KR100996876B1

KR100996876B1 - 네크부 연삭장치와 네크부 연삭장치에 사용되는 연삭장치

Info

Publication number: KR100996876B1
Application number: KR1020087013976A
Authority: KR
Inventors: 와타루 아오키; 히로츠구 타카하마; 마사가즈 나카무라; 야스오 하마다께; 지로 오사와; 타모쯔 나가이
Original assignee: 비티티 코퍼레이션; 오에스지 가부시키가이샤
Priority date: 2005-12-14
Filing date: 2005-12-14
Publication date: 2010-11-29
Also published as: US8257144B2; JPWO2007069318A1; DE112005003796B4; DE112005003796T5; KR20080070737A; CN101326032B; CN101326032A; US20090275263A1; JP4969457B2; WO2007069318A1

Abstract

본 발명은 작업공수의 저감을 도모할 수 있음과 아울러 피삭재에의 가공에 대하여 가공정밀도 향상을 도모하기 위한 것이다.

본 발명의 네크부 연삭장치(1)는 원반상의 연마휠(W)과 그 연마휠(W)을 회전시키는 연마휠 회전장치(30)를 갖는 연삭장치(20)와, 회전공구(T)를 회전가능하게 지지하는 주축(15)과 연삭장치(20)를 탑재하는 테이블(12)을 구비하여 주축(15)과 테이블(12)의 상대운동을 수치제어에 의해 수행하는 공작기계(10)를 구비하고 있기 때문에, 회전공구(T)와 연마휠(W)을 서로 회전시킨 가운데 주축(15)과 테이블(12)을 상대운동시키는 것이 가능하다. 따라서, 연마휠(W)에 의해 회전공구(T)를 연삭하는 것으로 회전공구(T)의 네크부 형상을 변경하는 것이 가능하다.

Description

네크부 연삭장치와 네크부 연삭장치에 사용되는 연삭장치{NECK PORTION GRINDING APPARATUS, GRINDING DEVICE EMPLOYED IN THE NECK PORTION GRINDING APPARATUS}

본 발명은 회전공구를 연삭하는 것으로, 그 네크부의 형상을 변경하는 네크부 연삭장치와 네크부 연삭장치에 사용되는 연삭장치에 관한 것으로서, 특히 작업공수의 저감을 도모할 수 있음과 더불어 피삭재에 대한 가공정밀도의 향상을 꾀할 수 있는 네크부 연삭장치와 그 네크부 연삭장치에 사용되는 연삭장치에 관한 것이다.

회전공구의 네크부(회전공구를 공작기계에 장착한 경우에 있어서 홀더 선단면과 절삭날부와의 사이 부분)는 샹크와, 샹크 직경보다도 적은 직경으로 형성됨과 아울러 피삭재와의 간섭을 피하기 위하여 형성된 소경부(小徑部)로 구성된다(특허문헌1).

이와 같이 소경부가 형성된 회전공구는 그만큼 가공기계로부터의 돌출량이 증가됨으로써 가공시에 흔들림(runout)이 발생하기 쉽기 때문에 피삭재와의 간섭을 피할 수 있는 가운데 가능한 한 소경부의 길이를 짧게 하는 것이 요망되고 있다.

그런데, 일반시장에서 입수가능한 회전공구는, 소경부의 길이가 소정량의 간 격(예를 들면, 5mm 간격)으로 밖에 설정되어 있지 않기 때문에 피삭재와의 간섭을 피하게끔 선택된 소경부의 길이라고 하더라도 샹크와 피삭재가 간섭하기까지의 거리에 여유가 더해지게 되는 경우가 있었다.

또한, 소경부의 길이가 표준길이로 설정되어 있는 표준제품에 대해, 표준제품의 소경부 길이보다도 길거나 짧게 설정되어 있는 특수제품은 수요가 적고 재고수도 적기 때문에 가격이 비싸고 또한 입수도 곤란하였다.

이 때문에, 회전공구를 사용하는 사용자는 값싼 표준제품 또는 소경부의 길이가 짧은 특수제품을 연삭하는 것으로 소경부 길이를 조절하였다.

특허문헌1: 일본 특개2002-283120호 공보

그러나 상기한 바와 같이 사용자에 의해서 소경부의 길이를 조절하는 경우에는, 그라인더 등을 이용한 수작업으로 회전공구를 한 본씩 연삭하지 않으면 안되었기 때문에 막대한 작업공수가 필요하게 되는 문제점이 있었다.

또한 수작업으로 회전공구를 연삭하기 때문에 연삭부의 가공정밀도가 악화되어 회전공구의 흔들림을 발생시키는 요인으로 되었다. 이에 따라, 그와 같은 회전공구를 이용하여 피삭재를 가공한 경우에는 가공정밀도의 저하를 초래하게 되는 문제점이 있었다.

이와 관련하여, 그라인더 등의 수작업에서 위험성을 수반하는 소경의 회전공구에서는, 재연마업자에게 의뢰하여 소경부의 길이를 조절하는바, 이러한 경우에는 연삭부의 가공정밀도 악화를 피할 수 있긴 하나 회전공구를 연삭하는 때의 회전축과 그 회전공구를 이용하여 피삭재를 가공하는 때의 회전축이 다르기 때문에 피삭재에 대한 가공과 관련한 가공정밀도 저하를 초래하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 작업공수의 저감을 도모할 수 있음과 아울러 피삭재로의 가공에 대하여 정밀도의 향상을 꾀할 수 있는 네크부 연삭장치와 그 네크부 연삭장치에 사용되는 연삭장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 해결하기 위한 네크부 연삭장치는, 원반상의 연마휠(grinding wheel)와 그 연마휠을 회전시키는 연마휠 회전장치를 구비한 연삭장치와, 회전공구를 회전가능하게 지지하는 주축과 상기 연삭장치를 탑재하는 테이블을 구비하고 상기 주축과 테이블과의 상대운동을 수치제어에 의해 수행하는 공작기계를 구비하고, 상기 회전공구와 연마휠을 서로 회전시키면서 주축과 테이블을 상대운동시켜서 연마휠에 의해 회전공구를 연삭함으로써 상기 회전공구의 네크부 형상을 변경가능하게 구성되어 있다.

상기 연삭장치는 공작기계에 탈착가능하게 구성되어 있다.

또한, 상기 연삭장치는 연마휠을 연삭가능하게 구성시키는 수정공구와, 수정공구를 연마휠에 대하여 탈착가능하게 지지하는 수정공구 지지장치를 구비하고, 상기 연마휠 회전장치에 의해 연마휠을 회전시킨 채 상기 수정공구 지지장치에 의해 수정공구를 연마휠에 접촉시킴으로써 수정공구에 의해 연마휠을 수정한다.

또한, 상기 수정공구 지지장치는 상기 수정공구를 연마휠에 대하여 선회시키는 스윙장치를 구비하고, 상기 연마휠 회전장치에 의해 연마휠을 회전시킨 채 수정공구 지지장치에 의해 수정공구를 연마휠에 접촉시킴과 아울러 수정공구를 선회시켜서 수정공구에 의해 연마휠의 작용면으로 되는 외주부를 원호상 단면으로 수정한다.

또한, 상기 연마휠은 작용면으로 되는 외주연부에 위치하여 원호상 단면으로 형성되는 R형상부를 구비하고, 적어도 연마휠의 R형상부를 포함하는 부분에 의해 상기 회전공구를 연삭하도록 구성되어 있다.

본 발명의 연삭장치는, 상기 네크부 연삭장치에 사용되는 것이다.

삭제

[효과]

본 발명의 네크부 연삭장치에 의하면, 원반상의 연마휠과 연마휠을 회전시키는 연마휠 회전장치를 구비한 연마장치와, 회전공구를 회전가능하게 지지하는 주축과 연삭장치를 탑재하는 테이블을 구비하여 주축과 테이블과의 상대운동을 수치제어에 의해 수행하는 공작기계를 구비하고 있기 때문에 회전공구와 연마휠을 서로 회전시키면서 주축과 테이블을 상대운동시켜서 연마휠에 의해 회전공구를 연삭하는 것으로 회전공구의 네크부 형상을 변경하는 것이 가능하다는 효과가 있다.

또한, 주축(회전공구)과 테이블(연삭장치)를 상대운동시켜서 회전공구를 연삭하는 것이 가능하기 때문에 종래의 그라인더 등에 의해 수작업으로 한 본씩 연삭하는 경우에 비해서 작업시간이 단축되는 만큼 작업공수의 저감을 도모하는 것이 가능하다는 효과가 있다.

또한, 주축(회전공구)과 테이블(연삭장치)를 상대운동시켜서 회전공구를 연삭하는 것이 가능하기 때문에 회전공구의 흔들림을 억제하여 피삭재로의 가공에 대하여 가공정밀도 향상을 도모할 수 있다는 효과가 있다.

그리고, 연마휠에 의해 주축에 지지된 회전공구를 연삭하기 때문에 공작기계상에서 회전공구를 연삭하는 것이 가능하다. 이에 따라, 회전공구를 연삭하는 때의 회전축과 그 회전공구를 이용하여 피삭재를 가공하는 때의 회전축을 동일한 회전축으로 하는 것이 가능하여 회전공구의 흔들림을 억제해서 피삭재로의 가공에 대하여 가공정밀도 향상을 도모하는 것이 가능하다는 효과가 있다. 그 결과, 피삭재를 가공하기 위한 가공조건(예를 들면, 이송속도나 절삭깊이)을 개선할 수 있어서 회전공구의 가공성능 향상을 도모할 수 있다는 효과가 있다.

이에 더하여, 공작기계상에서 회전공구를 연삭하는 것이 가능하다면, 미리 피삭재를 가공하는데 필요로 하는 복수의 회전공구를 연삭해서 그 회전공구를 홀더마다 준비하여 놓음으로써 작업의 간략화를 도모할 수 있다는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 네크부 연삭장치에 의하면, 상기 효과에 부가하여 연삭장치가 공작기계에 탈착가능하게 구성되어 있음으로 해서 연삭장치를 분리해 내어 공작기계의 테이블에 작업공간을 확보하는 것이 가능하다. 따라서, 그와 같이 확보된 작업공간에 피삭재를 척 등으로 지지고정하는 것으로 그 피삭재를 가공하는 것이 가능하게 되어 공작기계를 절삭기계로서 이용할 수 있다.

또한, 본 발명의 네크부 연삭장치에 의하면, 상기 네크부 연삭장치에 따른 효과에 더하여 수정공구를 연마휠에 대해 이격 및 접촉 가능하게 지지하는 수정공구 지지장치를 연삭장치가 구비하고 있기 때문에 연마휠 회전장치에 의해 연마휠을 회전시킨 가운데 수정공구 지지장치에 의해 수정공구를 연마휠에 접촉시킴으로써 수정공구에 의해 연마휠을 수정하는 것이 가능하다고 하는 효과가 있다. 이에 따라, 연마휠을 연삭장치에 장착한 상태에서 수정하는 것이 가능하므로 연마휠을 분리해 내지 않으면 수정할 수 없는 경우에 비해서 연마휠의 흔들림을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 네크부 연삭장치에 의하면, 상기 네크부 연삭장치에 따른 효과에 부가하여, 수정공구를 연마휠에 대하여 선회시키는 스윙장치를 수정공구 지지장치가 구비하고 있기 때문에 연마휠 회전장치에 의해 연마휠을 회전시킨 상태로 수정공구 지지장치에 의해 수정공구를 연마휠에 접촉시킴과 아울러 수정공구를 선회시킴으로써 수정공구에 의해 연마휠의 작용면으로 되는 외주연부를 원호상 단면으로 수정하는 것이 가능하다고 하는 효과가 있다. 이에 따라, 연마휠을 연삭장치에 장착한 상태로 수정하는 것이 가능하므로 연마휠을 분리해 내지 않으면 수정할 수 없는 경우에 비해서 연마휠의 흔들림을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명의 네크부 연삭장치에 의하면, 상기 네크부 연삭장치에 따른 효과에 부가하여, 작용면으로 되는 외주연부에 위치하여 원호상 단면으로 형성되는 R형상부를 연마휠이 구비하고 있기 때문에 적어도 연마휠의 R형상부를 포함하는 부분에 의해 회전공구를 연삭하는 것이 가능하다고 하는 효과가 있다. 이에 따라, 회전공구의 연삭부 형상을 R형상부에 대응한 원호상으로 형성하는 것이 가능하므로 회전공구의 강성증가를 도모할 수 있다. 또한, 회전공구를 연삭하는 때의 연마휠에 작용하는 부하를 억제하는 것이 가능하기 때문에 연마휠의 내구성 향상을 도모할 수 있다.

또한, 본 발명의 연삭장치에 의하면, 상기 네크부 연삭장치에 사용되는 연삭장치와 동일한 효과를 발휘할 수 있다.

삭제

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 네크부 연삭장치의 사시도이다.

도2(a)는 연삭장치의 평면도이고, (b)는 도2(a)의 IIb-IIb선 단면도이다.

도3(a)는 도2(a)의 화살표 IIIa 방향에서 본 연삭장치의 정면도이고, (b)는 도2(a)의 화살표 IIIb 방향에서 본 연삭장치의 측면도이다.

도4(a)는 수정공구가 연마휠에 수직으로 접촉되어 있는 상태를, (b)는 수정공구가 선회되고 있는 상태를 각각 나타낸 연삭장치의 부분확대도이다.

도5는 회전공구의 네크부 형상을 변경하는 모양을 시계열적으로 보인 것으로서, (a)는 제1 공정을, (b)는 제2 공정을, (c)는 제3 공정을 각각 보인 연마휠 및 회전공구의 모식도이다.

((부호의 설명))

1. 네크부 연삭장치

10. 공작기계

12. 테이블

15. 주축

20. 연삭장치

30. 연마휠 회전장치

40. 수정공구 지지장치

43. 스윙장치

R. 수정공구

T. 회전공구

W. 연마휠

Wa. R 형상부

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 도1은 본 발명의 일실시예에 따른 네크부 연삭장치(1)의 사시도이다.

먼저, 도1을 참조하여 네크부 연삭장치(1)의 개략적인 구조에 대하여 설명한다. 네크부 연삭장치(1)는 도1에 도시된 바와 같이, 공작기계(10)와 연삭장치(20)를 주된 구성으로 구비하고, 연삭장치(20)의 연마휠(W)을 이용하여 회전공구(T)를 연마하는 것으로서, 그 회전공구(T)의 네크부 형상을 변경하기 위한 장치이다.

구체적으로는, 연마휠(W)을 회전공구(T)에 접촉시킴과 아울러 그 회전공구(T)를 연삭함으로써 회전공구(T)의 네크부 형상의 변경을 도모한다(도5 참조).

이어서, 각 부의 상세한 구성에 대하여 설명한다. 공작기계(10)는 도1에서와 같이 베이스로 되는 베드(11)와, 그 베드(11)에 지지되는 테이블(12)와, 베드의 후방에 수직으로 설치된 칼럼(13)과, 그 칼럼(13)에 지지되는 주축헤드(14)와, 그 주축헤드(14)에 지지되는 주축(15)과, 테이블(12)과 주축(15)과의 상대운동을 수치제어하는 엔씨(NC)장치(16)을 주로 구비하고, 엔씨장치(16)에 의해 테이블(12)과 주축(15)의 상대운동을 하기 위한 장치로 이루어져 있다.

테이블(12)은 후술하는 연삭장치(20)를 탑재하는 부재로서 도1에서와 같이 베드(11)에 연장형성되는 테이블 안내레일(11a)에 유동가능하게 결합되어 있다. 상기 테이블(12)은 베드(11)에 설치된 테이블 이송장치(도면 미도시)에 의해 테이 블 안내레일(11a)을 따라서 Y방향(도1의 Y화살표 방향)으로 이동된다.

주축헤드(14)는 주축(15)을 지지하는 부재로서, 도1에서와 같이 칼럼(13)에 연상형성된 주축헤드 안내레일(13a)에 유동가능하게 결합되어 있다. 상기 주축헤드(14)는 칼럼(13)에 설치된 주축헤드 이송장치(도면 미도시)에 의해 주축헤드 안내레일(13a)을 따라서 Ｘ방향(도1의 화살표 Ｘ방향)으로 이동된다.

주축(15)은 회전공구(T)를 회전 가능하게 지지하는 부재로서 도1에서와 같이 주축헤드(14)에 연장형성되는 주축안내레일(14a)에 끼움결합되어있다. 상기 주축(15)은 주축헤드(14)에 설치된 주축이동장치(도면 미도시)에 의해 주축 안내레일(14a)을 따라 Z방향(도1의 화살표Z 방향)으로 이동됨과 아울러 주축모터(도면 미도시)의 회전구동력을 회전공구(T)에 부여하여 그 회전공구(T)를 축선회전으로 회전시킨다.

한편, 본 실시예에서는 각 이동장치가 회전구동력을 발생하는 전동모터와, 그 전동모터의 회전운동을 직선운동으로 변환하여 테이블(12), 주축헤드(14) 또는 주축(15)으로 전달하는 볼스크류(도면 미도시)로 구성되어 있다.

엔씨장치(16)는 상기한 바와같이 구성된 테이블(12)과 주축(15)간의 상대운동을 제어함과 아울러 회전공구(T)의 회전운동(회전방향 및 회전속도)을 제어하기 위한 장치로서 도1에서와 같이 작업자가 가공조건[예를 들면, 테이블(12)과 주축(15)간의 상대위치를 지시하는 수치정보]을 입력하는 조작판넬(16a)과 그 조작판넬(16a)로 입력된 가공조건에 기초하여 테이블(12)과 주축(15)의 상대운동이나 회전공구(T)의 회전을 제어하는 제어장치(16b)를 주로 구비하고 있다.

가공조건이 작업자에 의해 조작판넬(16a)에 입력된 경우에는 그 가공조건에 기초하여 제어장치(16b)가 각 이동장치의 전동모터를 구동하여 테이블(12)과 주축(15)간의 상대운동을 제어함과 아울러 주축모터를 구동제어하여 회전공구(T)의 회전을 제어한다.

다음, 도2 및 도3을 참조하여 연삭장치(20)에 대하여 설명한다. 도2(a)는 연삭장치(20)의 평면도이고, 도2(b)는 도2(a)의 IIb-IIb선에 따른 연삭장치(20)의 단면도이다. 그리고 도3(a)은 도2(a)의 화살표IIIa 방향에서 본 연삭장치(20)의 정면도이고, 도3(b)는 도2(a)의 화살표IIIb 방향에서 본 연삭장치(20)의 측면도이다. 한편, 도3(a)에서는 연삭장치(20)의 일부가 단면으로 도시되고 있다.

연삭장치(20)는 연마휠(W)에 의해 회전공구(T)를 연삭하기 위한 장치로서, 도2 및 도3에서와 같이 기반으로 되는 베이스(21)와, 그 베이스(21)에 배치됨과 아울러 연마휠(W)을 지지하는 연마휠 회전장치(30)와 연마휠(W)을 수정(트루잉:truing)하기 위한 수정공구(R)를 지지하는 수정공구 지지장치(40)를 구비하고 있다.

베이스(21)는 공작기계(10)의 테이블(12)에 고정되는 부재로서, 도2 및 도3에서와 같이 금속재료로부터 대략 구형상(矩形狀)으로 구성되어 있다. 그리고 베이스(21)에는 도2에서와 같이 배면을 관통하는 장공(21a, 21b)이 형성되어 있다. 상기 베이스(21)는 장공(21a, 21b)을 관통하는 볼트(200)(도1 참조)에 의해 공작기계(10)의 테이블(12)에 고정된다.

이와 같이, 연삭장치(20)가 공작기계(10)에 탈착가능하게 구성되어 있기 때 문에 연삭장치(20)를 분리해 냄으로써 공작기계(10)의 테이블(12)에 작업공간을 확보할 수 있다. 따라서, 그와 같이 확보된 작업공간에 피삭재를 척 등으로 지지한 상태로 고정함으로써 그 피삭재를 가공하는 것이 가능하기 때문에 공작기계(10)를 절삭가공기계로 이용하는 것이 가능하다. 한편, 공작기계(10)의 테이블(12)에 충분한 작업공간이 미리 확보되어 있는 경우에는 그 테이블(12)에 연삭장치(20)를 고정한 채 피삭재를 가공하는 것도 바람직하다. 이와 같은 경우에는 연삭장치(20)를 사용할 때마다 위치정보를 파악할 필요가 없기 때문에 작업의 간략화를 도모할 수 있다.

연마휠 회전장치(30)는 연마휠(W)을 회전시키기 위한 장치로서, 도2에서와 같이 회전구동력을 발생하는 구동모터(31)와, 그 구동모터(31)에 인접하여 설치되는 연마휠 지지축(32)과 그 연마휠 지지축(32)에 구동모터(31)의 회전구동력을 전달하는 전달장치(33)를 구비하고 있다.

연마휠(W)은 다이아몬드 입자로 구성되는 연마공구로서, 도2에서와 같이 대략 원반상으로 형성되어 있다. 한편, 상기 연마휠(W)은 작용면으로 되는 외주부만이 다이아몬드 입자로 구성된다. 또한 이 연마휠(W)은 작용면으로 되는 외주부에 위치하는 원호상 단면으로 형성되는 R형상부(Wa)를 구비하고 있다.

구동모터(31)는 전력을 구동원으로 하는 전동모터로서, 도2(b)에서와 같이 구동축(31a)에 전달장치(33)가 장착되어 있다. 연마휠 지지축(32)은 연마휠(W)을 지지하는 부재로서 도2(b)에서와 같이, 일측 단부에 전달장치(33)가 장착됨과 아울러 외부지지체(34)에 베어링(35)을 개재하여 지지되고 있다. 그리고, 상기 연마휠 지지축(32)에는 지지된 연마휠(W)을 고정하기 위한 덮개(36)가 설치되어 있다.

전달장치(33)는 구동모터(31)의 구동축(31a)과 연마휠 지지축(32)을 연결하기 위한 장치로서 도2(b)에 도시된 바와 같이 구동모터(31)의 구동축(31a)에 장착되는 제1 풀리(33a)와 연마휠 지지축(32)에 장착되는 제2 풀리(33b) 및 이들 제1 풀리(33a)와 제2 풀리(33b)를 연결하는 벨트(33c)를 구비하고 있다.

구동모터(31)가 회전하게 되면, 구동모터(31)의 구동축(31a)에 장착된 제1 풀리(33a)가 회전되고, 그 제1 풀리(33a)의 회전이 벨트(33c)를 통해서 제2 풀리(33b)에 전달된다. 이와 같이 제2 풀리(33b)가 회전됨에 따라 연마휠 지지축(32)이 회전된다.

수정공구 지지장치(40)는 수정공구(R)를 연마휠(W)에 대해서 이격시키거나 접촉시키기 위한 장치로서 도2 및 도3에서와 같이 베이스로서의 지지대(41)와 그 지지대(41)에 지지되는 이동대(42)와 그 이동대(42)에 지지되는 스윙장치(43)를 구비하고 있다.

수정공구(R)는 다이아몬드 입자로 구성되는 연삭공구로서, 도2 및 도3에 도시된 바와 같이 대략 축형태로 형성되어 있다.

이동대(42)는 지지대(41)에 대하여 슬라이드하는 부재로서, 도3(a)에서와 같이 지지대(41)와의 접촉면에 배치되는 가이드(44)를 구비하고 있다.

가이드(44)는 이동대(42)의 지지대(41)에 대하여 슬라이드 방향을 규제하는 부재로서 도3(a)에서와 같이 수정공구(R)가 연마휠(W)에 대하여 이격되거나 접근하는 방향[도3(a) 지면방향]으로 연장형성되어 있다. 이에 따라 이동대(42)가 지지 대(41)에 대하여 슬라이드 되는 경우에는 수정공구(R)가 연마휠(W)에 대하여 이격되거나 접근되는 방향만으로 규제된다.

또한, 이동대(42)는 도2 및 도3에서와 같이 슬라이드량을 계측하면서 이동대(42)를 이동시키기 위하여 마이크로모터(45)를 구비하고 있다. 마이크로모터(45)를 회전시키게 되면 그 회전량에 비례하여 이동대(42)가 지지대(41)에 대하여 슬라이드됨과 아울러 그 회전방향에 의해서 수정공구(R)를 연마휠(W)에 대하여 이격 또는 접근시킬 수 있다.

스윙장치(43)는 수정공구(R)를 연마휠(W)에 대하여 선회시키기 위한 장치로서, 도2 및 도3에 도시된 바와 같이 레버(46)와 그 레버(46)에 연결되는 회전축(47) 및 그 회전축(47)에 연결되는 스윙부재(48)를 구비하고 있다.

레버(46)는 회전축(47)을 축선회전시키는 부재로서 도3(b)에서와 같이 화살표(A)방향[도3(b)의 시계방향] 및 화살표(B) 방향[도3(b)의 반시계방향]으로 회전가능하게 구성되어 있다. 한편, 레버(46)의 회전범위는 이동대(42)에 설치된 스톱퍼(49)에 의해서 소정량으로 규제된다.

회전축(47)은 레버(46)의 회전에 대응하여 스윙부재(48)를 선회시키는 부재로서 도2 및 도3에서와 같이 이동대(42)에 관통삽입되어 있다.

스윙부재(48)는 수정공구(R)를 지지하는 부재로서 도2 및 도3에서와 같이 지지된 수정공구(R)가 회전축(47)의 축선 주위로 선회되도록 상부에서 볼 때 대략 L자 형상으로 형성되어 있다. 레버(46)에 의해 회전축(47)이 회전되면 그 회전축(47)의 축선으로부터 이격되어 있는 만큼 수정공구(R)가 선회된다. 한편, 수정 공구(R)의 선회(회동)중심, 즉 회전축(47)의 축선은 연마휠(W)의 다이아몬드 입자로 구성된 작용면에서 두께방향의 중심선 높이와 일치하고 있다.

또한 스윙부재(48)에는 도2(a)에서와 같이, 회전축(47)의 축선을 동일축선으로 한 대략 원주상의 요입홈부(48a)가 형성되어 있다. 회전축(47)의 축선에 대한 수정공구(R)의 스윙반경을 설정하는 경우에는 상기 요입홈부(48a)에 삽입고정되는 돌출부를 갖는 원주상의 샤프트(도면 미도시)를 이용하여 수행되어 진다. 보다 구체적으로는, 반경이 서로 다른 복수의 샤프트가 준비됨에 있어, 일예로 회전축(47)의 축선에 대한 수정공구(R)의 스윙반경을 3mm로 설정한 경우에는 반경 3mm의 샤프트를 요입홈부(48a) 삽입결합하고, 그 샤프트와 접촉하도록 지지부재(48)에 의해 수정공구(R)를 지지한다. 이에 따라, 수정공구(R)는 회전축(47)의 축선에 대하여 3mm만큼 이격되어 유지되기 때문에 회전축(47)의 축선에 대하여 수정공구(R)의 스윙반경 3mm로 설정된다.

여기서, 도4를 참조하여 수정공구(R)를 이용한 연마휠(W)의 수정방법에 대하여 설명한다. 도4(a)는 수정공구(R)가 연마휠(W)에 수직으로 접촉하고 있는 상태를, 도4(b)는 수정공구(R)가 스윙되어 있는 상태를 각각 보여준 연삭장치(20)의 부분확대도이다. 한편, 도4는 연삭장치(20)의 일부가 생략되어 도시되고 있다.

수정공구(R)를 이용하여 연마휠(W)을 수정하는 경우, 먼저 도4(a)에서와 같이 수정공구(R)를 연마휠(W)에 수직으로 접촉시킨다. 한편, 본 실시예에서 마이크로모터(45)에 의해 이동대(42)를 지지대(41)에 대하여 이동시킴으로써 수정공구(R)를 연마휠(W)에 수직으로 접촉시킨다. 이때, 이동대(42)가 마이크로모터(45)의 회 전량에 비례하여 슬라이드되기 때문에 소정의 수정량으로 설정된 상태에서 연마휠(W)을 수정공구(R)에 의해 수정하는 것이 가능하다.

다음으로, 도4(b)에서와 같이, 레버(46)를 도3(b)의 화살표(A)방향으로 스윙시켜서 수정공구(R)를 연마휠(W)에 대해 스윙시킨다. 한편, 본 실시예에서는, 레버(46)에 의해 스윙부재(48)를 회전시킴으로써 수정공구(R)를 연마휠(W)에 대하여 선회시키는 지지대(41)에 대해 이동시킨다.

이와 같이, 수정공구(R)를 연마휠(W)에 대하여 이격과 접근이 가능하게 지지하는 수정공구 지지장치(40)를 연삭장치(20)가 구비하고 있기 때문에, 연마휠 회전장치(30)를 이용하여 연마휠(W)을 회전시킨 가운데 수정공구 지지장치(40)를 이용하여 수정공구(R)를 연마휠(W)에 접촉시킴으로써 수정공구(R)에 의한 연마휠(W)의 수정이 가능하게 된다. 따라서, 연마휠(W)을 연삭장치(20)에 장착한 채 수정하는 것이 가능하므로 연마휠(W)을 분리해내지 않으면 수정할 수 없는 경우에 비해서 연마휠(W)의 흔들림을 억제할 수 있다.

또한, 수정공구(R)를 연마휠(W)에 대하여 선회시키는 스윙장치(43)를 수정공구 지지장치(40)가 구비하고 있기 때문에, 연마휠 회전장치(30)를 이용하여 연마휠(W)을 회전시키면서 수정공구 지지장치(40)로 수정공구(R)를 연마휠(W)에 접촉시킴과 아울러 수정공구(R)를 회동시킴으로써 수정공구(R)에 의한 연마휠(W)의 작용면으로 되는 외주부를 원호상 단면으로 수정할 수 있다. 이에 따라, 연마휠(W)을 연삭장치(20)에 장착한 채 수정하는 것이 가능하게 되어 연마휠(W)을 분리해 내지 않으면 수정할 수 없는 경우에 비해 연마휠(W)의 흔들림을 억제할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 네크부 연삭장치(1)는 원반상의 연마휠(W)과 연마휠(W)을 회전시키는 연마휠 회전장치(30)를 갖는 연삭장치(20)와, 회전공구(T)를 회전가능하게 지지하는 주축(15)과 연삭장치(20)를 탑재하는 테이블(12)을 구비하고 주축(15)과 테이블(12)과의 상대운동을 수치제어에 의해 수행하는 공작기계(10)를 구비하고 있기 때문에 회전공구(T)와 연마휠(W)을 서로 회전시킨 상태로 주축(15)과 테이블(12)을 상대운동시키는 것이 가능하다. 따라서, 연마휠(W)에 의해 회전공구(T)를 연삭하는 것으로 회전공구(T)의 네크부 형상을 변경하는 것이 가능하다.

그리고, 주축(15)[회전공구(T)]과 테이블(12)[연삭장치(20)]을 상대운동시켜서 회전공구(T)를 연삭하는 것이 가능하기 때문에 종래의 그라인더 등을 이용한 수작업으로 한 본씩 연삭하는 경우에 비교해서 작업시간이 단축되는 만큼 작업공수의 저감을 도모할 수 있다.

또한, 주축(15)[회전공구(T)]과 테이블(12)[연삭장치(20)]를 상대운동시켜서 회전공구(T)를 연삭하는 것이 가능하기 때문에 회전공구(T)의 흔들림을 억제할 수 있고, 피삭재에의 가공에 대하여 가공정밀도의 향상을 도모할 수 있다.

그리고, 연마휠(W)에 의해 주축(15)에 지지된 회전공구(T)를 연삭하기 때문에 공작기계(10)상에서 회전공구(T)를 연삭하는 것이 가능하다. 이에 따라, 회전공구(T)를 연삭하는 때의 회전축과, 그 회전공구(T)를 이용하여 피삭재를 가공하는 때의 회전축을 동일한 회전축으로 할 수 있기 때문에 회전공구(T)의 흔들림을 억제하여 피삭재에의 가공에 대하여 가공정밀도를 향상시킬 수 있다. 그 결과, 피삭재 를 가공하기 위한 가공조건(예를 들면, 이송속도나 절입깊이)을 개선할 수 있음을 해서 회전공구(T)의 가공성능 향상을 도모할 수 있다.

또한, 공작기계(10)상에서 회전공구(T)를 연삭하는 것이 가능하면, 미리 피삭재를 가공하는데 필요로 하는 복수의 회전공구(T)를 연삭하여 그 회전공구(T)를 홀더마다 준비하여 놓음으로써 작업의 간략화를 도모할 수 있다.

이어서, 도5를 참조하여 상기한 공작기계(10)와 연삭장치(20)를 사용하여 연마휠(W)에 의해 회전공구(T)를 연삭하는 함으로써 회전공구(T)의 네크부 길이를 연장하는 네크부 연삭방법에 대하여 설명한다. 도5는 회전공구(T)의 네크부 형상을 변경하는 과정을 시계열적으로 보여주는 것으로서, 도5(a)는 제1 공정을, 도5(b)는 제2 공정을, 도5(c)는 제3 공정을 각각 보여주는 연마휠(W) 및 회전공구(T)의 모식도이다. 한편, 도5에서 연마휠(W)과 회전공구(T)의 일부가 생략되어 도시됨과 아울러 회전공구(T)의 절삭날부 형상이 생략되어 도시되어 있다.

연마휠(W)에 의해 회전공구(T)를 연삭함으로써 회전공구(T)의 네크부 형상을 변경하는 경우, 우선 도5(a)에서와 같이 연마휠(W)을 회살표(C)방향으로 이송시켜서 연마휠(W)을 회전공구(T)에 접촉시킨다(제1 공정). 한편, 본 실시예에서는 미리 회전공구(T)의 위치가 연마휠(W)의 높이와 일치하도록 엔씨장치(16)에 의해 주축(15)을 Z방향으로 하강시켜 놓은 후에 연마휠(W)을 화살표(C)방향으로 이송시키도록 엔씨장치(16)에 의해 테이블(12)을 Y방향으로 이송시킨다.

다음, 도5(b)에서와 같이 회전공구(T)를 회살표(D)방향으로 이동, 즉 회전공구(T)의 축선에 대하여 평행이동시켜서 연마휠(W)에 의해 회전공구(T)의 연삭이 이 루어지도록 함으로써 회전공구(T)의 네크부 형상을 변경시킨다(제2 공정). 한편, 본 실시예에서는 회전공구(T)를 화살표(D)방향으로 이동되도록 엔씨장치(16)에 의해 주축(15)을 Z방향으로 이동시킨다. 이때, 제2 공정에 있어서는 회전공구(T)를 연마휠(W)과 서로 상반되는 방향[회전공구(T)의 축선방향에 있어서, 예를 들면 회전공구(T)의 회전방향이 시계방향이라면 연마휠(W)도 시계방향인 경우를 이른다.]으로 회전하면서 회전공구(T)를 회살표(D)방향으로 이동시킨다.

한편, 회전공구(T)와 연마휠(W)의 회전반경과 관련하여서는, 서로 상반되는 방향으로 한정되는 것은 아니고, 회전공구(T)와 연마휠(W)을 동일한 방향으로 회전시켜도 무방하다. 이러한 경우에는 회전공구(T)의 휨(deflection)이 억제된다. 그 결과로 회전공구(T)의 흔들림이 억제되어 피삭재에 대한 가공정밀도 향상을 도모할 수 있다.

다음으로 도5(c)에 도시된 바와 같이, 연마휠(W)과 회전공구(T)를 상대이동시켜서 연마휠(W)로 회전공구(T)를 연삭함으로써 네크부와 샹크간의 원추형상의 연결부분을 형성한다(제3 공정). 이같은 연결부분에 의해 피삭재와의 간섭을 피하면서 회전공구(T)의 강성증가를 도모할 수 있다. 한편, 본 실시예에서는 연마휠(W)과 회전공구(T)를 상대이동시키도록 엔씨장치(16)에 의해 테이블(12)을 Y방향으로, 주축(15)을 Z방향으로 각각 이동시킨다.

상술한 네크부 연삭방법은 연삭장치(20)와 공작기계(10)를 사용하여 주축(15)과 테이블(12)을 상대운동시켜 연마휠(W)을 회전공구(T)에 접촉시키는 제1 공정과, 제1 공정에 의해 연마휠(W)이 회전공구(T)에 접촉된 상태에서 회전공구(T) 와 연마휠(W)을 서로 회전시킨 상태로 주축(15)과 테이블(12)을 상대운동시켜서 회전공구(T)를 연삭하는 제2 공정을 구비하고 있음으로 해서 회전공구(T)와 연마휠(W)을 서로 회전시키면서 주축(15)과 테이블(12)을 상대운동시키는 것이 가능하다. 따라서, 연마휠(W)에 의해 회전공구(T)를 연삭하여 회전공구(T)의 네크부 형상을 변경할 수가 있다.

또한, 회전공구(T)와 연마휠(W)을 제1 공정에서 접촉시키고, 제2 공정에서 서로 회전시키면서 주축(15)과 테이블(12)을 상대운동시켜 회전공구(T)를 연삭하기 때문에 종래의 그라인더 등을 이용한 수작업으로 한 본씩 연삭하는 경우에 비해서 작업시간이 단축되어서 그만큼 작업공수의 저감을 도모할 수 있다.

그리고, 회전공구(T)와 연마휠(W)을 제1 공정에서 접촉시키고, 제2 공정에서 서로 회전시킨 가운데 주축(15)과 테이블(12)을 상대운동시켜 회전공구(T)를 연삭하기 때문에 회전공구(T)의 흔들림을 억제하여 피삭재에의 가공에 대하여 가공정밀도 향상을 도모할 수 있다.

또한, 회전공구(T)와 연마휠(W)을 제1 공정에서 접촉시키고, 제2 공정에서 서로 회전시키면서 주축(15)과 테이블(12)을 상대운동시켜 회전공구(T)를 연삭하기 때문에 연마휠(W)을 회전공구(T)의 축선에 대하여 직교하는 방향으로 누르면서 연삭하는 경우에 비해서 회전공구(T)의 휨을 억제할 수가 있다. 그 결과, 피삭재에 대한 가공정밀도 향상을 도모할 수 있다.

그리고, 연마휠(W)이 R형상부(Wa)를 구비하고 있기 때문에, 연마휠(W)의 R형상부(Wa)를 일부라도 포함하는 부분에 의해 회전공구(T)를 연삭할 수가 있다. 이 에 따라, 회전공구(T)의 연삭부 형상을 R형상부(Wa)에 대응한 원호상으로 하는 것이 가능하기 때문에 회전공구(T)의 강성증가를 도모할 수 있다. 이에 더하여, 회전공구(T)를 연삭하는 경우에는 연마휠(W)에 작용하는 부하를 억제하는 것이 가능하기 때문에 연마휠(W)의 내구성 향상을 꾀할 수 있다.

이상, 실시예에 기초하여 발명을 설명하였는바, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 개량변경되어 질 수 있다.

예를 들면, 상기 실시예에서는 공작기계(10)의 테이블(12)이 Y방향으로 이동가능하면서도 주축(15)이 X방향 및 Z방향으로 이동가능하게 구성된 경우를 설명하였는바, 테이블(12) 및 주축(15)의 이동방향은 반드시 이에 한정되는 것이 아니라, 일예로 테이블(12)이 X방향으로 이동가능하게 구성될 수도 있고, 주축(15)이 Y방향으로 이동가능하게 구성되어 질 수도 있을 것이다. 즉, 테이블(12)과 주축(15)이 상대운동되도록 구성되는 경우라면, 그와 같은 테이블(12) 및 주축(15)의 이동방향이나 이동방향의 조합은 한정되는 것이 아니다.

그리고, 상기 실시예에서는 제1 공정에서 공작기계(10)의 테이블(12)[연삭장치(20)]을 Y방향으로 이동시킴으로써 연마휠(W)을 회전공구(T)에 접촉시키는 경우를 설명하였는바, 연마휠(W)과 회전공구(T)의 상대운동은 반드시 이에 한정되는 것이 아니라, 예를 들면 공작기계(10)의 주축(15)[회전공구(T)]를 X방향으로 이동시킴으로써 회전공구(T)를 연마휠(W)에 접촉시키는 것도 무방하다. 즉, 연마휠(W)과 회전공구(T)가 접촉되면 그러한 연마휠(W)과 회전공구(T)간의 상대운동은 한정되는 것이 아니다.

또한, 상기 실시예에서는 제2 공정에서, 공작기계(10)의 주축(15)[회전공구(T)]를 Z방향으로 이동시키는 것으로 회전공구(T)를 연삭하는 경우를 설명하였는바, 연마휠(W)과 회전공구(T) 사이의 상대운동은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 공작기계(10)의 테이블(12)을 Z방향으로 이동가능하게 구성하여 공작기계(10)의 테이블(12)[연삭장치(20)]을 Z방향으로 이동시키는 것으로 회전공구(T)를 연삭하는 것도 바람직하다. 즉, 회전공구(T)가 연삭되기만 하면 연마휠(W)과 회전공구(T)간의 상대운동은 한정되지 않는다.

그리고, 상기 실시예에서는 제2 공정에서 회전공구(T)를 축선에 대하여 평행이동시키는 경우에 대하여 설명하고 있으나, 연마휠(W)과 회전공구(T)와의 상대운동은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 연삭부의 가공형상이 테이퍼 형상으로 되도록 회전공구(T)를 축선에 대하여 경사진 채로 이동시켜도 무방하다. 연삭부의 가공형상이 만곡 형상으로 되도록 회전공구(T)를 피삭재에 대하여 포물선을 그리도록 이동시켜도 무방하다.

이에 따라, 회전공구(T)를 피삭재에 대하여 최적의 형상이 되도록 할 수 있어서 불필요하게 회전공구(T)를 연삭하게 되는 것을 피하고, 회전공구(T)의 강성을 높일 수 가 있다. 그 결과로 피삭재를 가공하기 위한 가공조건(예를 들면, 이송속도나 절입깊이)를 개선하는 것이 가능하여 회전공구(T)의 가공성능 향상을 도모할 수 있다.

또한, 상기 실시예에서는 제3 공정에서 연삭부의 가공형상이 테이퍼상으로 되도록 회전공구(T)를 축선에 대하여 경사진 채로 이동시키는 경우를 설명하였으나, 연마휠(W)과 회전공구(T)의 상대운동은 반드시 이에 한정되는 것은 아니라, 예를 들면 연삭부의 가공형상이 만곡형상으로 되도록 회전공구(T)를 축선에 대하여 포물선을 그리도록 이동시켜도 무방하고, 회전공구(T)를 연마휠(W)로부터 이격시켜도 무방하다.

이와 같이 함으로써, 회전공구(T)를 피삭재에 대하여 최적의 형상으로 가져갈 수 있기 때문에 불필요하게 회전공구(T)를 연삭하게 되는 것을 피하고, 회전공구(T)의 강성을 높일 수 있다. 그 결과로, 피삭재를 가공하기 위한 조건(예를 들면, 이송속도나 절입깊이)를 개선할 수 있고, 회전공구(T)의 가공성능 향상을 도모할 수 있다.

또한, 상기 각 실시예에서는 연마휠 회전장치(30)의 구동모터(31)와 연마휠 지지장치(32)가 전달장치(33)에 의해 연결되도록 구성되는 경우를 설명하고 있으나, 연마휠 회전장치(30)의 구성은 반드시 이에 한정되는 것이 아니라, 구동모터(31)의 구동축(31a)과 연마휠 지지축(32)이 일체로 형성되도록 구성하여도 바람직하다.

이와 같은 경우에는, 전달장치(33)가 불필요하게 되므로 그만큼 부품코스트를 삭감할 수 있어서 연삭장치(20)의 코스트 절감을 꾀할 수가 있다.

또한, 상기 각 실시예에서는 연삭장치(20)가 수정공구(R) 및 그 수정공구(R)를 지지하는 수정공구 지지장치(40)를 구비하여 구성되는 경우를 설명하고 있으나, 반드시 이에 한정됨이 없이 수정공구(R) 및 그 수정공구 지지장치(40)를 구비하지 않고 구성되어도 무방하다.

Claims

원반상의 연마휠과 그 연마휠을 회전시키는 연마휠 회전장치를 갖는 연삭장치와, 회전공구를 회전가능하게 지지하는 주축과 상기 연삭장치를 탑재하는 테이블을 구비하고 상기 주축과 테이블과의 상대운동을 수치제어에 의해 수행하는 공작기계를 구비하여, 상기 회전공구와 연마휠을 서로 회전시킨 채 상기 주축과 테이블을 상대운동시켜서 상기 연마휠에 의해 회전공구를 연삭함으로써 상기 회전공구의 네크부 형상을 변경할 수 있도록 구성되며,

상기 연삭장치는 상기 연마휠을 연삭가능하게 구성되는 수정공구와, 그 수정공구를 연마휠에 대하여 이격과 접근이 가능하게 지지하는 수정공구 지지장치를 구비하여, 상기 연마휠 회전장치에 의해 연마휠을 회전시킨 채 상기 수정공구 지지장치에 의해 수정공구를 연마휠에 접촉시킴으로써 상기 수정공구에 의해 연마휠을 수정하게 되며,

상기 수정공구 지지장치는, 수정공구를 연마휠에 대하여 선회시키는 스윙장치를 구비하여, 상기 연마휠 회전장치에 의해 연마휠을 회전시킨 채 수정공구 지지장치에 의해 수정공구를 연마휠에 접촉시킴과 아울러 수정공구를 선회시킴으로써 수정공구에 의해 연마휠의 작용면으로 되는 외주부를 원호상 단면으로 수정하는 것을 특징으로 하는 네크부 연삭장치.
제1항에 있어서, 상기 연삭장치가 공작기계에 탈착가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 네크부 연삭장치.
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제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 연마휠은 작용면으로 되는 외주부에 위치하여 원호상 단면으로 형성되는 R형상부를 구비하고,

상기 연마휠의 R형상부를 일부라도 포함하는 부분에 의해 상기 회전공구를 연삭하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 네크부 연삭장치.
제1항 또는 제2항 기재의 네크부 연삭장치에 사용되는 것을 특징으로 하는 연삭장치.
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