KR101151224B1 - Cutting machine using magnetostrictive element - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 절삭장치는, 절삭공구와, 절삭모재가 장착되며 상기 절삭모재가 절삭공구에 접촉 및 이격될 수 있도록 이동 또는 회동 가능한 거치부재와, 상기 거치부재에 거치되어 상기 절삭모재로 진동을 인가하는 자기변형소자를 포함한다. 본 발명에 의한 절삭장치를 이용하면, 절삭모재가 절삭수단으로 가압될 때 자기변형소자에 의해 진동되므로 절삭공구에 고착되지 아니하고 이에 따라 절삭효율이 증대될 뿐만 아니라 절삭면이 매우 매끄럽게 가공된다는 장점이 있다.The cutting device according to the present invention includes a cutting tool, a mounting member mounted thereon, and a movable member rotatable or rotatable such that the cutting substrate is in contact with and spaced apart from the cutting tool, and mounted on the mounting member to vibrate vibration with the cutting substrate. It includes a magnetostrictive element to be applied. When using the cutting device according to the present invention, the cutting material is vibrated by the magnetostrictive element when the cutting material is pressed by the cutting means does not adhere to the cutting tool, thereby increasing the cutting efficiency and the cutting surface is very smoothly processed. have.

절삭, 자기변형소자, 터페놀, 진동, 고착 Cutting, magnetostrictive element, terphenol, vibration, fixation

Description

자기변형소자를 이용한 절삭장치{Cutting machine using magnetostrictive element}Cutting machine using magnetostrictive element

본 발명은 절삭휠을 이용하여 절삭모재를 절삭하도록 구성되는 절삭장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 자기변형소자에서 발생되는 진동을 절삭모재에 인가함으로써 절삭효율을 증대시키도록 구성되는 절삭장치에 관한 것이다.The present invention relates to a cutting device configured to cut a cutting base material using a cutting wheel, and more particularly, to a cutting device configured to increase the cutting efficiency by applying vibration generated from the magnetostrictive element to the cutting base material. will be.

모재를 절삭하기 위한 방법으로는 절삭휠 등과 같은 절삭수단을 이용하여 모재를 절삭하는 방법이 활용되고 있으며, 모재를 절삭휠 측으로 가압하기 위한 방안으로는 모재의 상측에 무게추를 장착하여 무게추의 자중으로 모재를 절삭휠 측으로 가압하는 방안이 널리 이용되고 있다.As a method for cutting the base material, a method of cutting the base material by using a cutting means such as a cutting wheel is used.A method for pressing the base material toward the cutting wheel side is equipped with a weight on the upper side of the base material. It is widely used to press the base material toward the cutting wheel by its own weight.

이와 같은 종래의 절삭장치는 단순한 무게추 자중에 의해 모재가 절삭휠에 밀착 고정된 상태에서 절삭휠을 회전시킴으로써, 절삭휠의 외측단이 모재를 파고 들어가면서 모재를 절삭하도록 구성되어 있다. 이때 절삭휠이 모재를 파고 들어가게 되면 절삭휠이 모재의 절삭홈에 압착되기 때문에 연마액이 모재의 절삭홈 속으로 원활하게 주입되지 못함으로 인하여 고온의 마찰열이 발생하고, 이에 따라 고가인 절삭휠의 파손율이 높고 모재의 절단작업 시간에 비해 절삭능률이 매우 저조해진다는 문제점이 발생된다. 또한, 모재가 절삭휠에 지속적으로 압착되어 절삭휠이 모재에 고착되는 현상이 발생되면, 모재의 절단면이 거칠어지게 되어 수차에 걸친 연마공정이 필수적으로 요구되며, 절삭휠을 회전시키는 모터에 과부하가 걸리게 되어 파손이 유발된다는 단점이 있었다.Such a conventional cutting device is configured to cut a base material by rotating the cutting wheel in a state where the base material is fixed to the cutting wheel by a simple weight weight, so that the outer end of the cutting wheel digs into the base material. At this time, when the cutting wheel is digging into the base material, the cutting wheel is pressed into the cutting groove of the base material, and thus the abrasive liquid is not injected smoothly into the cutting groove of the base material, so that high temperature friction heat is generated. The problem is that the breakage rate is high and the cutting efficiency is very low compared to the cutting time of the base material. In addition, when the base material is continuously pressed to the cutting wheel and the cutting wheel is stuck to the base material, the cutting surface of the base material becomes rough so that a polishing process that requires several steps is required, and the motor that rotates the cutting wheel is overloaded. There was a disadvantage that the breakage is caused.

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본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 모재를 절삭수단으로 가압하되 모재에 진동을 인가함으로써, 모재가 절삭휠에 고착되지 아니하고 이에 따라 절삭효율이 증대되도록 구성되는 절삭장치를 제공하는데 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, by pressing the base material with the cutting means, but by applying vibration to the base material, the base material is not fixed to the cutting wheel, thereby providing a cutting device configured to increase the cutting efficiency. The purpose is to.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 절삭장치는,Cutting device according to the present invention for achieving the above object,

절삭공구;Cutting tool;

절삭모재가 장착되며, 상기 절삭모재가 절삭공구에 접촉 및 이격될 수 있도록 이동 또는 회동 가능한 거치부재;A cutting member is mounted, the mounting member is movable or rotatable so that the cutting material is in contact with the cutting tool and spaced apart;

상기 거치부재에 거치되어 상기 절삭모재로 진동을 인가하는 자기변형소자;A magnetostrictive element mounted on the mounting member to apply vibration to the cutting substrate;

를 포함한다.It includes.

베이스부재;A base member;

상기 베이스부재에 회전 가능하도록 결합되는 절삭공구;A cutting tool coupled to the base member to be rotatable;

일측이 상기 절삭공구의 절삭날에 가까워지거나 멀어질 수 있도록 타측이 상 기 베이스부재에 회전 가능한 구조로 결합되며, 상기 절삭공구의 절삭날과 대응되는 부위에 절삭모재가 장착되는 거치부재;A mounting member having one side coupled to the base member in a rotatable structure such that one side is closer to or farther away from the cutting edge of the cutting tool, and the cutting base material is mounted on a portion corresponding to the cutting edge of the cutting tool;

상기 거치부재에 거치되어 상기 절삭모재로 진동을 인가하는 자기변형소자;A magnetostrictive element mounted on the mounting member to apply vibration to the cutting substrate;

를 포함한다.It includes.

상기 거치부재의 상측에 결합되는 안착부재를 더 포함하고,Further comprising a seating member coupled to the upper side of the mounting member,

상기 자기변형소자는 상기 안착부재에 안착된다.The magnetostrictive element is mounted on the seating member.

상기 안착부재는 플레이트 형상으로 형성되고, The seating member is formed in a plate shape,

상기 자기변형소자는 상기 안착부재의 상면에 안착되며, 상기 안착부재로부터 음향이 출력될 수 있도록 사전에 설정된 범위 이내의 주파수를 갖는 진동을 상기 안착부재로 인가한다.The magnetostrictive element is mounted on an upper surface of the seating member, and applies vibration to the seating member having a frequency within a preset range so that sound can be output from the seating member.

상기 자기변형소자는 터페놀디(Terfenol-D)로 적용된다.The magnetostrictive device is applied to Terfenol-D.

상기 자기변형소자는, 상기 절삭모재가 상기 절삭공구의 절삭날에 가압되는 방향과 동일한 방향 또는 상기 절삭모재가 상기 절삭공구의 절삭날에 가압되는 방향과 0도 초과 45도 미만의 사이각을 갖는 방향으로 진동을 발생시키도록 구성된다.The magnetostrictive element has an angle between the zero direction and less than 45 degrees and the same direction as the direction in which the cutting base material is pressed on the cutting edge of the cutting tool or the direction in which the cutting base material is pressed on the cutting edge of the cutting tool. And to generate vibration in the direction.

상기 자기변형소자는, 상기 절삭모재가 상기 절삭공구의 절삭날에 가압되는 방향과 직각을 이루는 방향 또는 상기 절삭모재가 상기 절삭공구의 절삭날에 가압되는 방향과 45도 이상의 사이각을 갖는 방향으로 진동을 발생시키도록 구성된다.The magnetostrictive element is a direction perpendicular to the direction in which the cutting base material is pressed to the cutting edge of the cutting tool or in a direction having an angle between the cutting base material and the direction at which the cutting base material is pressed to the cutting edge of the cutting tool at an angle of 45 degrees or more. And to generate vibration.

상기 거치부재는 상기 자기변형소자의 진동방향으로도 설정거리 이내에 왕복 가능하도록 구성된다.The mounting member is configured to reciprocate within a set distance in the vibration direction of the magnetostrictive element.

상기 거치부재의 상측에 결합되는 안착부재를 더 포함하고, 상기 자기변형소 자는 상기 안착부재에 안착되며,Further comprising a seating member coupled to the upper side of the mounting member, the magnetostrictive element is seated on the seating member,

상기 안착부재는 상기 자기변형소자의 진동방향 양단에 밀착되는 한 쌍의 밀착벽을 구비한다.The seating member has a pair of adhesion walls which are in close contact with both ends of the magnetostrictive element in the vibration direction.

본 발명에 의한 절삭장치를 이용하면, 절삭모재가 절삭수단으로 가압될 때 자기변형소자에 의해 진동되므로 절삭공구에 고착되지 아니하고 이에 따라 절삭효율이 증대될 뿐만 아니라 절삭면이 매우 매끄럽게 가공된다는 장점이 있다.When using the cutting device according to the present invention, the cutting material is vibrated by the magnetostrictive element when the cutting material is pressed by the cutting means does not adhere to the cutting tool, thereby increasing the cutting efficiency and the cutting surface is very smoothly processed. have.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 절삭장치의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of a cutting apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의한 절삭장치의 분해사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 절삭장치에 포함되는 절삭공구와 절삭모재의 접촉 형상을 도시하는 측면도이다.1 is an exploded perspective view of a cutting device according to the present invention, Figure 2 is a side view showing a contact shape of the cutting tool and the cutting base material included in the cutting device according to the present invention.

본 발명에 의한 절삭장치는 절삭모재(M) 절삭 시 단순히 절삭모재(M)를 절삭공구 측으로 가압하는 것이 아니라, 절삭모재(M)에 진동을 인가함으로써 절삭공구가 절삭모재(M)에 압착되는 현상을 방지할 수 있도록 구성된다는 점에 가장 큰 특징이 있다.The cutting device according to the present invention does not simply press the cutting material (M) to the cutting tool side when cutting the cutting material (M), the cutting tool is pressed to the cutting material (M) by applying vibration to the cutting material (M) The biggest feature is that it is configured to prevent the phenomenon.

이와 같은 동작이 가능하도록 하기위한 본 발명에 의한 절삭장치는, 절삭날이 구비된 절삭공구와, 절삭모재(M)가 장착되며 상기 절삭모재(M)가 절삭공구에 접촉 및 이격될 수 있도록 이동 또는 회동 가능한 거치부재(300)와, 상기 거치부재(300)에 거치되어 상기 절삭모재(M)로 진동을 인가하는 자기변형소자(400)를 포 함한다. 이때, 상기 절삭모재(M)는 거치부재(300)에 직접 장착될 수도 있으나, 절삭모재(M)의 크기 및 형상이 변경되더라도 절삭모재(M)가 보다 용이하게 거치부재(300)에 장착될 수 있도록 상기 절삭모재(M)는 거치부재(300)에 결합된 클램퍼(310)에 장착됨이 바람직하다. 한편, 상기 절삭공구는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 회전운동을 하는 절삭휠(200)로 적용될 수도 있고, 절삭모재(M)를 깎아내는 절삭팁으로 적용될 수도 있으며, 절삭모재(M)에 관통공(320)을 형성하기 위한 드릴로도 적용될 수 있다. 즉, 본 발명에 포함되는 절삭공구는 절삭모재(M)에 밀착된 상태를 유지하면서 상기 절삭모재(M)를 절삭할 수만 있다면 어떠한 형태로도 변경될 수 있다.Cutting device according to the present invention for enabling such an operation, the cutting tool is provided with a cutting edge, the cutting base material (M) is mounted and the cutting base material (M) is moved so as to contact and spaced apart from the cutting tool Or a rotatable mounting member 300 and a magnetostrictive element 400 mounted on the mounting member 300 to apply vibration to the cutting substrate (M). At this time, the cutting base material (M) may be mounted directly on the mounting member 300, but even if the size and shape of the cutting base material (M) is changed, the cutting base material (M) is more easily mounted on the mounting member (300). The cutting base material M is preferably mounted to the clamper 310 coupled to the mounting member 300. On the other hand, the cutting tool may be applied to the cutting wheel 200 that rotates as shown in Figures 1 and 2, may be applied as a cutting tip for cutting the cutting base material (M), cutting cutting material (M) It may also be applied as a drill for forming the through hole 320 in the. That is, the cutting tool included in the present invention may be changed into any form as long as it can cut the cutting base material M while maintaining the state in close contact with the cutting base material M.

절삭모재(M)를 커팅하기 위한 절삭공구로는 절삭휠(200)이 가장 널리 활용되고 있는바, 이하에서는 절삭공구가 절삭휠(200)로 적용된 경우를 예로 들어 설명한다.The cutting wheel 200 is most widely used as a cutting tool for cutting the cutting base material M. Hereinafter, a case in which the cutting tool is applied as the cutting wheel 200 will be described.

절삭휠(200)은 중앙을 관통하는 휠샤프트(210)를 중심으로 회전을 하면서 절삭모재(M)를 절삭하도록 구동되는데, 상기 휠샤프트(210)는 일정한 위치에 고정되어야 하는바 상대적으로 큰 중량을 갖는 베이스부재(100)에 장착된다. 또한, 상기 거치부재(300)는 절삭모재(M)를 절삭휠(200)의 외측단 중 사전에 설정된 정확한 지점으로 공급하기 위한 구성요소로서, 절삭모재(M)가 장착된 일측이 상기 절삭공구의 절삭날에 가까워지거나 멀어질 수 있도록 타측을 중심으로 회동 가능하도록 구성된다. 이때, 절삭모재(M)가 사전에 설정된 특정 위치에 정확하게 공급되기 위해 서는 거치부재(300)의 회동중심과 절삭휠(200)의 회전중심 간의 상대거리가 일정하게 유지되어야 하는바, 상기 거치부재(300)의 회동중심 또한 베이스부재(100)에 장착됨이 바람직하다. 즉, 거치부재(300)의 타측에는 관통공(320)이 형성되고, 상기 거치부재(300)는 끝단이 상기 관통공(320)을 관통한 후 베이스부재(100)에 결합되는 힌지축(330)에 의해 베이스부재(100)에 장착된다.The cutting wheel 200 is driven to cut the cutting base material M while rotating about the wheel shaft 210 penetrating through the center, and the wheel shaft 210 has to be fixed at a predetermined position. It is mounted on the base member 100 having a. In addition, the mounting member 300 is a component for supplying the cutting base material (M) to the preset accurate point of the outer end of the cutting wheel 200, one side on which the cutting base material (M) is mounted is the cutting tool It is configured to be rotatable about the other side so as to be closer or farther away from the cutting edge of. At this time, in order for the cutting base material M to be accurately supplied to a predetermined position, the relative distance between the rotation center of the mounting member 300 and the rotation center of the cutting wheel 200 should be kept constant. The center of rotation of the 300 is also preferably mounted to the base member 100. That is, the other end of the mounting member 300 is formed with a through hole 320, the mounting member 300 is the hinge shaft 330 is coupled to the base member 100 after the end passes through the through hole 320 It is mounted to the base member 100 by).

거치부재(300)의 일측에 절삭모재(M)가 장착되고 거치부재(300)의 타측이 힌지축(330)에 의해 베이스부재(100)에 결합되면, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 거치부재(300)는 자중 및 자기변형소자(400)의 하중에 의해 반시계 방향으로 회전하게 되어(화살표 참조), 절삭모재(M)가 절삭휠(200)의 외측단에 가압된다. 이와 같은 상태에서 사용자가 조작패널(110)을 조작하여 절삭휠(200)이 회전을 하게 되면 상기 절삭모재(M)는 절삭휠(200)에 의해 절삭된다.When the cutting base material M is mounted on one side of the mounting member 300 and the other side of the mounting member 300 is coupled to the base member 100 by the hinge shaft 330, the mounting member as shown in FIG. 2. 300 is rotated counterclockwise by the weight of the magnetic weight and the magnetostrictive element 400 (see arrow), and the cutting base material M is pressed to the outer end of the cutting wheel 200. In this state, when the user operates the operation panel 110 to rotate the cutting wheel 200, the cutting base material M is cut by the cutting wheel 200.

이때, 상기 절삭모재(M)는 거치부재(300) 및 자기변형소자(400)의 자중에 의해 지속적으로 일정한 크기의 힘으로 절삭휠(200)에 가압되는 것이 아니라, 자기변형소자(400)에서 발생되는 진동에 의해 절삭휠(200)에 가압되는 힘이 주기적으로 커지고 작아지게 된다. 즉, 상기 절삭모재(M)와 절삭휠(200) 간의 압착력이 커지고 작아지는 현상이 매우 빠르게 반복된다. 이때, 상기 자기변형소자(400)는 절삭모재(M)가 절삭휠(200)을 향해 가압되는 방향으로 진동을 인가하도록 즉, 절삭모재(M)의 이동경로가 이루는 하나의 평면과 평행한 방향으로 상기 절삭모재(M)로 진동을 인가하도록 구성된다. 물론, 상기 자기변형소자(400)에서 발생되는 진동은 초고주파 특성을 갖는바, 절삭모재(M)가 상하로 흔들리는 동작은 육안으로는 인지할 수 없을 정도로 미세하게 발생된다.At this time, the cutting base material (M) is not pressed by the cutting wheel 200 with a constant magnitude of force by the weight of the mounting member 300 and the magnetostrictive element 400, in the magnetostrictive element 400 The force applied to the cutting wheel 200 by the generated vibration is periodically increased and becomes smaller. That is, the phenomenon in which the pressing force between the cutting base material M and the cutting wheel 200 increases and decreases is repeated very quickly. At this time, the magnetostrictive element 400 is applied in a direction in which the cutting base material (M) is pressed toward the cutting wheel 200, that is, the direction parallel to one plane formed by the movement path of the cutting base material (M) The vibration is applied to the cutting base material (M). Of course, the vibration generated in the magnetostrictive element 400 has a very high frequency characteristics, the movement of the cutting substrate (M) up and down is generated so fine that it can not be noticed with the naked eye.

절삭모재(M)와 절삭휠(200) 간의 압착력이 일정하게 지속되는 경우에는, 절삭휠(200)이 절삭모재(M)에 고착되어 절삭이 제대로 이루어지지 아니할 뿐만 아니 라 절삭면이 매우 거칠어지게 되고, 연마액이 절삭모재(M)와 절삭휠(200) 사이로 원활하게 유입되지 못하므로 절삭면이 고온으로 가열되어 절삭모재(M)의 입자구조가 변형된다는 문제점이 발생될 수 있다. 그러나 본 발명에 의한 절삭장치를 이용하는 경우에는 절삭모재(M)와 절삭휠(200) 간의 압착력이 주기적으로 커지고 작아지게 되므로, 절삭휠(200)이 절삭모재(M)에 고착되는 현상이 발생되지 아니하게 되고, 이에 따라 절삭효율이 향상될 뿐만 아니라 절삭면이 매우 매끈해진다는 장점이 있다. 또한, 절삭모재(M)와 절삭휠(200) 간의 압착력이 주기적으로 커지고 작아지게 되면 절삭모재(M)와 절삭휠(200) 간의 접촉면적이 미세하게나마 주기적으로 변경되므로, 절삭모재(M)와 절삭휠(200) 사이로 연마액이 비교적 원활하게 유입될 수 있고, 이에 따라 고온으로 인해 절삭면의 입자구조가 변형되는 현상이 방지될 수 있다는 장점이 있다.When the pressing force between the cutting base material M and the cutting wheel 200 is constantly maintained, the cutting wheel 200 is fixed to the cutting base material M, so that cutting is not performed properly and the cutting surface becomes very rough. In addition, since the polishing liquid does not flow smoothly between the cutting base material M and the cutting wheel 200, the cutting surface is heated to a high temperature, which may cause a problem that the grain structure of the cutting base material M is deformed. However, in the case of using the cutting device according to the present invention, since the pressing force between the cutting base material M and the cutting wheel 200 increases and decreases periodically, the phenomenon that the cutting wheel 200 is fixed to the cutting base material M does not occur. Therefore, there is an advantage that not only the cutting efficiency is improved but also the cutting surface is very smooth. In addition, when the pressing force between the cutting base material M and the cutting wheel 200 increases and decreases periodically, the contact area between the cutting base material M and the cutting wheel 200 changes periodically, even though the cutting base material M is fine. The polishing liquid may be relatively smoothly introduced between the cutting wheels 200, and thus, a phenomenon in which the grain structure of the cutting surface is deformed due to the high temperature may be prevented.

이때, 거치부재(300)를 진동시키기 위한 수단으로 전동모터나 전기력(electro-force)을 이용하는 방안도 고려될 수 있으나, 리니어모터나 전기력을 이용하는 경우에는 50~200㎐ 이내의 주파수를 갖는 진동만을 거치부재(300)로 인가할 수 있으므로, 절삭모재(M)와 절삭휠(200) 간의 압착력이 커지고 작아지는 주기가 커지게 된다. 이와 같이 절삭모재(M)와 절삭휠(200) 간의 압착력이 커지고 작아지는 주기가 커지게 되면, 절삭모재(M)가 절삭휠(200)로부터 완전히 이격되었다가 압착되는 현상이 발생될 수 있고, 이에 따라 절삭모재(M)와 절삭휠(200) 간의 충격력으로 인해 절삭모재(M)의 절삭면이 거칠어지게 된다는 문제점이 있다. 그러나 본 발명에 의한 절삭장치와 같이 거치부재(300)를 진동시키기 위한 수단으로 자기변형 소자(400)가 이용되는 경우, 거치부재(300)에 수천 ㎐의 주파수를 갖는 진동을 인가할 수 있으므로, 절삭모재(M)와 절삭휠(200) 간의 충격력 발생을 방지할 수 있고, 이에 따라 절삭모재(M)의 절삭면을 매우 매끄럽게 할 수 있다는 장점이 있다.In this case, a method using an electric motor or an electro-force may be considered as a means for vibrating the mounting member 300. However, when using a linear motor or an electric force, only vibrations having a frequency within 50 to 200 kHz are used. Since it can be applied to the mounting member 300, the period between the pressing force between the cutting base material (M) and the cutting wheel 200 increases and decreases. As such, when the pressing force between the cutting base material M and the cutting wheel 200 increases and the period of decreasing the cutting wheel increases, the cutting base material M may be completely spaced apart from the cutting wheel 200 and then compressed. Accordingly, there is a problem in that the cutting surface of the cutting base material M becomes rough due to the impact force between the cutting base material M and the cutting wheel 200. However, when the magnetostrictive element 400 is used as a means for vibrating the mounting member 300 as the cutting device according to the present invention, since the vibration having a frequency of several thousand kHz can be applied to the mounting member 300, Impact force between the cutting base material (M) and the cutting wheel 200 can be prevented, and thus the cutting surface of the cutting base material (M) can be very smooth.

또한 상기 자기변형소자(400)는 변형률이 크고 기계적 및 자기적 특성이 안정적인 터페놀디(Terfenol-D)로 적용됨이 바람직하다.In addition, the magnetostrictive element 400 is preferably applied to terfenol-D (Terfenol-D) having a high strain rate and stable mechanical and magnetic properties.

참고로, 터페놀디(Terfenol-D)는 자기장의 변화에 따라 발생되는 재료의 변형률을 이용하여 힘을 얻을 수 있도록 한 자기변형지능 재료로써, 통상적으로 3개의 금속(terbium, iron, dysprosium-D)으로 구성된 금속합금으로 구성되며, 그 성분비는 Tb : Dy : Fe가 각각 0.3 : 0.7 : 1.92 로 기계, 전기 및 자기적인 특성으로는 최대 1000~2000ppm의 큰 변형률을 갖는다. 또한, 신호(자기장)에 의한 응답속도가 micro sec로 매우 빠르고, 동작주파수의 범위가 DC~수십㎑로 매우 넓으며, 장기적인 사용에 의해 기계적 및 자기적 특성의 저하가 발생되지 않을 뿐만 아니라, 사용범위가 약 -20~150℃로 매우 넓고, 압축강도가 높으며 낮은 공급전압으로 작동되는 장점이 있다.For reference, Terfenol-D is a magnetostrictive intelligent material that is able to obtain a force by using the strain of the material generated by the change of the magnetic field, typically three metals (terbium, iron, dysprosium-D) It is composed of a metal alloy composed of), and the component ratio of Tb: Dy: Fe is 0.3: 0.7: 1.92 respectively, and the mechanical, electrical and magnetic properties have a large strain of up to 1000 to 2000 ppm. In addition, the response speed by the signal (magnetic field) is very fast as micro sec, the operating frequency range is very wide from DC to several tens of kHz, and the deterioration of mechanical and magnetic properties is not caused by long-term use. The range is about -20 ~ 150 ℃ which is very wide, has high compressive strength and operates with low supply voltage.

이와 같은 터페놀디는 이미 널리 알려진 재료인바, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.Since terphenol di is a well known material, a detailed description thereof will be omitted.

한편, 상기 자기변형소자(400)는 거치부재(300)에 직접 결합되어 발생되는 진동을 거치부재(300)에 직접 인가하도록 구성될 수도 있으나, 상기 거치부재(300)의 상면은 자기변형소자(400)의 저면보다 폭이 좁으므로 상기 자기변형소자(400)가 안정적으로 거치될 수 없을 뿐만 아니라 자기변형소자(400)에서 발생되는 진동이 효율적으로 거치부재(300)로 전달되지 못하게 된다는 단점이 있다. On the other hand, the magnetostriction element 400 may be configured to directly apply the vibration generated by being coupled directly to the mounting member 300 to the mounting member 300, the upper surface of the mounting member 300 is a magnetostrictive element ( Since the width is narrower than the bottom of the 400, the magnetostrictive element 400 may not be stably mounted, and the vibration generated from the magnetostrictive element 400 may not be efficiently transmitted to the mounting member 300. have.

따라서 본 발명에 의한 절삭장치는, 상기 거치부재(300)의 상측에 결합되며 상면에 자기변형소자(400)가 안착되는 안착부재(500)를 더 포함함이 바람직하다. 이때, 상기 안착부재(500)는 자기변형소자(400)가 안정적으로 안착될 수 있도록 플레이트 형상으로 형성됨이 바람직하다. Therefore, the cutting device according to the present invention preferably further includes a seating member 500 coupled to the upper side of the mounting member 300 and on which the magnetostrictive element 400 is seated. At this time, the seating member 500 is preferably formed in a plate shape so that the magnetostrictive element 400 can be stably seated.

한편, 상기 자기변형소자(400)는 접촉된 매질에 진동을 인가함으로써 매질이 스피커의 진동판 역할을 하도록 즉, 매질로부터 음향이 출력될 수 있도록 하는 일종의 보빈으로도 상용화되어 있다. 예를 들어, 책상위에 올려진 상태에서 진동을 발생시킬 때 책상의 상판이 진동을 인가받아 음향을 출력하도록 하는 자기변형소자(400)가 스피커 대용으로 상용화되어 있다. 물론, 이와 같이 책상 상판 즉, 매질로부터 음향이 출력될 수 있도록 하기 위해서는 상기 자기변형소자(400)가 사전에 설정된 범위 이내의 주파수를 갖는 진동을 발생시키도록 구성되어야 한다. 이와 같이 자기변형소자(400)를 이용하여 음향을 출력하는 기술은 이미 공지되어 있는바, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.On the other hand, the magnetostrictive element 400 is also commercialized as a kind of bobbin for applying a vibration to the contacted medium to act as a diaphragm of the speaker, that is, the sound can be output from the medium. For example, a magnetostrictive element 400 is commercially used as a substitute for a speaker to generate a sound when the top plate of the desk receives vibration when generating vibration in a state of being placed on a desk. Of course, in order for the sound to be output from the desk top, that is, the medium, the magnetostrictive element 400 should be configured to generate vibrations having a frequency within a preset range. As such, a technology for outputting sound using the magnetostrictive element 400 is already known, and a detailed description thereof will be omitted.

상기 언급한 바와 같이 자기변형소자(400)는 음향을 출력시키는 기능도 구비하고 있는바, 자기변형소자(400)가 안착되는 안착부재(500)가 플레이트 형상으로 형성되면, 상기 안착부재(500)로부터 음향이 출력될 수도 있다. 더 나아가 자기변형소자(400)에서 발생되는 진동의 주파수를 사전에 설정된 프로그램에 따라 가변시키게 되면 안착부재(500)로부터 음악을 들을 수 있게 된다는 부수적인 효과도 얻을 수 있다.As mentioned above, the magnetostrictive element 400 also has a function of outputting sound, and when the seating member 500 on which the magnetostrictive element 400 is seated is formed in a plate shape, the seating member 500 is provided. Sound may also be output from. Furthermore, if the frequency of the vibration generated by the magnetostriction element 400 is changed according to a preset program, it is possible to obtain a side effect of being able to listen to music from the seating member 500.

도 3은 본 발명에 의한 절삭장치 제2 실시예에 포함되는 절삭공구와 절삭모재(M)의 접촉 형상을 도시하는 측면도이다.Fig. 3 is a side view showing the contact shape of the cutting tool and the cutting base material M included in the second embodiment of the cutting device according to the present invention.

절삭모재(M)를 절삭휠(200)로 공급하기 위한 거치부재(300)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 절삭모재(M)를 비스듬히 경사진 방향으로 절삭휠(200)로 공급하도록 구성될 수도 있고, 도 3에 도시된 바와 같이 절삭모재(M)를 절삭휠(200)의 최상단으로 공급하도록 구성될 수도 있다. 이와 같이 절삭모재(M)를 절삭휠(200)의 최상단으로 공급하고 하는 경우, 거치부재(300)는 길이방향이 수평을 이루도록 설치되어야 할 것이다.The mounting member 300 for supplying the cutting base material M to the cutting wheel 200 is configured to supply the cutting base material M to the cutting wheel 200 in an obliquely inclined direction as shown in FIGS. 1 and 2. It may be configured, or as shown in Figure 3 may be configured to supply the cutting base material M to the top of the cutting wheel (200). As such, when the cutting base material M is supplied to the uppermost end of the cutting wheel 200, the mounting member 300 should be installed so that the longitudinal direction is horizontal.

이때 상기 자기변형소자(400)는, 상기 절삭모재(M)가 상기 절삭공구의 절삭날에 가압되는 방향과 동일한 방향 즉, 수직방향으로 진동을 발생시키도록 구성될 수 있다. 이와 같이 자기변형소자(400)의 진동방향과 절삭휠(200)로의 절삭모재(M) 압착방향이 일치하게 되면 자기변형소자(400)의 진동에 의해 절삭휠(200)과 절삭모재(M) 간의 압착력 변경 효율이 증대된다는 장점이 있다.In this case, the magnetostrictive element 400 may be configured to generate vibration in the same direction as the direction in which the cutting base material M is pressed against the cutting edge of the cutting tool, that is, in the vertical direction. As such, when the vibration direction of the magnetostrictive element 400 coincides with the pressing direction of the cutting base material M to the cutting wheel 200, the cutting wheel 200 and the cutting base material M are caused by the vibration of the magnetostrictive element 400. There is an advantage that the compression force change efficiency of the liver is increased.

물론, 상기 자기변형소자(400)에서 발생되는 진동의 힘 절반 이상만이라도 절삭휠(200)과 절삭모재(M) 간의 압착력 변경에 활용될 수 있도록, 상기 자기변형소자(400)는 상기 절삭모재(M)가 상기 절삭공구의 절삭날에 가압되는 방향과 0도 초과 45도 미만의 사이각을 갖는 방향으로 진동을 발생시키도록 구성될 수도 있다.Of course, even if only half or more of the force of the vibration generated from the magnetostrictive element 400, the magnetostrictive element 400 may be used to change the pressing force between the cutting wheel 200 and the cutting base material (M), the cutting base material ( M) may be configured to generate a vibration in a direction having an angle between the direction pressed against the cutting edge of the cutting tool and an angle greater than 0 degrees and less than 45 degrees.

도 4는 본 발명에 의한 절삭장치 제3 실시예에 포함되는 절삭공구와 절삭모재(M)의 접촉 형상을 도시하는 측면도이다.Fig. 4 is a side view showing the contact shape of the cutting tool and the cutting base material M included in the cutting device third embodiment according to the present invention.

본 발명에 포함되는 자기변형소자(400)는, 상기 절삭모재(M)가 상기 절삭공구의 절삭날에 가압되는 방향과 직각을 이루는 방향으로 진동을 발생시키도록 구성될 수도 있다. 이와 같은 경우 자기변형소자(400)에서 발생되는 진동력이 절삭휠(200)과 절삭모재(M) 간의 압착력을 변경시킬 수는 없지만, 절삭휠(200)이 가장 큰 힘으로 압착되는 부위가 좌우로 변경되므로, 절삭휠(200)이 절삭모재(M)에 압착되는 현상을 방지할 수 있다.The magnetostrictive element 400 included in the present invention may be configured to generate vibration in a direction perpendicular to the direction in which the cutting base material M is pressed against the cutting edge of the cutting tool. In this case, the vibration force generated by the magnetostrictive element 400 may not change the pressing force between the cutting wheel 200 and the cutting base material M, but a portion where the cutting wheel 200 is pressed by the largest force is left and right. Since it is changed to, it is possible to prevent the phenomenon that the cutting wheel 200 is pressed on the cutting base material (M).

상기와 같이 절삭모재(M)가 수평방향으로 진동될 수 있도록, 상기 거치부재(300) 역시 수평방향(자기변형소자(400)의 진동방향)으로 설정거리 이내에 왕복 가능하도록 구성되어야 할 것이다. 예를 들어, 거치부재(300)에 마련된 관통공(320)을 힌지축(330)의 외경보다 약간 크게 형성함으로써, 거치부재(300)가 수평방향으로도 흔들릴 수 있도록 할 수 있다.As described above, the mounting member 300 may also be configured to be reciprocated within a predetermined distance in a horizontal direction (the vibration direction of the magnetostrictive element 400) so that the cutting base material M may be vibrated in the horizontal direction. For example, by forming the through hole 320 provided in the mounting member 300 slightly larger than the outer diameter of the hinge shaft 330, the mounting member 300 can be shaken in the horizontal direction.

또한, 상기 자기변형소자(400)가 수평방향으로 진동을 발생시키는 경우 상기 자기변형소자(400)에서 발생되는 진동이 안착부재(500)로 인가될 수 있도록, 상기 안착부재(500)는 상기 자기변형소자(400)의 진동방향 양단에 밀착되는 한 쌍의 밀착벽(510)을 구비함이 바람직하다.In addition, when the magnetostrictive element 400 generates vibration in the horizontal direction, the mounting member 500 may be applied to the seating member 500 so that vibration generated from the magnetostrictive element 400 may be applied to the seating member 500. It is preferable to have a pair of close contact walls 510 in close contact with both ends of the vibration direction of the deformable element 400.

한편, 자기변형소자(400)에서 발생되는 진동의 힘 절반 이상이 절삭모재(M)를 이동시키는데 활용되고 나머지가 절삭휠(200)과 절삭모재(M) 간의 압착력 변경에 활용될 수 있도록, 상기 자기변형소자(400)는 상기 절삭모재(M)가 상기 절삭공 구의 절삭날에 가압되는 방향과 45도 이상의 사이각을 갖는 방향으로 진동을 발생시키도록 구성될 수도 있다.On the other hand, more than half of the vibration force generated in the magnetostrictive element 400 is used to move the cutting base material (M) and the rest can be used to change the pressing force between the cutting wheel 200 and the cutting base material (M), The magnetostrictive element 400 may be configured to generate vibrations in the direction in which the cutting base material M is pressed to the cutting edge of the cutting tool and has an angle between 45 degrees or more.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the scope of the present invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. In addition, those skilled in the art should understand that many modifications and variations are possible without departing from the scope of the present invention.

도 1은 본 발명에 의한 절삭장치의 분해사시도이다.1 is an exploded perspective view of a cutting device according to the present invention.

도 2는 본 발명에 의한 절삭장치에 포함되는 절삭공구와 절삭모재의 접촉 형상을 도시하는 측면도이다.2 is a side view showing a contact shape of a cutting tool and a cutting base material included in the cutting device according to the present invention.

도 3은 본 발명에 의한 절삭장치 제2 실시예에 포함되는 절삭공구와 절삭모재의 접촉 형상을 도시하는 측면도이다.3 is a side view showing a contact shape of a cutting tool and a cutting base material included in the second embodiment of the cutting apparatus according to the present invention.

도 4는 본 발명에 의한 절삭장치 제3 실시예에 포함되는 절삭공구와 절삭모재의 접촉 형상을 도시하는 측면도이다.Fig. 4 is a side view showing the contact shape of the cutting tool and the cutting base material included in the cutting device third embodiment according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100 : 베이스부재 200 : 절삭휠100: base member 200: cutting wheel

300 : 거치부재 400 : 자기변형소자300: mounting member 400: magnetostrictive element

500 : 안착부재 M : 절삭모재500: mounting member M: cutting base material

Claims (9)

절삭공구;Cutting tool; 절삭모재가 장착되며, 상기 절삭모재가 절삭공구에 접촉 및 이격될 수 있도록 이동 또는 회동 가능한 거치부재;A cutting member is mounted, the mounting member is movable or rotatable so that the cutting material is in contact with the cutting tool and spaced apart; 상기 거치부재에 거치되어, 상기 절삭모재의 이동경로가 이루는 하나의 평면과 평행한 방향으로 상기 절삭모재로 진동을 인가하는 자기변형소자;A magnetostrictive element mounted on the mounting member to apply vibration to the cutting base material in a direction parallel to one plane formed by the movement path of the cutting base material; 를 포함하며,/ RTI &gt; 상기 자기변형소자는, 상기 절삭모재가 상기 절삭공구의 절삭날에 가압되는 방향과 동일한 방향으로 진동을 발생시키거나, 상기 절삭모재가 상기 절삭공구의 절삭날에 가압되는 방향과 0도 초과 45도 미만의 사이각을 갖는 방향으로 진동을 발생시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 절삭장치.The magnetostrictive element generates a vibration in the same direction as the direction in which the cutting base material is pressed on the cutting edge of the cutting tool, or is greater than 0 degrees and 45 degrees in the direction in which the cutting base material is pressed on the cutting edge of the cutting tool. And is configured to generate vibration in a direction having a less than angle angle. 베이스부재;A base member; 상기 베이스부재에 회전 가능하도록 결합되는 절삭공구;A cutting tool coupled to the base member to be rotatable; 일측이 상기 절삭공구의 절삭날에 가까워지거나 멀어질 수 있도록 타측이 상기 베이스부재에 회전 가능한 구조로 결합되며, 상기 절삭공구의 절삭날과 대응되는 부위에 절삭모재가 장착되는 거치부재;A mounting member having one side coupled to the base member in a rotatable structure such that one side is closer to or farther away from the cutting edge of the cutting tool, and the cutting base material is mounted on a portion corresponding to the cutting edge of the cutting tool; 상기 거치부재에 거치되어, 상기 절삭모재의 이동경로가 이루는 하나의 평면과 평행한 방향으로 상기 절삭모재로 진동을 인가하는 자기변형소자;A magnetostrictive element mounted on the mounting member to apply vibration to the cutting base material in a direction parallel to one plane formed by the movement path of the cutting base material; 를 포함하며,/ RTI &gt; 상기 자기변형소자는, 상기 절삭모재가 상기 절삭공구의 절삭날에 가압되는 방향과 동일한 방향으로 진동을 발생시키거나, 상기 절삭모재가 상기 절삭공구의 절삭날에 가압되는 방향과 0도 초과 45도 미만의 사이각을 갖는 방향으로 진동을 발생시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 절삭장치.The magnetostrictive element generates a vibration in the same direction as the direction in which the cutting base material is pressed on the cutting edge of the cutting tool, or is greater than 0 degrees and 45 degrees in the direction in which the cutting base material is pressed on the cutting edge of the cutting tool. And is configured to generate vibration in a direction having a less than angle angle. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 거치부재의 상측에 결합되는 안착부재를 더 포함하고,Further comprising a seating member coupled to the upper side of the mounting member, 상기 자기변형소자는 상기 안착부재에 안착되는 것을 특징으로 하는 절삭장치.The magnetostrictive element is a cutting device, characterized in that seated on the mounting member. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 안착부재는 플레이트 형상으로 형성되고, The seating member is formed in a plate shape, 상기 자기변형소자는 상기 안착부재의 상면에 안착되며, 상기 안착부재로부터 음향이 출력될 수 있도록 사전에 설정된 범위 이내의 주파수를 갖는 진동을 상기 안착부재로 인가하는 것을 특징으로 하는 절삭장치.The magnetostrictive element is mounted on the upper surface of the seating member, cutting device, characterized in that for applying the vibration having a frequency within a predetermined range to the seating member so that sound can be output from the seating member. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 자기변형소자는 터페놀디(Terfenol-D)인 것을 특징으로 하는 절삭장치.The magnetostrictive element is a cutting device, characterized in that terfenol-D (Terfenol-D). 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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