KR100948181B1 - Ｃｎｃ 다기능 릴리빙 연삭기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 나선형태의 공구를 가공하는 CNC 다기능 릴리빙 연삭기에 관한 것으로, 베드에 설치되는 전후작동모터와, 전후벨트풀리에 의해 상기 전후작동모터의 동력을 전달받아 회전운동하는 전후볼스크류와, 상기 전후볼스크류에 결합되어 전후로 이동되는 전후동작부로 구성되되, 상기 베드에는 전후이동가이드가 더 포함구성되어 전후동작부의 양하측이 전후이동가이드에 안착되는 본체전후이동부; 상기 본체전후이동부에 설치되는 회전모터와, 회전벨트풀리에 의해 상기 회전모터의 동력을 전달받아 회전운동하는 회전웜과. 상기 회전웜에 결합되어 회전운동하는 회전웜휠을 형성한 회전동작부로 구성된 본체회전이동부; 상기 본체회전이동부에 결합되는 주축대와, 상기 주축대와 대향되는 방향에 설치되는 심압대를 구성한 테이블; 설치프레임에 설치되는 좌우작동모터와, 좌우벨트풀리에 의해 상기 좌우작동모터의 동력을 전달받아 회전운동하는 좌우볼스크류와, 상기 좌우볼스크류에 결합되어 좌우로 이동되는 좌우동작부로 구성되되, 상기 설치프레임에는 좌우이동가이드가 더 포함구성되어 좌우동작부가 좌우이동가이드에 슬라이딩결합되는 좌우이동부; 상기 좌우이동부에 결합구성되는 상하볼스크류와, 상하벨트풀리에 의해 서로 연결되어 상하볼스크류로 동력을 전달하는 상하작동모터와, 상기 상하볼스크류에 결합되어 상하볼스크류의 회전방향에 따라 상하로 이동되는 상하동작부로 구성된 상하이동부; 상기 상하이동부에 설치되는 가공모터와, 상기 가공모터에 의해 회전하는 연삭공구로 구성되어 주축대에 고정된 공작물을 가공하는 가공부;로 구성된 것에 특징이 있으며, 본 발명을 이용하면, 이송축인 X축과, 공작물을 고정지지하는 A축과, 연삭헤드를 수평회전시키는 C축과, 상하이동을 위한 Y축과, 절입을 위한 Z축과, 나선형태의 공구를 가공하기 위한 V축으로 이루어진 6개의 제어축을 동시에 자동제어할 수 있어 밀링공구는 물론, 기어가공용 호브와 같은 각종 나선형태의 공구 등을 모두 가공할 수 있는 장점이 있을 뿐만 아니라, 공작물의 가공을 위해 연삭공구와 공작물의 배치상태를 결정짓는 수평회전축을 베드상에 구성하고 있기 때문에 구조강성이 높아지게 되어 강력절삭과 강력연삭을 할 수 있는 장점이 있다.

CNC, 밀링, 호브, 나선, 6축, 연삭

Description

ＣＮＣ 다기능 릴리빙 연삭기{ＣＮＣ MULTIFUNCTION RELIEVING GRINDING MACHINE}

본 발명은 각종 나선형태의 공구를 가공하는데 사용되는 CNC 다기능 릴리빙 연삭기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 이송축인 X축과, 공작물을 고정지지하는 A축과, 연삭헤드를 수평회전시키는 C축과, 상하이동을 위한 Y축과, 절입을 위한 Z축과, 나선형태의 공구를 가공하기 위한 V축으로 이루어진 6개의 제어축을 동시에 자동제어할 수 있어 밀링공구는 물론, 기어가공용 호브와 같은 각종 나선형태의 공구 등을 모두 가공할 수 있는 장점이 있을 뿐만 아니라, 공작물의 가공을 위해 연삭공구와 공작물의 배치상태를 결정짓는 수평회전축을 베드상에 구성하고 있기 때문에 구조강성이 높아지게 되어 강력절삭과 강력연삭을 할 수 있는 CNC 다기능 릴리빙 연삭기에 관한 것이다.

최근 공작기계의 공성능화, 고효율화 추세를 뒷받침하기 위해서는 공작물의 불필요한 부분을 제거하는 절삭공구의 치수 및 형상정도의 고품질화가 요구되고 있으며, 특히 가공정밀도와 가공능률은 절삭에 직접 사용되는 공구의 절삭날 형상과 치수정밀도에 의존하기 때문에 설계된 공구의 절삭날을 형성하는 릴리프각(Relief Angel)과 플루트(Flute) 형상을 정밀하게 가공할 수 있는 연삭기의 사용이 불가피하다.

그리하여, 현재 절삭공구의 정밀 가공은 대부분 공구 형태에 따라 정해진 전용 가공기에서 이루어지고 있는데, 예를 들면, 엔드밀과 같은 밀링공구는 그 형상에 따라 각각의 CNC공구연삭기에서 주로 사용되고 있으며, 기어가공용 호브(Hob) 등은 이를 전용으로 연삭할 수 있는 전용 연삭기에 의해서 가공이 이루어지고 있는 실정이다.

그러나, 현대사회에 들어서면서 다양한 제품을 가공하기 위해선 그에 맞는 다양한 공구의 필요성이 요구되고 있는데, 이와 같은 현실에 부합되는 공구 전문업체의 경우에는 다량 생산이 가능하므로 이러한 전용 장비들의 도입에 큰 어려움이 없었으나, 일반 제품의 생산이 주목적인 다수의 기업에서는 공구의 재가공용으로 이러한 장비들의 동시에 구비하기가 어려워 난항을 겪게 되었으며, 그 결과 국내 제조업 분야의 근간이 되는 중소기업과 대기업 간의 기술적 격차가 벌어져 국가 전반적인 기술경쟁력이 떨어지는 문제점이 있었다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 CNC 다기능 릴리빙 연삭기는 나선형태의 공구를 가공하는 CNC 다기능 릴리빙 연삭기에 있어서, 베드에 설치되는 전후작동모터와, 전후벨트풀리에 의해 상기 전후작동모터의 동력을 전달받아 회전운동하는 전후볼스크류와, 상기 전후볼스크류에 결합되어 전후로 이동되는 전후동작부로 구성되되, 상기 베드에는 전후이동가이드가 더 포함구성되어 전후동작부의 양하측이 전후이동가이드에 안착되는 본체전후이동부; 상기 본체전후이동부에 설치되는 회전모터와, 회전벨트풀리에 의해 상기 회전모터의 동력을 전달받아 회전운동하는 회전웜과. 상기 회전웜에 결합되어 회전운동하는 회전웜휠을 형성한 회전동작부로 구성된 본체회전이동부; 상기 본체회전이동부에 결합되는 주축대와, 상기 주축대와 대향되는 방향에 설치되는 심압대를 구성한 테이블; 설치프레임에 설치되는 좌우작동모터와, 좌우벨트풀리에 의해 상기 좌우작동모터의 동력을 전달받아 회전운동하는 좌우볼스크류와, 상기 좌우볼스크류에 결합되어 좌우로 이동되는 좌우동작부로 구성되되, 상기 설치프레임에는 좌우이동가이드가 더 포함구성되어 좌우동작부가 좌우이동가이드에 슬라이딩결합되는 좌우이동부; 상기 좌우이동부에 결합구성되는 상하볼스크류와, 상하벨트풀리에 의해 서로 연결되어 상하볼스크류로 동력을 전달하는 상하작동모터와, 상기 상하볼스크류에 결합되어 상하볼스크류의 회전방향에 따라 상하로 이동되는 상하동작부로 구성된 상하이동부; 상기 상하이동부에 설치되는 가공모터와, 상기 가공모터에 의해 회전하는 연삭공구로 구성되어 주축대에 고정된 공작물을 가공하는 가공부;로 구성된 것에 특징이 있다.

본 발명의 CNC 다기능 릴리빙 연삭기는 이송축인 X축과, 공작물을 고정지지하는 A축과, 연삭헤드를 수평회전시키는 C축과, 상하이동을 위한 Y축과, 절입을 위한 Z축과, 나선형태의 공구를 가공하기 위한 V축으로 이루어진 6개의 제어축을 동시에 자동제어할 수 있어 밀링공구는 물론, 기어가공용 호브와 같은 각종 나선형태의 공구 등을 모두 가공할 수 있는 장점이 있을 뿐만 아니라, 공작물의 가공을 위해 연삭공구와 공작물의 배치상태를 결정짓는 수평회전축을 베드상에 구성하고 있기 때문에 구조강성이 높아지게 되어 강력절삭과 강력연삭을 할 수 있는 유용한 발명이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 구성을 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 CNC 다기능 릴리빙 연삭기를 도시한 측면 개략도이고, 도 2는 본 발명의 CNC 다기능 릴리빙 연삭기를 도시한 정면 개략도이며, 도 3은 본 발명의 연삭공구로 공작물을 가공하는 상태도로써 같이 설명한다.

본 발명은 제어부(미도시)에 의해 다수의 축을 동시에 제어하여 밀링공구는 물론, 기어가공용 호브 및 가공 나선형태의 공구 등을 1대의 가공기에서 모두 가공할 수 있도록 복합기능을 갖춘 CNC 다기능 릴리빙 연삭기에 관한 것으로, 본체전후이동부(10)와, 본체회전이동부(20)와, 테이블(30)와, 좌우이동부(40)와, 상하이동부(50)와, 가공부(60)로 구성된다.

먼저, 본체전후이동부(10)는 베드(1)에 설치되어 전, 후로 이동되는 것으로, 베드(1)에 설치되는 전후작동모터(11)와, 상기 전후작동모터(11)의 동력을 전달받아 회전운동하는 전후볼스크류(13)가 구성되어 있으며, 상기 전후작동모터(11)와 전후볼스크류(13)에는 전후벨트풀리(12)가 연결되어 동력을 전달시키도록 되어 있다.

그리고, 상기 전후볼스크류(13)에는 전후동작부(14)가 결합되어 있어, 전후볼스크류(13)의 회전방향에 따라 전후동작부(14)가 전방 또는 후방으로 이동되도록 되어 있으며, 상기 베드(1)에는 전후이동가이드(1a)가 더 포함되어 구성되어 있기 때문에 전후동작부(14)의 양하측이 상기 전후이동가이드(1a)에 안착되게 되어 전,후방향으로의 안정적인 이동이 가능해지게 된다.

또한, 본체회전이동부(20)는 상기 본체전후이동부(10)에 설치되어 본체전후이동부의 전후이동과는 별개로 회전운동을 하는 것으로, 상기 본체전후이동부(10)에 설치되는 회전모터(21)와, 상기 회전모터(21)의 동력을 전달받아 회전운동하는 회전웜(23)과, 상기 회전웜(23)에 결합되어 회전운동하는 회전웜휠(24)을 형성한 회전동작부(25)를 구성하고 있으며, 상기 회전모터(21)와 회전웜(23)에는 회전벨트풀리(22)가 연결되어 회전모터(21)의 동력을 회전웜(23)으로 전달하도록 되어 있다.

또한, 테이블(30)은 상기 본체회전이동부(20)에 결합되어 본체회전이동부(20)와 같은 회전운동을 하는 것으로, 일측으로는 공작물(3)의 지지고정을 위한 주축대(31)가 설치되어 있다.

그리고, 상기 테이블(30)의 타측방향으로는 상기 주축대(31)에 설치되는 공작물(3)의 형상이나 길이 및 가공조건에 따라 공작물(3)의 안정적인 지지를 위한 심압대(32)를 설치할 수도 있을 것이다.

또한, 좌우이동부(40)는 상기 베드(1)에 전방 상부에 설치된 설치프레임(2)에 결합되어 좌, 우로 움직이는 것으로, 설치프레임(2)에 설치되는 좌우작동모터(41)와, 상기 좌우작동모터(41)의 동력을 전달받아 회전운동하는 좌우볼스크류(43)를 구성하고 있으며, 상기 좌우작동모터(41)와 좌우볼스크류(43)에는 좌우벨트풀리(42)가 연결되어 동력을 전달하도록 되어 있다.

아울러, 상기 좌우볼스크류(43)에는 좌우동작부(44)가 결합되어 있는데, 이 좌우동작부(44)는 좌우볼스크류(43)의 회전방향에 따라 좌측 또는 우측방향으로 이동되어 진다. 그리고, 상기 설치프레임(2)에는 좌우이동가이드(2a)가 더 포함되어 구성될 수 있으며, 이때에는 상기 좌우동작부(44)의 전면이 상기 좌우이동가이드(2a)에 슬라이딩 결합되는 구성으로 이루어져 좌우동작(44)부의 이동이 보다 안정적으로 이루어질 수 있게 된다.

또한, 상하이동부(50)는 상기 좌우이동부(40)에 결합되어 상, 하루 움직이는 것으로, 상기 좌우이동부(40)에 결합구성되는 상하볼스크류(51)와, 상하벨트풀리(52)에 의해 서로 연결되어 상하볼스크류(52)로 동력을 전달하는 상하작동모터(53)와, 상기 상하볼스크류(51)에 결합되어 상하볼스크류(51)의 회전방향에 따라 상하로 이동되는 상하동작부(54)로 구성된다.

또한, 가공부(60)는 상기 상하이동부(50)에 설치되어 주축대(31)에 고정된 공작물(3)을 가공하는 것으로, 상하이동부(50)에 설치되는 가공모터(61)와, 상기 가공모터(61)에 의해 회전하는 연삭공구(62)로 구성되며, 이때, 상기 연삭공구(62)는 통상의 연삭공구로서 공작물(3)을 연삭가공하여 제작할 공구의 형태에 따라서 다양한것으로 교체하여 사용할 수 있을 것이다.

상기와 같은 구성에 따른 작용을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 가공을 이룰 공작물(3)의 길이 및 가공조건에 따라 테이블(30)에 심압대(32)를 설치한 후, 공작물(3)의 일측과 타측을 주축대(31)와 심압대(32)에 고정지지시키고, 가공부(60)에 가공할 조건에 맞는 통상의 연삭공구(62)를 설치함으로써 기본 준비를 완료한다.

그 후에는, 작업자가 공작물(3)을 가공하여 제작할 공구의 제원과 가공조건에 따라 프로그램을 세팅한 후, 제어부(미도시)을 조작하여 본 발명의 CNC 다기능 릴리빙 연삭기(100)를 작동시킴으로서 가공을 이룰 수 있게 된다.

이하에서는 본 발명의 가공에 따른 작용을 설명한다.

먼저, 본 발명의 CNC 다기능 릴리빙 연삭기(100)의 세팅을 마치고, 기계를 작동시키면, 본체회전이동부(20)가 프로그램의 세팅값에 따라 자동으로 회전하여 공작물(3)과 연삭공구(62)와의 가공각이 형성됨과 동시에, 주축대(31)가 일정각도로 회전하여 공작물(3)의 가공부위가 설정되게 된다.

그 후에는, 본체전후이동부(10)가 후진하여 공작물(3)이 가공할 위치로 이동되어 지고, 이어서, 설치프레임(2)에 결합된 좌우이동부(40)가 우측으로 이동함과 동시에 상하이동부(50)가 하측으로 이동하여 가공모터(61)에 의해 회전운동하는 연 삭공구(62)가 공작물(3)의 가공시작점에서 0점세팅을 이루게 된다.

그리고, 상기와 같이 0점세팅이 이루어진 후에는, 연삭류분사장치(미도시)를 통해 연삭류가 뿌려짐과 동시에 제어부의 제어에 따라 연삭공구(62)가 공작물(3)을 가공하는데, 이때의 연삭공구(62)는 설치프레임(2)에 구성된 좌우이동부(40)와 상하이동부(50) 및 베드(1)에 구성된 본체전후이동부(20)의 각각의 움직임에 의해 연삭깊이의 조절이 이루어지게 될 뿐만 아니라, 소소하게 움직이는 본체회전이동부(20)의 회전과 주축대(31)의 회전에 의해 연삭공구(62)에 접하는 공작물(3)의 면이 달라지게되어 공작물(3)을 원하는 형태로 연삭가공할 수 있게 된다.

또한, 이와 같은 작업에 의해 날 하나의 연삭을 마친 후에는, 본체전후이동부(10)가 후진하여 연삭공구(62)와 공작물(3)을 이격시킨 다음, 좌우이동부(40)와 상하이동부(50)가 0점세팅을 이룬자리로 복귀하게 되며, 그 후에는, 본체회전이동부(20)가 초기 0점 세팅을 이루었던 각으로 자동회전 된다.

그리고, 주축대(31)가 제어부의 제어에 따라 회전하게 되어 공작물(3)의 다음 연삭지점으로 이동되어 지고, 이와 동시에 본체전후이동부(10)가 후진하게 되어 가공모터(61)에 의해 회전운동하는 연삭공구(62)가 공작물(3)의 2번째 가공시작점에서 다시 0점세팅을 이루게된다.

이상에서와 같이 본 발명에서는 입력된 프로그램에 따른 제어부의 제어에 의해 상기에서 전술한 방법이 반복적으로 수행되게 되어 공구를 원하는 형상으로 연삭가공할 수 있으며, 이로써 1대의 가공기로 밀링공구는 물론, 기어가공용 호브 및 각종 나선형태의 공구 등을 모두 가공할 수 있게 되는 것이다.

도 1은 본 발명의 CNC 다기능 릴리빙 연삭기를 도시한 측면 개략도.

도 2는 본 발명의 CNC 다기능 릴리빙 연삭기를 도시한 정면 개략도.

도 3은 본 발명의 연삭공구로 공작물을 가공하는 상태도.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

1 : 베드 1a : 전후이동가이드

2 : 설치프레임 2a : 좌우이동가이드

3 : 공작물 10 : 본체전후이동부

11 : 전후작동모터 12 : 전후벨트풀리

13 : 전후볼스크류 14 : 전후동작부

20 : 본체회전이동부 21 : 회전모터

22 : 회전벨트풀리 23 : 회전웜

24 : 회전웜휠 25 : 회전동작부

30 : 테이블 31 : 주축대

32 : 심암대 40 : 좌우이동부

41 : 좌우작동모터 42 : 좌우벨트풀리

43 : 좌우볼스크류 44 : 좌우동작부

50 : 상하이동부 51 : 상하볼스크류

52 : 상하벨트풀리 53 : 상하작동모터

54 : 상하동작부 60 : 가공부

61 : 가공모터 62 : 연삭공구

Claims (7)

1. 나선형태의 공구를 가공하는 CNC 다기능 릴리빙 연삭기에 있어서,

   베드(1)에 설치되는 전후작동모터(11)와, 전후벨트풀리(12)에 의해 상기 전후작동모터(11)의 동력을 전달받아 회전운동하는 전후볼스크류(13)와, 상기 전후볼스크류(13)에 결합되어 전후로 이동되는 전후동작부(14)로 구성되되, 상기 베드(1)에는 전후이동가이드(1a)가 더 포함구성되어 전후동작부(14)의 양하측이 전후이동가이드(1a)에 안착되는 본체전후이동부(10);

   상기 본체전후이동부(10)에 설치되는 회전모터(21)와, 회전벨트풀리(22)에 의해 상기 회전모터(21)의 동력을 전달받아 회전운동하는 회전웜(23)과. 상기 회전웜(23)에 결합되어 회전운동하는 회전웜휠(24)을 형성한 회전동작부(25)로 구성된 본체회전이동부(20);

   상기 본체회전이동부(20)에 결합되는 주축대(31)와, 상기 주축대(31)와 대향되는 방향에 설치되는 심압대(32)를 구성한 테이블(30);

   설치프레임(2)에 설치되는 좌우작동모터(41)와, 좌우벨트풀리(42)에 의해 상기 좌우작동모터(41)의 동력을 전달받아 회전운동하는 좌우볼스크류(43)와, 상기 좌우볼스크류(43)에 결합되어 좌우로 이동되는 좌우동작부(44)로 구성되되, 상기 설치프레임(2)에는 좌우이동가이드(2a)가 더 포함구성되어 좌우동작부(44)가 좌우이동가이드(2a)에 슬라이딩결합되는 좌우이동부(40);

   상기 좌우이동부(40)에 결합구성되는 상하볼스크류(51)와, 상하벨트풀리(52)에 의해 서로 연결되어 상하볼스크류(52)로 동력을 전달하는 상하작동모터(53)와, 상기 상하볼스크류(51)에 결합되어 상하볼스크류(51)의 회전방향에 따라 상하로 이동되는 상하동작부(54)로 구성된 상하이동부(50);

   상기 상하이동부(50)에 설치되는 가공모터(61)와, 상기 가공모터(61)에 의해 회전하는 연삭공구(62)로 구성되어 주축대(31)에 고정된 공작물(3)을 가공하는 가공부(60);로 구성된 것에 특징이 있는 CNC 다기능 릴리빙 연삭기.
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