KR101406892B1 - 공작기계 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공작기계에 관한 것으로서, 특히, 공작물을 컷팅시키는 절삭부와, 상기 절삭부에 의한 상기 공작물 컷팅 작업시 상기 공작물을 수직방향으로 지지하는 수직 바이스와, 상기 절삭부에 의한 상기 공작물 컷팅 작업시 상기 공작물을 수평방향으로 지지하면서 상기 절삭부의 일부가 삽입되도록 가이드 홈이 형성된 수평 바이스와, 상기 수직 바이스의 하단부에 결합되어 상기 컷팅 작업시 상기 공작물에 가해지는 지지력을 저감시킴과 아울러 상기 컷팅 작업시 발생된 칩을 제거하는 공작물 보호 패널을 포함함으로써, 공작물 및 절삭부를 보호함과 아울러 공작물로부터 발생되는 칩을 효과적을 제거할 수 있는 이점을 제공한다.

Description

공작기계{Machine Tool}

본 발명은 공작기계에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 공작물 및 절삭부를 보호함과 아울러, 공작물 컷팅 공정시 발생하는 칩을 효과적으로 제거할 수 있는 공작기계에 관한 것이다.

공작기계라 함은 기계를 제작하기 위한 모든 기계를 칭하고, 목공기계와 금속기계로 대별할 수 있으나, 일반적으로 금속기계를 말한다.

특히, 공작기계는, 절삭공구를 사용해서 금속의 절단, 절삭, 나사내기, 연삭 등을 행하며 종류에는 선반을 비롯해서 밀링머신, 보오링머신, 드릴링머신, 플레이닝머신, 슬로팅머신, 그라인딩머신, 기계톱 등이 있다.

도 1 및 도 2는 일반적인 공작기계를 이용하여 공작물을 절삭하는 과정을 나타낸 사시도이다.

공작기계, 특히, 기계톱과 같은 절삭부에 의한 공작물을 컷팅시키는 공작기계는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 공작물(50)을 향하여 수직으로 이동하여 공작물(50)을 수직방향으로 지지하는 수직 바이스(30)와, 공작물(50)을 향하여 수평으로 이동하여 공작물(50)을 수평방향으로 지지하는 수평 바이스(40)를 이용하여 공작물(50)을 견고하게 고정시킨다.

수직 바이스(30)는, 절삭부(20)에 의한 컷팅 대상물인 공작물(50)을 작업대의 상부면(도면부호 미표기)에 상부에서 하부로 누름시키는 동작으로 견고하게 수직 하방으로 지지하고, 수평 바이스(40)는 공작물(50)의 측면을 지지하는 동작으로 수평 측방으로 지지하는 역할을 한다.

또한, 수평 바이스(40)는 절삭부(20)가 기계톱과 같은 원반톱일 경우, 공작물(50)의 완전 컷팅 후 절삭부(20)의 일부가 삽입되는 가이드 홈이 형성된다.

그러나, 이와 같은 구성으로 이루어진 종래 기술에 따른 공작기계의 일예는, 공작물(50)이 연성 재질일 경우 수직 바이스(30)의 수직방향 지지력에 의하여 공작물(50)이 손상되는 문제점이 있다.

아울러, 기계톱인 원반톱의 일부가 가이드 패널(10)에 의하여 흔들림이 어느 정도 제한되기는 하지만, 공작물(50)을 완전히 컷팅 시킨 후에는 공작물로(50)부터 제공되는 저항력이 갑자기 사라져 고속으로 회전됨으로써 가이드 홈 내부에서 급격한 흔들림이 발생하여 톱날이 가이드 홈에 의하여 파손되는 문제점이 있다.

또한, 컷팅 작업시 발생하는 칩을 제거하기 위하여 별도의 압축 공기 분사호스(미도시)를 구비하여야 하나, 작업 환경이 복잡해져 작업 효율을 저하시키는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 공작물 및 절삭부를 보호함과 아울러, 공작물 컷팅 공정시 발생하는 칩을 효과적으로 제거할 수 있는 공작기계를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 공작기계는, 공작물을 컷팅시키는 절삭부, 상기 절삭부에 의한 상기 공작물 컷팅 작업시 상기 공작물을 수직방향으로 지지하는 수직 바이스, 상기 절삭부에 의한 상기 공작물 컷팅 작업시 상기 공작물을 수평방향으로 지지하며 상기 절삭부의 일부가 삽입되도록 가이드 홈이 형성된 수평 바이스, 및 상기 수직 바이스의 하단부에 결합되어 상기 컷팅 작업시 상기 공작물에 가해지는 지지력을 저감시킴과 아울러 상기 컷팅 작업시 발생된 칩을 제거하는 공작물 보호 패널을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 공작기계는, 공작물을 컷팅시키는 절삭부; 상기 절삭부에 의한 상기 공작물 컷팅 작업시 상기 공작물을 수직방향으로 지지하는 수직 바이스; 상기 절삭부에 의한 상기 공작물 컷팅 작업시 상기 공작물을 수평방향으로 지지하며 상기 절삭부의 일부가 삽입되도록 가이드 홈이 형성된 수평 바이스; 및 상기 수평 바이스의 상기 가이드 홈 사이에 결합되어 상기 컷팅 작업시 상기 절삭부의 파손을 방지함과 아울러 상기 컷팅 작업시 발생된 칩을 제거하는 절삭부 보호 패널을 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공작기계는, 공작물을 컷팅시키는 절삭부; 상기 절삭부에 의한 상기 공작물 컷팅 작업시 상기 공작물을 수직방향으로 지지하는 수직 바이스; 상기 절삭부에 의한 상기 공작물 컷팅 작업시 상기 공작물을 수평방향으로 지지하며 상기 절삭부의 일부가 삽입되도록 가이드 홈이 형성된 수평 바이스; 상기 수직 바이스의 하단부에 결합되어 상기 컷팅 작업시 상기 공작물에 가해지는 지지력을 저감시킴과 아울러 상기 컷팅 작업시 발생된 칩을 제거하는 공작물 보호 패널; 및 상기 수평 바이스의 상기 가이드 홈 사이에 결합되어 상기 컷팅 작업시 상기 절삭부의 파손을 방지함과 아울러 상기 컷팅 작업시 발생된 칩을 제거하는 절삭부 보호 패널을 포함할 수 있다.

또한, 상기 공작물 보호 패널은 연성 재질로 이루어지거나, 특히 우레탄 재질로 형성될 수 있다.

또한, 상기 공작물 보호 패널에는 상기 공작물을 향하여 압축 공기를 분사시키는 복수개의 분사구가 형성되고, 상기 공작물 보호 패널의 내부에는 상기 복수개의 분사구로 분지되는 분사 노즐이 일체로 형성될 수 있다.

또한, 상기 복수개의 분사구는 상기 절삭부를 향하여 수평되게 상기 압축 공기가 분사되도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 복수개의 분사구는 상기 절삭부를 향하여 하향 경사지게 상기 압축 공기가 분사되도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 복수개의 분사구는 상기 공작물 보호 패널의 외부면 중 상기 절삭부를 향하는 면에 형성될 수 있다.

또한, 상기 복수개의 분사구는 상기 공작물을 지지하는 하부면에 형성되고, 상기 공작물을 향하여 수직되게 상기 압축 공기가 분사되도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 절삭부 보호 패널은, 상기 절삭부를 기준으로 상기 가이드 홈의 일측벽 및 타측벽에 각각 배치될 수 있다.

또한, 상기 절삭부 보호 패널에는, 상기 공작물을 향하여 압축 공기를 분사시키는 복수개의 분사구가 형성되고, 상기 절삭부 보호 패널의 내부에는 상기 복수개의 분사구로 분지되는 분사 노즐이 일체로 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 공작기계는, 수직 바이스에 공작물 보호 패널을 결합시켜 수직 바이스의 지지력을 감소시킴으로써 공작물의 손상을 방지하는 효과를 가진다.

또한, 본 발명에 따른 공작기계는, 수평 바이스의 가이드 홈에 절삭부 보호 패널을 결합시켜 절삭부를 보호함으로써 절삭부의 파손을 방지하는 효과를 가진다.

아울러, 본 발명에 따른 공작기계는, 공작물의 컷팅 작업에 따라 발생하는 칩을 공작물 보호 패널 및 절삭부 보호 패널에 일체로 형성된 분사 노즐에 의하여 보다 간편하게 제거할 수 있는 효과를 가진다.

도 1 및 도 2는 일반적인 공작기계를 이용하여 공작물을 절삭하는 과정을 나타낸 사시도이고,
도 3은 본 발명에 따른 공작기계의 바람직한 일실시예를 나타낸 사시도이며,
도 4a 내지 도 4c는 도 3의 구성 중 공작물 보호 패널의 다양한 실시예를 나타낸 개념도이고,
도 5는 도 3의 구성 중 절삭부 보호 패널의 일예를 나타낸 개념도이다.

이하, 본 발명에 따른 공작기계의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 공작기계(100)의 바람직한 일실시예를 나타낸 사시도이다.

본 발명에 따른 공작기계(100)의 바람직한 일실시예는, 도 3에 참조된 바와 같이, 공작물(150)을 컷팅시키는 절삭부(120)와, 절삭부(120)에 의한 공작물 컷팅 작업시 공작물(150)을 수직방향으로 지지하는 수직 바이스(130)와, 절삭부(120)에 의한 공작물 컷팅 작업시 공작물(150)을 수평방향으로 지지하면서 절삭부(120)의 일부가 삽입되도록 가이드 홈(145)이 형성된 수평 바이스(140)와, 수직 바이스(130)의 하단부에 결합되어 컷팅 작업시 공작물(150)에 가해지는 지지력을 저감시킴과 아울러 컷팅 작업시 발생된 칩을 제거하는 공작물 보호 패널(200)을 포함한다.

절삭부(120)는 전기적으로 구동되는 구동모터(미도시)의 축에 연결된 기계톱으로서 원반 형상으로 형성되어 외주면에 톱날이 가공 형성된 원반톱일 수 있다.

또한, 도면에 도시되지 않았지만, 본 발명에 따른 공작기계(100)는 공작물(150)이 컷팅 작업을 위하여 안착되는 공작 다이를 더 포함할 수 있다.

공작 다이를 기준으로, 수직 바이스(130)는 상하로 수직 이동 가능하게 구비되고, 수평 바이스(140)는 좌우로 수평 이동 가능하게 구비된다.

특히, 수직 바이스(130)는 공작 다이에 안착된 공작물(150)을 컷팅 작업시 상하 방향으로 유동되지 않도록 상부에서 하부로 이동되어 공작물(150)의 상부면을 눌림시키는 동작으로 공작물(150)을 견고하게 지지할 수 있다. 아울러, 수평 바이스(140)는 일측에 미도시된 고정 다이에 밀착되도록 안착된 공작물(150)의 반대편 측면으로 수평 이동 가능하게 구비되어 공작물(150)의 측면을 강하게 지지하는 역할을 한다.

공작물 보호 패널(200)은, 수직 바이스(130)의 하단부에 결합된다. 수직 바이스(130)가 강성 재질로 이루어지고, 공작물 보호 패널(200)은 연성 재질로 이루어질 수 있다. 공작물(150)의 상부면을 직접적으로 밀착되는 부분인 공작물 보호 패널(200)이 연성 재질로 이루어짐으로써 수직 바이스(130)의 과도한 지지력에 의하여 공작물(150)이 스크래칭되거나 압착 등으로 손상되는 것을 방지할 수 있다. 보다 바람직하게는, 공작물 보호 패널(200)은 우레탄 재질로 이루어질 수 있다.

한편, 공작물 보호 패널(200)에는 공작물(150)을 향하여 압축 공기를 분사하는 복수개의 분사구(220)가 형성되고, 공작물 보호 패널(200)의 내부에는 복수개의 분사구(220)로 분지되는 분사 노즐(210)이 공작물 보호 패널(200)에 일체로 형성될 수 있다.

도 4a 내지 도 4c는 도 3의 구성 중 공작물 보호 패널(200)의 다양한 실시예를 나타낸 개념도이다.

복수개의 분사구(220a)는, 도 4a에 참조된 바와 같이, 절삭부(120)를 향하여 수평되게 압축 공기가 분사되도록 형성될 수 있다. 즉, 분사 노즐(210a)과 복수개의 분사구(220a)는 같은 일직선상의 높이로 형성될 수 있다.

그러나, 복수개의 분사구(220b)는, 도 4b에 참조된 바와 같이, 절삭부(120)를 향하여 하향 경사지게 압축 공기가 분사되도록 형성되는 것도 가능하다. 즉, 분사 노즐(210b)의 선단부가 복수개의 분사구(220b)를 향하여 하향 경사지게 형성될 수 있다.

또한, 복수개의 분사구(220c)는 공작물 보호 패널(200)의 외부면 중 절삭부(120)를 향하여 면에 형성될 수 있다. 보다 바람직하게는, 복수개의 분사구(220c)는 공작물(150)을 지지하는 하부면에 형성되고, 공작물(150)을 수직되게 압축 공기가 분사되도록 형성된다.

분사 노즐(210a∼210c)은 하나의 주입구로 형성되어 복수개의 분사구(320)로 분지되도록 형성된다. 이와 같은 분사 노즐(210a∼210c)은 후술하는 절삭부 보호 패널(300)에 형성된 분사 노즐(310)과 동일한 형상 및 동일한 원리로 형성될 수 있음은 당연하다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 공작기계(100)에서는, 복수개의 분사구(220a∼220c)가 각각 도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이, 실시예별로 구비되는 것으로 설명하였으나, 실시예별 복수개의 분사구(220) 및 분사 노즐(210)이 모두 하나의 공작물 보호 패널(200)에 형성될 수 있음은 당연하다.

도 4a의 실시예에 따른 복수개의 분사구(220a) 및 분사 노즐(210a)에 의해서는 절삭부(120)에 부착된 칩을 효과적으로 제거할 수 있고, 도 4b의 실시예에 따른 복수개의 분사구(220b) 및 분사 노즐(210b)에 의해서는 직접적으로 절삭부(120)와 공작물(150)의 컷팅 부분으로부터 발생되는 칩을 효과적으로 제거할 수 있으며, 도 4c의 실시예에 따른 복수개의 분사구(220c) 및 분사 노즐(210c)에 의해서는 공작물(150)의 상부면에 부착된 칩을 효과적으로 제거할 수 있는 이점이 있다.

한편, 본 발명에 따른 공작기계(100)는, 수평 바이스(140)의 가이드 홈(145) 사이에 결합되어 컷팅 작업시 절삭부(120)의 파손을 방지함과 아울러 컷팅 작업시 발생된 칩을 제거하는 절삭부 보호 패널(300)을 더 포함할 수 있다.

도 5는 도 3의 구성 중 절삭부 보호 패널(300)의 일예를 나타낸 개념도이다.

절삭부 보호 패널(300)은, 절삭부(120)를 기준으로 가이드 홈(145)의 일측벽 및 타측벽에 각각 배치될 수 있다.

이와 같은 절삭부 보호 패널(300)에는, 공작물(150)을 향하여 압축 공기를 분사시키는 복수개의 분사구(320)가 형성되고, 절삭부 보호 패널(300)의 내부에는 복수개의 분사구(320)로 분지되는 분지 노즐이 일체로 형성된다.

절삭부 보호 패널(300) 또한 공작물 보호 패널(200)과 같이 유연한 재질로 형성될 수 있다. 이와 같이 절삭부 보호 패널(300)이 유연한 재질로 형성됨으로써, 공작물(150)을 절삭부(120)를 이용하여 완전히 컷팅하는 순간 가이드 홈(145) 내부에서 절삭부(120) 일부가 고속으로 회전되는 동안에 급격한 흔들림에 의하여 절삭부(120)의 톱날과 부딪힐 경우 절삭부(120)의 파손을 방지할 수 있게 된다.

또한, 절삭부 보호 패널(300)에 형성된 복수개의 분사구(320) 및 분사 노즐은 상술한 공작물 보호 패널(200)에 형성된 복수개의 분사구(220) 및 분사 노즐과 같은 형상으로 형성되되, 공작물(150)을 향하여 압축 공기가 분사되도록 함으로써 컷팅 작업시 공작물(150)로부터 발생하는 칩을 압축 공기를 분사시켜 제거함으로써 보다 나은 작업 환경을 형성할 수 있는 이점이 있다.

미설명 도면부호 110은 원반 형상의 기계톱의 회전을 안내하는 가이드 패널이다.

이상, 본 발명에 따른 공작기계의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시예가 반드시 상술한 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 및 균등한 범위에서의 실시가 가능함은 당연하다고 할 것이다. 그러므로, 본 발명의 진정한 권리범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 정해진다고 할 것이다.

100: 공작기계 110: 가이드 패널
120: 절삭부 130: 수직 바이스
140: 수평 바이스 145: 가이드 홈
150: 공작물 200: 공작물 보호 패널
210A∼210C: 분사 노즐 220A∼220C: 분사구
300: 절삭부 보호 패널 310A∼310C: 분사 노즐
320A∼320C: 분사구

Claims (12)

1. 공작물을 컷팅시키는 절삭부;
   상기 절삭부에 의한 상기 공작물 컷팅 작업시 상기 공작물을 수직방향으로 지지하는 수직 바이스;
   상기 절삭부에 의한 상기 공작물 컷팅 작업시 상기 공작물을 수평방향으로 지지하며 상기 절삭부의 일부가 삽입되도록 가이드 홈이 형성된 수평 바이스; 및
   상기 수직 바이스의 하단부에 결합되어 상기 컷팅 작업시 상기 공작물에 가해지는 지지력을 저감시킴과 아울러 상기 컷팅 작업시 발생된 칩을 제거하는 공작물 보호 패널을 포함하고,
   상기 공작물 보호 패널에는, 상기 공작물을 향하여 압축 공기를 분사시키는 복수개의 분사구가 형성되며,
   상기 공작물 보호 패널의 내부에는, 상기 복수개의 분사구로 분지되는 분사 노즐이 일체로 형성되는 공작기계.
2. 공작물을 컷팅시키는 절삭부;
   상기 절삭부에 의한 상기 공작물 컷팅 작업시 상기 공작물을 수직방향으로 지지하는 수직 바이스;
   상기 절삭부에 의한 상기 공작물 컷팅 작업시 상기 공작물을 수평방향으로 지지하며 상기 절삭부의 일부가 삽입되도록 가이드 홈이 형성된 수평 바이스; 및
   상기 수평 바이스의 상기 가이드 홈 사이에 결합되어 상기 컷팅 작업시 상기 절삭부의 파손을 방지함과 아울러 상기 컷팅 작업시 발생된 칩을 제거하는 절삭부 보호 패널을 포함하고,
   상기 절삭부 보호 패널에는, 상기 공작물을 향하여 압축 공기를 분사시키는 복수개의 분사구가 형성되며,
   상기 절삭부 보호 패널의 내부에는, 상기 복수개의 분사구로 분지되는 분사 노즐이 일체로 형성되는 공작기계.
3. 공작물을 컷팅시키는 절삭부;
   상기 절삭부에 의한 상기 공작물 컷팅 작업시 상기 공작물을 수직방향으로 지지하는 수직 바이스;
   상기 절삭부에 의한 상기 공작물 컷팅 작업시 상기 공작물을 수평방향으로 지지하며 상기 절삭부의 일부가 삽입되도록 가이드 홈이 형성된 수평 바이스;
   상기 수직 바이스의 하단부에 결합되어 상기 컷팅 작업시 상기 공작물에 가해지는 지지력을 저감시킴과 아울러 상기 컷팅 작업시 발생된 칩을 제거하는 공작물 보호 패널; 및
   상기 수평 바이스의 상기 가이드 홈 사이에 결합되어 상기 컷팅 작업시 상기 절삭부의 파손을 방지함과 아울러 상기 컷팅 작업시 발생된 칩을 제거하는 절삭부 보호 패널을 포함하고,
   상기 공작물 보호 패널 및 상기 절삭부 보호 패널에는, 상기 공작물을 향하여 압축 공기를 분사시키는 복수개의 분사구가 형성되며,
   상기 공작물 보호 패널 및 상기 절삭부 보호 패널의 내부에는, 상기 복수개의 분사구로 분지되는 분사 노즐이 일체로 형성되는 공작기계.
4. 공작물을 컷팅시키는 절삭부;
   상기 절삭부에 의한 상기 공작물 컷팅 작업시 상기 공작물을 수직방향으로 지지하는 수직 바이스;
   상기 절삭부에 의한 상기 공작물 컷팅 작업시 상기 공작물을 수평방향으로 지지하며 상기 절삭부의 일부가 삽입되도록 가이드 홈이 형성된 수평 바이스;
   상기 수직 바이스의 하단부에 결합되어 상기 컷팅 작업시 상기 공작물에 가해지는 지지력을 저감시킴과 아울러 상기 컷팅 작업시 발생된 칩을 제거하는 공작물 보호 패널; 및
   상기 수평 바이스의 상기 가이드 홈 사이에 결합되어 상기 컷팅 작업시 상기 절삭부의 파손을 방지함과 아울러 상기 컷팅 작업시 발생된 칩을 제거하는 절삭부 보호 패널을 포함하고,
   상기 공작물 보호 패널 및 상기 절삭부 보호 패널에는, 상기 공작물을 향하여 압축 공기를 분사시키는 복수개의 분사구가 형성되며,
   상기 공작물 보호 패널 및 상기 절삭부 보호 패널의 내부에는, 상기 복수개의 분사구로 분지되는 분사 노즐이 일체로 형성되고,
   상기 공작물 보호 패널은 연성 재질로 이루어진 공작기계.
5. 제 1 항, 제 3 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 공작물 보호 패널은 우레탄 재질로 이루어진 공작기계.
6. 삭제
7. 제 1 항, 제 3 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 복수개의 분사구는 상기 절삭부를 향하여 수평되게 상기 압축 공기가 분사되도록 형성된 공작기계.
8. 제 1 항, 제 3 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 복수개의 분사구는 상기 절삭부를 향하여 하향 경사지게 상기 압축 공기가 분사되도록 형성된 공작기계.
9. 제 1 항, 제 3 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 복수개의 분사구는 상기 공작물 보호 패널의 외부면 중 상기 절삭부를 향하는 면에 형성된 공작기계.
10. 제 1 항, 제 3 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수개의 분사구는 상기 공작물을 지지하는 하부면에 형성되고, 상기 공작물을 향하여 수직되게 상기 압축 공기가 분사되도록 형성된 공작기계.
11. 제 2 항, 제 3 항 및 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 절삭부 보호 패널은, 상기 절삭부를 기준으로 상기 가이드 홈의 일측벽 및 타측벽에 각각 배치된 공작기계.
12. 삭제

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