KR100204604B1 - 캠샤프트 밀링머신의 공작물 지지장치 - Google Patents

Abstract

가공시에 공작물이 휘어지거나 진동되는 것을 방지하므로써 가공의 정도를 향상시키고, 소음의 커짐을 도모하는 데에 있다.

캠샤프트 밀링머신에 의해 가공되는 공작물(3)의 저널부(3c)를 복수의 지지부재(6),(7)에 의해 하부쪽과, 가공방향의 반대측으로부터 지지하도록 한 공작물 지지장치에 있어서, 상기한 공작물(3)로부터 하부쪽에 클램프레버(13a)와 이것을 구동시키는 구동수단(14)을 설치하는 동시에 상기한 클램프레버(13a)의 클램프부(13c)를 공작물(3)을 가공하는 커터(4)측으로부터 공작물(3)의 비스듬히 상방으로 돌출시켜서 상기한 클램프부(13c)와 지지부재(6),(7) 사이에서 저널부(3c)를 회전 가능하게 체결하도록 했으므로 공작물(3)의 전체 저널부(3c)를 동시에 체결해서 공작물(3)을 가공할 수가 있으므로 가공중에 공작물(3)이 휘어지거나 진동 등이 발생되는 일이 없고, 이에 따라 가공의 정밀도 향상과 소음의 저감을 도모할 수 있게 된다.

Description

캠샤프트 밀링머신의 공작물 지지장치

제1도는 본 발명의 한 실시예인 캠샤프트 밀링머신의 공작물 지지장치에 의해 공작물을 지지한 상태를 표시하는 일부절결 평면도이다.

제2도는 제1도의 A-A선 방향에서 본 단면도이다.

제3도는 제2도의 B원내의 확대도.

제4도는 제2도의 C방향에서 본 단면도이다.

제5도는 제4도의 D방향에서 본 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

3 : 공작물 3c : 저널부

4 : 커터 4a : 오목부

6, 7 : 지지부재 13a : 클램프레버

13c : 클램프부 14 : 구동수단

본 발명은, 엔진 등에 사용하는 캠샤프트를 가공하는 캠샤프트 밀링머신의 공작물 지지장치에 관한 것이다.

종래, 엔진 등에 사용하는 캠샤프트는, 캠샤프트 밀링머신을 사용해서 밀링가공하고 있는데, 가공중에 공작물(캠샤프트)에 휨이 발생하면 정밀도가 높은 가공을 할 수 없게 된다.

그러므로 종래에는 공작물의 저널부를 공작물 지지장치로 지지해서 가공중에 공작물이 휘어지는 것을 방지함으로서 정밀도가 높은 가공을 가능하게 하고 있다.

또, 상기한 공작물 지지장치로서는, 예를 들면 일본국 실개평4-54640호 공보나, 일본국 실개평5-86435호 공보 등에서 제안되고 있다.

전자(前者)공보의 공작물 지지장치는, 캠샤프트가공기의 베드 위에 상면이 경사진 테이블을 부착하고, 이 테이블의 상면에 가공해야 할 공작물의 길이방향을 따라서 가이드레일을 부설하고, 그 가이드레일에 공작물의 저널부를 하부방향 및 가공방향의 반대측으로부터 지지하는 복수의 레스트부재를 이동 가능하게 부착한 구성으로 되어 있다.

또, 후자의 공작물 지지장치는, 공작물을 하부방향과 절삭방향의 반대측으로부터 지지하는 지지부재중에서 공작물을 하부방향으로부터 지지하는 지지부재의 지지면을 공작물을 수평방향으로부터 지지하는 지지부재측으로 경사지게 하는 동시에 공작물의 상방에 공작물을 상방에서 밀어붙이는 클램프기구를 설치한 구조로 되어 있다.

그러나, 전자공보의 공작물 지지장치는, 공작물의 저널부를 하부측과 절삭방향과 반대측인 2방향으로부터 지지하는 구조이므로 절삭반력에 의해 공작물이 상방향으로 진동되어 가공정도가 저하되는 동시에 가공중에 채터링(Chattering)등의 소음이 발생되는 결점이 있다.

또, 후자공보의 공작물 지지장치는, 공작물을 상부에서도 밀어붙이기 때문에 전자의 공보와 같은 결점은 개선되지만 클램프기구가 공작물의 상부쪽에 위치하고 있으므로 다음과 같은 결점이 있다.

(1) 가공시 저소음화를 도모하기 위해 공작물의 전체저널을 동시에 클램프하는 클램프기구를 사용하려고 하면, 클램프기구의 대형화에 따르는 공작물의 상부측에 큰 설치공간을 확보할 필요가 있으므로, 그 결과 위치결정장치등을 설치하기 위한 공간이 없어지기 때문에 전체저널을 동시에 클램프시키는 클램프기구를 사용하지 못하게 된다.

(2) 또, 가공시에 발생된 칩(Chip)이 클램프아암이나 이것을 구동시키는 구동수단에 축적되기 쉬우므로 다음에 가공되는 공작물을 위치결정하거나, 클램프하는데에 지장을 초래한다고 하는 결점이 있다.

이 발명은 상기한 종래의 결점을 개선하기 위해 이루어진 것으로서, 가공할 공작물의 전체저널부를 동시에 클램프할 수 있는 캠샤프트 밀링머신의 공작물 지지장치를 제공하여 가공정밀도의 향상과 가공중에 발생되는 소음의 저감을 도모하는 것을 목적으로 하는 것이다.

이 발명은, 상기한 목적을 달성하기 위해 캠샤프트 밀링머신에 의해 가공하는 공작물의 저널부를 복수의 지지부재에 의해 하부측 및 가공방향의 반대측으로부터 지지하도록 한 공작물 지지장치에 있어서, 상기한 공작물로부터 하부측으로 클램프레버와 이것을 구동시키는 구동수단을 설치하는 동시에, 상기한 클램프레버의 클램프부를 공작물을 가공하는 커터측으로부터 공작물의 비스듬히 상부쪽으로 돌출시켜서 상기한 클램프부와 지지부재 사이에서 저널부를 회전 가능하게 체결하도록 한 것이다.

또, 캠샤프트 밀링머신에 의해 가공할 공작물의 저널부를 복수의 지지부재에 의해 하부쪽과 가공방향의 반대측으로부터 지지하도록 한 공작물 지지장치에 있어서, 상기한 공작물로부터 하부쪽으로 클램프레버와, 이것을 구동시키는 구동수단을 설치하는 동시에 상기한 클램프레버의 클램프부를 공작물을 가공하는 커터측으로부터 복수의 지지부재와, 저널부를 끼고 대향하도록 돌출 설치하고, 또한 각 지지부재 사이의 중심선상에 클램프부를 위치시켜서, 이 클램프부와 상기한 각 지지부재 사이에서 저널부를 회전 가능하게 체결하도록 한 것이다.

또, 공작물을 가공하는 커터에는 클램프레버와 간섭하지 않도록 오목부를 설치한 것이다.

상기한 구성에 의해 공작물의 전체 저널부를 클램프한 상태로 공작물을 가공할 수 있으므로 공작물이 휘어지거나 진동되는 일이 없고, 이에 따라 가공정도의 향상과 소음의 저감을 도모할 수 있다.

또, 전체 저널부를 동시에 체결하기 위해 대형의 클램프수단을 공작물의 상부쪽에 설치할 필요가 없으므로 위치결정장치 등과 간섭하는 일이 없는 동시에 가공중에 발생한 칩이 클램프수단에 축적되는 일이 없으므로 다음에 가공하는 공작물의 위치결정이나 체결에 지장을 주는 일도 없다.

또, 전체 저널을 체결한 상태로 서로 인접하는 2매의 캠을 동시에 가공할 수 있으므로 생산성이 높은 동시에 커터에 설치한 오목부에 의해 커터와 클램프레버가 접촉하는 일도 없다.

이 발명의 한 실시예를 도면을 참조해서 상세하게 설명한다.

제1도는 캠샤프트 밀링머신의 공작물 지지장치에 의해 공작물을 지지한 상태를 표시하는 평면도이고, 제2도는 제1도의 A-A선 방향에서 본 단면도이며, 제3도는 제2도의 B원내의 확대도, 제4도는 제2도의 C방향에서 본 단면도, 제5도는 제4도의 D방향에서 본 단면도이다.

제1도에 있어서 참조부호(1)은 한쌍의 공작물헤드로서, 서로 대향하는 면에 척(2)이 회전 가능하게 설치되어 있고, 이들 척(2)의 사이에서 공작물(3)의 양끝을 잡도록 되어 있다.

상기한 척(2)은, 중심부에 센터(2a)를, 그리고 센터(2a)의 주위에 3개의 폴체(2b)를 보유하고 있고, 각 센터(2a)에 의해 공작물(3)의 양끝의 센터구멍(3a)을 지지한 상태로 각 폴체(2b)에 의해 공작물(3)의 양끝측 외주부를 잡아서 공작물(3)을 회전시키도록 되어 있다.

참조부호(4)는 상기한 공작물(3)의 캠(3b)을 밀링가공하는 원판형상의 커터로서 인접하는 2개의 캠(3b)을 동시에 가공하는 2개의 커터이며, 참조부호(4)가 캠(3b)의 간격과 동등한 간격으로 커터지지부재(4c)에 부착되어 있으며, 공작물가공시에 제3도에 표시하는 화살표 E방향으로 회전시키는 동시에 각 커터(4)의 외주측에는 뒤에 설명하는 클램프레버(13a)와 간섭하지 않도록 오목부(4a)가 설치되고, 그리고, 외주면에는 공작물(3)을 밀링가공하는 복수의 팁(4b)이 원주방향으로 등간격으로 부착되어 있다.

또, 참조부호(5)는 공작물(3)의 전체 저널부(3c)를 동시에 지지하는 지지부재(6),(7) 및 클램프레버(13a)를 보유하는 공작물 지지장치 본체를 가리킨다. 이 공작물 지지장치 본체(5)는 제2도에 표시하듯이 캠샤프트 밀링머신의 베드(9)위에 고정된 테이블(5a)을 보유하고 있으며, 이 테이블(5a)의 상면은 커터(4) 방향으로 낮게되도록 경사지는 경사면(5b)으로 되어 있으며, 이 경사면(5b)에 지지대(5c)가 고정구(12)에 의해 고정되어 있다.

상기한 지지대(5c)는 공작물(3)의 저널부(3c)와 동등한 간격으로, 예를 들면 4대가 설치되어 있고, 이들 지지대(5c)의 상부에 공작물(3)의 저널부(3c)를 하부쪽과, 가공방향과는 반대방향으로부터 지지하는 상기한 지지부재(6),(7)가 설치되어 있다.

상기한 지지부재(6),(7)는, 각 지지대(5c)에 수평으로 부착된 지지체(6a),(7a)와, 이들 지지체(6a)(7a)의 선단에 부착된 패드(6b),(7b)로 구성되고, 공작물(3)의 저널부(3c)를 하부쪽으로부터 지지하는 지지부재(7)의 패드(7b)는 저널부(3c)의 바로 아래로부터 커터(4)측으로 약간 접근하고 있으며 비스듬히 하부쪽으로부터 저널부(3c)를 지지하도록 되어 있다.

한편, 상기한 공작물 지지장치 본체(5)에는 각 지지대(5c)마다 클램프수단(13)이 설치되어 있다.

상기한 클램프수단(13)은 하단이 지지대(5c)의 커터(4)측 하부에 핀(13b)에 의해 회전 가능하게 피봇된 클램프레버(13a)와 이 클램프레버(13a)를 회전 운동시키는 구동수단(14)으로 구성된다.

상기한 클램프레버(13a)의 상단측은 클램프부(13c)로 되어 있고, 커터(4)측으로부터 공작물(3)의 비스듬히 상방으로 돌출되어 있으며, 2개의 커터(4)에 의해 서로 인접하는 2개의 캠(3b)을 동시에 가공할 때, 커터(4)의 선단측에 형성된 오목부(4a)내에 상기한 클램프레버(13a)의 클램프부(13c)가 제1도에 표시하는 것과 같이 위치하도록 하므로써 클램프레버(13a)와 커터(4)가 간섭하지 않도록 되어 있다.

그리고, 상기한 클램프부(13c)의 선단에는, 클램프레버(13a)와 저널부(3c)를 끼고 대향하도록 설치된 2개의 지지부재(6),(7) 사이의 중심선(G)상으로부터 저널부(3c)를 지지부재(6),(7) 방향으로 눌러서 이들 지지부재(6),(7) 사이에서 저널부(3c)를 회전 가능하게 체결하는 패드(13d)가 설치되어 있다.

또, 상기한 클램프레버(13)의 중간부에는, 핀(13e)에 의해 링크(13f)의 일단이 피봇되어 있으며, 링크(13f)의 타단측은 연결부재(15)의 일단에 핀(16)에 의해 피봇팅되어 있다.

그리고, 연결부재(15)의 타단은 지지대(5c)의 클램프레버(13c)와 반대측면에 부착된 유압실린더로 된 구동수단(14)의 피스톤레버(14a)에 나사식으로 부착되어 있고, 구동수단(14)에 의해 연결부재(15)와 링크(13f)를 통하여 클램프레버(13a)가 회전 운동되도록 되어 있다.

또, 제2도와 제3도중에서 참조부호(18)은 가공중의 공작물(3)의 비스듬히 상방과 지지대(5c)와 클램프레버(13a) 사이에 공기를 분출하여 가공시에 발생한 칩을 날려버리는 에어노즐을 가리킨다.

다음에 상기한 바와 같이 구성된 공작물 지지장치의 작용을 설명한다.

먼저, 제3도의 가상선으로 표시하듯이 클램프수단(13)의 클램프레버(13a)를 개방시킨 상태로, 도면으로는 표시하지 않는 로더에 의해 캠샤프트 밀링머신의 상부쪽으로부터 각 척(2) 사이에 공작물(3)을 반입하면, 각 척(2)의 센터(2a), 사이에서 공작물(3)의 양끝을 지지하여 공작물(3)의 센터링(centering)과 위상위치결정을 한 다음, 공작물(3)의 양끝을 폴체(2b)에 의해 잡는다.

다음에 공작물(3)의 각 저널부(3c) 사이에 위치하게한 클램프레버(13a)를 구동수단(14)에 의해 핀(13b)을 중심으로 공작물(3) 방향으로 회전 운동시켜서 클램프레버(13a)의 선단에 설치된 패드(13d)를 저널부(3c)의 비스듬히 상방으로 밀어붙여서 지지부재(6),(7)의 패드(6b),(7b) 사이에서 저널부(3c)를 3곳에서 체결한다.

그리고, 이 상태로 공작물(3)을 제3도의 화살표(F)방향으로 회전시키면서 화살표(E)방향으로 회전시키는 커터(4)를 가공해야할 캠(3b)의 위치에 전진시켜서 2개의 커터(4)에 의해 서로 인접하는 2개의 캠(3b)을 동시에 가공한다.

이때, 모든 저널부(3c)가 지지부재(6),(7)와 클램프레버(13a)에 의해 세군데에서 지지되고 있으므로 절삭반력에 의해 공작물(3)이 휘어지거나 진동되는 일이 없게되므로, 이것에 의해 정밀도가 높은 가공이 가능하게 되는 동시에 가공중에 채터링등의 소음이 발생되는 일이 없어진다.

이상과 같이 서로 인접하는 2개의 캠(3b)의 가공이 완료되면, 제1도의 가상선에 표시하듯이 커어(4)를 순차적으로 이동시켜서 공작물(3)에 설치된, 예를 들면 4개소의 8개 캠(3b)을 가공하는 것으로서 동일한 위상인 캠(3b)을 1개소에 2개씩 설치한 트윈캠방식의 캠샤프트를 효율적으로 가공할 수가 있다.

또, 상기한 실시예에서는 4기통 엔진에 사용하는 캠샤프트를 가공할 경우에 대하여 설명했지만, 4기통 이외의 엔진에 사용하는 캠샤프트에 대해서도 동일하게 가공할 수가 있는 것이다.

이 발명은, 이상 상세하게 설명한 바와 같이 공작물의 가공시에 복수의 지지부재의 사이에서 공작물을 체결하는 클램프레버와, 이것을 구동시키는 구동수단을 공작물의 하부쪽에 설치하고, 또한 클램프레버의 클램프부를 커터측으로부터 공작물의 비스듬히 상방으로 돌출시켜서 공작물의 저널부를 지지하도록 했으므로 공작물의 전체 저널부를 동시에 체결하기 위하여 대형으로된 클램프수단이라도 공작물의 상부쪽에 설치하기 위한 공간을 필요로 하지 않기 때문에 공작물의 상부쪽에 설치된 위치결정장치 등이 간섭하는 일도 없고, 이것에 따라서 전체저널부를 동시에 클램프하는 대형의 클램프수단이 용이하게 사용될 수 있다.

또, 가공시에 전체저널부를 세군데에서 동시에 지지하기 때문에 공작물의 강성이 상승되고, 이에 따라 가공중에 공작물은 휘어지거나 진동되는 일도 없으므로 정밀도가 높은 가공이 가능하게 되는 동시에 채터링등의 발생도 없기 때문에 소음의 저감을 도모할 수 있다.

또, 클램프레버나 구동수단이 공작물로부터 하부쪽으로 있으므로 가공중에 발생된 칩이 클램프레버나 구동수단에 부착해서 잔류되거나 축적되는 일이 없고, 이것에 의해 다음에 가공하는 공작물을 위치결정하거나 체결할 때에 지장이 되는 일도 없다.

그뿐 아니라, 선단측에 설치한 오목부에 의해 커터와 클램프아암이 간섭하는 일이 없으므로 전체저널부를 체결한 상태로 인접하는 2개의 캠을 동시에 가공할 수가 있기 때문에 이에 따라 생산성의 향상도 도모할 수 있게 된다.

Claims (4)

1. 캠샤프트 밀링머신에 의해 가공하는 공작물(3)의 저널부(3c)를 복수의 지지부재(6),(7)에 의해 하부쪽과 가공방향의 반대측으로부터 지지하도록 한 공작물 지지장치에 있어서, 상기한 공작물(3)로부터 하부쪽으로 클램프레버(13a)와, 이것을 구동하는 구동수단(14)을 설치하는 동시에 상기한 클램프레버(13a)의 클램프부(13c)를 공작물(3)을 가공하는 커터(4)측으로부터 공작물(3)의 비스듬히 상부쪽으로 돌출시켜서 상기한 클램프부(3c)와 지지부재(6),(7) 사이에서 저널부(3c)를 회전 가능하게 체결하는 것을 특징으로 하는 캠샤프트 밀링머신의 공작물 지지장치.
2. 캠샤프트 밀링머신에 의해 가공하는 공작물(3)의 저널부(3c)를 복수의 지지부재(6),(7)에 의해 하부쪽과 가공방향의 반대측으로부터 지지하도록 한 공작물 지지장치에 있어서, 상기한 공작물(3)로부터 하부쪽으로 클램프레버(13a)와, 이것을 구동하는 구동수단(14)을 설치하는 동시에 상기한 클램프레버(13a)의 클램프부(13c)를 공작물(3)을 가공하는 커터(4)측으로부터 상기한 복수의 지지부재(6),(7)와 저널부(3c)를 끼고 대향하도록 돌출 설치하고, 또한 각 지지부재(6),(7) 사이의 대략 중심선상에 클램프부(13c)를 위치시켜서 이 클램프부(13c)와 상기한 각 지지부재(6),(7) 사이에서 저널부(3c)를 회전 가능하게 체결하는 것을 특징으로 하는 캠샤프트 밀링머신의 공작물 지지장치.
3. 제1항에 있어서, 커터(4)에 클램프레버(13a)와 접촉하는 것을 방지하는 오목부(4a)를 설치하는 것을 특징으로 하는 캠샤프트 밀링머신의 공작물 지지장치.
4. 제2항에 있어서, 커터(4)에 클램프레버(13a)와 접촉하는 것을 방지하는 오목부(4a)를 설치하는 것을 특징으로 하는 캠샤프트 밀링머신의 공작물 지지장치.