KR100439085B1 - 공작기계용 하이브리드 베드 구조물 및 그 제조방법 - Google Patents

공작기계용 하이브리드 베드 구조물 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공작물을 고정하는 작업테이블이 배치되고 공작물을 가공하는 가공장비가 배치될 수 있도록 구성된 공작기계용 베드 구조물에 관한 것으로서, 본 발명의 하이브리드 베드 구조물(200)은, 가공장비가 전후로 직선 운동하도록 안내하는 LM가이드가 장착되는 LM가이드 장착부와, 가공장비를 전후로 구동시키는 모터가 장착되는 모터 장착부 및 작업테이블이 위치할 공간이 각각 형성되도록 전체 외관을 구성하는 강철 거푸집(210)과; 강철 거푸집(210)내에 충진되며 LM가이드 및 모터 장착부(211, 212)를 정위치에 고정하는 폴리머 콘크리트(220) 및; 작업테이블을 지지할 수 있도록 작업테이블 위치공간내에서 금속재료 거푸집내의 복합재료 충진재에 결합되는 다수의 지지빔(230)을 포함한다. 본 발명의 하이브리드 베드 구조물은 강성이 높은 강철 재료와 감쇠 특성이 우수한 폴리머 콘크리트 재료를 사용하여 하이브리드 구조로 구성함으로써 고강성 및 고감쇠 특성을 갖는다.

Description

공작기계용 하이브리드 베드 구조물 및 그 제조방법{Design and Manufacture of Steel-Polymer Concrete Hybrid Machine Tool Bed}
본 발명은 공작기계용 하이브리드 베드 구조물에 관한 것이며, 특히, 강철 재료와 폴리머 콘크리트 재료로 구성한 하이브리드 구조의 공작기계용 베드 구조물에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 강철 재료와 폴리머 콘크리트 재료를 사용하여 하이브리드 구조의 공작기계용 베드 구조물을 제조하는 방법에 관한 것이기도 하다.
정밀 가공용 공작기계는 정적 강성이 높고 감쇠 효과가 뛰어나며 열적으로 안정화된 구조를 가져야 한다. 공작기계의 정적 강성은 높은 강성을 갖는 재료를 사용함으로써 구현 가능하지만, 정적 강성이 높은 재료는 일반적으로 낮은 진동 감쇠 특성을 갖기 때문에 진동에 취약하다. 따라서, 정밀 공작기계를 구현하기 위해서는 고강성 및 고감쇠 특성을 가지는 구조 설계 및 재료 선택이 필수적이다.
도 1은 일반적인 공작기계의 구조를 도시한 개략도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 공작기계(100)는 공작물을 가공하는 가공공구를 지지하는 스핀들(110)과, 스핀들(110)이 좌우로 이동할 수 있도록 지지하는 지지대(120)와, 지지대(120)가 전후로 이동할 수 있도록 안내하는 LM가이드(130; Linear Motion Guide, 레일)와 지지대(120)가 LM가이드(130)를 따라 이동하도록 동력을 제공하는 모터를 장착하는 모터 장착부(도시 안됨) 및 공작물을 지지하는 작업테이블(140)이 각각 위치할 수 있도록 구성된 베드 구조물(150)로 구성된다.
상기와 같이 구성된 공작기계에서 베드 구조물은 주로 주철 및 강철 등 금속재료 위주로 제작된다. 그러나, 주철의 경우 감쇠 특성은 좋으나 강성이 낮고, 강철의 경우 강성은 우수하나 감쇠 특성이 취약하여, 재료의 특성을 극복하는데 어려움이 있다.
종래에는 폴리에스터, 에폭시, 폴리우레탄 등의 수지와, 자갈과 모래 등의 골재를 혼합하여 제작한 폴리머 콘크리트(Resin Concrete or Polymer Concrete) 베드 구조물을 제작하였는데, 폴리머 콘크리트 재료는 높은 진동 감쇠 특성을 가지나 강성이 25GPa 정도로 기존 금속 재료에 비해 작다. 따라서, 굽힘을 받는 부재에 적용할 경우에는 단면을 두껍게 하여 굽힘 강성을 증가시키고 있으나 베드의 크기를 무한정 증가시킬 수 없으므로 한계가 있다. 또한, LM가이드 및 모터는 원활한 작동을 위하여 정확한 위치에 결합되어야 하며, 결합부는 결합위치(베드의 칼럼)의 정밀도 확보를 위해 마더 머신(Mother Machine)을 사용한 정밀 가공이 필수적이다. 이렇듯, 종래의 폴리머 콘크리트 베드 구조물의 경우에는 굽힘을 받는 구조에 적용시 크기가 증가하고, 마더 머신을 사용하여 베드의 일부분을 가공해야 하기 때문에 생산 단가가 높아지는 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 강성이 높은 강철 재료와 감쇠 특성이 우수한 폴리머 콘크리트 재료를 사용하여 하이브리드 구조로 구성함으로써 고강성 및 고감쇠 특성을 갖는 공작기계용 베드 구조물 및 그 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
도 1은 일반적인 공작기계의 구조를 도시한 개략도이고,
도 2a는 본 발명의 한 실시예에 따른 공작기계용 하이브리드 베드 구조물의 구조를 도시한 정면 사시도이고,
도 2b는 도 2a에 도시된 베드 구조물의 평면도이고,
도 3a는 도 2a에 도시된 베드 구조물의 구조를 도시한 저면 사시도이고,
도 3b는 도 3a에 도시된 베드 구조물의 평면도이고,
도 4는 본 발명에 따른 하이브리드 베드 구조물의 일부분을 평행하게 구성하기 위한 방법을 도시한 분해 사시도이며,
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 하이브리드 베드 구조물의 작업테이블 지지빔을 제조하는 거푸집의 결합 사시도 및 분해 사시도이고,
도 5c는 도 5a에 도시된 거푸집을 사용하여 성형한 작업테이블 지지빔을 베드 몸체에 고정한 상태를 도시한 사시도이고,
도 6은 본 발명에 따른 하이브리드 베드 구조물에 감쇠재를 삽입한 상태를 도시한 저면 사시도이다.
♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠
200 : 베드 구조물 210 : 강철 거푸집
211 : LM가이드 장착부 212 : 모터 장착부
213, 214, 215 : 강철 판재 220 : 폴리머 콘크리트
230 : 작업테이블 지지빔 231 : 결합부재
240 : 지지빔 거푸집 250 : 지그
260 : 볼트 270 : 고정구
280 : 폴리머 콘크리트 타설 공간 290 : 진동 감쇠재
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 공작물을 고정하는 작업테이블이 배치되고, 상기 공작물을 가공하는 가공장비가 배치될 수 있도록 구성된 공작기계용 베드 구조물에 있어서, 상기 가공장비가 전후로 직선운동하도록 안내하는 가이드가 장착되는 가이드 장착부와, 상기 가공장비를 전후로 구동시키는 모터가 장착되는 모터 장착부 및, 상기 작업테이블이 위치할 공간이 각각 형성되도록 전체 외관을 구성하는 금속재료 거푸집과; 상기 금속재료 거푸집내에 충진되며 상기 가이드 및 모터 장착부를 정위치에 고정하는 복합재료 충진재 및; 상기 작업테이블을 지지할 수 있도록 상기 작업테이블 위치공간내에서 상기 금속재료 거푸집내의 복합재료 충진재에 결합되는 다수의 복합재료 지지빔을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따르면, 공작물을 고정하는 작업테이블이 배치되고, 상기 공작물을 가공하는 가공장비가 배치될 수 있도록 구성된 공작기계용 베드 구조물을 제조하는 방법에 있어서, 상기 가공장비가 전후로 직선운동하도록 안내하는 가이드가 장착되는 가이드 장착부와, 상기 가공장비를 전후로 구동시키는 모터가 장착되는 모터 장착부 및, 상기 작업테이블이 위치할 공간이 각각 형성되도록 전체 외관을 금속재료로 하여 금속재료 거푸집을 제작하는 제1 단계와; 상기 작업테이블 위치공간내의 상기 금속재료 거푸집의 내부에 상기 작업테이블을 지지하는 다수의 복합재료 지지빔의 양단부를 각각 삽입하여 배열하고, 상기 가이드 및 모터 장착부의 설치공간에 상기 가이드 및 모터 장착부를 각각 덮고 지그로 고정하는 제2 단계와; 상기 금속재료 거푸집 및 상기 지지빔 거푸집내에 복합재료 충진재를 충진하는 제3 단계 및; 상기 복합재료 충진재가 경화되면 상기 지그를 해체하는 제4 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
아래에서, 본 발명에 따른 공작기계용 하이브리드 베드 구조물 및 그 제조방법의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.
도 2a는 본 발명의 한 실시예에 따른 공작기계용 하이브리드 베드 구조물의 구조를 도시한 정면 사시도이고, 도 2b는 도 2a에 도시된 베드 구조물의 평면도이다. 그리고, 도 3a는 도 2a에 도시된 베드 구조물의 구조를 도시한 저면 사시도이고, 도 3b는 도 3a에 도시된 베드 구조물의 평면도이다.
도 2a 내지 도 3b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 하이브리드 베드 구조물(200)은 전체적인 외관 구조를 형성하는 강철 재료와, 이 강철 재료에 의해 형성되는 빈공간에 채워지며 공작기계의 진동을 감소시키는 역할을 하는 폴리머 콘크리트 재료로 제작된다.
일반적으로, 강철은 207GPa 정도의 높은 강성과 0.2% 정도의 낮은감쇠능(Damping Factor)을 가지며, 폴리머 콘크리트는 7% 정도의 높은 감쇠능과 23∼25GPa 정도의 낮은 강성을 갖는다. 그래서, 본 발명에서는 상기 두 재료의 장점을 모두 활용할 수 있도록 하이브리드 구조로 구성하여 고강성 및 고감쇠 특성을 모두 갖도록 한 것이다.
즉, 본 발명의 하이브리드 베드 구조물(200)은 도 1에 도시된 바와 같이 LM가이드(130, 레일)와 모터 및 작업테이블(140)이 각각 배치될 수 있는 구조를 갖는다. 이렇듯, 본 발명의 베드 구조물(200)은 통상적인 공작기계의 베드 구조물과 동일 유사한 외관 구조를 갖는다. 즉, 본 발명의 베드 구조물(200)은 가공장비가 전후로 직선운동하도록 안내하는 LM가이드가 장착되는 LM가이드 장착부(211)와 가공장비가 전후로 직선하도록 구동시키는 모터가 장착되는 모터 장착부(212) 및 작업테이블이 위치할 공간이 각각 형성되도록 전체 외관을 구성하는 금속재료인 강철 거푸집(210)과, 강철 거푸집(210)내에 충진되며 LM가이드 및 모터 장착부(211, 212)를 정위치에 고정하는 복합재료인 폴리머 콘크리트(220)와, 작업테이블 위치공간에 설치되어 작업테이블을 지지하는 다수의 작업테이블 지지빔(230)으로 구성된다.
상기 강철 거푸집(210)은 부분별로 필요한 강성 요구에 따라 20mm 정도의 두꺼운 강철 판재(213), 10mm 정도의 중간 두께의 강철 판재(214, 215) 등 다양한 치수를 갖는 강철 판재를 사용하여 하부에 격자형태의 빈공간이 형성되도록 제작되며 작업테이블 지지빔용 거푸집(240)은 3mm 정도의 얇은 강철 판재로 제작된다.
그리고, 폴리머 콘크리트(220)는 강철 거푸집(210)의 빈공간내에 충진되는것으로서, 폴리에스터, 에폭시, 폴리우레탄 등의 수지와, 자갈과 모래 등의 골재를 혼합하여 구성하는데, 이 때, 골재로는 25∼40mm 정도의 자갈, 2∼8mm 정도의 잔골재 및 2mm 이하의 가는모래를 사용하는 것이 바람직하다. 그리고, 폴리머 콘크리트(220)는 총 중량의 8∼15중량%의 수지, 30∼57중량%의 25∼40mm 자갈, 10∼20중량%의 2∼8mm 잔골재 및, 25∼35중량%의 2mm 이하 가는모래를 혼합하여 구성하는 것이 바람직하다.
그리고, 다수의 작업테이블 지지빔(230)은 작업테이블이 위치할 하부공간에 일정 간격을 두고 평행하게 배치된다. 즉, 지지빔(230)은 상부에서 하부로 경사지게 형성된 강철 거푸집(210)의 사이에 위치한다. 이 때, 지지빔(230)은 강철 거푸집(210)의 내부와 관통하는 관통구멍에 끼워져 그 내부에 충진되는 폴리머 콘크리트(220)와 서로 결합된다. 이러한 지지빔(230)은 폴리에스터, 에폭시, 폴리우레탄 등의 수지와, 자갈과 모래 등의 골재를 혼합하여 구성한 폴리머 콘크리트로 제작된다. 또한, 지지빔(230)의 상부에는 작업테이블을 용이하게 결합할 수 있도록 금속재질을 갖는 결합부재(231)가 결합된다.
상기와 같이 지지빔(230)을 폴리머 콘크리트로 구성하는 것은 공작물의 가공시에 작업테이블에 가해지는 진동이 금속 재료의 강철 거푸집(210)을 통해 스핀들 등에 전달되는 것을 차단하기 위해서다. 즉, 작업테이블에 가해지는 진동이 폴리머 콘크리트와 금속이라는 이종 재료를 통과하도록 함으로써 진동 에너지의 손실을 유도하고 공작기계의 진동 감쇠 특성을 향상시키는 것이다.
아래에서는, 앞서 설명한 바와 같이 구성된 본 발명의 공작기계용 하이브리드 베드 구조물의 제조방법을 상세히 설명하겠다.
도 4는 본 발명에 따른 하이브리드 베드 구조물의 칼럼 일부분을 평행하게 구성하기 위한 방법을 도시한 분해 사시도이다. 그리고, 도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 하이브리드 베드 구조물의 작업테이블 지지빔을 제조하는 거푸집의 결합 사시도 및 분해 사시도이고, 도 5c는 도 5a에 도시된 거푸집을 사용하여 성형한 작업테이블 지지빔을 베드 몸체에 고정한 상태를 도시한 사시도이다.
도 2a 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 먼저 강철 재료를 사용하여 베드 구조물의 전체적인 외관 구조를 갖는 강철 거푸집(210)을 형성한다. 이 때, 강철 거푸집(210)은 통상적인 공작기계용 베드 구조물을 구성하는 LM가이드(레일)와 모터가 각각 장착될 수 있는 LM가이드 장착부(211) 및 모터 장착부(212)와, 작업테이블을 지지하는 지지빔이 위치할 수 있는 공간과 지지빔이 삽입될 수 있는 관통구멍이 각각 형성되도록 제작한다. 또한, 강철 거푸집(210)은 부분별로 필요한 강성 요구에 따라 다양한 치수를 갖는 강철 판재(213∼215)를 사용하여 하부에 격자형태의 빈공간이 형성되도록 제작한다.
그리고, 도 5a 및 도 5b에 도시된 지지빔 거푸집(240)을 사용하여 작업테이블 지지빔(230)을 제조한다. 즉, 도 5a 및 도 5b에 도시된 지지빔 거푸집(240)에 결합부재(231)를 결합한 후 폴리머 콘크리트를 충진하고 경화시킨 후, 지지빔 거푸집(240)을 분리하여 폴리머 콘크리트 작업테이블 지지빔(230)을 제조한다. 이렇게 제조되는 지지빔(230)의 상부에는 금속재질의 결합부재(231)가 결합된다.
상기와 같은 지지빔(230)의 제조시에 폴리머 콘크리트는 폴리에스터, 에폭시, 폴리우레탄 등의 수지와, 자갈과 모래 등의 골재를 혼합한 것을 사용하는데, 골재로는 25∼40mm 정도의 자갈, 2∼8mm 정도의 잔골재 및 2mm 이하의 가는모래를 사용하는 것이 바람직하다. 그리고, 폴리머 콘크리트는 총 중량의 8∼15중량%의 수지, 30∼57중량%의 25∼40mm 자갈, 10∼20중량%의 2∼8mm 잔골재 및, 25∼35중량%의 2mm 이하 가는모래를 혼합하여 구성하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 지지빔(230)을 폴리머 콘크리트로 구성하는 것은 공작물의 가공시에 작업테이블에 가해지는 진동이 금속 재료의 강철 거푸집(210)을 통해 스핀들 등에 전달되는 것을 차단하기 위해서다. 즉, 작업테이블에 가해지는 진동이 폴리머 콘크리트와 금속이라는 이종 재료를 통과하도록 함으로써 진동 에너지의 손실을 유도함과 더불어 공작기계의 진동 감쇠 특성을 향상시키는 것이다.
이렇게 하여 작업테이블 지지빔(230)이 제조되면, 이 지지빔(230)을 도 5c에 도시된 바와 같이 작업테이블이 위치할 하부공간에 일정 간격을 두고 평행하게 배치한다. 즉, 결합부재(231)가 결합된 지지빔(230)을 상부에서 하부로 경사지게 형성된 강철 거푸집(210)의 관통구멍에 각각 끼워 지지빔(230)의 양단부가 폴리머 콘크리트가 충진될 강철 거푸집(210)의 내부에 위치하도록 한다.
그런 다음, 강철 거푸집(210)의 상부에 형성되는 LM가이드 장착부의 설치공간에 LM가이드 장착부(211)를 각각 덮은 후에, 정밀한 크기로 제작된 지그(250)를 LM가이드 장착부(211)에 배치한 후, 볼트(260) 등으로 고정한다. 또한, 지그(250)의 측부에 고정구(270)를 형성하고 볼트(260)와 함께 고정한다. 이렇게 지그(250)와 고정구(270)를 이용하여 LM가이드 장착부(211)가 서로 평행하도록 한다. 모터장착부(212) 또한 LM가이드 장착부(211)와 동일한 방법으로 서로 평행한 상대 위치를 갖도록 고정한다. 이렇게 함으로써 LM가이드 장착부(211) 및 모터 장착부(212)는 정밀한 상대 위치를 갖게 된다. 이렇게 정밀 가공된 지그(250)를 사용하여 LM가이드 장착부(211) 및 모터 장착부(212)가 정밀한 상대 위치에 장착될 수 있도록 함으로써 마더머신의 사용을 배제할 수 있다.
상기와 같이 하여, 전체적인 외관 구조가 완성되면 강철 거푸집(210)을 도 6과 같은 형태로 뒤집는다. 그리고, 강철 거푸집(210) 내의 빈공간에 폴리머 콘크리트(220)를 충진한다. 이 때, 강철 거푸집(210)의 빈공간 중에서 표면적에 비해 체적이 큰 폴리머 콘크리트 타설 공간(280)내에 나무, 모래, 폴리머, 폼, 기름 등의 진동 감쇠재(290)를 미리 삽입한 후, 폴리머 콘크리트(220)를 충진하는 것이 바람직하다. 이렇게 진동 감쇠재(290)를 삽입할 경우에는 폴리머 콘크리트(220)의 경화 중에 발생하는 열의 영향을 줄임과 동시에 진동 감쇠 특성을 향상시킬 수 있지만, 그렇지 않고 바로 폴리머 콘크리트(220)를 바로 충진할 경우에는 경화 중에 수축과 변형이 발생할 우려가 있다.
이렇게 강철 거푸집(210)내에 충진되는 폴리머 콘크리트(220)는 폴리에스터, 에폭시, 폴리우레탄 등의 수지와, 자갈과 모래 등의 골재를 혼합한 것을 사용하는데, 골재로는 25∼40mm 정도의 자갈, 2∼8mm 정도의 잔골재 및 2mm 이하의 가는모래를 사용하는 것이 바람직하다. 그리고, 폴리머 콘크리트(220)는 총 중량의 8∼15중량%의 수지, 30∼57중량%의 25∼40mm 자갈, 10∼20중량%의 2∼8mm 잔골재 및, 25∼35중량%의 2mm 이하 가는모래를 혼합하여 구성하는 것이 바람직하다. 또한, 폴리머 콘크리트(220)를 구성함에 있어서, 수지는 종류, 주위 온도, 경화제 및 촉진제의 비율에 따라 경화 시간이 크게 달라지므로 작업시 주위 온도를 고려하여 경화제와 촉진제의 양을 가감하여 사용하고, 에폭시 수지를 사용할 경우에는 작업시 주위 온도에서 겔화 시간이 30분 이상 되는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 그리고, 수지와 골재의 혼합은 수작업과 기계작업 어느 쪽을 사용하여도 무방하다.
이렇게 강철 거푸집(210) 내에 폴리머 콘크리트(220)가 충진되면 진동 다짐기(Vibrator)를 사용하여 폴리머 콘크리트(220)내의 기공을 제거하여 다짐성을 향상시킨다. 이렇게 폴리머 콘크리트(220)의 다짐이 완료되고, 일정 시간이 경과하면 폴리머 콘크리트(220)는 경화된다. 그로 인해, 지지빔(230)은 폴리머 콘크리트(220)와 견고하게 결합된다. 이 상태에서 강철 거푸집(210)을 뒤집어 원위치 시킨다.
이렇게 강철 거푸집(210)이 원위치하면, 볼트(260)를 풀어 지그(250)와 고정구(27)를 강철 거푸집(210)으로부터 해체하지만, 강철 거푸집(210)은 폴리머 콘크리트(220)의 경화 후에도 제거하지 않는다. 이렇게 지그(250)와 고정구(270)를 해체할 지라도 LM가이드 장착부(211) 및 모터 장착부(212)는 정밀한 상태 위치를 가지면서 폴리머 콘크리트(220)와 밀착 결합된 상태를 유지한다. 그리고, 강철 거푸집(210)은 구조물이 강성을 갖도록 한다.
상기와 같은 일련의 과정을 통해 본 발명의 하이브리드 베드 구조물(200)이 완성되면, 도 1과 같이 각각의 위치에 각 구성요소들을 배치 결함으로써 공작기계를 완성한다.
앞서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명의 공작기계용 하이브리드 베드 구조물은 강성이 높은 강철 재료와 감쇠 특성이 우수한 폴리머 콘크리트 재료를 사용하여 하이브리드 구조로 구성함으로써 고강성 및 고감쇠 특성을 갖는다.
또한, 본 발명의 하이브리드 베드 구조물은 가이드 및 모터 장착부가 정밀한 상대 위치에 장착될 수 있도록 정밀 가공된 지그를 사용하여 마더머신의 사용을 배제함으로 작업성이 우수하고 제작비용을 줄일 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 하이브리드 베드 구조물은 작업테이블 지지빔을 전체 외관을 구성하는 강철 재료와 다른 폴리머 콘크리트로 구성하여 이종 재료를 통해 진동이 전파되도록 함으로써 진동 감쇠 특성을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 하이브리드 베드 구조물을 이용하여 공작기계를 구성할 경우에는 가공중 가공품질을 악화시키는 공진, 채터(Chatter) 현상을 크게 감소시켜 공작물의 정밀가공이 가능하다.
이상에서 본 발명의 공작기계용 하이브리드 베드 구조물 및 그 제조방법에 대한 기술사항을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않고 첨부한 특허청구의 범위내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (13)

  1. 공작물을 고정하는 작업테이블이 배치되고, 상기 공작물을 가공하는 가공장비가 배치될 수 있도록 구성된 공작기계용 베드 구조물에 있어서,
    상기 가공장비가 전후로 직선운동하도록 안내하는 가이드가 장착되는 가이드 장착부와, 상기 가공장비를 전후로 구동시키는 모터가 장착되는 모터 장착부 및, 상기 작업테이블이 위치할 공간이 각각 형성되도록 전체 외관을 구성하는 금속재료 거푸집과,
    상기 금속재료 거푸집내에 충진되며 상기 가이드 및 모터 장착부를 정위치에 고정하는 복합재료 충진재 및,
    상기 작업테이블을 지지할 수 있도록 상기 작업테이블 위치공간내에서 상기 금속재료 거푸집내의 복합재료 충진재에 결합되는 다수의 복합재료 지지빔을 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 하이브리드 베드 구조물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복합재료 충진재 및 상기 복합재료 지지빔은 수지와 골재를 혼합하여 구성한 폴리머 콘크리트인 것을 특징으로 하는 공작기계용 하이브리드 베드 구조물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 폴리머 콘크리트는 8∼15중량%의 수지, 30∼57중량%의 25∼40mm 자갈, 10∼20중량%의 2∼8mm 잔골재 및, 25∼35중량%의 2mm 이하 가는모래로 구성하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 하이브리드 베드 구조물.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 금속재료 거푸집내에 진동 감쇠재를 더 삽입하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 하이브리드 베드 구조물.
  5. 제4항에 있어서, 상기 진동 감쇠재로는 나무, 모래, 폴리머, 폼 또는 기름을 각각 또는 함께 삽입하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 하이브리드 베드 구조물.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 복합재료 지지빔의 상면에는 상기 작업테이블이 결합되는 금속재질 결합부재가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 공작기계용 하이브리드 베드 구조물.
  7. 공작물을 고정하는 작업테이블이 배치되고, 상기 공작물을 가공하는 가공장비가 배치될 수 있도록 구성된 공작기계용 베드 구조물을 제조하는 방법에 있어서,
    상기 가공장비가 전후로 직선운동하도록 안내하는 가이드가 장착되는 가이드 장착부와, 상기 가공장비를 전후로 구동시키는 모터가 장착되는 모터 장착부 및, 상기 작업테이블이 위치할 공간이 각각 형성되도록 전체 외관을 금속재료로 하여 금속재료 거푸집을 제작하는 제1 단계와,
    상기 작업테이블 위치공간내의 상기 금속재료 거푸집의 내부에 상기 작업테이블을 지지하는 다수의 복합재료 지지빔의 양단부를 각각 삽입하여 배열하고, 상기 가이드 및 모터 장착부의 설치공간에 상기 가이드 및 모터 장착부를 각각 덮고 지그로 고정하는 제2 단계와,
    상기 금속재료 거푸집 및 상기 지지빔 거푸집내에 복합재료 충진재를 충진하는 제3 단계 및,
    상기 복합재료 충진재가 경화되면 상기 지그를 해체하는 제4 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 하이브리드 베드 구조물의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제2 단계에서 상기 복합재료 지지빔은 수지와 골재를 혼합하여 구성한 폴리머 콘크리트인 것을 특징으로 하는 공작기계용 하이브리드 베드 구조물의 제조방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 제3 단계에서 상기 복합재료 충진재는 수지와 골재를 혼합하여 구성한 폴리머 콘크리트인 것을 특징으로 하는 공작기계용 하이브리드 베드 구조물의 제조방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 폴리머 콘크리트는 8∼15중량%의 수지, 30∼57중량%의 25∼40mm 자갈, 10∼20중량%의 2∼8mm 잔골재 및, 25∼35중량%의 2mm 이하 가는모래로 구성하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 하이브리드 베드 구조물의 제조방법.
  11. 제7항 또는 제9항에 있어서, 상기 제3 단계에서 상기 복합재료 충진재를 상기 금속재료 거푸집내에 충진하기 전에 진동 감쇠재를 더 삽입하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 하이브리드 베드 구조물의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 진동 감쇠재로는 나무, 모래, 폴리머, 폼 또는 기름을 각각 또는 함께 삽입하는 것을 특징으로 하는 공작기계용 하이브리드 베드 구조물의 제조방법.
  13. 제7항 또는 제9항에 있어서, 상기 제3 단계에서 상기 복합재료 충진재를 상기 금속재료 거푸집내에 충진한 후에 진동 다짐기(Vibrator)로 다지는 것을 특징으로 하는 공작기계용 하이브리드 베드 구조물의 제조방법.
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