KR101020105B1

KR101020105B1 - 실린더 내경 연삭방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR101020105B1
Application number: KR1020080057411A
Authority: KR
Inventors: 김태환
Original assignee: 김태환
Priority date: 2008-06-18
Filing date: 2008-06-18
Publication date: 2011-03-09
Also published as: KR20090131501A

Abstract

본 발명은 실린더 내경 연삭방법 및 그 장치에 관한 것으로, 굴착기 해머용 실린더와 같은 길이가 긴 대형 실린더 내경을 좌,우측방향으로 각각 절반씩을 1,2차로 나누어 연삭가공하여 연삭작업을 완료하는 실린더의 연삭장치에 있어서, 연삭가공 대상물인 실린더를 고정한 상태에서 정해진 위치만큼 실린더를 횡방향의 좌우로 이송하기 위한 제1구동부와; 상기 실린더 내경의 좌측방향 둘레면을 따라 정해진 위치만큼 연삭숫돌을 종방향으로 이송하여 연삭가공하기 위한 제2구동부와; 상기 실린더 내경의 우측방향 둘레면을 따라 정해진 위치만큼 연삭숫돌을 종방향으로 이송하여 연삭가공하기 위한 제3구동부;로 이루어져, 상기 제1구동부를 중심으로 좌,우측에 서로 반대방향으로 동일한 구성의 제2구동부와 제3구동부가 각각 이격되게 위치되는 것을 특징으로 하는 실린더 내경 연삭방법 및 연삭장치를 제공하여, 연삭 정밀도 및 가공효율을 극대화시킬 수 있다.

굴착기, 실린더, 볼스크류, 볼블럭, 연삭숫돌

Description

실린더 내경 연삭방법 및 그 장치{Method and apparatus for grinding of cylinder inner diameter}

본 발명은 실린더 내경 연삭방법 및 그 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 굴착기 해머용 실린더와 같은 길이가 긴 대형 실린더 내경을 연삭가공할 때 가공대상물인 실린더를 회전시키지 않고 고정된 상태에서 정해진 위치만큼 횡방향의 좌우로 이송을 반복하여 실린더 내경의 좌,우측방향 둘레면을 1,2차로 나누어 균일하게 연삭가공할 수 있게 한 것이다.

일반적으로 굴착기 해머용 실린더는 굴착기에 연결해 암반과 콘크리트, 아스팔트 등을 부수는 건설장비인 유압 브레이커(breaker)에 사용되는 것으로, 외형이 정방형 또는 장방형의 사각형태이고 내경이 원형으로서 그 크기는 길이가 약 1,000㎜이고 가로와 세로의 폭이 약 500㎜나 되는 대형이다.

이와 같이 외형이 정방형 또는 장방형 형태의 길이가 긴 굴착기 해머용 실린더와 같은 대형 실린더는 무게가 중량이어서 원통형 연삭기의 척(chuck)에 물리어 연삭가공을 위한 기준점을 선택하는데 어려움이 발생하게 되므로, 실린더의 양단부 바깥둘레 면에 링을 결합한 후 실린더의 일단을 원통형 연삭기의 회전하는 척에 별도로 장착되는 클램프에 고정시키고, 실린더의 타단을 3점 지지 방진구로 지지하여 척이 회전할 때 실린더의 흔들림을 방지하면서 실린더 내경의 둘레면을 균일하게 연삭가공 하도록 되어 있다.

그리고 상기 실린더를 지지 고정한 다음 전후좌우로 이송되는 공구대에 결합되어 있는 스핀들에 연삭숫돌(grinding wheel)을 부착한 후 실린더의 일단이 고정되어 있는 척을 회전시키고 공구대를 이송시켜서 실린더 내경을 연삭숫돌로 연삭가공하는 동시에 실린더와 연삭숫돌을 냉각시키고, 연삭 성능을 향상시키며, 연삭칩 및 연삭숫돌가루를 씻어내어 배출시키기 위한 연삭유를 공급하여 실린더 내경의 연삭가공이 이루어지도록 구성되어 있다.

또한, 길이가 긴 대형 실린더 내경을 연삭가공할 때 연삭숫돌을 부착하는 스핀들의 길이를 길게 하여 연삭가공을 수행하게 되면, 연삭숫돌이 실린더 내경면에 접촉할 때 스핀들이 진동하게 되어 치수불량이 발생하게 되고, 상기 스핀들의 진동에 의해 연삭숫돌이 쉽게 파손이 되므로, 길이가 긴 대형 실린더 내경을 연삭가공할 때는 실린더 내경 길이의 절반 정도를 1차로 연삭가공한 다음 원통형 연삭기의 척에 장착되어 있는 클램프로부터 실린더를 분리한 후 실린더를 반대방향으로 돌려서 다시 클램프에 고정시키고 1차로 연삭가공이 수행되지 않은 실린더 내경 길이의 절반 정도를 2차로 연삭가공하여 작업을 완료하고 있다.

상기한 같이 구성되는 원통형 연삭기는 굴착기 해머용 실린더와 같은 길이가 긴 대형 실린더는 내경의 절반 정도 길이를 1차로 연삭가공한 다음 연삭가공이 수행되지 않은 부분을 2차로 연삭가공할 때 원통형 연삭기의 척에 장착되어 있는 클램프로부터 중량의 실린더를 분리한 후 실린더를 반대방향으로 돌려서 다시 클램프에 고정시킨 다음 2차로 연삭가공을 수행하여야 하는 불편함이 발생하고, 또한, 실린더 내경을 연삭가공하기 위한 실린더의 기준점을 다시 선택해야 하는 번거로움 발생과 아울러 연속적인 실린더 내경의 연삭가공이 불가능하여 작업성 및 가공성이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 창안된 것으로, 굴착기 해머용 실린더와 같은 길이가 긴 대형 실린더 내경을 1,2차로 나누어 연삭가공할 때 한 번의 실린더 고정으로 실린더의 좌측에서 정해진 위치만큼 실린더가 횡방향의 좌우로 이송을 반복하여 실린더 내경의 좌측방향을 1차로 연삭가공한 후 연속적으로 실린더의 우측에서 정해진 위치만큼 실린더가 횡방향의 좌우로 이송을 반복하여 실린더 내경의 우측방향을 2차로 연삭가공을 수행하여 실린더 내경에 대한 연삭작업을 완료함으로써, 실린더 내경의 둘레면을 균일하게 연삭가공할 수 있는 실린더 내경 연삭방법 및 연삭장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실린더 내경 연삭방법 및 그 장치는, 길이가 긴 대형 실린더 내경을 좌,우측방향으로 각각 절반씩을 1,2차로 나누어 연삭가공하여 연삭작업을 완료하는 실린더의 연삭장치에 있어서, 연삭가공 대상물인 실린더를 고정한 상태에서 정해진 위치만큼 실린더를 횡방향의 좌우로 이송하기 위한 제1구동부와; 상기 실린더 내경의 좌측방향 둘레면을 따라 정해진 위치만큼 연삭숫돌을 종방향으로 이송하여 연삭가공하기 위한 제2구동부와; 상기 실린더 내경의 우측방향 둘레면을 따라 정해진 위치만큼 연삭숫돌을 종방향으로 이송하여 연삭가공하기 위한 제3구동부;로 이루어져, 상기 제1구동부를 중심으로 좌,우측 에 서로 반대방향으로 동일한 구성의 제2구동부와 제3구동부가 각각 이격되게 위치되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1구동부는, 고정 보디의 상부에 슬라이드 베드가 횡방향의 좌우로 이송가능하게 결합설치되고, 상기 슬라이드 베드의 상면에는 연삭가공 대상인 실린더를 고정하는 클램프가 장착되며, 상기 슬라이드 베드와 고정되어 제어부의 제어로 구동되는 서보모터에 의해 볼스크류가 회전함에 따라 정해진 위치만큼 횡방향의 좌우로 상기 슬라이드 베드를 이송하는 너트형의 볼블럭이 상기 고정 보디의 안내홈에 슬라이드 가능하게 삽입설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 제2구동부와 제3구동부는, 제어부의 제어로 구동되는 주축스핀들용 서보모터에 의해 주축대에 회전가능하게 결합되는 주축스핀들이 회전함에 따라 동시에 회전하는 고정 보디가 고정설치되고, 상기 고정 보디에 편심조절용 슬라이드 베드가 종방향의 상하로 이송가능하게 결합설치되며, 상기 편심조절용 슬라이드 베드의 일측면에 제어부의 제어로 구동되는 고주파스핀들모터를 내장하는 모터하우징이 고정설치되고, 상기 편심조절용 슬라이드 베드와 고정되어 제어부의 제어로 구동되는 편심조절용 서보모터에 의해 볼스크류가 회전함에 따라 정해진 위치만큼 종방향의 상하로 상기 편심조절용 슬라이드 베드를 이송하는 너트형의 볼블럭이 상기 고정 보디의 안내홈에에 슬라이드 가능하게 삽입설치되며, 연삭공구인 연삭숫돌을 선단에 부착하는 고주파스핀들이 상기 모터하우징에 결합고정되는 스핀들하우징을 통하여 고주파스핀들모터와 커플링으로 연결설치되는 것을 특징으로 한다.

길이가 긴 대형 실린더 내경을 좌,우측방향으로 각각 절반씩을 1,2차로 나누 어 연삭가공하여 연삭작업을 완료하는 실린더 내경 연삭방법에 있어서, 제1구동부의 슬라이드 베드 상면에 장착된 클램프로 실린더를 고정하는 실린더 고정단계와; 스핀들하우징에 다이얼 게이지를 고정하여 실린더의 내경 기준점을 정하는 실린더 기준점 선택단계와; 제1구동부와 제2구동부 및 제3구동부의 각각의 서보모터에 대한 프로그램을 제어부에 입력하는 서보모터 프로그램 입력단계와; 상기 실린더가 정위치한 상태에서 시작버튼에 의하여 제2구동부의 주축스핀들과 고주파스핀들이 동시에 회전하며, 정해진 시간경과 후, 제1구동부의 슬라이드 베드가 좌측으로 이송하여 실린더 내경의 좌측방향 연삭가공이 시작되는 1차 연삭가공 시작단계와; 제어부에 프로그램이 입력되어 있는 제1구동부의 서보모터에 의해 정해진 위치만큼 슬라이드 베드가 횡방향의 좌우로 이송을 반복하여 실린더 내경의 좌측방향 연삭가공을 반복하는 1차 연삭가공 반복단계와; 상기 1차 연삭가공 반복단계를 거친 후 실린더 내경의 좌측방향 연삭가공이 완료되면, 제2구동부의 편심조절용 서보모터의 제어에 의해 다시 기준점으로 원위치한 상태에서 상기 제1구동부와 제2구동부의 연삭가공 작업을 완료하는 1차 연삭가공 완료단계와; 상기 1차 연삭가공 완료단계를 거친 후 연속하여, 제3구동부의 주축스핀들과 고주파스핀들이 동시에 회전하며, 정해진 시간경과 후, 제1구동부의 슬라이드 베드가 우측으로 이송하여 실린더 내경의 우측방향 연삭가공이 시작되는 2차 연삭가공 시작단계와; 제어부에 프로그램이 입력되어 있는 제1구동부의 서보모터에 의해 정해진 위치만큼 슬라이드 베드가 횡방향의 좌우로 이송을 반복하여 실린더 내경의 우측방향 연삭가공을 반복하는 2차 연삭가공 반복단계와; 상기 2차 연삭가공 반복단계를 거친 후 실린더 내경의 우측방 향 연삭가공이 완료되면, 제3구동부의 편심조절용 서보모터의 제어에 의해 다시 기준점으로 원위치한 상태에서 상기 제1구동부와 제3구동부의 연삭가공 작업을 완료하는 2차 연삭가공 완료단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 1차 및 2차 연삭가공 반복단계에서 상기 제1구동부의 슬라이드베드가 고정 보디로 원위치할 때 상기 제2구동부 및 제3구동부의 편심조절용 서보모터에 의해 정해진 위치만큼 편심조절용 슬라이드 베드가 연삭숫돌을 종방향으로 이송하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 실린더 내경 연삭방법 및 그 장치에 의하면, 굴착기 해머용 실린더와 같은 길이가 긴 대형 실린더 내경을 좌,우측방향으로 각각 절반씩을 나누어 연삭가공할 때 한 번의 실린더 고정으로 실린더 내경의 둘레면을 1,2차로 나누어 연속적으로 연삭가공할 수 있으므로 실린더 내경의 둘레면을 균일하게 연삭가공할 수 있으며, 종래와 같이 중량의 실린더를 반대방향으로 돌려서 다시 클램프에 고정시킬 필요가 없을 뿐만 아니라 실린더 내경을 연삭가공하기 위한 실린더의 기준점을 다시 선택해야 할 필요가 없으므로 되어 연삭 정밀도 및 가공효율을 극대화시킬 수 있는 유용한 효과가 제공된다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해서 상세하게 설명한다.

우선, 본 발명을 설명함에 있어서 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 부호를 부여하고, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지의 기술에 대하여는 그 상세한 설명이 생략됨에 유의하여야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 실린더 내경 연삭장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 제1구동부의 요부발췌 확대 측종단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 제2구동부의 요부발췌 확대 횡단면도이고, 도 4는 본 발명의 실시에 따라 제1구동부와 제2구동부의 작동상태를 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 연삭가공 대상물인 실린더와 연삭공구인 연삭숫돌이 위치한 상태를 도시한 도면이며, 도 6은 본 발명에 따른 실린더 내경 연삭방법를 개략적으로 도시한 흐름도이다.

본 발명에 따른 실린더 내경 연삭장치는, 도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 굴착기 해머용 실린더와 같은 길이가 긴 대형 실린더(103)의 내경(103a)을 좌,우측방향으로 각각 절반씩을 1,2차로 나누어 연삭가공하여 연삭작업을 완료하는 실린더(103) 내경(103a) 연삭장치에 관한 것으로서, 크게 분류하여 연삭가공 대상물인 실린더(103)를 고정한 상태에서 정해진 위치만큼 실린더(103)를 좌우로 이송하기 위한 제1구동부(100)와; 상기 실린더(103) 내경(103a)의 좌측방향 둘레면을 따라 정해진 위치만큼 연삭숫돌(211)을 이송하여 연삭가공하기 위한 제2구동부(200)와; 상기 실린더(103) 내경(103a)의 우측방향 둘레면을 따라 정해진 위치만큼 연삭숫돌(211)을 이송하여 연삭가공하기 위한 제3구동부(300);로 이루어져 있으며, 상기 제1구동부(100)를 중심으로 좌,우측에 서로 반대방향으로 동일한 구성의 제2구 동부(200)와 제3구동부(300)가 각각 이격되게 위치되어 있다. 이때, 상기 제2구동부(200)와 제3구동부(300)의 연삭숫돌(211)은 본 발명에 따른 하나의 실시예를 설명하기 위한 것이며, 길이가 긴 대형 실린더의 내경 형상에 따라 다양한 종류의 연삭숫돌을 고주파스핀들(212)에 부착하여 사용할 수 있다.

상기 제1구동부(100)는, 고정 보디(101)의 상부에 슬라이드 베드(102)가 횡방향의 좌우로 슬라이드 이송이 가능하게 결합설치되어 있다. 이때, 상기 고정 보디(101)와 슬라이드 베드(102)는 서로 맞물리도록 형성되는 더브테일(dovetail) 구조의 홈을 통하여 결합 되는 것이 바람직하다.

상기 고정 보디(101)에는 볼스크류(106)가 회전가능하게 설치되어 있고, 상기 볼스크류(106)에는 너트형의 볼블럭(107)이 상기 슬라이드 베드(102)를 고정하여 상기 고정 보디(101)의 안내홈(111)에 슬라이드 가능하게 삽입설치되어 있다.

상기 볼블럭(107)은 위치, 시간, 좌우이송횟수 등의 프로그램이 입력되는 제어부(400)의 제어로 구동되는 서보모터(105)에 의해 볼스크류(106)가 회전함에 따라 정해진 위치만큼 횡방향의 좌우로 상기 슬라이드 베드(102)를 이송하는 역할을 하게 된다.

상기 슬라이드 베드(102) 상면에는 연삭가공 대상물인 실린더(103)를 고정하는 클램프(104)가 장착되어 있다. 상기 클램프(104)는 굴착기 해머용 실린더와 같은 길이가 긴 대형 실린더(103)를 고정하기 위하여 볼트 조임방식이나 마그네트 부착방식 또는 바이스 고정방식 등으로 슬라이드 베드(102)의 상면에 장착이 된다.

따라서, 상기 제1구동부(100)는 슬라이드 베드(102)의 이송과 동시에 클램 프(104)로 고정한 연삭가공 대상물인 실린더(103)를 정해진 위치만큼 횡방향의 좌우로 이송하기 위한 것이다.

상기 제2구동부(200)와 제3구동부(300)는, 60 ~ 100rpm 으로 저속회전시키기 위한 주축스핀들(203)이 제어부(400)의 제어로 구동되는 주축스핀들용 서보모터(201)와 연결되어 주축대(202)에 회전가능하게 결합되어 있다.

상기 주축스핀들(203)에는 주축스핀들(203)이 회전함에 따라 동시에 회전하는 고정 보디(204)가 고정설치되고, 상기 고정 보디(204)에 편심조절용 슬라이드 베드(205)가 종방향의 상하로 이송가능하게 결합설치되어 있다. 이때, 상기 고정 보디(204)와 편심조절용 슬라이드 베드(205)는 상기 제1구동부(100)의 고정 보디(101)와 슬라이드 베드(102)의 결합방식과 마찬가지로 서로 맞물리도록 형성되는 더브테일(dovetail) 구조의 홈을 통하여 결합 되는 것이 바람직하다.

상기 고정 보디(204)에는 볼스크류(209)가 회전가능하게 설치되어 있고, 상기 볼스크류(209)에는 너트형의 볼블럭(210)이 상기 편심조절용 슬라이드 베드(205)를 고정하여 상기 고정 보디(204)의 안내홈(221)에 슬라이드 가능하게 삽입설치되어 있다.

상기 볼블럭(210)은 위치, 시간 등의 프로그램이 입력되는 제어부(400)의 제어로 구동되는 편심조절용 서보모터(208)에 의해 볼스크류(209)가 회전함에 따라 정해진 위치만큼 종방향의 상하로 상기 편심조절용 슬라이드 베드(205)를 이송하는 역할을 하게 된다.

상기 편심조절용 슬라이드 베드(205)의 일측면에는 상기 제어부(400)의 제어 로 구동되는 고주파스핀들모터(206)를 내장하는 모터하우징(207)이 고정설치되어 있다.

상기 고주파스핀들모터(206)는 선단에 연삭공구인 연삭숫돌(211)을 부착하여 3,000 ~ 5,000rpm으로 고속회전시키기 위한 고주파스핀들(212)이 모터하우징(207)에 결합고정되는 스핀들하우징(213)을 통하여 커플링(206a,212a)으로 연결되어 회전가능하게 설치되어 있다. 이때, 상기 모터하우징(207)과 스핀들하우징(213)은 결합이나 분리를 용이하게 하기 위하여 경사면(207a,213a)을 구비하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 회전부분에 설치되는 상기 고주파스핀들모터(206)와 편심조절용 서보모터(208)는 주축스핀들(203)의 타단부에 장착되어 회전부분에 안전하게 전원을 공급시키기 위하여 급전장치로 사용되는 통상의 슬립링(Slip Ring)(214)을 통하여 전원이 공급된다.

따라서, 상기 제2구동부(200)와 제3구동부(300)는 주축스핀들(203)을 저속회전시키고, 상기 주축스핀들(203)과 동시에 회전하는 고주파스핀들(212)을 고속으로 회전시키면서 상기 고주파스핀들(212)의 선단에 부착한 연삭숫돌(211)에 의해 실린더(103) 내경(103a)의 둘레면을 따라 연삭가공하도록 하며, 편심조절용 슬라이드 베드(205)의 이송과 동시에 고주파스핀들(212)의 선단에 부착한 연삭공구인 연삭숫돌(211)을 정해진 위치만큼 종방향의 상하로 이송하기 위한 것이다.

이와 같이 구성이 되는 본 발명에 따른 실린더 내경 연삭장치를 이용하여 굴착기 해머용 실린더와 같은 길이가 긴 대형 실린더(103)의 내경(103a)을 연삭가공 하기 위한 연삭방법에 대하여 상세히 설명한다.

우선, 제1구동부(100)의 슬라이드 베드(102) 상면에 장착된 클램프(104), 즉 볼트 조임방식이나 마그네트 부착방식 또는 바이스 고정방식 등으로 실린더(103)를 고정한다(S1).

상기 실린더(103)를 클램프(104)를 이용하여 고정시킨 다음 제2구동부(200)와 제3구동부(300)의 스핀들하우징(213)의 바깥둘레면에 다이얼 게이지를 고정(도시생략)하여 실린더(103) 내경(103a)의 기준점을 정한다(S2). 이때, 다이얼 게이지의 측정자 끝을 실린더(103) 내경(103a)의 둘레면에 접촉시키고 스핀들하우징(213)을 돌리면서 기준점을 선택하게 되며, 상기 기준점이 연삭가공의 시작 및 종료 위치가 되는 것이다.

다음에, 제1구동부(100)와 제2구동부(200) 및 제3구동부(300)의 각각의 서보모터(105)(201)(208)에 대한 위치, 시간, 좌우이송횟수 등의 프로그램을 제어부(400)에 입력한다(S3). 즉 실린더(103) 내경(103a)을 자동으로 연삭가공하기 위한 여러가지 프로그램을 제어부(400)에 입력하는 것이다.

상기 제어부(400)에 프로그램의 입력이 완료되면, 상기 실린더(103)가 정위치한 상태에서 시작버튼에 의하여 주축스핀들(203)과 고주파스핀들(212)이 동시에 회전하게 된다. 이때, 상기 주축스핀들(203)은 주축스핀들용 서보모터(201)의 구동에 의해 60 ~ 100rpm으로 저속회전하게 되고, 연삭숫돌(211)을 선단에 부착한 상기 고주파스핀들(212)은 고주파스핀들모터(206)의 구동에 의해 3,000 ~ 5,000rpm으로 고속회전하게 된다. 따라서, 상기 제2구동부(200)의 주축스핀들(203)에 의해 고주 파스핀들(212)이 저속으로 회전하게 되며 동시에 고주파스핀들모터(206)에 의해 고속으로 회전하는 고주파스핀들(212) 선단의 연삭숫돌(211)이 주축스핀들(203)로부터 편심되어 고속회전하게 된다.

상기와 같이 주축스핀들(203)과 고주파스핀들(212)이 동시에 회전하는 상태에서 정해진 시간경과 후, 제1구동부(100)의 슬라이드 베드(102)가 좌측으로 이송하여 실린더(103) 내경(103a)의 좌측방향 연삭가공이 시작되고(S4), 제어부(400)에 프로그램이 입력되어 있는 제1구동부(100)의 서보모터(105)에 의해 정해진 위치만큼 슬라이드 베드(102)가 횡방향의 좌우로 이송을 반복하여 실린더(103) 내경(103a)의 좌측방향 1차 연삭가공을 반복하게 된다(S5). 이때, 제1구동부(100)의 슬라이드 베드(102)가 고정 보디(101)로 원위치할 때 제2구동부(200)의 편심조절용 서보모터(208)의 제어에 의해 정해진 위치만큼 상기 제2구동부(100)의 편심조절용 슬라이드 베드(205)가 연삭숫돌(211)을 종방향으로 이송하게 되며, 종방향으로 이송된 상기 제2구동부(200)의 연삭숫돌(211)은 실린더(103) 내경(103a)의 좌측방향 둘레면에 접촉되어 연삭가공을 하게 되는 것이다.

상기 1차 연삭가공 반복단계(S5)를 거친 후 실린더(103) 내경(103a)의 좌측방향 연삭가공이 완료되면, 제2구동부(200)의 편심조절용 서보모터(208)의 제어에 의해 다시 기준점으로 원위치한 상태에서 상기 제1구동부(100)와 제2구동부(200)의 1차 연삭가공 작업을 완료하게 된다(S6). 이때, 제2구동부(200)는 완전히 정지한 상태가 된다.

상기 제1구동부(100)와 제2구동부(200)에 의해 1차 연삭가공이 완료되면, 연 속하여 상기 제2구동부(200)와 동일하게 제3구동부(300)의 주축스핀들(203)과 고주파스핀들(212)이 동시에 회전하게 된다. 이때, 상기 주축스핀들(203)은 주축스핀들용 서보모터(201)의 구동에 의해 60 ~ 100rpm으로 저속회전하게 되고, 연삭숫돌(211)을 선단에 부착한 상기 고주파스핀들(212)은 고주파스핀들모터(206)의 구동에 의해 3,000 ~ 5,000rpm으로 고속회전하게 된다. 따라서, 상기 제3구동부(300)의 주축스핀들(203)에 의해 고주파스핀들(212)이 저속으로 크게 회전하게 되며 동시에 고주파스핀들모터(206)에 의해 고속으로 회전하는 고주파스핀들(212) 선단의 연삭숫돌(211)이 저속회전하는 주축스핀들(203)로부터 편심되어 고속회전함으로써 실린더(103) 내경(103a)의 둘레면을 따라 연삭가공을 하게 되는 것이다.

상기와 같이 주축스핀들(203)과 고주파스핀들(212)이 동시에 회전하는 상태에서 정해진 시간경과 후, 제1구동부(100)의 슬라이드 베드(102)가 우측으로 이송하여 실린더(103) 내경(103a)의 우측방향 연삭가공이 시작되고(S7), 제어부(400)에 프로그램이 입력되어 있는 제1구동부(100)의 서보모터(105)에 의해 정해진 위치만큼 슬라이드 베드(102)가 횡방향의 좌우로 이송을 반복하여 실린더(103) 내경(103a)의 우측방향 2차 연삭가공을 반복하게 된다(S8). 이때, 제1구동부(100)의 슬라이드 베드(102)가 고정 보디(101)로 원위치할 때 제3구동부(300)의 편심조절용 서보모터(208)의 제어에 의해 정해진 위치만큼 상기 제3구동부(300)의 편심조절용 슬라이드 베드(205)가 연삭숫돌(211)을 종방향으로 이송하게 되며, 종방향으로 이송된 상기 제3구동부(300)의 연삭숫돌(211)은 실린더(103) 내경(103a)의 우측방향 둘레면에 접촉되어 연삭가공을 하게 되는 것이다.

상기 2차 연삭가공 반복단계(S8)를 거친 후 실린더(103) 내경(103a)의 우측방향 2차 연삭가공이 완료되면, 제3구동부(300)의 편심조절용 서보모터(208)의 제어에 의해 다시 기준점으로 원위치한 상태에서 상기 제1구동부(100)와 제3구동부(300)의 연삭가공 작업을 완료하게 되는 것이다(S9). 이때, 상기 실린더(103) 내경(103a)의 홈부분은 2차 연삭가공시 실린더(103) 내경(103a)과 동시에 연삭가공할 수도 있고, 제3구동부(300)의 고주파스핀들(212) 선단에 부착된 연삭숫돌(211)을 홈연삭가공용 연삭숫돌로 교체하여 홈부분을 연삭가공할 수도 있다.

또한, 도시는 하지 않았지만 본 발명은 상기 실린더(103) 내경(103a)에 대한 1,2차 연삭가공을 할 때 상기 실린더(103)와 연삭숫돌(211)을 냉각시키고, 연삭 성능을 향상시키며, 연삭칩 및 연삭숫돌가루를 씻어내어 배출시키기 위한 연삭유가 공급되도록 구성되어 있다.

이상에서는 본 발명의 특징을 바람직한 실시 예를 들어 설명하였으나, 도면과 명세서에 기재된 내용은 본 발명의 예시적인 설명으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 실린더 내경 연삭장치를 개략적으로 도시한 도면,

도 2는 본 발명에 따른 제1구동부의 요부발췌 확대 측종단면도,

도 3은 본 발명에 따른 제2구동부의 요부발췌 확대 횡단면도,

도 4는 본 발명의 실시에 따라 제1구동부와 제2구동부의 작동상태를 도시한 도면,

도 5는 본 발명에 따른 연삭가공 대상물인 실린더의 내경에 연삭공구인 연삭숫돌이 위치한 상태를 도시한 도면,

도 6은 본 발명에 따른 실린더 내경 연삭방법를 개략적으로 도시한 흐름도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

100 : 제1구동부 101, 204 : 고정 보디

102 : 슬라이드 베드 103 : 실린더

103a : 내경 104 : 클램프

105 : 서보모터 106, 209 : 볼스크류

107, 210 : 볼블럭 111, 221 : 안내홈

200 : 제2구동부 201 : 주축스핀들용 서보모터

202 : 주축대 203 : 주축스핀들

205 : 편심조절용 슬라이드 베드 206 : 고주파스핀들모터

206a, 212a : 커플링 207 : 모터하우징

208 : 편심조절용 서보모터 211 : 연삭숫돌

212 : 고주파스핀들 213 : 스핀들하우징

214 : 슬립링 300 : 제3구동부

400 : 제어부

Claims

길이가 긴 대형 실린더 내경을 좌,우측방향으로 각각 절반씩을 1,2차로 나누어 연삭가공하여 연삭작업을 완료하는 실린더 내경 연삭장치에 있어서,

연삭가공 대상물인 실린더(103)를 고정한 상태에서 정해진 위치만큼 실린더(103)를 횡방향의 좌우로 이송하기 위한 제1구동부(100)와;

상기 실린더(103) 내경(103a)의 좌측방향 둘레면을 따라 정해진 위치만큼 연삭숫돌(211)을 종방향으로 이송하여 연삭가공하기 위한 제2구동부(200)와;

상기 실린더(103) 내경(103a)의 우측방향 둘레면을 따라 정해진 위치만큼 연삭숫돌(211)을 종방향으로 이송하여 연삭가공하기 위한 제3구동부(300);로 이루어져,

상기 제1구동부(100)를 중심으로 좌,우측에 서로 반대방향으로 동일한 구성의 제2구동부(200)와 제3구동부(300)가 각각 이격되게 위치되는 것을 특징으로 하는 실린더 내경 연삭장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제1구동부(100)는,

고정 보디(101)의 상부에 슬라이드 베드(102)가 횡방향의 좌우로 이송가능하게 결합설치되고, 상기 슬라이드 베드(102)의 상면에는 연삭가공 대상인 실린 더(103)를 고정하는 클램프(104)가 장착되며, 상기 슬라이드 베드(102)와 고정되어 제어부(400)의 제어로 구동되는 서보모터(105)에 의해 볼스크류(106)가 회전함에 따라 정해진 위치만큼 횡방향의 좌우로 상기 슬라이드 베드(102)를 이송하는 너트형의 볼블럭(107)이 상기 고정 보디(101)의 안내홈(111)에 슬라이드 가능하게 삽입설치되는 것을 특징으로 하는 실린더 내경 연삭장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제2구동부(200)와 제3구동부(300)는,

제어부(400)의 제어로 구동되는 주축스핀들용 서보모터(201)에 의해 주축대(202)에 회전가능하게 결합되는 주축스핀들(203)이 회전함에 따라 동시에 회전하는 고정 보디(204)가 고정설치되고, 상기 고정 보디(204)에 편심조절용 슬라이드 베드(205)가 종방향의 상하로 이송가능하게 결합설치되며, 상기 편심조절용 슬라이드 베드(205)의 일측면에 제어부(400)의 제어로 구동되는 고주파스핀들모터(206)를 내장하는 모터하우징(207)이 고정설치되고, 상기 편심조절용 슬라이드 베드(205)와 고정되어 제어부(400)의 제어로 구동되는 편심조절용 서보모터(208)에 의해 볼스크류(209)가 회전함에 따라 정해진 위치만큼 종방향의 상하로 상기 편심조절용 슬라이드 베드(205)를 이송하는 너트형의 볼블럭(210)이 상기 고정 보디(204)의 안내홈(221)에 슬라이드 가능하게 삽입설치되며, 연삭공구인 연삭숫돌(211)을 선단에 부착하는 고주파스핀들(212)이 상기 모터하우징(207)에 결합고정되는 스핀들하우징(213)을 통하여 고주파스핀들모터(206)와 커플링(206a)(212a)으로 연결설치되는 것을 특징으로 하는 실린더 내경 연삭장치.
길이가 긴 대형 실린더 내경을 좌,우측방향으로 각각 절반씩을 1,2차로 나누어 연삭가공하여 연삭작업을 완료하는 실린더 내경 연삭방법에 있어서,

제1구동부(100)의 슬라이드 베드(102) 상면에 장착된 클램프(104)로 실린더(103)를 고정하는 실린더 고정단계(S1)와;

스핀들하우징(213)에 다이얼 게이지를 고정하여 실린더(103) 내경(103a)의 기준점을 정하는 실린더 기준점 선택단계(S2)와;

제1구동부(100)와 제2구동부(200) 및 제3구동부(300)의 각각의 서보모터(105)(201)(208)에 대한 프로그램을 제어부(400)에 입력하는 서보모터 프로그램 입력단계(S3)와;

상기 실린더(103)가 정위치한 상태에서 시작버튼에 의하여 제2구동부(200)의 주축스핀들(203)과 고주파스핀들(212)이 동시에 회전하며, 정해진 시간경과 후, 제1구동부(100)의 슬라이드 베드(102)가 좌측으로 이송하여 실린더(103) 내경(103a)의 좌측방향 연삭가공이 시작되는 1차 연삭가공 시작단계(S4)와;

제어부(400)에 프로그램이 입력되어 있는 제1구동부(100)의 서보모터(105)에 의해 정해진 위치만큼 슬라이드 베드(102)가 횡방향의 좌우로 이송을 반복하여 실린더(103) 내경(103a)의 좌측방향 연삭가공을 반복하는 1차 연삭가공 반복단계(S5) 와;

상기 1차 연삭가공 반복단계(S5)를 거친 후 실린더(103) 내경(103a)의 좌측방향 연삭가공이 완료되면, 제2구동부(200)의 편심조절용 서보모터(208)의 제어에 의해 다시 기준점으로 원위치한 상태에서 상기 제1구동부(100)와 제2구동부(200)의 연삭가공 작업을 완료하는 1차 연삭가공 완료단계(S6)와;

상기 1차 연삭가공 완료단계(S6)를 거친 후 연속하여, 제3구동부(300)의 주축스핀들(203)과 고주파스핀들(212)이 동시에 회전하며, 정해진 시간경과 후, 제1구동부(100)의 슬라이드 베드(102)가 우측으로 이송하여 실린더(103) 내경(103a)의 우측방향 연삭가공이 시작되는 2차 연삭가공 시작단계(S7)와;

제어부(400)에 프로그램이 입력되어 있는 제1구동부(100)의 서보모터(105)에 의해 정해진 위치만큼 슬라이드 베드(102)가 횡방향의 좌우로 이송을 반복하여 실린더(103) 내경(103a)의 우측방향 연삭가공을 반복하는 2차 연삭가공 반복단계(S8)와;

상기 2차 연삭가공 반복단계(S8)를 거친 후 실린더(103) 내경(103a)의 우측방향 연삭가공이 완료되면, 제3구동부(300)의 편심조절용 서보모터(208)의 제어에 의해 다시 기준점으로 원위치한 상태에서 상기 제1구동부(100)와 제3구동부(300)의 연삭가공 작업을 완료하는 2차 연삭가공 완료단계(S9);로 이루어지는 것을 특징으로 하는 실린더 내경 연삭방법.
제 4 항에 있어서,

상기 1차 연삭가공 반복단계(S5) 및 2차 연삭가공 반복단계(S8)에서 상기 제1구동부(100)의 슬라이드 베드(102)가 고정 보디(101)로 원위치할 때 상기 제2구동부(200) 및 제3구동부(300)의 편심조절용 서보모터(208)에 의해 정해진 위치만큼 편심조절용 슬라이드 베드(205)가 연삭숫돌(211)을 종방향으로 이송하는 것을 특징으로 하는 실린더 내경 연삭방법.