KR100761200B1 - Spindle head clamping device of boring machine - Google Patents

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Abstract

본 발명은 보링머신의 스핀들 헤드 클램핑장치에 관한 것으로, 보링 머신에 입설된 컬럼(20)에 상하로 슬라이딩 이송가능하게 설치된 스핀들 헤드(30)를 클램핑시키기 위한 장치에 있어서, 상기 스핀들 헤드(30)의 슬라이딩면과 연접되어 있는 양측 밑면의 중앙에 설치되고, 유압원의 압력을 받아 그 밑면에서 출몰 동작하는 복수개의 피스톤(40)과; 일단이 스핀들 헤드(30)측에 설치된 복수개의 상기 피스톤(40)의 노출단부를 마주보고, 타단이 상기 스핀들 헤드(30)의 밑면과 동일한 수평선상에 놓여있는 컬럼(20)측 수직면에 인접하게 배치된 아암(50)과; 상기 아암(50)의 회동을 지지하기 위해 상기 스핀들 헤드(30)측 밑면에 장착된 클램프 브래킷(60)과; 상기 아암(50)과 클램프 브래킷(60)의 사이에 압축 개재되어 항시 상기 피스톤(40)이 함몰되도록 탄성력을 가하는 스프링(70)을 포함하여, 상기 피스톤(40)에 가해지는 유압의 공급을 제어하여 상기 아암(50)의 회동방향이 상기 컬럼(20)측에 작용할시 클램핑이 이루어지도록 구성한 것이다.The present invention relates to a spindle head clamping device of a boring machine, and in the device for clamping the spindle head (30) slidably transported up and down in the column (20) installed in the boring machine, the spindle head (30) A plurality of pistons (40) installed at the centers of both bottom surfaces connected to the sliding surfaces of and operating in and out of the bottom surfaces under the pressure of the hydraulic source; One end faces the exposed ends of the plurality of pistons 40 provided on the spindle head 30 side, and the other end thereof is adjacent to the column 20 side vertical plane lying on the same horizontal line as the bottom surface of the spindle head 30. An arm 50 disposed thereon; A clamp bracket (60) mounted on the underside of the spindle head (30) to support the rotation of the arm (50); A spring 70 which is interposed between the arm 50 and the clamp bracket 60 and applies an elastic force so that the piston 40 is always recessed, thereby controlling the supply of hydraulic pressure to the piston 40. Thus, the arm 50 is configured to clamp when the rotational direction acts on the column 20 side.

스핀들 헤드, 컬럼, 보링머신, 클램핑, 피스톤Spindle head, column, boring machine, clamping, piston

Description

보링머신의 스핀들 헤드 클램핑장치{Spindle head clamping device of boring machine}Spindle head clamping device of boring machine

도 1은 보링머신의 스핀들 헤드와 컬럼과의 결합상태도이고,1 is a state diagram of the coupling between the spindle head and the column of the boring machine,

도 2는 스핀들 헤드의 밑면 구조를 나타낸 도면이고,2 is a view showing the bottom structure of the spindle head,

도 3은 도 1의 A방향에서 본 저면도이고,3 is a bottom view seen from the direction A of FIG. 1,

도 4는 도 3의 B-B선 단면도이고,4 is a cross-sectional view taken along the line B-B of FIG.

도 5a 및 5b는 도 3의 C-C 단면선에서 본 작동상태도이다.Figures 5a and 5b is an operating state diagram seen from the cross-section line C-C of FIG.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>

40 : 피스톤 50 : 아암40: piston 50: arm

54 : 클램프 패드 60 : 클램프 브래킷54: clamp pad 60: clamp bracket

70 : 스프링70: spring

본 발명은 보링머신의 스핀들 헤드 클램핑장치에 관한 것으로, 특히 공작물 가공시 스핀들 헤드를 유압력으로 고정시킬 수 있도록 한 보링머신의 스핀들 헤드 클램핑장치에 관한 것이다. The present invention relates to a spindle head clamping device of a boring machine, and more particularly, to a spindle head clamping device of a boring machine to be able to fix the spindle head with a hydraulic force when processing a workpiece.                         

보링 머신은 구멍 가공 이외 면삭을 가공하는 공작기계로서, 공구가 장착되는 스핀들 헤드를 구비하고 있고, 상기 스핀들 헤드는 컬럼에 지지되어 상하로 Y축 방향을 따라 왕복 이송가능하게 설치되어 있고, 컬럼의 전면에는 공작물을 장착시키기 위한 테이블이 구비되어 있고, 테이블은 좌우 방향인 X축 방향과 전,후 방향인 Y축 방향으로 이송 가능하게 되어 있고, 상기 스핀들 헤드내의 스핀들은 Z축 방향에 평행한 W방향으로 이동 가능하게 설치되어 있다.The boring machine is a machine tool for processing face cutting other than hole drilling, and has a spindle head to which a tool is mounted. The spindle head is supported on a column and is installed to reciprocate along the Y-axis direction. The front surface is provided with a table for mounting the workpiece, the table is capable of conveying in the X-axis direction in the left and right direction and Y-axis direction in the front and rear directions, the spindle in the spindle head is W parallel to the Z-axis direction It is installed to be movable in the direction.

이같은 상태에서 공작물을 가공하기 이전에 스핀들 헤드는 컬럼의 일정 높이에 고정된다. 통상 컬럼은 이송볼스크류와 결합된 상태로 고정력이 확보되어 있어 다음과 같은 문제를 야기한다. 공작물을 가공할시 가공력을 스핀들 헤드가 받게 되고, 이 가공력에 의해 진동과 소음이 발생된다. 진동과 소음은 스핀들 헤드와 컬럼과의 양측 슬라이딩면이 가지는 조립공차에 의해 발생되는데, 이러한 조립공차에도 불구하고 진동과 소음을 없애고 가공정밀도와 스핀들 고속회전에 부응하려면 스핀들 헤드를 컬럼측에 확고히 클램프시킬 필요가 발생한다.In this state, before machining the workpiece, the spindle head is fixed at a certain height of the column. In general, the column is secured in the state coupled with the transfer ball screw causes the following problems. When machining a workpiece, the spindle head receives the machining force, which generates vibration and noise. Vibration and noise are caused by the assembly tolerances of the sliding surfaces on both sides of the spindle head and the column.In spite of these assembly tolerances, the spindle head is firmly clamped to the column side to eliminate vibration and noise and to meet the machining precision and spindle high speed rotation Need to be made.

본 발명은 상기와 같은 사정을 감안하여 창안된 것으로, 공작물 가공시 스핀들 헤드를 유압력으로 고정시킬 수 있도록 하여 소음과 진동을 없애고, 따라서 공작물의 가공정밀도를 높일 수 있도록 한 보링머신의 스핀들 헤드 클램핑장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention was devised in view of the above circumstances, and the spindle head clamping of the boring machine to fix the spindle head by hydraulic force to eliminate the noise and vibration, thereby increasing the processing precision of the workpiece The object is to provide a device.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은,Specific means of the present invention for achieving the above object,

보링 머신에 입설된 컬럼(20)에 상하로 슬라이딩 이송가능하게 설치된 스핀 들 헤드(30)를 클램핑시키기 위한 장치에 있어서,In the device for clamping the spindle head (30) slidably transported up and down in the column (20) installed in the boring machine,

상기 스핀들 헤드(30)의 슬라이딩면과 연접되어 있는 양측 밑면의 중앙에 설치되고, 유압원의 압력을 받아 그 밑면에서 출몰 동작하는 복수개의 피스톤(40)과;A plurality of pistons (40) installed at the centers of both bottom surfaces connected to the sliding surface of the spindle head (30) and acting on and under the pressure of the hydraulic source;

일단이 스핀들 헤드(30)측에 설치된 복수개의 상기 피스톤(40)의 노출단부를 마주보고, 타단이 상기 스핀들 헤드(30)의 밑면과 동일한 수평선상에 놓여있는 컬럼(20)측 수직면에 인접하게 배치된 아암(50)과;One end faces the exposed ends of the plurality of pistons 40 provided on the spindle head 30 side, and the other end thereof is adjacent to the column 20 side vertical plane lying on the same horizontal line as the bottom surface of the spindle head 30. An arm 50 disposed thereon;

상기 아암(50)의 회동을 지지하기 위해 상기 스핀들 헤드(30)측 밑면에 장착된 클램프 브래킷(60)과;A clamp bracket (60) mounted on the underside of the spindle head (30) to support the rotation of the arm (50);

상기 아암(50)과 클램프 브래킷(60)의 사이에 압축 개재되어 항시 상기 피스톤(40)이 함몰되도록 탄성력을 가하는 스프링(70)을 포함하여,Including a spring 70 is interposed between the arm 50 and the clamp bracket 60 to apply an elastic force so that the piston 40 is always recessed,

상기 피스톤(40)에 가해지는 유압의 공급을 제어하여 상기 아암(50)의 회동방향이 상기 컬럼(20)측에 작용할시 클램핑이 이루어지도록 구성한 것을 특징으로 한다.By controlling the supply of hydraulic pressure applied to the piston 40 is characterized in that the clamping is made when the rotation direction of the arm 50 acts on the column 20 side.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 보링머신의 스핀들 헤드(30)와 컬럼(20)과의 결합상태도이고, 도 2는 스핀들 헤드(30)의 밑면 구조를 나타낸 도면이고, 도 3은 도 1의 A방향에서 본 저면도이고, 도 4는 도 3의 B-B선 단면도이고, 도 5a 및 5b는 도 3의 C-C 단면선에서 본 작동상태도이다. 1 is a diagram illustrating a coupling state between a spindle head 30 and a column 20 of a boring machine, FIG. 2 is a view illustrating a bottom structure of the spindle head 30, and FIG. 3 is a bottom view seen from the direction A of FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG.                     

도 1에 도시된 바와 같이 스핀들 헤드(30)는 컬럼(20)의 수직 방향(Y축)인 볼스크류의 중심선(L)을 따라 상,하로 이동가능 하게 되어 있다. 이를 위해 컬럼(20)측에는 양측으로 수직면(21a)을 포함하는 가이드(21,21)가 2개소 구비되어 있고, 상기 스핀들 헤드(30)측에도 가이드(21,21)와 슬라이딩 결합되는 슬라이딩면(31)이 구비되어 있다.As shown in FIG. 1, the spindle head 30 is movable up and down along the center line L of the ball screw in the vertical direction (Y axis) of the column 20. To this end, two guides 21 and 21 including vertical surfaces 21a on both sides of the column 20 are provided, and a sliding surface 31 slidingly coupled to the guides 21 and 21 on the spindle head 30 side. ) Is provided.

본 발명은 컬럼(20)측 가이드(21,21)를 스핀들 헤드(30)측에서 클램프하여 스핀들 헤드(30)의 고정력을 발생시키게 되어 있다.In the present invention, the column 20 side guides 21 and 21 are clamped on the spindle head 30 side to generate the clamping force of the spindle head 30.

이를 위해 상기 스핀들 헤드(30)에는, 슬라이딩면(31)과 연접되어 있는 밑면(32)의 중앙에 설치되어 유압원의 압력을 받아 그 밑면(32)에서 출몰 동작하는 피스톤(40)이 설치되어 있다.To this end, the spindle head 30 is installed in the center of the bottom surface 32 in contact with the sliding surface 31 is provided with a piston 40 operating in and out of the bottom surface 32 under the pressure of the hydraulic source is provided have.

상기 피스톤(40)은 본 실시예에서 도 3,4와 같이 3개가 설치되어 있고, 이들 피스톤(40)을 작동시키기 위한 유압챔버(34)들은 서로 연통하여 유압통로(36)에 연결되어 있고, 상기 유압통로(36)는 스핀들 헤드(30)의 밑면(32)내측에 형성되어 있고, 상기 유압통로(36)는 보링머신의 유압펌프(도시안됨)에 연결되어 있다. 또 유압통로(36)와 유압펌프의 사이에는 제어밸브(도시안됨)가 설치되어 피스톤(40)의 출몰 작동을 제어하게 되어 있다.In the present embodiment, three pistons 40 are installed as shown in FIGS. 3 and 4, and hydraulic chambers 34 for operating the pistons 40 are connected to each other and are connected to the hydraulic passages 36. The hydraulic passage 36 is formed inside the bottom surface 32 of the spindle head 30, and the hydraulic passage 36 is connected to a hydraulic pump (not shown) of the boring machine. In addition, a control valve (not shown) is provided between the hydraulic passage 36 and the hydraulic pump to control the appearance of the piston 40.

상기 피스톤(40)의 작동력을 전달받기 위해 아암(50)이 구비되어 있고, 이 아암(50)은 도 5a,5b와 같이 클램프 브래킷(60)의 피봇축(65)에 의해 회동가능하게 결합되어 있고, 클램프 브래킷(60)은 체결볼트(69)의 체결력에 의해 스핀들 헤드(30)측에 장착되어 있다. Arm 50 is provided to receive the operating force of the piston 40, the arm 50 is rotatably coupled by the pivot shaft 65 of the clamp bracket 60 as shown in Figure 5a, 5b The clamp bracket 60 is mounted on the spindle head 30 side by the fastening force of the fastening bolt 69.                     

이때 상기 아암(50)의 회동량은 아암(50)의 타단부(52)측 밑면(54a)이 컬럼(20)측 수직면(21a)에서 소정의 틈새를 갖는 정도면 족하다. 이때 소정의 틈새란 아암(50)의 클램핑력이 해제되었을 때 스핀들헤드(30)의 이송이 가능한 유지거리를 말한다.At this time, the amount of rotation of the arm 50 is sufficient that the bottom surface 54a of the other end 52 side of the arm 50 has a predetermined gap in the vertical surface 21a of the column 20 side. In this case, the predetermined gap refers to a holding distance in which the spindle head 30 can be transferred when the clamping force of the arm 50 is released.

상기 아암(50)의 일단부(51)는 3개의 상기 피스톤(40)을 마주보게 설치되어 있고, 그의 타단부(52)는 상기 컬럼(20)측 가이드(21)측 수직면(21a)을 마주보게 설치되어 있다.One end 51 of the arm 50 is provided to face the three pistons 40, and the other end 52 thereof faces the vertical surface 21a of the guide 21 side of the column 20 side. It is installed.

상기 아암(50)은 클램프 브래킷(60)과의 사이에 개재된 스프링(70)의 탄성반발력에 의해 항시 피봇축(65)을 중심으로 도 5a와 같이 피스톤(40)을 향해 회동력이 가해지도록 되어 있다. 이를 위해 상기 스프링(40)의 일단은 상기 아암(50)의 일단부(51)에 지지되어 있고, 타단은 클램프 브래킷(60)의 상단부 밑면 일측에 지지되어 있다.The arm 50 is always rotated toward the piston 40 as shown in FIG. 5A about the pivot shaft 65 by the elastic repulsive force of the spring 70 interposed between the clamp bracket 60. It is. To this end, one end of the spring 40 is supported by one end 51 of the arm 50, and the other end is supported by one side of the bottom surface of the upper end of the clamp bracket 60.

본 실시예에서는 상기 아암(50)의 타단부(52)밑면측에 클램프 패드(54)를 설치할 수도 있다. 이때 클램프 패드(54)는 컬럼(20)측 수직면(21a)을 보호하기 위해 일례로 동이 함유된 합금으로 제작될 수 있다.In the present embodiment, the clamp pad 54 may be provided on the bottom side of the other end 52 of the arm 50. In this case, the clamp pad 54 may be made of an alloy containing copper, for example, to protect the vertical surface 21a of the column 20 side.

이와 같이 구성된 본 실시예의 작용을 설명한다.The operation of this embodiment configured as described above will be described.

도 5a와 같이 피스톤(40)에 유압이 걸려 있지 않을 경우에는 스프링(70)이 팽창하려는 탄성반발력에 의해 아암(50)의 일단부(51)가 피스톤(40)을 향해 회동하여, 아암(50)측 클램프 패드(54)가 컬럼(20)측 수직면(21a)에서 이격되어 클램핑력이 해제되어 있는 상태이다. When the hydraulic pressure is not applied to the piston 40 as shown in FIG. 5A, one end 51 of the arm 50 rotates toward the piston 40 by the elastic repulsive force to which the spring 70 expands, and the arm 50 is rotated. The clamp pad 54 is spaced apart from the vertical surface 21a of the column 20 to release the clamping force.                     

이 상태에서 스핀들 헤드(30)가 지령된 위치에 이동된 후 스핀들 헤드(30)를 크램프 하기 위한 보링머신의 클램프 지령이 떨어지면, 유압통로(36)로 유압원측 유압이 들어와 3개의 피스톤(40) 밑면에 작용한다.After the spindle head 30 is moved to the commanded position in this state, when the clamping command of the boring machine for clamping the spindle head 30 falls, the hydraulic pressure on the hydraulic source side enters the hydraulic passage 36 and the three pistons 40 It acts on the underside.

피스톤(40)에 작용하는 힘으로 피스톤(40)이 아암(50)을 향하여 이동하게 되고, 피스톤(40)의 이동력은 점접촉으로 아암(50)에 전달되고, 아암(50)은 피봇축 (65)을 중심으로 회동하고, 스프링(70)은 소정량 압축된다.The force acting on the piston 40 causes the piston 40 to move toward the arm 50, the moving force of the piston 40 is transmitted to the arm 50 in point contact, and the arm 50 is pivoted. It rotates about 65, and the spring 70 is compressed by predetermined amount.

아암(50)측 클램프 패드(54)가 컬럼(20)측 수직면(21a)에 닿는 시점부터 피스톤(40)의 작용력이 지렛대의 원리에 의해 컬럼(20)측 수직면(21a)에 밀착되고, 스핀들헤드(30)가 컬럼(20)측에 고정된다.From the point where the arm 50 side clamp pad 54 touches the column 20 side vertical surface 21a, the action force of the piston 40 comes into close contact with the column 20 side vertical surface 21a by the principle of the lever, and the spindle The head 30 is fixed to the column 20 side.

즉, 도 1에서 컬럼(20)측 슬라이딩면(21b)이 스핀들헤드(30)측 슬라이딩면 (31)에 밀착된다.That is, in FIG. 1, the column 20 side sliding surface 21b is in close contact with the spindle head 30 side sliding surface 31.

따라서 클램핑력이 유지되는 동안에는 스핀들 헤드(30)로 가공이 진행되더라 스핀들헤더(30)의 진동과 소음을 방지할 수 있는 것이다.Therefore, while the clamping force is maintained, the machining proceeds to the spindle head 30 to prevent vibration and noise of the spindle header 30.

한편, 언클램프 신호가 떨어지면 피스톤(40)에 작용한 유압력이 제거되고, 따라서 스프링(70)의 팽창 복원력에 의해 아암(50)은 도 5b에서 도5a로 반시계방향으로 회동하여 결국 클램핑력이 해제된다.On the other hand, when the unclamp signal drops, the hydraulic force acting on the piston 40 is removed, and accordingly, the arm 50 rotates counterclockwise from FIG. 5B to FIG. Is released.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 스핀들 헤드의 슬라이딩 면을 컬럼측 슬라이딩면에 강제적으로 밀착되게 클램핑시킬 수 있어 스피들 헤드의 가공시 진동이나 소음을 없앨 수 있고, 이로 인해 공작물의 가공정밀도를 증진시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, the sliding face of the spindle head can be clamped to be in close contact with the sliding face of the column side, thereby eliminating vibration and noise during machining of the spindle head, thereby improving the machining precision of the workpiece. You can.

Claims (2)

보링 머신에 입설된 컬럼(20)에 상하로 슬라이딩 이송가능하게 설치된 스핀들 헤드(30)를 클램핑시키기 위한 장치에 있어서,In the device for clamping the spindle head (30) slidably transported up and down in the column (20) installed in the boring machine, 상기 스핀들 헤드(30)의 슬라이딩면과 연접되어 있는 양측 밑면의 중앙에 설치되고, 유압원의 압력을 받아 그 밑면에서 출몰 동작하는 복수개의 피스톤(40)과;A plurality of pistons (40) installed at the centers of both bottom surfaces connected to the sliding surface of the spindle head (30) and acting on and under the pressure of the hydraulic source; 일단이 스핀들 헤드(30)측에 설치된 복수개의 상기 피스톤(40)의 노출단부를 마주보고, 타단이 상기 스핀들 헤드(30)의 밑면과 동일한 수평선상에 놓여있는 컬럼(20)측 수직면에 인접하게 배치된 아암(50)과;One end faces the exposed ends of the plurality of pistons 40 provided on the spindle head 30 side, and the other end thereof is adjacent to the column 20 side vertical plane lying on the same horizontal line as the bottom surface of the spindle head 30. An arm 50 disposed thereon; 상기 아암(50)의 회동을 지지하기 위해 상기 스핀들 헤드(30)측 밑면에 장착된 클램프 브래킷(60)과;A clamp bracket (60) mounted on the underside of the spindle head (30) to support the rotation of the arm (50); 상기 아암(50)과 클램프 브래킷(60)의 사이에 압축 개재되어 항시 상기 피스톤(40)이 함몰되도록 탄성력을 가하는 스프링(70)을 포함하여,Including a spring 70 is interposed between the arm 50 and the clamp bracket 60 to apply an elastic force so that the piston 40 is always recessed, 상기 피스톤(40)에 가해지는 유압의 공급을 제어하여 상기 아암(50)의 회동방향이 상기 컬럼(20)측에 작용할시 클램핑이 이루어지도록 구성한 것을 특징으로 하는 보링머신의 스핀들 헤드 클램핑장치.Spindle head clamping device of the boring machine, characterized in that the clamping is made when the rotational direction of the arm (50) acts on the column (20) by controlling the supply of the hydraulic pressure applied to the piston (40). 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 컬럼(20)측 수직면을 바라보는 아암(50)의 단부에는 컬럼(20)과의 접촉시 표면을 보호하기 위한 동이 함유된 클램프 패드(54)가 더 장착된 것을 특징으로 하는 보링머신의 스핀들 헤드 클램핑장치.Spindle of the boring machine, characterized in that the end of the arm 50 facing the column 20 side vertical surface is further equipped with a clamp pad 54 containing copper for protecting the surface upon contact with the column 20. Head clamping device.
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