KR100252183B1 - Adjustible spindle - Google Patents

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    • B23Q5/02—Driving main working members
    • B23Q5/04—Driving main working members rotary shafts, e.g. working-spindles
    • B23Q5/20—Adjusting or stopping working-spindles in a predetermined position

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Abstract

PURPOSE: An adjustable spindle is provided to keep the high accuracy of rotation of a spindle main shaft by producing a head of the spindle main shaft in an adjustable type. CONSTITUTION: An adjustable spindle comprises a spindle main shaft(130) having a hollow portion rotated by a drive motor(120); a spindle(180) rotated with the main shaft(130), of which front end is exposed through a front end of the spindle main shaft; a head(140) having a through hole penetrated by the front end of the spindle(180); and a collet(150) inserted in the through hole of the head and prepared with a through hole penetrated by the spindle. The head is prepared with a position adjuster for adjusting the relative position of the central shaft of the through hole of the collet to the central shaft of the spindle. In the adjustable spindle, a bolt(160) for connection is inserted in the front end of the spindle main shaft. The collet is inserted in the head and a pin gauge is fixed in the collet. A rotational error is confirmed while a speedometer for measurement is contacted to the pin gauge and rotated. Then shaking is reduced to zero by adjusting the center through a bolt(170) fixed on the circumference of the head.

Description

조정형 스핀들Adjustable spindle

본 발명은 조정형 스핀들에 관한 것으로서, 특히 소형,정밀 가공용 주축으로 캐필러리(Capillary)가공, 페룰(Ferrule)가공등 정밀도 1μ이하에서 가공을 필요로 할 때 필수적인 설비부속장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an adjustable spindle, and more particularly, to equipment attachments that are essential when machining is required at a precision of 1 mu or less, such as capillary processing and ferrule processing.

각종 기계요소를 가공하는 공작기계는 본체와 이 본체에 설치되어 공구를 지지함과 동시에 그 공구를 회전시키는 스핀들헤드를 구비하고 있다. 도 1에는 상술한 스핀들헤드의 일 예로서 공작기계의 스핀들헤드가 개략적으로 도시되어 있다. 이 스핀들헤드(10)는 공작기계의 본체에 가이드(1)를 따라 승강 가능하게 설치된 스핀들박스(11)와, 스핀들박스(11)에 설치된 스핀들모터(12) 및 스핀들 주축(13)을 구비하고 있다. 스핀들 주축(13)은 상기 스핀들박스(11)에 베어링(14)들에 의해 회전 가능하게 결합되어 있으며, 상단부가 스핀들모터(12)의 출력축에 연결되어 그 스핀들모터(12)에 의해 회전되게 된다. 스핀들 주축(13)의 하단부에는 콜렛(collet;15)이 마련되어 스핀들(2)을 고정하게 된다.Machine tools for processing various machine elements are provided with a main body and a spindle head mounted on the main body to support a tool and to rotate the tool. 1 schematically shows a spindle head of a machine tool as an example of the spindle head described above. The spindle head 10 includes a spindle box 11 installed on the main body of the machine tool so as to be lifted and lowered along the guide 1, a spindle motor 12 and a spindle spindle 13 installed in the spindle box 11. have. The spindle spindle 13 is rotatably coupled to the spindle box 11 by bearings 14, the upper end of which is connected to the output shaft of the spindle motor 12 to be rotated by the spindle motor 12. . A collet 15 is provided at the lower end of the spindle spindle 13 to fix the spindle 2.

이러한 스핀들헤드(10)에 있어서, 스핀들(2)을 스핀들 주축(13)에 고정하고 스핀들모터(12)를 회전시키면 그 회전력이 스핀들 주축(13)을 통해 스핀들(2)에 전달되어 스핀들(2)이 회전되고, 회전되는 스핀들(2)에 의해 가공물의 밀링가공이 행해지게 된다.In such a spindle head 10, when the spindle 2 is fixed to the spindle spindle 13 and the spindle motor 12 is rotated, the rotational force is transmitted to the spindle 2 through the spindle spindle 13, so that the spindle 2 ) Is rotated and milling of the workpiece is performed by the rotating spindle (2).

한편, 도 1에 도시된 바와 같은 구성의 종래의 스핀들헤드에 있어서는, 스핀들 주축의 회전정밀도를 3μ이하로 낮추지 못하는 문제점이 있다.On the other hand, in the conventional spindle head of the configuration as shown in Figure 1, there is a problem that can not lower the rotational precision of the spindle spindle to 3μ or less.

그 이유는 첫째, 구조적으로 스핀들 주축에 콜렛이 삽입되어 회전하는 방식으로 축의 정밀가공(1μ이하)이 불가능하고, 둘째, 축에 삽입되는 베어링의 정밀도에 의하여 스핀들의 회전 정밀도가 결정되기 때문이다.The reason for this is that, firstly, the precision machining of the shaft (1 μm or less) is impossible in the manner in which the collet is inserted into the spindle spindle structurally, and secondly, the precision of rotation of the spindle is determined by the precision of the bearing inserted into the shaft.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 스핀들 주축의 헤드를 조정타입으로 제작함으로써, 스핀들 주축의 회전 정밀도를 고정밀도(0∼1μ)로 항상 유지할 수 있도록 개선된 조정형 스핀들을 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve this problem, and by manufacturing the head of the spindle spindle in the adjustment type, it is possible to provide an improved spindle that can always maintain the rotational accuracy of the spindle spindle at high precision (0 to 1μ). There is a purpose.

도 1은 종래의 공작기계의 스핀들헤드의 주요부위의 개략적 단면도이며,1 is a schematic cross-sectional view of a main portion of a spindle head of a conventional machine tool,

도 2는 본 발명에 따른 조정형 스핀들을 구비한 공작기계의 스핀들헤드의 주요부위의 개략적 단면도이며,2 is a schematic cross-sectional view of a major part of a spindle head of a machine tool with an adjustable spindle according to the invention,

도 3은 도 2의 스핀들 주축의 단면도이며,3 is a cross-sectional view of the spindle spindle of FIG. 2,

도 4는 도 2의 헤드의 단면도이며,4 is a cross-sectional view of the head of FIG. 2,

도 5는 도 4의 A-A 단면도이다.5 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

130...스핀들 주축 131..대직경부130 Spindle spindle 131 Large diameter part

140...헤드 144...결합부140 ... head 144 ... engagement

145...날개부 147,148...나사체결공145 Wings 147,148 Screw fastening

150...콜렛 160...체결용 볼트150 ... Collet 160 ... Tightening Bolt

170...조정용 볼트 180...스핀들170 ... Adjustment bolt 180 ... Spindle

상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 구동모터에 의해 회전되는 중공부를 갖는 스핀들 주축과, 상기 중공부내를 왕복이동가능하게 설치된 상태에서 상기 주축과 함께 회전되며 그 선단부가 상기 주축의 선단부를 통해 노출되는 스핀들과, 상기 주축의 선단부에 설치되는 것으로 상기 스핀들의 선단부가 관통하는 관통공을 가지는 헤드와, 상기 헤드의 관통공에 삽입되는 것으로 상기 스핀들이 통과하는 관통공을 가지는 콜렛 및 상기 헤드는 상기 스핀들 주축의 길이방향을 가로지르는 방향으로의 소정거리 위치이동시켜 상기 콜렛의 관통공의 중심축이 상기 스핀들의 중심축에 대한 상대 위치의 조절이 가능하도록 위치조정수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 조정형 스핀들을 제공한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention, the spindle spindle having a hollow portion rotated by a drive motor, and the main shaft is rotated with the main shaft in a state in which the reciprocating movement is installed in the hollow portion and the front end portion of the main shaft The collet and the head having a spindle exposed through, a head having a through hole which is installed in the front end of the main shaft, and a through hole through which the front end of the spindle passes, and a through hole through which the spindle passes by being inserted into the through hole of the head. It characterized in that it comprises a position adjusting means to move the predetermined distance in the direction transverse to the longitudinal direction of the spindle main shaft so that the central axis of the through hole of the collet is adjustable relative to the central axis of the spindle To provide an adjustable spindle.

이러한 본 발명에 있어서, 상기 헤드의 외주부둘레에 상기 주축의 선단부를 감싸는 덮개부가 형성되고, 상기 덮개부에 소정의 수의 나사체결공이 형성되며, 상기 나사체결공은 상기 덮개부의 외주면을 따라 120도 간격으로 3개가 마련되는 것이 바람직하다. 또한 상기 덮개부의 내경이 상기 스핀들 주축의 선단부의 외경보다 크도록 하는 것이 바람직하다.In the present invention, a cover portion surrounding the tip of the main shaft is formed around the outer peripheral portion of the head, a predetermined number of screw fastening holes are formed in the cover portion, the screw fastening hole is 120 degrees along the outer peripheral surface of the cover portion It is preferable to provide three at intervals. In addition, the inner diameter of the cover portion is preferably larger than the outer diameter of the distal end of the spindle main shaft.

또한, 상기 스핀들 주축의 중공부 선단부분에 대직경부가 형성되고, 상기 헤드에는 상기 스핀들 주축의 대직경부에 삽입되는 결합부가 형성되는 것이 바람직하다.In addition, a large diameter portion is formed at the front end of the hollow portion of the spindle spindle, and the head is preferably formed with a coupling portion inserted into the large diameter portion of the spindle spindle.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 조정형 스핀들을 구현하는 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment for implementing the adjustable spindle according to the present invention.

도 2 내지 도 5는 본 발명에 따른 조정형 스핀들을 설명하기 위해서 도시한 도면들이다. 여기서, 도 2는 본 발명에 따른 조정형 스핀들을 구비한 공작기계의 스핀들헤드의 주요부위의 개략적 단면도이며, 도 3은 도 2의 스핀들 주축의 단면도이며, 도 4는 도 2의 헤드의 단면도이며, 도 5는 도 4의 A-A 단면도이다.2 to 5 are diagrams for explaining the adjustable spindle according to the present invention. 2 is a schematic cross-sectional view of a main portion of a spindle head of a machine tool with an adjustable spindle according to the present invention, FIG. 3 is a cross-sectional view of the spindle spindle of FIG. 2, FIG. 4 is a cross-sectional view of the head of FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 4.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 조정형 스핀들은 구동모터(120)에 의해 회전되는 중공부를 갖는 스핀들 주축(130)과, 상기 중공부내를 왕복이동가능하게 설치된 상태에서 상기 주축(130)과 함께 회전되며 그 선단부가 상기 주축(130)의 선단부를 통해 노출되는 스핀들(180)과, 상기 주축(130)의 선단부에 설치되는 것으로 상기 스핀들(180)의 선단부가 관통하는 관통공을 가지는 헤드(140)와, 상기 헤드(140)의 관통공에 삽입되는 것으로 상기 스핀들(180)이 통과하는 관통공을 가지는 콜렛(150) 및 상기 헤드(140)는 상기 스핀들 주축(130)의 길이방향을 가로지르는 방향으로의 소정거리 위치이동시켜 상기 콜렛(150)의 관통공의 중심축이 상기 스핀들(180)의 중심축에 대한 상대 위치의 조절이 가능하도록 위치조정수단(170)을 구비하고 있다.As shown in FIG. 2, the adjustable spindle according to the present invention includes a spindle spindle 130 having a hollow portion rotated by a drive motor 120, and the spindle 130 in a state in which the hollow portion is reciprocally installed. And a head having a spindle 180 which is rotated together with its tip portion exposed through the tip portion of the main shaft 130, and a through hole through which the tip portion of the spindle 180 penetrates. The collet 150 and the head 140 having a through hole through which the spindle 180 passes, are inserted into the through hole of the head 140 and the head 140 extends in the longitudinal direction of the spindle spindle 130. Positioning means 170 is provided so that the center axis of the through hole of the collet 150 can be adjusted relative to the center axis of the spindle 180 by moving the predetermined distance in the transverse direction.

이러한 본 발명에 있어서, 상기 스핀들 주축(130)은 정밀 연마 가공을 하여 진직도 0.001, 단면 직각도 0.001 범위를 만족하도록 한다. 또한 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 스핀들 주축(130)은 선단의 중공부에 대직경부(131)가 마련되어 있다.In the present invention, the spindle spindle 130 is subjected to precision polishing to satisfy the range of straightness 0.001, cross-sectional squareness 0.001. In addition, as shown in Figure 3, the spindle spindle 130 is provided with a large diameter portion 131 in the hollow portion of the tip.

상기 헤드는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 중공(141)이 마련되어 있으며, 전면의 중공부에는 내부로 테이퍼진 개구부(142)가 마련되며, 상기 개구부(142)에 연장되어 대직경부(143)가 마련되며, 후면에 중공부를 감싸는 돌출된 결합부(144)가 마련되고, 외주부둘레에 덮개부(145)가 마련되어 상기 스핀들 주축(130)의 선단과 끼워맞춤된다. 또한 상기 덮개부(145)의 원주면을 따라 120도 간격으로 3개의 나사체결공(148)이 마련된다. 또한 상기 덮개부(145)의 내경은 상기 스핀들 주축(130)의 선단부의 외경보다 크도록 마련된다.As shown in FIGS. 4 and 5, the hollow 141 is provided, and the hollow portion at the front side is provided with an opening 142 tapered therein, and is extended to the opening 142 to have a large diameter portion ( 143 is provided, a protruding coupling part 144 surrounding the hollow part is provided at the rear side, and a cover part 145 is provided at the outer circumferential part to fit with the tip of the spindle main shaft 130. In addition, three screw fastening holes 148 are provided at intervals of 120 degrees along the circumferential surface of the cover part 145. In addition, the inner diameter of the cover portion 145 is provided to be larger than the outer diameter of the distal end of the spindle spindle (130).

또한, 헤드(140) 전면부위에 소정의 수의 원통홈(146)과 그 밑면에 나사체결공(147)이 마련되고, 상기 스핀들 주축(130)의 선단부 전면부위에 상기 헤드의 나사체결공(147)에 대응하는 나사체결홈(132)이 마련되어 체결용 볼트(170)에 의해 결합된다.In addition, a predetermined number of cylindrical grooves 146 and a screw fastening hole 147 are provided on a bottom surface of the head 140, and a screw fastening hole of the head is provided on the front end of the spindle spindle 130. 147 is provided with a screw fastening groove 132 is coupled by a fastening bolt 170.

이러한 구성을 가지는 조정형 스핀들에 있어서, 헤드(140)를 스핀들 주축(130)의 선단에 삽입하여 체결용 볼트(160)를 체결한다. 다음, 콜렛(150)을 헤드(140)에 삽입하여 고정시키고 콜렛(150)에 핀게이지를 고정시킨다. 다음, 측정용 속도기를 핀게이지에 접촉시키고 회전시키면서 회전오차를 확인한다. 다음, 헤드(140)의 원주면에 고정되어 있는 조정용 볼트(170)를 이용하여 센터를 조정하여 흔들림을 제로화한다.In the adjustable spindle having such a configuration, the head 140 is inserted into the distal end of the spindle spindle 130 to fasten the fastening bolt 160. Next, the collet 150 is inserted into the head 140 and fixed, and the pin gauge is fixed to the collet 150. Next, check the rotational error while contacting the measuring speed with the pin gauge and rotating. Next, the shaking is zeroed by adjusting the center using the adjusting bolt 170 fixed to the circumferential surface of the head 140.

따라서, 상술한 본 발명에 따르면, 헤드를 통해 조정용 볼트를 조정함으로써, 스핀들 주축의 회전 정밀도를 고정밀도(0∼1μ)로 항상 유지할 수 있어 초정밀 가공에 저비용으로 효과적으로 대처할 수 있으며, 스핀들 기술을 한차원 진보시킬 수 있다.Therefore, according to the present invention described above, by adjusting the adjusting bolt through the head, it is possible to always maintain the rotational accuracy of the spindle spindle at high precision (0 to 1μ), which can effectively cope with ultra-precision machining at low cost, and take the spindle technology to one level. You can make progress.

Claims (6)

구동모터에 의해 회전되는 중공부를 갖는 스핀들 주축과;A spindle spindle having a hollow portion rotated by the drive motor; 상기 중공부내를 왕복이동가능하게 설치된 상태에서 상기 주축과 함께 회전되며 그 선단부가 상기 주축의 선단부를 통해 노출되는 스핀들과;A spindle which rotates together with the main shaft in a state in which the hollow part is reciprocally installed, and a front end thereof is exposed through the front end of the main shaft; 상기 주축의 선단부에 설치되는 것으로 상기 스핀들의 선단부가 관통하는 관통공을 가지는 헤드와;A head which is provided at the front end of the main shaft and has a through hole through which the front end of the spindle passes; 상기 헤드의 관통공에 삽입되는 것으로 상기 스핀들이 통과하는 관통공을 가지는 콜렛; 및A collet inserted into a through hole of the head and having a through hole through which the spindle passes; And 상기 헤드는 상기 스핀들 주축의 길이방향을 가로지르는 방향으로의 소정거리 위치이동시켜 상기 콜렛의 관통공의 중심축이 상기 스핀들의 중심축에 대한 상대 위치의 조절이 가능하도록 위치조정수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 조정형 스핀들.The head is provided with a position adjusting means to move a predetermined distance in the direction transverse to the longitudinal direction of the spindle main shaft so that the central axis of the through hole of the collet can be adjusted relative to the central axis of the spindle. Adjustable spindle. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 헤드의 외주부둘레에 상기 주축의 선단부를 감싸는 덮개부가 형성된 것을 특징으로 하는 조정형 스핀들.An adjustable spindle, characterized in that the cover portion surrounding the leading end of the main shaft is formed in the outer peripheral portion of the head. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 덮개부에 소정의 수의 나사체결공이 형성된 것을 특징으로 하는 조정형 스핀들.Adjustable spindle characterized in that a predetermined number of screwing holes are formed in the cover portion. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 나사체결공은 상기 덮개부의 외주면을 따라 120도 간격으로 3개가 마련되는 것을 특징으로 하는 조정형 스핀들.Three screw fastening holes are provided along the outer circumferential surface of the cover portion at an interval of 120 degrees. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 덮개부의 내경이 상기 스핀들 주축의 선단부의 외경보다 큰 것을 특징으로 하는 조정형 스핀들.And the inner diameter of the cover portion is larger than the outer diameter of the distal end portion of the spindle spindle. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스핀들 주축의 중공부 선단부분에 대직경부가 형성되고, 상기 헤드에는 상기 스핀들 주축의 대직경부에 삽입되는 결합부가 형성된 것을 특징으로 하는 조정형 스핀들.And a large diameter portion is formed at the front end of the hollow portion of the spindle spindle, and the head has a coupling portion inserted into the large diameter portion of the spindle spindle.
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