KR101299855B1 - 와이어 방전가공기의 하부 가이드 블록 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 와이어 방전 가공기의 하부 가이드 블록에 관한 것으로, 상부 가이드 장치로 와이어를 배출하는 제 1 가이드 블록, 및 상기 제 1 가이드 블록을 지지하고 하부 암에 연결되며 상기 와이어를 유도하기 위한 풀리가 조립된 풀리 샤프트를 포함하는 제 2 가이드 블록으로 구성된 하부 가이드 블록에 있어서, 상기 풀리 샤프트는 샤프트 지지 플레이트와 상기 제 2 가이드 블록에 의해 양단 지지식으로 조립되는 것을 특징으로 한다.
와이어방전가공기, 가이드블록, 와이어, 풀리

Description

와이어 방전가공기의 하부 가이드 블록{Lower Guide Block of Wirecut Electrical Discharge Machine}
도 1은 종래 기술에 따른 와이어 방전가공기의 하부 가이드 블록의 측면도
도 2는 도 1의 A-A 면에 따른 단면도
도 3은 본 발명에 따른 와이어 방전가공기의 하부 가이드 블록의 측면도
도 4는 본 발명에 따른 와이어 방전가공기의 하부 가이드 블록의 정면도
도 5는 본 발명에 따른 와이어 방전가공기의 하부 가이드 블록의 제 2 가이드 블록의 정면도
<도면의 주요 부분에 대한 설명>
10 : 제 1 가이드 블록 20 : 제 2 가이드 블록
40 : 하부 암
11 : 고정 볼트
21 : 풀리 22 : 풀리 샤프트
23, 24 : 오일 시일 25 : 와셔
26 : 베어링 27 : 칼라
28 : 샤프트 지지 플레이트 29 : 스페이스
31 : 제트 노즐 32 : 노즐 홀더
41 : 파이프
본 발명은 와이어 방전 가공기의 하부 가이드 블록에 관한 것이고, 보다 상세하게는 하부 가이드 블록의 평행을 지속적으로 유지하며 와이어 배출이 신속하게 이루어지도록 하는 하부 가이드 블록에 관한 것이다.
와이어 방전 가공기(Wire Electrical Discharge Machine, WEDM)는 와이어와 공작물 사이에서 전기 스파크에 의하여 생긴 열에너지를 이용하여 공작물을 용해하거나 기화시켜 제거함으로서 공작물을 가공하는 장치이다. 와이어는 음(-)의 전극으로 사용되며 공작물은 양(+)의 전극으로 사용된다. 와이어는 마치 줄톱과 같이 공작물을 절단하는데 사용된다.
와이어 방전 가공기에서 공작물은 상부 암(arm)에 부착된 상부 가이드 블록(guide block)과 하부 암에 부착된 하부 가이드 블록 사이에 위치하며, 상부 가이드 블록과 하부 가이드 블록 사이에서 연속적으로 보내지는 와이어에 의하여 관통된다. 공작물이 위치한 테이블(또는 워크 스탠드)은 x-y 평면 상에서 움직이며, 공작물을 관통하는 와이어와의 방전에 의하여 가공된다.
와이어 방전 가공기의 종래 기술의 하부 가이드 블록은 도 1 및 2에서 도시된다. 하부 가이드 블록은 제 1 가이드 블록(110) 및 제 2 가이드 블록(120)으로 구성되며, 하부 암(140)에 부착된다.
제 2 가이드 블록(120)의 풀리(121)는 팩킹(123), 풀리 캡(124), 웨이브 와셔(125), 베어링(126), 오일 시일(127) 및 베어링 홀더(128)에 의하여 풀리 샤프트(122)에 결합된다. 풀리 샤프트(122)는 블록 플레이트(129)에 의하여 제 2 가이드 블록(120)에 결합되고, 하부 암(140)의 파이프(141)와 연결되는 파이프 홀더(131)가 제 2 가이드 블록(120)에 결합되어, 제 2 가이드 블록(120)은 완성된다.
제 1 가이드 블록(110)은 고정 볼트(111)에 의하여 제 2 가이드 블록(120)의 블록 플레이트(129)에 고정된다. 와이어는 하부 암(140)의 파이프(141)를 통과하여 제 2 가이드 블록(120)의 풀리(121)를 돌아서 제 1 가이드 블록(110)으로 유도된다.
종래 기술에 의한 와이어 하부 가이드 블록은 다음과 같은 문제점이 있다:
1. 제 1 가이드 블록(110)의 평면은 테이블(미도시)과 평행을 유지하여야 한다. 도 1의 A-A 단면을 기준으로 좌우 방향은 용이하게 평행이 맞추어 진다. 하지만, 전후 방향은 힌지 볼트(132)를 기준으로 회전시켜 평행이 맞추어 지며, 가공시 14 kgf/cm2 이상의 가공 압력에 의하여 제 1 가이드 블록(110)이 힌지 볼트(132)를 기준으로 회전하여 아래로 처지는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 경우, 제 1 가이드 블록(110)이 테이블과 평행을 이루지 못하여, 와이어 단면 중심에서 와이어 원주 방향으로 가공 압력이 다르게 되고, 가공품의 정밀도 저하 및 가공 속도 저하를 유발할 수 있다.
2. 제 2 가이드 블록(120)의 풀리(121)의 회전 속도는 장시간 균일하게 유지 되어야 한다. 그러나, 풀리 샤프트(122)는 외팔보(cantilever)식이고 풀리 샤프트를 조립하는 많은 단품들의 누적공차에 의하여 제 1 가이드 블록(110)에 대하여 평행을 유지하도록 조립되기 어렵고, 따라서 풀리(121)의 회전 속도가 균일하게 유지되기 어렵다. 한편, 풀리 샤프트(122)가 평행을 유지하지 않는 경우, 풀리(121)의 좌우 이송력의 차이로 내구성에 문제를 유발할 수 있다.
3. 파이프(141)를 통하여 와이어 배출이 신속하게 이루어져야 한다. 와이어의 원활한 배출을 위하여 와이어 이송액이 공급된다. 그러나, 풀리(121), 파이프 홀더(131) 및 제 2 가이드 블록(120) 사이의 틈새로 여분의 이송액이 원활하게 배출되지 않으면 파이프 홀더(131)를 통하여 안정된 이송 압력을 가할 수 없어 와이어를 연결하는데 많은 시간이 소요될 수 있다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 상부 가이드 장치로 와이어를 배출하는 제 1 가이드 블록; 및 제 1 가이드 블록을 지지하고 하부 암에 연결되며 와이어를 유도하기 위한 풀리가 조립된 풀리 샤프트를 포함하는 제 2 가이드 블록으로 구성되며, 풀리 샤프트는 샤프트 지지 플레이트 및 제 2 가이드 블록에 의해 양단 지지식으로 조립되는 것을 특징으로 하는 하부 가이드 블록을 제공한다.
또한, 본 발명의 제 2 가이드 블록은, 공작물 가공용 와이어가 유입되는 와이어 이송액 유입구가 형성되는 제트 노즐이 설치되고, 제 2 가이드 블록은 여분의 이송액을 배출하기 위한 배출구가 형성된 노즐 홀더가 제트 노즐 하류에 장착되며, 제 2 가이드 블록은 여분의 이송액을 배출하기 위한 배출구가 형성된 노즐 홀더가 상기 제트 노즐 하류에 장착된 하부 가이드 블록을 제공한다.
이하에서 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세하게 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명에 따른 와이어 방전가공기의 하부 가이드 블록의 측면도이다. 본 발명에 따른 와이어 방전가공기의 하부 가이드 블록은 크게 제 1 가이드 블록(10) 및 제 2 가이드 블록(20)으로 구성되며, 하부 암(40)에 부착된다.
제 1 가이드 블록(10)은 와이어를 공작물로 토출하는 블록이다. 제 1 가이드 블록(10)은 테이블(미도시)과 평행을 유지해야 한다. 제 1 가이드 블록(10)은 고정 볼트(11)에 의하여 제 2 가이드 블록(20)에 고정된다.
제 2 가이드 블록(20)은 제 1 가이드 블록(10)과 하부 암(40)을 연결하며, 와이어를 하부 암(40)의 파이프(41)로부터 제 1 가이드 블록(10)으로 유도하기 위한 풀리(21)를 장치한다. 종래 기술에서 제 2 가이드 블록(120)은 블록 플레이트(139)와 결합되어 제 1 가이드 블록(110)을 고정한 것에 반해(도 1 참조), 본 발명에서 제 2 가이드 블록(20)은 하나의 단품으로 제작되어 제 1 가이드 블록(10)을 고정한다.
제 2 가이드 블록(20)은 스페이스(29)의 하부 암(40)과의 일대일 현가 결합에 의하여 고정된다. 종래 기술에서 제 1 가이드 블록(110)의 전후방향의 평행은 힌지 볼트(141)를 기준으로 회전시켜 맞추어졌지만, 본 발명에서 제 1 가이드 블록(10)의 전후방향의 평행은 스페이스(29)의 현가 결합에 의하여 맞추어진다(도 2 및 3 참조). 실제 가공시 14kgf/cm2 이상의 가공 압력에서도 스페이스(29)의 현가 결합에 의하여 맞추어진 제 1 가이드 블록(10)의 전후방향의 평행은 유지될 수 있다.
제 2 가이드 블록(20)의 정면도인 도 4 및 도 5에 도시되는 바와 같이, 오일 시일(23 및 24), 와셔(25), 제 2 가이드 블록(20)의 풀리(21)는 베어링(26) 및 칼라(27)에 의하여 풀리 샤프트(22)에 결합된다. 풀리 샤프트(22)는 샤프트 지지 플레이트(28) 및 제 2 가이드 블록(20)에 의하여 양단 지지식으로 결합된다. 풀리 샤프트(22)는 종래 기술에서와 같이 외팔보식으로 결합되는 것이 아니라 양단 지지식으로 결합되기 때문에, 제 1 가이드 블록(10)에 대하여 평행을 유지하기가 용이하다. 또한, 샤프트 지지 플레이트(28)는 상하로 조정이 가능하기 때문에 풀리 샤프트(22)에 조립된 풀리(21)의 회전 정도가 쉽게 조정 가능하다.
와이어는 하부 암(40)의 파이프(41)를 통하여 배출되어 제 2 가이드 블록(20)의 제트 노즐(31)로 유입된다. 제트 노즐(31)에는 와이어 이송액 유입구(B)가 설치되며, 와이어는 와이어 이송액 유입구(B)에서부터 와이어 이송액을 공급받는다. 제트 노즐(31) 하류에는 노즐 홀더(32)가 장착된다. 노즐 홀더(32)에는 여분의 와이어 이송액을 배출하기 위한 와이어 이송액 배출구(C)가 형성된다. 여분의 이송액은 역으로 와이어의 이동을 방해하기 때문에, 여분의 와이어 이송액이 와이어 이송액 배출구(C)로 배출됨으로서 제 1 가이드 블록(10)으로 공급되는 와이어에 안정된 힘을 가할 수 있다. 노즐 홀더(32)를 통과한 와이어는 풀리(21)를 통과한다. 풀리(21)에 와이어 이송액을 공급하기 위하여 제 2 가이드 블록(20)의 본체에 와이어 이송액 유입구(A)가 설치된다. 또한, 풀리(21)에서 여분의 와이어 이송액을 배출하기 위하여 풀리(21)에서 와이어가 접하기 시작하는 부분 바로 이전의 위치에 해당하는 제 2 가이드 블록(20)에 와이어 이송액 배출구(D)가 형성된다. 이러한 와이어 이송액 유입구(A 및 B)와 와이어 이송액 배출구(C 및 D)에 의하여 와이어에 안정된 힘을 가할 수 있고, 그리하여 짧은 시간에 와이어를 연결할 수 있다.
본 발명이 제공하는 와이어 방전가공기의 하부 암에 설치되는 하부 가이드 블록은 실제 가공의 가공 압력에도 전후 평형을 유지하며, 이에 따라 가공품의 정밀도 및 가공 속도를 계속 유지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 와이어 방전가공기 하부 가이드 블록의 풀리는 양단지지식으로 고정되기 때문에, 하부 가이드 블록에 대하여 평행을 지속하고 풀리 폭을 용이하게 조정할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 와이어 방전가공기 하부 가이드 블록은 와이어 이송액 유입구 및 여분의 와이어 이송액 배출구를 구비함으로서 와이어에 안정된 힘을 가하고 짧은 시간에 와이어를 연결할 수 있다.
본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 당업자에게 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

Claims (4)

  1. 상부 가이드 장치로 와이어를 배출하는 제 1 가이드 블록(10); 및
    상기 제 1 가이드 블록(10)을 지지하고 하부 암에 연결되며 상기 와이어를 유도하기 위한 풀리(21)가 조립된 풀리 샤프트(22)를 포함하는 제 2 가이드 블록(20)으로 구성되고,
    상기 제 2 가이드 블록(20)에는 공작물 가공용 와이어가 유입되는 와이어 이송액 유입구(B)가 형성되는 제트 노즐(31)이 설치되며, 여분의 이송액을 배출하기 위한 배출구(C)가 형성된 노즐 홀더(32)가 상기 제트 노즐(31) 하류에 설치되고,
    상기 풀리 샤프트(22)는 길이방향 외측 단부에 배치되는 샤프트 지지 플레이트(28) 및 내측 단부에 배치되는 상기 제 2 가이드 블록(20)에 의해 양단 지지식으로 조립되는 것을 특징으로 하는 하부 가이드 블록.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 가이드 블록(20)은 상기 풀리(21)로부터 여분의 이송액을 상기 풀리(21)의 원주 방향으로 배출하기 위한 배출구(D)가 형성된 것을 특징으로 하는 하부 가이드 블록.
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