KR950013503B1 - 공작기계의 스핀들 클램핑장치 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

공작기계의 스핀들 클램핑장치
제 1 도는 본 발명의 스핀들클램핑장치의 제 1 실시예가 적용된 수평 보어링 및 밀링기어의 스핀들 헤드의 길이방향 단면도,
제 2 도는 본 발명의 스핀들 클램핑장치의 제 2 실시예가 적용된 수평 보어링 및 밀링기어의 스핀들 헤드의 길이방향 단면도,
제 3 도는 종래의 스핀들 클램핑 장치와 밀링커터를 갖춘 공작기계의 절삭량과 비교하여 본 발명에 따라 구비된 밀링커터와 스핀들 클램핑 장치를 갖춘 공작기계의 절삭량을 도시한 그래프, 그리고
제 4 도는 종래의 스핀들 클램핑 장치와 엔드밀을 갖춘 공작기계의 절삭량과 비교하여 본 발명에 따라 구비된 스핀들 클램핑 장치와 엔드밀을 갖춘 공작기계의 절삭량을 도시한 그래프.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 밀링 스핀들 2 : 보어링 스핀들
3 : 스핀들 헤드 4 : 내부공간
5 : 피스톤 6 : 내부링 요소
7 : 외부링 요소 8 : 디스크 스프링
9 : 정압포켓부분(홈) 10 : 오일챔버
11 : 통로 12 : 홈
13 : 리드부재 14 : 볼트
15 : 스페이서 20 : 클램프링
30 : 오일링 30b : 0링
[발명의 배경]
본 발명은 공작기계의 스핀들 클램핑장치에 관한 것이고, 더욱 상세히는 수평 보어링 및 밀링기와 같은 2중 축선(double-axis) 타입구조의 클램핑스핀들 조립체에 관한 것이다.
알려진 구조의 수평 보어링 및 밀링기에서, 여러 가지 종류의 스핀들 클램핑 장치가 이용되고 있는데 여기에서 외부 밀링 스핀들은 회전가능하게 지지되어 있고 내부 스핀들은 밀링 스핀들 내부에서 회전 가능하게 지지되어 밀링 스핀들의 축방향을 따라 왕복운동 되도록 한다. 예를 들면, 이러한 수평 보어링 및 밀링기어의 한 예는 외부 밀링 스핀들로서 제 1 축과 내부 보어링 스핀들로서 제 2 축으로 구비되어 있다. 이러한 예에서, 스핀들 클램핑 방법은 3가지 방식으로 분류되는데, 즉 (1) 가압된 오일이 제 1 축을 클램핑하기 위해 밀링 스핀들과 보어링 스핀들 사이에 배치된 정압포켓부분에 항상 공급되는 방법, (2) 오일링이 제 1 및 제 2 축사이에 배치되고 가압된 오일이 오일링에 부어져 제 1 및 제 2 축을 클램핑하는 방법인데, 이러한 오일링은 일본 실용신안 공고 62-436984호에 도시된 바와 같은 구조이고, (3) 일본 실용신안 공보 62-43684호에 개시된 바와 같이 제 1 및 제 2 축이 자체 가압된 오일유지 기구를 제 2 축내에 통합하므로서 클램핑 되는 방법이 있다.
하지만, 상기 종래의 (1) 및 (2) 방법에서 가압된 오일은 스핀들 헤드에 의해 회전가능하게 지지된 제 1 축과 제 1 축을 클램핑하기 위해 축 방향을 따라서 왕복운동 되도록 제 1 축 내부에 회전가능하게 배치된 제 2 축과의 사이에 배치된 정압포켓부분에 항상 공급된다. 이러한 구조에서, 가압된 오일은 항상 공급되어야 하거나 또는 스핀들의 회전동안에 항상 유지되어야 하는데, 이러한 이유로 상단한 양의 열이 고속으로 제 1 축을 회전시킴으로서 공작기계의 절삭 작용 동안에 정압포켓부분에 발생한다. 따라서, 제 1 축은 정압포켓부분의 열팽창에 의해서 축방향으로 팽창하여, 공작기계의 정밀작업에 악영향을 미친다.
더욱이, 상기 종래의 (3) 방법에서, 가압된 오일은 제 1 및 제 2 축을 클램핑하기 위해 스핀들 헤드에 의해 회전가능하게 지지된 제 1 축과 축방향을 따라 왕복되도록 제 1 축내에서 회전가능하게 배치된 제 2 축 사이에 배치된 오일링에 공급되고, 축의 회전 동안에 불가피하게 가압된 오일의 누출이 있게 되고, 그러므로 공작 기계의 장기 작동에 적합치 않다. 이러한 종래기술의 결점을 방지하기 위해, 오일링에 오일을 공급하는 작업은 제 2 축을 소정의 각도 위치에 위치시키고 오일 주입 유니트의 상(phase)과 오일공급 유니트의 상을 일치시킴으로서 이루어져야 한다. 그러므로, 가압된 오일이 누출될 때, 오일링에 대한 압력이 낮아지는데, 이것은 높은 강성으로 스핀들을 확실히 클램프하기가 어렵다. 더욱이, 오일링에 대한 오일의 공급은 많은 부가적인 시간이 필요하여 작업성을 떨어 뜨린다.
특히 보어링 스핀들 자체의 불충분한 강성이 공작기계의 절삭 효율에 직접 영향을 미친다는 이유로 밀링 스핀들 및 보어링 스핀들로 구비된 공작기계용 개선된 스핀들 클램핑장치를 제공하기 위한 다른 여러 가지 시도가 종래에 있었다.
[발명의 요약]
본 발명의 목적은 상기한 종래 기술에서의 결함 또는 단점을 실제로 제거하고 외부 스핀들내에 배치된 그리고 축방향으로 왕복되는 내부 스핀들과 외부스핀들을 확실한 클램핑 할 수 있는 회전가능한 외부 및 내부 스핀들로 구비된 공작기계용 스핀들 클램핑장치를 제공하는데 있다.
이들 및 다른 목적은 스핀들 헤드에 의해 지지된 그리고 스핀들 헤드에 의해 회전가능하게 지지된 제 1 스핀들과 축방향을 따라서 왕복운동 되도록 제 1 스핀들내에 배치된 제 2 스핀들로 구성된 스핀들 조립체를 클램핑하기 위한 공작기계의 스핀들 클램핑장치를 제공함으로서 본 발명에 따라 달성될 수 있고, 제 1 스핀들은 중공내부 구조를 갖추고 있고 제 2 스핀들은 제 1 스핀들의 중공 내부구조에 삽입되어 있어서 공간이 제 1 스핀들의 내주표면과 제 2 스핀들의 외주표면 사이에 형성되어 있는데, 스핀들 클램핑 장치는 : 제 1 제 2 스핀들의 길이 방향으로 압력을 적용하기 위해 제 1 및 제 2 스핀들 사이의 공간에 배치되고 오일챔버로 구비된 압력 작동수단 ; 압력 적용수단의 외측 길이 방향으로 공간에 배치되고, 각각은 제 2 스핀들의 외주표면과 접촉하는 하나의 표면과 압력 적용수단의 바깥 쪽 아래로 경사진 또다른 하나의 표면을 갖춘 제 1 링 요소 그리고 제 1 스핀들의 내주표면과 접촉하는 하나의 표면과 제 1 링 요소의 경사진 표면과 미끄럽게 접촉하는 또 다른 하나의 표면을 갖춘 제 2 링 요소로 구성되어 있는 적어도 한 쌍의 클램프링 ; 제 2 링 요소를 안 쪽으로 각각 가압하기 위해 클램프링 외측 길이 방향으로 공간에 배치된 탄성부재 ; 그리고 가압된 오일이 정압포켓을 통하여 오일챔버 안으로 공급되는 제 1 스핀들을 지지하는 스핀들 헤드의 접촉부분상에 형성된 정압포켓 ; 으로 구성된다.
바람직한 실시예에 있어서 압력 적용수단은 공간내에 배치된 한 쌍의 피스톤 부재로 구성되고 오일챔버는 공간에 배치된 쌍을 이룬 피스톤 부재 사이에서 형성된다. 클램프링의 제 1 링 요소는 제 2 스핀들에 대하여 정적으로 배치된 제 2 링 요소는 제 1 스핀들에 대하여 이동가능하게 배치된다.
압력 적용수단은 공간내에 배치된 오일링으로 구성될 수 있고 오일챔버는 오일링내에 형성되고 그리고 0링은 오일링의 양 길이 방향 끝에서 배치된다.
본 발명에 있어성, 제 1 스핀들은 밀링 스핀들이고, 제 2 스핀들은 보어링 스핀들이다.
상기한 공작기계의 스핀들 클램핑장치의 구조에 따라, 제 1 및 제 2 스핀들이 클램프될 때 쌍을 이룬 클램프 링의 제 1 링 요소는 제 2 링 요소의 측면 끝을 제 2 링 요소의 바깥 방향으로 방사상 이동시켜 가압하도록 제 2 링 요소의 외측에 배치된 탄성부재의 가압력에 의해 안착된다. 반면 이 스핀들 사이에서의 클램핑이 탄성부재의 스피링력에 대항하여 해제(풀림)될 때, 가압된 오일은 제 1 요소의 테이퍼진 표면을 따라 제 2 링 요소를 내부방향의 길이 방향으로 미끄러지도록 유압원으로부터 오일챔버내로 공급된다.
본 발명의 특성과 또다른 특징은 첨부된 도면을 참조로 바람직한 실시예에 의해 아래에서 더욱 명확하게 될 것이다.
[바람직한 실시예의 설명]
제 1 도는 본 발명의 제 1 실시예를 도시하고 스핀들 클램핑 장치가 작용되는 스핀들 헤드(3)의 길이방향 단면도이다. 스핀들 헤드(3)은 스핀들 헤드(3)에 회전가능하게 지지된 중공 밀링 스핀들(1)로 구비된 수평 보어링 및 밀링기를 위한 것이고, 보어링 스핀들(2)은 구동기구(도시되지 않음)에 의해 보어링 스핀들의 축선방향을 따라 앞, 뒤로 이동될 수 있는 방식에서 밀링 스핀들(1)내에 회전가능하게 지지되어 있다.
밀링 스핀들(1)은 제 1 도에서 도시된 바와 같이 길이방향의 압력을 적용하기 위한 수단이 배치되는 내부공간(4)인 중공 내부 원통형 부분을 갖추고 있다. 제 1 도에서 도시된 실시예에 있어서, 이러한 수단은 내부공간(4) 내에 배치된 한 쌍의 피스톤(5, 5)으로 구성된다. 한 쌍의 클램프링(20)은 피스톤(5, 5) 외측길이 방향으로 공간(4)에 또한 배치되고 클램프링(20)의 각각은 그 축선방향으로 각각의 피스톤(5, 5)으로부터 떨어져서 바깥방향의 하향으로 기울어져 테이퍼진 외부표면을 갖추고 있는 내부링 요소(6)와 그리고 내부링 요소(6)의 테이퍼진 외부표면에 미끄럼 가능하게 상응하는 테이퍼진 내부표면을 갖추고 있는 외부링 요소(7)로 구성되어 있다. 즉, 외부링 요소(7)는 밀링 스핀들(1)의 내주표면과 접촉하는 표면과 제 2 스핀들(2)의 외주표면과 접촉하는 표면을 또한 갖추고 있는 내부링 요소(6)의 테이퍼진 외부표면과 접촉하는 표면을 갖추고 있다.
본 실시예(8, 8)에서의 디스크 스피링인 한 쌍의 탄성부재(8, 8)는 각각의 클램프링(20)을 내부 방향으로 가압하도록 클램프링(20)의 축선방향으로 더 외측으로 내부공간(4) 내에 또한 배치되어 있다.
0링(5a, 5b)은 각각의 피스톤(5, 5)으로 또한 구비되어 있다. 오일챔보(10)는 공간(4)에 배치된 쌍을 이룬 피스톤(5, 5) 사이에서 또한 형성된다. 유압장치(도시되지 않음)는 밀링 스핀들(1)을 지지하는 스핀들 헤드(3)의 접촉부분(3a)에 또한 배치된다. 유압 장치는 가압된 오일을 밀링 스핀들(1)의 후미부분에 슬라이드링(16)이 끼워 맞춤됨으로써 형성되는 정압포켓부분(홈 ; 9)을 통과하여, 그리고 스핀들 헤드(3) 내에 형성된 통로(9a)를 통하여 오일챔버(10)안으로 공급하기에 적합하게 되어 있다.
상기한 바와 같이 보어링 스핀들(2)은 밀링 스핀들(1)을 관통하도록 밀링 스핀들(1) 내측에 배치되어서, 링형상의 내부표면(4)은 밀링 스핀들(1)의 내주 표면과 보어링 스핀들(2)의 외주표면과의 사이에 형성되어 있다. 스페이서(15, 15)는 보어링 스핀들(2)의 왕복운동에 의해 야기되는 디스크 스프링(8)가 피스톤(5)에 대한 마찰저항을 줄이기 위해서 피스톤(5)의 접촉 부분 및 디스크 스프링(8)중 하나의 접촉 부분상에서 보어링 스핀들(2)의 외주표면에 배치된다.
리드 또는 캡부재(13)는 밀링 스핀들(1)의 개방끝축에 즉 도시된 바와 같이 좌측에 끼워 맞춤되어 있고 내부공간(4)내로 삽입되어 내부링 부재(16)의 외측표면에 대항하여 맞닿음하는 전방 끝부를 갖추고 있다. 리드부재(13)는 볼트(14)에 의해 고정되어서 맞닿음 끝부가 공간(15)의 위치결정의 기준으로서 형성되어 있다.
구멍 또는 통로(11)는 가압된 오일 또는 압축된 공기가 가압된 오일공급 유니트 또는 압축된 공기 공급 유니트로부터 정압 포켓부분(9)으로 관통공급되는 슬라이드링(16)을 통하여 형성된다.
클램프링(20)의 외부링 부재(7)는 외부링(7)이 클램프링(20)의 상응하는 내부링 부재(6)의 운동에 따라 수축 또는 팽창될 수 있도록 서로에 일정한 간격으로 배치된 원주상 슬릿(도시되지 않음)으로 구비된다.
더욱이 클램핑 기능을 더욱 보장하기 위해 밀링 스핀들(1) 및 보어링 스핀들(2)과 접촉하는 클램프링(20)의 링 요소(6, 7) 표면에 오일 제거를 위한 홈(12)을 형성하는 것은 바람직하다.
본 실시예에 따른 스핀들 클램핑장치는 아래와 같이 작동할 것이다.
밀링 및 보어링 스핀들(1, 2)이 클램핑될 때 클램프링(20)의 외부링 요소(7)는 디스크 스프링(8)의 각각의 스프링력에 의해 내부방향으로 가압되어서, 내부링 요소(6)의 테이퍼진 표면을 따라 외부링 요소(7)의 미끄럼 운동에 의해 클램프링(20)을 팽창시키도록 길이방향 즉 축선방향의 직각방향으로 이동하여, 밀링 스핀들(1)과 보어링 스핀들(2)과의 사이의 클램핑 기능을 달성한다.
반면, 밀링 스핀들(1)과 보어링 스핀들(2)과의 사이의 클램핑이 해제(풀림)될 때, 가압된 오일은 유압장치로부터 정압포켓부분(9) 및 통로(9a)를 통하여 오일챔버 안으로 공급됨으로써, 외부링 요소(7)가 클램핑을 달성하는 경우에서의 방향에 역으로 축방향으로 압력챔버(10)내에 공급되어 가압된 오일의 길이 방향 즉 축선방향의 힘에 의하여 상응하는 내부링 요소(6)의 테이퍼진 외부 표면상에 미끄럼하여 밀링 스핀들(1)과 보어링 스핀들(2) 사이의 클램핑력을 해제시킨다.
더욱이 스핀들이 작동정지 때에 압축된 공기는 오일이 밀링 스핀들(1)에 의해 밀리지 않도록 압축된 공기 공급 유니트를 가동시켜 포켓부분(9) 내의 오일을 배출시키기 위한 슬라이드링(16)의 공기통로(11)를 통하여 밀링 스핀들(1)의 정압포켓부분(9)으로 공급된다.
더욱이 오일차단 홈(12)이 밀링 스핀들(1) 및 보어링 스핀들(2)과 접촉하는 표면에 원주상으로 형성된다는 사실을 인하여, 밀링 스핀들(1)상의 오일막의 형성이 방지될 수 있어 클램핑 작동을 확실하게 실행될 수 있다.
제 2 도는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 스핀들 클램핑 장치가 적용되는 스핀들헤드(3)의 길이방향 단면도이다. 제 2 실시예의 구조는 오일링(30)이 제 1 실시예에서 한 쌍의 피스톤(5, 5)의 위치에서 배치되는 것을 제외하고는 제 1 실시예의 구조와 실질적으로 동등하고 따라서 동일한 참조 번호들이 제 1 와 상응하는 요소 및 부재에 부여되었고 반복된 설명은 아래에서 생략한다.
제 2 도를 참조하면, 밀링 스핀들(1)은 제 2 도에서 도시된 바와 같이 길이방향의 압력을 적용하기 위한 수단이 배치되는 내부공간(4)인 중공내부 원통형 부분을 갖추고 있고, 그리고 제 2 도에서 도시된 본 실시예에서 이러한 수단은 U형상 단면을 갖춘 오일링(30)으로 구성되고 도시된 바와같이 그 축선 방향의 양끝에서 0링(30b)으로 구비되어 있다. 오일챔버(10a)는 오일링(30)내에 형성된다. 한 쌍의 펌프링(20)은 0링(30b) 외측 길이방향으로 즉 축선방향으로 공간(4)에 또한 배치되고 클램프링의 각각은 바깥 방향의 하향으로 기울어져 테이퍼진 표면을 갖추고 있는 내부링 요소(6)와 내부링 요소(6)의 테이퍼진 표면에 미끄럼 가능하게 상응하는 테이퍼진 표면을 갖추고 있는 외부링 요소(7)로 구성된다. 한 쌍의 탄성부재인 디스크 스프링(8, 8)은 각각의 클램프링을 안 쪽으로 가압하도록 클램프링이 축선 방향으로 더욱 외측으로 내부공간(4)에 또한 배치된다.
스페이서(15)는 디스크 스프링(8, 8) 및 오일링(30)과 보어링 스핀들(20)의 외주표면과의 사이에 또한 배치된다.
유압장치는 밀링 스핀들(1)을 지지하는 스핀들 헤드(3)의 접촉부분에 또한 배치되고, 가압된 오일을 정압 포켓부분(9)을 통하여 오일챔버(10a)안으로 공급하기에 적합하게 되어 있다.
제 2 실시예에 따른 스핀들 클램핑 장치는 아래와 같이 작동할 것이다.
제 1 도의 제 1 실시예를 참조로 설명한 바와 같이 밀링 및 보어링 스핀들(1 및 2)이 클램핑될 때 클램프링(20)의 외부링 요소(7)는 디스크 스프링(8)의 안 쪽으로의 스프링력에 의해 가압되어, 내부링 요소(6)의 테이퍼진 표면을 따라 외부링 요소(7)의 미끄럼 운동에 의해 클램프링(20)을 팽창시키도록 길이방향 즉 축선방향에 대해 수직방향으로 이동하여 밀링 스핀들(1)과 보어링 스핀들(2) 사이에서 클램핑 기능을 달성한다.
반면 밀링 스핀들(1) 및 보어링 스핀들(2) 사이에서의 클램핑이 해제될 때 가압된 오일은 유압장치로부터 정압포켓부분(9) 및 통로(9a)를 통하여 오일챔버(10a)안으로 공급됨과 동시에 유압은 오일챔버(10a)에 적용되어, 오일링(30)의 에지부분(30a)이 클램프링(20)의 외부링 요소(7)에 작용하고 그로인하여 클램핑을 달성하는 경우에서의 방향과 역인 축선방향으로 상응하는 내부링 요소(6)의 테이퍼진 표면상에 외부링 요소(7)를 미끄럼 시키며, 그로 인하여 밀링 스핀들(1)과 보어링 스핀들(2) 사이에서의 클램핑력을 해제시킨다. 스핀들의 작동단계시, 압축된 공기는 정압포켓부분(9)에 공급된다.
제 1 실시예와 동등한 기능과 효과가 제 2 도의 제 2 실시예에 의해서 달성될 수 있는 사실은 주목할 만하다.
제 3 도는 본 발명에 따라 제공된 스핀들 클램핑장치 및 밀링커터를 갖춘 공작기계의 절삭량을 도시하며, 비교적으로 밀링커터 및 종래의 스핀들 클램핑장치를 갖춘 공작기계의 절삭량을 도시한다. 제 4 도는 본 발명에 따라 제공된 스핀들 클램핑장치 및 엔드밀을 갖춘 기구의 절삭량을 도시하며, 비교적으로 엔드밀 및 종래의 스핀들 클램핑장치를 갖춘 기구의 절삭량을 도시한다. 제 3 도 및 제 4 도의 각각에서 세로축선은 공작기계에 의한 절삭량(㎤)을 표시한다. 제 3 도 및 제 4 도의 각각에서 가로축선은 보어링 스피들의 직경(D)에 대한 공작기계의 밀링 스핀들의 선단부로 부터의 공작기계의 보어링 스핀들 길이(L)의 비(L/D)를 표시한다.
본 발명에 따라 제공된 스핀들 클램핑장치 및 밀링커터를 갖춘 공작기계의 절삭량이 종래의 스핀들 클램핑장치 및 밀링커터를 갖춘 공작기계 절삭량 보다 약 2배이고, 본 발명에 따라 제공된 스핀들 클램핑장치 및 엔드밀을 갖춘 공작기계의 절삭량이 종래의 스핀들 클램핑장치 및 엔드밀을 갖춘 공작기계의 절삭량 보다 약 4 배인 것은 제 3 도 및 제 4 도로부터 알 수 있다. 그러므로, 양호한 결과는 양 경우에서 본 발명에 따라 제공된 스핀들 클램핑장치 이용을 통하여 얻게 된다(미국특허 출원 제 726,909호 참조).
본 발명은 상기 설명된 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 사상 또는 본질적인 성질에 벗어나지 않고 다른 다양한 방식으로 구체화 또는 실시될 수 있다.

Claims (12)

  1. 스핀들 헤드에 의해 지지된 그리고 스핀들 헤드에 의해 회전가능하게 지지된 제 1 스핀들과 축방향을 따라서 왕복운동되도록 제 1 스핀들내에 회전가능하게 지지된 제 2 스핀들로 구성되어 있으며, 여기에서 상기 제 1 스핀들은 중공내부 부분을 갖추고 있고, 상기 제 2 스핀들은 제 1 스핀들의 상기 중공내부 구조에 삽입되어 있어 공간이 제 1 스핀들의 내주표면과 제 2 스핀들의 외주표면 사이에 형성되어 있는, 스핀들 조립체를 클램핑하기 위한 공작기계의 스핀들 클램핑장치에 있어서, 제 1 및 제 2 스핀들의 축선방향으로 압력을 적용하기 위해 제 1 및 제 2 스핀들 사이에 공간에 배치되고 오일챔버로 구비된 압력 적용수단 ; 압력 적용수단 외부에 축선 방향으로 공간에 배치되고, 각각은 제 2 스핀들의 외주표면과 접촉하는 하나의 표면과 압력 적용 수단의 바깥쪽으로 아래로 경사진 또다른 하나의 표면을 갖춘 제 1 링 요소 그리고 제 1 스핀들의 내주표면과 접촉하는 하나의 표면과 제 1 링요소의 경사진 표면과 미끄럽게 접촉하는 또다른 하나의 표면을 갖춘 제 2 링 요소로 구성되어 있는 적어도 한 쌍의 클램프링 ; 제 2 링 요소를 안 쪽으로 각각 가압하기 위해 클램프링 외측에 축선 방향으로 공간에 배치된 탄성수단 ; 그리고 가압된 오일이 정압 포켓을 통하여 오일챔버 안으로 공급되는 제 1 스핀들을 지지하는 스핀들 헤드의 접촉부분상에 형성된 정압 포켓 ; 으로 구성된 것을 특징으로 하는 스핀들 클램핑 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 압력 적용수단은 제 1 및 제 2 스핀들 사이의 공간에 배치된 한 쌍의 피스톤 부재로 구성되고 상기 오일챔버는 쌍을 이룬 피스톤 부재 사이에 형성된 것을 특징으로 하는 스핀들 클램핑장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 스페이서 수단은 탄성수단과 제 2 스핀들의 외주표면 사이에 그리고 쌍을 이룬 피스톤 부재와 제 2 스핀들의 외주표면 사이에 더 배치된 것을 특징으로 하는 스핀들 클램핑 장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 클램프링의 상기 제 1 링 요소는 제 2 스핀들에 대하여 정적으로 배치되고 그리고 상기 제 2 링 요소는 제 1 스핀들에 대하여 이동가능하게 배치된 것을 특징으로 하는 스핀들 클램핑장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 탄성수단은 클램프링의 제 2 링 요소와 접촉하는 한 끝부를 각각 갖추고 있는 디스크 스프링으로 구성된 것을 특징으로 하는 스핀들 클램핑장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 스핀들은 밀링 스핀들이고, 상기 제 2 스핀들은 보어링 스핀들인 것을 특징으로 하는 스핀들 클램핑 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 압력 적용수단은 제 1 과 제 2 스핀들 사이의 공간에 배치된 오일링으로 구성되고 상기 오일챔버는 오일링에 형성된 것을 특징으로 하는 스핀들 클램핑장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 스페이서 수단은 탄성수단과 제 2 스핀들의 외주표면 사이에 그리고 오일링과 제 2 스핀들의 외주표면 사이에 더 배치된 것을 특징으로 하는 스핀들 클램핑 장치.
  9. 제 7 항에 있어서, 클램프링의 상기 제 1 링 요소는 제 2 스핀들에 대하여 정적으로 배치되고 상기 제 2 링 요소는 제 1 스핀들에 대하여 이동가능하게 배치된 것을 특징으로 하는 스핀들 클램핑 장치.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 탄성수단은 클램프링의 제 2 링 요소와 접촉하는 한끝부를 각각 갖추고 있는 디스크 스프링으로 구성된 것을 특징으로 하는 스핀들 클램핑 장치.
  11. 제 7 항에 있어서, 상기 제 1 스핀들은 밀링 스핀들이고 상기 제 2 스핀들은 보어링 스핀들인 것을 특징으로 하는 스핀들 클램핑 장치.
  12. 제 1 항에 있어서, 홈수단은 서로 접촉하는 제 1 및 제 2 링 요소의 표면에 형성된 것을 특징으로 하는 스핀들 클램핑 장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100576499B1 (ko) * 2004-12-02 2006-05-10 두산중공업 주식회사 대구경 깊은 홀의 가공용 어댑터 및 홀 가공방법
KR100656598B1 (ko) * 2000-11-08 2006-12-12 두산인프라코어 주식회사 보링 스핀들의 이송축 클램프/언클램프장치

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5540135A (en) * 1994-12-27 1996-07-30 Advanced Machine & Engineering Co. Device for clamping an axially movable rod
US5590870A (en) * 1995-06-02 1997-01-07 Advanced Machine & Engineering Co. Universal holding system for a contoured workpiece
US5544968A (en) * 1995-06-02 1996-08-13 Advanced Machine & Engineering Co. Lockable ball joint apparatus
DE19715014A1 (de) * 1997-04-11 1998-10-15 Schaeffler Waelzlager Ohg Linearführung
US6336528B1 (en) 1997-07-18 2002-01-08 Ina Walzlager Schaeffler Ohg Braking device for a linear drive
DE19730813A1 (de) * 1997-07-18 1999-01-21 Schaeffler Waelzlager Ohg Bremsvorrichtung für eine Linearführung
DE19860403B4 (de) * 1998-12-28 2004-03-25 Wilhelm Fette Gmbh Anordnung aus Wälzfräskörper und Aufnahmedorn
DE10010901A1 (de) * 2000-03-07 2001-09-13 Heller Geb Gmbh Maschf Lager für eine Gewindespindel, insbesondere einer Bearbeitungsmaschine
KR100761200B1 (ko) * 2001-12-31 2007-09-21 두산인프라코어 주식회사 보링머신의 스핀들 헤드 클램핑장치
US7108108B1 (en) * 2002-09-27 2006-09-19 Heinzeroth Jerry E Rod clamping device
US6969073B2 (en) * 2003-08-19 2005-11-29 Hsuan-Lung Wu Chuck assembly with a sealing member
DE102005056811A1 (de) * 2005-11-29 2007-05-31 Thyssenkrupp Drauz Nothelfer Gmbh Tragarm für ein Spann- und Zentrierelement eines Greifergerüstes zum Halten von Raumformbauteilen in der Kfz.-Industrie
DE102005063357A1 (de) * 2005-11-29 2007-05-31 Thyssenkrupp Drauz Nothelfer Gmbh Tragarm für ein Spann- und Zentrierelement eines Greifergerüstes zum Halten von Raumformbauteilen in der Kfz.-Industrie
IT1391765B1 (it) * 2008-11-11 2012-01-27 Capellini S R L Dispositivo di bloccaggio dell'albero mandrino, particolarmente per elettromandrini.
KR101512471B1 (ko) * 2014-09-11 2015-04-16 한국뉴매틱(주) 록-블록을 이용한 로드부재 록킹장치
CN105626685A (zh) * 2014-10-30 2016-06-01 北京临近空间飞行器系统工程研究所 一种适应长时、高温、重载工况的碳/碳转轴支撑结构
CN105736507A (zh) * 2016-03-17 2016-07-06 浙江德迈机械有限公司 一种锁紧气缸
US10704635B2 (en) * 2016-07-20 2020-07-07 Silgan Containers Llc Spring deflection control assembly
CN106239178A (zh) * 2016-08-19 2016-12-21 陈广生 一种工作台用的闩锁装置
CN110345175B (zh) * 2019-07-11 2020-07-17 神华(福建)能源有限责任公司 可在线离合的联轴装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2957393A (en) * 1958-12-01 1960-10-25 Ingersoll Milling Machine Co Clamp for adjustable rotary spindle
US3103144A (en) * 1960-05-03 1963-09-10 Gray & Co G A Collet clamp for machine tools
US3034408A (en) * 1960-08-26 1962-05-15 Ingersoll Milling Machine Co Hydraulically actuated clamp for axially adjustable shafts
US3455207A (en) * 1966-03-28 1969-07-15 New Britain Machine Co Machine tool
US3545335A (en) * 1968-12-05 1970-12-08 Carlton Machine Tool Co Spindle clamp
US4032162A (en) * 1976-07-26 1977-06-28 Weldon Hydraulics, Inc. Machine tool chuck
GB2246088B (en) * 1990-07-10 1993-12-01 Toshiba Machine Co Ltd Spindle clamping device in machine tool
JPH06243684A (ja) * 1993-02-17 1994-09-02 Tane Chiba 記憶装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100656598B1 (ko) * 2000-11-08 2006-12-12 두산인프라코어 주식회사 보링 스핀들의 이송축 클램프/언클램프장치
KR100576499B1 (ko) * 2004-12-02 2006-05-10 두산중공업 주식회사 대구경 깊은 홀의 가공용 어댑터 및 홀 가공방법

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KR930004003A (ko) 1993-03-22

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