KR100451276B1 - 다줄 내경나사 가공 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다줄 내경나사 가공장치에 관한 것으로, 공작물 고정용 척(12)이 설치되어 베드(14)위를 슬라이딩운동하는 공작물 캐리지(10)와, 베어링(32)을 이용하여 정반(2)의 일측에 수직으로 설치된 브라켓(20)에 회전가능하도록 설치되며 상기 공작물 캐리지(10)의 하부에 형성된 암나사와 맞물려서 공작물 캐리지(10)를 전/후 이동시키는 리드스크류(30)와, 상기 척(12)에 의하여 고정되는 공작물과 동심상이 되도록 브라켓(20)의 상부에 베어링(42)을 개재시켜 회전가능하도록 설치되며 외주에 칩배출홈(40d)과 절삭날(40e)에 2번각이 형성된 탭(40)과, 상기 공작물 캐리지(10)의 후방에 설치되며 척(12)에 고정되는 공작물을 밀어주는 푸싱 실린더(50)와, 상기 리드스크류(30)와 탭(40)의 축에 각각 설치되어 서로 맞물리는 기어(34)(44)와, 상기 리드스크류(30) 혹은 탭(40)의 축에 설치되는 풀리(46)와, 감속기등을 통과한 모터(60)의 동력을 타이밍벨트(62)를 사용하여 상기 풀리(46)로 전달하는 동력전달부(64)로 구성되는 다줄 내경나사 가공장치를 제공함으로써, 정확한 피치를 갖는 다줄 내경나사의 대량생산이 가능하도록 함과 아울러, 탭의 제작비가 감소되도록 한 것이다.

Description

다줄 내경나사 가공 장치{Tapping machine}

본 발명은 다줄 내경나사 가공장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 브로치와 엔드밀의 형상을 복합화한 다줄나사 가공용 툴을 이용하여 다줄 내경나사를 가공하되, 상기 툴과 고정프레임 이송용 스크류의 나선수를 동일하게 하고 이들을 동시에 회전시킴으로써 정확한 피치를 갖는 다줄 내경나사가 가공되도록 하는 다줄 내경나사 가공장치에 관한 것이다.

종래의 다줄 내경나사 가공방법은 브로칭 가공기술과 금속분말 압축성형기술 또는 주조성형기술을 사용하여 왔으나, 종래의 브로칭가공 기술로는 내경나사 20mm를 가공하려면 공구의 길이가 700mm가 필요하므로, 공구의 제작비용이 높고 가공시간이 길뿐 아니라 수명이 짧아서 생산성이 저하되는 문제점이 있었으며, 이를 개선하기 위하여 금속분말 압축성형방법이나 주조성형방법을 사용하여 왔으나 이는 생산제품이 소형이거나 가공부위가 내경일 경우에는 생산성이 아주 낮은 문제점이 있었다.

특히 피치가 큰 각나사와 리드가 큰 각나사의 내경탭 가공시, 다줄나사 가공용 전용 탭공구를 구할 수 없어(공구업체에서 소량 특수공구는 주문을 받지 않음) 종래에는 나사형상을 외곽으로부터 절삭해 들어가는 나사성형절삭가공기술(창성법)을 사용하였으며, 이 기술을 구체적으로 설명을 하면, 선반의 공구대를 이송하는 리드스크류의 회전속도와 주축스핀들의 회전속도가 동기화되어, 다줄나사의 리드를 가공 할 수 있도록, 선반의 구동기어박스의 기어를 일부 교환하는 등 동기화작업을 한 후, 나사절삭 바이트를 이용하여 내경나사를 나사산의 산정부터 나사를 창성해 나가는 기술을 사용하였다.

이러한 방법으로 다줄내경나사를 생산할 경우, 1개 가공하는데 소요되는 시간이 약 30분씩 걸려 대량생산은 거의 불가능하였다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 브로치와 엔드밀의 형상을 복합화한 다줄나사 가공용 툴을 이용하여 다줄 내경나사를 가공하되, 상기 툴과 고정프레임 이송용 스크류의 나선수를 동일하게 하고 이들을 동시에 회전시킴으로써 정확한 피치를 갖는 다줄 내경나사가 가공되도록 하는 다줄 내경나사 가공장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 다줄 내경나사 가공장치를 나타내는 사시도

도 2는 도 1의 내경나사 절삭툴의 제조과정을 나타내는 사시도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

2 : 정반 10 : 캐리지

12 : 척 14 : 베드

20 : 브라켓 30 : 리드스크류

40 : 탭 40b : 나사부

40c : 핸들부 40d : 칩배출홈

40e : 절삭날 32, 42 : 베어링

34, 44 : 기어 46 : 풀리

50 : 푸싱 실린더 60 : 모터

61 : 감속기 62 : 타이밍벨트

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예를 하기에서 첨부한 도면을 참조하여 살펴본다.

도 1은 본 발명에 따른 다줄 내경나사 가공장치를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 내경나사 절삭툴의 제조과정을 나타내는 사시도이다.

본 발명에 따른 다줄 내경나사 가공장치는 공작물을 고정하는 척(12)이 상부에 설치되고 정반(2)상에 고정설치된 베드(14)위를 슬라이딩운동하는 공작물 캐리지(10)와, 상기 정반(2)의 일측에 수직으로 설치된 브라켓(20)에 베어링(32)을 개재시켜 회전가능하도록 설치되며 상기 공작물 캐리지(10)의 하부에 형성된 암나사(미도시)와 맞물려서 공작물 캐리지(10)를 전/후 이동시키는 리드스크류(30)와, 상기 척(12)에 의하여 고정되는 공작물과 동심상이 되도록 브라켓(20)의 상부에 베어링(42)을 개재시켜 회전가능하도록 설치되는 탭(40)과, 상기 공작물 캐리지(10)의 후방에 설치되며 척(12)에 고정되는 공작물을 밀어주는 푸싱 실린더(50)와, 상기리드스크류(30)와 탭(40)의 축에 각각 설치되어 서로 맞물리는 기어(34)(44)와, 상기 리드스크류(30) 혹은 탭(40)의 축에 설치되는 풀리(46)와, 감속기(61)등을 통과한 모터(60)의 동력을 타이밍벨트(62)를 사용하여 상기 풀리(46)로 전달하는 동력전달부(64)로 구성된다.

한편, 상기한 구성에서 탭(40)의 구성을 도 2를 참조하여 보다 상세하게 살펴보면, 상기 탭(40)은 브로칭공구와 엔드밀의 형상을 복합화한 것으로, 도 2의 (a)와 같이 필요한 길이로 소재(40a)를 절단한 후 양센터를 가공하여 나사부(40b)를 로링다이스를 이용하여 전조방법으로 (b)와 같이 성형함과 아울러 핸들부(40c)를 단면가공하고, 절삭칩의 배출을 용이하게 하기 위하여 (c)와 같이 칩배출홈(40d)을 가공한 후 열처리하여, 절삭날(40e)의 마모와 절삭시 간섭을 줄이기 위하여 공구연마기에서 절삭날(40e)에 2번각(도피각)을 주어 황삭엔드밀의 형상을 성형한 후, 공구의 수명연장을 위하여 티타늄코팅 처리를 한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시예를 하기에서 살펴본다.

척(12)에 공작물을 고정시킨 후 모터(60)를 구동시키면 모터(60)의 동력을 감속기(61)와 타이밍벨트(62)를 통하여 탭(40)축에 설치된 풀리(46)로 전달하므로, 상기 탭(40)축이 회전하면서 그 외주에 설치된 기어(44)가 리드스크류(30)축에 설치된 기어(34)를 회전시키므로, 탭(40)이 회전하는 각도와 공작물 캐리지(10)가 이송되는 거리가 일정한 리드각을 형성하면서 연동되므로 공작물의 내부에 피치가 일정한 내경나사(본 발명의 실시예에서는 8줄 내경나사)가 가공된다.

그리고, 이 과정에서 탭(40)에 칩배출홈(40d)이 형성되어 있으므로 칩은 원활하게 외부로 배출되며, 상기 푸싱실린더(50)가 공작물을 후방에서 전방으로 밀어주고 있으므로 태핑과정에서 공작물이 후방으로 밀려나지 않게 된다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 의하면 탭과 공작물 캐리지를 이송시키는 리드스크류가 타이밍벨트와 기어등에 의하여 연동되므로, 탭이 회전하는 각도와 공작물 캐리지가 이송되는 거리가 일정한 리드각을 형성하므로 정확한 피치를 갖는 내경나사를 얻을 수 있는 효과가 있다.

그리고, 본 발명에 의하면 20mm의 내경나사를 가공하기 위하여 60mm의 탭이 사용되므로 공구의 제작비용이 현저히 절감되고, 가공시간이 단축되어 생산성 향상에 따른 제조원가 절감의 효과가 있다.

또한, 본원에서는 탭의 절삭날에 2번각을 주어 절삭날의 마모 절삭시 간섭을 감소시켰으며, 탭에 티타늄 코팅처리를 함으로써 공구의 수명이 길어지는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 삭제
2. 다줄 내경나사 가공장치에 있어서,

   공작물을 고정하는 척(12)이 상부에 설치되고 정반(2)상에 고정설치된 베드(14)위를 슬라이딩 운동하는 공작물 캐리지(10)와,

   상기 정반(2)의 일측에 수직으로 설치된 브라켓(20)에 베어링(32)을 개재시켜 회전가능하도록 설치되며 상기 공작물 캐리지(10)의 하부에 형성된 암나사(미도시)와 맞물려서 공작물 캐리지(10)를 전/후 이동시키는 리드스크류(30)와,

   상기 척(12)에 의하여 고정되는 공작물과 동심상이 되도록 브라켓(20)의 상부에 베어링(43)을 개재시켜 회전가능하도록 설치되어지되, 로링다이스를 이용하여 전조방법으로 성형된 나사부(40b)와 단면가공된 핸들부(40c)를 가지며 상기 나사부(40b)에는 칩배출홈(40d)이 형성되고, 절삭날(40e)에 도피각이 형성된 탭(40)과,

   상기 공작물 캐리지(10)의 후방에 설치되며 척(12)에 고정되는 공작물을 밀어주는 푸싱 실린더(50)와,

   상기 리드스크류(30)와 탭(40)의 축에 각각 설치되어 서로 맞물리는 기어(34)(44)와,

   상기 리드스크류(30) 혹은 탭(40)의 축에 설치되는 풀리(46)와,

   감속기등을 통과한 모터(60)의 동력을 타이밍벨트(62)를 사용하여 상기 풀리(46)로 전달하는 동력전달부(64)로 구성되는 것을 특징으로 하는 다줄 내경나사 가공장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 탭(40)은 티타늄코팅 처리된 것을 특징으로 하는 다줄 내경나사 가공장치.