KR101957378B1 - Machine tool - Google Patents

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KR101957378B1
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Abstract

본 발명은, 외관을 형성하는 메인스핀들 하우징 내에 수용되어 가공소재를 전방에서 클램핑하여 회전하는 메인스핀들과, 상기 메인스핀들의 후방에 클램핑력을 제공하는 클램핑 실린더부를 체결하기 위해 구비된 어뎁터와, 상기 메인스핀들의 회전을 제동하기 위해 구비된 브레이크 장치를 포함하는 공작기계에 있어서, 상기 브레이크 장치는, 상기 메인스핀들 하우징에 체결되어 외관을 형성하는 브레이크 하우징과, 상기 브레이크 하우징에 이격된 위치에 체결되며 중앙이 관통된 제동디스크와, 상기 제동디스크를 관통하여 상기 메인스핀들의 후방에 체결되며, 상기 어뎁터를 체결하기 위한 어뎁터 장착부와, 상기 메인스핀들과 동회전하며, 상기 제동디스크와 브레이크 하우징 사이에서 구비되도록 상기 어뎁터 장착부에 체결되는 회전디스크와, 상기 회전디스크가 상기 브레이크 하우징에 밀착되도록 상기 제동디스크를 전방으로 가압하는 실린더와, 상기 실린더를 수용하며 상기 브레이크 하우징에 체결되는 실린더 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계를 제공한다.The present invention relates to an apparatus for clamping a workpiece, comprising: a main spindle accommodated in a main spindle housing for forming an outer tube, the main spindle rotating forward by clamping a workpiece; and an adapter provided for clamping a clamping cylinder for providing a clamping force behind the main spindle; And a braking device provided for braking the rotation of the main spindle, wherein the braking device comprises a brake housing coupled to the main spindle housing to form an outer tube, and a braking device coupled to the braking housing at a position spaced apart from the braking housing An adapter mounting portion for passing through the brake disc and connected to the rear of the main spindle and fastening the adapter; an adapter mounting portion for mounting the adapter on the hub mounting portion, the adapter mounting portion being rotatable with the main spindle, A rotating disk fastened to the adapter mounting portion, Group rotary disk is receiving the cylinder and the cylinder for pressing forward the brake disk so that close contact with the brake housing, and provides a machine tool comprising a cylinder housing fastened on the brake housing.

Description

공작기계{MACHINE TOOL}Machine tool {MACHINE TOOL}

본 발명은 공작기계에 관한 것이며, 구체적으로 메인스핀들의 회전을 제동하는 브레이크 장치 및 메인스핀들의 회전변위감지유닛의 구조가 개선된 공작기계에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a machine tool, and more particularly to a brake apparatus for braking rotation of a main spindle and a machine tool having an improved structure of a rotational displacement detection unit of the main spindle.

공작기계는 각종 절삭 가공방법 또는 비절삭 가공방법으로 금속 또는 비금속의 소재(이하 모재)를 적당한 공구를 사용하여 형상 및 치수로 가공하던가 또는 더욱 정밀한 가공을 추가할 목적으로 사용되는 기계를 말한다.A machine tool is a machine that is used for machining metal or nonmetal materials (hereinafter referred to as "base material") into shapes and dimensions by using various cutting or non-cutting machining methods, or for adding more precise machining.

구체적으로 이러한 공작기계는 모재를 가공하는 방식에 따라, 칩(chip)이 발생하는 방식의 절삭가공과 칩이 발생하지 않는 비절삭 방식의 성형가공으로 대별된다. 따라서, 가공 과정 중 칩이 발생하는 공작기계를 절삭공작기계라 하고, 가공 과정 중 칩이 발생하지 않는 비절삭 공작기계를 성형공작기계라고 한다.Specifically, such a machine tool is roughly divided into a cutting method in which chips are generated and a non-cutting type forming process in which chips are not generated, depending on the method of processing the base material. Therefore, a machine tool in which chips are generated during machining is called a cutting machine tool, and a non-cutting machine tool in which chips are not generated during a machining process is called a molding machine tool.

이러한 절삭공작기계는 산업 전반에 걸쳐 자동화 및 수치제어화(Numerical Control)가 급속히 진전되고 있으며, 산업현장의 폭 넓은 수요에 힘입어 시장이 급속도로 확대되고 있는 추세이다.Numerical control is rapidly progressing in this industry, and the market is rapidly expanding due to the wide demand of the industrial field.

이러한 공작기계에 있어서, 모재를 클램핑 또는 언클램핑하는 종래의 메인스핀들의 구조를 살펴보자면 다음과 같다.In such a machine tool, a structure of a conventional main spindle for clamping or unclamping a base material will be described below.

도 1은 종래 기술에 따른 메인스핀들(1)의 후방을 개략적으로 도시한 부분 측단면도이다.1 is a partial side sectional view schematically showing the rear of the main spindle 1 according to the prior art.

도 1을 참조하면, 종래의 공작기계는 메인스핀들(1), 메인스핀들 하우징(2), 어뎁터(3), 브레이크 장치(10) 및 회전변위감지유닛(20)을 포함한다.Referring to FIG. 1, a conventional machine tool includes a main spindle 1, a main spindle housing 2, an adapter 3, a brake device 10, and a rotational displacement sensing unit 20.

상기 메인스핀들(1)은 전방에 가공하고자 하는 모재(미도시)를 클램핑 또는 언클램핑하기 위한 척이 구비되며, 공작기계에 고정되어 체결되는 메인스핀들 하우징(2)에 수용되어 회전한다.The main spindle 1 is provided with a chuck for clamping or unclamping a base material (not shown) to be machined forward, and is housed and rotated in a main spindle housing 2 fixed to and fastened to the machine tool.

상기 메인스핀들(1)의 원활한 회전을 위해, 상기 메인스핀들(1)의 외주면에는 베어링(4)이 적어도 한 개 이상 구비되며, 상기 베어링(4) 및 메인스핀들(1)의 회전으로 발생하는 마찰열을 제거하기 위해 다수의 홈(5a)이 형성된 슬리브(5)가 구비된다.In order to smoothly rotate the main spindle 1, at least one bearing 4 is provided on the outer peripheral surface of the main spindle 1 and friction heat generated by rotation of the bearing 4 and the main spindle 1 A sleeve 5 is provided in which a plurality of grooves 5a are formed.

상기 슬리브(5)는 메인스핀들 하우징(2)에 수용되며, 상기 다수의 홈(5a)은 상기 메인스핀들 하우징(2)에 의해 밀폐된 유로를 형성한 쿨링자켓으로써 기능하여 발생되는 마찰열을 감소시킨다.The sleeve 5 is accommodated in the main spindle housing 2 and the plurality of grooves 5a function as a cooling jacket formed by the main spindle housing 2 to form a closed flow path to reduce frictional heat generated .

한편, 이러한 메인스핀들(1)은 미도시된 실린더부로써 모재를 클램핑 또는 언클램핑하기 위한 클램핑력을 제공받는다.On the other hand, the main spindle 1 is provided with a clamping force for clamping or unclamping the base material with a cylinder part (not shown).

구체적으로, 상기 미도시된 실린더부는 유압실린더와, 상기 유압실린더로써 전, 후 직선운동하는 드로우바를 포함할 수 있다. 상기 드로우바는 메인스핀들(1)의 후방에 연결되어 상기 메인스핀들(1)의 전방에 구비된 척에 모재를 클램핑 또는 언클램핑하는 클램핑력을 전달하는 것이다.Specifically, the cylinder portion (not shown) may include a hydraulic cylinder and a drawbar that linearly moves forward and backward with the hydraulic cylinder. The drawbar is connected to the rear of the main spindle 1 to transmit a clamping force for clamping or unclamping the base material to a chuck provided in front of the main spindle 1. [

상기 실린더부와 메인스핀들(1)을 연결하기 위해, 상기 메인스핀들(1)의 후방에는 어뎁터(3)가 체결된다.An adapter 3 is fastened to the rear of the main spindle 1 in order to connect the cylinder and the main spindle 1.

이러한 메인스핀들(1)은 클램핑된 모재를 회전시켜 회전하지 않는 공구를 가공 부위에 밀착시킴으로써 모재 가공을 수행할 수 있으며, 또한 클램핑된 모재를 회전시키지 않고 고정하여 회전하는 공구를 가공부위에 밀착시킴으로써 모재 가공을 수행할 수 있다.The main spindle 1 can perform the working of the base material by rotating the clamped base material by bringing a tool that does not rotate into close contact with the processing part. In addition, the main spindle 1 fixes the clamped base material without rotating, Base material processing can be performed.

따라서, 후자의 가공방법을 수행하기 위해, 즉 모재를 고정하여 회전하는 공구로써 가공을 수행하는 경우에는 상기 메인스핀들(1)의 회전을 제동하기 위해 구비된 브레이크 장치(10)를 포함한다.Therefore, in order to perform the latter machining method, that is, when machining is performed with a rotating tool by fixing the base material, the braking device 10 is provided for braking the rotation of the main spindle 1.

이러한 종래의 브레이크 장치(10)는 상기 어뎁터(3)에 체결되는 단일 디스크(11)와, 상기 단일 디스크(11)를 가압하여 상기 메인스핀들(1)의 회전을 제동하는 브레이크 실린더(12)와, 상기 브레이크 실린더(12)를 고정하기 위해 상기 메인스핀들 하우징(2)에 일단이 체결되고 타단이 상기 브레이크 실린더(12)에 체결된 브레이크 지지부재(13)를 포함한다.The conventional brake apparatus 10 includes a single disk 11 fastened to the adapter 3, a brake cylinder 12 for braking the rotation of the main spindle 1 by pressing the single disk 11, And a brake supporting member 13 whose one end is fastened to the main spindle housing 2 and the other end is fastened to the brake cylinder 12 to fix the brake cylinder 12.

한편, 모재의 정밀한 가공을 위해서는 기 회전된 모재의 회전각 및 위치를 정밀하게 센싱할 수 있는 회전변위감지유닛(20)을 포함할 수 있다.On the other hand, for precise machining of the base material, it may include a rotational displacement detection unit 20 capable of precisely sensing the rotation angle and position of the pre-rotated base material.

이러한 종래의 회전변위감지유닛(20)은 상기 어뎁터(3)에 구비되어 상기 메인스핀들(1)과 동일하게 회전하는 감지링(21)과, 상기 감지링(21)의 외주면에 형성된 톱니형상의 치차를 센싱하여 상기 메인스핀들(1)의 회전변위를 검출하는 센서부(22)가 구비된다.The conventional rotational displacement detection unit 20 includes a sensing ring 21 provided in the adapter 3 and rotating in the same manner as the main spindle 1 and a sawtooth- And a sensor unit 22 for detecting the rotational displacement of the main spindle 1 by sensing a gear.

상기 센서부(22)는 상기 감지링(21)에 매우 작은 간격으로 이격되어 구비되며, 도 1과 같이 메인스핀들 하우징(2)에 고정될 수 있으나, 상기 브레이크 지지부재(13) 등 회전하지 아니한 부재에 고정될 수 있다.1, the sensor unit 22 may be fixed to the main spindle housing 2, but it is not limited to the brake support member 13, Can be fixed to the member.

즉, 메인스핀들(1)은 모재를 클램핑하여 회전하는 것이나, 모재를 견고히 고정하여 공구를 회전시킴으로써 가공을 수행하고자 하는 경우는 상기 메인스핀들(1)이 견고히 고정되어 있어야 하기 때문에 상기 브레이크 장치(10)가 구비되며, 또한 기 회전된 모재의 정밀한 가공 위치를 파악하기 위해서 상기 회전변위감지유닛(20)이 구비되는 것이다.That is, when the main spindle 1 is to be machined by rotating the workpiece by clamping the workpiece by clamping the workpiece, the main spindle 1 must be firmly fixed, so that the braking device 10 And the rotational displacement detection unit 20 is provided in order to grasp the precise machining position of the pre-rotated base material.

요컨대, 모재를 고정하여 가공하는 경우 회전하고 있던 메인스핀들(1)은 브레이크 장치(10)로써 고정되며, 이 후, 회전변위감지유닛(20)으로써 모재의 회전변위를 정밀하게 감지하여 모재 가공부위에 공구를 접촉하여 모재 가공을 하게 된다.That is, when the base material is fixed and processed, the rotating main spindle 1 is fixed by the braking device 10. Then, the rotational displacement detection unit 20 precisely senses the rotational displacement of the base material, So that the base material is processed.

그러나 종래에 따른 공작기계는 다음과 같은 문제점이 있다.However, the conventional machine tool has the following problems.

회전하고 있는 메인스핀들(1)의 제동시에는 미세한 흔들림이 발생하게 될 수 밖에 없으나, 이러한 흔들림은 흔들림 공차 0.005㎛ 이내로 달성되어야 정밀한 회전변위를 감지할 수 있으며, 정밀한 가공을 수행할 수 있다.The rotation of the main spindle 1 is inevitably accompanied by slight fluctuations. However, such fluctuations must be achieved within a tolerance of 0.005 [micro] m to accurately detect the rotational displacement and perform accurate machining.

그러나, 종래의 브레이크 장치(10)는 메인스핀들(1)의 회전을 멈추기 위해 디스크(11)의 일부를 가압하며, 이러한 제동 방식은 편심 작용에 의해 메인스핀들(1)의 회전변위감지에 있어서 미세한 오차가 발생할 수 있게 되는 문제가 있다.However, the conventional braking device 10 presses a part of the disk 11 to stop the rotation of the main spindle 1, and this braking mode is not suitable for detecting the rotational displacement of the main spindle 1 due to eccentric action There is a problem that an error can occur.

또한, 회전변위감지유닛(20)의 감지링(21)과 디스크(11)가 메인스핀들(1)과 체결되어 같이 회전하는 어뎁터(3)에 구비되어 있으므로, 디스크(11)를 가압하여 제동하는 경우 디스크(11)에서 발생하는 진동이 감지링(21)에 그대로 전달되어 위치 검출 정밀도에 악영향을 미치는 문제가 있다.Since the sense ring 21 of the rotational displacement detection unit 20 and the disk 11 are provided in the adapter 3 which is coupled with the main spindle 1 and rotates together with the main spindle 1, There is a problem that the vibration generated in the disk 11 is transmitted to the sensing ring 21 as it is and adversely affects the position detection precision.

이러한 문제는 결과적으로 모재 가공 정밀도에 영향을 주게 되는 문제가 있다.
Such a problem has a problem that it affects the precision of the base metal processing as a result.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 메인스핀들의 회전을 안정적으로 제동하는 브레이크 장치를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a braking device for stably braking the rotation of a main spindle.

본 발명의 다른 목적은 메인스핀들의 회전변위를 정말하게 검출하는 회전변위감지유닛을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a rotational displacement detection unit that truly detects the rotational displacement of the main spindle.

본 발명의 또 다른 목적은 메인스핀들의 구조를 개선하여 모재 가공을 더욱 정밀하게 수행할 수 있는 공작기계를 제공함에 있다.
It is still another object of the present invention to provide a machine tool capable of improving the structure of the main spindle to more precisely process the base material.

상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명은, 외관을 형성하는 메인스핀들 하우징 내에 수용되어 가공소재를 전방에서 클램핑하여 회전하는 메인스핀들과, 상기 메인스핀들의 회전을 제동하기 위해 구비된 브레이크 장치를 포함하는 공작기계에 있어서, 상기 브레이크 장치는, 상기 메인스핀들 하우징에 체결되어 외관을 형성하는 브레이크 하우징과, 상기 브레이크 하우징에 이격된 위치에 체결되며 중앙이 관통된 제동디스크와, 상기 메인스핀들의 후방에 체결되어 일체로 회전하는 어뎁터 장착부와, 상기 메인스핀들과 동회전하며, 상기 제동디스크와 브레이크 하우징 사이에서 구비되도록 상기 어뎁터 장착부에 체결되는 회전디스크와, 상기 회전디스크가 상기 브레이크 하우징에 밀착되도록 상기 제동디스크를 전방으로 가압하는 실린더와, 상기 실린더를 수용하며 상기 브레이크 하우징에 인접하여 설치되는 실린더 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계를 제공한다.In order to attain the above object, the present invention provides a machining apparatus including a main spindle accommodated in a main spindle housing for forming an outer pipe, the main spindle being rotated by clamping a workpiece from the front, and a braking device provided for braking the rotation of the main spindle The brake apparatus includes a brake housing coupled to the main spindle housing to form an outer tube, a brake disk coupled to the brake housing at a position spaced apart from the brake housing, An adapter attachment portion rotatable integrally with the main spindle and coupled to the adapter mounting portion so as to be provided between the brake disk and the brake housing; A cylinder for pushing forward, Receiving a further, and provides a machine tool comprising a cylinder housing, which is installed adjacent to the brake housing.

바람직하게, 상기 제동디스크와 브레이크 하우징 사이에 스프링이 구비되어, 상기 제동디스크가 상기 실린더의 전방 가압력에 대한 반발력을 갖는 것을 특징으로 한다.Preferably, a spring is provided between the brake disk and the brake housing, and the brake disk has a repulsive force against the forward pressing force of the cylinder.

바람직하게, 상기 회전디스크는 적어도 한 개 이상의 통공이 형성되며, 상기 브레이크 하우징은 상기 통공을 향하여 형성된 윤활유로를 포함하여 상기 제동디스크와 회전디스크에 윤활유가 분사되는 것을 특징으로 한다.Preferably, at least one through hole is formed in the rotating disk, and the brake housing includes a lubricating oil path formed toward the through hole so that lubricating oil is sprayed to the brake disk and the rotating disk.

바람직하게, 상기 공작기계는 상기 브레이크 하우징에 수용되어 상기 메인스핀들의 회전 변위를 감지하는 회전변위감지유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the machine tool further includes a rotation displacement detection unit that is received in the brake housing and senses rotational displacement of the main spindle.

바람직하게, 상기 회전변위감지유닛은 상기 어뎁터 장착부와 이격되어 상기 메인스핀들의 외주면에 구비되는 체결링과, 상기 체결링의 외주면에 구비되어 상기 메인스핀들의 회전 변위를 감지하기 위해 상기 메인스핀들과 동회전하는 감지링과, 상기 감지링의 회전을 감지하여 상기 메인스핀들의 회전 변위를 검출하는 센서부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the rotation displacement detecting unit includes a coupling ring provided on an outer circumferential surface of the main spindle and spaced apart from the adapter mounting portion, and a coupling ring provided on an outer circumferential surface of the coupling ring, for detecting rotational displacement of the main spindle, And a sensor unit for detecting the rotation of the main spindle by detecting the rotation of the detection ring.

바람직하게, 상기 회전변위감지유닛은 상기 감지링이 구비된 체결링을 견고하게 고정하기 위해, 상기 체결링과 어뎁터 장착부 사이에서 상기 메인스핀들의 외주면에 구비되는 고정너트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
Preferably, the rotational displacement detecting unit further includes a fixing nut provided on an outer circumferential surface of the main spindle between the fastening ring and the adapter mounting unit to firmly fix the fastening ring provided with the sensing ring .

본 발명은 메인스핀들에 개선된 브레이크 장치 및 회전변위감지유닛을 구비함으로써 종래보다 모재에 대하여 더욱 정밀한 회전 변위를 감지할 수 있다.The present invention can detect a more precise rotational displacement of the base material than the conventional one by providing an improved braking device and a rotational displacement detection unit on the main spindle.

또한, 모재의 회전 변위 감지가 정확하여 모재 가공 정밀도가 향상되는 효과가 있다.
In addition, since the rotational displacement of the base material is accurately detected, the accuracy of the base material processing is improved.

도 1은 종래 기술에 따른 메인 스핀들의 후방을 개략적으로 도시한 부분 측단면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 메인 스핀들의 후방을 개략적으로 도시한 부분 측단면도.
도 3은 도 2에 표시된 A 부분의 확대도.1 is a partial side cross-sectional view schematically showing the rear of a main spindle according to the prior art;
2 is a partial side cross-sectional view schematically illustrating the rear of a main spindle according to an embodiment of the present invention;
3 is an enlarged view of a portion A shown in Fig.

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

특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 당업자가 이해하는 용어의 일반적인 의미와 동일하고, 만약 본 명세서에서 사용된 용어가 당해 용어의 일반적인 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다.Unless defined otherwise, all terms used herein are the same as the generic meanings of the terms understood by those of ordinary skill in the art, and where the terms used herein contradict the general meaning of the term, they shall be as defined herein.

다만, 이하에 기술될 발명은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것을 아니며, 명세서 전반에 걸쳐서 동일하게 사용된 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.It is to be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims.

본 발명은 메인스핀들에 구비된 브레이크 장치와 회전변위감지유닛의 구조가 개선된 것에 주요한 특징이 있는 바, 이에 대하여 이하 상세하게 설명하자면 다음과 같다.The present invention is characterized in that the structure of the braking device and the rotational displacement sensing unit provided in the main spindle is improved, and will be described in detail as follows.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 메인스핀들(1)의 후방을 개략적으로 도시한 부분 측단면도이며, 도 3은 도 2에 표시된 A 부분의 확대도이다.Fig. 2 is a partial side sectional view schematically showing the rear of the main spindle 1 according to an embodiment of the present invention, and Fig. 3 is an enlarged view of a portion A shown in Fig.

도 2 및 도 3을 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 공작기계는 메인스핀들(1), 메인스핀들 하우징(2), 어뎁터 장착부(100), 브레이크 장치(200) 및 회전변위감지유닛(300)을 포함한다.2 and 3, a machine tool according to an embodiment of the present invention includes a main spindle 1, a main spindle housing 2, an adapter mounting portion 100, a brake device 200, and a rotational displacement sensing unit 300).

상기 메인스핀들(1)은 전방에 가공하고자 하는 모재(미도시)를 클램핑 또는 언클램핑하기 위한 척(미도시)이 구비되며, 공작기계에 고정되어 체결되는 메인스핀들 하우징(2)에 수용되어 회전한다.The main spindle 1 is provided with a chuck (not shown) for clamping or unclamping a base material (not shown) to be machined forward. The main spindle 1 is accommodated in a main spindle housing 2 fixed and fastened to the machine tool, do.

상기 메인스핀들 하우징(2)에 수용된 메인스핀들(1)의 원활한 회전을 위해, 상기 메인스핀들(1)의 외주면에는 베어링(4)이 적어도 한 개 이상 구비되며, 상기 베어링(4) 및 메인스핀들(1)의 회전으로 발생하는 마찰열을 제거하기 위해 다수의 홈(5a)이 형성된 슬리브(5)가 상기 메인스핀들(1)과 베어링(4)을 수용한 채 구비된다.In order to smoothly rotate the main spindle 1 housed in the main spindle housing 2, at least one bearing 4 is provided on the outer peripheral surface of the main spindle 1, and the bearing 4 and the main spindle 1 A sleeve 5 having a plurality of grooves 5a is provided to receive the main spindle 1 and the bearing 4 in order to remove frictional heat generated by the rotation of the main spindle 1.

상기 슬리브(5)는 메인스핀들 하우징(2)에 수용되며, 상기 슬리브(5)에 형성된 다수의 홈(5a)은 상기 메인스핀들 하우징(2)에 의해 밀폐된 쿨링자켓을 형성하고, 이러한 쿨링자켓에 냉각유가 유동하여 메인스핀들(1)의 회전시 발생하는 마찰열을 감소시킨다.The sleeve 5 is received in the main spindle housing 2. A plurality of grooves 5a formed in the sleeve 5 form a cooling jacket sealed by the main spindle housing 2, So that the frictional heat generated when the main spindle 1 rotates is reduced.

한편, 이러한 메인스핀들(1)은 미도시된 실린더(211)부로써 모재를 클램핑 또는 언클램핑하기 위한 클램핑력을 제공받는다.The main spindle 1 is provided with a clamping force for clamping or unclamping the base material with the cylinder 211 not shown.

구체적으로, 상기 미도시된 실린더(211)부는 유압실린더(211)와, 상기 유압실린더(211)로써 전, 후 직선운동하는 드로우바를 포함할 수 있다. 상기 드로우바는 메인스핀들(1)의 후방에 연결되어 상기 메인스핀들(1)의 전방에 구비된 척에 모재를 클램핑 또는 언클램핑하는 클램핑력을 전달한다.Specifically, the cylinder 211 may include a hydraulic cylinder 211 and a drawbar that linearly moves forward and backward with the hydraulic cylinder 211. The drawbar is connected to the rear of the main spindle 1 to transmit a clamping force for clamping or unclamping the base material to a chuck provided in front of the main spindle 1. [

상기 실린더(211)부와 메인스핀들(1)을 연결하기 위해, 상기 메인스핀들(1)의 후방에는 어뎁터(미도시, 도 1 참조)가 체결되며, 본 발명은 미도시된 어뎁터를 체결하기 위한 어뎁터 장착부(100)가 상기 메인스핀들(1)의 후방에 구비된다.An adapter (not shown in FIG. 1) is fastened to the rear of the main spindle 1 to connect the cylinder 211 and the main spindle 1. The present invention can be used for fastening an adapter An adapter mounting part (100) is provided behind the main spindle (1).

구체적으로, 상기 어뎁터 장착부(100)는 후술할 제동디스크(230)의 중앙부를 관통하여 상기 메인스핀들(1)의 후방에 체결되어 메인스핀들(1)의 회전시 동회전한다.Specifically, the adapter mounting portion 100 is coupled to the rear of the main spindle 1 through a center portion of a braking disc 230 to be described later, and rotates simultaneously when the main spindle 1 rotates.

한편, 상기 메인스핀들(1)은 클램핑된 모재를 회전시켜 회전하지 않는 공구를 가공 부위에 밀착시킴으로써 모재 가공을 수행할 수 있으며, 또한 클램핑된 모재를 회전시키지 않고 고정하여 회전하는 공구를 가공부위에 밀착시킴으로써 모재 가공을 수행할 수 있다.Meanwhile, the main spindle 1 can perform working of the base material by bringing a tool that is not rotating by rotating the clamped base material into close contact with the machining area. In addition, the main spindle 1 fixes the clamped workpiece without rotating, So that the base material can be processed.

따라서, 후자의 가공방법을 수행하기 위해, 즉 모재를 고정하여 회전하는 공구로써 가공을 수행하기 위해, 본 발명의 일실시예에 따른 공작기계는 상기 메인스핀들(1)의 회전을 제동하기 위한 브레이크 장치(200)를 포함한다.Therefore, in order to perform the latter machining method, that is, to perform machining with a rotating tool by fixing the base material, the machine tool according to an embodiment of the present invention includes a brake for braking the rotation of the main spindle 1 Device 200 as shown in FIG.

상기 메인스핀들(1)의 회전을 제동하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 브레이크 장치(200)는 크게 회전디스크(220), 제동디스크(230), 실린더(211), 실린더 하우징(212) 및 브레이크 하우징(240)을 포함한다.The braking device 200 according to an embodiment of the present invention for braking the rotation of the main spindle 1 includes a rotating disk 220, a brake disk 230, a cylinder 211, a cylinder housing 212, And a brake housing (240).

상기 회전디스크(220)는 상기 어뎁터 장착부(100)에 체결되어 메인스핀들(1)의 회전시 동회전한다. 이러한 회전디스크(220)와 후술할 제동디스크(230)의 축방향 두께는 종래의 단일 디스크와 달리 얇게 형성될 수 있으며, 바람직하게 2mm로 형성될 수 있다.The rotating disk 220 is coupled to the adapter mounting part 100 and rotates simultaneously when the main spindle 1 rotates. The axial thickness of the rotary disk 220 and the braking disk 230 to be described later may be thinner than the conventional single disk, and preferably 2 mm.

한편, 상기 메인스핀들(1)과 동회전하는 상기 회전디스크(220)에 밀착되어 상기 메인스핀들(1)의 회전을 제동하기 위해, 상기 중앙이 관통된 제동디스크(230)가 구비되며, 이러한 제동디스크(230)는 상기 메인스핀들 하우징(2)에 체결되어 외관을 형성하는 브레이크 하우징(240)에 이격된 위치에서 체결된다.The braking disc 230 is provided in the center of the main spindle 1 so as to be in close contact with the rotating disc 220 rotating in the same direction as the main spindle 1 and braking the rotation of the main spindle 1, The disc 230 is fastened to the main spindle housing 2 at a position spaced apart from the brake housing 240 which forms an outer appearance.

바람직하게 상기 제동디스크(230)는 상기 실린더(211)의 전방 가압력에 대한 반발력을 갖도록 스프링(250)으로써 상기 브레이크 하우징(240)에 체결될 수 있으며, 상기 스프링(250)은 적어도 90°의 각도를 가지고 상기 제동디스크(230)의 전방면에 체결될 수 있다.The brake disc 230 may be fastened to the brake housing 240 by a spring 250 so as to have a repulsive force against the forward pressing force of the cylinder 211. The spring 250 may be fixed to the brake housing 240 at an angle And can be fastened to the front surface of the brake disk 230. [

또한, 상기 메인스핀들(1)과 동회전하는 상기 회전디스크(220)에 밀착되어 상기 메인스핀들(1)의 회전을 제동하기 위해, 상기 제동디스크(230)를 전방으로 가압하는 실린더(211)가 구비된다.A cylinder 211 for urging the brake disk 230 in the forward direction is disposed in close contact with the rotary disk 220 rotating in the same direction as the main spindle 1 to braking the rotation of the main spindle 1 Respectively.

상기 실린더(211)는 상기 브레이크 하우징(240)에 체결되는 실린더 하우징(212)에 수용되며, 상기 브레이크 하우징(240)과 실린더 하우징(212)의 체결면 내에 공간을 형성하여 상기 제동디스크(230)와 회전디스크(220)가 수용될 수 있다.The cylinder 211 is accommodated in a cylinder housing 212 fastened to the brake housing 240 and a space is formed in the fastening surface of the brake housing 240 and the cylinder housing 212, And a rotating disk 220 can be accommodated.

한편, 상기 회전디스크(220)는 적어도 한 개 이상의 관통홀(221)이 형성되며, 상기 브레이크 하우징(240)은 상기 관통홀(221)을 향하여 형성된 윤활유로(241)를 포함하여 상기 제동디스크(230)와 회전디스크(220)에 녹이 슬지 않도록 윤활유가 분사될 수 있다.At least one through hole 221 is formed in the rotary disk 220 and the brake housing 240 includes a lubricating oil passage 241 formed toward the through hole 221, 230 and the rotating disc 220 may be sprayed with lubricant so as not to rust.

도 2에서는 상기 윤활유로(241)가 상기 메인스핀들(1)의 회전축을 중심으로 대향되게 구비되어 있으나 한쪽에만 구비될 수도 있다.In FIG. 2, the lubricant path 241 is provided so as to face the rotation axis of the main spindle 1, but may be provided only on one side.

이러한 윤활유는 상기 회전디스크(220)의 회전 여부에 관계없이 기 설정된 시간에 상기 회전디스크(220)의 전방 및 상기 회전디스크(220)와 제동디스크(230) 사이에 분사되며, 공기와 윤활유를 배합하여 분사될 수도 있다.The lubricating oil is sprayed in front of the rotating disk 220 and between the rotating disk 220 and the brake disk 230 at a predetermined time regardless of whether the rotating disk 220 is rotated or not, .

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 공작기계는 종래와 달리 메인스핀들(1)에 별도로 구비된 회전변위감지유닛(300)을 포함한다.Meanwhile, the machine tool according to an embodiment of the present invention includes a rotational displacement sensing unit 300 separately provided in the main spindle 1, unlike the conventional art.

구체적으로, 상기 회전변위감지유닛(300)은 상기 메인스핀들(1)의 외주면에 구비되는 체결링(311)과, 상기 체결링(311)의 외주면에 구비되어 상기 메인스핀들(1)의 회전 변위를 감지하기 위해 상기 메인스핀들(1)과 동회전하는 감지링(310)과, 상기 감지링(310)의 외주면에 형성된 톱니형상의 치차를 센싱하여 상기 메인스핀들(1)의 회전변위를 검출하는 센서부(320)를 포함할 수 있다.Specifically, the rotational displacement sensing unit 300 includes a fastening ring 311 provided on an outer circumferential surface of the main spindle 1, and a rotational displacement detecting unit 300 provided on an outer circumferential surface of the fastening ring 311, A sensing ring 310 rotating in synchronism with the main spindle 1 to sense a tooth of a saw tooth formed on an outer circumferential surface of the sensing ring 310 and detecting a rotational displacement of the main spindle 1 And a sensor unit 320.

상기 센서부(320)는 상기 감지링(310)에 매우 작은 간격으로 이격되어 구비되며, 도 1과 같이 메인스핀들 하우징(2)에 고정될 수 있으나, 상기 브레이크 하우징(240) 등 회전하지 아니한 부재에 고정될 수 있다.1, the sensor unit 320 may be fixed to the main spindle housing 2, but the non-rotating member such as the brake housing 240 may be fixed to the main spindle housing 2, As shown in FIG.

이러한 본 발명의 일실시예에 따른 회전변위감지유닛(300)은 브레이크 장치(200)와 이격되어 구비되므로, 종래의 회전변위감지유닛(300)에 비해 제동시에 발생하는 흔들림에 대한 영향을 덜 받을 수 있는 이점이 있다.Since the rotary displacement sensing unit 300 according to an embodiment of the present invention is spaced apart from the braking device 200, the rotary displacement sensing unit 300 is less affected by the shaking generated during the synchronous rotation than the conventional rotary displacement sensing unit 300 There is an advantage to be able to.

더욱 제동시에 발생하는 흔들림에 대한 영향을 덜 받기 위해, 본 발명의 일실시예에 따른 회전변위감지유닛(300)은 상기 감지링(310)이 구비된 체결링(311)을 견고하게 고정하기 위해, 상기 체결링(311)과 어뎁터 장착부(100) 사이에서 상기 메인스핀들(1)의 외주면에 구비되는 고정너트(330)를 더 포함하는 것이 바람직하다.The rotational displacement sensing unit 300 according to an embodiment of the present invention may be configured to firmly fix the fastening ring 311 provided with the sensing ring 310 And a fixing nut 330 provided on an outer circumferential surface of the main spindle 1 between the fastening ring 311 and the adapter mounting portion 100.

이러한 본 발명의 일실시예에 따른 공작기계에 있어서, 상기 메인스핀들(1)과 동회전하는 구성요소는 어뎁터 장착부(100), 회전디스크(220), 감지링(310), 체결링(311) 및 고정너트(330)이며, 상기 메인스핀들(1)과 동회전하지 않는 구성요소는 실린더(211), 실린더 하우징(212), 제동디스크(230), 브레이크 하우징(240), 메인스핀들 하우징(2) 및 센서부(320)이다.In the machine tool according to the embodiment of the present invention, the components rotating in the same direction as the main spindle 1 include the adapter mounting portion 100, the rotary disc 220, the sensing ring 310, the fastening ring 311, A cylinder housing 212, a brake disk 230, a brake housing 240, a main spindle housing 2 (see FIG. 2), and a fixing nut 330. The main spindle 1 includes a cylinder 211, And a sensor unit 320.

이러한 본 발명의 일실시예에 따른 공작기계의 메인스핀들(1) 제동과정을 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하자면 다음과 같다.The braking process of the main spindle 1 of the machine tool according to an embodiment of the present invention will now be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG.

모재가 클램핑된 메인스핀들(1)은 회전하면서 가공을 시작하는데, 상기 메인스핀들(1)의 회전 전에 가공되는 모재의 초기 변위는 센싱되며 메모리된다.The main spindle 1, on which the base material is clamped, starts machining while rotating. The initial displacement of the base material to be machined before rotation of the main spindle 1 is sensed and memorized.

이러한 메인스핀들(1)의 회전시 어뎁터 장착부(100), 회전디스크(220), 감지링(310), 체결링(311) 및 고정너트(330)는 동회전한다.When the main spindle 1 rotates, the adapter mounting portion 100, the rotating disk 220, the sensing ring 310, the fastening ring 311, and the fastening nut 330 rotate in the same direction.

이 후, 모재를 회전하지 않고 고정한 채 공구를 회전하는 방식으로, 예를 들어 밀링 등, 모재를 가공하고자 하는 경우에는 회전하고 있던 메인스핀들(1)을 정지시키고 고정해야한다.Thereafter, the main spindle 1, which has been rotating, should be stopped and fixed in such a manner that the tool is rotated while the base material is fixed without rotating, for example, in the case of machining the base material such as milling.

이러한 메인스핀들(1) 회전의 제동 및 고정은 브레이크 장치(200)로써 구현된다.This braking and locking of the rotation of the main spindle 1 is realized by the brake device 200.

본 발명의 일실시예에 따른 브레이크 장치(200)는 이를 위해 먼저 실린더 하우징(212)에 수용된 실린더(211)가 전방(도면상에서 오른쪽)으로 이동되며, 이러한 경우 스프링(250)에 의해 후방에 위치한 제동디스크(230)는 상기 실린더(211)의 전방 이동에 의해 전방으로 이동한다.The brake device 200 according to an embodiment of the present invention is configured such that the cylinder 211 accommodated in the cylinder housing 212 is moved forward (right in the figure) The braking disc 230 moves forward by the forward movement of the cylinder 211.

이 후, 이격되어 있던 상기 제동디스크(230)와 회전디스크(220)가 가까워지며, 회전하고 있던 회전디스크(220)에 상기 제동디스크(230)가 실린더(211)의 전방 가압력으로서 밀착됨으로써 서서히 상기 회전디스크(220) 및 동회전하는 메인스핀들(1)의 회전속도가 줄어들게 된다.The brake disk 230 and the rotary disk 220 are separated from each other and the brake disk 230 is brought into close contact with the rotating disk 220 as a forward pressing force of the cylinder 211, The rotating speed of the rotating disk 220 and the rotating main spindle 1 is reduced.

이 후, 상기 실린더(211)의 전방 가압력으로써 상호 밀착된 제동디스크(230)와 회전디스크(220)는 전방에 구비된 브레이크 하우징(240)의 후측 면에 밀착되여 실린더(211)의 유압으로써 견고히 고정된다.The braking disc 230 and the rotary disc 220 which are in close contact with each other by the forward pressing force of the cylinder 211 are brought into close contact with the rear surface of the brake housing 240 provided at the front side and are firmly fixed as the hydraulic pressure of the cylinder 211 .

한편, 상기 회전디스크(220)가 체결된 어뎁터 장착부(100)와 이격되어 상기 메인스핀들(1)의 외주면에 구비된 체결링(311) 및 상기 체결링(311)의 일측에 구비된 감지링(310)은 종래와 달리 브레이크 장치(200)의 제동에 의한 흔들림을 직접적으로 전달받지 않으므로 메인스핀들(1), 정확하게는 메인스핀들(1)에 클램핑된 모재의 회전변위를 더욱 정밀하게 검출할 수 있는 것이다.A coupling ring 311 provided on the outer circumferential surface of the main spindle 1 and spaced apart from the adapter mounting portion 100 fastened to the rotating disk 220 and a sensing ring 311 provided on one side of the coupling ring 311, 310 are not directly transmitted to the main spindle 1 due to the braking action of the braking device 200. This makes it possible to more precisely detect the rotational displacement of the base material clamped to the main spindle 1 will be.

이러한 모재의 회전변위검출의 정밀도 향상은 결과적으로 모재의 가공 정밀도를 향상시키는 이점이 있다.The improvement of the accuracy of detecting the rotational displacement of the base material has the advantage of improving the processing accuracy of the base material.

이상, 상기 설명에 의해 당업자라면 본 발명의 기술적 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이며, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위 및 그와 균등한 범위에 의하여 정해져야 한다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined by the appended claims. Range and its equivalent range.

1: 메인스핀들 2: 메인스핀들 하우징
100: 어뎁터 장착부 200: 브레이크 장치
210: 실린더부 211: 실린더
212: 실린더 하우징 220: 회전디스크
221: 관통홀 230: 제동디스크
240: 브레이크 하우징 241: 윤활유로
250: 스프링 300: 회전변위감지유닛
310: 감지링 311: 체결링
320: 센서부 330: 로킹너트1: Main spindle 2: Main spindle housing
100: Adapter mounting part 200: Brake device
210: cylinder part 211: cylinder
212: cylinder housing 220: rotating disk
221: through hole 230: brake disk
240: brake housing 241: lubricating oil
250: spring 300: rotational displacement detection unit
310: sensing ring 311: fastening ring
320: Sensor part 330: Locking nut

Claims (5)

외관을 형성하는 메인스핀들 하우징 내에 수용되어 회전하는 메인스핀들과, 상기 메인스핀들의 회전을 제동하기 위해 구비된 브레이크 장치를 포함하는 공작기계에 있어서,
상기 브레이크 장치는,
상기 메인스핀들 하우징에 체결되어 외관을 형성하는 브레이크 하우징;
상기 브레이크 하우징에 이격된 위치에 체결되며 중앙이 관통된 제동디스크;
상기 메인스핀들의 후방에 체결되어 일체로 회전하는 어뎁터 장착부;
상기 메인스핀들과 동회전하며, 상기 제동디스크와 브레이크 하우징 사이에서 구비되도록 상기 어뎁터 장착부에 체결되는 회전디스크;
상기 회전디스크가 상기 브레이크 하우징에 밀착되도록 상기 제동디스크를 전방으로 가압하는 실린더; 및
상기 실린더를 수용하며 상기 브레이크 하우징에 인접하여 설치되는 실린더 하우징을 포함하고,
상기 공작기계는,
상기 브레이크 하우징에 수용되어 상기 메인스핀들의 회전 변위를 감지하는 회전변위감지유닛을 더 포함하고,
상기 회전변위감지유닛은,
상기 어뎁터 장착부와 이격되어 상기 메인스핀들의 외주면에 구비되는 체결링;
상기 체결링의 외주면에 구비되어 상기 메인스핀들의 회전 변위를 감지하기 위해 상기 메인스핀들과 동회전하는 감지링; 및
상기 감지링의 회전을 감지하여 상기 메인스핀들의 회전 변위를 검출하는 센서부를 포함하는 공작기계.
1. A machine tool comprising a main spindle accommodated in a main spindle housing forming an outer appearance and rotating, and a braking device provided for braking rotation of the main spindle,
Wherein the brake device comprises:
A brake housing coupled to the main spindle housing to form an appearance;
A brake disk coupled to the brake housing at a position spaced apart from the brake housing and passing through the center;
An adapter mounting unit coupled to the main spindle and rotated integrally therewith;
A rotating disk that is rotated with the main spindle and is coupled to the adapter mounting portion to be provided between the brake disk and the brake housing;
A cylinder for pressing the brake disc forward so that the rotary disc is in close contact with the brake housing; And
And a cylinder housing that receives the cylinder and is installed adjacent to the brake housing,
The machine tool,
Further comprising a rotational displacement sensing unit, which is accommodated in the brake housing and senses rotational displacement of the main spindle,
Wherein the rotational displacement detection unit comprises:
A fastening ring provided on an outer circumferential surface of the main spindle spaced apart from the adapter mounting portion;
A sensing ring provided on an outer circumferential surface of the fastening ring and co-rotating with the main spindle to sense rotational displacement of the main spindle; And
And a sensor unit for detecting a rotation of the sensing ring and detecting a rotational displacement of the main spindle.
제1항에 있어서,
상기 제동디스크와 브레이크 하우징 사이에 스프링이 구비되어, 상기 제동디스크가 상기 실린더의 전방 가압력에 대한 반발력을 갖는 것을 특징으로 하는 공작기계.
The method according to claim 1,
Wherein a spring is provided between the brake disk and the brake housing so that the brake disk has a repulsive force against the forward pressing force of the cylinder.
제1항에 있어서,
상기 회전디스크는 적어도 한 개 이상의 관통홀이 형성되며,
상기 브레이크 하우징은 상기 관통홀을 향하여 형성된 윤활유로를 포함하여 상기 제동디스크와 회전디스크에 윤활유가 분사되는 것을 특징으로 하는 공작기계.
The method according to claim 1,
The rotating disk is formed with at least one through hole,
Wherein the brake housing includes a lubricating oil path formed toward the through hole so that the lubricating oil is sprayed to the brake disk and the rotating disk.
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