KR900004276B1 - Automatic tool feed apparatus for a boring machine - Google Patents

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Abstract

A spindle shaft (1) from a boring spindle head (H) is supported on an outer support (S), and can be rotated when the spindle head is rotating by a driving motor. A lead screw (2) inserted into the spindle shaft allows the inner face of an tool (16) assembled in the spindle shaft to move, when the spindle shaft is rotated in the CCW and CW direction by means of gears in a feed gear box (3). The feedgear box comprises a sun gear (5), a center shaft (5'), a transmission gear (6), and reduction gears (7)(8)(9) coupled to a driving gear (10) of a screw shaft (4).

Description

보링머신에 있어서의 주축회전을 이용한 자동공구 이송장치Automatic tool feeder using spindle rotation in boring machine

제 1 도는 본 발명에 의한 보링머신의 개략적인 사시도.1 is a schematic perspective view of a boring machine according to the present invention.

제 2 도는 본 발명의 요부를 발췌한 사시도.2 is a perspective view of the main portion of the present invention.

제 3 도는 본 발명의 요부 종단면도.3 is a longitudinal sectional view showing main parts of the present invention.

제 4 도는 본 발명의 요부를 전개한 상태의 평 단면도.4 is a plan sectional view in a state where the main part of the present invention is developed.

제 5 도는 본 발명에 의한 기어박스의 구성을 나타낸 발췌 단면도.5 is a cross-sectional view showing the configuration of the gearbox according to the present invention.

제 6 도는 본 발명에 의한 공구를 설치한 주축의 단면도.6 is a sectional view of a main shaft provided with a tool according to the present invention.

제 7 도는 (a)(b)도는 본 발명에 의한 공구위치를 나타낸 구성도.Figure 7 (a) (b) is a block diagram showing the tool position according to the present invention.

제 8 도는 본 발명에 의한 주축대의 구성도.8 is a block diagram of a headstock according to the present invention.

제 9 도는 종래의 보링머신을 보인 정면도.9 is a front view showing a conventional boring machine.

제 10 도는 종래의 공구 및 주축대의 사시도.10 is a perspective view of a conventional tool and headstock.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

H : 스핀들 헤드(Boring Spindle Head) S : 지지대(Outer Support)H: Spindle Head S: Outer Support

1 : 주축(Spindle Shaft) 2 : 리드스크류(Lead Screw)1: Spindle Shaft 2: Lead Screw

3 : 피드기어박스(Feed gear Box) 4 : 스크류축3: feed gear box 4: screw shaft

5 : 선기어(Sun gear) 6 : 번속기어5: Sun gear 6: Speed gear

7, 8, 9 : 감속기어군 10 : 구동기어7, 8, 9: gear reduction gear group 10: drive gear

12 : 클러치 14 : 변속례버12: clutch 14: shift lever

본 발명은 보링머신(BORING MACHINE)에 적용되는 주축회전을 이용한 자동공구 이송장치에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic tool feeder using the spindle rotation applied to the boring machine (BORING MACHINE).

구체적으로는, 공작물의 구멍절삭용 공구를 주축(Spindle Shaft)의 회전에 의하여 회전이송시킴과 동시에 전진 및 후진이 자유롭게 조정되면서 고정체의 공작물에 대한 구멍을 가공하도록 구성된 것이다.Specifically, the hole cutting tool of the workpiece is rotated and moved by the rotation of the spindle shaft, and the forward and backward movements are freely adjusted so as to process the holes for the workpiece of the fixed body.

일반적으로 보링머신은 공작물의 구멍을 가공하기 위한 공작 기계로서, 회전하는 공구에 의하여 구멍의 내경을 절삭하거나 또는 연마하도록 되어 있다.Generally, boring machines are machine tools for processing holes in a workpiece, and are intended to cut or polish the inner diameter of the holes by rotating tools.

즉, 회전하는 공구가 길다란 구멍에 전체적으로 이동, 접속하면서 동일한 내경으로 깎아내게 되며, 주로 공작물의 정밀한 내경을 가공하는데 사용된다.That is, the rotating tool is cut to the same inner diameter while being moved and connected to the long hole as a whole, and is mainly used to machine the precise inner diameter of the workpiece.

종래의 보링머신에서 라인 보링(LINE BORING)작업은 첨부도면 제 9 도 및 제 10 도 도시한 바와같이 주축의 중간 지점에 공구가 장착된 상태에서 제자리의 회전이 이루어지게 구성되었기 때문에 공작물의 길다란 구멍을 절삭하려면, 공작물이 안착된 테이블 자체가 왕복이동 되면서 구멍의 내경을 가공하도록 되어 있다.In the conventional boring machine, the line boring operation is a long hole of the workpiece because the rotation of the workpiece is performed with the tool mounted at the intermediate point of the main shaft as shown in FIGS. 9 and 10 of the accompanying drawings. To cut, the table on which the workpiece is seated is reciprocated to machine the inner diameter of the hole.

상기와 같은 가공작업에서는 테이블이 스핀들 헤드(Spindle head)와 지지대(Support)의 사이에서 왕복되므로 체장만큼의 왕복구간이 좁아지는 것이며, 더구나 구멍이 긴 대형 공작물은 테이블위에 올려 놓더라도 왕복 구간이 짧아서 전반적인 가공이 불가능하게 된다.In the above machining operation, the table is reciprocated between the spindle head and the support, so the reciprocation section is narrowed as much as the length. Moreover, the large reciprocating section is short even if it is placed on the table. Overall machining will be impossible.

따라서, 주축을 더욱 긴 것으로 장치하여 스핀들 헤드와 지지대의 거리를 확장시킬 수도 있겠으나, 주축이 길수록 떨림이 발생되어 정밀 가공을 이룰 수 없게 된다.Therefore, the spindle may be extended to extend the distance between the spindle head and the support. However, the longer the spindle, the more vibration is generated, which makes precision machining impossible.

본 발명은 공작물이 안착된 테이블이 왕복되면서 가공이 이루어지는 것이 아니라, 공작물은 고정되어 있고 공구가 왕복 이송되면서 구멍을 가공하도록 구성하는 것이다.In the present invention, the machining is not performed while the table on which the workpiece is seated is reciprocated, but the workpiece is fixed and the tool is configured to process the hole while the tool is reciprocated.

즉, 공작물이 안착된 테이블은 고정된 위치에 놓여 있고 주축에 의하여 회전되는 공구가 회전과 함께 이동가능케하여 주축의 전체 길이에 해당하는 장대한 가공구간(왕복구간)을 확보할 수 있도록 구성한 것으로서, 이를 첨부된 도면과 관련하여 상세히 기술하면 다음과 같다.In other words, the table on which the workpiece is seated is configured to allow the tool rotated by the main shaft to move together with the rotation to secure a grand processing section (reciprocating section) corresponding to the entire length of the main shaft. This will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

스핀들 헤드(H)에서 축으로 연결된 장대한 주축(1)의 타단이 지지대(S)에 지지되고, 구동모우터(도시없음)에 의하여 스핀들 헤드(H)가 회전할때, 주축(1)이 회전되도록 구성한 공지의 보링머신에 있어서, 주축(1)에 길이방향으로 종홈을 형성하여 나사면이 형성된 리드스크류(Lead Screw)(2)를 내설하되, 그 일측이 주축(1)의 단부에 장착된 피드기어박스(Feedgear Box)(3)의 스크류축(4)에 연결되며, 피드기어박스(3)는 주축(1)의 단부에서 주축(1)과 함께 회전된다.When the other end of the grand spindle 1 connected to the shaft from the spindle head H is supported by the support S, and the spindle head H is rotated by a drive motor (not shown), the spindle 1 is rotated. In a known boring machine configured to rotate, the lead screw (2) having a threaded surface is formed by forming a longitudinal groove in the main shaft (1) in a longitudinal direction, and one side thereof is mounted at the end of the main shaft (1). It is connected to the screw shaft 4 of the fed feed box (Feedgear Box) 3, the feed gear box 3 is rotated with the main shaft (1) at the end of the main shaft (1).

상기 피도 기어박스(3)의 내부구성은 중심부에 선기어(Sungear)(5)가 축설되며, 이에 치합되는 감속 기어군(7)(8)(9)이 선기어(5)를 중심으로 상호 치합되면서 변속 기어와 함께 와선형으로 설치되어 단개적인 감속이 이루어지도록 구성되어 있다. 즉, 중심부의 선기어(5)에 치합되는 기어는 변속기어(6)이며, 이 변속기어(6)에 제 l 감속기어(7), 제 2 감속기어(8), 제 3 감속기어(9) 직렬로 치합되어 감속이 이루어지며, 제 3감속기어(9)에는 리드스크류(2)의 구동기어(10)가 치합된다.The inner configuration of the cover gear box (3) is a sun gear (Sungear) (5) is built in the center, the reduction gear group (7) (8) (9) is engaged with each other meshing around the sun gear (5). As it is installed in a spiral line with the transmission gear, it is configured to achieve a single speed reduction. That is, the gear engaged with the sun gear 5 in the center is the transmission gear 6, and the gear 1 has the first gear reduction gear 7, the second gear gear 8 and the third gear gear 9. Deceleration is performed by being engaged in series, and the drive gear 10 of the lead screw 2 is engaged with the third reduction gear 9.

상기 선기어(5)의 중심축(Center Shaft)(5')은 피드기어박스(3)를 관통하여 외부에 클러치기어(11)가 연결되며, 하우징(K)(Housing)으로부터 관통된 클러치(12)가 상기 클러치기어(11)를 감싸서 결합되도록 구성된다.The center shaft 5 'of the sun gear 5 penetrates through the feed gear box 3, and the clutch gear 11 is connected to the outside, and the clutch 12 penetrates from the housing K. ) Is configured to be coupled to surround the clutch gear (11).

상기 클러치(12)는 제 5 도에 도시된 바와같이 슬라이딩축으로 연결되고, 클러치축(12')에는 종홈이 형성되어 키이(l3)가 박히게 되므로, 클러치축(12')의 회전을 억제하게 되며, 클러치(12)를 클러치기어(11)에 치합시킬때, 선기어(5)를 포함하는 중심축(5')은 고정된다.The clutch 12 is connected to the sliding shaft as shown in FIG. 5, and the longitudinal axis is formed in the clutch shaft 12 'so that the key l3 is lodged, thereby suppressing the rotation of the clutch shaft 12'. When the clutch 12 is engaged with the clutch gear 11, the central shaft 5 ′ including the sun gear 5 is fixed.

상기 피드기어박스(3)의 측면에는 변속레버(14)가 장착되고, 내부로 관통된 포크(14')는 변속기어(6)을 축으로부터 슬라이딩 시켜 3단계의 변속을 이루게 하며, 또 하나의 역전 레버(15')로서 아이들러 기어(15)를 치합시키도록 구성되어 있다.A shift lever 14 is mounted on a side of the feed gear box 3, and a fork 14 ′ penetrated into the inside shifts the shift gear 6 from the shaft to achieve three levels of shifting. The idler gear 15 is engaged with the reversing lever 15 '.

상기 주축(1)에 의하여 회전되면서 왕복되는 공구(16)는 제 6 도와 제 7 도에 도시된 바와같이 공구(16)가 상, 하로 분할되어 볼트(17)(17')로 조립분해 하도록 구성되고, 상, 하 공구의 배열을 상, 하의 공구 위치가 전, 후 위치로 엇갈려 설치되어 있으며, 중심부에서의 반경도 전방위치의 공구는 반경이 짧고, 후방위치의 공구는 반경이 길도록 설치하여 상, 하 공구에 의한 1, 2차 절삭작업으로 절삭량을 증가시키면서 공구 떨림을 자체 보정토록 구성되어 있다.The tool 16 reciprocated while being rotated by the main shaft 1 is configured such that the tool 16 is divided into upper and lower parts and assembled into bolts 17 and 17 'as shown in FIGS. 6 and 7. The upper and lower tool positions are alternately installed at the front and rear positions, and the radius at the center is set so that the tool at the front position has a short radius and the tool at the rear position has a long radius. It is designed to compensate for the tool shake while increasing the cutting amount by the first and second cutting operations by the upper and lower tools.

또한, 주축(1)에 삽입되는 내경면에는 슬라이딩 레일을 형성하는 키이(18)가 결합되어 공구(16)의 공회전을 억제하게 되며, 상부에는 리드스크류(2)에 면접되는 볼 컵(Ball Cup)(19)이 삽입 설치된다.In addition, the inner diameter surface inserted into the main shaft (1) is coupled to the key 18 to form a sliding rail to suppress the idle rotation of the tool 16, the upper ball ball (Ball Cup interviewed by the lead screw 2) 19 is inserted and installed.

상술한 바와같이 구성된 본 발명은 주축(1)이 회전할때, 공구(16)가 함께 회전하면서 피드기어박스(3)의 클러치(12) 또는 변속 및 역전레버(14)(15')를 조작함에 따라, 공구(16)의 동작을 가변시킬 수 있게 된다.The present invention configured as described above operates the clutch 12 or the shifting and reversing lever 14 and 15 'of the feed gear box 3 while the tool 16 rotates together when the spindle 1 rotates. As a result, the operation of the tool 16 can be varied.

본 고안의 가공동작을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the machining operation of the present invention in more detail as follows.

스핀들 헤드(H)로 부터 구동되는 주축(1)이 회전하게 되면 공구(16)가 함께 회전되고, 피드기어박스(3)내부의 기어 전체도 주축(1)과 함께 회전하게 된다.When the spindle 1 driven from the spindle head H is rotated, the tool 16 is rotated together, and the entire gear inside the feed gear box 3 is also rotated together with the spindle 1.

따라서, 공구(16)는 제자리에서 회전하게 되는 것이며, 작업자가 클러치레버를 조작하여 클러치(12)를 클러치 기어(11)에 치합시키게 되면, 선기어축(5')은 고정되게 된다.Thus, the tool 16 is to be rotated in place, and when the operator operates the clutch lever to engage the clutch 12 with the clutch gear 11, the sun gear shaft 5 'is fixed.

이때, 상기 선기어(5)에 맞물린 변속기어(6)는 선기어(5)를 중심으로 공전하면서 자전이 이루어지게 되며, 이에 치합된 제 1-제 3 감속기어(7)(8)(9)를 회전시키게 되고, 최종적으로 적절한 감속이 이루어진 상태에서 스크류축(4)의 구동기어(10)를 회전시키게 되므로 리드스크류(2)가 회전하게 된다.At this time, the transmission gear 6 meshed with the sun gear 5 rotates about the sun gear 5 and rotates, thereby engaging the first-third reduction gears 7, 8, and 9 engaged therewith. The lead screw 2 is rotated because the drive gear 10 of the screw shaft 4 is rotated in the state of finally decelerating properly.

한편, 공구(16)는 주축(1)에 의하여 회전되면서도 상기의 리드스크류(2)가 회전되므로 리드스크류(2)의 나사면을 따라 전방으로 이동하게 되고, 그 이동 속도는 변속레버(14)를 조작하여 변속기어(6)를 선택적으로 슬라이딩 치합시키는 것에 의하여 공구(l6)의 이동 속도를 증감시킬 수 있다.On the other hand, while the tool 16 is rotated by the main shaft (1) while the lead screw 2 is rotated to move forward along the screw surface of the lead screw 2, the moving speed is the shift lever 14 It is possible to increase or decrease the moving speed of the tool 16 by selectively sliding engagement of the transmission gear 6 by operating.

상기와 반대로, 역전레버(l5')를 조작하여 아이들러 기어(15)를 구동기어(10)에 치합시키면, 구동기어(10)가 반대의 회전력을 받게 되므로 리드스크류(2)가 역전되어 공구(16)의 후진이 이루어지고, 공구(16)의 회전방향은 항상 동일하며, 후진 이동속도도 전진 시와 동일하게 증감시킬 수 있다.On the contrary, when the idler gear 15 is engaged with the drive gear 10 by operating the reversing lever l5 ', the lead screw 2 is reversed because the drive gear 10 receives the opposite rotational force. 16 is made backward, the rotational direction of the tool 16 is always the same, and the backward movement speed can also be increased or decreased in the same way as forward.

이와같이 공구(16)가 주축(1)의 회전에 의하여 동일하게 회전될때 중심부에서의 반경이 짧고 전방에 위치한 상측 공구에 의해 1차 절삭가공을 행한 후, 반경이 길고 후방에 위치한 하측 공구에 의해 2차 잘삭가공을 행하여 공작물의 내경이 절삭되는 것이며, 또한 주축(1)상에서 공구(16)가 왕복 이동하게 됨에 따라 내경의 전반적인 절삭작업이 진행되는 것이다.In this way, when the tool 16 is rotated equally by the rotation of the main shaft 1, the primary cutting is performed by the upper tool located at the center with a short radius at the center, and then the lower tool located at the rear with a long radius at the rear side. The inner diameter of the workpiece is cut by performing fine cutting, and the overall cutting operation of the inner diameter proceeds as the tool 16 reciprocates on the main shaft 1.

한편, 공구(16)를 제자리에 위치 시키고져 할시에는 작업자가 클러치레버(12)를 잡아 당기게 된다.On the other hand, when the tool 16 is in place, the operator pulls the clutch lever 12.

이때, 클러치(12)는 선기어(5)로 부터 이탈되고, 선기어축(5')의 구속이 해지되므로 선기어(5)가 주축과 함께 회전되면서 이에 관련되는 감속기어군의 자전이 정지하게 된다.At this time, since the clutch 12 is separated from the sun gear 5 and the restraint of the sun gear shaft 5 'is released, the sun gear 5 is rotated together with the main shaft to stop the rotation of the reduction gear group related thereto.

따라서, 리드스크류(2)의 회전이 정지된 상태에 놓여 있게 되므로 공구(16)는 제자리의 회전만 하게 되는것이다.Therefore, since the rotation of the lead screw 2 is in a stopped state, the tool 16 is only rotated in place.

이상과 같은 본 발명은 공작물이 왕복되지 않고 공구가 회전하면서 공작물의 구멍 내용을 왕복하여 가공하게 되므로 가공행정 구간이 더욱 증대된다.In the present invention as described above, since the tool is not reciprocated and the tool is rotated to reciprocate the hole contents of the workpiece, the processing stroke section is further increased.

그러므로 구멍이 긴 대형 공작물 일지라도 주축의 길이를 벗어나지 않는 한 본 발명에 의하여 모두 가공할 수 있으며, 또한 가공시 공구의 전, 후진 및 증, 감속이 용이하여 다양한 가공조건을 충족하면서도 정밀하게 달성할 수 있는등이 효과가 있다.Therefore, even large workpieces with long holes can be machined by the present invention as long as they do not deviate from the length of the spindle. Also, the tool can be easily moved forward, backward, increase, and decelerate to achieve various machining conditions with precision. It is effective.

아울러, 본 발명의 보링머신은 공작물이 고정된 상태에 놓여 있게 되므로 비교적 고하중의 테이블을 왕복시키기 위한 구성이 폐지될 수 있고 이러한 베드의 슬라이딩 면에 심한 마모와 오차 발생되는 것이 방지되는 것이며, 수리 및 교환의 번거로움이 해소될 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.In addition, since the boring machine of the present invention is placed in a fixed state, the configuration for reciprocating a table with a relatively high load can be abolished, and the occurrence of severe wear and error on the sliding surface of the bed is prevented, and repair And it is a very useful invention that the trouble of exchange can be eliminated.

Claims (2)

스핀들 헤드(H)에서 축으로 연결된 장대한 주축(1)의 타단이 지지대(S)에 지지되고 구동모우터에 의하여 스핀들헤드(H)가 회전할때 주축(1)이 회전되도록 구성한 공지의 보링머신에 있어서, 주축(1)의 길이방향으로 내입된 리드스크류(2)가 주축(1)의 단부에 있는 피드기어박스(3)내의 기어군에 의하여 정회전 또는 역회전할때 주축(1)에 조립된 공구(16)의 내접면이 리드스크류(2)의 나사에 의하여 이동되도록 구성함을 특징으로 하는 보링머신에 있어서의 주축 회전을 이용한 자동공구 이송장치.Well-known boring configured so that the other end of the grand spindle 1 connected from the spindle head H to the shaft is supported by the support S, and the spindle 1 rotates when the spindle head H is rotated by the drive motor. In the machine, the main screw (1) when the lead screw (2) in the longitudinal direction of the main shaft (1) is rotated forward or reverse by the gear group in the feed gear box (3) at the end of the main shaft (1) Automatic tool feeder using the spindle rotation in the boring machine, characterized in that the internal contact surface of the tool (16) assembled in the structure is configured to be moved by the screw of the lead screw (2). 제 1 항에 있어서, 피드기어박스(3)의 내부 중앙에는 중심축과 선기어(5)가 위치되며, 여기에 변속기어(6) 및 감속기어군(7)(8)(9)이 직렬로 치합되어 증, 감속이 이루어지고 리드스크류(2)를 잇는 스크류축(4)의 구동기어(10)에 상기의 감속기어군(7)(8)(9) 또는 역회전용 아이들러(15) 기어가 선택적으로 치합되며, 기어박스의 후부에 설치된 클러치(12)에 의하여 선기어(5)가 구속 및 해지되고, 기어박스(3)의 측면에는 증감속용 빈속레버(14)와 역전레베(15')가 각각 부설되어 가변회전되며, 선기어(5)를 중심으로 모든 기어가 공전하면서 자전이 이루어지도록 구성한 피드기어박스(3)를 특징으로 하는 보링머신에 있어서의 주축 회전을 이용한 자동공구 이송장치.The center gear and the sun gear 5 are located in the center of the inside of the feed gear box 3, where the transmission gear 6 and the reduction gear group 7, 8, 9 are engaged in series. Gears of the reduction gear group (7) (8) (9) or reverse rotation idler (15) are selectively mounted on the drive gear (10) of the screw shaft (4) connecting the lead screw (2). The sun gear 5 is restrained and released by the clutch 12 installed at the rear of the gear box, and the increase / deceleration speed lever 14 and the reverse lever 15 'are placed on the side of the gear box 3, respectively. And variable rotation, automatic tool feeder using the spindle rotation in the boring machine, characterized in that the feed gear box (3) configured to rotate while all the gears are rotated around the sun gear (5).
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