KR101401179B1 - 양면 가공용 스트래들 툴 - Google Patents

양면 가공용 스트래들 툴 Download PDF

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Abstract

양면 가공용 스트래들 툴을 제공한다. 본 발명은 절삭공구(111)가 일단부에 조립되고, 힌지핀(113)을 매개로 회동가능하게 조립되는 일정길이의 레버부재(115)를 구비하는 고정 구조물(110); 상기 절삭공구(111)와 일정간격을 두고 배치되는 절삭공구(121)가 일단부에 조립되는 이송 구조물(120); 상기 레버부재(115)의 일단부에 로드선단(135)이 접하여 외력을 제공하는 공압 단동 실린더(130) ; 상기 레버부재(115)의 타단에 접하는 몸체선단이 상기 고정 구조물(110)의 안내공(117)에 왕복이동가능하게 조립되고, 몸체후단이 상기 이송 구조물(120)에 고정되는 샤프트(140) ; 및 상기 공압 단동 실린더(130)의 외력해제시 상기 샤프트(140)와 레버부재(115)를 원위치시키는 탄성복원력을 제공하도록 상기 안내공(117)에 배치되는 스프링부재(150) ; 를 포함한다.
스트래들 툴, 공압 실린더, 샤프트, 레버부재, 힌지핀, 커플링

Description

양면 가공용 스트래들 툴{STRADDLE TOOL FOR MACHINING BOTH SIDE OF WORK}
본 발명은 가공물의 양면을 가공하는데 사용되는 스트래들 툴에 관한 것으로, 더욱 상세히는 터릿과 같은 공작기계에 구비되는 이중 툴의 절삭공구를 유로형성 및 실링구조가 단순한 공압으로 고정하여 가공품질을 향상시킬 수 있는 양면 가공용 스트래들 툴에 관한 것이다.
일반적으로 수치제어가 가능한 공작기계인 터닝센터는 차량용 브레이크 디스크와 같은 가공 대상물의 양면을 동시에 가공하여 가공생산성을 높이기 위해서 이중 툴(straddle tool)을 필요로 한다.
도 1은 종래의 양면 가공용 스트래들 툴을 도시한 구성도이다.
종래의 스트래들 툴(1)은 일단부에 절삭공구(11)를 교체가능하도록 구비하고 있는 고정 구조물(10)과, 상기 절삭공구(11)와 일정간격(W)을 두고 이격된 다른 절삭공구(21)를 일단부에 장착한 이송 구조물(20)을 포함한다.
이러한 이송 구조물(20)에는 위치고정된 절삭공구(11)에 대해서 나머지 절삭공구(21)를 상대이동시킴으로서 서로 마주하는 한쌍의 절삭공구(11,21)간의 간격(W)을 좁히거나 넓힐 수 있도록 유압실린더(31) 및 스프링(32)을 구비한다.
이에 따라, 상기 유압실린더(31)를 작동시키켜 유압력을 제공하기 위해서는 작동유가 공급되는 별도의 유압라인을 상기 이송 구조물(20)에 형성해야만 한다.
한편, 작동유가 공급되는 유로인 유압라인은 장시간 사용시에도 작동유의 누설이 없도록 설계되어야만 할 뿐만 아니라 이송 구조물(20)에 구비되는 구성부품간에도 누설이 방지되어야 하는 것이다.
이러한 경우 상기 유압라인이 구비되는 이송 구조물(20) 내부의 실링구조는 복잡해지고, 부피가 작은 이송 구조물(20)의 내부에 구성부품의 배치를 고려하여 설계하는데 한계가 있었다.
또한, 상기 이송 구조물(20)내부에 유압라인을 형성할 때 구성부품간의 연결부에 미세한 틈새가 있거나 실링이 완벽하게 이루어지지 않는 경우, 작동유가 외부로 누출되어 설비유지비가 과다하게 소요되었다.
그리고, 장시간 사용시에는 작동유의 온도가 상승되고, 실링구조의 마모로 인하여 작동유의 누설이 급속도로 진행되며, 이러한 상태에서 가공물의 양면가공이 계속하여 이루어지면, 유압력의 불균일 현상에 의하여 상기 절삭공구(11,21)를 이용한 양면가공시 진동(떨림)에 의한 가공물의 조도불량을 유발하여 가공품질을 저하시키는 주요 원인으로 작용하였다.
따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 그 목적은 이송 구조물을 이송하는 메카니즘을 유로형성 및 실링구조가 복잡한 유압구조 대신에 유로형성 및 실링구조가 단순한 공압구조로 대체하여 설비 유지비를 줄이고, 양면가공시 절삭공구의 떨림을 방지하여 가공품질을 향상시키고자 하는 양면 가공용 스트래들 툴을 제공하고자 한다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 이루기 위한 구체적인 수단으로서, 본 발명은 서로 마주하는 한쌍의 절삭공구를 구비하여 가공물의 양면을 동시에 가공하는 스트래들 툴에 있어서, 상기 절삭공구가 일단부에 조립되고, 힌지핀을 매개로 회동가능하게 조립되는 일정길이의 레버부재를 구비하는 고정 구조물; 상기 절삭공구와 일정간격을 두고 배치되는 절삭공구가 일단부에 조립되는 이송 구조물; 상기 레버부재의 일단부에 로드선단이 접하여 외력을 제공하는 공압 단동 실린더 ; 상기 레버부재의 타단에 접하는 몸체선단이 상기 고정 구조물의 안내공에 왕복이동가능하게 조립되고, 몸체후단이 상기 이송 구조물에 고정되는 샤프트 ; 및 상기 공압 단동 실린더의 외력해제시 상기 샤프트와 레버부재를 원위치시키는 탄성복원력을 제공하도록 상기 안내공에 배치되는 스프링부재 ; 를 포함함을 특징으로 하는 양면 가공용 스트래들 툴을 제공한다.
바람직하게, 상기 샤프트는 상기 레버부재와 샤프트간의 접촉상태를 일정하 게 유지하도록 상기 스프링부재의 선단과 접하는 스토퍼를 구비한다.
바람직하게, 상기 샤프트가 배치되는 고정 구조물과 이송 구조물 사이에는 상기 샤프트의 하강시 분리되고 상기 샤프트의 상승복귀시 결합되어 양면가공시 상기 이송 구조물의 회전을 방지하는 커플링을 추가 포함한다.
바람직하게, 상기 샤프트와 레버부재가 접하는 접점으로부터 상기 힌지핀간의 거리는 상기 공압 단동 실린더와 레버부재가 접하는 접점으로부터 상기 힌지핀간의 거리보다 상대적으로 짧게 구비한다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 서로 마주하는 한쌍의 절삭공구간의 일정간격을 가변시키기 위해서 이송 구조물을 이송하는데 제공되는 외력을 유압에서 공압으로 대체함으로서, 유압력을 이용하는 종래에 비하여 유로형성및 실링구조가 단순해지고, 기존에 구비된 유로를 그대로 활용할 수 있어 설비유지비를 절감할 수 있다.
또한, 이송 구조물을 스프링부재의 탄성복원력 및 커플링을 이용하여 확고히 고정함으로서 양면가공시 절삭공구의 떨림현상을 예방함으로서 표면조도의 불량없이 우수한 품질의 양면 가공물을 기계가공할 수 있는 효과가 얻어진다.
이하 본 발명에 대해서 첨부된 도면에 따라 더욱 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 양면 가공용 스트래들 툴을 도시한 구성도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스트래들 툴(100)은 도 2에 도시한 바와 같이, 위치고정된 절삭공구(111)에 대하여 대응하는 절삭공구(121)의 위치를 공압으로서 왕복(상하)이송할 수 있는 것으로서, 고정 구조물(110), 이송 구조물(120), 공압 단동 실린더(130), 샤프트(140) 및 스프링부재(150)를 포함한다.
상기 고정 구조물(110)은 고정블록부재로서, 일정간격(W)을 두고 서로 마주하는 한쌍의 절삭공구(111,121)중 어느 하나(111)가 일단부에 교체가능하게 조립되어 있다.
이러한 고정 구조물(110)은 몸체에 힌지핀(113)을 구비하고, 상기 힌지핀(113)에는 일정길이를 갖는 레버부재(115)가 상기 힌지핀(113)을 매개로 하여 회동가능하게 조립된다.
그리고, 상기 고정 구조물(110)에는 상기 샤프트(140)의 몸체선단이 왕복이동가능하게 배치되는 안내공(117)을 구비한다.
상기 이송 구조물(120)은 이송블록부재로서, 한쌍의 절삭공구(111,121)중 나머지 하나(121)가 교체가능하게 조립되어 있다.
이러한 이송 구조물(120)에는 상기 샤프트(140)의 몸체후단이 조립되어 고정되는 조립공(125)을 구비한다.
상기 공압 단동 실린더(130)는 레버부재(115)에 외력을 제공하기 위한 실린더부재로서, 로드선단(135)을 매개로 상기 힌지핀(113)에 몸체가 회동가능하게 조립된 레버부재(115)의 일단부(도면상 우측단)에 접해있다.
그리고, 상기 공압 단동 실린더(130)의 몸체에는 미도시된 콤프레셔로부터 제공되는 작동용 공기를 공급하는 에어라인과 연결되는 연결구를 구비하며, 상기 에어라인은 별도로 구비할 수도 있지만 이에 한정되는 것은 아니다.
즉, 상기 고정 구조물(110)이나 이송 구조물(120)에 기 형성된 내부유로를 이용하여 작동용 공기를 공압 단동 실린더(130)에 제공하거나 양면 가공시 절삭공구(111,121)에 절삭유를 공급하는 절삭유 공급라인을 통하여 작동용 공기를 공압 단동 실린더(130)에 제공할 수도 있다.
상기 샤프트(140)는 레버부재(115)의 타단부(도면상 좌측단)에 몸체선단이 접하는 일정길이의 축부재로서, 상기 힌지핀(113)에 몸체가 회동가능하게 조립된다.
이러한 샤프트(140)의 몸체선단은 상기 고정 구조물(110)에 형성된 안내공(117)에 왕복이동가능하게 조립되고, 그 나머지 몸체후단은 상기 이송 구조물(120)에 형성된 조립공(125)에 조립되어 고정된다.
그리고, 상기 샤프트(140)의 선단에는 상기 스프링부재(150)의 수축시 발생된 탄성복원력을 전달받으면서 상기 레버부재(115)와 샤프트(140)간의 접촉상태를 일정하게 유지할 수 있도록 상기 스프링부재(150)의 선단과 접하는 스토퍼(145)를 교체가능하게 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 샤프트(140)의 후단에는 이탈방지용 너트부재(146)를 체결하는 것이 바람직하다.
상기 스프링부재(150)는 상기 샤프트(140)의 몸체선단에 삽입되어 상기 고정 구조물(110)에 형성된 안내공(117)에 배치되며, 코일스프링인 것이 바람직하다.
이러한 스프링부재(150)는 상기 공압 단동 실린더(130)으로의 작동용 공기의 공급중단에 의한 외력해제시 하강된 샤프트(140)를 초기상태로 상승복귀시키고, 회동된 레버부재(113)를 초기상태로 원위치시키는 탄성복원력을 제공한다.
한편, 상기 샤프트(140)가 배치되는 고정 구조물(110)과 이송 구조물(120) 사이에는 상기 샤프트(140)의 하강시 분리되고 상기 샤프트(140)의 상승시 결합되어 양면가공시 상기 이송 구조물(120)의 회전을 방지하는 커플링(160)을 구비하는 것이 바람직하다.
이러한 경우, 상기 스프링부재(150)의 탄성복원력에 의한 상기 고정 구조물(110)과 이송 구조물(120)간의 밀착력과 더불어 상기 커플링(160)의 결합력에 의해서 상기 이송 구조물(120)의 위치 고정력을 가일층 확보함으로서 양면 가공시 유발될 수 있는 절삭공구(111,121)의 떨림현상을 방지하여 가공품질을 보장할 수 있는 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 장치(110)를 구성하는 고정 구조물(110)은 터닝센터의 터릿에 조립되어 위치고정되고, 상기 이송 구조물(120)은 상기 샤프트(140)와 조립됨으로서 상기 공압 단동 실린더(130) 및 스프링부재(150)에서 제공되는 외력에 의해서 상하운동을 하는 샤프트(140)에 따라 상하 방향의 왕복이송운동을 수행하는 것이다.
상기 이송 구조물(120)이 도면의 상방으로 이동하여 상기 절삭공구(111,121)간의 일정간격(W)이 유지되면 이들 사이에 배치되는 가공물에 대한 양면가공이 이루어지고, 가공물에 대한 양면가공의 완료 후에는 상기 이송 구조물(120)이 도면의 하방으로 이동하여 절삭공구(111,121)의 일정간격을 벌림으로써 가공물과의 여유공 간을 형성시켜 가공완료된 가공물을 흠집없이 안전하게 분리할 수 있는 것이다.
즉, 상기 이송 구조물(120)을 왕복이송하는 작동 원리는 상기 공압 단동 실린더(130)에 일정세기의 압력을 갖는 작동용 공기를 공급하여 로드선단(135)를 상방으로 작동시키면, 상기 로드선단(135)과 일단부가 접하는 레버부재(115)는 힌지핀(113)을 회전중심으로 하여 도면상 반시계방향으로 회동된다.
연속하여, 상기 공압 단동 실린더(130)의 로드선단(135)의 상방작동시 상기 레버부재(115)의 타단부인 좌측단도 연동되어 반시계방향으로 회동되면서 이에 몸체선단부가 접하는 샤프트(140)는 안내공(117)을 따라 직하부로 하강작동시키게 된다.
그리고, 상기 샤프트(140)에 구비되어 안내공(117)에 배치된 스프링부재(150)는 압축되면서 탄성복원력을 발생시키게 된다.
이와 동시에, 상기 샤프트(140)에 조립된 이송구조물(120)도 직하부로 상기 샤프트(140)의 하향이송거리만큼 이송하게 되고, 이로 인하여 서로 마주하는 절삭공구(111,121)간에 형성된 일정간격(W)을 벌려 가공물과의 여유공간을 형성할 수 l있는 것이다.
여기서, 상기 샤프트(140)의 몸체선단과 상기 레버부재(115)의 타단부가 접하는 접점으로부터 상기 힌지핀(113)간의 거리(L1)는 상기 공압 단동 실린더(130)의 로드선단(135)과 레버부재(115)의 일단부가 접하는 접점으로부터 상기 힌지핀(113)간의 거리(L2)와 서로 동일하거나 서로 다르게 설정할 수 있다.
본 발명에서는 상기 공압 단동 실린더(130)의 추력을 증폭시키기 위해서 상 기 샤프트(140)와 레버부재(115)가 접하는 접점으로부터 상기 힌지핀(113)간의 거리(L1)가 상기 공압 단동 실린더(130)와 레버부재(115)가 접하는 접점으로부터 상기 힌지핀(113)간의 거리(L2)보다 상대적으로 짧게 구비하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 공압 단동실린더(130)에 공기압이 공급되지 않으면 상기 스프링부재(150)의 탄성복원력에 의해서 상기와 반대로 하강된 샤프트(140)를 직상부로 밀어 올려 상승복귀시켜 상기 샤프트(140)에 연결된 이송 구조물(120)도 상향 이송함으로서, 서로 마주하는 절삭공구(111,121)간에 형성된 일정간격(W)을 이에 배치된 가공물의 양면가공이 가능한 크기로 좁혀 가공공정을 수행할 수 있는 것이다.
이와 동시에, 상기 샤프트(140)의 상향 이송에 따른 이송 구조물(120)의 상향복귀시 상기 이송구조물(120)과 고정 구조물(110)사이에 구비되어 있던 커플링(160)이 맞물려 결합력을 제공함으로서 양면가공시 발생되는 회전력에 의해서 상기 이송 구조물(120)이 회전하는 것을 방지할 수 있기 때문에, 가공물의 양면 가공시 유발될 수 있는 절삭공구(111,121)의 떨림현상에 기인하는 표면조도의 불량을 예방할 수 있는 것이다.
이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였지만, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.
따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
도 1은 종래의 양면 가공용 스트래들 툴을 도시한 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 양면 가공용 스트래들 툴을 도시한 구성도.
< 도면의 주요부위에 대한 부호의 설명 >
110: 고정 구조물 111, 121: 절삭공구
113: 힌지핀 115: 레버부재
117: 안내공 120: 이송 구조물
125: 조립공 130: 공압 단동 실린더
135: 로드선단 140: 샤프트
145: 스토퍼 150: 스프링부재
160: 커플링

Claims (4)

  1. 서로 마주하는 한쌍의 절삭공구(111,121)를 구비하여 가공물의 양면을 동시에 가공하는 스트래들 툴(100)에 있어서,
    상기 절삭공구(111)가 일단부에 조립되고, 힌지핀(113)을 매개로 회동가능하게 조립되는 일정길이의 레버부재(115)를 구비하는 고정 구조물(110)과;
    상기 절삭공구(111)와 일정간격을 두고 배치되는 절삭공구(121)가 일단부에 조립되는 이송 구조물(120)과;
    상기 레버부재(115)의 일단부에 로드선단(135)이 접하여 외력을 제공하는 공압 단동 실린더(130)와;
    상기 레버부재(115)의 타단에 접하는 몸체선단이 상기 고정 구조물(110)의 안내공(117)에 왕복이동가능하게 조립되고, 몸체후단이 상기 이송 구조물(120)에 고정되는 샤프트(140)와;
    상기 공압 단동 실린더(130)의 외력해제시 상기 샤프트(140)와 레버부재(115)를 원위치시키는 탄성복원력을 제공하도록 상기 안내공(117)에 배치되는 스프링부재(150); 및
    상기 샤프트(140)가 배치되는 상기 고정 구조물(110)과 상기 이송 구조물(120) 사이에 배치되는 커플링(160)을 포함하며,
    상기 커플링(160)은,
    가공물의 탈착을 위한 상기 샤프트(140)의 하강시 상기 고정 구조물(110)과 분리되고, 양면가공이 이루어지는 상기 샤프트(140)의 상승복귀시 상기 고정 구조물(110)과 결합되어 상기 이송 구조물(120)의 회전을 방지하는 것을 특징으로 하는 양면 가공용 스트래들 툴(100).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 샤프트(140)는 상기 레버부재(115)와 상기 샤프트(140)간의 접촉상태를 일정하게 유지하도록 상기 스프링부재(150)의 선단과 접하는 스토퍼(145)를 구비함을 특징으로 하는 양면 가공용 스트래들 툴(100).
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 샤프트(140)와 상기 레버부재(115)가 접하는 접점으로부터 상기 힌지핀(113)간의 거리(L1)는 상기 공압 단동 실린더(130)와 상기 레버부재(115)가 접하는 접점으로부터 상기 힌지핀(113)간의 거리(L2)보다 상대적으로 짧게 구비함을 특징으로 하는 양면 가공용 스트래들 툴(100).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR19990032310U (ko) * 1997-12-31 1999-07-26 추호석 공작기계의 양단면 동시가공용 공구대
KR20040055964A (ko) * 2002-12-23 2004-06-30 대우종합기계 주식회사 가공위치를 조정할 수 있는 피스톤 공구대
KR100628787B1 (ko) * 2005-05-06 2006-09-26 하나테크포스 주식회사 수직선반의 양면가공 공구대

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