KR100948215B1 - 환톱측면절삭방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 환톱측면절삭방법에 관한 것으로, 상세히는 환톱테이블상에 일정높이로 환톱날을 올린 후, 환톱날을 기준으로 지그나 회전축포인트의 절삭각도에 변화를 주면서, 지그나 회전축포인트를 기준으로 가공재를 밀어내거나 회전시켜 가공하는 방법으로 톱날의 높이와 외측과 내측의 반경거리차로 요홈폭을 달리하면서 다양한 생활공예품을 가공할 수 있는 환톱측면절삭방법에 관한 것으로 길이 방향으로 길게, 또는 회전반경이 아주 큰 목재를 요홈 절삭가공할 수 있어서 목공선반에서는 불가능한 커다란 회전가공이 가능하여 다양한 생활공예품을 제작할 수 있는 유용한 발명인 것이다.

길이방향, 회전방향 환톱측면절삭방법

Description

환톱측면절삭방법{the circular saw side cutting method}

본 발명은 환톱 측면 절삭방법에 관한 것으로, 상세히는 환톱테이블상에 일정높이로 환톱날을 올린 후, 환톱날을 기준으로 지그나 회전축포인트의 절삭각도에 변화를 주면서, 지그나 회전축포인트를 기준으로 가공재를 밀어내거나 회전시켜 가공하는 방법으로 톱날의 높이와 외측과 내측의 반경거리차로 요홈폭을 달리하면서 다양한 생활공예품을 가공할 수 있는 환톱측면절삭방법에 관한 것이다.

목공예의 제작경향은 구조적인 형식미와는 본질적으로 다른 원목가공이 대종을 이루고 있으나, 원목의 단조로움은 소비자의 기호를 충족시키지 못하였다.

공예가에게 있어서 솜씨의 우수성은 필수적이며 좋은 디자인에 대한 판단과 양질의 디자인을 추구하는 정신적인 자세가 필요하다.실생활과 보다 밀접하게 접근하여 우리의 공동미감을 충족시켜줄 뿐만 아니라 새로운 생활 미학을 만들어낼 수 있는 새로운 문화를 창조하고, 수공예의 특성을 살려나갈 수 있어야 한다. 최근 들어 생활공간 중심의 실질기능 회복에 관심을 쏟고 미적, 조형주의 편향적 공예환경에 비추어 볼 때, 현대공예 또는 가구의 특성상 원형 내지 길이 방향으로 제한적인 범위의 단조로운 선형 가공을 떠나 원목 특성을 이용한 다양한 범주의 가공툴이 필 요로 하는 실정이다.

국내 특허공보 KR 특 1985-0000607 B1의 경우에는 회전절삭공구에 관한 것으로, 평삭커터와 밀링커터의 2차원적 윤곽을 갖는 절삭날을 갖추고 평판과 타원주면을 가공하며, 또는 기타 모션을 축주위로 회전시켜서 만들 수 있게 한 곡면 가공하는 회전절삭공구에 관한 것이나, 상기와 같은 기술에서 폭이 넓은 피가공물에 유리하다고 하지만, 하나의 구동축에 커터본체의 수를 피가공물에 폭에 맞춰 늘려야 하는데 따른 피가공물의 윤곽에 맞는 절삭날을 커터본체에 팁을 부착하는 방식으로 진행하지만, 역시 다양한 피가공물의 곡면에 맞는 절삭날과 팁을 제작하는데 따른 고비용이 소요되며, 수적 양산보다는 소량다품종을 생산하는 생활공예분야에서는 고가의 절삭날이나 팁 및 관련 장비 등을 구비하는데 따른 부담이 가중되는 실정이다.

기타, 범용 목공선반이나 목공 CNC 선반 및 고가의 목공 밀링머신에 의한 회전축의 스윙 반경이나, 베드의 이동거리 이내의 범위 또는 평판의 경우 루터날의 형상에 따른 극히 제한적인 범위 내에서만 길이방향으로 가공하는 정도에 그쳤으며, 가공속도나 능률에 있어서도 고비용을 부담해야 하는 실정이다.

이에 본 발명에서는 종래에 고가의 절삭날과 팁 및 관련 장비에 의하여 회전축의 스윙 반경 이내의 범위 또는 평판의 경우 루터날의 형상에 따른 극히 제한적인 범위 내에서만 길이 방향으로 가공해 생활공예품 내지 공예품을 제작하였던 감안하여, 본 발명에서는 회전반경이 큰 평판이나 목재에 반원부터 타원까지 길이방향 또는 어느 한 회전축을 중심으로 다양한 곡률의 회전방향 가공을 할 수 있는 환톱측면절삭방법에 의하여 곡면의 폭과 회전가공의 반경을 소망하는 치수로 가공하도록 하는 매우 효과적이고 경제적인 제품을 생산하는데 그 목적이 있는 것이다.

상기와 같은 점을 감안하여 본 발명에서는 절삭가공할 가공재의 요홈폭(L1)과 절삭가공깊이(H)를 감안하여,

환톱테이블(10)에 설치된 반경이 'r'인 환톱날(20)의 높이(h)를 절삭가공깊이(H)로 일치 조정하는 제1단계

조정된 환톱날의 현 길이(c=2*

)를 측정하는 제2단계;

절삭할 요홈폭(L1) 규격대로 지그(40)의 각도(sinａ=L1/c)를 측정하는 제3단계;

측정된 각도대로 환톱날(20)을 기준으로 지그(40)를 세팅하여 죔쇠(50)로 지그 양편을 환톱테이블(10)에 고정하는 제4단계;

환톱날을 가동시켜 가공재를 지그에 붙여 밀어내는 최종 제5단계의 공정을 통해 길이방향가공재(100)를 완성함을 특징으로 하는 환톱측면절삭방법과;
상기의 환톱측면절삭방법에 따라 환톱날(20)이 일정 돌출 설치된 환톱테이블(10)로 부터 지그(40)와 죔쇠(50)를 제거하고 환톱날(20)을 환톱테이블(10) 면 아래로 내린 후, 상기 환톱테이블(10) 바닥 일정 지점에 환톱날로부터 일정 이격된 회전축포인트(30p)를 첨공후, 가공재의 소정부위에 설치한 회전축(201)을 상기 회전축포인트(30p)에 끼운후, 준비된 환톱날을 가동시켜, 설정된 일정 돌출높이까지 서서히 올린 후, 회전축(201)을 기점으로 가공재를 회전시켜 회전방향가공재(200)를 완성함을 특징으로 하는 또 다른 환톱측면절삭방법에 의하여 회전반경이 큰 평판이나 목재에 반원부터 타원까지 길이방향 또는 어느 한 회전축을 중심으로 다양한 곡률의 회전방향으로 절삭 할 수 있는 유용한 발명인 것이다.

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이와 같은 본 발명에 따른 측면절삭방법에 따라, 가공재를 길이방향으로 밀어내 오목하게 가공하거나, 환톱날을 천천히 올리면서 가공재를 회전축을 중심으로 회전방향으로 절삭가공하는 것으로, 톱날 외경의 반지름값에 의해 오목하게만 가공된다는 점이 있으나, 가공재를 톱날과 교차하는 직선방향으로 밀거나 회전시키거나나, 톱날의 크기에 따라 반지름값이나 깊이를 자유롭게 조절함으로써 길이 방향으로 길게 또는 회전반경이 아주 큰 목재를 요홈 절삭가공할 수 있어서 목공선반에서는 불가능한 커다란 회전가공이 가능하여 다양한 생활공예품을 제작할 수 있는 유용한 발명인 것이다.

상기와 같은 목적을 이루기 위하여, 이하 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 일실시 구성 및 작용을 알아보면 다음과 같다.

[실시예 1]

절삭가공할 가공재의 요홈폭(L1)과 절삭가공깊이(H)를 감안하여, 환톱테이블(10)에 설치된 반경이 'r'인 환톱날(20)의 높이(h)를 절삭가공 깊이(H)로 일치 조정하는 제1단계

조정된 환톱날의 현 길이(c=2*

)를 측정하는 제2단계;

절삭할 요홈폭(L1) 규격대로 지그의 각도(sinａ=L1/c)를 측정하는 제3단계;

측정된 각도대로 환톱날(20)을 기준으로 지그(40)를 세팅하여 죔쇠(50)로 지그 양편을 환톱테이블(10)에 고정하는 제4단계;

환톱날을 가동시켜 가공재를 지그에 붙여 밀어내는 최종 5단계의 공정을 통해 길이방향가공재(100)를 완성하는 것이다.

가령 반경(r) 150㎜의 환톱날이 설치된 환톱테이블에서 절삭 가공깊이(H) 30㎜, 요홈폭(L1) 127㎜의 길이 방향 가공재(100)를 얻고자 한다면, 환톱테이블면 위로 환톱날 높이(h)를 30㎜ 돌출시키고, 현의 길이는(c=2*

) 공식, 또는 실측에 의하여 180㎜로 측정한 후, 절삭각인 지그의 각도(sinａ=L1/c)는 127/180=0.707로 환산된 sina는 45°로 환톱날에 대하여 지그를 45°각으로 설치하여 길이방향으로 측면절삭가공하도록 하는 것이다.

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상기와 같은 공정절차에 따라, 꽂이통의 제작공정도인 도 2에 따르면,

(1) 환톱측면절삭방법에 의하여 꽂이통 전·후방부재를 길이방향으로 가공하는 단계

(2) (1)단계의 가공재를 측면길이방향과 바닥부에 홈가공부(101a)를 가공하는 단계

(3) 환톱절삭방법으로 꽂이통 좌·우측부재를 길이방향으로 요홈가공하는 단계

(4) (3)단계의 가공재 요홈면 바닥부에 홈가공부(102a)를 형성한 후, 요홈 이면부 길이방향으로 단턱가공부(102b)를 형성하는 단계

(5) 전·후방부재와 좌·우측부재를 조합해 타원형성된 홈가공부(101a;102b)규격으로 꽂이통 바닥부재(103)를 형성하는 단계

(6) 가공된 전·후방부재와 좌·우측부재및 바닥부재(103)를 조합해 목공본 드로 접착해 꽂이통을 최종 조립완성하는 단계로 이루어짐을 나타낸 것이다.

이와 같은 공정에 의하여, 도 3에 꽂이통의 조립상태 도면대용 참고사진과 같이 일반 목공선반이나, 루터에 의해서는 제작이 불가능한 다양한 생활공예품을 제작할 수 있게 된 것이다.

한편, 본 발명의 또 다른 응용 실시예로 환톱측면절삭방법을 이용한 가공재를 회전시키면서 가공하는 실시예를 보면 다음과 같다.

[실시예 2]

본 실시는 본 발명에 따른 환톱측면절삭방법으로 가공재에 환형요홈을 가공하는 것으로, 환톱날(20)과 회전축(201)과의 거리와 각도에 따라 회전절삭이 다양하게 가공되는 것이 특징으로 작업전에 환형 요홈폭(L2) 산출을 위해 내측반경거리(ℓ1)및 외측반경거리(ℓ2)와 절삭각도를 정확히 설정한 후 작업을 진행해야 한다.

내측반경거리가 큰 회전방향의 환톱측면절삭가공을 하고자 한다면, 회전축포인트를 환톱날과 멀리하면 되고, 내측반경거리가 적은 회전방향의 환톱측면절삭가공을 하고자 한다면 회전축포인트를 환톱날과 근접시키면 된다.

가공할 가공재의 환형 요홈폭(L2)과 절삭가공깊이(H)를 감안하여,
상기 실시예 1에 따른 환톱측면절삭방법에 따라, 환톱날(20)이 일정 돌출 설치된 환톱테이블(10)로 부터 지그(40)와 죔쇠(50)를 제거하고 환톱날(20)을 환톱테이블(10) 면 아래로 내린 후, 상기 환톱테이블(10) 바닥 일정 지점에 환톱날로부터 일정 이격된 회전축포인트(30p)를 첨공후, 가공재의 소정부위에 설치한 회전축(201)을 상기 회전축포인트(30p)에 끼운후, 준비된 환톱날을 가동시켜, 설정된 일정 돌출높이까지 서서히 올린 후, 회전축(201)을 기점으로 가공재를 회전시켜 회전방향가공재(200)를 완성하도록 하는 것이다.

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상기와 같은 공정을 근거로 기본예시를 첨부도면을 통해 구체적으로 알아보면 다음과 같다.

도 4에 도시된 실시에서는 반경(r) 150㎜의 환톱날이 설치된 환톱테이블(10)에서, 직경 250㎜ 원판 센터로부터 내측반경거리(ℓ1) 50㎜, 외측반경거리(ℓ2) 96㎜, 절삭가공깊이(H) 30㎜의 환형 요홈을 가공하고자 한다면, 다음과 같은 공정으로 이루어진다.

(1)절삭가공깊이(H)에 따른 환톱날의 높이(h)가 30㎜임을 감안하여, 환톱날의 현 길이(c=2*

)를 산출하거나, 또는 실측에 의하여 180㎜로 측정한 후, 환톱날을 환톱테이블(10)면 아래로 위치시킨후,

(2)가공재의 환형 요홈폭(L2=ℓ2-ℓ1)을 측정해 46㎜을 구한 후,

(3)절삭각도(sinA=L2/c)는 46/180=0.258로 환산된 sinA는 15°로 환톱날(20)을 기준으로 15°각도의 연장선과 내측반경거리(ℓ1=50㎜)로 직교하는 교점지점에 회전축포인트(30p)을 첨공한 후

(4) 가공재의 센터에 회전축(201)을 설치한 후, 회전축을 첨공한 회전축포인트에 끼우고 환톱날을 가동시킨후 절삭가공깊이까지 서서히 올린후 회전절삭시키면 최종적으로 직경 250㎜ 원판 센터로부터 내측반경거리(ℓ1) 50㎜,외측반경거리(ℓ2) 96㎜, 가공재의 환형요홈폭(ℓ2-ℓ1) 46㎜, 절삭가공깊이(h) 30㎜의 환형요홈이 절삭된 회전방향 환톱측면절삭가공재를 얻게 된다.

[실시예 3]

상기와 같은 방식에 의하여, 회전방향 환톱측면절삭방법의 응용예로 도 5에 도시된 실시예에서와 같이, 동일한 원판회전가공재(200)상에 각기 상이한 회전축포인트(30p1;30p2;30p3)와 각기 상이한 내측반경라인(30ℓ1;30ℓ2;30ℓ3)로 회전절삭을 하는 예시이다.

본 예시와 같이 일반 목공선반이나 머시인센터에서는 베드의 스윙거리 제한으로 인하여 가공할 수 없는 공예품이라도, 요홈의 절삭가공깊이를 달리한 다양한 종류의 회전절삭된 생활공예품을 양산할 수 있도록 하는 것이다.

상기와 같은 본 발명 환톱측면절삭방법의 회전방향 절삭가공된 생활공예품의 제작 실시상태의 작업사진인 도 6은 회전축포인트와 내측반경라인 및 회전톱날의 절삭가공깊이를 달리하여 직경 150㎝의 생활공예품을 제작한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 테이블형환톱기계에 의한 길이방향 측면절삭상태를 나타낸 참고사시도

도 2는 본 발명에 환톱측면절삭방법에 따른 꽂이통 제작과정을 나타낸 참고도로,

ⅰ)는 환톱측면절삭방법에 의해 가공된 꽂이통 전·후방부재 가공상태사시도

ⅱ)는 ⅰ)단계의 가공재를 측면길이방향과 바닥부에 홈가공한 참고사시도

ⅲ)는 환톱측면절삭방법에 의해 가공된 꽂이통 좌·우측부재의 가공상태사시도

ⅳ)는 ⅲ)단계의 가공재를 바닥부에 홈가공한 참고사시도

ⅴ)는 타원형 꽂이통 바닥부재의 참고사시도

ⅵ)는 꽂이통의 최종 조립상태참고사시도

도 3은 도 2에 따라 제작된 꽂이통의 조립상태 도면대용 참고사진

도 4는 본 발명의 응용예인 환톱측면절삭방법에 따른 가공재를 회전방향으로 가공하는 상태를 나타낸 참고도로

ⅰ)는 환톱테이블상에 회전축포인트를 설정해 점선 범위 내로 요홈을 회전절삭함을 나타낸 참고평면도

ⅱ)는 ⅰ)단계에서 회전절삭된 부분을 나타낸 제품의 참고사시도

도 5는 본 발명의 응용예인 환톱측면절삭방법에 따른 가공재 원판에 회전축포인트의 위치와 외측반경라인에 따른 가공상태를 나타낸 참고평면도

도 6은 피가공 원판에 회전축포인트와 내측반경라인 및 회전톱날의 높이를 달리해 제작한 생활공예품의 제작참고사진

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100:길이방향 가공재

101:전후방부재 101a:홈가공부

102:좌우측부재 102a:홈가공부

102b:단턱가공부 103:바닥부재

200:회전방향 가공재 201:회전축

10:환톱테이블 20:환톱날

30p;30p1;30p2;30p3:회전축포인트

ℓ;30ℓ1;30ℓ2;30ℓ3:내측반경라인

40:지그 50:죔쇠 sina:지그 각도
sinA:환톱 회전축절삭각도
L1:요홈폭
L2:환형 요홈폭(ℓ2-ℓ1)

h:절삭가공깊이 ℓ1:내측반경거리;

ℓ2:외측반경거리 c:현길이(2*

)

Claims (2)

1. 절삭가공할 가공재의 요홈폭(L1)과 절삭가공깊이(H)를 감안하여,

   환톱테이블(10)에 설치된 반경이 'r' 인 환톱날(20)의 높이(h)를 절삭가공깊이(H)로 일치조정하는 제1단계

   조정된 환톱날의 현 길이(c=2*

   

   )를 측정하는 제2단계;

   절삭할 가공재의 요홈폭(L1) 규격대로 지그의 각도(sinａ=L1/c)를 측정하는 제3단계;

   측정된 각도대로 환톱날(20)을 기준으로 지그(40)를 세팅하여 죔쇠(50)로 지그의 양편을 환톱테이블(10)에 고정하는 제4단계;

   환톱날을 가동시켜 가공재를 지그에 붙여 밀어내는 최종 5단계의 공정을 통해 길이방향가공재(100)를 완성함을 특징으로 하는 환톱측면절삭방법.
2. 삭제

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