WO2016144037A1 - 터렛 공구대 및 이를 갖는 공작 기계 - Google Patents

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WO2016144037A1
WO2016144037A1 PCT/KR2016/002103 KR2016002103W WO2016144037A1 WO 2016144037 A1 WO2016144037 A1 WO 2016144037A1 KR 2016002103 W KR2016002103 W KR 2016002103W WO 2016144037 A1 WO2016144037 A1 WO 2016144037A1
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turret
clamping device
tool
fixing pin
axis
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PCT/KR2016/002103
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Inventor
주태환
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두산공작기계 주식회사
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B29/00—Holders for non-rotary cutting tools; Boring bars or boring heads; Accessories for tool holders
    • B23B29/24—Tool holders for a plurality of cutting tools, e.g. turrets
    • B23B29/32—Turrets adjustable by power drive, i.e. turret heads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B29/00—Holders for non-rotary cutting tools; Boring bars or boring heads; Accessories for tool holders
    • B23B29/24—Tool holders for a plurality of cutting tools, e.g. turrets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B7/00—Automatic or semi-automatic turning-machines with a single working-spindle, e.g. controlled by cams; Equipment therefor; Features common to automatic and semi-automatic turning-machines with one or more working-spindles
    • B23B7/02—Automatic or semi-automatic machines for turning of stock
    • B23B7/04—Turret machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling

Definitions

  • the present invention relates to a turret tool post and a machine tool having the same, and more particularly, to a turret tool post used in a turning center and a machine tool having the same.
  • Tool posts used in machine tools such as turning centers require mass production of components used in automobiles and general equipment.In the simple machining process, the tool life problems require continuous operation as a plurality of tools. In some cases, the ability to complete multiple machining operations on one machine is required.
  • Turning centers tend to employ milling spindles for three-axis machining for some tapping and simple milling operations to perform hole, tapping and milling operations and improve productivity and machining efficiency.
  • the number of tool mountings of a general small turning center is limited to about 12, there is a limit that a sufficient number of tools required for turning and milling can not be used.
  • One object of the present invention is to provide a turret tool bench that can improve productivity and processing efficiency.
  • Another object of the present invention is to provide a machine tool having the turret tool post described above.
  • the turret tool post is a tool base, a first turret fastened to the tool base, first installed on one surface of the first turret A clamping device, and a second turret is detachably fastened to the first clamping device.
  • the first turret may comprise a three-axis turret and the second turret may comprise a two-axis turret.
  • the first turret may be equipped with twelve or sixteen milling tools and the second turret may be equipped with twelve turning tools.
  • the second turret may include a first fixing pin for coupling with the first clamping device on a first surface facing the first turret.
  • the first clamping device may include a housing having an insertion groove coupled to one surface of the first turret and into which the first fixing pin of the second turret is inserted. It may include a fixing pin fixture for fixing the first fixing pin is inserted into the insertion groove, and a driving mechanism for sliding the fixing pin fixture.
  • the drive mechanism may include a cylinder formed in the housing, and a piston accommodated for linear movement within the cylinder and for pressurizing the fixing pin fixture.
  • the turret tool post may further comprise a second clamping device for clamping the second turret and separating the second turret from the first clamping device.
  • the second turret may include a second fixing pin for coupling with the second clamping device on a second surface opposite to the first surface facing the first turret.
  • a machine tool is installed on a bed headstock for supporting and rotating the workpiece, parallel to the longitudinal direction of the workpiece on the bed
  • a tool base installed to be movable in a first direction and in a second direction perpendicular to the first direction, a first turret fastened to the tool base, a first clamping device provided on one surface of the first turret, and the It may include a second turret is detachably fastened to the first clamping device.
  • the machine tool is provided with a second clamping device for clamping the second turret and for separating the second turret from the first clamping device, and the second clamping device being installed and the second clamping device.
  • the apparatus may further include a conveying device for moving the clamping device in the first direction.
  • the conveying device may include an exchange conveying piston mounted with the second clamping device and movable along the first direction.
  • the second turret may include a second fixing pin for coupling with the second clamping device on a second surface opposite to the first surface facing the first turret.
  • the machine tool may further include a partition disposed between the tool rest base and the transfer device and having an opening through which the second turret passes.
  • the machine tool may be installed to be movable in the partition and may further include an exchange door for opening and closing the opening.
  • the first turret may comprise a three-axis turret and the second turret may comprise a two-axis turret.
  • the tool post of the turning center may include a second turret (three-axis turret or two-axis turret) detachably attached to the first turret (three-axis turret or two-axis turret).
  • a second turret three-axis turret or two-axis turret
  • the first turret three-axis turret or two-axis turret.
  • tool replacement cycles can be extended according to mass production, and various tooling can be performed on one machine to efficiently machine complex shaped workpieces, and minimize interference between adjacent tools and workpieces in each machining process. have.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a machine tool in accordance with example embodiments.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating a spindle head and a turret tool post within the frame of FIG. 1.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating a spindle head and a turret tool post within the frame of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a perspective view illustrating a turret tool post according to exemplary embodiments.
  • FIG. 4 is a side view of the turret tool post of FIG. 3.
  • FIG. 5 is a front view illustrating the turret tool post of FIG. 3.
  • FIG. 6 is a perspective view illustrating a turret tool post of the second turret in FIG. 3.
  • FIG. 7 is a side view illustrating the turret tool post of FIG. 6.
  • FIG. 8 is a front view illustrating the turret tool post of FIG. 6.
  • 9 to 13 are views illustrating a method of mounting and detaching a second turret to a first turret of a turret tool bar according to exemplary embodiments.
  • 14A and 14B are cross-sectional views illustrating the operation of the first and second clamping devices of a turret tool post according to exemplary embodiments.
  • first, second, etc. are used herein to describe various members, parts, regions, and / or parts, it is obvious that these members, parts, regions, and / or parts should not be limited by these terms. Do. These terms are only used to distinguish one member, part, region or part from another region or part. Thus, the first member, part, region, or portion, which will be described below, may refer to the second member, component, region, or portion without departing from the teachings of the present invention.
  • top or “above” and “bottom” or “bottom” may be used herein to describe the relationship of certain elements to other elements as illustrated in the figures. It may be understood that relative terms are intended to include other directions of the device in addition to the direction depicted in the figures. For example, if the device is turned over in the figures, elements depicted as present on the face of the top of the other elements are oriented on the face of the bottom of the other elements described above. Thus, the exemplary term “top” may include both “bottom” and “top” directions depending on the particular direction of the figure. If the component faces in the other direction (rotated 90 degrees with respect to the other direction), the relative descriptions used herein may be interpreted accordingly.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a machine tool in accordance with example embodiments.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating a spindle head and a turret tool post within the frame of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a perspective view illustrating a turret tool post according to exemplary embodiments.
  • 4 is a side view of the turret tool post of FIG. 3.
  • 5 is a front view illustrating the turret tool post of FIG. 3.
  • FIG. 6 is a perspective view illustrating a turret tool post of the second turret in FIG. 3.
  • FIG. 7 is a side view illustrating the turret tool post of FIG. 6.
  • FIG. 8 is a front view illustrating the turret tool post of FIG. 6.
  • the machine tool 10 is installed on the bed 20 to support the spindle W and support the spindle W and the X and Z-axis directions on the bed 20. It is installed to be movable and may include a turret tool stage 100 for mounting a plurality of tools (T1, T2).
  • the machine tool 10 may include a frame 12 that provides a work space.
  • Bed 20, headstock 30, and turret tool post 100 may be housed within frame 12.
  • Workpiece W may enter and exit through gate 14 installed in frame 12 for processing.
  • the gate 14 may be formed over the front and top surfaces of the frame 12.
  • the main door 16 may open and close the gate 14. When the gate 14 is opened by the main door 16, the work space in the frame 12 may be opened.
  • a transparent window is formed in the gate 14, and an operator can observe the inside of the frame 12 through the transparent window.
  • Headstock 30 may be installed on one side of the bed (20).
  • Spindle 30 may include a chuck 32 for clamping workpiece W. As shown in FIG.
  • the chuck 32 may be fixed to the spindle of the spindle head 30 to rotate. Therefore, the spindle head 30 can rotate the workpiece
  • the turret tool post 100 includes a tool rest base 110, a first turret 120 fastened to the tool rest base 110, a first clamping device 140 installed on one surface of the first turret 120, and a first clamping device 140. It may include a second turret 130 is fastened to the first turret 120 to be detachable by the clamping device 140.
  • Tool post base 110 may be installed on the bed 20 to be movable in at least the X-axis direction and Z-axis direction.
  • the tool post base 110 may move along an X-axis guide extending in the X-axis direction inclined at an angle with respect to the horizontal plane of the bed 20.
  • the tool post base 110 may move along the Z-axis guide extending in the Z-axis direction orthogonal to the X-axis direction.
  • the Z-axis direction may be referred to as a first direction parallel to the longitudinal direction of the work W, and the X-axis direction may be referred to as a second direction parallel to the depth direction of the work W.
  • the tool post base 110 may move along a Y-axis guide extending in the Y-axis direction perpendicular to the X-axis direction and the Z-axis direction.
  • the first turret 120 may be mounted to be rotatable in front of the tool base base 110.
  • a plurality of first tools T1 may be mounted around the first turret 120 in the circumferential direction.
  • the first tool may include various types of cutting tools.
  • the first turret 120 can be rotated by an angle to select a particular tool.
  • a turret gear (not shown) inside the first turret 120 may be connected to a drive shaft of a servo motor disposed inside the tool base 110 to receive a rotational force from the servo motor.
  • the first clamping device 140 may be installed in the front plane of the first turret 120.
  • a plurality of first clamping devices may be installed on one surface of the first turret 120.
  • two first clamping devices 140 may be installed in the first turret 120.
  • the second turret 130 may be installed to be detachable from the first clamping device 140.
  • a plurality of second tools T2 may be mounted around the second turret 130 in the circumferential direction.
  • the second tool may include various types of cutting tools.
  • the second turret 130 may include a fixing block 132 and a first fixing pin 133 (see FIG. 11).
  • the fixing block 132 is attached to the first surface facing the first turret 120 of the second turret 130, and the first fixing for coupling with the first clamping device 140 on one surface of the fixing block 132 Fins 133 may be formed.
  • two first fixing pins 133 may be formed on one surface of the fixing block 132.
  • the second turret 130 When the first fixing pin 133 is clamped in the insertion groove 142 of the first clamping device 140, the second turret 130 is installed on the tool rest base 110 by the first clamping device 140 Can be. When the first fixing pin 133 is unclamped in the insertion groove 142 of the first clamping device 140, the second turret 130 may be detached from the first clamping device 140.
  • the second turret 130 When the second turret 130 is clamped by the first clamping device 140, it may be rotated together by the rotation of the first turret 120. Accordingly, the second turret 130 may be mounted to be rotatable in front of the tool base base 110. The second turret 130 may select a specific tool mounted on the second turret 130 by rotating at the same angle as the rotation angle of the first turret 120.
  • the first turret 120 may include a three-axis turret and the second turret 130 may include a two-axis turret. Twelve or sixteen milling tools T1 may be mounted on the first turret 120, and twelve turning tools T2 may be mounted on the second turret 130.
  • the two-axis turret 130 can be attached to and detached from the three-axis turret 120 fastened to the tool base 110, a total of 28 tools can be mounted.
  • efficient response to complex workpieces and mass-produced workpieces can be performed with a single machine, thereby reducing the machining time and improving the machining efficiency of the workpiece.
  • the turret tool post 100 clamps the second turret 130 and the second clamping device 150 for mounting and detaching the second turret 130 in the first clamping device 120.
  • the machine tool 10 may further include a transfer device 160 for mounting and transferring the second clamping device 150.
  • the conveying device 160 may move the second clamping device 150 to mount or detach the second turret 130, and the detached second turret 130 may be removed when the second turret 130 is not used. I can keep it.
  • the machine tool 10 may further include a partition 40 installed between the tool rest base 110 and the transfer device 160 in the frame 10.
  • One side of the partition 40 is a work space for processing the workpiece (W) with the tool base base 110 is disposed, and the transfer device 160 is disposed on the other side of the partition 40 to hold the second turret 130. have.
  • An opening 42 may be formed in the partition 40 to allow the second turret 130 to pass therethrough.
  • the second turret 130 may be mounted after being transferred toward the tool base 110 through the opening 42 of the partition 40, and the second turret 130 may be mounted on the tool base ( It may be stored after being removed from the 110 and transferred through the opening 42.
  • the headstock 30 may be installed through the partition 40.
  • the spindle unit of the headstock 30 may be disposed on one side of the partition 40, and the chuck 32 may be disposed in the work space on the other side of the partition 40 through the partition 40.
  • 9 to 13 are views illustrating a method of mounting and detaching a second turret to a first turret of a turret tool bar according to exemplary embodiments.
  • the opening 42 of the partition 40 may be opened and the second turret 130 may be moved from the storage space to the work space through the opening 42.
  • the tool base base 110 is installed in the working space on one side of the partition 40, and the transfer device 160 is installed in the storage space on the other side of the partition 40.
  • the first turret 120 is fastened to the front plane of the tool base 110, and the second turret 130 is fastened to be detachably attached to the second clamping device 150 installed at one side of the transfer device 160. have.
  • the exchange door 44 may be installed to be movable on one surface of the partition 40 to open and close the opening 42.
  • the exchange door 44 can be moved linearly by the transfer cylinder 46.
  • the transfer cylinder 46 can open the opening 42 by moving the exchange door 44 along the guide.
  • the transfer device 160 may include a transfer cylinder block and an exchange transfer piston 162.
  • the exchange transfer piston 162 may move forward and backward along the first direction (Z-axis direction) by the transfer cylinder block.
  • One side of the exchange transfer piston 162 may be equipped with a second clamping device 150.
  • the exchange transfer piston 162 may move the second clamping device 150 toward the tool rest base 110 through the opening 42.
  • the second turret 130 may be installed to be detachable from the second clamping device 150.
  • the second clamping device 150 is attached to a second surface opposite to the first surface facing the first turret 120 of the second turret 130, and the second clamping device 150 is formed on the second surface of the second turret 130.
  • the second fixing pin 134 for coupling with the two clamping device 150 may be formed.
  • one second fixing pin 134 may be formed on the second surface of the second turret 130.
  • the second turret 130 When the second fixing pin 134 is clamped in the insertion groove 152 of the second clamping device 150, the second turret 130 is to be coupled to the conveying device 160 by the second clamping device 150. Can be. When the second fixing pin 134 is unclamped in the insertion groove 152 of the second clamping device 150, the second turret 130 may be detached from the second clamping device 150.
  • the second turret 130 fastened to the second clamping device 150 moves through the opening 42, and the first turret 120 fastened to the tool rest base 110 is removed.
  • the two turrets 130 move in opposite directions to each other to move closer to each other.
  • the first fixing pin 133 of the second turret 130 is clamped to the insertion groove 142 of the first clamping device 140 and the second fixing pin 134 of the second turret 130 is the second clamping device
  • the second turret 130 may be installed on the tool rest base 110 by the first clamping device 140.
  • the exchange transfer piston 162 may then move the second clamping device 150 to its initial position.
  • the method of detaching the second turret 130 from the first turret 120 may proceed in the reverse order of the above-described mounting procedures.
  • FIGS. 14A and 14B are cross-sectional views illustrating the operation of the first and second clamping devices of a turret tool post according to exemplary embodiments.
  • the operations of the first and second clamping devices are the same or similar to each other. Therefore, only the operation of the first clamping device will be mainly described.
  • the first clamping device 140 may slide in the housing 141 and the housing 141 having the insertion hole 142 into which the first fixing pin 133 is inserted.
  • the drive mechanism may include a cylinder 144 formed in the housing 141, and a piston 146 accommodated for linear movement within the cylinder 144 and for pressing the fixing pin fixture 147.
  • the housing 141 may be installed in the front plane of the first turret 120.
  • the piston 146 may be driven up and down by hydraulic oil such as pneumatic or hydraulic pressure.
  • Hydraulic passages for driving the piston 146 may be formed in the housing 141, and the hydraulic passages may be fluidly connected to an external hydraulic source through the center of the first turret 120.
  • the piston 146 of the fixing pin fixture 147 is pressurized. It moves in a direction perpendicular to the direction. Accordingly, the fixing pin fixture 147 moves forward toward the pressing groove 147a in a direction opposite to the tensile force of the return spring 148, whereby the first fixing pin 133 of the second turret 130 is first clamped. It can be clamped by the device 140.
  • the housing of the second clamping device 150 may be installed on one side of the exchange transfer piston 162.
  • the piston of the second clamping device 150 may be driven up and down by operating oil such as pneumatic or hydraulic pressure.
  • Hydraulic passages for driving the piston may be formed in the housing, and the hydraulic passages may be fluidly connected to the hydraulic source through a fluid passage inside or outside the exchange transfer piston 162.
  • the biaxial turret 130 may be attached to the triaxial turret 120 to be detachable. If two-axis machining is required after using the three-axis turret 120, the two-axis turret 130 stored at the storage place by the transfer device 160 may be mounted on the tool base 110. Afterwards, if the three-axis machining is required again, the two-axis turret 130 can be separated and stored in a separate storage location to minimize interference with the workpiece W during use of the three-axis turret 120.
  • Three-axis machining (drilling, tapping, milling) of the workpiece W may be performed using the first tool T1 of the three-axis turret 120.
  • two biaxial turrets can be installed in the toolbase base 110.
  • the number of the turrets to be additionally mounted is not limited.
  • the three-axis turret can be used when machining a more complicated shape, and the three-axis turret and the two-axis turret can be selectively mounted to perform various machining.
  • control panel 20 bed
  • turret tool rest 110 tool rest base
  • fixing block 133 first fixing pin
  • fixing pin fixing member 147a pressing groove

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)

Abstract

터렛 공구대는 공구대 베이스, 상기 공구대 베이스에 체결된 제1 터렛, 상기 제1 터렛의 일면에 설치된 제1 클램핑 장치, 및 상기 제1 클램핑 장치에 탈착 가능하도록 체결되는 제2 터렛을 포함한다.

Description

터렛 공구대 및 이를 갖는 공작 기계
본 발명은 터렛 공구대 및 이를 갖는 공작 기계에 관한 것으로, 보다 상세하게는 터닝 센터에 사용되는 터렛 공구대 및 이를 갖는 공작 기계에 관한 것이다.
터닝 센터와 같은 공작 기계에 사용중인 공구대는 자동차, 일반기기에 사용되는 구성 부품의 대량 생산이 요구되며, 단순 가공시에는 공구 수명 문제로 복수 개의 공구들로서 연속 운전에 대응하고자 하고, 다소 복잡한 부품의 경우에는 한 장비에서 복수 개의 가공 작업들을 완료할 수 있는 능력이 요구되고 있다.
예를 들면, 터닝 센터에서는 일부 탭핑, 간단한 밀링삭을 위해서 3축 가공을 위한 밀링 스핀들을 채용하여 홀, 탭핑, 밀링삭 가공 작업들을 수행하고 생산성과 가공 효율성을 향상시키는 추세에 있다. 하지만, 일반적인 소형 터닝 센터의 공구 장착수는 12개 정도로 제한 되어 있어 선삭 및 밀링삭에 필요한 충분한 개수의 공구들을 사용하지 못하는 한계가 있다.
본 발명의 일 과제는 생산성과 가공 효율성을 향상시킬 수 있는 터렛공구대를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 과제는 상술한 터렛 공구대를 갖는 공작 기계를 제공하는 데 있다.
상술한 본 발명의 일 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 터렛 공구대는 공구대 베이스, 상기 공구대 베이스에 체결된 제1 터렛, 상기 제1 터렛의 일면에 설치된 제1 클램핑 장치, 및 상기 제1 클램핑 장치에 탈착 가능하도록 체결되는 제2 터렛을 포함한다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 터렛은 3축 터렛을 포함하고 상기 제2 터렛은 2축 터렛을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 터렛에는 12개 또는 16개의 밀링 공구들이 장착될 수 있고 상기 제2 터렛에는 12개의 선삭 공구들이 장착될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제2 터렛은 상기 제1 터렛을 향하는 제1 면에 상기 제1 클램핑 장치와의 결합을 위한 제1 고정핀을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 클램핑 장치는, 상기 제1 터렛의 일면 상에 결합되고 상기 제2 터렛의 상기 제1 고정핀이 삽입되는 삽입홈을 갖는 하우징, 상기 하우징 내에서 슬라이딩 이동가능하도록 구비되고 상기 삽입홈 내로 삽입된 상기 제1 고정핀을 고정시키기 위한 고정핀 고정구, 및 상기 고정핀 고정구를 슬라이딩 이동시키기 위한 구동 메커니즘을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 구동 메커니즘은 상기 하우징 내에 형성된 실린더, 및 상기 실린더 내에서 직선 이동 가능하도록 수용되고 상기 고정핀 고정구를 가압하기 위한 피스톤을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 터렛 공구대는 상기 제2 터렛을 클램핑하고 상기 제1 클램핑 장치로부터 상기 제2 터렛을 분리하기 위한 제2 클램핑 장치를 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제2 터렛은 상기 제1 터렛을 향하는 제1 면에 반대하는 제2 면에 상기 제2 클램핑 장치와의 결합을 위한 제2 고정핀을 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 다른 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 공작 기계는 베드 상에 설치되어 공작물을 지지하고 회전시키는 주축대, 상기 베드 상에서 상기 공작물의 길이 방향과 평행한 제1 방향 및 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 이동 가능하도록 설치되는 공구대 베이스, 상기 공구대 베이스에 체결된 제1 터렛, 상기 제1 터렛의 일면에 설치된 제1 클램핑 장치, 및 상기 제1 클램핑 장치에 탈착 가능하도록 체결되는 제2 터렛을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 공작 기계는 상기 제2 터렛을 클램핑하고 상기 제1 클램핑 장치로부터 상기 제2 터렛을 분리하기 위한 제2 클램핑 장치, 및 상기 제2 클램핑 장치가 설치되고 상기 제2 클램핑 장치를 상기 제1 방향으로 이동시키기 위한 이송 장치를 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 이송 장치는 상기 제2 클램핑 장치가 장착되고 상기 제1 방향을 따라 이동 가능한 교환 이송 피스톤을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제2 터렛은 상기 제1 터렛을 향하는 제1 면에 반대하는 제2 면에 상기 제2 클램핑 장치와의 결합을 위한 제2 고정핀을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 공작 기계는 상기 공구대 베이스 및 상기 이송 장치 사이에 배치되고 상기 제2 터렛이 통과하는 개구부를 갖는 파티션을 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 공작 기계는 상기 파티션에 이동 가능하도록 설치되며 상기 개구부를 개폐하기 위한 교환 도어를 더 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 제1 터렛은 3축 터렛을 포함하고 상기 제2 터렛은 2축 터렛을 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 터닝 센터의 공구대는 제1 터렛(3축 터렛 또는 2축 터렛)에 탈착 가능하도록 부착되는 제2 터렛(3축 터렛 또는 2축 터렛)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 3축 터렛을 사용 중에 2축 가공이 필요한 경우 별도로 보관된 2축 터렛을 이송 장치를 이용하여 공구대 베이스에 장착하여 사용할 수 있다. 이후, 3축 가공이 다시 필요할 경우 상기 2축 터렛을 탈착하여 별도의 보관 장소로 이송하고 상기 3축 터렛을 다시 사용할 수 있다.
이에 따라, 대량 생산에 따른 공구 교체 주기를 더 연장할 수 있고 하나의 장비에서 다양한 툴링을 수행하여 복잡한 형상의 공작물을 효율적으로 가공할 수 있으며, 각 가공시 인접 공구와 공작물의 간섭을 최소화 시킬 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상기 언급한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 공작 기계를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 프레임 내부의 주축대 및 터렛 공구대를 나타내는 사시도이다.
도 3은 예시적인 실시예들에 따른 터렛 공구대를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3의 터렛 공구대를 측면도이다.
도 5는 도 3의 터렛 공구대를 나타내는 정면도이다.
도 6은 도 3에서 제2 터렛이 제거된 상태의 터렛 공구대를 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 6의 터렛 공구대를 나타내는 측면도이다.
도 8은 도 6의 터렛 공구대를 나타내는 정면도이다.
도 9 내지 도 13은 예시적인 실시예들에 따른 터렛 공구대의 제1 터렛에 제2 터렛을 장착 및 탈착하는 방법을 나타내는 도면들이다.
도 14a 및 도 14b는 예시적인 실시예들에 따른 터렛 공구대의 제1 및 제2 클램핑 장치들의 동작을 나타내는 단면도들이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 구성요소의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.
명세서 전체에 걸쳐서, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "상에", "연결되어", 또는 "커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 상술한 하나의 구성요소가 직접적으로 다른 구성요소 "상에", "연결되어", 또는 "커플링되어" 접촉하거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다. 반면에, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "직접적으로 상에", "직접 연결되어", 또는 "직접 커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 그 사이에 개재되는 다른 구성요소들이 존재하지 않는다고 해석된다. 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역 또는 부분을 다른 영역 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1 부재, 부품, 영역 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2 부재, 부품, 영역 또는 부분을 지칭할 수 있다.
또한, "상의" 또는 "위의" 및 "하의" 또는 "아래의"와 같은 상대적인 용어들은 도면들에서 도해되는 것처럼 다른 요소들에 대한 어떤 요소들의 관계를 기술하기 위해 여기에서 사용될 수 있다. 상대적 용어들은 도면들에서 묘사되는 방향에 추가하여 장치의 다른 방향들을 포함하는 것을 의도한다고 이해될 수 있다. 예를 들어, 도면들에서 장치가 뒤집어 진다면(turned over), 다른 요소들의 상부의 면 상에 존재하는 것으로 묘사되는 요소들은 상술한 다른 요소들의 하부의 면 상에 방향을 가지게 된다. 그러므로, 예로써 든 "상의"라는 용어는, 도면의 특정한 방향에 의존하여 "하의" 및 "상의" 방향 모두를 포함할 수 있다. 구성 요소가 다른 방향으로 향한다면(다른 방향에 대하여 90도 회전), 본 명세서에 사용되는 상대적인 설명들은 이에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다. 이하 실시예들은 하나 또는 복수 개를 조합하여 구성할 수도 있다.
도 1은 예시적인 실시예들에 따른 공작 기계를 나타내는 사시도이다. 도 2는 도 1의 프레임 내부의 주축대 및 터렛 공구대를 나타내는 사시도이다. 도 3은 예시적인 실시예들에 따른 터렛 공구대를 나타내는 사시도이다. 도 4는 도 3의 터렛 공구대를 측면도이다. 도 5는 도 3의 터렛 공구대를 나타내는 정면도이다. 도 6은 도 3에서 제2 터렛이 제거된 상태의 터렛 공구대를 나타내는 사시도이다. 도 7은 도 6의 터렛 공구대를 나타내는 측면도이다. 도 8은 도 6의 터렛 공구대를 나타내는 정면도이다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 공작 기계(10)는 베드(20) 상에 설치되어 공작물(W)을 지지하고 회전시키는 주축대(30) 및 베드(20) 상에서 X축 방향 및 Z축 방향을 이동 가능하도록 설치되며 복수 개의 공구들(T1, T2)을 장착하기 위한 터렛 공구대(100)를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 공작 기계(10)는 작업 공간을 제공하는 프레임(12)를 포함할 수 있다. 베드(20), 주축대(30) 및 터렛 공구대(100)는 프레임(12) 내에 수용될 수 있다. 공작물(W)은 가공을 위해 프레임(12)에 설치된 게이트(14)를 통해 출입할 수 있다. 게이트(14)는 프레임(12)의 전면과 상부면에 걸쳐 형성될 수 있다. 메인 도어(16)는 게이트(14)를 개폐할 수 있다. 메인 도어(16)에 의해 게이트(14)가 개방되면, 프레임(12) 내의 작업 공간이 개방될 수 있다. 게이트(14)에는 투명창이 형성되고, 작업자는 상기 투명창을 통해 프레임(12) 내부를 관찰할 수 있다.
주축대(30)는 베드(20)의 일측에 설치될 수 있다. 주축대(30)는 공작물(W)을 클램핑하기 위한 척(32)을 포함할 수 있다. 척(32)은 주축대(30)의 스핀들에 고정되어 회전될 수 있다. 따라서, 주축대(30)는 C축 방향으로 공작물(W)을 회전시킬 수 있다.
터렛 공구대(100)는 공구대 베이스(110), 공구대 베이스(110)에 체결된 제1 터렛(120), 제1 터렛(120)의 일면에 설치된 제1 클램핑 장치(140) 및 제1 클램핑 장치(140)에 의해 탈착 가능하도록 제1 터렛(120)에 체결되는 제2 터렛(130)을 포함할 수 있다.
공구대 베이스(110)는 베드(20) 상에서 적어도 X축 방향 및 Z축 방향을 이동 가능하도록 설치될 수 있다. 공구대 베이스(110)는 베드(20)의 수평면에 대하여 일정한 각도로 기울어진 X축 방향으로 연장 형성된 X축 가이드를 따라 이동할 수 있다. 공구대 베이스(110)는 X축 방향과 직교하는 Z축 방향으로 연장 형성된 Z축 가이드를 따라 이동할 수 있다. Z축 방향은 공작물(W)의 길이 방향과 평행한 제1 방향이라 하고, X축 방향은 공작물(W)의 깊이 방향과 평행한 제2 방향이라 할 수 있다. 또한, 공구대 베이스(110)는 X축 방향 및 Z축 방향에 직교하는 Y축 방향으로 연장 형성된 Y축 가이드를 따라 이동할 수 있다.
제1 터렛(120)은 공구대 베이스(110)의 전방에서 회전 가능하도록 장착될 수 있다. 제1 터렛(120)의 둘레에는 원주 방향으로 복수 개의 제1 공구들(T1)이 장착될 수 있다. 상기 제1 공구는 다양한 형태의 절삭 공구들을 포함할 수 있다. 제1 터렛(120)은 특정한 공구를 선택하기 위하여 일정 각도만큼 회전될 수 있다. 예를 들면, 제1 터렛(120)의 내부의 터렛 기어(도시되지 않음)는 공구대 베이스(110)의 내부에 배치된 서보 모터의 구동축과 연결되어 상기 서보 모터로부터 회전력을 전달받을 수 있다.
제1 클램핑 장치(140)는 제1 터렛(120)의 전방 평면에 설치될 수 있다. 복수 개의 상기 제1 클램핑 장치들이 제1 터렛(120)의 일면에 설치될 수 있다. 예를 들면, 2개의 제1 클램핑 장치들(140)이 제1 터렛(120)에 설치될 수 있다.
제2 터렛(130)은 제1 클램핑 장치(140)에 탈착 가능하도록 설치될 수 있다. 제2 터렛(130)의 둘레에는 원주 방향으로 복수 개의 제2 공구들(T2)이 장착될 수 있다. 상기 제2 공구는 다양한 형태의 절삭 공구들을 포함할 수 있다.
제2 터렛(130)은 고정 블록(132) 및 제1 고정핀(133, 도 11 참조)을포함할 수 있다. 고정 블록(132)은 제2 터렛(130)의 제1 터렛(120)을 향하는 제1 면에 부착되고, 고정 블록(132)의 일면에는 제1 클램핑 장치(140)와의 결합을 위한 제1 고정핀(133)이 형성될 수 있다. 예를 들면, 고정 블록(132)의 일면에는 2개의 제1 고정핀들(133)이 형성될 수 있다.
제1 고정핀(133)이 제1 클램핑 장치(140)의 삽입홈(142)에 클램핑될 때, 제2 터렛(130)은 제1 클램핑 장치(140)에 의해 공구대 베이스(110)에 설치될 수 있다. 제1 고정핀(133)이 제1 클램핑 장치(140)의 삽입홈(142)에서 언클램핑될 때, 제2 터렛(130)은 제1 클램핑 장치(140)로부터 탈착될 수 있다.
제2 터렛(130)이 제1 클램핑 장치(140)에 의해 클램핑될 때, 제1 터렛(120)의 회전에 의해 함께 회전될 수 있다. 따라서, 제2 터렛(130)은 공구대 베이스(110)의 전방에서 회전 가능하도록 장착될 수 있다. 제2 터렛(130)은 제1 터렛(120)의 회전 각도와 동일한 각도로 회전하여 제2 터렛(130)에 장착된 특정한 공구를 선택할 수 있다.
예를 들면, 제1 터렛(120)은 3축 터렛을 포함하고 제2 터렛(130)은 2축 터렛을 포함할 수 있다. 제1 터렛(120)에는 12개 또는 16개의 밀링 공구들(T1)이 장착될 수 있고 제2 터렛(130)에는 12개의 선삭 공구들(T2)이 장착될 수 있다.
따라서, 공구대 베이스(110)에 체결된 3축 터렛(120)에 2축 터렛(130)을 탈장착할 수 있으므로 총 28개의 공구들을 장착할 수 있다. 이에 따라, 복잡한 가공물과 대량생산 가공물에 대한 효율적인 대응을 한대의 장비로 수행하여 공작 시간을 감소시키고 공작물의 가공 효율성을 향상시킬 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 터렛 공구대(100)는 제2 터렛(130)을 클램핑하고 제1 클램핑 장치(120)에 제2 터렛(130)을 장착하고 분리하기 위한 제2 클램핑 장치(150)를 더 포함할 수 있다. 공작 기계(10)는 제2 클램핑 장치(150)를 장착하여 이송하는 이송 장치(160)를 더 포함할 수 있다. 이송 장치(160)는 제2 터렛(130)를 장착하거나 탈착하기 위하여 제2 클램핑 장치(150)를 이동시킬 수 있고 제2 터렛(130)를 사용하지 않을 때에는 탈착된 제2 터렛(130)을 보관할 수 있다.
공작 기계(10)는 프레임(10) 내에서 공구대 베이스(110)와 이송 장치(160) 사이에 설치된 파티션(40)을 더 포함할 수 있다. 파티션(40)의 일측부는 공구대 베이스(110)가 배치되어 공작물(W)을 가공하는 작업 공간이고 파티션(40)의 타측에는 이송 장치(160)가 배치되어 제2 터렛(130)을 보관할 수 있다.
파티션(40)에는 제2 터렛(130)를 통과시키기 위한 개구부(42)가 형성될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 제2 터렛(130)은 파티션(40)의 개구부(42)를 통해 공구대 베이스(110)를 향하여 이송된 후 장착될 수 있고, 제2 터렛(130)은 공구대 베이스(110)로부터 탈착된 후 개구부(42)를 통해 이송된 후 보관될 수 있다.
또한, 주축대(30)는 파티션(40)을 관통하여 설치될 수 있다. 주축대(30)의 스핀들 유닛은 파티션(40)의 일측에 배치되고, 척(32)은 파티션(40)를 관통하여 파티션(40)의 타측의 상기 작업 공간 내에 배치될 수 있다.
이하에서는, 제1 및 제2 클램핑 장치들을 이용하여 제1 터렛에 제2 터렛을 장착 및 탈착하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 9 내지 도 13은 예시적인 실시예들에 따른 터렛 공구대의 제1 터렛에 제2 터렛을 장착 및 탈착하는 방법을 나타내는 도면들이다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 먼저, 파티션(40)의 개구부(42)를 개방시키고 제2 터렛(130)을 개구부(42)를 통해 보관 공간으로부터 작업 공간으로 이동시킬 수 있다.
공구대 베이스(110)는 파티션(40)의 일측의 상기 작업 공간 내에 설치되어 있고, 이송 장치(160)는 파티션(40)의 타측의 상기 보관 공간 내에 설치되어 있다. 제1 터렛(120)은 공구대 베이스(110)의 전방 평면에 체결되어 있고, 제2 터렛(130)은 이송 장치(160)의 일측에 설치된 제2 클램핑 장치(150)에 탈착 가능하도록 체결되어 있다.
교환 도어(44)는 파티션(40)의 일면 상에서 이동 가능하도록 설치되어 개구부(42)를 개폐할 수 있다. 교환 도어(44)는 이송 실린더(46)에 의해 선형 이동할 수 있다. 이송 실린더(46)는 교환 도어(44)를 가이드를 따라 상승 이동시킴으로써 개구부(42)를 개방할 수 있다.
이송 장치(160)은 이송 실린더 블록 및 교환 이송 피스톤(162)을 포함할 수 있다. 교환 이송 피스톤(162)은 상기 이송 실린더 블록에 의해 제1 방향(Z축 방향)을 따라 전진 및 후진 이동할 수 있다. 교환 이송 피스톤(162)의 일측에는 제2 클램핑 장치(150)가 장착될 수 있다. 따라서, 교환 이송 피스톤(162)은 제2 클램핑 장치(150)를 개구부(42)를 통해 공구대 베이스(110)를 향하여 이동시킬 수 있다.
제2 터렛(130)은 제2 클램핑 장치(150)에 탈착 가능하도록 설치될 수 있다. 제2 클램핑 장치(150)는 제2 터렛(130)의 제1 터렛(120)을 향하는 상기 제1 면의 반대면인 제2 면에 부착되고, 제2 터렛(130)의 제2 면에는 제2 클램핑 장치(150)와의 결합을 위한 제2 고정핀(134)이 형성될 수 있다. 예를 들면, 제2 터렛(130)의 상기 제2 면에는 하나의 제2 고정핀(134)이 형성될 수 있다.
제2 고정핀(134)이 제2 클램핑 장치(150)의 삽입홈(152)에 클램핑될 때, 제2 터렛(130)은 제2 클램핑 장치(150)에 의해 이송 장치(160)에 결합될 수 있다. 제2 고정핀(134)이 제2 클램핑 장치(150)의 삽입홈(152)에서 언클램핑될 때, 제2 터렛(130)은 제2 클램핑 장치(150)로부터 탈착될 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 제2 클램핑 장치(150)에 체결된 제2 터렛(130)은 개구부(42)를 통해 이동하고 공구대 베이스(110)에 체결된 제1 터렛(120)은 제2 터렛(130)의 이동 방향과 반대 방향으로 이동하여 서로 가까워지게 된다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 제1 클램핑 장치(140)는 제2 터렛(130)을 클램핑하고 제2 터렛(130)은 제2 클램핑 장치(150)로부터 분리된 후, 제2 클램핑 장치(150)는 최초 위치로 복귀하게 된다.
제2 터렛(130)의 제1 고정핀(133)이 제1 클램핑 장치(140)의 삽입홈(142)에 클램핑되고 제2 터렛(130)의 제2 고정핀(134)이 제2 클램핑 장치(150)의 삽입홈(152)에서 언클램핑될 때, 제2 터렛(130)은 제1 클램핑 장치(140)에 의해 공구대 베이스(110)에 설치될 수 있다.
이어서, 교환 이송 피스톤(162)은 제2 클램핑 장치(150)를 최초 위치로 이동시킬 수 있다. 또한, 제1 터렛(120)으로부터 제2 터렛(130)을 탈착하는 방법은 상술한 장착 순서들의 역순으로 진행할 수 있다.
이하에서는, 상기 제1 및 제2 클램핑 장치들의 클램핑 동작에 대하여 설명하기로 한다.
도 14a 및 도 14b는 예시적인 실시예들에 따른 터렛 공구대의 제1 및 제2 클램핑 장치들의 동작을 나타내는 단면도들이다. 상기 제1 및 제2 클램핑 장치들의 동작은 서로 동일하거나 유사하다. 따라서, 상기 제1 클램핑 장치의 동작에 대하여만 주로 설명하기로 한다.
도 14a 및 도 14b를 참조하면, 제1 클램핑 장치(140)는 제1 고정핀(133)이 삽입되는 삽입홀(142)을 갖는 하우징(141), 하우징(141) 내에서 슬라이딩 이동하여 삽입홀(142) 내로 삽입된 제1 고정핀(133)을 고정시키기 위한 고정핀 고정구(147), 및 고정핀 고정구(147)를 슬라이딩 이동시키기 위한 구동 메커니즘을 포함할 수 있다. 상기 구동 메커니즘은 하우징(141) 내에 형성된 실린더(144), 및 실린더(144) 내에서 직선 이동 가능하도록 수용되고 고정핀 고정구(147)를 가압하기 위한 피스톤(146)을 포함할 수 있다.
하우징(141)은 제1 터렛(120)의 전방 평면에 설치될 수 있다. 피스톤(146)은 공압 또는 유압과 같은 작동유에 의해 상하 구동될 수 있다. 하우징(141) 내에는 피스톤(146)을 구동하기 위한 유압 통로들이 형성될 수 있고, 상기 유압 통로는 제1 터렛(120)의 중심부를 통해 외부의 유압원에 유체 연결될 수 있다.
도 14a에 도시된 바와 같이, 유압에 의해 피스톤(146)이 이동하여 고정핀 고정구(147)의 테이퍼 형상의 가압홈(147a)을 가압하면, 고정핀 고정구(147)의 피스톤(146)의 가압 방향과 직교하는 방향으로 이동하게 된다. 이에 따라, 고정핀 고정구(147)가 리턴 스프링(148)의 인장력에 반하는 방향으로 가압홈(147a)을 향하여 전진 운동함으로써, 제2 터렛(130)의 제1 고정핀(133)은 제1 클램핑 장치(140)에 의해 클램핑될 수 있다.
도 14b에 도시된 바와 같이, 실린더(144) 내에 유압이 제거되면 피스톤(146)은 최초 위치로 이동하고 고정핀 고정구(147)는 리턴 스프링(148)의 인장력에 의해 가압홈(147a)으로부터 후진 운동함으로써, 제2 터렛(130)의 제1 고정핀(133)은 제1 클램핑 장치(140)로부터 언클램핑될 수 있다.
이와 유사하게, 제2 클램핑 장치(150)의 하우징은 교환 이송 피스톤(162)의 일측면에 설치될 수 있다. 제2 클램핑 장치(150)의 피스톤은 공압 또는 유압과 같은 작동유에 의해 상하 구동될 수 있다. 상기 하우징 내에는 상기 피스톤을 구동하기 위한 유압 통로들이 형성될 수 있고, 상기 유압 통로는 교환 이송 피스톤(162) 내부 또는 외부의 유체 통로를 통해 유압원에 유체 연결될 수 있다.
상술한 바와 같이, 3축 터렛(120)에 2축 터렛(130)이 탈착 가능하도록 부착될 수 있다. 3축 터렛(120)을 사용한 후에 2축 가공이 필요한 경우 이송 장치(160)에 의해 보관 장소에서 보관된 2축 터렛(130)을 공구대 베이스(110)에 장착하여 사용할 수 있다. 이후, 3축 가공이 다시 필요할 경우 2축 터렛(130)를 분리하여 별도의 보관 장소에 보관하여 3축 터렛(120) 사용 중 공작물(W)과의 간섭을 최소화할 수 있다.
3축 터렛(120)의 제1 공구(T1)를 이용하여 공작물(W)의 3축 가공(드릴, 탭핑, 밀링삭)을 수행할 수 있다. 대량 생산을 위해서, 공구대 베이스(110)에 2개의 2축 터렛들을 설치할 수 있다. 또한, 추가 장착되는 상기 터렛들의 개수는 제한되지는 않는다. 다소 복잡한 형상을 가공하자 할 때 상기 3축 터렛을 사용할 수 있고, 여러 가지 가공을 수행하기 위해 상기 3축 터렛 및 상기 2축 터렛을 선택적으로 추가 장착할 수 있다.
이에 따라, 대량 생산에 따른 공구 교체 주기를 더 연장할 수 있고 복잡한 형상의 공작물을 효율적으로 가공할 수 있으며, 각 가공시 인접 공구와 공작물의 간섭을 최소화 시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
<부호의 설명>
10: 공작 기계 12: 프레임
14: 게이트 16: 메인 도어
18: 제어 패널 20: 베드
30: 주축대 32: 척
40: 파티션 42: 개구부
44: 교환 도어 46: 이송 실린더
100: 터렛 공구대 110: 공구대 베이스
120: 제1 터렛 130: 제2 터렛
132: 고정 블록 133: 제1 고정핀
134: 제2 고정핀 140: 제1 클램핑 장치
141: 하우징 142: 삽입홈
144: 실린더 146: 피스톤
147: 고정핀 고정구 147a: 가압홈
148: 리턴 스프링 150: 제2 클램핑 장치
152: 삽입홈 160: 이송 장치
162: 교환 이송 피스톤

Claims (15)

  1. 공구대 베이스;
    상기 공구대 베이스에 체결된 제1 터렛;
    상기 제1 터렛의 일면에 설치된 제1 클램핑 장치; 및
    상기 제1 클램핑 장치에 탈착 가능하도록 체결되는 제2 터렛을 포함하는 터렛 공구대.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 터렛은 3축 터렛을 포함하고 상기 제2 터렛은 2축 터렛을 포함하는 것을 특징으로 하는 터렛 공구대.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제1 터렛에는 12개 또는 16개의 밀링 공구들이 장착 가능하고 상기 제2 터렛에는 12개의 선삭 공구들이 장착 가능한 것을 특징으로 하는 터렛 공구대.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 터렛은 상기 제1 터렛을 향하는 제1 면에 상기 제1 클램핑 장치와의 결합을 위한 제1 고정핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 터렛 공구대.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제1 클램핑 장치는
    상기 제1 터렛의 일면 상에 결합되고 상기 제2 터렛의 상기 제1 고정핀이 삽입되는 삽입홈을 갖는 하우징;
    상기 하우징 내에서 슬라이딩 이동가능하도록 구비되고 상기 삽입홈 내로 삽입된 상기 제1 고정핀을 고정시키기 위한 고정핀 고정구; 및
    상기 고정핀 고정구를 슬라이딩 이동시키기 위한 구동 메커니즘을 포함하는 것을 특징으로 하는 터렛 공구대.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 구동 메커니즘은
    상기 하우징 내에 형성된 실린더; 및
    상기 실린더 내에서 직선 이동 가능하도록 수용되고 상기 고정핀 고정구를 가압하기 위한 피스톤을 포함하는 공구대 유닛.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 터렛을 클램핑하고 상기 제1 클램핑 장치로부터 상기 제2 터렛을 분리하기 위한 제2 클램핑 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터렛 공구대.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제2 터렛은 상기 제1 터렛을 향하는 제1 면에 반대하는 제2 면에 상기 제2 클램핑 장치와의 결합을 위한 제2 고정핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 터렛 공구대.
  9. 베드 상에 설치되어 공작물을 지지하고 회전시키는 주축대;
    상기 베드 상에서 상기 공작물의 길이 방향과 평행한 제1 방향 및 상기 제1 방향과 직교하는 제2 방향으로 이동 가능하도록 설치되는 공구대 베이스;
    상기 공구대 베이스에 체결된 제1 터렛;
    상기 제1 터렛의 일면에 설치된 제1 클램핑 장치; 및
    상기 제1 클램핑 장치에 탈착 가능하도록 체결되는 제2 터렛을 포함하는 공작 기계.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제2 터렛을 클램핑하고 상기 제1 클램핑 장치로부터 상기 제2 터렛을 분리하기 위한 제2 클램핑 장치; 및
    상기 제2 클램핑 장치가 설치되고 상기 제2 클램핑 장치를 상기 제1 방향으로 이동시키기 위한 이송 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공작 기계.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 이송 장치는 상기 제2 클램핑 장치가 장착되고 상기 제1 방향을 따라 이동 가능한 교환 이송 피스톤을 포함하는 것을 특징으로 하는 공작 기계.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 제2 터렛은 상기 제1 터렛을 향하는 제1 면에 반대하는 제2 면에 상기 제2 클램핑 장치와의 결합을 위한 제2 고정핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 공작 기계.
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 공구대 베이스 및 상기 이송 장치 사이에 배치되고 상기 제2 터렛이 통과하는 개구부를 갖는 파티션을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공작 기계.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 파티션에 이동 가능하도록 설치되며 상기 개구부를 개폐하기 위한 교환 도어를 더 포함하는 공작 기계.
  15. 제 9 항에 있어서, 상기 제1 터렛은 3축 터렛을 포함하고 상기 제2 터렛은 2축 터렛을 포함하는 것을 특징으로 하는 공작 기계.
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