KR100472216B1 - 공작물의3축가공용공작기계 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기계래크를 가지고 커플러가 회전베어링상에서 작동하고 X-Y평면에서조절가능하게 되어 있으며, 상기 커플러가 힌지로 결합되고 상기 공작기계가 일측 커플러에 배치된 절삭인캐리어를 구비하며 상기 절삭인캐리어에는 독립적으로 X-Y평면에서 이동가는한 스키드가 구비되어 있고, 상기 공작기계에 커플러의 조절을 위한 독립구동장치가 구비된 공작물의 3축 가공용 공작기계에 관한 것이다. 구조가 간단하고 콤팩트하며 커플러시스템이 매우 튼튼한 본 발명의 공작기계는 적어도 두 개의 커플러(8, 9)가 각각의 구동장치에 의하여 래크 가이드에서 조절가능한 두 스키드(4, 5)의 베어링에서 작동되고, 가이드는 서로 평행하게 배열되며 커플러는 X-Y평면에서 보았을 때 가이드사이에 놓임을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 공작물의 3축 가공용 공작기계에 관한 것으로, 기계래크를 가지고 커플러가 회전베어링상에서 작동하고 X-Y평면에서조절가능하게 되어 있으며, 상기 커플러가 힌지로 결합되고 상기 공작기계가 일측 커플러에 배치된 절삭인캐리어를 구비하며 상기 절삭인캐리어에는 독립적으로 X-Y평면에서 이동가는한 스키드가 구비되어 있고, 상기 공작기계에 커플러의 조절을 위한 독립구동장치가 구비된 공작물의 3축 가공용 공작기계에 관한 것이다. 본문에서 커플러라는 용어는 양단부에서 단일축 및 평행축형의 힌지를 통하여 다른 구성요소에 연결된 레바 또는 핸들바아의 형태로 되어 있는 것을 나타낸다.
상기 언급된 형태의 공작기계는 잘 알려진 것이다(독일 아아헨에 소재하는 RWTH사의 공작기계연구소에서 1997년 발행한 팜플렛 "Dyna-M" 참조). 이러한 공지된 형태의 구조에 있어서 두 커플러의 각각은 다른 커플러를 통하여 기계래크에 연결되므로서 4개의 커플러가 W 와/또는 M의 형태를 이룬다. 구동장치는 기계래크의 회전베어링상에서 작동하는 피이드퍼워드장치로서 설계되고, 상기 피이드퍼워드장치는 절삭인캐리어에서 회전베어링상에서 작동된다. 일측 또는 양측의 피이드퍼워드장치를 조절하므로서 절삭인캐리어는 X-Y평면에 놓인 작업영역내에서 조절될 수 있다. 작업공간은 Z-방향으로 절삭인캐리어상에 배치된 스키드의 조절에 의하여 생성된다. 이러한 공작기계는 비교적 복잡한 구조로 구성된다. 그리고 비교적 많은 공간을 차지한다. 다른 결점은 커플러의 배열방법에서 찾아볼 수 있는 바, 이들 커플러는 외팔보형 Z-스키드에 부하를 가하고 X-Y평면에서 작용하는 비틀림스트레스를 끊임없이 받게된다. 이는 비틀림에 대한 강도를 증가시켜야만 대응될 수 있어 커플러에 대하여서는 매우 좋지않은 부하이다.
본 발명의 목적은 구조가 간단하고 콤팩트하며 커플러시스템이 매우 튼튼한 상기 언급된 공작기계를 제공하는데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 적어도 두 개의 커플러가 각각의 구동장치에 의하여 래크 가이드에서 조절가능한 두 스키드의 베어링에서 작동되고, 가이드는 서로 평행하게 배열되며 커플러는 X-Y평면에서 보았을 때 가이드사이에 놓인다. 커플러와 두 스키드는 이들의 가이드와 함께 X-Y평면에서 절삭인캐리어가 도달하는 작업영역을 제한함이 없이 비교적 적은 공간에 수용된다. 그 구성은 간단하고 매우 잘 조직화되어 있다. 또한 이와 함께 실질적으로 두 개의 커플러가 사용된다하여도 커플러시스템의 견고성이 개선된다.
우선적인 구성형태에서 커플러는 스키드로부터 원격한 이들 단부의 영역에서 힌지를 통하여 서로 연결된다. 이로써 절삭인캐리어는 이에 전담되는 커플러의 어느 위치에나 배치하는 것이 가능하다. 그러나, X-Y평면의 작업영역이 최대가 되어야하므로 절삭인캐리어는 커플러의 자유단부의 영역에 배치되는 것이 좋다.
한편 커플러는 상이한 길이를 가질 수 있다. 특히 상이한 길이의 커플러는 커플러가 모든 작동위치에서 90°범위의 각도를 형성하여 커플러시스템의 견고성이 유지되도록 배열될 수 있다. 그러나 상기 각도는 예를 들어 60°와 같이 작은 각도일 수 있다.
만약 절삭인캐리어가 커플러에 직접 고정된다면 이는 그 자신의 축선을 중심으로 하여 그 커플러와 함께 커플러의 조절시 비틀림현상이 있게 될 것이다. 이러한 현상은 동일한 길이의 두 커플러가 스키드로부터 원격한 이들의 단부에서 일측 연결커플러에 평행사변형의 형태로 회전가능하게 연결된 상대거리를 갖는 두 스키드중 하나의 베어링에 착설되고, 절삭인캐리어가 연결커플러에 고정되는 구조를 이용하므로서 해결될 수 있다.
본 발명을 첨부도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도면에 부분적으로 도시한 공작기계는 공작물의 3축 가공을 위한 것이다. 이는 단 하나의 프레임(1)만을 보인 기계래크를 가지며 이 프레임은 X-Y평면에 놓인 프레임측면(2)(3)을 가지고 이에 서로 대향되어 있고 서로 평행한 가이드(18)(19)가 구비되어 있다. 상기 가이드는 스키드(4)(5)가 이에서 활동할 수 있게 된 것이다. 각 스키드(4)(5)에는 구동장치(도시하지 않았음)가 구비되고 이에 의하여 스키드(4)(5)가 그 가이드를 따라서 양방향 화살표(6)로 보인 방향으로 조절될 수 있다. 구동장치들은 서로 독립적으로 작동된다.
각 스키드(4)(5)는 이에 배치된 베어링에서 작동하는 커플러(8)(9)를 위한 힌지(7)를 재가한다. 두 커플러(8)(9)는 스키드로부터 원격한 이들의 단부의 영역에서 다른 힌지(10)를 통하여 서로 연결되어 있다. 힌지(7)(10)의 축은 서로 평행하고 프레임측면(2)(3) 또는 이들에 배치된 가이드에 의하여 한정된 X-Y평면을 향하여 직각을 이룬다.
커플러(9)의 스키드단부측 영역에서, 절삭인캐리어(11)가 힌지(10)로부터 원격한 측의 커플러(9)에 고정된다. 절삭인캐리어(11)에는 구동장치(도시하지 않았음)에 의하여 X-Y평면에 대하여 직각방향으로, 즉 Z방향으로 조절가능한 스키드(12)가 구비된다. 스키드는 절삭인(도시하지 않았음)을 재가한다.
커플러(8)(9)는 길이가 상이하며, 이들 커플러(8)(9)의 길이는 이들 커플러(8)(9)가 모든 작동위치에서 이들사이에 90°를 이루도록 되어 있다.
도 1 - 도 4에서 보인 바와 같이, 절삭인캐리어(11)는 이들 도면에서 보인 작업영역(13)내에서 스키드(4)(5)의 독립된 조절작용으로 X-Y평면에서 조절될 수 있다. 작업공간은 Z방향으로 스키드(12)를 조절하므로서 형성된다.
도 5에서 보인 구성에서는 동일부분에 대하여 동일 부호로 표시하였다. 스키드(5)에는 힌지(7)로부터 일정한 거리를 두고 커플러(9)와 동일한 길이의 부가적인 커플러(15)를 위한 다른 힌지(14)가 배치되어 있으며, 커플러(9)(15)에서 스키드로부터 원격한 두 단부가 힌지(10)(16)를 통하여 연결커플러(17)에 연결되어 커플러(9)(15)는 연결커플러(17)과 스키드(5)와 함께 평행사변형을 이룬다. 연결커플러(17)에는 작업영역(13)내에서 조절될 때 자신의 축선을 중심으로 하여 회전운동이 이루어지지 않는 절삭인캐리어(11)가 고정된다.
이와 같이 본발명은 구조가 간단하고 콤팩트하며 커플러시스템이 매우 튼튼한 공작물의 3축 가공용 공작기계를 제공한다.
도 1은 커플러시스템이 배치된 공작기계의 래크의 정면도.
도 2 - 도 4는 도 1에서 보인 커플러시스템의 다른 위치를 보인 정면도.
도 5는 도 1에서 보인 커플러시스템의 다른 구성을 보인 정면도.
도면의 주요부분에 대한 부호설명
4, 5... 프레임 8, 9, 15... 커플러
11... 절삭인캐리어 17... 연결커플러
Claims (7)
- 기계래크를 가지고 커플러가 회전베어링상에서 작동하고 X-Y평면에서 조절가능하게 되어 있으며, 상기 커플러가 힌지로 결합되고 상기 공작기계가 일측 커플러에 배치된 절삭인캐리어를 구비하며 상기 절삭인캐리어에는 독립적으로 X-Y평면에서 이동가는한 스키드가 구비되어 있고, 상기 공작기계에 커플러의 조절을 위한 독립구동장치가 구비된 공작물의 3축 가공용 공작기계에 있어서, 적어도 두 개의 커플러(8, 9)가 각각의 구동장치에 의하여 래크 가이드에서 조절가능한 두 스키드(4, 5)의 베어링에서 작동되고, 가이드는 서로 평행하게 배열되며 커플러는 X-Y평면에서 보았을 때 가이드사이에 놓임을 특징으로 하는 공작물의 3축 가공용 공작기계.
- 제1항에 있어서, 커플러(8, 9)가 스키드(4, 5)로부터 원격한 이들 단부의 영역에서 힌지를 통하여 서로 연결됨을 특징으로 하는 공작기계.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 커플러가 상이한 길이를 가짐을 특징으로 하는 공작기계.
- 제1항 내지 제3항의 어느 한 항에 있어서, 커플러(8, 9)가 모든 작동위치에서 이들사이에 90°범위의 각도를 이룸을 특징으로 하는 공작기계.
- 제1항 내지 제4항의 어느 한 항에 있어서, 절삭인캐리어(11)가 커플러(9)의 자유단부의 영역에 배치됨을 특징으로 하는 공작기계.
- 제1항 내지 제4항의 어느 한 항에 있어서, 동일한 길이의 두 커플러(9, 15)가 상대측에 대하여 일정한 거리를 둔 두 스키드(5)중의 하나의 베어링에서 작동하고, 상기 커플러가 스키드로부터 원견한 이들의 단부에서 평행사변형의 형태로 힌지연결되며, 절삭인캐리어(11)가 연결커플러(17)에 고정됨을 특징으로 하는 공작기계.
- 제1항에 있어서, 상기 두 커플러 사이의 각도가 작업영역에서 절삭인 캐리어의 각 위치에 대하여 변하지 않는 각도를 이룸을 특징으로 하는 공작기계.
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