KR101287788B1 - 통합형 고성능 캘리퍼 하우징의 가공방법 - Google Patents

통합형 고성능 캘리퍼 하우징의 가공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 통합형 고성능 캘리퍼 하우징의 가공방법에 있어서, 메인 보어를 황삭하는 공정과, 실 그루브 챔퍼를 황삭하고 더스트부츠를 중삭하는 공정과, 메인 보어를 정삭하는 공정과, 더스트부츠를 경정삭하는 공정과, 실 그루브 챔퍼를 정삭하는 공정으로 이루어진다.
본 발명에서는 각 절삭공정에서 필요한 서로 다른 종류의 절삭날이 장착된 공구를, 공정의 순서대로 자동공구전환장치에 배열하고, 같은 종류의 절삭날이 장착된 공구는 절삭날의 방향이 반대가 되도록 자동공구전환장치 위에서 인접하도록 배열하여, 통합형 고성능 캘리퍼 하우징 내부에서 서로 반대방향으로 위치하는 메인 보어와 실 그루브 챔퍼와 더스트부츠를 가공하고, 회전가능한 자동공구전환장치에 의해, 이어지는 공정에서 필요한 절삭날이 장착된 공구의 교환이 자동으로 이루어지기 때문에, 제품을 각각의 공정마다 사용되는 해당 공구로 이송하기 위한 과정이 생략되고, 반대방향으로 위치하는 메인 보어와 실 그루브 챔퍼와 더스트부츠를 가공하기 위해 작업대를 180°회전하는 과정이 생략됨으로 인해 작업대 위에 통합형 고성능 캘리퍼 하우징을 적재할 수 있는 수량의 제약이 낮아져, 가공속도와 가공효율이 증가하는 효과가 있다.

Description

통합형 고성능 캘리퍼 하우징의 가공방법{Machining of Unified High-Performance Caliper Housing}
본 발명은 통합형 고성능 캘리퍼 하우징의 가공방법에 관한 것으로, 더욱 세부적으로는 캘리퍼 하우징을 가공하는 일련의 공정에서 사용되는 다수의 공구를, 공구자동교환장치에 의해 자동으로 교환하여 가공시간을 단축시키기 위한 통합형 고성능 캘리퍼 하우징의 가공방법에 관한 것이다.
일반적으로 차량용 디스크 브레이크에 사용되는 캘리퍼 하우징은 다수의 부품을 조립하여 만들어지는데, 다수의 부품이 결합함에 따라 캘리퍼 하우징의 무게가 증가하고, 체결부의 강성이 저하되고, 부품을 조립하기 위한 공정이 추가되어 제조원가가 상승되는 단점이 있어, 다수의 부품으로 구성된 캘리퍼 하우징을 하나로 통합하여 통합형 고성능 캘리퍼 하우징이 개발되었는데, 통합형 고성능 캘리퍼 하우징은 기존의 캘리퍼 하우징과 달리 조립 전 가공이 불가능하기 때문에, 통합형 고성능 캘리퍼 하우징의 내부의 작은 공간에서 서로 반대방향으로 위치하는 메인 보어와 실 그루브 챔퍼와 더스트부츠를 가공하기 위해서는 스핀들 헤드에 장착되어 공구의 절삭방향을 직각방향으로 전환해주는 앵글헤드를 이용하여야 하고, 기존의 앵글헤드를 이용하게 되면 통합형 고성능 캘리퍼 하우징 내부에서 반대방향을 가공할 때에 작업대를 180°회전시켜야 하고, 작업대를 180°회전시키게 되면 작업대 위에 통합형 고성능 캘리퍼 하우징을 적재할 수 있는 수량에 제약이 생기고, 가공 후 다음 공정을 위해 작업대를 원래의 방향대로 180°회전하는 추가동작이 필요하게 되어, 가공속도와 효율성이 크게 감소하는 문제가 있기 때문에, 대한민국 등록특허공보 제10-0859349호(2008.9.12)에는 공구의 각도조절이 가능한 앵글헤드가 기재되어있다.
그러나 대한민국 등록특허공보 제10-0859349호(2008.9.12)에 기재된 공구의 각도조절이 가능한 앵글헤드는 각도를 변경하기 위해 추가적인 부품이 더 들어가기 때문에 공구연결부의 부피가 커져, 통합형 고성능 캘리퍼 하우징 내부의 협소한 공간으로 공구가 진입하기 어려운 문제가 있고, 공구의 진입이 가능하더라도 공구의 방향을 180°전환시키기에는 통합형 고성능 캘리퍼 하우징의 내부 공간이 협소하기 때문에, 공구의 방향을 180°전환시킬 때마다 통합형 고성능 캘리퍼 하우징의 외부로 공구를 이송하여야 하는 문제가 있음을 알 수 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0859349호(2008.9.12)
상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위하여, 본 발명에서는 각 절삭공정에서 필요한 서로 다른 종류의 절삭날이 장착된 공구를, 공정의 순서대로 자동공구전환장치에 배열하고, 같은 종류의 절삭날이 장착된 공구는 절삭날의 방향이 반대가 되도록 자동공구전환장치 위에서 인접하도록 배열하여, 자동공구전환장치가 회전함에 따라 공구에 장착된 절삭날의 위치가 순서대로 변해서 통합형 고성능 캘리퍼 하우징 내부에서 서로 반대방향으로 위치하는 메인 보어와 실 그루브 챔퍼와 더스트부츠를 가공하고, 자동공구전환장치가 1회전을 마치면 통합형 고성능 캘리퍼 하우징의 모든 가공공정이 완료됨으로써, 기존의 가공방법보다 가공속도와 효율성이 향상된 통합형 고성능 캘리퍼 하우징의 가공방법을 제공하는데 목적이 있다.
목적을 달성하기 위한 구성으로는, 메인 보어를 황삭하는 공정과, 실 그루브 챔퍼를 황삭하고 더스트부츠를 중삭하는 공정과, 메인 보어를 정삭하는 공정과, 더스트부츠를 경정삭하는 공정과, 실 그루브 챔퍼를 정삭하는 공정으로 구성된다.
본 발명의 다른 특징으로는 상기 메인 보어를 황삭하는 황삭공구는 이송이 가능하고, 황삭용절삭날이 장착되고, 상기 황삭공구는 황삭용절삭날이 서로 반대방향으로 장착된 2개의 황삭공구로 구성되어, 각각의 황삭공구가 캘리퍼 내부에서 반대방향으로 위치하는 메인 보어를 황삭가공한다.
본 발명의 또 다른 특징으로는 상기 실 그루브 챔퍼를 황삭하고, 더스트부츠을 중삭하는 중삭공구는 이송이 가능하고, 중삭용절삭날이 장착되고, 상기 중삭공구는 중삭용절삭날이 서로 반대방향으로 장착된 2개의 중삭공구로 구성되어, 각각의 중삭공구가 캘리퍼 내부에서 반대방향으로 위치하는 실 그루브 챔퍼를 황삭가공?고, 더스트부츠를 중삭가공한다.
본 발명의 또 다른 특징으로는 상기 메인 보어를 정삭하는 제1정삭공구는 이송이 가능하고, 제1정삭용절삭날이 장착되고, 상기 제1정삭공구는 제1정삭용절삭날이 서로 반대방향으로 장착된 2개의 제1정삭공구로 구성되어, 각각의 제1정삭공구가 캘리퍼 내부에서 반대방향으로 위치하는 메인 보어를 정삭가공한다.
본 발명의 또 다른 특징으로는 상기 더스트부츠를 경정삭하는 경정삭공구는 이송이 가능하고, 경정삭용절삭날이 장착되고, 상기 경정삭공구는 경정삭용절삭날이 서로 반대방향으로 장착된 2개의 경정삭공구로 구성되어, 각각의 경정삭공구가 캘리퍼 내부에서 반대방향으로 위치하는 더스트부츠를 경정삭가공한다.
본 발명의 또 다른 특징으로는 상기 실 그루브 챔퍼를 정삭하는 제2정삭공구는 이송이 가능하고, 제2정삭용절삭날이 장착되고, 상기 제2정삭공구는 제2정삭용 절삭날이 서로 반대방향으로 장착된 2개의 제2정삭공구로 구성되어, 각각의 제2정삭공구가 캘리퍼 내부에서 반대방향으로 위치하는 실 그루브 챔퍼를 정삭가공한다.
본 발명의 또 다른 특징으로는 상기 황삭공구와, 중삭공구와, 제1정삭공구와, 경정삭공구와, 제2정삭공구는 회전이 가능한 원형의 자동공구전환장치에 장착되어, 상기 자동공구전환장치가 1회전하는 동안 메인 보어와 실 그루브 챔퍼와 더스트부츠의 가공이 완료된다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 통합형 고성능 캘리퍼 하우징 내부의 협소한 공간에서 캘리퍼 내부에서 서로 반대방향에 위치하는 메인 보어와 실 그루브 챔퍼와 더스트부츠를 가공하는데 있어, 공구의 절삭날이 서로 반대방향으로 장착된 2개의 공구를 연속해서 배열한 후, 절삭날의 방향이 서로 반대방향으로 장착된 각각의 공구가 캘리퍼 내부에서 반대방향으로 위치하는 메인 보어와 실 그루브 챔퍼와 더스트부츠를 가공하면, 절삭날과 캘리퍼 내부의 가공위치를 일치시키기 위해 작업대가 180°회전하고, 가공 후 다시 반대방향으로 180°회전하여 원래대로 복귀하는 과정이 생략되고, 작업대를 180°회전하는 과정이 생략됨으로 인해 작업대 위에 통합형 고성능 캘리퍼 하우징을 적재할 수 있는 수량의 제약이 낮아져, 가공속도가 증가하는 효과가 있다.
또한, 회전가능한 자동공구전환장치에 같은 종류의 절삭날이 서로 반대방향으로 장착된 2개의 공구를 연속해서 배열하고, 이어지는 공정에서 필요한 절삭날이 장착된 공구를 공정의 순서에 따라 연속해서 배열하면, 각 공정에서 필요한 절삭날이 장착된 공구의 교환이 자동으로 이루어지기 때문에, 제품을 각각의 공정마다 사용되는 해당 공구로 이송하기 위한 과정이 생략되고, 상기 자동공구전환장치는 원형으로 되어있으므로 1회전하는 동안 제품의 모든 가공공정이 마무리 되고, 작업대에 가공되지 않은 새로운 제품을 장착했을 때 자동공구전환장치에 의해 처음의 공정에서 필요한 절삭공구로 전환되어있기 때문에 가공의 효율성이 높아지는 효과가 있다.
본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부된 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 통합형 고성능 캘리퍼 하우징의 사시도와 정면도.
도 2는 본 발명에 따른 자동공구전환장치와 작업대의 평면도.
도 3은 본 발명에 따른 절삭날의 정면도.
도 4는 본 발명에 따른 통합형 고성능 캘리퍼 하우징의 단계별 가공 상태도
도 5는 본 발명에 따른 절삭공구의 단계별 작동 상태도.
도 1은 본 발명에 따른 통합형 고성능 캘리퍼 하우징의 사시도와 정면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 자동공구전환장치와 작업대의 평면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 절삭날의 정면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 통합형 고성능 캘리퍼 하우징의 단계별 가공 상태도이고, 도 5는 본 발명에 따른 절삭공구의 단계별 작동 상태도이다.
이하, 도면을 참고로 본 발명에 따른 구성요소를 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시 예에 따른 통합형 고성능 캘리퍼 하우징의 가공장치는, 도 2에서 도시하는 바와 같이, 통합형 캘리퍼 하우징(40)이 고정되는 작업대(10)와, 절삭공구(20)와, 자동공구전환장치(30)으로 구성된다.
여기서, 상기 작업대(10)는 통합형 캘리퍼 하우징(40)을 올려놓는 다수의 팰릿(12)과, 상기 팰릿(12) 위에 올려진 통합형 캘리퍼 하우징(40)을 고정하는 다수의 지그(13)로 이루어지고, 이송장치(26)에 의해 이송이 가능한 절삭공구(20)가 자동공구전환장치(30)에 장착된다.
상술한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 작동방법을 설명하면 다음과 같다.
상기 자동공구전환장치(30)는 도 2에서 도시하는 바와 같이, 절삭공구(20)가 장착되고, 자동공구전환장치(30)의 회전이 가능하여, 자동공구전환장치(30)가 회전함에 따라 작업대(10) 위에 위치하는 절삭공구(20)를 전환할 수 있도록 한다.
여기서, 상기 자동공구전환장치(30)에는 도 2, 4에서 도시하는 바와 같이, 황삭용절삭날(21a)이 장착된 황삭공구(21)와, 중삭용절삭날(22a)이 장착된 중삭공구(22)와, 제1정삭용절삭날(23a)이 장착된 제1정삭공구(23)와, 경정삭용절삭날(24a)이 장착된 경정삭공구(24)와, 제2정삭용절삭날(25a)이 장착된 제2정삭공구(25)의 순서로 배열하여, 통합형 캘리퍼 하우징(40)의 가공공정 순서와 일치하도록 한다.
세부적으로는 캘리퍼 하우징 내부(44)에서 서로 반대방향으로 위치하는 메인 보어(41)와 실 그루브 챔퍼(42)와 더스트부츠(43)을 가공하기 위해, 황삭용절삭날(21a)을 서로 반대방향으로 장착한 2개의 황삭공구(21)를 같이 연속하여 배열하고, 중삭용절삭날(22a)을 서로 반대방향으로 장착한 2개의 중삭공구(22)를 같이 연속하여 배열하고, 제1정삭용절삭날(23a)을 서로 반대방향으로 장착한 2개의 제1정삭공구(23)를 같이 연속하여 배열하고, 경정삭용절삭날(24a)을 서로 반대방향으로 장착한 2개의 경정삭공구(24)를 같이 연속하여 배열하고, 제2정삭용절삭날(25a)을 서로 반대방향으로 장착한 2개의 제2정삭공구(25)를 같이 연속하여 배열한다.
또한, 도 5a에서 도시하는 바와 같이, 절삭공구(20)의 이송에 의해 메인 보어(41)와 실 그루브 챔퍼(42)와 더스트부츠(43)의 한쪽방향을 가공하면, 상기 절삭공구(20)와 연속하여 배열된 절삭날을 반대방향으로 장착한 절삭공구(20a)가 자동공구전환장치(30)에 의해 작업대에 위치하고, 도 5b에서 도시하는 바와 같이, 절삭날을 반대방향으로 장착한 절삭공구(20a)의 이송에 의해 메인 보어(41)와 실 그루브 챔퍼(42)와 더스트부츠(43)의 반대쪽방향을 가공하여, 하나의 공정이 완료되게 된다.
상술한 바와 같이 작동하는 본 발명에 따른 가공방법을 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시 예에 따른 통합형 고성능 캘리퍼 하우징의 가공방법은, 도 4a에서 도시하는 바와 같이, 황삭용절삭날(21a)이 장착된 황삭공구(21)의 이송에 의해 메인 보어(41)와 실 그루브 챔퍼(42)와 더스트부츠(43)의 한쪽방향을 가공하고, 자동공구전환장치(30)의 회전에 의해 황삭용절삭날(21a)이 반대방향으로 장착된 황삭공구(21)가 작업대(10)에 위치하면, 황삭용절삭날(21a)의 이송에 의해 메인 보어(41)와 실 그루브 챔퍼(42)와 더스트부츠(43)의 반대쪽방향을 가공한다(s10).
그런 후, 자동공구전환장치(30)의 회전에 의해 중삭용절삭날(22a)이 장착된 중삭공구(22)가 작업대(10)에 위치하면, 도 4b에서 도시하는 바와 같이, 중삭용절삭날(22a)이 장착된 중삭공구(22)의 이송에 의해 메인 보어(41)와 실 그루브 챔퍼(42)와 더스트부츠(43)의 한쪽방향을 가공하고, 자동공구전환장치(30)의 회전에 의해 중삭용절삭날(22a)이 반대방향으로 장착된 중삭공구(22)가 작업대(10)에 위치하면, 중삭용절삭날(22a)의 이송에 의해 메인 보어(41)와 실 그루브 챔퍼(42)와 더스트부츠(43)의 반대쪽방향을 가공한다(s11).
그런 후, 자동공구전환장치(30)의 회전에 의해 제1정삭용절삭날(23a)이 장착된 제1정삭공구(23)가 작업대(10)에 위치하면, 도 4c에서 도시하는 바와 같이, 제1정삭용절삭날(23a)이 장착된 제1정삭공구(23)의 이송에 의해 메인 보어(41)와 실 그루브 챔퍼(42)와 더스트부츠(43)의 한쪽방향을 가공하고, 자동공구전환장치(30)의 회전에 의해 제1정삭용절삭날(23a)이 반대방향으로 장착된 제1정삭공구(23)가 작업대(10)에 위치하면, 제1정삭용절삭날(23a)의 이송에 의해 메인 보어(41)와 실 그루브 챔퍼(42)와 더스트부츠(43)의 반대쪽방향을 가공한다(s12).
그런 후, 자동공구전환장치(30)의 회전에 의해 경정삭용절삭날(24a)이 장착된 경정삭공구(24)가 작업대(10)에 위치하면, 도 4d에서 도시하는 바와 같이, 경정삭용절삭날(24a)이 장착된 경정삭공구(24)의 이송에 의해 메인 보어(41)와 실 그루브 챔퍼(42)와 더스트부츠(43)의 한쪽방향을 가공하고, 자동공구전환장치(30)의 회전에 의해 경정삭용절삭날(24a)이 반대방향으로 장착된 경정삭공구(24)가 작업대(10)에 위치하면, 경정삭용절삭날(24a)의 이송에 의해 메인 보어(41)와 실 그루브 챔퍼(42)와 더스트부츠(43)의 반대쪽방향을 가공한다(s13).
그런 후, 자동공구전환장치(30)의 회전에 의해 제2정삭용절삭날(25a)이 장착된 제2정삭공구(25)가 작업대(10)에 위치하면, 도 4e에서 도시하는 바와 같이, 제2정삭용절삭날(25a)이 장착된 제2정삭공구(25)의 이송에 의해 메인 보어(41)와 실 그루브 챔퍼(42)와 더스트부츠(43)의 한쪽방향을 가공하고, 자동공구전환장치(30)의 회전에 의해 제2정삭용절삭날(25a)이 반대방향으로 장착된 경정삭공구(25)가 작업대(10)에 위치하면, 제2정삭용절삭날(25a)의 이송에 의해 메인 보어(41)와 실 그루브 챔퍼(42)와 더스트부츠(43)의 반대쪽방향을 가공한다(s14).
10 : 작업대 11 : 팰릿
12 : 지그 20,20a : 절삭공구
21 : 황삭공구 21a : 황삭용절삭날
22 : 중삭공구 22a : 중삭용절삭날
23 : 제1정삭공구 23a : 제1정삭용절삭날
24 : 경정삭공구 24a : 경정삭용절삭날
25 : 제2정삭공구 25a : 제2정삭용절삭날
26 : 이송장치 30 : 자동공구전환장치
40 : 통합형 캘리퍼 하우징 41 : 메인 보어
42 : 실 그루브 챔퍼 43 : 더스트부츠
44 : 캘리퍼 하우징 내부
s10,s11,s12,s13,s14 : 통합형 고성능 캘리퍼 하우징의 가공시퀀스

Claims (7)

  1. 통합형 고성능 캘리퍼 하우징의 가공에 있어서, 메인 보어(41)를 황삭하는 공정(s10)과, 실 그루브 챔퍼(42)를 황삭하고 더스트부츠(43)를 중삭하는 공정(s11)과, 메인 보어(41)를 정삭하는 공정(s12)과, 더스트부츠(43)를 경정삭하는 공정(s13)과, 실 그루브 챔퍼(42)를 정삭하는 공정(s14)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 통합형 고성능 캘리퍼 하우징의 가공방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 메인 보어(41)를 황삭하는 황삭공구(21)는 이송이 가능하고, 황삭용절삭날(21a)이 장착되고, 상기 황삭공구(21)는 황삭용절삭날(21a)이 면하는 방향이 서로 반대되도록 장착된 2개의 황삭공구(21)로 구성되어, 각각의 황삭공구(21)가 캘리퍼 내부(44)에서 반대방향으로 위치하는 메인 보어(41)를 황삭가공하는 것을 특징으로 하는 통합형 고성능 캘리퍼 하우징의 가공방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 실 그루브 챔퍼(42)를 황삭하고, 더스트부츠(43)을 중삭하는 중삭공구(22)는 이송이 가능하고, 중삭용절삭날(22a)이 장착되고, 상기 중삭공구(22)는 중삭용절삭날(22a)이 면하는 방향이 서로 반대되도록 장착된 2개의 중삭공구(22)로 구성되어, 각각의 중삭공구(22)가 캘리퍼 내부(44)에서 반대방향으로 위치하는 실 그루브 챔퍼(42)를 황삭가공하고, 더스트부츠(43)를 중삭가공하는 것을 특징으로 하는 통합형 고성능 캘리퍼 하우징의 가공방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 메인 보어(41)를 정삭하는 제1정삭공구(23)는 이송이 가능하고, 제1정삭용절삭날(23a)이 장착되고, 상기 제1정삭공구(23)는 제1정삭용절삭날(23a)이 면하는 방향이 서로 반대되도록 장착된 2개의 제1정삭공구(23)로 구성되어, 각각의 제1정삭공구(23)가 캘리퍼 내부(44)에서 반대방향으로 위치하는 메인 보어(41)를 정삭가공하는 것을 특징으로 하는 통합형 고성능 캘리퍼 하우징의 가공방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 더스트부츠(43)를 경정삭하는 경정삭공구(24)는 이송이 가능하고, 경정삭용절삭날(24a)이 장착되고, 상기 경정삭공구(24)는 경정삭용절삭날(24a)이 면하는 방향이 서로 반대되도록 장착된 2개의 경정삭공구(24)로 구성되어, 각각의 경정삭공구(24)가 캘리퍼 내부(44)에서 반대방향으로 위치하는 더스트부츠(43)를 경정삭가공하는 것을 특징으로 하는 통합형 고성능 캘리퍼 하우징의 가공방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 실 그루브 챔퍼(42)를 정삭하는 제2정삭공구(25)는 이송이 가능하고, 제2정삭용절삭날(25a)이 장착되고, 상기 제2정삭공구(25)는 제2정삭용절삭날(25a)이 면하는 방향이 서로 반대되도록 장착된 2개의 제2정삭공구(25)로 구성되어, 각각의 제2정삭공구(25)가 캘리퍼 내부(44)에서 반대방향으로 위치하는 실 그루브 챔퍼(42)를 정삭가공하는 것을 특징으로 하는 통합형 고성능 캘리퍼 하우징의 가공방법.
  7. 제 2항 내지 6항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 황삭공구(21)와, 중삭공구(22)와, 제1정삭공구(23)와, 경정삭공구(24)와, 제2정삭공구(25)는 회전이 가능한 원형의 자동공구전환장치(30)에 장착되어, 상기 자동공구전환장치(30)가 1회전하는 동안 메인 보어(41)와 실 그루브 챔퍼(42)와 더스트부츠(43)의 가공이 완료되는 것을 특징으로 하는 통합형 고성능 캘리퍼 하우징의 가공방법.
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