 공작기계의 공구 냉각장치(1)의 감지부(900)는 클램핑부(500)가 인덱싱부(400)와 클램핑되었는지를 감지하는 역할을 한다.The
구체적으로 반드시 이에 한정되는 것을 아니지만. 감지부(900)는 클램핑 감지부(910)와 언클램핑 감지부(920)로 이루어 질 수 있다.Although it is not specifically limited to this. The
상술한 바와 같이 도 4 내지 도 7을 참조하면, 클램핑부(500)는 인덱싱부(400)의 상부에 배치되고 클램핑부가 직선 왕복 이동 (즉, 도면에서 상하로 왕복 이동)하여 선택적으로 인덱싱부(400)와 클램핑 되거나 언클램핑 된다.As described above, referring to FIGS. 4 to 7, the
또한 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 클램핑부(500)는 상부에 형성되는 블럭부(510)를 구비할 수 있고, 블럭부(510)도 직선 왕복 이동(즉, 도면에서 상하로 왕복 이동)을 한다.In addition, although not necessarily limited to this, the clamping
그리고 상술한 바와 같이 감지부(900)는 터렛(200)이 클램핑부가 직선왕복 이동 하더라도 고정되어 있는 베이스부(300)의 상부에 형성되는 연결블럭(310)에 배치될 수 있다, And as described above, the
즉, 클램핑 감지부(910)는 클램핑부(500)가 하강한 경우 같이 하강하는 블럭부(510)를 감지하여 클램핑 여부를 확인하고, 언클램핑 감지부(920)는 클램핑부(500)가 상승한 경우 같이 상승하는 블럭부(510)를 감지하여 언클램핑 여부를 확인할 수 있다.That is, the clamping
이처럼, 본 발명에 따른 공작기계의 공구 냉각장치는 감지부를 구비하여 클램핑부와 언클램핑부의 클램핑 또는 언클램핑 동작이 정확하게 이루어졌는지를 확인한 후 클램핑을 감지부가 감지한 경우에는 냉각유체를 공구에 공급하여 극저온가공을 수행하여 열 발생에 따른 오가공을 사전에 예방함으로써 가공정밀도를 향상시키고, 감지부가 언클램핑을 감지한 경우에는 터렛의 인덱싱 동작을 구현하여 공작기계의 오작동을 방지하고 사용자의 편의성을 향상 시킬 수 있다. In this way, the tool cooling device for a machine tool according to the present invention is equipped with a detection unit to check whether the clamping or unclamping operation of the clamping unit and the unclamping unit is performed accurately. If the detection unit detects clamping, cooling fluid is supplied to the tool. By performing cryogenic processing to prevent incorrect processing due to heat generation, processing precision is improved, and when the sensor detects unclamping, the turret indexing operation is implemented to prevent malfunction of machine tools and improve user convenience. You can do it.
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.Although the detailed description of the present invention described above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art or those skilled in the art will understand the present invention as described in the patent claims to be described later. It will be understood that the present invention can be modified and changed in various ways without departing from the spirit and technical scope. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to what is described in the detailed description of the specification, but should be defined by the scope of the patent claims.
100 : 공구대 바디,
200 : 터렛,
300 : 베이스부,
400 : 인덱싱부.
500 : 클램핑부.
600 : 냉각유로부.
700 : 씰링부.
800 : 작동부.
900 : 감지부.100: tool post body,
200: Turret,
300: base part,
400: Indexing unit.
500: Clamping part.
600: Cooling passage part.
700: Sealing part.
800: Operating unit.
900: Sensing unit.
Claims (12)
상기 공구대 바디에 고정 설치되는 베이스부;
상기 베이스부에 회전 가능하게 설치되어 상기 터렛을 인덱싱시키는 인덱싱부;
상기 베이스부에 직선 왕복 이동가능하게 설치되는 클램핑부; 및
상기 공구를 냉각하기 위한 냉각유체를 전달하기 위해 상기 클램핑부 및 상기 인덱싱부에 형성되는 냉각유로부;를 포함하고,
상기 클램핑부는 상기 인덱싱부와 선택적으로 클램핑되어 상기 냉각유체가 누출되는 것을 방지하는 특징으로 하는 공작기계의 공구 냉각장치.
In the tool cooling device for a machine tool including a tool rest body and a turret installed on the tool rest body and on which a plurality of tools are mounted,
A base portion fixed to the tool rest body;
an indexing unit rotatably installed on the base to index the turret;
A clamping part installed on the base to be capable of linear reciprocating movement; and
It includes a cooling passage part formed in the clamping part and the indexing part to transfer cooling fluid for cooling the tool,
A tool cooling device for a machine tool, wherein the clamping portion is selectively clamped with the indexing portion to prevent the cooling fluid from leaking.
상기 인덱싱부와 상기 클램핑부 사이에 배치되는 씰링부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 공구 냉각장치.
According to paragraph 1,
A tool cooling device for a machine tool, comprising a sealing part disposed between the indexing part and the clamping part.
상기 터렛이 인덱싱하지 않는 동안에 상기 클램핑부는 상기 인덱싱부와 클램핑되어 상기 씰링부를 상기 클램핑부 및 상기 인덱싱부에 밀착시키고,
상기 터렛이 인덱싱하는 동안에 상기 클램핑부는 상기 인덱싱부와 언클램핑되어 상기 클램핑부가 상기 씰링부와 이격되는 것을 특징으로 하는 공작기계의 공구 냉각장치.
According to paragraph 2,
While the turret is not indexing, the clamping portion is clamped with the indexing portion to bring the sealing portion into close contact with the clamping portion and the indexing portion,
A tool cooling device for a machine tool, wherein while the turret is indexing, the clamping part is unclamped from the indexing part so that the clamping part is spaced apart from the sealing part.
상기 클램핑부를 직선 왕복 이동시키는 작동부;를 더 포함하고,
상기 작동부는,
상기 베이스부에 형성되는 유로부; 및
상기 유로부와 선택적으로 연통되도록 상기 베이스부와 상기 클램핑부 사이에 형성되는 챔버부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 공구 냉각장치.
According to paragraph 3,
It further includes an operating unit that moves the clamping unit in a linear reciprocating manner,
The operating unit,
A flow path portion formed in the base portion; and
A tool cooling device for a machine tool, comprising a chamber portion formed between the base portion and the clamping portion to selectively communicate with the flow path portion.
상기 유로부는,
유체가 유입되거나 유출되는 제1 유로부; 및
상기 제1 유로부와 수직방향으로 이격되도록 형성되는 제2 유로부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 공구 냉각장치.According to paragraph 4,
The euro section,
a first flow path through which fluid flows in or out; and
A tool cooling device for a machine tool, comprising: a second flow path portion formed to be vertically spaced apart from the first flow path portion.
상기 챔버부는,
상기 제1 유로부와 선택적으로 연통되는 제1 챔버부; 및
상기 제1 챔버부와 수직방향으로 이격되도록 형성되어 상기 제2 유로부와 선택적으로 연통되는 제2 챔버부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 공구 냉각장치.
According to clause 5,
The chamber part,
a first chamber portion selectively communicating with the first flow path portion; and
A tool cooling device for a machine tool, comprising: a second chamber portion formed to be vertically spaced apart from the first chamber portion and selectively communicating with the second flow path portion.
상기 냉각유로부는,
상기 클램핑부에 형성되는 공급유로; 및
상기 인덱싱부에 형성되는 전달유로;를 포함하고.
상기 전달유로는 인덱싱된 상기 터렛의 인덱싱각도에 따라 상기 공급유로와 선택적으로 연통되는 것을 특징으로 하는 공작기계의 공구 냉각장치.
According to clause 6,
The cooling passage part,
a supply passage formed in the clamping part; and
It includes; a transmission passage formed in the indexing portion.
A tool cooling device for a machine tool, characterized in that the delivery passage selectively communicates with the supply passage according to the indexing angle of the indexed turret.
상기 터렛이 인덱싱하지 않는 동안에 상기 제1 유로부로부터 상기 제1 챔버부로 유입되는 유체를 통해 상기 클램핑부가 하강함에 따라 상기 공급유로와 상기 전달유로가 연통되어 상기 공급유로를 통해 전달받은 냉각유체로 공작물을 가공하는 가공공구를 냉각하고 대기공구를 예냉각하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 공구 냉각장치.
In clause 7,
While the turret is not indexing, as the clamping unit descends through the fluid flowing into the first chamber from the first flow passage, the supply passage and the delivery passage are communicated, and the workpiece is cooled with the cooling fluid delivered through the supply passage. A tool cooling device for a machine tool, characterized in that it cools the processing tool and precools the standby tool.
상기 터렛이 인덱싱하는 동안에 상기 제2 유로부로부터 상기 제2 챔버부로 유입되는 유체를 통해 상기 클램핑부가 상승함에 따라 상기 공급유로와 상기 전달유로가 이격된 상태에서 상기 인덱싱부가 회전하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 공구 냉각장치.
In clause 7,
While the turret is indexing, the clamping part rises through the fluid flowing into the second chamber part from the second flow path, and the indexing part rotates while the supply flow path and the transmission flow path are spaced apart. Tool cooling system of the machine.
상기 클램핑부가 상기 인덱싱부와 클램핑되었는지를 감지하는 감지부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 공구 냉각장치.
According to paragraph 2,
A tool cooling device for a machine tool, further comprising a detection unit that detects whether the clamping unit is clamped with the indexing unit.
상기 공급유로는,
상기 클램핑부의 일부에 관통 형성되어 상기 가공공구를 냉각하기 위한 냉각유체를 공급받는 가공공급유로; 및
상기 예비공구를 예냉각하기 위해 상기 클램핑부의 일부에 인덱싱축을 중심으로 상기 가공공급유로와 소정각도로 이격되게 관통 형성되는 예비공급유로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 공구 냉각장치.
In clause 7,
The supply flow path is,
a machining supply passage formed through a portion of the clamping portion to receive a cooling fluid for cooling the machining tool; and
A tool cooling device for a machine tool, comprising: a spare supply passage formed through a portion of the clamping portion to be spaced apart from the machining supply passage at a predetermined angle around an indexing axis in order to pre-cool the spare tool.
복수의 상기 전달유로는 각각,
일측이 상기 가공공급유로 또는 상기 예비공급유로와 상기 터렛의 인덱싱 각도에 따라 선택적으로 연통되도록 상기 인덱싱부를 관통하여 연장 형성되는 연통부; 및
상기 가공공구를 냉각하거나 상기 대기공구를 예냉각하기 위해 상기 연통부의 타측에서 절곡되어 상기 인덱싱축에 수직하도록 상기 터렛에 장착되는 공구에 인접하게 연장 형성되는 연장부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 공구 냉각장치.According to clause 11,
Each of the plurality of transmission channels is,
a communication portion extending through the indexing portion so that one side selectively communicates with the processing supply passage or the preliminary supply passage according to an indexing angle of the turret; and
An extension part bent on the other side of the communication part and extending adjacent to the tool mounted on the turret so as to be perpendicular to the indexing axis in order to cool the processing tool or pre-cool the standby tool. Tool cooling system of the machine.
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---|---|---|---|
KR1020220034998A KR20230137174A (en) | 2022-03-21 | 2022-03-21 | Tool cooling system of Machine tool |
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20140056160A (en) | 2011-07-08 | 2014-05-09 | 마그 이아스 게엠베하 | Method and machine tool for machining metallic workpieces |
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2022
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