KR100289840B1 - 경사진 구멍 작업용 맨드릴. - Google Patents

Abstract

본 발명은 경사진 구멍 작업용 래핑/호닝 맨드릴에 관한 것으로, 테이퍼 구멍을 가공할 때 한 개의 맨드릴로 계속해서 가공할 수 있는 경사진 구멍 작업용 맨드릴을 제공하기 위한 것이다. 한편, 이러한 맨드릴은 생크와 연마날로 구성되며,상기 생크의 상측에는 소정 크기의 구멍이 관통 형성되고, 상기 생크와 연마날의 둘레면에는 외주에서 내주로 향하는 방사 형태의 절개된 개구부가 소정 간격으로 이격 형성되며, 상기 맨드릴의 중앙부에는 탄성력을 가지는 로드 타입의 몰딩이 결합된 것이다.

Description

경사진 구멍 작업용 맨드릴.{MANDREL FOR TAPER HOLE WORK}

본 발명은 경사진 구멍 작업용 래핑/호닝 맨드릴에 관한 것으로서, 특히 한개의 맨드릴을 이용하여 경사진 구멍을 정밀하게 가공할 수 있는 맨드릴에 관한 것이다.

통상적으로, 경사진 관구멍, 스프루 부싱(Sprue Bushing) 등의 테이퍼 구멍(Taper Hole)을 가공시에는 필히 맨드릴(Mandrel)이 사용되며, 이러한 맨드릴은 통상 고속도강, 스테인레스 재질 등으로 만들어진다.

한편, 종래의 맨드릴을 사용하여 경사진 구멍(이하 '테이퍼 구멍'이라 함)을 가공할 시에는 테이퍼 구멍이 좁아지는 곳에서는 치수가 작은 맨드릴로 교체하여 다시 작업을 해야만 하는 단점이 있으며, 또한 왕복작업을 할 수 없는 문제점을 가지고 있다.

즉, 종래에는 테이퍼 구멍을 가공할 때 여러개의 맨드릴, 바람직하게는 경사진 구멍의 직경에 따라 다수개의 맨드릴을 구비해야 하며, 이는 사용자(USER)로 하여금 경제적인 부담감을 안겨줄 뿐만 아니라 작업시간의 증가를 초래하였다. 또한 작업 공정을 증가시키고, 정밀작업이 불가능하여 제품의 품질이 떨어지며, 또한 맨드릴의 수명이 단축되는 단점을 가지고 있다.

따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 테이퍼구멍을 가공할 때 한 개의 맨드릴로 계속해서 가공할 수 있는 경사진 구멍 작업용 맨드릴을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 한 개의 맨드릴로 테이퍼 구멍을 왕복 가공할 수 있는 맨드릴을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 테이퍼 구멍을 정밀하게 가공할 수 있는 맨드릴을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 제1견제에 따른 본 발명은, 테이퍼 구멍을 가공할 때 사용하는 맨드릴은 생크와 연마날로 구성되며, 상기 생크의 상측에는 소정크기의 구멍이 관통 형성되고, 상기 생크와 연마날의 둘레면에는 외주에서 내주로 향하는 방사 형태의 절개된 개구부가 소정 간격으로 이격 형성되며, 상기 맨드릴의 중앙부에는 탄성력을 가지는 로드 타입의 몰딩이 결합된 경사진 구멍 작업용 맨드릴을 구현하였다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따라 래핑 및 호닝 작업으로 경사진 구멍을 가공할 때 사용하는 맨드릴의 구성을 나타낸 사시도.

도 2a 내지 도 2b는 본 발명의 맨드릴을 사용하여 경사진 구멍을 가공할 때 상기 맨드릴의 형상이 변하는 상태를 나타낸 단면도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 생크 12: 구멍

14: 연마날 16: 개구부

17: 중공 18: 몰딩

이하 본 고안의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선, 맨드릴은 소재(제품)의 수직 측면, 곡면 홈, 직선 구멍, 테이퍼 구멍등 다양한 형태의 구멍이나 홈을 가공할 수 있으나 이하 본 발명의 일실시예에 따른 설명은 그 대표적인 기능이라 할 수 있는 테이퍼 구멍을 가공할 때만 설명함을 미리 밝혀둔다. 하지만, 본 발명에 따른 실시예는 테이퍼 구멍을 가공할 때만 한정되는 것이 아니라 맨드릴을 사용하는 모든 작업에 적용될 수 있음은 자명할 것이다.

본 발명의 일실시예에 따른 경사진 구멍 작업용 맨드릴의 구성은 도 1에 도시한 바와 같다.

상기 도 1을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 구성을 설명하면, 맨드릴(1OO)은 바디(body) 역할을 하는 생크(Shank)(1O) 및 구리 혹은 주철 등의 재료에 다이아몬드, 카본 등을 전착시켜 만들어진 연마날(14)로 구성된다. 그리고 이러한 생크(10)와 연마날(14)은 일체로 형성되며, 그 경계부분은 단이져 있다.

한편, 상기 맨드릴(100)의 중앙부에는, 바람직하게는 상기 생크(10)와 연마날(14)의 중앙부에는 중공(17)이 형성되며, 이러한 중공(17)에는 본 발명의 주요 구성요소인 몰딩(Molding)(18)이 끼워지게 된다. 여기서 상기 몰딩(18)은 로드(rod) 형태로 형성되며, 또한 소정의 탄성력을 가지는 고무 혹은 폴리우레탄 재질로 만들어진다. 이는 후술하는 동작 설명에서 연마날(14)과 생크(10)가 수축될 때 상기 연마날(14)의 파손을 방지하고 또한 테이퍼 구멍 내에서 호닝압이 형성되도록 하기 위함이다.

그리고, 상기 생크(10)의 상측에는 소정 크기의 구멍(12)이 관통 형성되며, 이 구멍(12)은 상기 맨드릴(100)의 중공(17)과 연결되어 있다. 또한 상기 생크(10)와 연마날(14)의 외주연에는 개구부(16)가 규칙적으로 형성되며, 즉 상기 개구부(16)는 맨드릴(100)의 외주에서 내주로 향하는 방사 형태로 절개되어 있다. 여기서 상기 개구부(16)와 구멍(12) 및 중공(17)은 서로 일체로 연결되어 있다.

이하, 상기와 같은 구성을 가지는 맨드릴을 사용하여 테이퍼 구멍을 가공하는 작업을 도 2a 내지 도 2b를 참조하여 상세히 설명하면 하기와 같다.

우선, 상기 맨드릴(1OO)을 호닝 머신(Honing Machine)에 장착한 다음, 상기 호닝 머신을 작동시킨다. 그러면, 상기 맨드릴(100)은 소정의 회전력으로 제품에 구멍을 가공하게 된다. 이때 상기 맨드릴(100)의 연마날(14) 하단 외주연은 도 2a에 도시한 바와 같이 테이퍼진 구멍을 따라 아래로 내려가면서 소정의 압력(⇒)을 받아 압축되고, 이와 동시에 맨드릴(100)의 중공(17)은 수축된다. 이에 따라 몰딩(18)은 자체의 탄성력에 의해 수축되면서 구멍(12) 속으로 올라가게 된다.

이후, 계속해서 맨드릴(100)을 아래로 밀게되면, 도 2b에 도시한 바와 같이 연마날(14)과 생크(10)는 전술한 바와 같이 소정의 압력(⇒)을 받아 균일하게 압축되며, 이와 동시에 맨드릴(100)의 중공(17) 속에 있는 몰딩(18)은 압축되면서 그 끝부분이 구멍(12) 속으로 유입된다. 여기서 상기 맨드릴(100)은 몰딩(18)의 탄성력에 의해 테이퍼 구멍 내에서 호닝압(Honing Pressure)이 형성되며, 이에 따라 상기 맨드릴(100)은 테이퍼 구멍 내에서 왕복운동을 할 수 있게 된다.

이후, 상기 맨드릴(100)을 계속해서 아래로 밀게 되면, 전술한 동작에 따라 맨드릴(100)은 파손되지 않고 정밀한 테이퍼 구멍을 형성하게 된다.

한편, 상기 맨드릴(100)이 계속해서 아래로 이동하면서 연마날(14)이 파손되지 않고 정밀한 테이퍼 구멍을 형성하는 이유는 상기 맨드릴(100)의 외주연에 형성된 개구부(16)와 탄성체의 몰딩(18) 때문이다. 즉, 상기 맨드릴(100)이 테이퍼 구멍을 따라 아래로 이동하면서 발생하는 압력은 상기 개구부(16)의 수축작용과 상기 몰딩(18)의 탄성작용에 의해 상쇄되기 때문에 맨드릴(100)은 파손되지 않는다.

이상으로 살펴본 바와 같이, 본 발명은 테이퍼 구멍을 가공할 때 공구(맨드릴)의 교체 없이 즉, 한 개의 맨드릴을 이용하여 테이퍼 구멍을 정밀하게 가공할 수 있는 장점을 가지고 있다.

그리고 본 발명의 맨드릴은 탄성체(몰딩)의 탄성력에 의해 테이퍼 구멍 내에서 왕복이 가능한 일정한 호닝압이 형성됨으로써 공구의 수명을 최대한 연장시킬 수 있다. 또한 가공된 제품의 품질을 향상시킬 뿐만 아니라 작업시간 및 작업 공정을 단축시킬 수 있으며, 사용자로 하여금 경제적인 부담감을 덜어주는 상승된 효과가 있다.

Claims (2)

1. 생크(10)와 연마날(14)로 구성된 맨드릴(100)에 있어서,

   상기 생크(10)의 상측에는 소정 크기의 구멍(12)이 관통 형성되고, 상기 생크(10)와 연마날(14)의 둘레면에는 외주에서 내주로 향하는 방사 형태의 절개된 개구부(16)가 소정 간격으로 이격 형성되며, 상기 맨드릴(100)의 중앙부에는 로드 타입의 몰딩(18)이 결합된 것을 특징으로 하는 경사진 구멍 작업용 맨드릴.
2. 제1항에 있어서, 상기 몰딩(18)은 소정의 탄성력을 가지는 고무 또는 우레탄재질로 형성된 것을 특징으로 하는 경사진 구멍 작업용 맨드릴.