KR100976027B1 - 공작기계의 롱-보링용 툴 고정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 MCT를 이용한 롱-보링 가공시 툴이 회전함에 따라 발생되는 비틀림과 흔들림을 방지하기 하기 위해서, 선반에 부착되는 롱-보링용 툴 고정장치에 관한 것으로, 공작물의 보링 가공정도에 따라 내측으로 안치되는 툴포스트와, 상기 툴포스트를 선택적으로 착탈가능하게 홀딩하는 툴홀더가 구비되는 툴브라켓과, 상기 툴홀더의 전/후면에 결합되는 툴포스트의 비틀림 및 흔들림을 방지하는 한쌍의 플레이트로 구성되는 것을 특징으로 한다.

MCT, 선반, 보링, 툴, 툴포스트, 브라켓, 툴홀더, 부쉬, 키홈

Description

공작기계의 롱-보링용 툴 고정장치{A Tool Holding Device For A Long-Boring Processing in CNC}

도 1은 본 발명에 따른 터닝센터에 부착된 롱-보링용 툴 고정장치의 정면도,

도 2는 도 1에 따른 툴브라켓의 사시도,

도 3은 도 2의 툴홀더에 삽입되는 부쉬의 사시도,

도 4는 상기 툴홀더의 전/후면에 고정되는 플레이트의 정면도 및 평면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 툴포스트 11: 툴

20: 툴브라켓 21: 툴홀더

21a: 홈부 22: 홀더캡

23: 부쉬 24: 플레이트

24a: 키홈 24b: 돌기부

100: 롱-보링용 툴 고정장치 200: 공작물

300: 터닝센터 310: 척

320: 이송테이블 330: 테이블베이스

본 발명은 툴이 고정되고 공작물이 회전하는 선반의 내부에 부착되는 툴포스트 고정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공작물의 보링 가공정도에 따라 내측으로 안치될 수 있도록 상기 공작물의 가공된 내경 보다 상대적으로 작은 외경을 갖는 툴포스트가 선택적으로 착탈가능하게 홀딩되도록 툴홀더가 구비되는 툴브라켓으로 이루어지는 공작기계의 롱-보링용 툴 고정장치에 관한 것이다.

일반적으로 공작물의 롱-보링 가공에는 공작물이 고정되고 툴이 회전하는 MCT를 이용한 가공이 주를 이루었다.

이러한 MCT를 이용한 롱-보링 가공방법은 테이블의 상부에 공작물을 고정시킨 후 드릴링작업으로 내경을 형성시킨 후 보링툴로 선택되는 내경을 넓히는 작업으로 진행하였다.

그러나 이러한 가공방법은 툴이 회전함에 따라 보링의 가공정도가 정밀하지 못하는 단점이 있었다. 이는 여러가지 이유에서 기인하는데, 첫째로는 주축에 대한 툴의 센터점과, 두번째로는 드릴툴과 보링툴의 변경으로 인한 센터오차와, 세번째로는 각 툴의 회전에 의한 비틀림 및 흔들림으로 인한 오차로 기인한다.

상기의 가공 오차범위는 수 mm 이내에서는 가능하나, 가공정도의 오차범위가 수㎛ 이내 일때는 불가능하다는 단점이 있었다.

이를 극복하고자 본 발명은 공작물이 회전하고 툴이 고정되는 선반의 내부에 부착되는 롱-보링용 툴 고정장치를 개발하였다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로써, 본 발명의 제 1목적은, MCT를 이용한 롱-보링 가공시 툴이 회전함에 따라 발생되는 비틀림과 흔들림을 방지하기 하기 위해서, 선반에 부착되는 롱-보링용 툴 고정장치를 제공하는 것이다.

그리고 본 발명의 제 2목적은, 종래의 MCT나 보링머신에서 구현이 불가능한 가공정도를 실현시킬 수 있는 롱-보링용 툴 고정장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 그 밖의 목적들은, 상기 공작물(200)의 보링 가공정도에 따라 내측으로 안치될 수 있도록 상기 공작물(200)의 가공된 내경 보다 상대적으로 작은 외경을 갖는 툴포스트(10)와, 상기 툴포스트(10)가 선택적으로 착탈가능하게 홀딩되도록 툴홀더(21)가 구비되는 툴브라켓(20)과, 상기 툴포스트(10)의 위치정도를 위해 상기 툴홀더(21)에 삽입되는 부쉬(23)와, 상기 툴브라켓(20)의 하부가 상부에 결합되는 이송테이블(320)과, 상기 공작물(200)을 중심으로 상기 툴포스트(10)가 수직 및 수평이송될 수 있도록 상기 이송테이블(320)이 승강되게 슬라이딩 결합되는 테이블베이스(330) 및 상기 툴포스트(10)의 비틀림 및 흔들림 방지를 위해 상기 툴브라켓(20)의 툴홀더(21) 전/후면에 형상적으로 대응결합되는 플레이트(24)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 롱-보링용 툴 고정장치에 의해서 달성된다.

그리고 상기 툴브라켓(20)은 툴홀더(21)의 상부에 형상적으로 대응되는 홀더캡(22)을 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

아울러 상기 플레이트(24)는 선택되는 어느 한 부분이 절개되어진 'C' 자 형태인 것이 바람직하다.

이 때 상기 플레이트(24)는 결합면을 따라 선택되는 어느 한곳에 돌출형성되는 돌기부(24b)와, 절개되어진 양단부가 압박되어 툴포스트(10)를 감싸죌 수 있도록 양단부를 상통하는 키홈(24a)으로 구성되는 것이 바람직하다.

그 밖의 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

이하에서는 본 발명에 따른 롱-보링용 툴 고정장치의 구성에 관하여 첨부되어진 도면과 함께 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 터닝센터에 부착된 롱-보링용 툴 고정장치의 정면도이고, 도 2는 도 1에 따른 툴브라켓의 사시도이고, 도 3은 도 2의 툴홀더에 삽입되는 부쉬의 사시도이며, 도 4는 상기 툴홀더의 전/후면에 고정되는 플레이트의 정면도 및 평면도이다.

도 1, 도 2, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 고정장치(100)는 척(310)에 클램핑되어 회전하는 봉재형상의 공작물(200)을 롱-보링하기 위해서 툴(11)이 장착되는 툴포스트(10)를 착탈가능하게 고정하기 위한 장치이다.

이러한 상기 고정장치(100)는 크게 3부분으로 나뉘어지는데, 이는 툴이 장착되어 있는 툴포스트(10)를 선택적으로 착탈가능하게 홀딩하는 툴홀더(21)를 포함하는 툴브라켓(20)과, 상기 툴포스트(10)의 삽입 위치정도를 위해 상기 툴홀더(21) 내에 삽입되는 부쉬(23)와, 상기 툴포스트(10)의 비틀림 및 흔들림 방지를 위해 상기 툴홀더(21)의 전/후면에 형상적으로 대응결합되는 플레이트(24)로 구성된다.

여기서 상기 툴포스트(10)는 상기 공작물(200)의 보링 가공정도에 따라 내측으로 안치될 수 있도록 상기 공작물(200)의 가공된 내경 보다 상대적으로 작은 외경을 갖는 일종의 툴(11) 지지봉이다. 이러한 상기 툴포스트(10)는 봉재형상으로써, 일측으로는 공작물(200)을 가공하기 위한 툴(11)이 고정된다.

이러한 툴포스트(10)는 공작물(200)의 드릴링작업 및 보링작업에 따라 순차적으로 용도별 툴(11)의 탈착이 가능하도록 이루어져 있다.

그리고 상기 툴브라켓(20)은 상기 툴포스트(10)를 길이방향으로 고정하기 위한 것으로, 이를 위해 전면 측부로는 상기 툴포스트(10)를 고정하기 위한 툴홀더(21)가 구비있다. 이러한 상기 툴홀더(21)의 상부로는 툴포스트(10)를 감싸 홀딩하기 위한 홀더캡(22)이 형상적으로 대응되어 결합된다.(도 2에 도시)

이 때 상기 툴홀더(21)와 홀더캡(22) 상에는 홀딩되는 상기 툴포스트(10)의 삽입 위치정도를 위해 부쉬(23)가 삽입된다.

상기에서 부쉬(23)는 관상의 몸체가 상호 대칭적으로 분리되어 구성되어진 한쌍의 반관상으로, 상기 툴홀더(21)와 홀더캡(22)의 내측에 각각 분리되어 밀착되게 삽입된다. 이러한 상기 부쉬(23)는 삽입시 홀딩되는 툴포스트(10)의 위치를 고정시켜준다. 이는 공작물(200) 가공시 툴포스트(10) 홀딩면이 상기 툴홀더(21) 및 홀더캡(22) 상에서 뒤로 미끄러져 삽입 위치정도가 변화되는 것을 방지하기 위함이다.(도 3에 도시)

한편 상기 툴(11)이 가공되는 공작물(200)의 중심 또는 공작물(200)의 가공방향으로 이동되기 위해서는 상기 툴포스트(10)를 고정한 툴브라켓(20)이 수평이송 및 수직이동을 해야 한다.

이를 위해 상기 툴브라켓(20)은 하부가 상기 이송테이블(320)의 상부에 결합되고, 상기 이송테이블(320)은 선반을 따라 수평이송하는 테이블베이스(330)의 상부에 순차적으로 결합되어 구성된다. 이 때 상기 이송테이블(320)은 상기 테이블베이스(330) 상에서 수직이동될 수 있도록 승강되게 슬라이딩 결합되는 구조이다(도 1 참조).

때문에 상기 툴브라켓(20)은 상기 툴(11)이 고정된 툴포스트(10)를 고정하는 역할을 하고, 상기 이송테이블(320)은 상기 툴브라켓(20)을 승강시켜 툴포스트(10)에 고정되어진 툴(11)의 승강을 조절하는 역할을 하며, 상기 테이블베이스(330)는 상기 툴브라켓(20)을 수평이송시켜 공작물(200)에 대한 가공정도를 조절하는 역할을 하게 된다.

따라서 상기 툴(11)은 가공되는 공작물(200)의 중심 또는 공작물(200)의 가공방향으로 이송될 수 있다.

한편 상기 플레이트(24)는 상기 툴포스트(10)의 비틀림 흔들림 방지를 위해 상기 툴브라켓(20)의 툴홀더(21) 전/면에 각각 형상적으로 대응결합되는데, 이러한 상기 플레이트(24)는 상기 툴포스트(10)를 감싸도록 와셔와 같은 형태를 취하고 있으나, 보다 상세하게는 선택되는 어느 한 부분이 절개되어 이루어지는 'C' 자 형태로 이루어져 있다.(도 4에 도시)

이 때 상기 플레이트(24)의 절개되어진 양단부는 압박되어 툴포스트(10)를 감싸죌 수 있도록 양단부를 상통하는 키홈(24a)이 형성된다. 이러한 상기 키홈(24a)으로 키(미도시)를 삽입하여 조임으로써, 공작물(200)의 롱-보링 가공시 툴포스트(10)에 대한 비틀림과 흔들림을 방지할 수 있다.

아울러 상기 플레이트(24)의 결합면에는 선택되는 어느 한곳에는 돌기부(24b)가 돌출형성되어 있다. 이러한 상기 돌기부(24b)는 상기 툴홀더(21)의 전/후면에 형성되어진 홈부(21a)에 형상적으로 대응되어 플레이트(24)의 회전을 방지하는 역할을 한다.

이상에서와 같이 상기 롱-보링용 툴 고정장치(100)에 있어서, 선택되는 상기 툴포스트(10)의 크기(직경)에 따라 상기 툴홀더(21)에 삽입되는 부쉬(23)를 달리 할 수 있다.

아울러 상기 플레이트(24)의 돌기부(24b)가 단일개로 이루어진 것 이외에, 2, 3, 4, 5, 6로 이루어질 수 있으며, 이에 따라 상기 툴홀더(21)에 형성된 홈부(21a)의 개수도 달라질 수 있다.

이상에서와 같이 상기 롱-보링용 툴 고정장치에 의하면, 선택되는 툴포스트를 쉽게 탈부착시킬 수 있으며, 이에 따른 툴의 호환이 가능하여 동일구조의 제품에 한해서 다양하게 적용시킬 수 있는 특징이 있다.

아울러 종래의 MCT나 보링머신에서 구현이 불가능한 가공정도를 실현시킬 수 있는 특징이 있다.

또한 툴이 장착되는 툴포스트를 툴홀더와 더블어 플레이트가 한쌍으로 고정시켜 주기때문에 툴포스트를 교환시 주축에 대한 툴의 센터점과, 툴포스트의 비틀림과 흔들림에 따른 오차를 최소화할 수 있는 특징이 있다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

Claims (3)

1. 공작물(200)의 가공된 내경 보다 상대적으로 작은 외경을 갖는 툴포스트(10);

   상기 툴포스트(10)가 선택적으로 착탈가능하게 홀딩되도록 툴홀더(21)가 구비되는 툴브라켓(20);

   상기 툴포스트(10)의 위치정도를 위해 상기 툴홀더(21)에 삽입되는 부쉬(23);

   상기 툴브라켓(20)의 하부가 상부에 결합되는 이송테이블(320);

   상기 공작물(200)을 중심으로 상기 툴포스트(10)가 수직 및 수평이송될 수 있도록 상기 이송테이블(320)이 승강되게 슬라이딩 결합되는 테이블베이스(330); 및

   상기 툴포스트(10)의 비틀림 및 흔들림 방지를 위해 상기 툴브라켓(20)의 툴홀더(21) 전/후면에 형상적으로 대응결합되도록 선택되는 어느 한 부분이 절개되어진 'C' 자 형태이고, 결합면을 따라 선택되는 어느 한곳에 돌출형성되는 돌기부(24b)와, 절개되어진 양단부가 압박되어 툴포스트(10)를 감싸죌 수 있도록 양단부를 상통하는 키홈(24a)으로 구성되는 플레이트(24)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 공작기계의 롱-보링용 툴 고정장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 툴브라켓(20)은 툴홀더(21)의 상부에 형상적으로 대응되는 홀더캡(22)을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 공작기계의 롱-보링용 툴 고정장치.
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