Machining Center Spindle

Maker : DEUBLIN

1. 주축 헤드

공구를 회전시키는 주축을 갖춘 부분으로서 머시닝 센터의 생명이라 할 수 있다.
주축 끝은 테이퍼 형상과 스트레이트 형상의 것이 있지만 거의 모든 머시닝 센터 테이퍼 형상의 주축 끝을 사용하고 있다.
주축에는 주축모터 (Spindle motor)가 장착되어 있으며 Spindle motor의 회전을 기어나 벨트 등을 이용하여 동력을 전달하는 방식이 과거에는 사용되었고, 2000년 이후 고속 회전의 머시닝 센터에는 주축과 Motor 가 일체화 된 Built-In Motor의 사용이 증가되고 있다.


1.1 스핀들 동력전달
구분Gear TypeBelt TypeCoupling TypeBuilt-In Type
형태
회전수8,000 rpm 이하10,000 rpm 이하12,000 rpm 이하24,000 rpm 이하
특징진동 소음 발생
발열 과다		진동 및 소음 발생
Belt 마모 발생		설치 길이가 길어
흔들림, 진동 발생		초고속 회전 가능
스핀들 보수난이

2. Built-In Spindle 명칭

① Built-In Motor , ② Collet , ③ Bearing (Ceramic) , ④ Water Jacket , ⑤ 온도Sensor<


3. Built-In Spindle 구조

① Clamping Unit : 공구 파지
② Spindle Bearing: Spindle 지지 및 회전
③ Built-In motor: 회전 동력 발생

④ Draw bar: 공구 Clamp
⑤ Hydraulic Cylinder: 공구 Unclamp
⑥ Rotary Joint: 절삭유 공급


절삭유 IN : 절삭에 필요한 절삭유 공급 , AIR : 공구 Clamp 면 세척


4. 스핀들 윤활 방식의 특성

4.1 윤활의 역할

  • 베어링 각 부분을 윤활하여 마모 및 마찰 감소
  • 베어링 내부에 발생한 열 제거
  • 베어링의 접촉면에 유막을 형성시켜 베어링의 피로 수명 연장
  • 베어링의 방청 및 방진

    구분Grease 윤활Oil Air 윤활Oil Mist 윤활OIL Jet 윤활
    원가 절감◎○○X
    베어링 냉각 성능△◎○◎
    고속 신뢰성X◎○◎
    윤활 성능○○○△
    친환경◎△X△
    윤활제 수명X○○○
    Dn 치700,0001,200,000900,0001,500,000

    • 5. HSK / BT Holder 비교

    구분HSK ShankBT Shank
    형태
    강성1/10 TAPER와 단면의 2면 구속에 의한
    체결 방법으로서 높은 장착 정도 확보
    (Flange 단면부
    ( 가공 정도 악화)    		7/24 TAPER 면만의 1면 구속으로
    장착 정도가 상대적으로 불안함
    고속성질량이 가벼운 중공 Shank
    2 면 구속구조로 고속 회전에 적합    		원심력에 의한 주축 확장 현상
    고속 회전에 불리함. (10.000rpm이하)
    ATC
    공구교환    		생크가 짧아 ATC Stroke 작음
    공구 교환 속도 향상에 유리    		생크가 길어 ATC Stroke 큼
    공구 교환 속도 향상에 불리