KR101328341B1 - 공작기계를 이용한 재료 가공 시 기준점을 용이하게 설정하는 장치 - Google Patents

공작기계를 이용한 재료 가공 시 기준점을 용이하게 설정하는 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공작기계를 이용한 재료 가공 시 기준점을 용이하게 설정하는 장치, 보다 구체적으로는 한번 가공이 완료된 결과물의 재가공이 필요한 경우, 재가공을 수행할 때의 기준점과 최초 가공 시 설정되었던 기준점을 용이하게 일치시킬 수 있으며, 이에 따라 재가공이 완료된 결과물의 품질을 양질의 상태로 유지할 수 있도록 하는 장치를 제공한다.

Description

공작기계를 이용한 재료 가공 시 기준점을 용이하게 설정하는 장치{device for effectively aligning materials with machine tool}
본 발명은 공작기계에서 한번 가공된 제품을 재가공할 때 제작 정도를 확보하기 위하여 기준점을 용이하게 설정할 수 있도록 하는 장치에 관한 것이다.
공작기계(machine tool)를 이용한 재료 가공 시 기준점을 설정하는 것은 제작정밀도에 영향을 미치므로 중요하다. 특히 가공이 완료된 결과물의 재가공이 필요한 경우, 재가공을 수행할 때의 기준점과 최초 가공 시 설정되었던 기준점의 일치 정도가 가공품의 품질을 결정하게 된다.
이처럼 재가공이 필요한 경우의 예를 들면 다음과 같다. 선박설계 단계에서는 유체역학 성능의 검증을 위해 모형선을 이용한 시험을 수행하게 되는데, 시험 결과에 따라 모형선은 성능개선을 위해 선체형상의 변경이 요구되는 경우가 있으며, 이 때 모형선의 신규제작에 소요되는 비용과 기존 모형선의 재가공에 소요되는 비용을 비교하여 재가공에 소요되는 비용이 보다 저렴한 경우에는 기존 모형선의 재가공을 수행하기도 하는 것이다.
하지만, 이처럼 한번 가공이 완료된 결과물의 재가공이 필요한 경우, 기존에는 재가공을 수행할 때의 기준점과 최초 가공 시 설정되었던 기준점을 정확하게 일치시키는 것이 용이하지 않았으며, 이러한 이유에 따라 기준점이 정확히 일치되지 않은 상태에서 재가공이 이루어져 그 결과물의 품질이 현격히 떨어지는 문제가 빈번히 발생하였다.
복합가공공작기계 및 복합가공공작기계에 있어서의 가공방법(특허출원 제10-2003-0065911호)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 공작기계에서 한번 가공된 제품을 재가공할 때 제작 정도를 확보하기 위하여 기준점을 용이하게 설정할 수 있도록 하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
정반의 상면에서 일정한 폭과 깊이를 갖도록 형성되며, 가로방향의 직선형상으로 된 다수 개의 가로방향 홈과 세로방향의 직선형상으로 된 다수 개의 세로방향 홈이 상호간에 직교하면서 일정 간격으로 이격하여 배치되는 정반 홈;
상기 정반 홈의 상기 가로방향 홈과 상기 세로방향 홈이 직교하는 교차점 위치에 삽입되며, 소정의 높이를 갖는 十자 형상의 몸체로 된 교차점 삽입부와 상기 교차점 삽입부의 상면 위로 볼록하게 나온 돌출부로 이루어지는 제1 기준점 설정 장치 및;
상기 정반에 놓여지는 피가공물의 접촉면에 부착되며, 소정의 높이를 갖는 입면체 형상의 몸체로 된 피가공물 부착부와 상기 피가공물 부착부의 바닥에서 내부로 오목하게 들어간 함몰부로 이루어지고, 상기 함몰부는 상기 돌출부와 서로 맞물리는 것을 특징으로 하는 제2 기준점 설정 장치;
를 포함하는 공작기계를 이용한 재료 가공 시 기준점을 용이하게 설정하는 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 한번 가공이 완료된 결과물의 재가공이 필요한 경우, 재가공을 수행할 때의 기준점과 최초 가공 시 설정되었던 기준점을 용이하게 일치시킬 수 있으며, 이에 따라 재가공이 완료된 결과물의 품질을 양질의 상태로 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 정반 홈의 모습을 보여준다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 정반 홈의 단면 형상을 보여준다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 제1 기준점 설정 장치의 모습을 보여준다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 제2 기준점 설정 장치의 모습을 보여준다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 제1 기준점 설정 장치와 제2 기준점 설정 장치가 서로 맞물리도록 조정하는 과정을 보여준다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 제1 기준점 설정 장치와 제2 기준점 설정 장치가 서로 맞물린 상태를 보여준다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 공작기계에서 한번 가공된 제품을 재가공할 때 제작 정도를 확보하기 위하여 기준점을 용이하게 설정할(일치시킬) 수 있도록 하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는바, 이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 정반 홈(30), 제1 기준점 설정 장치(40) 및 제2 기준점 설정 장치(50)를 포함하여 이루어진다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 정반 홈(30)의 모습을 보여준다. 도 1에서는 정반(10) 위에 놓여진 피가공물(20)(예. 모형선)과 피가공물(20)의 가공을 위한 공작기계(60)의 엔드밀(61)을 함께 확인할 수 있다.
정반 홈(30)은 그 단면이 일정한 폭(도 2의 a, b)과 깊이(도 2의 L)를 갖는 직선형상의 홈이 정반(10)의 상면에 형성된 것으로, 가로방향의 직선형상으로 된 다수 개의 가로방향 홈(31)과 세로방향의 직선형상으로 된 다수 개의 세로방향 홈(32)이 상호간에 직교하면서 일정 간격으로 이격하여 배치된다. 따라서 정반 홈(30)은 도 1에서 보는 바와 같이 전체적으로 볼 때 하나의 격자무늬를 이루게 된다. 이러한 정반 홈(30)은 후술하는 바와 같이 제1 기준점 설정 장치(40)의 위치를 지정함과 동시에 고정하는 작용을 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 정반 홈(30)의 단면 형상을, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 제1 기준점 설정 장치(40)의 모습을 보여준다.
제1 기준점 설정 장치(40)는 정반 홈(30)의 가로방향 홈(31)과 세로방향 홈(32)이 직교하는 교차점(33) 위치에 삽입되는데, 이러한 제1 기준점 설정 장치(40)는 도 3에서 보는 바와 같이, 소정의 높이(H1)를 갖는 十자 형상의 몸체로 된 교차점 삽입부(41)와 상기 교차점 삽입부(41)의 상면 위로 볼록하게 나온 돌출부(42)로 이루어진다.
본 발명에 따르면, 작업자는 최초 가공 시 또는 재가공 시의 기준점을 설정하기 위하여 우선 1개 또는 2개 이상의 제1 기준점 설정 장치(40)를 정반 홈(30)의 임의의 1개 또는 2개 이상의 교차점(33) 위치에 삽입하여야 한다. 물론 기준점의 설정 위치를 교정하기 위하여 작업자는 기 삽입된 제1 기준점 설정 장치(40)의 위치를 변경할 수도 있다.
따라서 본 발명의 실시 예에 따르면 제1 기준점 설정 장치(40)는 탈착이 가능한 상태로 삽입되는 것이 바람직하다. 이 경우, 본 발명은 제1 기준점 설정 장치(40)의 탈착이 보다 용이하게 이루어질 수 있도록 하기 위하여 다음과 같은 기술적 수단을 강구하였는바, 우선 도 2에서 보는 바와 같이 정반 홈(30)의 가로방향 홈(31) 및 세로방향 홈(32)은 아랫변의 길이(a)가 윗변의 길이(b)보다 작은 사다리꼴 단면 형상이 되도록 하였으며(이 경우 제1 기준점 설정 장치(40)에 힘이 걸렸을 때 제1 기준점 설정 장치(40)가 정반(10) 상에서 수평방향으로 움직이지 못하도록 정반 홈(30)의 경사각(도 2의 θ)은 수평면과 충분한 각도를 갖도록 해야 한다), 다음으로 상기 가로방향 홈(31) 및 세로방향 홈(32)의 단면 형상에 맞추기 위하여 도 3 및 도 5에서 보는 바와 같이 제1 기준점 설정 장치(40)의 교차점 삽입부(41)는 아래로 내려갈수록 十자 형상의 단면 크기가 점점 작아지는 형상이 되도록 하였다. 이렇게 하면 작업자가 손으로 쉽게 제1 기준점 설정 장치(40)를 교차점(33)에 삽입하거나 교차점(33)으로부터 빼낼 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 제2 기준점 설정 장치(50)의 모습을, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 제1 기준점 설정 장치(40)와 제2 기준점 설정 장치(50)가 서로 맞물리도록 조정하는 과정을, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 제1 기준점 설정 장치(40)와 제2 기준점 설정 장치(50)가 서로 맞물린 상태를 보여준다.
제2 기준점 설정 장치(50)는 정반(10)에 놓여지는 피가공물(20)의 접촉면에 부착되는데, 이러한 제2 기준점 설정 장치(50)는 도 4에서 보는 바와 같이, 소정의 높이(H2)를 갖는 입면체 형상의 몸체로 된 피가공물 부착부(51)와 상기 피가공물 부착부(51)의 바닥(c)에서 내부로 오목하게 들어간 함몰부(52)로 이루어진다.
이 때, 상기 함몰부(52)는 도 5 및 도 6에서 보는 바와 같이 궁극적으로는 상기 돌출부(42)와 서로 맞물리도록 되어 있는데, 이처럼 함몰부(52)와 돌출부(42)가 서로 맞물리는 단계를 끝으로 작업자는 기준점의 설정 작업을 최종 완료하게 되며, 이후의 재가공 시에도 그 기준점이 최초 가공 시와 동일하게 유지되도록 할 수 있다.
상술한 바와 같이 작업자는 기준점을 설정하기 위하여 정반 홈(30)의 교차점(33)에 삽입되어 있는 제1 기준점 설정 장치(40) 위로 피가공물(20)을 이리저리 옮겨가면서 피가공물(20)에 부착된 제2 기준점 설정 장치(50)의 함몰부(52)가 제1 기준점 설정 장치(40)의 돌출부(42)에 맞물릴 수 있도록 하여야 한다(도 5).
따라서 본 발명의 실시 예에 따르면 제1 기준점 설정 장치(40) 위로 제2 기준점 설정 장치(50)가 이동함에 있어서 쓸 데 없는 간섭이나 방해가 발생하지 않도록 하는 것이 바람직하다. 이 경우, 본 발명은 이러한 제2 기준점 설정 장치(50)의 이동이 보다 용이하게 이루어질 수 있도록 하기 위하여 다음과 같은 기술적 수단을 강구하였는바, 우선 도 5에서 보는 바와 같이 제1 기준점 설정 장치(40)의 교차점 삽입부(41)의 높이(H1)가 정반 홈(30)의 깊이(L)와 동일한 크기가 되도록 하였으며(즉, 제1 기준점 설정 장치(40)의 삽입으로 인한 정반(10) 표면의 단차가 발생하지 않도록 하였으며), 다음으로 도 5에서 보는 바와 같이 제2 기준점 설정 장치(50)의 피가공물 부착부(51)는 그 바닥면(c)이 인접한 피가공물(20)의 접촉면(d)과 단차가 발생하지 않도록 삽입된 형태로 부착하였다.
한편, 상술한 바와 같이 제1 기준점 설정 장치(40) 위로 제2 기준점 설정 장치(50)가 이동하는 과정에서는, 무거운 하중을 가진 피가공물(20) 또는 이러한 피가공물(20)의 하중을 고스란히 실은 제2 기준점 설정 장치(50)가 제1 기준점 설정 장치(40)의 돌출부(42)와 자주 접촉하게 된다. 따라서 돌출부(42)는 이러한 접촉에 의한 파괴가 일어나지 않도록 뾰족한 모서리나 점이 없는 형상을 갖는 것이 바람직한바, 본 발명의 실시 예에 따르면 돌출부(42)는 도 3 및 도 5에서 보는 바와 같이 구면(球面)의 형상을 갖는다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 제1 기준점 설정 장치(40)의 돌출부(42)는 제2 기준점 설정 장치(50)의 함몰부(52)와 동일한 크기 및 형상을 갖는다. 따라서 상술한 바와 같이 돌출부(42)가 구면의 형상을 갖는다면 함몰부(52) 또한 동일한 크기의 구면의 형상을 갖는다. 이는 도 6에서 보는 바와 같이 돌출부(42)와 함몰부(52)가 동일한 크기 및 형상을 갖는 경우라야만 서로 밀착된 형태로 맞물릴 수 있으며, 이런 상태라야만 돌출부(42)와 함몰부(52)가 맞물린 상태에서 제2 기준점 설정 장치(50)의 위치 이동이 발생하지 않고 고정될 수 있기 때문이다. 제2 기준점 설정 장치(50)의 위치가 이동한다는 것은 정반(10) 위에 놓인 피가공물(20)의 위치가 이동한다는 것과 동일한 의미이며 이는 곧 기준점이 하나로 고정되지 못하고 미세한 간격으로 계속 바뀐다는 것을 의미하므로 바람직하지 못하다.
본 발명에 따르면, 피가공물(20)의 최초 가공 시 정반 홈(30)에 제1 기준점 설정 장치(40)를 설치하고 이에 맞추어 피가공물(20)에 제2 기준점 설정 장치(50)를 설치하여 기준점의 위치를 정확히 설정해 놓으면, 이후 재가공 시에도 제1 기준점 설정 장치(40)의 돌출부(42)와 제2 기준점 설정 장치(50)의 함몰부(52)가 다시 맞물리도록 하는 간단한 과정을 통하여 최초 가공 시와 동일한 기준점을 그대로 설정할 수 있으며, 이처럼 최초 가공 시와 재가공 시의 기준점을 일치시키기 위하여 눈금이 있는 도구를 별도로 사용할 필요가 없다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 정반 20 : 피가공물
30 : 정반 홈 31 : 가로방향 홈
32 : 세로방향 홈 33 : 교차점
40 : 제1 기준점 설정 장치 41 : 교차점 삽입부
42 : 돌출부 50 : 제2 기준점 설정 장치
51 : 피가공물 부착부 52 : 함몰부
60 : 공작기계 61 : 엔드밀

Claims (10)

  1. 정반의 상면에서 일정한 폭과 깊이를 갖도록 형성되며, 가로방향의 직선형상으로 된 다수 개의 가로방향 홈과 세로방향의 직선형상으로 된 다수 개의 세로방향 홈이 상호간에 직교하면서 일정 간격으로 이격하여 배치되는 정반 홈;
    상기 정반 홈의 상기 가로방향 홈과 상기 세로방향 홈이 직교하는 교차점 위치에 삽입되며, 소정의 높이를 갖는 十자 형상의 몸체로 된 교차점 삽입부와 상기 교차점 삽입부의 상면 위로 볼록하게 나온 돌출부로 이루어지는 제1 기준점 설정 장치 및;
    상기 정반에 놓여지는 피가공물의 접촉면에 부착되며, 소정의 높이를 갖는 입면체 형상의 몸체로 된 피가공물 부착부와 상기 피가공물 부착부의 바닥에서 내부로 오목하게 들어간 함몰부로 이루어지고, 상기 함몰부는 상기 돌출부와 서로 맞물리는 것을 특징으로 하는 제2 기준점 설정 장치;
    를 포함하는 공작기계를 이용한 재료 가공 시 기준점을 용이하게 설정하는 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 가로방향 홈은 아랫변의 길이가 윗변의 길이보다 작은 사다리꼴 단면 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 공작기계를 이용한 재료 가공 시 기준점을 용이하게 설정하는 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 세로방향 홈은 아랫변의 길이가 윗변의 길이보다 작은 사다리꼴 단면 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 공작기계를 이용한 재료 가공 시 기준점을 용이하게 설정하는 장치.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 교차점 삽입부는 아래로 내려갈수록 十자 형상의 단면 크기가 점점 작아지는 것을 특징으로 하는 공작기계를 이용한 재료 가공 시 기준점을 용이하게 설정하는 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 교차점 삽입부의 높이는 상기 정반 홈의 깊이와 크기가 동일한 것을 특징으로 하는 공작기계를 이용한 재료 가공 시 기준점을 용이하게 설정하는 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 함몰부와 동일한 크기 및 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 공작기계를 이용한 재료 가공 시 기준점을 용이하게 설정하는 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 돌출부는 구면의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 공작기계를 이용한 재료 가공 시 기준점을 용이하게 설정하는 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 함몰부는 구면의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 공작기계를 이용한 재료 가공 시 기준점을 용이하게 설정하는 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 피가공물 부착부는 상기 피가공물 부착부의 바닥면이 인접한 피가공물의 접촉면과 단차가 발생하지 않도록 삽입된 형태로 부착되는 것을 특징으로 하는 공작기계를 이용한 재료 가공 시 기준점을 용이하게 설정하는 장치.
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JP2005001826A (ja) 2003-06-12 2005-01-06 Sharp Corp 湿式処理装置
KR101030431B1 (ko) 2010-10-12 2011-04-20 주식회사 이녹셀코리아 마그네틱 척

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