KR101104366B1

KR101104366B1 - 수평보링머신

Info

Publication number: KR101104366B1
Application number: KR1020090060026A
Authority: KR
Inventors: 김영탁
Original assignee: 김영탁
Priority date: 2009-07-02
Filing date: 2009-07-02
Publication date: 2012-01-16
Also published as: KR20110002530A

Abstract

본 발명은 수평보링머신에 관한 것으로서, 수직 이송부를 갖는 본체와, 상기 수직 이송부에 탑재되어 상하 이동되는 주축대와, 상기 주축대에 수평방향으로 탑재되어 회전되는 스핀들과, 상기 주축대의 상부에 설치되어 스핀들에 회전동력을 공급하도록 된 회전구동부와, 상기 본체 전방에서 가공물을 탑재하여 전후, 좌우 이동시키도록 된 공작물 테이블로 구성된 수평보링머신에 있어서, 상기 주축대는 수직 이송부와 레일 결합되어 승하강되는 승강베이스; 상기 승강베이스와 분리 결합되고, 스핀들 및 회전구동부가 탑재되는 가공베이스; 상기 승강베이스와 가공베이스 사이를 분리 결합시키기 위한 체결부; 상기 체결부가 느슨하게 풀려진 상태에서 승강베이스에 대향하는 가공베이스의 수평설치각도를 임의 조정할 수 있도록 된 수평각도 조절부;를 포함한다.

상기한 구성에 따른 본 발명은 보링머신의 오랜 기간 사용으로 인한 수평도의 오차가 발생되더라도, 수직이송부 전체를 분해하여 정밀 가공하는 등의 번거로움 없이, 간단하게 가공베이스를 회전 조작시켜 수평각도를 조절할 수 있어, 보수작업이 쉽고 빠른 효과를 갖는다.

Description

수평보링머신{Boring Machine}

본 발명은 수평보링머신에 관한 것이다.

일반적으로 보링머신(Boring Machine )이라 함은, 기계가공에 있어서 드릴링 또는 단조, 주조 등에 의해 미리 뚫려 있는 홀을 둥글게 깎아 넓히거나, 홀의 내부를 마감시켜 완성 가공하는 작업을 주목적으로 하는 공작기계를 일컫는다.

이와 같은 보링머신은 선반의 내면 가공작업과 유사하나 방법에 있어서 차이가 있다.

보링머신은 가공물이 대형일 경우나, 형상이 회전하기에 곤란한 경우 유용하게 사용되며, 가공물을 또는 마룻바닥 위에 장치하고 보링용 공구를 회전시켜서 작업하게 된다.

도 1은 종래의 수평보링머신을 도시한 개략도로서, 동 도면에서 보는 바와 같은 수평보링머신은 수직이송부(11)를 갖는 본체(10)와, 상기 본체(10)의 수직이송부(11)에 탑재되어 상하 이동되는 주축대(20)와, 상기 주축대(20)에 수평방향으로 탑재되어 회전되는 스핀들(25)과, 상기 주축대(20)의 상부에 설치되어 스핀들(25)에 회전동력을 공급하도록 된 회전구동부(26)와, 상기 본체(10) 전방에서 가 공물을 탑재하여 전후, 좌우 이동시키도록 된 공작물 테이블(30)로 구성된다.

상기 수직이송부(110)는 주축대(20)를 슬라이딩 결합시켜 상하 이동 가능한 상태로 안내하는 슬라이드레일(11a)과, 상기 주축대(20)에 상하 승강동력을 제공하도록 된 이송스크류(11b)로 구성된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래기술의 수평보링머신은 오랜 기간 사용하다 보면, 마찰부위 특히, 수직이송부(11)의 슬라이드레일(11a)의 마모로 인한 유격이 발생되어 수평도의 오차가 발생되는 문제가 있었다.

이러한 상태의 보링머신은, 가공대상물을 정밀하게 가공하는 것이 불가능하기 때문에 수직이송부(11) 전체를 분리하여 슬라이드 레일(11a)에 대한 정밀도 측정작업과 함께, 이와 대향 결합되는 슬라이드 블록에 대한 정밀 가공을 실시하는 등 보수 작업에 오랜 시간과 비용이 소요되는 문제가 있었다.

또한, 이러한 보수작업 기간에는 보링작업이 불가능하기 때문에 가공 주문받은 제품에 납기를 제때에 맞추지 못하는 문제가 있었다.

상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 보링머신의 슬라이드 레일과 같은 마찰부위의 마모로 인한 수평도의 오차가 있는 경우, 수직이송부 전체를 분해하거나 정밀가공하는 번거로움 없이 주축대의 간단한 조작을 통해 스핀들의 수평도를 쉽고 빠르게 정밀 제어할 수 있도록 하는데 있다.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 수평보링머신은 수직 이송부를 갖는 본체와, 상기 수직 이송부에 탑재되어 상하 이동되는 주축대와, 상기 주축대에 수평방향으로 탑재되어 회전되는 스핀들과, 상기 주축대의 상부에 설치되어 스핀들에 회전동력을 공급하도록 된 회전구동부와, 상기 본체 전방에서 가공물을 탑재하여 전후, 좌우 이동시키도록 된 공작물 테이블로 구성된 수평보링머신에 있어서,

상기 주축대는 수직 이송부와 레일 결합되어 승하강되는 승강베이스; 상기 승강베이스와 분리 결합되고, 스핀들 및 회전구동부가 탑재되는 가공베이스; 상기 승강베이스와 가공베이스 사이를 분리 결합시키기 위한 체결부; 상기 체결부가 느슨하게 풀려진 상태에서 승강베이스에 대향하는 가공베이스의 수평설치각도를 임의 조정할 수 있도록 된 수평각도 조절부;를 포함한다.

여기서, 상기 체결부는 볼트부재와, 상기 볼트부재가 관통되도록 가공베이스 측에 형성되는 관통홀와, 상기 관통홀을 통과한 볼트부재의 선단이 나사 결합되도 록 승강베이스 측에 형성되는 탭홀로 이루어지되, 상기 관통홀의 직경이 탭홀의 직경보다 크게 형성되며, 상기 관통홀과 볼트부재 사이에 이동이 가능한 유격이 형성되도록 하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 수평각도 조절부는, 승강베이스와 가공베이스 사이의 임의의 지점을 회전 가능한 상태로 축 지지하는 축고정핀; 상기 가공베이스의 좌우 어느 일측면에 내측 방향으로 함몰되도록 형성된 가이드홈; 상기 가이드홈의 내부공간 상에 위치되도록 승강베이스 측에 결합되는 고정블럭; 및 상기 고정블럭의 상, 하측단에 각각 나사 결합되어 가이드홈 상,하측 내벽과의 사이에 간격이 조절되는 조절용볼트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 축고정핀을 가공베이스의 무게중심 위치에 축 결합되도록 하는 것이 바람직하다.

이로 인한 본 발명은, 기존의 보수작업 따른 비용을 절감할 수 있고, 작업중단에 따른 휴업 시간을 최소화 함으로써, 납기 준수가 가능한 효과를 갖는다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 수평보링머신을 도시한 좌측면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 수평보링머신을 도시한 우측면도이며, 도 4a, 도 4b는 본 발명에 따른 수평보링머신의 수평각도 조절부를 도시한 요부확대도이고, 도 5는 본 발명에 따른 수평보링머신을 도시한 정면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 주축대의 수평각도조절원리를 설명하기 위한 개념도이고, 도 7은 본 발명에 따른 주축대의 2단 가공축 구조를 도시한 평면도이며, 도 8은 본 발명에 따른 주축대의 2단 가공축 구조를 도시한 정단면도이다.

동 도면에서 보는 바와 같은 본 발명은 수직 이송부(110)를 갖는 본체(100)와, 상기 수직 이송부(110)에 탑재되어 상하 이동되는 주축대(200)와, 상기 주축대(200)에 수평방향으로 탑재되어 회전되는 스핀들(250)과, 상기 주축대(200)의 상부에 설치되어 스핀들(250)에 회전동력을 공급하도록 된 회전구동부(260)와, 상기 본체(100) 전방에서 가공물을 탑재하여 전후, 좌우 이동시키도록 된 공작물 테이블(300)로 구성된다.

이때, 상기 수직이송부(110)는 주축대(200)를 슬라이딩 결합시켜 상하 이동 가능한 상태로 안내하는 슬라이드레일(111)과, 상기 주축대(200)에 상하방향으로의 승강동력을 제공하도록 된 이송스크류(113)로 구성된다.

상기 슬라이드레일(111)은 주축대(200)의 좌우양측에 한 쌍이 형성되도록 할 수 있고, 이 때, 이송스크류(113)는 상기 한 쌍의 슬라이드레일(111) 사이에 형성 되도록 할 수 있다.

상기 이송스크류(113)는 주축대(200)를 수직방향으로 관통하도록 본체(100)에 설치되고, 본체(100)의 상측부 또는 하측부에 설치된 모터(미도시)로부터 회전동력을 공급받아 축회전하게 된다.

그리고, 상기 주축대(200)는 수직 이송부(110)와 레일 결합되어 승하강되는 승강베이스(210)와, 상기 승강베이스(210)와 분리 결합되고, 스핀들(250) 및 회전구동부(260)가 탑재되는 가공베이스(220)와, 상기 승강베이스(210)와 가공베이스(220) 사이를 분리 결합시키기 위한 체결부(230)와, 상기 체결부(230)가 느슨하게 풀려진 상태에서 승강베이스(210)에 대향하는 가공베이스(220)의 수평설치각도를 임의 조정할 수 있도록 된 수평각도조절부(240)로 구성된다.

여기서, 상기 스핀들(250)에 대해 설명하면, 가공베이스(220)에 탑재되어 수평방향으로 전, 후진되는 1단 가공축(251)과, 상기 1단 가공축(251) 중심에 축 결합되어 전, 후진되고, 선단에 절삭용 공구를 장착하여 회전되는 2단 가공축(253)과, 상기 1단 가공축(251)을 전, 후진 작동시키기 위한 1단축 구동부(270)와, 상기 2단 가공축(253)을 전, 후진 작동시키기 위한 2단축 구동부(280)를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.

이때, 상기 2단축 구동부(280)는, 스핀들(250)의 후단부에 설치되는 이송모터(281);와, 상기 이송모터(281)의 회전축에 연장되는 스크류(283)와, 상기 스크류(283) 좌우측으로 각각 평행하게 설치되는 슬라이드 바(285), 및 중앙부가 상기 스크류(283)와 나사 결합되고, 좌우측단이 슬라이드 바(285)에 레일 결합되며, 하측단이 2단 가공축(253)의 후단부를 축회전이 가능한 상태로 결합하는 이송체(287)를 포함하는 구성으로 이루어진다.

상기한 구성의 스핀들(250)은 1단 가공축(251)의 최대 전진 길이보다 깊은 홈을 가공할 때, 2단 가공축(253)을 전진시켜 가공하게 된다.

이때, 2단 가공축(253)을 전진시키기 위해 이송모터(281)가 작동하게 되고, 상기 이송모터(281)는 스크류(283)를 축 회전시켜 이송체(287)를 이동시키게 된다.

이때, 이송체(287)의 좌우측단은 슬라이드바(285)에 지지된 상태에서 하측단의 1단 가공축(251)을 전진시키게 된다.

상기 1단 가공축(251)은 선단부에 절삭공구가 장착된 상태이며, 주축대(200)의 회전구동부(260)의 회전동력을 전달받아 회전되고 있는 상태이다.

즉, 상기 이송체(287)는 1단 가공축(251)의 회전을 방해하지 않으면서, 회전축의 끝단을 베어링 결합시켜 축방향으로 밀거나 당기는 힘을 전달 시키게 된다.

여기서, 상기 승강베이스(210)는 배면측에 슬라이드레일(111)과 결합되는 레일홈(미도시)이 형성될 수 있고, 레일홈 사이에는 이송스크류(113)와 축 결합하는 암나사부(미도시)가 형성될 수 있다.

그리고, 상기 승강베이스(210)의 정면에는 가공베이스(220)를 결합하게 된다.

상기 승강베이스(210)와 가공베이스(220)는 분리 결합이 가능한 상태로 조립되는데, 상하, 좌우 모서리를 따라 다수의 체결부(230)를 형성한다.

상기 체결부(230)는 다수의 볼트부재(231)를 이용해 체결하게 되는데, 가공베이스(220) 측에는 상기 볼트부재(231)가 관통되는 관통홀(233)이 형성되고, 상기 승강베이스(210) 측에는 관통홀(233)을 통과한 볼트부재(231)의 선단이 나사 결합되는 탭홀(235)을 형성하게 된다.

이때, 상기 관통홀(233)의 직경이 탭홀(235)의 직경보다 크게 형성되도록 한다. 즉, 상기 관통홀(233)과 볼트부재(231) 사이에는 이동이 가능한 유격이 형성되고, 볼트부재(231)를 느슨하게 체결한 상태에서는 유격 범위 내에서 가공베이스(220)와 승강베이스(210) 사이의 상대위치를 이동하는 것이 가능하게 된다.

본 발명은 이처럼, 체결부(230)의 체결상태를 느슨하게 한 상태에서 승강베이스(210)의 일측면에 마련된 수평각도조절부(240)를 조작시켜 가공베이스(220) 및 스핀들(250)의 수평각도를 조절하는 것이 가능하게 된다.

상기 수평각도조절부(240)는, 승강베이스(210)와 가공베이스(220) 사이의 임의의 지점을 축고정핀(241)으로 고정한다.

여기서, 상기 축고정핀(241)의 위치는 보링기의 형태 즉, 주축대(200)의 형상에 따라얼마든지 위치 변경이 가능한 것으로서, 보다 바람직하게는 가공베이스(220)의 무게중심에 위치되도록 축 결합하는 것이 바람직하다.

상기 체결부(230)의 체결상태를 느슨하게 조정한 상태에서 축고정핀(241)을 기준으로 승강베이스(210)에 대응하는 가공베이스(220)의 회전이 가능한데, 가공베이스(220)의 회전범위는 앞서 설명한 체결부(230)의 관통홀(233)과 볼트부재(231) 사이의 이동 가능한 유격 범위에 해당하는 미세한 회전범위를 의미한다.

이때, 상기 가공베이스(220)의 수평각도를 정밀제어하기 위한 수단으로 승강베이스(210) 일측면에 가이드홈(243) 및 고정블럭(245), 조절용볼트(247)를 구성하게 된다.

상기 가이드홈(243)은 가공베이스(220)의 좌우 어느 일측면에 내측 방향으로 함몰되도록 형성하는데, 도 5에서 보는 바와 같이 "ㄷ"자형 홈으로 제작될 수 있다.

상기 가이드홈(243)의 내부공간 상에 위치되도록 승강베이스(210) 측에 고정블럭(245)이 결합되고, 상기 고정블럭(245)의 상, 하측단에는 조절용볼트(247)가 각각 나사 결합된다.

이때, 상기 조절용볼트(247)는 고정블럭(245)에 나사 결합되어 시계방향 또는 반시계방향으로 회전됨에 따라 가이드홈(243)의 상,하측 내벽과의 사이의 간격이 조절되고 이를 통해 가공베이스(220)의 회전이 이루어지도록 한다.

이에 대한 예를 도 4a, 도 4b를 참조하여 설명하면, 도 4a에서와 같이 상측의 조절용볼트(247)를 시계방향으로 회전시키는 한편, 하측의 조절용볼트(247)를 반시계방향으로 회전시키게 되면, 고정블럭(245)의 위치를 기준으로 가공베이스(220)가 하강하게 된다.

또한, 도 4b와 같이 상측의 조절용볼트(247)를 반시계방향으로 회전시키는 한편, 하측의 조절용볼트(247)를 시계방향으로 회전시키게 되면, 고정블럭(245) 위치를 기준으로 가공베이스(220)의 상승이동이 이루어지게 된다.

이와 같은 가공베이스(220)의 승 하강이동은 도 6에서 보는 바와 같이 전체적으로는 축고정핀(241)을 기준으로 한 회전이동이 이루어지게 되는 것이다.

이때, 상기 조절용볼트(247)는 고정블럭(245)과 가이드홈(243) 사이의 상하측 이격거리를 조절하기 위한 수단으로서, 일체형으로 고정블럭(245)에 결합되고, 이를 고정블럭(245)의 중심부에서 회전 조작하는 구조도 가능하다.

그리고, 상기 가공베이스(220)에는 수평방향으로 스핀들(250)이 탑재되어 가공대상물(미도시)에 홀을 가공하게 된다.

이와 같은 스핀들(250)은 가공베이스(220)의 상측에 설치된 회전구동부(260)에 의해 회전동력을 공급받게 된다.

상기한 회전구동부(260)는 회전동력을 발생하는 모터(261)와, 상기 모터(261)의 회전동력을 전달받아 다수의 감속기어 들을 통해 변속 가능하도록 하는 기어박스(263)로 이루어진다.

그리고, 상기 본체(100) 전방에서 가공물을 탑재하여 전후, 좌우 이동시키도록 된 공작물 테이블(300)이 설치된다. 이와 같은 공작물 테이블(300)의 구성은 이미 주지되어 널리 알려진 기술로서, 본 발명에서는 자세한 설명을 생략하기로 한다.

상기한 바와 같은 본 발명의 주축대(200) 구성에 따르게 되면, 보링머신의 오랜 사용으로 인한 수평도의 오차가 발생되더라도, 수직이송부(110) 전체를 분해하여 정밀 가공하는 등의 번거로움 없이, 간단하게 가공베이스(220)를 회전 조작시켜 수평각도를 조절할 수 있는 편리함이 있다.

이는, 기존의 보수작업 따른 비용이 발생되지 않을 뿐만 아니라, 작업중단에 따른 휴업으로 인한 납기 차질등의 문제를 해결할 수 있게 된다.

도 1은 종래의 수평보링머신을 도시한 개략도.

도 2는 본 발명에 따른 수평보링머신을 도시한 좌측면도.

도 3은 본 발명에 따른 수평보링머신을 도시한 우측면도.

도 4a, 도 4b는 본 발명에 따른 수평보링머신의 수평각도 조절부를 도시한 요부확대도.

도 5는 본 발명에 따른 수평보링머신을 도시한 정면도.

도 6은 본 발명에 따른 주축대의 수평각도조절원리를 설명하기 위한 개념도.

도 7은 본 발명에 따른 주축대의 2단 가공축 구조를 도시한 평면도.

도 8은 본 발명에 따른 주축대의 2단 가공축 구조를 도시한 정단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 본체 110: 수직이송부

111: 슬라이드레일 113: 이송스크류

200: 주축대 210: 승강베이스

220: 가공베이스 230: 체결부

231: 볼트부재 233: 관통홀

235: 탭홀 240: 수평각도조절부

241: 축고정핀 243: 가이드홈

245: 고정블럭 247: 조절용볼트

250: 스핀들 251: 1단 가공축

253: 2단 가공축 260: 회전구동부

261: 모터 263: 기어박스

270: 1단축 구동부 280: 2단축 구동부

281: 이송모터 283: 스크류

285: 슬라이드바 287: 이송체

300: 테이블

Claims

수직 이송부(110)를 갖는 본체(100)와, 상기 수직 이송부(110)에 탑재되어 상하 이동되는 주축대(200)와, 상기 주축대(200)에 수평방향으로 탑재되어 회전되는 스핀들(250)과, 상기 주축대(200)의 상부에 설치되어 스핀들(250)에 회전동력을 공급하도록 된 회전구동부(260)와, 상기 본체(100) 전방에서 가공물을 탑재하여 전후, 좌우 이동시키도록 된 공작물 테이블(300)로 구성된 수평보링머신에 있어서,

상기 주축대(200)는,

수직 이송부(110)와 레일 결합되어 승하강되는 승강베이스(210);

상기 승강베이스(210)와 분리 결합되고, 스핀들(250) 및 회전구동부(260)가 탑재되는 가공베이스(220);

상기 승강베이스(210)와 가공베이스(220) 사이를 분리 결합시키기 위한 체결부(230);

상기 체결부(230)가 느슨하게 풀려진 상태에서 승강베이스(210)에 대향하는 가공베이스(220)의 수평설치각도를 임의 조정할 수 있도록 된 수평각도조절부(240);

를 포함하는 것을 특징으로 하는 수평보링머신.
제1항에 있어서,

상기 스핀들(250)은,

가공베이스(220)에 탑재되어 수평방향으로 전, 후진되는 1단 가공축(251);

상기 1단 가공축(251) 중심에 축 결합되어 전, 후진되고, 선단에 절삭용 공구를 장착하여 회전되는 2단 가공축(253);

상기 1단 가공축(251)을 전, 후진 작동시키기 위한 1단축 구동부(270); 및

상기 2단 가공축(253)을 전, 후진 작동시키기 위한 2단축 구동부(280);

를 포함하는 것을 특징으로 하는 수평보링머신.
제2항에 있어서,

상기 2단축 구동부(280)는,

스핀들(250)의 후단부에 설치되는 이송모터(281);

상기 이송모터(281)의 회전축에 연장되는 스크류(283);

상기 스크류(283) 좌우측으로 각각 평행하게 설치되는 슬라이드 바(285); 및

중앙부가 상기 스크류(283)와 나사 결합되고, 좌우측단이 슬라이드 바(285)에 레일 결합되며, 하측단이 2단 가공축(253)의 후단부를 축회전이 가능한 상태로 결합하는 이송체(287);

를 포함하는 것을 특징으로 하는 수평보링머신.
제1항에 있어서,

상기 체결부(230)는 볼트부재(231)와, 상기 볼트부재(231)가 관통되도록 가공베이스(220) 측에 형성되는 관통홀(233)와, 상기 관통홀(233)을 통과한 볼트부재(231)의 선단이 나사 결합되도록 승강베이스(210) 측에 형성되는 탭홀(235)로 이루어지되, 상기 관통홀(233)의 직경이 탭홀(235)의 직경보다 크게 형성되며, 상기 관통홀(233)과 볼트부재(231) 사이에 이동이 가능한 유격이 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 수평보링머신.
제1항에 있어서,

상기 수평각도조절부(240)는,

승강베이스(210)와 가공베이스(220) 사이의 임의의 지점을 회전 가능한 상태로 축 지지하는 축고정핀(241);

상기 가공베이스(220)의 좌우 어느 일측면에 내측 방향으로 함몰되도록 형성된 가이드홈(243);

상기 가이드홈(243)의 내부공간 상에 위치되도록 승강베이스(210) 측에 결합되는 고정블럭(245); 및

상기 고정블럭(245)의 상, 하측단에 각각 나사 결합되어 가이드홈(243) 상,하측 내벽과의 사이에 간격이 조절되는 조절용볼트(247);

를 포함하는 것을 특징으로 하는 수평보링머신.
제5항에 있어서,

상기 축고정핀(241)을 가공베이스(220)의 무게중심 위치에 축 결합되도록 하는 것을 특징으로 하는 수평보링머신.