KR100783525B1

KR100783525B1 - 평면 디버링장치

Info

Publication number: KR100783525B1
Application number: KR1020060067260A
Authority: KR
Inventors: 고성림; 박정일; 조소라; 유리바론
Original assignee: 건국대학교 산학협력단
Priority date: 2006-07-19
Filing date: 2006-07-19
Publication date: 2007-12-11

Abstract

본 발명에 개시된 평면 디버링장치는, 회전 및 이송 구동되는 주축 스핀들이 구비된 수직밀링머신과; 이 수직밀링머신의 주축 스핀들의 하단부에 장착되되, 바닥면에 자력부가 구비된 평면 인덕터와; 이 평면 인덕터의 자력부에 부착되어 가공물을 연마하기 위한 자기분말과; 상기 평면 인덕터의 바닥면으로부터 소정거리 이격되어 위치되고, 상기 자기분말이 가공물을 연마 시 상기 수직밀링머신의 이송방향에 대해 수직방향으로 진동 구동되는 진동 테이블로 구성된다.

이와 같은 평면 디버링장치는 가공물의 평면에 발생한 버의 디버링을 위해 영구자석이 매립된 평면 인덕터를 장착하여 장비의 크기를 획기적으로 줄임은 물론 크기가 작아 극소부분의 가공에 사용할 수 있는 큰 가공능력을 발휘하도록 하는데 있다.

디버링, 버, 인덕터, 영구자석, 수직밀링머신

Description

평면 디버링장치{Effective Deburring using Permanent Magnet Abrasive Finishing}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 평면 디버링장치의 구성을 도시한 도면.

도 2는 도 1에서 평면 인덕터를 도시한 도면.

도 3은 도 2에서 평면 인덕터를 저면에 본 도면.

도 4는 도 3에 평면 인덕터에 자기분말이 부착된 상태를 도시한 도면.

도 5는 도 3의 평면인덕터에서 영구자석의 다른 배치예와 자기분말이 부착된 상태를 도시한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2:평면 디버링장치

10:수직밀링머신

11:주축 스핀들

20:평면인덕터

21:영구자석

30:진동 테이블

40:자기분말

본 발명은 평면 디버링장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가공물의 평면에 발생한 버의 디버링을 위해 영구자석 인덕터를 장착하여 장비의 크기를 획기적으로 줄임은 물론 크기가 작아 극소부분의 가공에 사용할 수 있는 큰 가공능력을 발휘하도록 하는 평면 디버링장치에 관한 것이다.

종래 행해지는 디버링으로는 브러슁, 디버링 공구에 의한 버제거, 기타 화학적인 버 제거 방법들이 있었다.

미소버의 경우는 버의 강성이 약하여 버 제거 작업 중에 버가 다시 변형을 일으켜서 제거하기 어렵게 되는 문제점이 있었다.

그리고 종래의 전자석 인덕터는 전력공급장치를 필요로 하므로 장비가 복잡해지고 크기가 커지는 단점이 있으며, 인덕터의 크기가 커지면 미세부품의 디버링시 공구의 접근이 어려워지는 단점이 있었다.

상기한 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 가공물의 평면에 발생한 버의 디버링을 위해 영구자석 인덕터를 장착하여 장비의 크기를 획기적으로 줄임은 물론 크기가 작아 극소부분의 가공에 사용할 수 있는 큰 가공능력이 발휘되도록 하는 평면 디버링장치를 제공하는 데 있다.

이러한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은, 가공물을 연마하는 평면 디버링장치에 있어서, 회전 및 이송 구동되는 주축 스핀들이 구비된 수직밀링머신과; 상기 수직밀링머신의 주축 스핀들의 하단부에 장착되되, 바닥면에 자력부가 구비된 평면 인덕터와; 상기 평면 인덕터의 자력부에 부착되어 상기 가공물을 연마하기 위한 자기분말과; 상기 평면 인덕터의 바닥면으로부터 소정거리 이격되어 위치되고, 상기 자기분말이 상기 가공물을 연마 시 상기 수직밀링머신의 이송방향에 대해 수직방향으로 진동 구동되는 진동 테이블로 구성된다.
여기서, 상기 평면 인덕터의 자력부는, 시계방향으로 N극, S극, N극, S극의 영구자석이 순차적으로 교대 배치되어 구성될 수 있다.
여기서, 상기 평면 인덕터의 자력부는, 시계방향으로 N극, N극, S극, S극의 영구자석이 순차적으로 교대 배치되어 구성될 수 있다.

여기서, 상기 평면 인덕터의 자력부는, 1개의 N극과 1개의 S극의 영구자석, 2개의 N극과 2개의 S극의 영구자석, 또는, 3개의 N극과 3개의 S극의 영구자석이 축대칭이나 좌우대칭으로 배치되어 구성될 수 있다.

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이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부한 도면에 의하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 평면 디버링장치의 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에서 평면 인덕터를 도시한 도면이다. 그리고 도 3은 도 2에서 평면 인덕터를 저면에 본 도면이고, 도 4는 도 3에 평면 인덕터에 자기분말이 부착된 상태를 도시한 도면이다. 도 5는 도 3의 평면인덕터에서 영구자석의 다른 배치예와 자기분말이 부착된 상태를 도시한 도면이다.

도면을 참고하면, 평면 디버링장치(2)는 수직밀링머신(10)과, 상기 수직밀링머신(10)의 주축 스핀들(11)에 영구자석(21)이 일정 형태로 매립되어 장착되는 평면 인덕터(20)와, 상기 평면 인덕터(20)를 중심으로 두고 좌, 우 이동하게 밀링머신 테이블에 설치되는 진동 테이블(30)로 구성된다.

상기 수직밀링머신(10)은 평면인덕터(20)의 구동원이며, 독립적으로 주축회전과 이송운동을 하게 된다. 상기 수직밀링머신(10)의 구동은 진동테이블(30)과 수직방향으로 자기분말(40)과 버 제거 대상물에 대해 양방향 마찰을 가능하게 한다.

상기 평면 인덕터(20)는 수직밀링머신(10)의 주축 스핀들(11)에 회전과 이송을 하게 장착된다. 그리고 평면 인덕터(20)에는 영구자석(21)이 일정 형태로 배치되어 매립되며, 여기에 자기분말(40)이 일정량 부착된다. 이 자기분말(40)은 평면 인덕터(20)의 회전과 이송에 의하여 가공 대상물의 버에 대해 지립이 부드러운 브러쉬 역할을 하게 되어 버를 연마하게 된다.
한편, 수직밀링머신(10)의 이송방향과 진동테이블(30)의 진동구동방향이 서로 수직이 되므로, 가공 대상물의 버는 수직밀링머신(10)의 회전과 이송에 따른 연마뿐만 아니라 진동테이블(30)의 진동에 따라 더욱 효과적으로 연마가 된다. 상세한 진동테이블(30)의 진동구동에 대해서는 후술하도록 한다.

상기한 바와 같이 평면인덕터(20)에 자력의 세기가 우수한 영구자석(21)에 부착된 자기분말(40)을 이용한 자기연마는 자기분말(40)에 의한 부러쉬 기능의 강성은 약하나, 가공능력이 우수하여 버 제거 작업 중 미소 버의 변형을 최소화시키며, 버의 제거는 효과적으로 이루어지게 된다.

상기 평면인덕터(20)는 바닥면에 N극, S극, N극, S극과 같이 교대로 배치되어 4곳에 영구자석(21)이 장착된다. 상기 평면인덕터(20)는 바닥면에 N극, N극, S극, S극과 같이 쌍 배치되어 4곳에 영구자석(21)이 장착된다. 따라서 부착된 자기분말(40)은 N극, S극 사이에 주로 지립이 형성되어 버를 제거하게 된다.

즉, 평면 인덕터(20)에는 바닥면에 2개 혹은 4개 혹은 6개의 N극, S극을 축대칭이나 좌우대칭으로 형성하게 된다.

상기 평면인덕터(20)에 매립된 영구자석(21)은 자기분말(40)을 부착고정하게 된다. 상기 자기분말(40)은 디버링이 용이하도록 영구자석(21)에 일정 두께로 부착된다.

상기 진동테이블(30)은 상기 평면인덕터(20)의 바닥면으로부터 소정거리 이격되어 위치되고, 상기 자기분말(40)이 가공물을 연마 시 상기 수직밀링머신(10)의 이송방향에 대해 수직방향으로 진동 구동된다. 이로 인하여, 평면 인덕터(20)가 수직밀링머신(10)에 의한 회전과 이송으로 디버링을 하게 될 때 자기분말(40)이 가공물을 연마하는 가공능력을 향상시키게 된다.

상세하게는, 수직밀링머신(10)의 주축 스핀들(11)의 하단부에 장착된 평면인덕터(20)가 수직밀링머신의 회전 및 이송에 따라 함께 회전 및 이송되고, 평면인덕터(20)의 하면에 부착된 자기분말(40)은 가공물을 연마하게 되며, 이때, 진동테이블(30)이 수직밀링머신(10)의 주축스핀들(11)의 이송방향(또는 평면인덕터(20)의 이송방향)에 대해 수직방향으로 진동 구동되어 가공물을 연마하는 가공능력(가공물의 평면에 형성된 버의 제거력)이 향상되는 것이다.

즉, 진동테이블(30)에는 가공물(버 제거대상물)이 설치되며, 상기 진동테이블(30)이 가공물에 평면인덕터(20)의 이송방향에 대해 수직방향으로 미소한 진동력을 전달하여 주게 되므로, 가공물이 진동되어 가공물에 형성된 버의 제거 효과가 증진되는 것이다.

상기한 바와 같이 이루어지는 본 발명의 작용을 설명하면, 수직밀링머신(10)의 주축 스핀들(11)에 평면인덕터(20)를 장착한다.

기존의 수직밀링머신(10)에 장착되어 독립적으로 주축회전과 이송운동을 하는 것에 의해 평면인덕터(20)도 작동하게 된다. 그리고 평면인덕터(20)에 장착된 영구자석(21)에는 자기분말(40)이 정해진 양만큼 부착 고정된 상태에 있다가 수직밀링머신(10)에 의해 작동하게 된다.

상기한 밀링머신(10)의 주축회전과 이송시 영구자석에 부착된 자기분말(40) 은 지립으로서 부드러운 브러쉬 역할로 버를 연마하게 된다.

상기한 평면 디버링장치(2)는 기존 디버링 공구 혹은 브러쉬나 화학적 방법은 버의 변형이나 버에 접근의 어려움으로 제거하기 어려웠던 것을 장착된 평면 인덕터(20)에 영구자석(21)을 매립하여 자기연마를 수행함으로써 미소한 드릴 버의 경우 변형을 최소화시키고 효율적으로 버를 제거할 수 있게 된다.

상기 평면인덕터(20)는 수직밀링머신(10)에서 작업을 가능하게 한 회전형 공구로서 기존 밀링공구의 절삭날 대신에 자기연마가 이루어지도록 자기분말을 영구자석(21)에 부착시켜 버를 제거하게 된다.

이때, 수직밀링머신(10)에 의하여 평면인덕터(20)가 회전과 이송으로 디버링을 하게 될 때, 진동테이블(30)은 상기 수직밀링머신(10)의 이송방향에 대해 수직방향으로 진동 구동시켜 가공능력을 향상시키게 된다.

즉, 진동테이블(30)은 수직밀링머신(10)의 이동 방향과 수직으로 왕복 운동하면서 버 제거 대상물에 진동력을 전달하므로 가공력을 높이게 된다.

따라서 평면 인덕터(20)는 정해진 회전수로 회전되고, 버 제거 대상물에서 버가 형성된 위치를 중심으로 하여 진동테이블(30)이 이송운동을 하게 되는데, 이송방향에 수직방향으로 정해진 진폭과 진동수로 작동하게 된다.

상기한 바와 같이 평면 디버링장치(2)는 주축의 회전운동과, 진동테이블(30)의 이송운동과 진동을 적절하게 조절함으로써 최적의 디버링을 하게 된다.

또, 평면 디버링장치(2)는 수직밀링머신(10)의 주축회전과, 표면 조도의 향상과 가공력 향상을 위해 쿨런트 급유하고, 진동테이블(30)의 작동과, 수직 밀링머 신(10)의 수직방향 이송운동이 이루어져 디버링 작업을 하게 된다.

따라서 평면 인덕터(20)는 수직밀링머신(10)에 의하여 진동테이블(30)과 수직방향으로 영구자석(21)에 부착된 자기분말(40)과 버 제거 대상물의 양방향 마찰을 가능하게 하여 버를 제거하게 되는 것이다.

-예, 전자총 부품의 경우 10um 이하의 미소 버를 제거하는 경우에 적합하게 사용됨은 물론 버 제거 대상물에 발생한 버 부분에만 접촉하여 가공하므로 버 발생 이외의 부분에 영향을 미치지 않아 정밀 가공 작업이 용이하게 된다.

그리고 상기 평면 디버링장치(2)에 의해 버 제거 작업이 이루어지는 분야는 이루 헤아릴 수 없는 데, 이를 살펴보면;

첫째, 절삭,절단가공품, 프레스부품, 금형부품, 다이케스팅 부품, 용융, 소결, 단조, 사출가공부품 등 소형정밀부품 일체.

둘째, 전기,전자,통신,반도체부품, 시계부품, 금속커넥터 등 소형 정밀부품 일체.

셋째, 의료 임플란트 부품(치과,정형,신경외과) 금, 은,귀금속, 각종 보석류, 악세사리 등 Burr 제거, 연마, 광택, 세정.

넷째. 자동차부품, 건설장비부품,공구(Tool)류, 기어류, 각종 금형부품,금형 핀(Pin),항공기부품,원자력부품, 식품정밀 부품

다섯째. 섬유부품 및 제침류,안경테 및 고정나사,광학기기 부품,각종 Needle류등 ;

산업 전반에 걸쳐 유용하게 이용되는 것으로 정밀 가공분야의 발전을 가져오 게 될 것이다.

상기한 바와 같은 본 발명은 영구자석을 이용한 디버링 공구 개발함으로써 산업 전반의 가공분야에서 버 제거 대상물의 정밀 가공을 도모할 수 있게 되는 효과가 있다.

상기 평면 인덕터의 평면에 2개 혹은 4개 혹은 6개의 극을 축대칭이나 좌우대칭으로 자장을 형성하게 되어 자기연마 발휘를 효과적으로 하게 된다.

기존 전자석 사용시 인덕터에 필요하던 전력공급장치가 평면 인덕터에 영구자석을 매립하여 사용함으로써 장비의 크기가 축소되어 디버링 작업이 효과적으로 이루어진다.

상기 평면 인덕터에 영구자석 매립으로 장비의 크기가 축소됨에 따라 버 제거 대상물의 버에 대한 접근이 용이하여 디버링 작업이 유리하게 되는 효과가 있다.

그리고 복잡한 정밀부품의 내.외면 및 구석진 곳의 미세구멍 및 교차된 구멍 등에 형성된 버의 제거작업이 용이하게 되는 효과가 있다.

또, 버 제거시 광택.표면 조도 향상 탁월한 연마

그리고 버 제거 작업 후 시편 자체의 형상과 치수변화가 없고. 미세버 가공시 1~2분 내외로 작업시간이 짧은 장점이 있다.

기존 화학적 디버링시 발생하는 폐수오염의 우려도 영구자석을 이용한 버 제 거작업에서는 없기 때문에 친환경이다.

도금전, 열처리전후 산화막, 녹제거, 그을림, 얼룩제거등 가공후 제품의 품질이 매우 균질해지는 효과가 있다.

또, 평면 디버링장치에 의한 버 제거작업은 사용이 간편하고, 운전중 가공상태 확인이 용이한 효과가 있다.

그리고 영구자석에 부착된 자기분말을 이용한 자기연마의 경우는 자기 분말에 의한 부러쉬의 강성은 약하나 가공능력이 우수하여 버 제거 작업 중 미소 버의 변형을 최소화시키게 되고, 버의 제거는 효율적으로 이루어지게 되는 효과가 있다.

Claims

가공물을 연마하는 평면 디버링장치에 있어서,

회전 및 이송 구동되는 주축 스핀들이 구비된 수직밀링머신과;

상기 수직밀링머신의 주축 스핀들의 하단부에 장착되되, 바닥면에 다수의 영구자석이 구비된 평면 인덕터와;

상기 평면 인덕터에 구비된 영구자석에 부착되어 상기 가공물을 연마하기 위해 브러쉬의 기능을 수행하는 자기분말과;

상기 평면 인덕터의 바닥면으로부터 소정거리 이격되어 위치되고, 상기 자기분말이 상기 가공물을 연마 시 상기 수직밀링머신의 이송방향에 대해 수직방향으로 진동 구동되는 진동 테이블로 구성되는 것을 특징으로 하는 평면 디버링장치.
청구항 1에 있어서,

상기 평면 인덕터의 바닥면에 구비된 다수의 영구자석은, 시계방향으로 N극, S극, N극, S극이 순차적으로 교대 배치되어 구성된 것을 특징으로 하는 평면 디버링장치.
청구항 1에 있어서,

상기 평면 인덕터의 바닥면에 구비된 다수의 영구자석은, 시계방향으로 N극, N극, S극, S극이 순차적으로 교대 배치되어 구성된 것을 특징으로 하는 평면 디버링장치.
청구항 1에 있어서,

상기 평면 인덕터의 바닥면에 구비된 다수의 영구자석은, 1개의 N극과 1개의 S극의 영구자석, 2개의 N극과 2개의 S극의 영구자석, 또는, 3개의 N극과 3개의 S극의 영구자석이 축대칭이나 좌우대칭으로 배치되어 구성된 것을 특징으로 하는 평면 디버링장치.
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