KR100769002B1

KR100769002B1 - 탁상 4축 경면 가공장치

Info

Publication number: KR100769002B1
Application number: KR1020000062833A
Authority: KR
Inventors: 히토시 오오모리; 유타까 야마가타; 세이 모리야스; 신야 모리타; 무네아끼 아사미; 타까히로 미우라; 유지 수마
Original assignee: 리켄; 이케가미 프리시젼 툴링 코. 리미티드; 더 넥시스 코포레이션
Priority date: 1999-10-26
Filing date: 2000-10-25
Publication date: 2007-10-22
Anticipated expiration: 2020-10-25
Also published as: TW522072B; JP4215228B2; KR20010060207A; JP2001121397A; SG90187A1

Abstract

본 발명은 전자·광학 디스크, 금형부품 등의 초정밀 가공기술에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 경질 취성재료나 초경 금속이라도 고정밀 및 고능률적으로 복잡형상을 경면으로 가공하는 탁상 4축 경면가공장치에 관한 것이다. 본 발명의 장치는 피가공재(1)를 설치하고 이에 수직하는 B축을 중심으로 수직제어로 회전구동하는 θ테이블(4)과, 도전성 지석(2)을 설치하고 그 축심을 중심으로 회전구동하는 스핀들(6)과, 스핀들의 회전축 C를 B축에 평행한 Z축 방향과 B축에 수평으로 직교하는 Y축 방향으로 탈착자재로 설치한 지석설치 헤드(8)와, 지석설치 헤드의 X축 회전 및 Z축 회전의 비틀림을 방지하는 비틀림 방지 가이드(10)와, 지석설치 헤드를 X축 방향 및 Z축 방향으로 수직제어로 수직작동시키는 X·Z 테이블(12)과, θ테이블을 X-Z면에 수평으로 직교하는 Y축 방향으로 수직제어로 수직작동시키는 Y 테이블(14)과, 전극 및/또는 피가공재를 전기적으로 가공하는 전기가공수단을 구비한다. 이에 의해, 공구를 설치하는 설치 헤드의 휨 등의 변위가 적고, 2방향의 지석회전에 대응할 수 있으며, 또한 설치면적을 작게 하여 장치를 소형화할 수 있고, 경질 취성재료나 초경금속 등이라도 고정밀 또는 고능률적으로 가공할 수 있다.

스핀들, 지석설치 헤드, 비틀림 방지가이드, 전기가공수단, 경면 가공장치

Description

탁상 4축 경면 가공장치 {4-Axis bench apparatus for processing mirror surface}

도 1은 본 발명에 따른 탁상 4축 경면가공 장치의 전체 사시도이고,

도 2는 도 1의 정면도이며,

도 3은 도 1의 좌측면도이다.

본 발명은 전자·광학 디스크, 금형부품 등의 초정밀 가공기술에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 경질 취성(脆性) 재료나 초경(超硬) 금속이라도 고정밀 및 고능률적으로 복잡형상을 경면으로 가공하는 탁상 4축 경면가공장치에 관한 것이다.

가정이나 연구실 등에서 소형부품을 기계가공하기 위해 탁상 선반(bench lathe), 탁상 밀링머신 등이 널리 이용되고 있다. 이들 탁상 가공장치는 비교적 가공이 쉬운 재료, 예를 들어 구리, 알루미늄, 목재, 플라스틱 등을 대상으로 한다. 이에 비해, 가공이 어려운 재료, 예를 들어 전자·광학 디스크에 이용되는 정밀 세라믹, 광학유리, 반도체 단결정 등의 경질 취성재료나 금형부품 등의 초경금속 등 은 피가공물(workpiece)이 소형이라도 종래에는 범용의 대형기계를 이용할 수 없었다. 그 때문에, 탁상 선반 등과 같이 손쉽게 사용할 수 있고 경질 취성재료나 초경금속 등이라도 고정밀 또한 고능률적으로 가공할 수 있는 탁상가공장치가 종래부터 요구되어 왔다.

그러나, 이러한 탁상가공장치를 실현하고자 하면, 이하의 문제점이 있었다.

(1) 경질 취성재료나 초경금속 등을 자유자재의 형상으로 가공하는데는 피가공물을 3차원(예를 들어, X, Y, Z 방향)으로 고정밀하게 이동할 필요가 있다. 이 경우, 통상적으로 피가공물을 수평면내에서 2방향(예를 들어, X, Y 방향)으로 이동시키지만, 그 때문에 X, Y 방향으로 직진 가이드나 NC 구동기기가 튀어나오고 탁상가공장치의 설치면적이 과대해져 버린다.

(2) 이 문제를 피하기 위해, 피가공물을 수평면내에서는 1방향(예를 들어 Y방향)으로만 이동시키고, 공구를 수직면내에서 2방향(예를 들어, X, Z 방향)으로 이동시키면, 공구를 안내하는 직진 가이드가 대형이 된다. 특히, 공구의 교환 등을 용이하게 하기 위해, 직진 가이드나 NC 구동기기에서 캔틸레버(cantilever)로 지지한 설치헤드상에 공구를 설치하면 가공저항에 의한 설치헤드의 휨 등에 의해 고정밀도 가공이 불가능해진다. 또한, 경질 취성재료나 초경금속 등을 가공하는데는 지석을 이용한 연삭가공이 최적이지만, 연삭가공의 가공저항이 통상적인 절삭가공에 비해 크기 때문에, 헤드의 휨 등의 변위가 더욱 커져 버린다.

(3) 지석을 이용한 연삭가공의 경우에, 공구(지석) 자체를 회전시켜 피가공물을 가공할 필요가 있다. 이 경우, 지석회전축의 방향이 1방향(예를 들어 Z 방향) 에서만 피가공물의 가공형상의 제약이 크다. 이 때문에, 지석 회전축을 2방향(예를 들어, Y, Z 방향)으로 설치할 필요가 있지만, 그 경우 지석구동기구가 복잡·대형화하고 탁상가공장치가 더욱 대형화되어 버린다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것이다. 즉, 본 발명의 목적은, 공구를 설치한 설치헤드의 휨 등의 변위가 적고, 2방향의 지석회전에 대응할 수 있으며 또한 설치면적을 적게 하여 장치를 소형화할 수 있고, 이것에 의해 경질 취성재료나 초경금속 등이라도 고정밀 또한 고능률적으로 가공할 수 있는 탁상 4축 경면 가공장치를 제공하는데 있다.

연삭가공에 이용되는 지석은, 단시간에 날이 막혀버리기 때문에, 통상적으로 능률화가 어렵다. 또한, 이 문제를 해결하기 위해 전해인프로세스드레싱 연삭법(이하, ELID 연삭법)이 본 발명의 발명자들에 의해 개발되었다. 본 발명은 이러한 ELID 연삭을 적용하여 가공저항을 저감하고 탁상 4축 경면 가공장치의 실현을 도모하는 것이다.

즉, 본 발명에 따르면, 피가공재(1)를 설치하고 이에 수직하는 B축을 중심으로 수직제어로 회전구동하는 θ테이블(4)과, 도전성 지석(2)을 설치하고 그 축심을 중심으로 회전구동하는 스핀들(6)과, 스핀들의 회전축 C를 B축에 평행한 Z축 방향과 B축에 수평으로 직교하는 Y축 방향으로 탈착자재로 설치한 지석설치 헤드(grindstone mounting head)(8)와, 지석설치 헤드의 X축 회전 및 Z축 회전의 비틀림을 방지하는 비틀림 방지 가이드(10)와, 지석설치 헤드를 X축 방향 및 Z축 방향으로 수직제어로 수직작동시키는 X·Z 테이블(12)과, θ테이블을 X-Z면에 수평으로 직교하는 Y축 방향으로 수직제어로 수직작동시키는 Y 테이블(14)과, 전극 및/또는 피가공재를 전기적으로 가공하는 전기가공수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 탁상 4축 경면 가공장치가 제공된다.

이 구성에 의해, Y 테이블(14)에서는 피가공물을 수평면내에서는 Y방향으로만 이동시키고 X·Z 테이블(12)에서 지석을 수직면내에서 X, Z방향으로 이동시키기 때문에 X방향으로의 돌출이 없이 설치면적을 적게 할 수 있다. 또한, 비틀림 방지 가이드(10)에서 지석설치 헤드(8)의 X축 회전 및 Z축 회전의 비틀림을 방지하기 때문에, X·Z 테이블(12)과의 협동으로 지석설치 헤드(8)를 안내하면서 그 휨 등의 변위를 적게 할 수 있다. 또한, 지석설치 헤드(8)가 스핀들(6)의 회전축 C를 Z축 방향과 Y축 방향으로 탈착자재로 설치하도록 되어 있기 때문에, 지석설치 헤드를 탈착하는 것만으로 2방향의 지석회전에 대응할 수 있고, 지석구동기구의 복잡·대형화를 피할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 상기 비틀림 방지 가이드(10)는 지석설치 헤드(8)를 X축 방향으로 안내하는 평행한 2축 로드 가이드(11a)와, 상기 2축 로드 가이드의 양 말단을 지지하는 양 말단 지지블럭(11b)과, 양 말단 지지블럭을 Z축 방향으로 안내하는 평행한 2축 로드 가이드(11c)로 이루어진다.

이 구성에 의해, 수직제어기구등을 포함하지 않는 간단한 구성의 비틀림 방지 가이드(10)에서 X축 회전 및 Z축 회전의 비틀림을 방지하고 또한 X·Z 테이블(12)에서 X축 방향 및 Z축 방향으로 수직제어하기 때문에, 지석설치 헤드의 변위를 적게 할 수 있고 X축 및 Z축을 고정밀하게 수직제어할 수 있다.

또한, 상기 스핀들(6)은 X-Z면에 평행한 X·Z 설치면(6a)과 X-Y면에 평행한 X-Y 설치면(6b)을 가지며, X·Z 설치면과 X·Y 설치면은 서로 반대로 지석설치 헤드(8)에 설치가능하게 구성되어 있다.

이 구성에 의해, X·Z 설치면(6a)과 X·Y 설치면(6b)을 간단히 반대로 하여 지석설치 헤드(8)에 설치하는 것만으로 스핀들(6)의 회전축 C를 Y축 방향과 Z축 방향의 2방향의 지석회전에 대응할 수 있고 지석구동기구를 소형화할 수 있다.

상기 전기가공수단은 지석을 회전 급전체(rotating feeder)를 통해 양극으로 하고 상기 전극을 음극으로 한 전력공급수단(16)과, 상기 지석과 전극 사이에 도전성 가공액을 공급하는 가공액 공급수단(18)으로 이루어지고, 상기 전극을 지석에 접촉 또는 비접촉시켜 피가공재를 가공하면서 또는 간헐적으로 전극을 가공한다.

이 구성에 의해, 비접촉으로 전극을 전해하는 전해드레싱과, 접촉시키는 방전 트루잉(discharge truing) 모두를 적용할 수 있고, 전극의 고정밀도 트루잉과 가공하면서의 ELID 연삭이 가능해진다. 따라서, 경질 취성재료나 초경금속 등에 있어서도 고정밀 또한 고능률적으로 가공할 수 있다.

θ테이블, X·Z 테이블, Y 테이블을 수직제어하는 수직제어장치(20)를 구비하고, 3 직진축(X, Y, Z) 및 1회 회전축(θ)의 동시 또는 연속 제어에 의해 피가공재의 자유곡면의 ELID 연삭가공을 실시한다.

이 구성에 의해, 수직제어장치(20)(예를 들어, 퍼스널컴퓨터)로 제어함으로써, 간편한 수직제어가 가능해지고 고정밀한 가공이 실현가능하다.

상기 도전성 지석(2)은 도전성 분말과 비도전성 분말을 소결 또는 도금에 의해 고화시키는 것이 좋다. 이 구성에 의해, 원판상, 원통형, 볼 노오즈 형 등의 도전성 회전지석을 용이하게 제조할 수 있다.

상기 도전성 지석(2)은 저면, 외주면, 엣지부를 갖는 회전체로서 이러한 부위의 전체 또는 선택된 어느 하나 이상의 부위에 따라 피가공재를 가공한다. 이 구성에 의해, 도전성 지석을 회전시키면서 피가공재를 복잡형상으로 가공할 수 있다.

상기 피가공재(1)는 도전성 재료로 이루어지며, 또한 상기 도전성 지석과 전기적으로 절연되고 가공중에 상기 전극과 접촉한다. 이 구성에 의해, 피가공재와 도전성 지석간의 사이에서의 방전을 피하면서 피가공재에 전극을 접촉시켜서 피가공재를 방전가공할 수 있다.

도전성 지석(2)과 피가공재(1)의 접촉을 검출하는 AE 센서 또는 상기 도전성 재료로 이루어진 피가공재와 상기 도전성 지석 사이에 전압을 인가하여 그 접촉에 의한 전위차·전류변화를 검지하는 접촉검출수단을 구비하고, 상기 접촉검출수단에 의해 상기 전기가공수단의 ON-OFF 제어를 실시할 수 있다.

본 발명의 이 외의 목적 및 유익한 특징은 첨부도면을 참조하면서 이하 설명에서 명확해한다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 각 도에 있어서, 공통되는 부분에는 동일한 부호를 붙이고 종복된 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 탁상 4축 경면가공장치의 전체 사시도이고, 도 2는 그 정면도, 도 3은 그 좌측면도이다.

도 1∼도 3에 나타난 바와 같이, 본 발명의 탁상 4축 경면가공장치는 θ테이블(4), 스핀들(6), 지석설치 헤드(8), 비틀림 방지 가이드(10), X·Z 테이블(12), Y 테이블(14) 및 전기가공수단을 구비한다.

본 발명의 탁상 4축 경면가공장치에 의해 가공하는 피가공재(1)는 예를 들어 전자·광학 디스크에 이용하는 정밀 세라믹, 광학유리, 반도체 단결정 등의 경질 취성재료나 금형부품 등의 초경금속이다. 또한, 이 피가공재(1)를 가공하는 공구는 도전성 지석(2)이다. 이 도전성 지석(2)은 저면, 외주면, 엣지부를 갖는 회전체이고, 이러한 부위의 전체 또는 어느 하나 이상의 부위에 의해 피가공재(1)를 연삭가공한다. 또한, 이 도전성 지석(2)은 도전성 분말과 비도전성 분말을 소결 또는 도금에 의해 고화하는 것으로 제조된다. 이 구성에 의해, 원판상, 원통상, 볼노오즈형(ball nose) 등의 도전성 회전지석(2)을 용이하게 제조할 수 있고, 이 도전성 지석(2)을 회전시키면서 피가공재(1)를 복잡형상으로 가공할 수 있다.

θ테이블(table)(4)은 크로스 롤러 베어링(cross roller bearing)에서 회전가능하게 지지되고, 펄스모터(pulse motor, 4a)에 의해 수직의 B축을 중심으로 수직제어로 회전구동된다. 이 θ테이블(4)의 상면에 피가공재(1)가 설치된다. 또한, 이 예에서는 피가공재(1)는 도전성 재료(예를 들어, 초경금속)로 이루어지고, 도전성 지석(2)과 전기적으로 절연되어 있다.

스핀들(spindle)(6)는 도전성 지석(2)이 설치되며 그 축심을 중심으로 회전구동한다. 이 스핀들(6)은 예를 들어 AC 100V, 50/60Hz의 전원에서 구동되며 도전 성 지석(2)을 최대 2만 rpm으로 회전시킨다.

또한, 이 스핀들(6)은 X-Z면에 평행한 X·Z 설치면(6a)과 X-Y면에 평행한 X-Y 설치면(6b)을 갖는다. 이 두개의 설치면(6a, 6b)은 예를 들어, 볼트의 탈착에 의해 스핀들의 회전축 C를 B축에 평행한 Z축 방향과 B축에 수평으로 직교하는 Y축 방향으로 탈착하여 설치할 수 있도록 구성되어 있다.

이 구성에 의해, 도 1∼3에 나타난 바와 같이 설치함으로써, 스핀들(6)의 회전축 C를 Y축 방향으로 설정할 수 있고, 반대로 X·Z 설치면(6a)과 X·Y 설치면(6b)을 간단히 반대로 하여 지석설치 헤드(8)에 설치하는 것만으로 스핀들(6)의 회전축 C를 Z축 방향으로 설정할 수 있다. 또한, 이 경우에는 도전성 지석(2)으로서 원통형상 지석, 컵 지석(cup grindstone), 볼 노오즈 지석 등을 이용하는 것이 바람직하다. 따라서, 스핀들(6)의 회전축 C를 Y축 방향과 Z축 방향의 2방향의 지석회전에 대응할 수 있고 지석구동기구를 소형화할 수 있다.

비틀림 방지 가이드(twist prevention guide)(10)는 지석설치 헤드(8)를 X축 방향으로 안내하는 평행한 2축 로드 가이드(2-axis rod guide)(11a)와, 상기 2축 로드 가이드의 양 말단을 지지하는 양 말단 지지블럭(double-end supporting block)(11b)과, 양 말단 지지블럭을 Z축 방향으로 안내하는 평행한 2축 로드 가이드(paralel 2-axis rod guide)(11c)로 이루어진다. 양말단 지지블럭(11b)에는 2축의 평행한 로드를 직선적으로 안내하는 리니어베어링(linear bearing)이 조립되어 있으며, 지석설치 헤드(8)를 상하좌우로 낮은 저항으로 자유롭게 이동시키고 또한 X축 회전 및 Z축 회전의 비틀림을 방지하고 있다.

이 구성에 의해, 지석(2)에 작용하는 가공저항을 지석설치 헤드(8)를 통해 2축 로드 가이드(11a, 11b)에서 접수하고, 지석설치 헤드(8)의 X축 회전 및 Z축 회전의 비틀림을 방지할 수 있다. 또한 이 구성으로 X·Z 테이블(12)에서 X축 방향 및 Z축 방향으로 수직제어하기 때문에, X·Z 테이블(12)의 가이드를 적게 할 수 있으며 지석설치 헤드(8)의 변위를 적게 억제하여 X축 및 Z축을 고정밀하게 수직제어할 수 있다.

X·Z 테이블(12)은 V자 홈과 크로스롤러에서 X축 방향 및 Z축 방향으로 안내되고 펄스모터(12a)에 의해 지석설치 헤드(8)를 Z축 방향으로 수직제어로 수직작동하고, 도시하지 않은 별도의 펄스모터(12a)에 의해 지석설치 헤드(8)를 X축 방향으로 수직제어로 수직작동시킨다. 또한, Y 테이블(14)은 마찬가지로 V자 홈과 크로스롤러에서 Y축 방향으로 안내되고 펄스모터(14a)에 의해 θ테이블(4)을 Y축 방향으로 수직제어로 수직작동시킨다. 또한, 펄스모터를 이용하여 오픈 회로의 교환에 리니어베어링을 이용한 피드백 제어에 의해 수직제어를 실시해도 좋다.

이 구성에 의해, 지석설치 헤드(8)의 휨 등의 변위를 적게 억제할 수 있기 때문에, X·Z 테이블(12)과 Y 테이블(14)에 의해 피가공물(1)과 공구(2)를 상대이동시켜서 3축 NC 제어를 정밀하게 실시할 수 있다. 또한, Y 테이블(14)은 θ테이블(4)의 반직경분으로 직경분을 가공할 수 있기 때문에, 그 스트록(stroke)을 반감시킬 수 있고 펄스모터(14a) 등의 돌출을 방지할 수 있다. 또한, (9)는 전체 또는 부분적으로 투명한 커버이고, 탁상 4축 경면가공장치를 피복하며 작동중에 내부를 관찰할 수 있도록 되어 있다.

전기가공수단은, 전극(22) 및/또는 피가공재(1)를 전기적으로 가공한다. 이 전기적 가공에는 전해드레싱과 방전 트루잉을 포함한다. 이 전기가공수단은 지석(2)을 회전 급전체(도시되지 않음)를 통해 양극(+)으로 하고, 전극(22)을 음극으로 한 전력공급수단(16)과, 지석(2)과 전극(22) 사이에 도전성 가공액을 공급하는 가공액 공급수단(18)으로 이루어진다. 전극(22)은 지석(2)의 가공면과 일정한 간격을 두고 있는 것이 좋지만, 전극을 지석에 일시적으로 접촉하도록 구성해도 좋다.

이 구성에 의해, 비접촉상태로 전극(22)을 전해하여 제거하는 전해드레싱과, 일시적 또는 간헐적으로 접촉시키는 방전 트루잉 모두가 적용가능하다. 따라서, 전극의 고정밀한 트루잉과 가공하면서의 ELID 연삭이 가능해지고, 경질 취성재료나 초경금속 등이라도 고정밀하고 고능률적으로 가공할 수 있고, 평균 거칠기 Ra 10nm 이하로 경면가공할 수 있게 된다.

수직제어장치(20)는 θ테이블(4), X·Z 테이블(12) 및 Y 테이블(14)을 수직제어하고, 3 직진축 X, Y, Z 및 1회전 축 θ를 동시 또는 연속 제어하여 피가공재(1)의 자유곡면의 ELID 연삭가공을 실시한다.

또한, 도전성 지석(2)과 피가공재(1)의 접촉을 검출하는 AE 센서를 갖는 접촉검출수단(도시되지 않음)을 구비하고, 이 접촉검출수단에 의해 전기가공수단의 ON-OFF제어를 실시하며, 도전성 지석(2)과 피가공재(1)와의 접촉에 연동하여 전기가공수단을 ON-OFF 제어하도록 되어 있다.

또한, 본 발명을 몇개의 바람직한 실시예에 의해 설명하였지만, 본 발명에 포함되는 권리범위는 이러한 실시예에 한정되는 것이 아님을 이해할 수 있을 것이다. 반대로, 본 발명의 권리범위는 첨부하는 청구범위에 포함되는 모든 개량, 수정 및 균등물을 포함하는 것이다.

상술한 본 발명의 구성에 의해, Y 테이블(14)에서는 피가공물을 수평면내에서는 Y방향으로만 이동시키고 X·Z 테이블(12)에서 지석을 수직면내에서 X, Z방향으로 이동시키기 때문에 X방향으로의 돌출이 없이 설치면적을 적게 할 수 있다. 또한, 비틀림 방지 가이드(10)에서 지석설치 헤드(8)의 X축 회전 및 Z축 회전의 비틀림을 방지하기 때문에, X·Z 테이블(12)과의 협동으로 지석설치 헤드(8)를 안내하면서 그 휨 등의 변위를 적게 할 수 있다. 또한, 지석설치 헤드(8)가 스핀들(6)의 회전축 C를 Z축 방향과 Y축 방향으로 탈착자재로 설치하도록 되어 있기 때문에, 지석설치 헤드를 탈착하는 것만으로 2방향의 지석회전에 대응할 수 있고, 지석구동기구의 복잡·대형화를 피할 수 있다.

또한, 간단한 구성의 비틀림 방지 가이드(10)에서 X축 회전 및 Z축 회전의 비틀림을 방지하고 또한 X·Z 테이블(12)에서 X축 방향 및 Z축 방향으로 수직제어하기 때문에, 지석설치 헤드의 변위를 적게 할 수 있고 X축 및 Z축을 고정밀하게 수직제어할 수 있다. 또한, X·Z 설치면(6a)과 X·Y 설치면(6b)을 간단히 반대로 하여 지석설치 헤드(8)에 설치하는 것만으로 스핀들(6)의 회전축 C를 Y축 방향과 Z축 방향의 2방향의 지석회전에 대응할 수 있고 지석구동기구를 소형화할 수 있다. 또한, 비접촉으로 전극을 전해하는 전해드레싱과, 접촉시키는 방전 트루잉 모두를 적용할 수 있고, 전극의 고정밀도 트루잉과 가공하면서의 ELID 연삭이 가능해진다. 따라서, 경질 취성재료나 초경금속 등에 있어서도 고정밀 또한 고능률적으로 가공할 수 있다.

따라서, 본 발명의 탁상 4축 경면가공장치는 공구를 설치하는 설치헤드의 휨 등의 변위가 적고 두방향의 지석회전에 대응할 수 있으며, 또한 설치면적을 적게 하여 장치를 소형화할 수 있고, 이에 의해 경질 취성재료나 초경금속 등이라도 고정밀 또한 고능률적으로 가공할 수 있는 등의 효과를 갖는다.

Claims

피가공재(1)를 설치하고 그 중심축을 중심으로 상기 피가공재(1)를 회전시키는 θ테이블(4)과, 도전성 지석(2)을 설치하고 그 축심을 중심으로 회전구동하는 스핀들(6)과, 스핀들의 회전축 C를 B축에 평행한 Z축 방향과 B축에 수평으로 직교하는 Y축 방향으로 탈착자재로 설치한 지석설치 헤드(8)와, 지석설치 헤드의 X축 회전 및 Z축 회전의 비틀림을 방지하는 비틀림 방지 가이드(10)와, 지석설치 헤드를 X축 방향 및 Z축 방향으로 수직제어로 수직작동시키는 X·Z 테이블(12)과, θ테이블을 X-Z면에 수평으로 직교하는 Y축 방향으로 수직제어로 수직작동시키는 Y 테이블(14)과, 전극 및/또는 피가공재를 전기적으로 가공하는 전기가공수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 탁상 4축 경면 가공장치.
제1항에 있어서, 상기 비틀림 방지 가이드(10)는 지석설치 헤드(8)를 X축 방향으로 안내하는 평행한 2축 로드 가이드(11a)와, 상기 2축 로드 가이드의 양 말단을 지지하는 양 말단 지지블럭(11b)과, 양 말단 지지블럭을 Z축 방향으로 안내하는 평행한 2축 로드 가이드(11c)로 이루어진 것을 특징으로 하는 탁상 4축 경면 가공장치.
제1항에 있어서, 상기 스핀들(6)은 X-Z면에 평행한 X·Z 설치면(6a)과 X-Y면에 평행한 X-Y 설치면(6b)을 가지며, X·Z 설치면과 X·Y 설치면은 서로 반대로 지 석설치 헤드(8)에 설치가능하게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 탁상 4축 경면 가공장치.
제1항에 있어서, 상기 전기가공수단은 지석을 회전 급전체(rotating feeder)를 통해 양극으로 하고 상기 전극을 음극으로 한 전력공급수단(16)과, 상기 지석과 전극 사이에 도전성 가공액을 공급하는 가공액 공급수단(18)으로 이루어지고, 상기 전극을 지석에 접촉 또는 비접촉시켜 피가공재를 가공하면서 또는 간헐적으로 전극을 가공하는 것을 특징으로 하는 탁상 4축 경면 가공장치.
제1항에 있어서, θ테이블, X·Z 테이블, Y 테이블을 수직제어하는 수직제어장치(20)를 구비하고, 3 직진축(X, Y, Z) 및 1회 회전축(θ)의 동시 또는 연속 제어에 의해 피가공재의 자유곡면의 ELID 연삭가공을 실시하는 것을 특징으로 하는 탁상 4축 경면 가공장치.
제1항에 있어서, 상기 도전성 지석(2)은 도전성 분말과 비도전성 분말을 소결 또는 도금에 의해 고화시킨 것을 특징으로 하는 탁상 4축 경면 가공장치.
제1항에 있어서, 상기 도전성 지석(2)은 저면, 외주면, 엣지부를 갖는 회전체로서 이러한 부위의 전체 또는 선택된 어느 하나 이상의 부위에 따라 피가공재를 가공하는 것을 특징으로 하는 탁상 4축 경면 가공장치.
제1항에 있어서, 상기 피가공재(1)는 도전성 재료로 이루어지며, 또한 상기 도전성 지석과 전기적으로 절연되고 가공중에 상기 전극과 접촉하는 것을 특징으로 하는 탁상 4축 경면 가공장치.
제1항에 있어서, 도전성 지석(2)과 피가공재(1)의 접촉을 검출하는 AE 센서 또는 상기 도전성 재료로 이루어진 피가공재와 상기 도전성 지석 사이에 전압을 인가하여 그 접촉에 의한 전위차·전류변화를 검지하는 접촉검출수단을 구비하고, 상기 접촉검출수단에 의해 상기 전기가공수단의 ON-OFF 제어를 실시하는 것을 특징으로 하는 탁상 4축 경면 가공장치.