KR20000029933A - 수평배치형작업스핀들을갖는절삭가공용공작기계 - Google Patents

수평배치형작업스핀들을갖는절삭가공용공작기계 Download PDF

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Abstract

본 발명은 적어도 하나의 수평으로 배치된 작업 스핀들을 가지고 고속 및 고도의 정밀가공이 이루어지도록 하며, 상기 작업스핀들이 x-, y- 및 z-축선을 따라 이동하는 슬라이드를 갖는 지지체 상에 수직으로 배치된 프레임형 바이트 캐리어 상에서 또는 그 내측에서 이동될 수 있게 된 공작물의 절삭가공용 공작기계에 관한 것이다. 본발명에 따라서, 프레임형 바이트 캐리어(3)가 공작기계의 지지포스트(1) 상에 배치된 프레임형 공작물 홀더(2)와 결합된다. 공작물 홀더(2)와 바이트 캐리어(3)가 안정된 유니트를 구성토록 하나 또는 다수의 연결수단(8)을 통하여 이들의 상부 수평 트레버스(4,6)의 영역에서 연결된다.

Description

수평배치형 작업스핀들을 갖는 절삭가공용 공작기계 {Machine Tool for Cutting Processes with a Horizontally lodged Work Spindle}
바이트 캐리어가 공작기계의 지지체 상에 수직으로 배치되고 수평배치형 스핀들이 x- 및 y-방향으로 이동될 수 있는 범용의 공작기계가 US-A-4,987,668로부터 알려져 있다. 이러한 특허문헌에서, 공작물 홀더가 역시 공작기계 지지체 상에 배치되고, z-방향으로 이동될 수 있으며 또한 수직 축선을 중심으로 하여 회전할 수 있다. 작업스핀들을 z-방향으로 이동시키는 것은 불가능하고 이러한 가능성도 제공할 수 없다.
EP-0 232 548 A2에는 레이저를 갖는 가공유니트가 구비된 비교적 대형의 공작물을 가공하기 위한 가공단이 기술되어 있으며, 여기에서 가공유니트는 프레임형 수직 지지포스트에 배치되고 x-, y- 및 z-방향으로 이동될 수 있게 되어 있다. 어떠한 경우에 있어서, 예를 들어 고속 또는 고도 정밀가공시, 가공유니트가 z-방향으로 이동될 때 높은 가속 및 가공력이 바이트 캐리어에 작용하게 된다. 이는 가공시에 정밀도가 떨어지도록 하고, 공작물이 매우 크거나 공급속도 또는 가속율이 매우 빠른 경우 바이트 캐리어의 매우 안정된 설계와 구조가 요구되나 이는 고비용이 요구된다. 더욱이, 바이트와 공작물 사이의 변위는 냉각제, 냉각제 온도 및 작업실 온도의 변화 등에 관련하여 가공센터에서는 빈번히 일어나는 경향이 있다.
또한, 저면베드, 제어가능한 스핀들 드럼을 갖는 스핀들 포스트, 가공바이트의 구동을 위한 구동포스트와, 스핀들 포스트와 구동포스트 사이의 상부 트레버스로 구성되는 프레임형 케이싱을 구비한 다중 스핀들 자동선반이 DE 38 32 975 C1으로부터 알려져 있다. 작업공간이 중앙 파이프로 점유되어 있고, 이에 종방향 슬라이드 블록이 배치되어 있으며, 이 중앙 파이프는 한편으로는 스핀들 드럼에 지지되고 다른 한편으로는 구동포스트에 지지되어 놓여 있다. x-, y- 및 z- 슬라이드에 의한 스핀들의 이동성이 제시되어 있지 않다. 더욱이, 소형 공작물만이 가공될 수 있다.
본 발명은 적어도 하나의 수평으로 배치된 작업스핀들을 가지고 고속 및 고도의 정밀가공이 이루어지도록 하며 상기 작업스핀들이 x-, y- 및 z-축선을 따라 이동하는 슬라이드를 갖는 지지체상에 수직으로 배치된 프레임형 바이트 캐리어 상에서 또는 그 내측에서 이동될 수 있게 된 공작물의 절삭가공용 공작기계에 관한 것이다.
도 1은 공작기계 지지 포스트(1)에 배치된 공작물 홀더(2)와 바이트 캐리어(3) 사이의 연결수단(8)을 보인 사시도.
도 2는 포크형 연결수단(8)이 고정된 공작물 홀더(2)를 보인 사시도.
도 3은 바이트 캐리어(3)를 보인 사시도.
도 4는 바이트 캐리어(3)에서 작업스핀들(15)이 이동할 수 있도록 하는 구성을 보인 사시도.
따라서 본 발명의 목적은 종래기술의 이러한 문제점이 없고 공작물에 대하여 가공유니트의 위치가 정확하게 되는 범용의 공작기계를 제공하는데 있다.
이러한 목적은 청구범위 제 1 항의 특징부분에 의하여 달성된다. 청구범위 제 2 항-제 5 항에는 이러한 효과를 위한 구성이 포함되어 있다.
본 발명에 따라서, 수직의 프레임형 바이트 캐리어와 이에 평행하게 대향되게 수직의 프레임형 공작물 홀더가 공작기계의 지지 포스트 상에 배치되고, 이들 두 캐리어의 동일한 상부 수직의 수평 트레버스가 안정된 유니트를 구성토록 하나 또는 다수의 수평 연결수단을 통하여 연결된다. 이와 같이 프레임형 구조물은 z-방향으로 구성되어 높은 가속력과 가공력이 가하여지는 경우에도 공작물 홀더와 바이트 캐리어 사이의 상대운동을 방지한다. 동시에 바이트와 공작물 사이의 정밀한 배치가 용이하게 이루어질 수 있도록한다. 또한 공작물 홀더는 바이트 캐리어와 같이 x-와 y-방향에서 프레임과 같이 구성될 수 있어 공작물이 프레임 내에 용이하고 간단히 배치될 수 있도록 한다. 공작물은 프레임을 통하여 z-방향으로 이동될 수 있으며 필요한 경우 x- 또는 y- 방향으로 공작기계에 대하여 이송될 수 있다.
바이트 캐리어와 공작물 홀더 사이의 연결수단은 중심을 벗어나 일측 또는 타측의 종방향 측부에 배치될 수 있어 가공부의 직상부 공간은 공작물을 자유롭게 출납할 수 있게 된다. 연결수단의 편심구조는 반대측으로부터 가공실로 접근이 보다 양호하게 이루어질 수 있도록 하는 이점을 준다.
또한 연결수단은 포크의 형태로 구성되고 이러한 포크의 두 각부(脚部)는 바이트 캐리어 또는 공작물 홀더의 수직 측부 포스트의 상측단부에 착설되고 반대측 각부는 공작물 홀더 와/또는 바이트 캐리어의 상부 트레버스에 연결된다. 공작물 또는 바이트 교환장치의 크기와 형상에 맞는 설계가 가능하고 또는 다른 조건에 맞는 설계가 가능하다.
예를 들어 양측으로부터 동시에 공작물을 z-방향으로 가공할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명에 있어서는 양측에서 공작물 사이에 바이트 캐리어를 배치할 수 있으며, 또한 상기 바이트 캐리어는 연결수단을 통하여 공작물 홀더에 연결된다.
본 발명을 첨부도면 도 1-도 4에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1에서, 공작기계 지지 포스트(1) 상에 수직측면(5)과 수평 트레버스(4)로 구성된 바이트 캐리어(3)와 이에 대향하여 수직 지지체(7)와 상부 트레버스(6)로 구성되는 공작물 홀더(2)가 배치되어 있다. 수평 트레버스(4)와 상부 트레버스(6)는 연결수단(8)으로 연결된다.
도 2에서, 연결수단은 포크형이며 일측 각부(8c)가 상부 트레버스(6)에 고정된 반면에 두 각부(8a)(8b)의 단부는 수평 트레버스(4)에 연결된다. 주위환경 및 강도조건에 따라 각부(8c)는 트레버스(6)의 중앙에 또는 일측에 치우쳐 고정될 수 있다.
도 4는 작업 스핀들(15)이 프레임형 바이트 캐리어(3) 내에서 이동될 수 있음을 보이고 있다. 이를 위하여 프레임형 X-슬라이드(10)가 수평가이드(9)에서 X-방향으로 이동할 수 있게 되어 있다. 아울러 역시 프레임의 형태인 Y-슬라이드(12)가 수직가이드(11)에서 Y-방향으로 이동할 수 있다. 또한 슬리이브형의 형태이고 모터 작업스핀들이 일체로 구성되어 있는 Z-슬라이드(14)가 수평가이드(13)에서 Z-방향으로 이동될 수 있다. 바이트 캐리어(3), X-슬라이드(10)와 Y-슬라이드(12)는 속이 비어 있는 중공형 구조일 수 있으며 폐쇄회로의 냉각회로가 구비될 수 있다.

Claims (5)

  1. 적어도 하나의 수평으로 배치된 작업스핀들을 가지고 고속 및 고도의 정밀가공이 이루어지도록 하며 상기 작업스핀들이 x-, y- 및 z-축선을 따라 이동하는 슬라이드를 갖는 지지체 상에 수직으로 배치된 프레임형 바이트 캐리어 상에서 또는 그 내측에서 이동될 수 있게 된 공작물의 절삭가공용 공작기계에 있어서, 프레임형 바이트 캐리어(3)가 공작기계의 지지포스트(1) 상에 배치된 프레임형 공작물 홀더(2)와 결합되고, 공작물 홀더(2)와 바이트 캐리어(3)가 안정된 유니트를 구성토록 하나 또는 다수의 연결수단(8)을 통하여 이들의 상부 수평 트레버스(4,6)의 영역에서 연결됨을 특징으로 하는 공작기계.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 연결수단(8)이 편심되게 배치됨을 특징으로 하는 공작기계.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 연결수단(8)이 상기 공작기계 지지 포스트(1)의 일측 또는 양측의 종방향 측부의 영역에 배치됨을 특징으로 하는 공작기계.
  4. 전기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 상기 연결수단(8)이 포크형이며 일측 각부(8a, 8b)가 상기 바이트 캐리어(3)의 수직측면(5)의 상측단부에 연결되고 각부(8c)가 상기 공작물홀더(2)의 상부 트레버스(6)에 연결됨을 특징으로 하는 공작기계.
  5. 전기 청구항의 어느 한 항에 있어서, 바이트 캐리어(3)가 공작물홀더(2)의 양측에서 Z-방향으로 배치되고 연결수단(8)을 통하여 이에 연결됨을 특징으로 하는 공작기계.
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