KR920004454B1

KR920004454B1 - Chuck

Info

Publication number: KR920004454B1
Application number: KR1019890003602A
Authority: KR
Inventors: 박찬홍
Original assignee: 삼성항공산업 주식회사; 송세창
Priority date: 1989-03-22
Filing date: 1989-03-22
Publication date: 1992-06-05
Also published as: KR900014067A

Abstract

The machine tool chuck minimizes deformations of workpieces, and enhances chucking precision. The chuck comprises a plurality of division jaws (26) equidistantly split in a radial direction, a collect jaw (25) clamping the circumferential face of the workpiece, a tapered jaw (11) putting a pressure on the collet jaw (25) by axially moving the tappered jaw in contact with the sloped ends of the division jaws (26), a fixed housing (5) having an oil pressure chamber (7) connected to a port, a plate (10) being pressed by the oil pressure generated from the chamber (7), a slide plunger moving the tapered jaw (11) in an axial direction and a release means (15) having an elastic member (19) at the rear of the tapered jaw (11).

Description

Machine Tool Chuck

제 1 도는 본 발명의 공작기계용 척.1 is a machine tool chuck of the present invention.

제 2 도는 제 1 도의 A-A선 단면도.2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

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

5 : 고정하우징 7 : 유압실5: fixed housing 7: hydraulic chamber

8 : 포트 9 : 슬라이드 플런저8: port 9: slide plunger

10 : 수압실 11 : 테이퍼 조오10: pressure chamber 11: tapered jaw

15 : 언클램핑 수단 16 : 계지편15: unclamping means 16: locking piece

19 : 탄성부재 25 : 콜릿조오19: elastic member 25: collet joo

26 : 분할조오 27 : 경사면26: division jaw 27: slope

본 발명은 제품의 변형을 최소화하며 척킹정도를 향상시킬 수 있는 공작기계용 척에 관한 것이다.The present invention relates to a chuck for a machine tool which can minimize the deformation of the product and improve the degree of chucking.

일반적으로 공작기계에 사용되는 척은 나사물림방식으로 되어 있는 단동척과 연동척, 그리고 유체압을 사용하여 조오를 작동시키는 유압척 등으로 분류된다.In general, chucks used in machine tools are categorized into single-acting chucks and interlock chucks which are screw-engaged, and hydraulic chucks that operate jaws using fluid pressure.

전기한 단동척은 4개의 조오가 개별적으로 작동하도록 구성되어 있어 표면이 불규칙한 공작물을 클램핑할 수 있다는 이점은 있으나, 각 조오가 개별적으로 작동됨에 기인하여 조오간의 이송치가 일정치않게 되는 경우에는 작업의 정밀도가 저하는 단점이 있으며 이로인하여 공작물 셋팅 시간이 많이 소요되는 문제점이 있다.The above-mentioned single-acting chuck has the advantage that four jaws are configured to operate individually, so that the workpiece can be clamped with an irregular surface. However, when the jaws are inconsistent due to each jaw operating individually, There is a disadvantage in that the precision is lowered, which causes a problem in that the work setting time is much longer.

그리고 유압척은 클램핑력을 발생하는 유압실린더의 작동으로 웨지(Wedge) 플런저가 조오를 작동토록 구성되어 있어 마스터 조오의 위치에서 소프트 조오가 공작물을 척킹했을 때 마스터 조오의 록킹작동이 이루어지지 않아 작업의 안정 및 소프트 조오의 가공정도가 떨어지게되며, 테이퍼 홈의 가공정도와 슬라이드 공차 때문에 척자체의 정밀도가 떨어지는 문제점이 있다.In addition, the hydraulic chuck is configured to operate the hydraulic cylinder that generates the clamping force so that the wedge plunger operates the jaws so that when the soft jaws chuck the workpiece at the position of the master jaws, the master jaws cannot be locked. The stability of the jaw and the soft jaw machining accuracy is lowered, and the precision of the chuck itself is reduced due to the processing accuracy of the tapered groove and the slide tolerance.

또한 스핀들의 중공부를 통하여 척킹력을 전달하도록 구성되어 있어 길이가 긴공작물을 척에 고정시킬 때에는 방전구와 같은 별도의 수단을 이용해야 한다.In addition, it is configured to transmit the chucking force through the hollow portion of the spindle, when fixing a long workpiece to the chuck must use a separate means such as discharge port.

이것은 스핀들의 중공부에 척킹력을 전달하는 로드가 삽입 설치되어 있어 스핀들의 중공부로 공작물을 끼울 수 없기 때문이다.This is because the rod which transmits the chucking force is inserted in the hollow part of the spindle and the workpiece cannot be inserted into the hollow part of the spindle.

그리고 전기한 척들은 조오가 3개 또는 4개로 이루어져 있어 공작물을 척킹하게 되면 공작물의 외주가 부분적으로 척킹되어 지게되어 공작물이 변형된다는 문제점이 있다.In addition, the chucks described above have three or four jaws, and when the chucking of the workpiece is performed, the outer circumference of the workpiece is partially chucked, thereby deforming the workpiece.

본 발명은 전기한 제반 문제점을 해소하기 위하여 발명한 것으로서, 제품의 변형을 최소화하며 척킹정도를 향상시킬 수 있는 공작기계용 척을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, the object of the present invention is to provide a chuck for a machine tool that can minimize the deformation of the product and improve the degree of chucking.

이를 위하여 본 발명은 선단 외주면이 경사면으로 형성됨과 아울러 그 선단부가 방사방향으로 등간격 절개형성 되어져 공작물의 외주면을 감싸는 상태로 클램핑하는 클릿조오와, 선단부가 전기한 경사면 외주에 면접촉되어 축방향으로 이동함에 의해 콜릿조오에 클램핑 력을 가하는 테이퍼 조오와 전기한 테이퍼 조오의 수평부에 유삽설치되어 유압에 의해 축방향으로 이동하는 슬라이드 플런저와, 내측에 유압실이 형성되어 전기한 슬라이드 플런저에 축방향으로 압력을 가하는 고정하우징과, 유압차단시 탄성부재의 탄발력으로 전진되어 있는 테이퍼 조오를 복귀시켜 클램핑을 해지하는 언클램핑 수단으로 이루어짐을 특징으로 하고 있다.To this end, in the present invention, the tip outer circumferential surface is formed as an inclined surface, and the tip is inclined at regular intervals in the radial direction to form a clamping jaw clamping the outer circumferential surface of the workpiece, and the front end is in surface contact with the inclined outer surface of the inclined surface. A tapered jaw that applies clamping force to the collet jaws by moving, and a slide plunger installed in the horizontal portion of the tapered jaw which is moved and axially moved by hydraulic pressure, and an axial direction in the slide plunger formed by an hydraulic chamber inside It is characterized in that it consists of a fixed housing for applying pressure and an unclamping means for releasing the clamping by returning the tapered jaw advanced by the elastic force of the elastic member when the hydraulic pressure is blocked.

이하 본 발명을 첨부한 도면에 의거하여 실시예로서 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings of the present invention as an embodiment as follows.

제 1 도는 본 발명의 정면도이고, 제 2 도는 제 1 도의 A-A선 단면도로서, 공작기계의 스핀들(1)에는 플랜지(2)가 고정 설치되어져 있으며 이 플랜지(2)에는 회전하우징(3)이 고정 설치되어 있다.FIG. 1 is a front view of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1, wherein a spindle 2 of a machine tool is fixed with a flange 2, and a rotating housing 3 is fixed to the flange 2. It is installed.

이 회전하우징(3)의 슬라이브(4)에는 고정하우징(5)가 유삽 설치되어 있으며 회전하우징(3)과 고정하우징(5)사이에는 스러스트 베어링(6)이 설치되어 전기한 스핀들(1)이 회전할 때 회전하우징(3)만이 회전하도록 되어 있다.The spindle (1) of the rotary housing (3) is provided with a fixed housing (5) and a thrust bearing (6) is installed between the rotating housing (3) and the fixed housing (5). When rotating, only the rotating housing 3 is made to rotate.

전기한 고정하우징(5)의 내측에는 유압실(7)이 형성되어 포트(8)을 통하여 유압을 공급 받도록 되어 있으며 이 유압실(7)의 개구부측은 고정하우징(5)의 내측에 유삽설치된 슬라이드 플런저(9)의 수압판(10)으로 닫혀져 있음에 따라 슬라이드 플러저(9)는 유압실(7)내에 유압이 형성되었을 때 축방향으로 이동을 하게된다.A hydraulic chamber 7 is formed inside the fixed housing 5 to receive hydraulic pressure through the port 8, and the opening side of the hydraulic chamber 7 is slide-installed inside the fixed housing 5. As the hydraulic plunger 10 of the plunger 9 is closed, the slide plunger 9 moves in the axial direction when the hydraulic pressure is formed in the hydraulic chamber 7.

전기한 슬라이드 플런저(9)내의 내측에는 테이퍼 조오(11)이 슬라이드 가능한 상태로 위치된다.Inside the slide plunger 9 described above, the tapered jaws 11 are positioned in a slidable state.

테이퍼 조오(11)은 그 선단부 내측면에 내주경사면(12)가 형성됨과 아울러 그외측으로 전기한 수압판(10)과 면접촉되는 가압판(13)이 형성되어 있다.The tapered jaw 11 has an inner circumferentially inclined surface 12 formed on the inner side of the distal end portion thereof, and a pressure plate 13 which is in surface contact with the hydraulic plate 10 which has been transferred to the other side.

그리고 후단부에는 계지홈(14)가 형성되어 있다.And the locking groove 14 is formed in the rear end.

이 계지홈(14)에는 언클램핑 수단(15)의 계지핀(16)이 계지된다.In this locking groove 14, the locking pin 16 of the unclamping means 15 is locked.

언클램핑 수단(16)은 회전하우징(3)에 형성된 홈(17)내측으로 시트(18)이 탄성부재(19)에 의해 탄력설치되어 있으며 이 시트(18)에 나사결합으로 관통되는 볼트(20)의 선단에 계지편(16)이 고정실치 되는 구성으로 이루어져 있다.The unclamping means 16 is a bolt 20 through which the seat 18 is elastically installed by the elastic member 19 to the inside of the groove 17 formed in the rotary housing 3 and screwed into the seat 18. The locking piece 16 is fixed-fitted at the tip of the head.

테이퍼 조오(11)의 수평부(21)은 회전하우징(3)과 일체로 형성되어 돌출되어 있는 가이드 원통(22)에 슬라이드 가능하게 삽입 설치 되어 있다.The horizontal portion 21 of the tapered jaw 11 is slidably inserted into the guide cylinder 22 which is formed integrally with the rotary housing 3 and protrudes.

이러한 구성으로 슬라이드 플런저(9)가 유압에 의해 이동하게 되면 가압판(13)이 밀려나게 되어 테이퍼 조오(11)의 수평부(21)은 회전하우징(3)의 가이드 원통(22)를 따라 축방향으로 이동하게 된다.In this configuration, when the slide plunger 9 is moved by hydraulic pressure, the pressure plate 13 is pushed out so that the horizontal portion 21 of the tapered jaw 11 is axially along the guide cylinder 22 of the rotary housing 3. Will be moved to.

테이퍼 조오(11)과 슬라이드 플런저(9)사이에는 로울러 베어링(23)과 스러스트 베어링(24)가 설치되어 스핀들(1)회전시 테이퍼 조오(11)이 회전하게 된다.The roller bearing 23 and the thrust bearing 24 are installed between the tapered jaw 11 and the slide plunger 9 so that the tapered jaw 11 rotates when the spindle 1 rotates.

전기한 회전하우징(3)의 가이드원통(22)내측단에는 콜릿조오(25)가 나사결합되어 있다.A collet jaw 25 is screwed into the inner end of the guide cylinder 22 of the rotary housing 3.

콜릿조오(25)는 그 후단부가 원통체로 이루어져 있으며, 선단부는 방사방향으로 등분절개된 다수개의 분할조오(26)으로 이루어져 있다.The collet jaw 25 has a rear end portion formed of a cylindrical body, and the front end portion consists of a plurality of divided jaws 26 which are equally cut in the radial direction.

이 분할조오(26)은 그 외측이 전방으로 확개되는 경사면(27)로 형성되어 전기한 내주경사면(12)와 면접촉되어 있다.This division jaw 26 is formed in the inclined surface 27 whose outer side extends forward, and is in surface contact with the inner circumferential inclined surface 12 mentioned above.

전기한 분할조오(26)은 도시한 바와같이 6개로 분할되는 것에 한정되는 것은 아니고 그 이상 또는 그 이하로도 분할형성 할 수 있는 것인바, 각 조오가 하나의 원을 형성토록 해야한다. 분할조오(26)의 선단내측부에는 공작물의 외경에 맞도록 가공된 소프트 조오(28)이 고정설치 된다.The division jaw 26 described above is not limited to being divided into six as shown in the figure, and can be divided into more or less, so that each jaw should form one circle. A soft jaw 28 machined to fit the outer diameter of the workpiece is fixed to the inner side of the tip of the split jaw 26.

이러한 본 발명은 스핀들(1)의 중공부를 통하여 공작물을 끼워넣은 다음, 고정하우징(5)의 포트(8)을 통하여 유압 또는 공압을 공급하게 되면 이 유압은 유압실(7)에 충전되는 바, 이 유압에 의해 수압판(10)이 밀려남으로서 슬라이드 플런저(9)가 축방향으로 이동하게 된다.In the present invention, when the workpiece is inserted through the hollow part of the spindle 1, and then hydraulic pressure or pneumatic pressure is supplied through the port 8 of the fixed housing 5, the hydraulic pressure is filled in the hydraulic chamber 7. The hydraulic pressure plate 10 is pushed by this hydraulic pressure, so that the slide plunger 9 moves in the axial direction.

이때 슬라이드 플런저(9)의 후측단에 계지되어 있는 계지판(16)이 함께 이동되어져 탄성부재(19)는 압축된다.At this time, the stopper plate 16 held at the rear end of the slide plunger 9 is moved together, and the elastic member 19 is compressed.

이와 같이 슬라이드 플런저(9)가 이동함에 따라 수압판(10)과 면접촉되어 있는 가압판(13)이 이동을 하게 된다.As the slide plunger 9 moves in this manner, the pressure plate 13 in surface contact with the hydraulic plate 10 moves.

따라서 테이퍼 조오(11)은 가이드 원통(22)에 안내되어 축방향으로 이동하게 되는데, 선단부 내측면의 내주경사면(12)가 분할조오(26)의 외주에 면접촉된 상태로 되어 있음에 기인하여 방사상으로 분할된 분할조오(26)은 반지름 방향으로 오므라 들게된다.Therefore, the tapered jaws 11 are guided by the guide cylinder 22 and move in the axial direction. This is because the inner circumferential slope 12 of the inner side of the distal end is in surface contact with the outer circumference of the split jaw 26. The radially divided division jaw 26 is lifted in the radial direction.

따라서 스핀들(1)의 내측 중공부에 삽입되어 있는 공작물은 척킹되게 된다.Thus, the workpiece inserted into the inner hollow portion of the spindle 1 is chucked.

이와 같이 척킹된 상태에서 스핀들(1)을 회전시키게 되면 그 회전력이 플랜지(2)와 회전하우징(3)에 전달되어 함께 회전함에 따라 회전하우징(3)에 고정된 콜릿조오(25)도 함께 회전하게 된다.When the spindle 1 is rotated in the chucked state, as the rotational force is transmitted to the flange 2 and the rotating housing 3 and rotates together, the collet jaw 25 fixed to the rotating housing 3 also rotates together. Done.

이와 같이 콜릿조오(25)가 회전함에 따라 척킹된 공작물이 회전을 하게 된다. 이때 로울러 베어링(23)과 스러스트 베어링(24)에 의해 슬라이드 플런저(9)는 회전을 하지 않게 되며 고정하우징(5)는 스러스트 베어링(6)에 의해 정지된 상태로 있게된다.As the collet jaw 25 rotates as described above, the chucked workpiece rotates. At this time, the slide plunger 9 is not rotated by the roller bearing 23 and the thrust bearing 24, and the fixed housing 5 is stopped by the thrust bearing 6.

이와 같이 공작물을 척킹한 상태로 회전시키면서 통상의 방식으로 가공을 할 수 있는 것은 유압을 공급받는 고정하우징(5)가 회전을 하지않는 상태로 유지되지 때문에 공작물 가공중에 계속해서 유압을 공급할 수 있기 때문이다.In this way, the workpiece can be processed in the usual manner while the workpiece is rotated in the chucked state because the fixed housing 5, which is supplied with hydraulic pressure, does not remain in a non-rotating state so that the hydraulic pressure can be continuously supplied during the workpiece machining. to be.

공작물의 가공이 완료되면 유압실(7)내로 공급하던 유압을 차단시킴으로서 언클램핑 수단(15)에 의해 클램핑이 해지되는바 그것은 다음과 같은 작용에 의해 가능하게 된다.When the machining of the workpiece is completed, the clamping is terminated by the unclamping means 15 by interrupting the hydraulic pressure supplied into the hydraulic chamber 7, which is possible by the following action.

즉 유압실내로 공급되던 유압이 차단되면 압력이 증가하지 않게 되므로 척킹시 압축되었던 탄성부재(19)의 복좌력에 의해 볼트(20)과 결합되어 있는 계지편(16)이 좌측방향으로 이동하게되고 이로써 계지편(16)과 계지되어 있는 테이퍼 조오(11)이 함께 이동되어짐에 따라 가입판(13)은 분할조오(26)을 구속하지 않게 된다.That is, when the hydraulic pressure supplied to the hydraulic chamber is cut off, the pressure does not increase, and the locking piece 16 coupled to the bolt 20 is moved to the left by the restraining force of the elastic member 19 that was compressed during chucking. As a result, the joining plate 13 does not restrain the divided jaw 26 as the locking piece 16 and the tapered jaws 11 held together are moved together.

따라서 압축상태로 있던 다수개의 분할조오(26)은 자체탄성력에 의해 각각 방사방향으로 벌어지면서 원상태로 복귀된다.Therefore, the plurality of divided jaws 26 in the compressed state are returned to their original states while being unfolded in the radial direction by their own elastic forces.

이상과 같이 본 발명의 척은 공작물을 척킹함에 있어서 공작물의 외주측에서 방사방향으로 동일한 압력을 가하기 때문에 공작물의 변형을 최소화할 수 있으며, 유압의 공급을 척의 외주에서 공급토록 되어 있어 길이가 긴 공작물을 척킹할 때 스핀들의 중공부내로 공작물을 삽입하게 되면 별도의 방진구를 사용하지 않아도 공작물의 흔들림을 방지할 수 있게 된다. 그리고 테이퍼 조오와 콜릿조오를 각각 단일체로 함으로서 동심도를 정밀하게 가공할 수 있어 척자체의 정도를 향상시킬 수 있으며 유압의 차단만으로 클램핑을 해지할 수 있어 유압의 소모량을 감소시킬 수 있음은 물론 조작이 용이한 이점이 있다.As described above, the chuck of the present invention applies the same pressure in the radial direction from the outer circumferential side of the workpiece when chucking the workpiece, thereby minimizing the deformation of the workpiece. When the workpiece is inserted into the hollow part of the spindle when chucking, the vibration of the workpiece can be prevented without using a separate dustproof hole. In addition, the tapered jaw and collet jaw can be processed as a single body, so the concentricity can be precisely processed, and the degree of the chuck itself can be improved, and the clamping can be canceled only by cutting off the hydraulic pressure, thus reducing the consumption of the hydraulic pressure. There is an easy advantage.

Claims

A collet jaw clamped in a state in which the inclined surface 27 is formed on the outer circumferential side of the tip and the front end is wrapped in an equal interval in the radial direction to surround the outer circumferential surface of the workpiece by a plurality of split jaws 26 forming a circle ( 25), a tapered jaw 11 for pressing the collet jaw 25 by the axial movement by surface contact with the inclined surface 27 in which the tip end is provided, and a hydraulic chamber communicating with the port 8 opened outwardly ( A slide plunger (9) which is formed integrally with the fixed housing (5) formed at the inner side and the hydraulic plate (10) receiving the hydraulic pressure of the hydraulic chamber (7), which moves the tapered jaws (11) in the axial direction. And, characterized in that the locking piece 16 which is latched on the rear end of the tapered jaws 11 is elastically installed by the elastic member 19 is made of an un-clamping means (15) to terminate the clamping at the time of hydraulic shut-off Chuck for machine tool.