[go: up one dir, main page]

KR102205726B1 - 극저온 냉각 공구 홀더 동결 방지를 위한 스핀들 조립체 및 이를 포함하는 머시닝 센터 - Google Patents

극저온 냉각 공구 홀더 동결 방지를 위한 스핀들 조립체 및 이를 포함하는 머시닝 센터 Download PDF

Info

Publication number
KR102205726B1
KR102205726B1 KR1020190145713A KR20190145713A KR102205726B1 KR 102205726 B1 KR102205726 B1 KR 102205726B1 KR 1020190145713 A KR1020190145713 A KR 1020190145713A KR 20190145713 A KR20190145713 A KR 20190145713A KR 102205726 B1 KR102205726 B1 KR 102205726B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
spindle
tool
tool holder
air
spindle assembly
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
KR1020190145713A
Other languages
English (en)
Inventor
김태곤
김효영
남정수
이석우
Original Assignee
한국생산기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국생산기술연구원 filed Critical 한국생산기술연구원
Priority to KR1020190145713A priority Critical patent/KR102205726B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102205726B1 publication Critical patent/KR102205726B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02—Chucks
    • B23B31/10—Chucks characterised by the retaining or gripping devices or their immediate operating means
    • B23B31/117—Retention by friction only, e.g. using springs, resilient sleeves, tapers
    • 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
    • B23Q3/12—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine for securing to a spindle in general
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2231/00—Details of chucks, toolholder shanks or tool shanks
    • B23B2231/52—Chucks with means to loosely retain the tool or workpiece in the unclamped position
    • 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
    • B23Q2705/00—Driving working spindles or feeding members carrying tools or work
    • B23Q2705/02—Driving working spindles
    • B23Q2705/026—Main drive for the spindles of milling machines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)

Abstract

본 발명은 스핀들 조립체 및 이를 포함하는 머시닝 센터에 관한 것으로, 특히, 극저온 가공 시, 공구 홀더의 동결을 방지함에 따라, 공구 교체 시, 공구 홀더의 탈착이 용이한 스핀들 조립체 및 이를 포함하는 머시닝 센터에 관한 것이다.

Description

극저온 냉각 공구 홀더 동결 방지를 위한 스핀들 조립체 및 이를 포함하는 머시닝 센터{Spindle assembly and machining center comprising the same}
본 발명은 스핀들 조립체 및 이를 포함하는 머시닝 센터에 관한 것으로, 특히, 극저온 냉각 공구 홀더 동결 방지를 위한 스핀들 조립체 및 이를 포함하는 머시닝 센터에 관한 것이다.
일반적으로 극저온 가공에 액화질소(LN2)가 냉매로 사용되고 있다. 이러한 극저온 냉매의 공급방식으로는 스핀들 외부에서 공급하는 방식과, 스핀들 내부를 관통하는 방식이 사용되고 있다.
특히, 스핀들 내부를 극저온 냉매가 관통하는 경우, 스핀들 내부에 드로우바를 이용하여 냉매 채널로 사용된다. 이때, 액화질소와 같은 극저온 냉매가 사용되면, 스핀들에 장착된 공구홀더 및 스핀들 사이 경계영역에 동결이 발생하게 된다.
한편, 대상물 가공 시, 복수 개의 공구가 가공 공정 별로 교체되어 사용되는데, 공구홀더 및 스핀들 사이 경계영역에 동결이 발생하게 될 경우, 공구 교체가 원활히 이루어지지 않고, 이에 따라 전체 가공 시간이 증가하는 문제가 발생한다.
본 발명은, 극저온 가공 시, 공구 홀더의 동결을 방지함에 따라, 공구 홀더의 탈착을 용이하게 진행할 수 있는 스핀들 조립체 및 이를 포함하는 머시닝 센터를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 공구에 회전력을 전달하도록 마련되며, 공구가 장착된 공구 홀더가 분리 가능하게 장착되는 공구 그립부를 갖는 스핀들, 스핀들 내부에 배치된 중공의 외측 드로우바, 외측 드로우 바 내부에 위치하며, 극저온 냉매가 유동하기 위한 냉매 통로를 갖는 내측 드로우바 및 스핀들에 마련되며, 공구 그립부에 공구 홀더가 장착된 상태에서, 공구 홀더를 향하여 공기를 분사하도록 마련된 하나 이상의 에어 노즐을 포함하는 스핀들 조립체가 제공된다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 스핀들 조립체, 스핀들의 공구 홀더를 교체하기 위하여, 공구 홀더를 삽입 및 분리되도록 마련된 복수 개의 그립부 및 각각의 그립부를 이동시키기 위한 구동부를 포함하는 공구 교체부 및 스핀들 조립체 및 공구 교체부를 제어하기 위한 제어부를 포함하는 머시닝 센터가 제공된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 적어도 일 실시예와 관련된 스핀들 조립체 및 이를 포함하는 머시닝 센터에 따르면, 극저온 가공 시, 공구 홀더의 동결을 방지함에 따라, 공구 교체 시, 공구 홀더의 탈착이 용이한 작용효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 스핀들 조립체의 개략도이다.
도 2는 스핀들 조립체의 요부 단면을 나타내는 개략도이다.
도 3은 스핀들과 공구 조립체가 결합된 상태의 요부 단면을 나타내는 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예와 관련된 머시닝 센터를 나타내는 개략도이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 조립체 및 이를 포함하는 머시닝 센터를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일 또는 유사한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 스핀들 조립체(20)의 개략도이고, 도 2는 스핀들 조립체(20)의 요부 단면을 나타내는 개략도이며, 도 3은 스핀들(23)과 공구 조립체(30)가 결합된 상태의 요부 단면을 나타내는 개략도이다.
또한, 도 4는 본 발명의 일 실시예와 관련된 머시닝 센터(10)를 나타내는 개략도이다.
본 발명의 일 실시예와 관련된 머시닝 센터(10)는 스핀들 조립체(20), 공구 교체부(70) 및 제어부(50)를 포함한다. 상기 제어부(50)는 스핀들 조립체(20) 및 공구 교체부(70)의 작동을 제어하도록 마련된다.
도 1을 참조하면, 상기 스핀들 조립체(20)에는 가공대상물을 가공하기 위한 공구(31, 예를 들어, 절삭공구)가 미리 장착된 공구 홀더(32)가 장착된다. 본 문서에서, 공구(31)가 장착된 공구 홀더(32)를 공구 조립체(30)로 지칭한다. 또한, 공구 교체 시, 공구 조립체(30)가 스핀들(23)로부터 분리되어, 새로운 공구가 장착된 공구 조립체로 교체된다. 즉, 본 문서에서, 공구 교체는 공구 조립체(30)의 교체를 의미한다.
또한, 스핀들 조립체(20)는 극저온 냉매(예를 들어 액화질소)가 공급되는 냉매 공급부와 연결되며, 극저온 냉매는 스핀들 조립체(20) 내부를 관통하여 공구 측으로 전달된다. 상기 스핀들 조립체(20)는 공구(31)가 회전축(C, '중심축'이라고도 함)을 중심으로 회전할 수 있도록 회전력을 주도록 마련된다.
상기 스핀들 조립체(20)는 스핀들(23), 외측 드로우바(22), 내측 드로우바(21) 및 에너지 소스(60)를 포함한다.
상기 스핀들(23)은 구동부(40)(예를 들어, 스핀들 모터)('제1 구동부'라고도 함)와 연결되어, 스핀들 모터의 회전에 따라 함께 회전하며, 회전력을 공구 조립체(30)에 전달한다. 상기 스핀들(23)은, 공구(31)에 회전력을 전달하도록 마련되며, 공구(31)가 장착된 공구 홀더(32)가 분리 가능하게 장착되는 공구 그립부(25)를 갖는다. 상기 공구 그립부(25)는 공구 홀더(32)의 장착부(32a)를 선택적으로 고정시키도록 마련된다. 즉, 공구 그립부(25)는 공구 홀더(32)의 장착부(32a)를 고정시키거나, 공구 홀더의 장착부(32a)에 대한 고정을 해제할 수 있도록 마련된다.
스핀들 조립체(20)는 스핀들(23) 내부에 배치된 중공의 외측 드로우바(22), 및 외측 드로우바(22) 내부에 위치하며, 극저온 냉매가 유동하기 위한 냉매 통로(S1)를 갖는 내측 드로우 바(21)를 포함한다.
상기 스핀들(23)은 내부에 2중관 형태의 드로우바(21, 22)가 배치될 수 있도록 중심축(C) 방향을 따라 드로우바 삽입공간을 갖는다. 이때, 내측 드로우바(21) 및 외측 드로우바(22)는, 스핀들(23) 내부에 배치 시, 동일한 중심축을 공유하도록 배열된다.
또한, 외측 드로우바(22) 내부에 내측 드로우바(21)가 배치될 때, 외측 및 내측 드로우바(22, 21) 사이에 소정 공간(S2)이 형성되도록, 외측 드로우바(22) 내부에 내측 드로우바(21)가 위치한다. 즉, 내측 드로우바(21) 및 외측 드로우바(22)는 동심 상에 배열되며, 외측 드로우바(22)의 내경이 내측 드로우바(21)의 외경 보다 크게 설정된다.
또한, 상기 공간(S2)은 진공 상태로 유지되거나, 외부에서 공기가 공급되거나, 또는, 외부 공간과 격리된 상태로 유지될 수 있다.
도 3에는 도시되어 있지 않으나, 도 2에 도시된 드로우바(21, 22)는 공구 그립부(25)를 통과하여, 공구 홀더(32) 내부로 극저온 냉매가 공급되도록 연장 형성된다.
도 3을 참조하면, 공구에 회전력을 인가하면서, 내부로 극저온 냉매가 유동하며, 스핀들이 회전하는 극저공 가공시, 공구 홀더(32)와 스핀들(23) 사이의 경계영역(B), 특히, 공구 홀더(32)의 외주 및 스핀들(23)의 외주 사이의 경계 지점(M)을 포함하는 영역에 동결이 발생하게 된다. 상기 경계 지점(M)에 동결이 발생할 경우, 공구 교체 진행 시, 공구 홀더(32)가 스핀들(23)로부터 쉽게 분리되지 않는 문제가 발생한다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 상기 스핀들 조립체(20)는 스핀들(23)에 마련되며, 공구 그립부(25)에 공구 홀더(32)가 장착된 상태에서, 공구 홀더(32)를 향하여 공기를 분사하도록 마련된 하나 이상의 에어 노즐(90)을 포함한다. 일예로, 상기 공기는 건조 공기(dry air)일 수 있다.
또한, 상기 에어 노즐(90)은 스핀들(23)에 복수 개로 구비되며, 예를 들어, 복수 개의 에어노즐(90)은 스핀들(23)의 중심축(C)을 기준으로 회전방향(R)(또는, '둘레방향'이라고도 함)을 따라 소정 간격 떨어져 배열될 수 있다. 또한, 복수 개의 에어 노즐(90)은, 스핀들(23)의 중심축을 기준으로 둘레방향을 따라 공구 홀더(32)의 서로 다른 지점으로 공기를 각각 분사하도록 마련될 수 있다.
또한, 에어 노즐(90)은, 분사 각도 및 분사량 중 하나 이상의 조절이 가능하게 마련될 수 있다. 에어 노즐(90)이 복수 개로 구비될 경우, 적어도 하나의 에어노즐(90)은 분사 각도 및 분사량 중 하나 이상이 조절 가능하게 마련될 수 있다.
또한, 에어 노즐(90)은 공구 홀더(32)의 외주 및 스핀들(23)의 외주 사이의 경계 지점(M)을 포함하는 영역까지 공기를 분사하도록 마련될 수 있다. 에어 노즐(90)이 복수 개로 구비될 경우, 적어도 하나의 에어 노즐(90)은 공구 홀더(32)의 외주 및 스핀들(23)의 외주 사이의 경계 지점(M)을 포함하는 영역까지 공기를 분사하도록 마련될 수 있다.
또한, 스핀들 조립체(20)는 스핀들(23) 및 에어노즐(90)을 제어하기 위한 제어부(50)를 포함한다. 상기 제어부(50)는 머시닝 센터(10)를 제어하는 중앙 제어부일 수도 있고, 스핀들 조립체(20)만을 별도로 제어하기 위한 서브 제어부일 수도 있다. 상기 제어부(50)는 에어노즐(90)의 온(On)/오프(Off), 분사량, 및/또는 분삭각도 등을 조절할 수 있도록 마련될 수 있다.
본 문서에서, 에어노즐(90)은 공구 홀더(32) 측의 동결을 방지하기 위하여, 극저온 가공 시에, 공구 홀더(32) 측으로 공기를 분사하도록 작동하며, 즉, 스핀들(23)의 회전 시에 작동하도록 마련된다. 구체적으로, 제어부(50)는 스핀들(23)의 회전 중에 에어 노즐(90)을 작동시키도록 마련된다.
또한, 제어부(50)는 스핀들(23) 내부에 극저온 냉매가 유동 중에 에어 노즐(90)을 작동시키도록 마련될 수 있다.
또한, 스핀들 조립체(20)는 공구 홀더 및 스핀들 사이 경계 영역(B)의 냉동 상태를 감지하기 위한 측정부를 포함할 수 있다. 또한, 상기 측정부는 냉동 정도, 냉동된 범위 등을 감지하도록 마련될 수도 있다. 이때, 제어부(50)는 감지된 냉동 상태에 따라, 에어노즐(90)을 제어할 수 있다. 또한, 에어노즐(90)은 분사되는 공기의 온도, 습도, 분사 각도 및 분사량 중 하나 이상의 조절 가능하게 마련될 수 있다.
또한, 스핀들 조립체(20)는 에어 노즐(90)로 공기를 공급하기 위한 공기 공급원(도시되지 않음) 및 공기 공급원과 에어 노즐(90) 사이에 마련된 하나 이상의 필터(도시되지 않음)를 추가로 포함할 수 있다.
또한, 스핀들 조립체(20)는 스핀들(23) 내부에 위치되며, 공구 홀더(32) 및 스핀들(23) 사이 경계 영역(B) 측으로 열 에너지 및 진동 에너지 중 하나 이상을 인가하도록 마련된 하나 이상의 에너지 소스(60)를 포함할 수 있다.
상기 에너지 소스(60)는 스핀들(23) 내부에 배치되어, 작동 시, 공구 홀더(32) 및 스핀들(23) 사이 경계 영역(B)까지 에너지가 전달되도록 마련된다. 특히, 에너지 소스(60)는 공구 홀더(32)의 외주 및 스핀들(23)의 외주 사이의 경계 지점(M)을 포함하는 영역까지 에너지가 전달되도록 마련될 수 있다. 또한, 본 문서에서, 공구 홀더(32) 및 스핀들(23) 사이 경계 영역(B)은 공구 홀더(32)의 외주 및 스핀들(23)의 외주 사이의 경계 지점(M)을 포함할 수 있다.
에너지 소스(60)는 하나 이상의 히터를 포함할 수 있다. 상기 에너지 소스(60)가 히터일 경우, 공구 홀더(32)의 외주 및 스핀들(23)의 외주 사이의 경계 지점(M)을 포함하는 영역까지 열 에너지가 전달되도록 히터의 위치, 작동 시간, 발열량 등이 결정될 수 있다.
또한, 에너지 소스(60)는 하나 이상의 진동자를 포함할 수 있다. 상기 에너지 소스(60)가 진동자일 경우, 공구 홀더(32)의 외주 및 스핀들(23)의 외주 사이의 경계 지점(M)을 포함하는 영역까지 진동 에너지가 전달되도록 진동자의 위치, 개수, 출력 등이 결정될 수 있다.
또한, 에너지 소스(60)는 스핀들(23)의 중심축(C)을 기준으로 둘레방향(R, '회전방향'이라고도 함)을 따라 공구 홀더(32) 및 스핀들(23) 사이 경계 영역(B)의 복수 지점에 에너지가 전달되도록 마련될 수 있다.
예를 들어, 스핀들(23)의 중심축(C)을 기준으로 둘레방향(R, '회전방향'이라고도 함)을 따라 스핀들(23) 내부에 복수 개의 히터가 배열될 수도 있고, 스핀들(23)의 중심축(C)을 기준으로 둘레방향(R, '회전방향'이라고도 함)을 따라 스핀들(23) 내부에 복수 개의 진동자가 배열될 수 있다.
상기 에너지 소스(60)는 머시닝 센터(10)에 마련된 전원 공급부를 통해 전원을 공급받도록 마련될 수도 있다.
또한, 스핀들 조립체(20)는 에너지 소스(60) 및 스핀들(23)을 제어하기 위한 제어부(50)를 포함한다. 제어부(50)는 에너지 소스(60)의 온(On)/오프(Off)를 제어하고, 구동부(40)를 제어함에 따라 스핀들(23)의 회전을 제어할 수 있다.
본 발명에서, 에너지 소스(60)는, 공구 조립체(30) 교체 시에 작동하도록 마련된다. 즉, 스핀들(23) 내부로 극저온 냉매가 유동하면서 공구(31)로 대상물을 가공 시, 공구 홀더(32)의 외주 및 스핀들(23)의 외주 사이의 경계 지점(M)을 포함하는 영역에 동결이 발생하게 되며, 공구 교체 시, 에너지 소스(60)가 작동함에 따라, 해당 경계영역(B)으로 열 에너지 또는 진동 에너지를 인가함으로써, 동결된 상태를 해제시키는 기능을 수행한다.
따라서, 공구(31) 교체 시, 즉, 스핀들(23)의 회전이 정지된 상태에서, 제어부(50)는 에너지 소스(60)를 작동시키도록 마련된다.
또한, 제어부(50)는 스핀들(23) 내부에 극저온 냉매 유동이 정지된 상태에서, 에너지 소스(60)를 작동시키도록 마련된다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예와 관련된 머시닝 센터(10)는 전술한 스핀들 조립체(20), 공구 교체부(70) 및 제어부(50)를 포함한다.
공구 교체부(70)는 스핀들(23)의 공구 홀더(32)를 교체하기 위하여, 공구 홀더(32)가 삽입 및 분리되도록 마련된 복수 개의 그립부(71, 72) 및 각각의 그립부를 이동시키기 위한 구동부(80, '제2 구동부'하고도 함)를 포함한다.
또한, 제어부(50)는 스핀들 조립체(20) 및 공구 교체부(70)를 제어하도록 마련된다.
머시닝 센터(10)에서 스핀들 조립체(20) 및 공구 교체부(70) 중 적어도 하나는 이동 가능하게 마련될 수 있다. 예를 들어, 스핀들 조립체(20)는 공구 교체부(70)를 향하여 이동(승강) 가능하게 마련될 수도 있고, 공구 교체부(70)는 스핀들 조립체(20)를 향하여 이동(승강) 가능하게 마련될 수도 있다.
또한, 공구 교체부(70)는 제1 및 제2 그립부, 즉, 적어도 2개의 그립부(71, 72)를 가질 수 있다. 이때, 제1 그립부(72)에는 교체될 공구 조립체가 안착되어 있을 수 있고, 제2 그립부(71)는 스핀들 조립체(20)에 장착된 공구 조립체(30)를 안착시키기 위해 마련될 수 있다.
이때, 공구 교체를 위하여, 스핀들 조립체(20)의 회전이 정지되면, 제어부(50)는 공구 교체부(70) 및 스핀들 조립체(20) 중 적어도 하나를 이동시켜, 스핀들 조립체(20) 및 공구 교체부(70)의 그립부 사이 간격(d)을 조절할 수 있다. 이때, 제어부(50)는 공구 교체에 대응하여, 에너지 소스(60)를 작동시킬 수 있다.
일 실시태양으로, 제어부(50)는, 공구 홀더 교체를 위하여, 공구 교체부의 그립부 및 스핀들 조립체 중 적어도 하나가 이동될 때, 에너지 소스(60)를 작동시키도록 마련될 수 있다.
또한, 제어부(50)는, 공구 교체부(70)의 그립부에 스핀들 조립체(20)의 공구 홀더(32)가 접촉될 때, 에너지 소스(60)를 작동시키도록 마련될 수 있다.
또한, 제어부(50)는 스핀들 조립체(20) 및 공구 교체부(70)의 그립부 사이 간격(d)이 소정 값 이하일 때 에너지 소스(60)를 작동시키도록 마련될 수 있다.
또한, 제어부(50)는 스핀들(23)의 회전이 정지된 상태에서, 제어부(50)는 에너지 소스(60)를 작동시키도록 마련된다.
또한, 제어부(50)는 스핀들(23) 내부에 극저온 냉매 유동이 정지된 상태에서, 에너지 소스(60)를 작동시키도록 마련된다.
또한, 머시닝 센터(10)는 공구 홀더(32) 및 스핀들(23) 사이 경계 영역의 냉동 상태를 감지하기 위한 측정부(도시되지 않음)를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 측정부는 온도 센서를 포함할 수 있다.
또한, 상기 측정부는 냉동 정도, 냉동된 범위 등을 감지하도록 마련될 수도 있다.
이때, 제어부(50)는 감지된 냉동 상태에 따라, 에너지 소스(60)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 에너지 소스(60)가 히터인 경우, 제어부(50)는 냉동 상태에 따라, 히터의 ON/OFF, 발열량, 발열시간 중 적어도 하나를 조절하도록 마련될 수 있다.
정리하면, 본 문서에 따른 스핀들 조립체(20) 및 머시닝 센터(10)는 극저온 가공 시에 공구 홀더(32)로 공기를 분사하여 동결을 방지할 수 있고, 공구 교체 시, 에너지 소스(60)를 작동시켜, 공구 홀더(32)를 쉽게 분리시킬 수 있다.
위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
10: 머시닝 센터
20: 스핀들 조립체
25: 공구 그립부
30: 공구 조립체
40: 구동부
50: 제어부
70: 공구 교체부
90: 에어노즐

Claims (10)

  1. 공구에 회전력을 전달하도록 마련되며, 공구가 장착된 공구 홀더가 분리 가능하게 장착되는 공구 그립부를 갖는 스핀들;
    스핀들 내부에 배치된 중공의 외측 드로우바;
    외측 드로우 바 내부에 위치하며, 극저온 냉매가 유동하기 위한 냉매 통로를 갖는 내측 드로우바;
    스핀들에 마련되며, 공구 그립부에 공구 홀더가 장착된 상태에서, 공구 홀더를 향하여 공기를 분사하도록 마련된 하나 이상의 에어 노즐; 및
    스핀들 및 에어노즐을 제어하기 위한 제어부를 포함하며,
    제어부는 스핀들의 회전 중에 에어 노즐을 작동시키도록 마련되고,
    에어노즐은 공구 홀더의 외주 및 스핀들의 외주 사이의 경계 지점을 포함하는 영역까지 공기를 분사하도록 마련된 스핀들 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    복수 개의 에어 노즐은, 스핀들의 중심축을 기준으로 둘레방향을 따라 공구 홀더의 서로 다른 지점으로 공기를 각각 분사하도록 마련된 스핀들 조립체.
  3. 제 1 항에 있어서,
    에어 노즐은, 분사 각도 및 분사량 중 하나 이상의 조절이 가능한 스핀들 조립체.
  4. 제 1 항에 있어서,
    스핀들 내부에 위치되며, 공구 홀더 및 스핀들 사이 경계 영역 측으로 열 에너지 및 진동 에너지 중 하나 이상을 인가하도록 마련된 하나 이상의 에너지 소스를 추가로 포함하는 스핀들 조립체.
  5. 제 4 항에 있어서,
    제어부는 스핀들의 회전이 정지된 상태에서 에너지 소스를 작동시키도록 마련된 스핀들 조립체.
  6. 제 1 항에 있어서,
    제어부는 스핀들 내부에 극저온 냉매가 유동 중에 에어 노즐을 작동시키도록 마련된 스핀들 조립체.
  7. 제 1 항에 있어서,
    공구 홀더 및 스핀들 사이 경계 영역의 냉동 상태를 감지하기 위한 측정부를 추가로 포함하며,
    제어부는 감지된 냉동 상태에 따라, 에어노즐을 제어하는 스핀들 조립체.
  8. 제 7 항에 있어서,
    에어노즐은 공기의 온도, 습도, 분사 각도 및 분사량 중 하나 이상의 조절 가능하게 마련된 스핀들 조립체.
  9. 제 1 항에 있어서,
    에어노즐로 공기를 공급하기 위한 공기 공급원 및
    공기 공급원과 에어노즐 사이에 마련된 하나 이상의 필터를 추가로 포함하는 스핀들 조립체.
  10. 제 1 항에 따른 스핀들 조립체;
    스핀들의 공구 홀더를 교체하기 위하여, 공구 홀더를 삽입 및 분리되도록 마련된 복수 개의 그립부 및 각각의 그립부를 이동시키기 위한 구동부를 포함하는 공구 교체부; 및
    스핀들 조립체 및 공구 교체부를 제어하기 위한 제어부를 포함하는 머시닝 센터.
KR1020190145713A 2019-11-14 2019-11-14 극저온 냉각 공구 홀더 동결 방지를 위한 스핀들 조립체 및 이를 포함하는 머시닝 센터 Active KR102205726B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190145713A KR102205726B1 (ko) 2019-11-14 2019-11-14 극저온 냉각 공구 홀더 동결 방지를 위한 스핀들 조립체 및 이를 포함하는 머시닝 센터

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190145713A KR102205726B1 (ko) 2019-11-14 2019-11-14 극저온 냉각 공구 홀더 동결 방지를 위한 스핀들 조립체 및 이를 포함하는 머시닝 센터

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102205726B1 true KR102205726B1 (ko) 2021-01-21

Family

ID=74237549

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190145713A Active KR102205726B1 (ko) 2019-11-14 2019-11-14 극저온 냉각 공구 홀더 동결 방지를 위한 스핀들 조립체 및 이를 포함하는 머시닝 센터

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102205726B1 (ko)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006263859A (ja) * 2005-03-24 2006-10-05 Brother Ind Ltd 工作機械用洗浄装置
KR100971318B1 (ko) * 2010-02-01 2010-07-20 이광호 베란다배수관결빙방지장치 및 베란다배수관결빙방지용 열풍밀착장치
KR101200513B1 (ko) * 2010-12-02 2012-11-13 현대로템 주식회사 철도차량용 출입문 결빙 방지장치
KR20140056160A (ko) * 2011-07-08 2014-05-09 마그 이아스 게엠베하 금속 가공대상물을 기계가공하기 위한 방법 및 기계 공구
KR101781742B1 (ko) * 2016-05-10 2017-09-25 인하대학교 산학협력단 분사노즐
KR101997083B1 (ko) * 2018-01-16 2019-07-05 한국정밀기계(주) 극저온 냉매용 스핀들조립체

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006263859A (ja) * 2005-03-24 2006-10-05 Brother Ind Ltd 工作機械用洗浄装置
KR100971318B1 (ko) * 2010-02-01 2010-07-20 이광호 베란다배수관결빙방지장치 및 베란다배수관결빙방지용 열풍밀착장치
KR101200513B1 (ko) * 2010-12-02 2012-11-13 현대로템 주식회사 철도차량용 출입문 결빙 방지장치
KR20140056160A (ko) * 2011-07-08 2014-05-09 마그 이아스 게엠베하 금속 가공대상물을 기계가공하기 위한 방법 및 기계 공구
KR101781742B1 (ko) * 2016-05-10 2017-09-25 인하대학교 산학협력단 분사노즐
KR101997083B1 (ko) * 2018-01-16 2019-07-05 한국정밀기계(주) 극저온 냉매용 스핀들조립체

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11167390B2 (en) Cutting fluid supplying device for machine tool
US9539681B2 (en) Laser assisted machining system for ceramics and hard materials
US10888965B2 (en) Constant temperature water supply apparatus
JP2530958B2 (ja) リング、特にロ―ラベアリングレ―スの精密研磨方法及び装置
WO1990004480A1 (en) Electric discharge machine
KR20180115305A (ko) 공구 연마 기계를 위한 노즐 캐리어
KR102205726B1 (ko) 극저온 냉각 공구 홀더 동결 방지를 위한 스핀들 조립체 및 이를 포함하는 머시닝 센터
JP2007139190A (ja) 工作機械用ボールねじ
KR102205722B1 (ko) 극저온 냉각 공구 홀더 탈착을 위한 스핀들 조립체 및 이를 포함하는 머시닝 센터
KR20050063078A (ko) 공작기계의 주축 내장형 스핀들 모터의 냉각장치
JP4264847B1 (ja) 工作機械の冷却システム
KR100613642B1 (ko) 드릴
KR102205724B1 (ko) 극저온 냉각 공구 홀더 탈착이 용이한 머시닝 센터
KR102205727B1 (ko) 극저온 냉각 공구 예비 냉각을 위한 머시닝 센터 및 이의 제어방법
US20220032420A1 (en) Abrasive cutter and method for cutting through a rail of a track
JP2530959B2 (ja) リング外面又はリング内面におけるリングの精密研磨方法及び装置
JP2008166448A (ja) Ｃｍｐ装置のウェハ温度制御方法及びウェハ温度制御機構
WO2018237386A1 (en) APPARATUS AND METHOD FOR EXTENDING THE LIFETIME OF A CUTTING TOOL
JP2836153B2 (ja) 工作機械の主軸冷却装置
KR20220047412A (ko) 능동제어가 적용된 공작기계용 쿨링모듈
JPH0929582A (ja) スピンドルヘッドの冷却装置
CN101549533A (zh) 切断机
CN222504649U (zh) 刀具冷却装置和卷烟切割系统
WO2021095924A1 (ko) 극저온 냉각 공구 예비 냉각을 위한 머시닝 센터 및 이의 제어방법
JPH0537443U (ja) ボールねじ冷却装置

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20191114

PA0201 Request for examination
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20200904

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20201223

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20210115

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20210115

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20241223

Start annual number: 5

End annual number: 5