KR101026360B1 - 와이어 방전가공기의 공작물 고정지그 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 와이어 방전가공기의 테이블 상에 설치되는 한쌍의 평판형 플레이트로 이루어진 고정지그에 의해 공작물을 보다 쉽고 빠르게 장착할 수 있도록 함에 따라 작업자에 의한 공작물 셋팅 시간을 단축하여 작업능률을 높이고 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 와이어 방전가공기의 공작물 고정지그에 관한 것이다.
본 발명은 양측 가장자리에 관통공이 각각 형성되고 선단의 평면부로부터 오목하게 파인 단차홈을 가짐과 동시에 이들 사이에 절결요홈 및 받침편이 각각 형성되어 있는 고정 플레이트와, 양측 가장자리에 장공이 형성되고 선단의 평면부로부터 오목하게 파인 단차홈을 가짐과 동시에 이들 사이에 절결요홈 및 받침편이 각각 형성되어 있는 가동 플레이트와, 상기 고정 및 가동 플레이트의 단차홈에 장착되어 공작물의 양 끝단부를 밀어눌러 결속시키기 위한 클램프로 이루어져 있다.

Description

와이어 방전가공기의 공작물 고정지그{A work fixing jig of wire electric discharge machine}
본 발명은 와이어 방전가공기의 테이블 상에 설치되는 한쌍의 평판형 플레이트로 이루어진 고정지그에 의해 공작물을 보다 쉽고 빠르게 장착할 수 있도록 함에 따라 작업자에 의한 공작물의 셋팅 시간을 단축하여 작업능률을 높이고 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 와이어 방전가공기의 공작물 고정지그에 관한 것이다.
주지하고 있는 바와 같이, 방전가공(Electric Discharge)은 공작물을 양극 (+)으로 가공전극을 음극(-)으로 하여 절연성의 액에 넣고 전극에 전류를 가하여 펄스성 방전을 반복시킴으로써 전자 충격에 의한 공작물 표면의 고온, 침식을 이용한 가공방식이다.
방전가공방식은 형조 방전가공법과 와이어 방전가공법으로 분류할 수 있으며, 전자는 3차원 형상의 전극에 의한 기저 가공이 주체이고, 후자는 공구 전극으로 와이어를 사용하게 되므로 2차원 가공이 주로 행해지지만 양자의 기본적인 가공원리는 거의 동일하다.
이러한 방전가공기는 대개 기기본체, 전원장치, 가공액 공급장치, 서보기구 및 가공기구 등으로 구성되어 있다.
상기 와이어 방전가공에 사용되는 전극은 주로 직경이 0.05∼0.3㎜인 동선이나 텅스텐선이 사용되며, 공작물과 전극을 가공액 속에서 서로 마주 보게 한 상태에서 전극에 100∼300V의 전압을 걸고 공작물이 고정된 테이블을 이동시키는 것에 의해 공작물과 전극 간에 방전을 일으키게 되는 것이다.
또한, CNC 방전가공기는 컴퓨터에 의해 일련의 가공작업을 메뉴얼화한 것으로서, 가공조건을 선택하는 조건설정부, 가공조건이 데이터로 분류되어 저장된 데이터저장부, 가공조건 데이터를 활성화시키는 연산제어부, 가공상태를 나타내는 디스플레이부 등으로 이루어진다.
특히, 상기 조건설정부에서 선택되는 가공조건으로는 가공전압, 전극종류, ON/TIME 및 OFF/TIME 펄스폭, 가공공정, 점프 및 기타 특수 사양이 있으며, 이러한 가공조건은 공작물의 크기나 재질, 공작물의 용도 등에 따라 적절하게 설정될 수 있다.
이러한 CNC 방전가공기를 이용한 가공은 공작물이 전도성을 갖고 있으면 경도, 점도 등의 제약을 받지 않고 원하는 형상을 비교적 우수한 정밀도로 가공할 수 있으며, 전극과 공작물에 기계적인 힘을 가하지 않고도 가공을 행할 수 있는 장점을 가지고 있다.
더구나, 무인운전이 가능하고 가공면이 균일하며 불가능한 가공이 거의 없어서 미세한 구멍, 홈, 나사구멍 및 굽은 가공도 가능하기 때문에, 금형, 전자, 원자력 공업 등의 각종 산업분야에서 널리 활용되고 있다.
한편, 상기한 바와 같은 방전가공기를 이용하여 공작물을 가공하고자 할 경우에는 통상 평판구조로 이루어진 테이블 상에 설치되어 있는 지그(Jig)나 혹은 클램프(Clamp)를 이용하여 공작물을 소정 위치에 셋팅시킨 후 작업을 행하게 되는데, 종전에는 측정 게이지를 이용하여 작업자가 공작물의 전후, 좌우, 수평 위치를 정확히 맞춘 상태에서 가공작업을 행해야 하기 때문에 공작물 셋팅에 많은 시간이 소요되며, 동일 부품을 가공할 경우에는 작업 손실이 커져 효율이 크게 저하시킨다는 문제를 내포하고 있다.
이와 같은 방전가공기에 있어서의 공작물 고정지그와 관련하여 국내 공개특허 제2002-0017505호 공보에는 고정 지그와 이송지그로 공작물을 고정한 후 절단 작업을 행하고, 냉각수 가이더를 커팅부에 설치하여 냉각수를 와이어에 잘 도달시킬 수 있도록 한 와이어를 이용한 커팅 머신용 지그 장치에 관한 기술이 개시되어 있다.
또한, 등록실용신안 제0285341호 공보에는 공작물의 고정작업을 정확하면서도 견고히 함과 동시에 그에 따른 작업시간을 줄일 수 있는 와이어 컷 방전가공기의 공작물 셋팅용 지그에 대해 개시되어 있고, 등록실용신안 제0436567호 공보에는 규격화된 크기로 가공용 코어를 미리 절단하여 둠으로써 피가공물이 낭비되지 않도록 하거나 혹은 일정 크기로 절단된 코어에 기초 구멍 및 카운트 보링이 형성되어 피가공물을 적재하여 둠은 물론 작업시간을 단축시켜 능률을 높일 수 있는 와이어 방전 가공용 지그에 대해 개시되어 있다.
그러나, 이러한 종래방식의 지그 장치에 있어서는 단순히 지그 상에 공작물을 탑재한 후 반구형의 고정 클램프를 이용하여 고정시키기 위한 것이므로 길이변화에는 대처할 수 있다 하더라도 공작물의 형상에 제한을 받을 수 밖에 없는 것이며, 또 공작물을 고정시키기 위한 구성부품이 비교적 복잡하게 이루어져 있기 때문에 지그를 테이블에 셋팅하는데 많은 시간을 요하게 됨은 물론 공작물의 가공 정밀도를 떨어뜨려 생산 수율을 저하시키게 되는 것이었다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제들을 감안하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 와이어 방전가공기의 테이블 상에 공작물을 탑재하여 가공하고자 할 때 한쌍의 평판형 플레이트로 이루어진 고정지그를 이용하여 공작물을 쉽고 빠르게 장착할 수 있도록 함으로써, 종전과 같이 측정 게이지를 이용하지 않고도 공작물의 전후, 좌우, 수평 정밀도를 맞출 수 있도록 하여 공작물의 셋팅 시간을 크게 단축하여 작업능률을 높이고 생산성을 향상시킬 수 있는 와이어 방전가공기의 공작물 고정지그를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 와이어 방전가공기의 테이블 상에 설치되어 공작물을 설정 위치에 장착시키기 위한 고정지그로서, 양측 가장자리에 관통공이 각각 형성되고 선단의 평면부로부터 오목하게 파인 단차홈을 가짐과 동시에 이들 사이에 절결요홈 및 받침편이 각각 형성되어 있는 고정 플레이트와, 양측 가장자리에 장공이 형성되고 선단의 평면부로부터 오목하게 파인 단차홈을 가짐과 동시에 이들 사이에 절결요홈 및 받침편이 각각 형성되어 있는 가동 플레이트와, 상기 고정 및 가동 플레이트의 단차홈에 장착되어 공작물의 양 끝단부를 밀어눌러 결속시키기 위한 클램프로 이루어지고, 상기 클램프에는 몸체 전방으로 누름편이 돌출되어 있는 동시에 몸체 중앙에 형성된 관통공을 통해 단차홈에 체결용 볼트로서 결속되며, 상기 클램프의 몸체 후방에는 나사공이 형성되어 지지볼트가 체결되도록 구성한 것을 특징으로 한다.
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또한, 상기 단차홈의 바닥면 후방에는 반구형 오목홈이 형성되어 지지볼트의 저면부가 유지될 수 있되록 구성한 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 특징을 가지는 본 발명에 의하면, 한쌍의 평판형 플레이트 및 클램프로 이루어진 고정지그를 이용하여 와이어 방전가공기의 테이블 상에 탑재되는 공작물을 종전에 비해 쉽고 빠르게 장착할 수 있도록 하였기 때문에, 별도의 측정 게이지를 이용하지 않고도 공작물의 수평 정밀도를 맞출 수 있음은 물론 공작물의 셋팅 시간을 크게 단축하여 작업능률을 높이고 생산성을 향상시킬 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 와이어 방전가공기의 공작물 고정지그를 설명하기 위한 평면 구성도,
도 2a, 도 2b는 테이블 상에 장착된 고정 및 가동 플레이트를 정면에서 본 일부 단면도,
도 3은 고정 및 가동 플레이트에 의해 공작물을 고정한 상태의 단면 구성도,
도 4는 고정 및 가동 플레이트 상에 설치되는 클램프의 구성을 설명하기 위한 부분 사시도,
도 5는 도 4의 단면 구성도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 와이어 방전가공기의 공작물 고정지그를 설명하기 위한 도면으로서, 이들 도면에 도시되어 있는 바와 같이 본 발명에 있어서의 고정지그는 한쌍의 평판형 플레이트로 이루어져 와이어 방전가공기의 테이블 상에 설치한 상태에서 다양한 크기의 공작물을 선택적으로 고정시켜 가공할 수 있도록 구성한 것이다.
즉, 도 1에 나타낸 바와 같이 일반적인 와이어 방전가공기를 구성하는 테이블(10)은 대략 ㄷ자형으로 이루어져 있고, 그 내측으로 작업 공간(11)을 형성하고 있는 동시에 다수의 체결용 나사공(12)이 소정 간격으로 형성되어 있다.
상기 와이어 방전가공기의 테이블(10)에 설치되는 한쌍의 플레이트는 테이블(10)의 내측으로 장착되는 고정 플레이트(20A) 및 그 일측에 공작물(W)의 크기에 따라 위치가 변동되는 가동 플레이트(20B)로 이루어져 있다.
상기 고정 플레이트(20A)에는 양측 가장자리에 관통공(21a)이 각각 형성되어 체결용 볼트(22)에 의해 와이어 방전가공기의 테이블(10) 상에 장착되며, 상기 고정 플레이트(20A)의 평면부 선단에는 오목하게 파인 단차홈(23)이 마련되어 있는 동시에 이들 단차홈(23) 사이에 절결요홈(24a) 및 받침편(24b)이 각각 형성되어 있다.
또, 상기 가동 플레이트(20B)에는 양측 가장자리에 장공(25a)이 형성되어 가공하고자 하는 공작물(W)의 크기에 맞춰 와이어 방전가공기의 테이블(10) 상에서 수평으로 이동시켜 체결용 볼트(22)에 의해 장착 가능하게 되며, 상기 가동 플레이트(20B)의 평면부 선단에는 오목하게 파인 단차홈(23)이 마련됨과 동시에 이들 단차홈(23) 사이에 절결요홈(24a) 및 받침편(24b)이 각각 형성되어 있다.
상기 고정 및 가동 플레이트(20A,20B)의 경우, 와이어 방전가공기의 테이블 (10)에 결속시키기 위한 관통공(21a) 및 장공(25a)의 형상, 또는 받침편(24b)의 유무에 따라 약간의 차이가 있을 뿐 그 이외에는 거의 같게 구성되는 것이므로 이들 부분에는 동일한 부호를 부여하였다.
이들 고정 및 가동 플레이트(20A,20B)에 형성된 단차홈(23)의 바닥면에는 나사공(26a) 및 반구형 오목홈(27a)이 연이어 형성되어 있으며, 상기 단차홈(23) 사이에 위치한 평면부에는 나사공(26b) 및 반구형 오목홈(27b)이 각각 형성되어 있다.
또한, 상기 고정 및 가동 플레이트(20A,20B)에 형성되는 절결요홈(24a)의 경우, 도시하지 않은 방전가공기의 와이어가 수직으로 연결되어 통과하는 부분으로서, 공작물(W)의 크기나 가공위치에 따라 적절히 대응할 수 있도록 5개 부분으로 구분하여 형성한 것이다.
한편, 상기 고정 및 가동 플레이트(20A,20B)에 형성되어 있는 각각의 단차홈 (23) 내에는 공작물(W)의 전,후방 끝단부를 밀어눌러 결속시키기 위한 클램프(30)가 장착된다.
이 클램프(30)는 몸체의 중앙 및 후방에 관통공(31a)과 나사공(31b)이 각각 형성되어 있는 동시에 상기 몸체의 전방으로 누름편(32)이 돌출되어 있으며, 상기 관통공(31a)을 통해 단차홈(23)에 형성되어 있는 나사공(26a)으로 체결용 볼트(33)에 의해 결속될 수 있다.
또, 상기 클램프(30)에 형성된 나사공(31b)으로 지지볼트(34)가 체결됨과 동시에 이 지지볼트(34)의 저면부가 상기 단차홈(23)의 바닥면 후방에 형성된 반구형 오목홈(27a)에 의해 유지되도록 구성되어 있다.
상기 고정 및 가동 플레이트(20A,20B)의 단차홈(23) 사이에 위치한 평면부 선단에는 단차홈(23)의 바닥면에 형성된 것과 마찬가지로 별도의 나사공(26b) 및 반구형 오목홈(27b)을 형성하는 것에 의해 공작물(W)의 두께가 클 경우에 클램프 (30)의 장착 위치를 변경하여 고정시킬 수도 있다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명은, 우선 와이어 방전가공기의 테이블(10) 상에 고정 플레이트(20A)를 배치한 후 체결용 볼트(22)를 이용하여 고정 플레이트(20A)의 양측에 형성된 관통공(21a)을 통해 테이블(10)의 나사공(12)에 체결하여 고정시킨다.
이어서, 공작물(W)의 크기에 맞춰 가동 플레이트(20B)를 테이블(10)에 배치한 후 볼트(22)를 이용하여 가동 플레이트(20B)의 양측에 형성된 장공(25a)을 통해 위치를 맞추면서 테이블(10)의 나사공(12)에 체결함에 따라 공작물(W)은 상기 고정 및 가동 플레이트(20A,20B)의 받침편(24b) 상에 위치한 상태로 수평방향에 대한 고정을 완료할 수 있는 것이다.
이 때, 상기 고정 및 가동 플레이트(20A,20B)는 상당히 정밀하게 제작된 것이어서 테이블(10) 상에 장착된 상태에서 수평 정밀도를 체크할 필요는 없으나 미세 이물질 등에 의한 오차를 고려하여 별도 측정용 게이지를 이용해서 받침편(24b) 및 공작물(W)의 수평 정밀도를 체크하는 것이 바람직하다.
그 후, 상기 고정 및 가동 플레이트(20A,20B)의 단차홈(23)에 장착되어 있는 클램프(30)를 이용하여 공작물(W)의 양쪽 상단부를 완전하게 고정시킨 후 다시 공작물(W)의 최종적인 수평 정밀도를 체크한 상태에서 가공을 개시한다.
즉, 상기 클램프(30)의 경우, 체결용 볼트(33)를 단차홈(23)의 나사공(26a)에 체결시킴과 동시에 몸체 전방으로 돌출되어 있는 누름편(32)에 의해 공작물(W)의 상단 가장자리를 밀어눌러 고정상태를 유지할 수 있게 된다.
이 때, 상기 클램프(30)에 장착되어 있는 지지볼트(34)의 저면부가 단차홈 (23)의 반구형 오목홈(27a)에 맞닿아 지지되고 있기 때문에 체결용 볼트(33)에 의해 클램프(30)를 조이는 과정에서 발생할 수 있는 유동 오차를 어느 정도 흡수할 수 있는 것이다.
또한, 가공하고자 하는 공작물(W)의 두께가 커서 안착홈(23) 내의 클램프 (30)에 의한 고정이 불가능할 경우에는 상기 클램프(30)를 고정 및 가동 플레이트 (20A,20B)의 평면부 선단에 형성되어 있는 나사공(26b)과 반구형 오목홈(27b)에 클램프(30)를 장착하여 공작물(W)을 고정시킬 수 있게 된다.
또, 상기 고정 및 가동 플레이트(20A,20B)에 형성되는 절결요홈(24a)을 적절히 선택하여 방전가공기의 와이어를 수직으로 통과시킬 수 있으므로, 공작물(W)의 크기나 가공위치에 따라 적절히 대응할 수 있는 것이다.
이상에서와 같은 기술적 구성에 의해 본 발명의 기술적 과제가 달성되는 것이며, 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 여기에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능한 것임은 물론이다.
10: 테이블 11: 작업 공간
12: 나사공 20A: 고정 플레이트
20B: 가동 플레이트 21a: 관통공
22: 체결용 볼트 23: 단차홈
24a: 절결요홈 24b: 받침편
25a: 장공 26a,26b: 나사공
27a,27b: 반구형 오목홈 30: 클램프
31a: 관통공 31b: 나사공
32: 누름편 33: 체결용 볼트
34: 지지볼트

Claims (3)

  1. 와이어 방전가공기의 테이블 상에 설치되어 공작물을 설정 위치에 장착시키기 위한 고정지그로서,
    양측 가장자리에 관통공(21a)이 각각 형성되고 선단의 평면부로부터 오목하게 파인 단차홈(23)을 가짐과 동시에 이들 사이에 절결요홈(24a) 및 받침편(24b)이 각각 형성되어 있는 고정 플레이트(20A)와, 양측 가장자리에 장공(25a)이 형성되고 선단의 평면부로부터 오목하게 파인 단차홈(23)을 가짐과 동시에 이들 사이에 절결요홈(24a) 및 받침편(24b)이 각각 형성되어 있는 가동 플레이트(20B)와, 상기 고정 및 가동 플레이트(20A,20B)의 단차홈(23)에 장착되어 공작물(W)의 양 끝단부를 밀어눌러 결속시키기 위한 클램프(30)로 이루어지고,
    상기 클램프(30)에는 몸체 전방으로 누름편(32)이 돌출되어 있는 동시에 몸체 중앙에 형성된 관통공(31a)을 통해 단차홈(23)에 체결용 볼트(33)로서 결속되며, 상기 클램프(30)의 몸체 후방에는 나사공(31b)이 형성되어 지지볼트(34)가 체결되도록 구성한 것을 특징으로 하는 방전가공기의 공작물 고정지그.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 단차홈(23)의 바닥면 후방에는 반구형 오목홈(27a)이 형성되어 지지볼트(34)의 저면부가 유지될 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 와이어 방전가공기의 공작물 고정지그.
















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