KR101265982B1

KR101265982B1 - 볼베어링의 내외륜 분리가공용 바이트 조립체

Info

Publication number: KR101265982B1
Application number: KR1020120123762A
Authority: KR
Inventors: 오중세
Original assignee: 오중세
Priority date: 2012-11-02
Filing date: 2012-11-02
Publication date: 2013-05-22

Abstract

본 발명은 도넛형 피가공재로 베어링용 내륜 및 외륜을 분리 가공하기 위한 바이트 조립체에 관한 것으로, 막대상의 생크부와, 생크부의 일단에 연장 형성되어 절삭 바이트를 지지하는 헤드부를 가지고, 피가공재의 중심 축선에 평행하게 상기 중심축선을 사이에 두고 대향 배치되어 내륜외경과 외륜내경을 각각 가공하는 한 쌍의 바이트홀더를 포함하며, 각 헤드부는 상호 반대편을 향한 외측면에 함몰 형성되어 상기 절삭바이트를 수용하는 바이트 시트부와, 바이트 시트부에 수용된 절삭 바이트를 가압고정하는 클램프부재를 갖는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명은, 바이트 홀더의 헤드부에 마련된 V-각을 갖는 쐐기형 바이트 시트부에 쐐기형 V-물림부를 갖는 절삭 바이트를 장착하고 클램프 부재로 가압 고정함으로써, 내진성이 확보되어 장시간 안정적으로 지정된 가공치수를 유지할 수 있으며, 또한, 상호 반대편을 향한 바이트 시트부에 절삭 바이트를 수용하여 클램프부재로 가압 고정함으로써 절삭 바이트를 양측면에서 신속 정확하게 교환할 수 있다.

Description

볼베어링의 내외륜 분리가공용 바이트 조립체{BITE ASSEMBLY FOR INNER AND OUTER RACE CUTTING OF BALL BEARING}

본 발명은 볼베어링의 내외륜 분리가공용 바이트 조립체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소정의 외경 및 폭으로 절삭된 도넛(Doughnut)형 피가공재의 내외륜을 동시에 분리 가공하는 데에 사용되는 바이트 조립체에 관한 것이다.

볼베어링의 주요 부품인 외륜과 내륜을 제조하는 일반적인 공정은 베어링 가공 금속 환봉을 소정 길이로 절단하여 냉간 또는 열간단조의 공정을 거쳐 중공과 폭을 소정의 규격으로 절삭하여 도넛형 피가공재를 만든 다음, 바이트 조립체를 사용하여 피가공재의 일측에 베어링의 내륜외경과 외륜내경을 1차 절삭가공하고, 1차 절삭가공된 피가공재의 타측을 베어링의 내륜외경과 외륜내경으로 2차 절삭가공하여 내륜과 외륜을 분리하고 있다.

도 4(a)는 피가공재(O)의 베어링의 내륜(IR)과 외륜(OR)을 분리하는 공정에 사용되고 있는 종래의 바이트 조립체를 나타낸 사시도이며, 도 4(b)는 분해 사시도이다. 도시된 바와 같이, 바이트 조립체는 생크와 일체로 된 홀더부(10)와 홀더부(10) 일단부에 마련된 클램프 헤드부(20), 그리고, 홀더부(10)에 삽입되어 클램프 헤드부(20) 및 클램프 볼트(40)의 체결에 의해 고정되는 일자형 절삭날(30)로 이루어져 있다.

이와 같은 종래의 바이트 조립체는 절삭시에 받는 큰 절삭저항으로 인한 진동 등으로 인하여 장시간 절삭작업시에 원래의 고정된 위치에서 벗어나게 되고, 이로 인해 지정된 가공치수의 오차가 발생하는 문제점이 있다.

또한, 절삭 바이트(30)를 교환하는 경우, 지정된 치수를 가공하는 원래의 위치에 다시 고정하는 데에 시간이 오래 걸리고, 또한, 이러한 절삭 바이트(30)의 교환작업은 오랜 숙련이 필요하다는 어려움이 있었다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 장시간 절삭작업에 안정적으로 지정된 가공치수를 유지할 수 있고, 절삭 바이트를 신속 정확하게 교환할 수 있는 볼베어링의 내외륜 분리가공용 바이트 조립체를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 막대상의 생크부의 일단에 연장 형성되어 절삭 바이트를 지지하는 헤드부를 가지며, 피가공재의 중심 축선에 평행하게 대향 배치되어 내륜외경과 외륜내경을 각각 가공하는 한 쌍의 바이트홀더에 의해 달성된다.

그리고, 바이트홀더의 각 헤드부는 절삭날의 교환작업을 용이하게 하기 위하여 상호 반대편을 향한 외측면이 함몰 형성된 절삭바이트를 수용하는 바이트 시트부를 가지며, 바이트 시트부에 수용된 절삭 바이트를 신속하게 교환할 수 있는 클램프부재를 갖는다.

또한, 항상 정확한 위치에 절삭바이트를 고정시키기 위하여 절삭바이트는 V-물림부를 가지며, 바이트 시트부는 V-물림부를 형상맞춤하여 수용하게 된다.

이러한 V-물림부는 절삭날이 절삭방향에 대하여 수직으로 유지될 수 있도록 한 변이 생크부의 길이방향에 평행하며, V-물림부의 V-각도는 35°인 것이 바람직하다.

그리고, 소형 베어링의 내외륜 절삭가공에 유리하도록 헤드부는 적어도 바이트 시트부의 영역에서 외측면으로부터 함몰된 절취부를 갖을 수 있으며, 또한, 클램프를 신속하게 장착하기 위해 체결볼트와 체결볼트가 외측면으로부터 삽입될 수 있는 체결공을 갖는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 바이트 홀더의 헤드부에 마련된 V-각을 갖는 바이트 시트부에 V-물림부를 갖는 절삭 바이트를 장착하고 클램프 부재로 가압 고정함으로써, 내진성을 확보하여 장시간 안정적으로 지정된 가공치수를 유지할 수 있으며, 또한, 바이트홀더의 각 헤드부는 상호 반대편을 향한 바이트 시트부에 절삭 바이트를 수용하여 클램프부재로 가압 고정함으로써 절삭 바이트를 양측에서 신속 정확하게 교환할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 절삭 공구대에 결합된 바이트 조립체의 전체 사시도.
도 2는 도 1에서 절삭 공구대를 제거한 바이트 조립체의 분해 사시도.
도 3은 바이트 조립체를 위에서 내려다 본 부분 단면도.
도 4(a)는 종래의 바이트 조립체를 나타낸 사시도이며, 도 4(b)는 분해 사시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 볼베어링의 내외륜 분리가공용 바이트 조립체에 대해 설명한다.

도 1은 절삭 공구대에 결합된 바이트 조립체의 전체 사시도로서, 도시된 바와 같이, 베어링의 내외륜을 분리가공하는 바이트 조립체는 피가공재(O)의 전면에 절삭공구대(T)가 배치되며, 상기 절삭 공구대(T)는 내륜(IR)외경과 외륜(OR)내경을 각각 가공하는 바이트 홀더(100)가 장착 고정되는 한 쌍의 절삭공구대(T1, T2)로 구성된다.

각각의 절삭 공구대(T)에 장착 고정되는 바이트 홀더(100)는 막대상의 생크부(110)와, 상기 생크부(110)의 일단에 연장 형성되어 절삭 바이트(200)를 지지하는 헤드부(120)를 가진다. 한 쌍으로 구성된 바이트 홀더(100)는 피가공재(O)의 회전 중심축선(CL)에 대해 가로(좌우)방향으로 평행하게 대향하여 배치 고정시키며, 지정된 가공 치수에 따라 좌우로 이격시킨다.

또한, 피가공재(O)의 크기에 따라서 각 바이트 홀더(100)를 피가공재(O)의 절삭방향에 대해 수직으로 이동 고정시키기 위하여 각 절삭 공구대(T)는 슬라이딩 기구 등을 독립적으로 채용한다.

상기와 같이, 수직 슬라이딩 가능하게 구성된 절삭 공구대(T)는 절입방향(z1, z2)으로 설정된 소정구간을 동시에 반복적으로 직선 왕복운동이 가능하도록 구동부(미 도시)와 결합되며, 구동부와 결합된 절삭 공구대(T)는 절삭 바이트(100)를 왕복 이송시키면서 피가공재(O)의 내륜(IR) 외경과 외륜(OR) 내경을 동시에 절삭가공하게 된다,

절삭 공구대(T)에 장착 고정되는 바이트 홀더(100)는 절삭날(220)이 절삭저항에 최대한 견딜 수 있도록 피가공재(O)의 절삭방향과 수직관계를 유지하도록 배치한다. 따라서, 절삭날(220)을 절삭방향과 수직관계를 유지시키기 위하여, 도 2에 도시된 바와 같이 피가공재(O)가 반시계방향으로 회전하는 경우, 좌측에 배치되는 바이트 홀더(100)에 장착된 절삭날(220)은 상면을 향하도록 배치시키고, 우측에 배치되는 바이트 홀더(100)에 장착된 절삭날(220)은 하면을 향하도록 배치시킨다.

그리고, 절삭바이트(200)는 도 2에 도시된 바와 같이, 대각변이 평행한 평행 사변형 형상인 것이 바람직하며, 평행 사변형의 일측 예각 단부에 절삭날(220)이 형성되고, 타측 예각 단부에 V-형상의 V-물림부(210)를 가진다.

이때, 절삭 바이트(200)는 절삭저항을 줄이고 칩 배출이 용이하도록 하기 위하여 도 3에 도시된 바와 같이, 피가공물(O)의 내경(IR) 또는 외경(OR)의 절삭면, 즉, 절입방향(z1, z2)과 이루는 공구 여유각(β)을 4°내지 6°로 유지하는 것이 바람직하다.

한편, 각 헤드부(120)에는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상호 반대편을 향한 외측면에 함몰 형성되어 절삭바이트(200)를 수용하는 바이트 시트부(122)와, 상기 바이트 시트부(122)에 삽입 수용된 절삭 바이트(200)를 가압고정하는 클램프부재(300)가 결합된다.

바이트 시트부(122)는 절삭 바이트(200)의 V-물림부(210)를 형상 맞춤하여 수용하기 위하여 절취부(126)의 측면을 '∠' 형으로 함몰시켜 V-각(α)를 형성시킨다. 이때, 함몰된 '∠' 형 V-각(α)은 밑변이 상기 중심축선(CL) 방향과 평행하게 하고, 빗변은 상기 밑변에 대향시키며, 나머지 타변은 피가공재(O)를 향하여 개방시켜, 삽입 장착된 절삭바이트(200)의 절삭날(220)이 돌출되게 한다.

예를 들어, 절삭바이트(200)의 V-물림부(210)의 각도가 35°인 경우, 바이트 시트부(122)의 V-각(α)도 35°로 한다. 이렇게, V-물림부(210)의 각도와 동일하게 바이트 시트부(122)에 형성된 V-각(α)에 V-물림부(210)가 삽입되어 장착 고정되면, V-물림부는 V-각(α)을 이루는 밑변과 빗변에 의하여 양측에서 지지 고정되기 때문에 안정적으로 고정된다.

이때, 함몰 형성된 바이트 시트부(122)의 함몰깊이는 V-물림부(210)의 가로방향 폭보다 깊지 않게 하여, V-물림부(210)의 측면이 약각 돌출되도록 하여 클램프 부재(300)의 가압력을 받아 고정되게 한다.

이와 같이, 바이트 시트부(122)에 삽입되어 클램프 부재(300)의 가압에 의해 안정되게 고정된 절삭바이트(200)는 작업자의 숙련도에 관계없이 항상 일정한 위치에 삽입되고, 또한, 쐐기형 V-물림부(210)가 동일한 각도로 형성된 쐐기형 V-각(α)에 삽입 고정되어 절삭날(220)이 가해지는 절삭저항이나 절입력에 의해 고정된 위치가 변동하지 않고, 그리고, 바이트 홀더(100)에 전달된 진동은 공구대(T)에 의해 흡수되어 내진성을 확보하여 장시간 안정적으로 지정된 가공치수를 유지할 수 있다.

절삭바이트(200)가 삽입 고정된 헤드부(120)는 외측면이 함몰된 절취부(126)를 갖는 것이 바람직하다. 헤드부(120)에 함몰된 절취부(126)를 형성시킴으로써 클램프 부재(300)가 측면에 돌출되지 않으며, 이로 인해 슬림한 형상을 갖는 헤드부(120)는 피가공재(O)나 척 등에 간섭을 받지 않게 되므로 폭이 넓은 소형 베어링의 내외륜(IR, OR)을 깊숙하게 절삭할 수 있다.

그리고, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 각 헤드부(120)는 절입방향(z1, z2)에 대해 가로 및 수평방향으로 암나사부가 형성된 체결공(124)을 갖는다. 상기 나사부를 갖는 체결공(124)에 클램프 부재(300)를 통과한 체결볼트(310)가 나사결합되면서 절삭바이트(200)의 V-물림부(210) 측면을 가압하여 고정하게 된다.

따라서, 각 바이트 홀더(100)의 외측면에서 접근하여 절삭바이트(200)를 교환 또는 고정하는 작업이 용이하며, 또한, 클램프 부재(300)의 체결볼트(310)를 풀거나 조이는 단순한 작업만으로 절삭바이트(200)를 교환 또는 고정할 수 있다.

O : 피가공재 IR : 내륜
OR : 외륜 CL : 중심축선
T(T1, T2) : 절삭 공구대 z1, z2 : 절입방향
α : V-각 β : 공구 여유각
10 : 홀더부 20 : 클램프 헤드부
30 : 일자형 절삭날 40 : 클램프 볼트
100 : 바이트 홀더 110 : 생크부
120 : 헤드부 122 : 바이트 시트부
124 : 체결공 126 : 절취부
200 : 절삭 바이트 210 : V-물림부
220 : 절삭날
300 : 클램프 부재 310 : 체결볼트

Claims

도넛형의 피가공재를 볼베어링용 내륜 및 외륜을 분리 가공하기 위한 바이트 조립체에 있어서,
막대상의 생크부와 상기 생크부의 일단에 연장 형성되어 절삭 바이트를 지지하는 헤드부를 가지고, 상기 피가공재의 중심 축선에 평행하게 상기 중심축선을 사이에 두고 대향 배치되어 내륜외경과 외륜내경을 각각 가공하는 한 쌍의 바이트홀더를 포함하며,
상기 각 헤드부는 상호 반대편을 향한 외측면에 함몰 형성되어 상기 절삭바이트를 수용하는 바이트 시트부와, 상기 바이트 시트부에 수용된 절삭 바이트를 가압고정하는 클램프 부재를 더 포함하며,
상기 절삭바이트는 V-물림부를 가지며, 상기 바이트 시트부는 상기 V-물림부를 형상맞춤하여 수용하는 것을 특징으로 하는 볼베어링의 내외륜 분리가공용 바이트 조립체.
삭제
제1항에 있어서,
상기 V-물림부는 한 변이 상기 생크부의 길이방향에 평행하며, 상기 V-물림부의 V-각도는 35°인 것을 특징으로 하는 볼베어링의 내외륜 분리가공용 바이트 조립체.
청구항 1에 있어서,
상기 헤드부는 적어도 상기 바이트시트부의 영역에서 상기 외측면으로부터 함몰된 절취부를 갖는 것을 특징으로 하는 볼베어링의 내외륜 분리가공용 바이트 조립체.
청구항 1에 있어서,
상기 헤드부는 상기 클램프 부재를 장착하기 위한 체결볼트와 상기 체결볼트가 상기 외측면으로부터 삽입될 수 있는 체결공을 갖는 것을 특징으로 하는 볼베어링의 내외륜 분리가공용 바이트 조립체.