KR101535832B1

KR101535832B1 - 건드릴 연삭장치

Info

Publication number: KR101535832B1
Application number: KR1020130115884A
Authority: KR
Inventors: 백영만
Original assignee: 백영만
Priority date: 2013-09-30
Filing date: 2013-09-30
Publication date: 2015-07-10
Also published as: KR20150036892A

Abstract

본 발명은 건드릴의 초경에 형성된 다각의 절삭날들 연삭시 절삭날들의 과다한 연삭을 방지함과 더불어 절삭날들이 설정된 각도대로 일률적인 연삭이 이루어지도록 하는 건드릴 연삭장치에 관한 것으로, 베이스와; 상기 절삭날들의 각도와 대응하는 각도를 이루는 연삭숫돌이 구비된 상태로 상기 절삭날의 개수와 대응되게 상기 베이스에 고정설치되며, 상기 각 절삭날 각도와 대응하는 상기 연삭숫돌을 통해 상기 절삭날들을 연삭하는 연삭유닛; 및 상기 연삭유닛이 설치된 방향을 따라 상기 베이스에 이동가능하게 설치되며, 상기 건드릴을 척킹한 상태로 이동하면서 해당 절삭날과 대응하는 연삭숫돌이 구비된 상기 연삭유닛에서 상기 절삭날의 연삭이 이루어지도록 하는 이동유닛;을 포함하여 구성된다.

Description

건드릴 연삭장치{A DEVICE FOR GRINDING THE GUN DRILL}

본 발명은 건드릴 연삭장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건드릴의 초경에 형성된 다각의 절삭날들 연삭시 절삭날들의 과다한 연삭을 방지함과 더불어 절삭날들이 설정된 각도대로 일률적인 연삭이 이루어지도록 하는 건드릴 연삭장치에 관한 것이다.

일반적으로 건드릴(Gun Drill)은 일반 드릴이나 엔드밀(end-mill)등으로는 어려운 길이가 긴 구멍을 가공하는 심공(deep hole)가공에 사용되는 것으로, 주로 실린더, 포열, 총열 및 자동차 조향장치의 중요부품인 렉바(rack-bar) 등과 같은 깊고 긴 구멍을 가공할 때 사용되며, 그 구멍의 깊이는 대략 구멍의 직경 대비 100배의 깊이까지 가공이 가능하다.

상기와 같은 건드릴(10)은, 도 1에 도시된 바와 같이 가공물의 구멍을 가공하는 다각의 절삭날(21)을 갖는 초경(20)과, 상기 초경(20)이 선단에 고정되며 가공시 발생하는 칩을 외부로 배출하는 'V'홈(40a)이 형성된 소정의 길이를 갖는 샹크(40)(shank)와, 상기 샹크(40)의 후단에 구비되어 회전스핀(미 도시)들에 결합됨으로써 상기 샹크(40)를 회전시키는 드라이버(30)로 구성되어 초경(20)이 회전스핀들의 회전을 전달받아 회전과 동시에 가공물의 길이방향으로 이동하면서 가공물에 구멍을 가공하는 것이다.

건드릴 가공중 렉바(rack-bar)를 가공하는 경우, 상기 렉바는 STS 303 ~ STS 430까지의 고강도 및 인장강도가 높은 재질로 이루어짐에 따라 가공시 초경의 절삭날 마모 정도가 다른 가공에 비해 상대적으로 많이 이루어지기 때문에 절삭날의 날을 세우는 연삭공정이 필수적으로 이루어져 한다.

그러나 상기의 연삭공정은, 먼저 건드릴을 지그에 고정시킨 상태에서 숙련된 기술자가 별도의 연삭도구를 파지한 상태에서 수작업을 통해 절삭날을 연삭하기 때문에 초경의 교체시기가 빨라지는 문제를 갖는다.

이는, 기술자의 숙련도가 높다 하더라도 연삭공정이 수작업에 의한 연삭도구르 통해 이루어짐에 따라 초경의 센터를 중심으로 형성된 절삭면들의 일관성 있는 연삭에는 한계가 있고, 더욱이 연삭 중 어느 하나의 절삭날이 센터를 벗어날 경우 다른 절삭날들의 추가 연삭을 통해 센터를 일치시켜야 하기 때문에 결국 절삭날의 과도한 연삭이 이루어지기 때문이다.

또한, 건드릴은 렉바의 가공시 대량생산을 위해 하나의 고정장치에 3~4개로 장착되어 다수개의 렉바를 동시에 가공하는 멀티축 방식에 적용되어 사용되지만, 만일 어느 하나의 초경의 절삭날 상태가 불안정한 경우 렉바의 가공이 이루어지지 못하기 때문에 이로 인해 멀티축이 멈추게 되어 생산성에 차질을 주는 치명적인 문제가 야기된다.

정확하게는, 모든 초경의 절삭날 연삭이 기술자의 수작업에 의해 이루어지기 때문에 일률적인 연삭이 이루어지지 못하기 때문이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점 및 기술적 편견을 해소하기 위해 안출된 것으로, 건드릴의 초경에 형성된 다각의 절삭날들 연삭시 절삭날들의 과다한 연삭을 방지함과 더불어 절삭날들이 설정된 각도대로 일률적인 연삭이 이루어지도록 하는 건드릴 연삭장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 건드릴 연삭장치는, 다각(多角)의 절삭날들이 형성된 초경과, 회전스핀들에 결합되는 드라이버와, 상기 초경과 상기 드라이버가 일측과 타측으로 연결되고 길이방향을 따라 팁이 배출되는 'V'홈이 형성된 소정길이를 갖는 샹크로 구성된 건드릴의 상기 절삭날들을 연삭하는 건드릴 연삭장치에 있어서, 베이스와; 상기 절삭날들의 각도와 대응하는 각도를 이루는 연삭숫돌이 구비된 상태로 상기 절삭날의 개수와 대응되게 상기 베이스에 고정설치되며, 상기 각 절삭날 각도와 대응하는 상기 연삭숫돌을 통해 상기 절삭날들을 연삭하는 연삭유닛; 및 상기 연삭유닛이 설치된 방향을 따라 상기 베이스에 이동가능하게 설치되며, 상기 건드릴을 척킹한 상태로 이동하면서 해당 절삭날과 대응하는 연삭숫돌이 구비된 상기 연삭유닛에서 상기 절삭날의 연삭이 이루어지도록 하는 이동유닛;을 포함하여 구성된 것이 바람직하다.

이때, 상기 연삭유닛은 고속회전하는 상기 연삭숫돌의 좌.우 진동을 통해 상기 절삭날을 연삭하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 연삭유닛은, 상기 연삭숫돌이 장착된 코어가 회전가능하게 결합된 제1구동모터와; 상기 연삭숫돌이 상기 절삭날의 각도와 대응하는 각도를 이루도록 상기 제1구동모터를 경사지게 고정하는 고정지그; 및 상기 제1구동모터와 상기 고정지그 사이에 구비되며, 상기 제1구동모터를 좌.우로 진동시킴으로써 상기 연삭숫돌과 접촉된 상기 절삭날의 연삭이 이루어지도록 하면서 상기 연삭숫돌의 편마모를 방지하는 진동수단;을 포함하여 구성된 것이 바람직하다.

더하여, 상기 진동수단은, 상기 제1구동모터를 지지하는 하부플레이트와; 상기 하부플레이트 저면과 상기 고정지그의 상부면 사이에 구비된 제1 LM가이드와; 상기 고정지그의 후방에 고정 설치된 제2구동모터와; 상기 제2구동모터의 회전축에 편심되게 결합되는 회전부재와, 상기 회전부재의 중심으로부터 돌출된 상태로 자유 회전하는 베어링으로 구성된 편심축; 및 상기 하부플레이트의 후방에 고정되며, 내측에 상기 편심축의 상기 베어링이 수용되는 수용홈이 형성되어, 회전하는 상기 편심축의 상기 베어링이 상기 수용홈의 양측 내벽과 반복적인 접촉을 이루면서 상기 하부플레이트가 좌.우로 진동되도록 하는 진동부재;를 포함하여 구성된 것이 바람직하다.

이때, 상기 이동유닛은, 상기 베이스에 구비된 가이드레일에 이동가능하게 결합된 이동바디와; 상기 이동바디 상부에서 상기 연삭유닛 방향으로 이동가능하게 설치되며 상기 건드릴이 관통하는 척킹홀이 형성된 몸체와, 상기 척킹홀과 직교하는 방향으로 승강하면서 고정레버를 통해 상기 척킹홀을 관통한 상기 건드릴을 척킹하는 클램퍼로 구성된 고정구; 및 상기 이동바디의 일측에 구비되며, 상기 몸체의 저부면에 회전가능하게 장착된 볼스크류를 회전시킴으로써 상기 고정구를 이동시킴과 더불어 상기 건드릴의 연삭시 가압력을 제공하는 동력부;를 포함하여 구성된 것이 바람직하다.

이 경우, 상기 클램퍼의 저면은 상기 건드릴의 샹크에 형성된 'V'홈과 대응하는 형상을 갖는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가이드레일에 이동가능하게 결합된 이동바디는, 리니어모터, 벨트방식 및 볼스크류방식 중 어느 하나에 의해 이동하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 이동유닛에는 상기 절삭날의 연삭이 이루어지기 전 상기 연삭유닛의 상기 연삭숫돌 마모상태를 감지하는 마모감지센서가 더 구비된 것이 바람직하다.

또한, 상기 베이스에 고정된 상태로 상기 이동유닛의 상기 고정구와 이격되게 마주하며, 일측에는 상기 척킹홀과 마주하면서 상기 척킹홀을 통해 척킹되는 상기 건드릴 선단의 노출 길이를 설정하는 노출설정블럭이 구비되고, 타측에는 노출 길이가 설정된 상기 건드릴의 척킹상태를 감지하는 푸싱센서가 구비된 셋팅부재가 더 구비된 것이 바람직하다.

마지막으로, 상기 베이스에는 상기 연삭유닛들, 상기 이동유닛, 상기 마모감지센서 및 상기 푸싱센서와 전기적으로 연결된 상태로 이들을 제어하는 콘트롤러가 더 구비된 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 건드릴 연삭장치에 의하면,

건드릴을 척킹한 이동유닛이 연삭유닛으로 순차적으로 이동하면서 초경에 형성된 절삭날들과 대응하게 설치된 연삭숫돌에 의해 절삭날들이 설정된 절삭값 만큼 연삭되도록 함으로써 절삭날들의 과다한 연삭이 방지되어 초경의 수명이 연장되는 효과가 있다.

또한, 연삭숫돌의 방향이 사전에 셋팅된 상태에서 연삭이 이루어짐에 따라 일률적인 절삭날들의 연삭이 이루어지는 장점이 있다.

도 1은 건드릴을 나타낸 사시도이고,
도 2는 본 발명에 따른 건드릴 연삭장치를 나타낸 사시도이며,
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 건드릴 연삭장치의 구성 중 연삭유닛을 나타낸 사시도이고,
도 5는 연삭유닛의 요부단면 도 및 진동부재를 나타낸 도면이며,
도 6은 본 발명에 따른 건드릴 연삭장치의 구성 중 이동유닛을 나타낸 사시도이고,
도 7은 이동유닛 전방에 셋팅부재가 설치된 상태를 나타낸 사시도이며,
도 8은 본 발명에 따른 건드릴 연삭장치에 의한 건드릴이 연삭되는 과정을 나타낸 공정도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시 예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예들은 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에 나타난 각 요소의 형상은 보다 분명한 설명을 강조하기 위하여 과장될 수 있다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 2는 본 발명에 따른 건드릴 연삭장치를 나타낸 사시도이며, 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 건드릴 연삭장치의 구성 중 연삭유닛을 나타낸 사시도이고, 도 5는 연삭유닛의 요부단면 도 및 진동부재를 나타낸 도면이며, 도 6은 본 발명에 따른 건드릴 연삭장치의 구성 중 이동유닛을 나타낸 사시도이고, 도 7은 이동유닛 전방에 셋팅부재가 설치된 상태를 나타낸 사시도이다.

도 2 내지 도 7에 나타낸 바와 같이 본 발명의 건드릴 연삭장치(600)는, 베이스(100)와; 상기 절삭날(21)들의 각도와 대응하는 각도를 이루는 연삭숫돌(213)이 구비된 상태로 상기 절삭날(21)의 개수와 대응되게 상기 베이스(100)에 고정설치되며, 상기 각 절삭날(21) 각도와 대응하는 상기 연삭숫돌(213)을 통해 상기 절삭날(21)들을 연삭하는 연삭유닛(200); 및 상기 연삭유닛(200)이 설치된 방향을 따라 상기 베이스(100)에 이동가능하게 설치되며, 상기 건드릴(10)을 척킹한 상태로 이동하면서 해당 절삭날(21)과 대응하는 연삭숫돌(213)이 구비된 상기 연삭유닛(200)에서 상기 절삭날(21)의 연삭이 이루어지도록 하는 이동유닛(300);을 포함하여 구성되어 있다.

본 발명의 건드릴 연삭장치(600)를 통해 연삭되는 건드릴(10)은, 선단에 다각(多角)의 절삭날(21)들이 형성된 초경(20)과, 회전스핀들(미 도시)에 결합되는 드라이버(30)와, 초경(20)과 드라이버(30)가 일측과 타측으로 연결되고 길이방향을 따라 팁이 배출되는 'V'홈(40a)이 형성된 소정길이를 갖는 샹크(40)로 구성되고, 종래에 서술된 건드릴(10)과 대응하는 구조를 이루고 있기 때문에 자세한 설명은 생략하며, 실질적인 연삭이 이루어지는 초경(20)에 형성된 다각의 절삭날(21)들에 대해서만 설명하기로 한다(도 1 참조).

건드릴(10)의 초경(20) 절삭날(21)은 다양한 각도를 갖는 상태로 5개로 형성되어 있으며, 절삭날(21)의 개수 및 그 각도는 건드릴(10)의 가공 대상에 따라 다르게 이루어질 수 있으므로 본 실시예에서는 반드시 한정하지는 않는다.

베이스(100)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 소정의 길이와 폭을 갖는 직사각형의 형상을 유지하고 있으며, 상부에는 후술하게 되는 연삭유닛(200), 이동유닛(300) 및 셋팅부재(400)가 안정적으로 설치될 수 있도록 한다.

더하여, 베이스(100) 상부에는 후술하는 이동유닛(300)이 베이스(100)의 길이방향을 따라 안정적인 이동이 이루어질 수 있도록 하는 가이드레일(110)이 구비되어 있다.

또한, 가이드레일(110)의 전방에는 상기 초경(20)의 절삭날(21)과 대응하는 복수개의 연삭유닛(200)들이 가이드레일(110) 방향을 따라 배치되어 있다.

또한, 상기 베이스(100)의 일측 적소에는 콘트롤러(500)가 구비되며, 콘트롤러(500)는 후술하게 되는 연삭유닛(200)들, 이동유닛(300), 마모감지센서(340) 및 푸싱센서(420)와 전기적으로 연결된 상태로 각 장치의 구동 유.무 및 설정값 등을 제어하게 된다.

연삭유닛(200)은 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 건드릴(10)에 구비된 초경(20) 절삭날(21)의 각 절삭날(21) 각도와 대응하는 연삭숫돌(213)을 통해 절삭날(21)들의 연삭이 이루어지도록 하는 것으로, 절삭날(21)들의 각도와 대응하는 각도를 이루는 연삭숫돌(213)이 구비된 상태로 절삭날(21)의 개수와 대응되게 베이스(100)의 길이방향을 따라 고정설치되어 있다.

연삭유닛(200)은, 연삭숫돌(213)이 장착된 코어(211)가 회전가능하게 결합된 제1구동모터(210)와, 연삭숫돌(213)이 절삭날(21)의 각도와 대응하는 각도를 이루도록 제1구동모터(210)를 경사지게 고정하는 고정지그(220)와, 그리고 제1구동모터(210)와 고정지그(220) 사이에 구비되며 제1구동모터(210)를 좌.우로 진동시킴으로써 연삭숫돌(213)과 접촉된 절삭날(21)의 연삭이 이루어지도록 하면서 연삭숫돌(213)의 편마모를 방지하는 진동수단(230)으로 구성되어 있다.

즉, 제1구동모터(210)의 중심축에 대한 기울기 각도가 연삭의 대상이 되는 절삭날(21)의 각도와 직각을 이루어지도록 하여 상기 제1구동모터(210)의 코어(211)에 장착된 연삭숫돌(213)의 연삭면이 절삭날(21)과 대응되게 함으로써 동일한 각도의 연삭이 이루어지도록 하는 것이다.

이 경우, 고정지그(220)의 상부는 당연히 제1구동모터(210)가 이루는 각도와 대응하도록 경사지게 형성된 것은 물론이다.

따라서, 연삭유닛(200)은 초경(20)에 형성된 절삭날(21)이 5개(도 1 참조)로 이루어지기 때문에 이에 대응하여 5대가 베이스(100)에 설치되고, 이 경우 각 연삭유닛(200)의 제1구동모터(210)와 연삭숫돌(213)은 고정지그(220)에 의해 각 절삭날(21)의 각도와 대응하는 각도를 이루게 되는 것이다.

이때, 5대의 연삭유닛(200)은 서로 다른 경사각을 유지하고 있기 때문에 이에 대응하는 절삭날(21)들의 설정된 연삭 순번에 맞게 배치되는 것은 당연하다.

본 실시예에서는 연삭유닛(200)이 5대로 설치된 것을 예를 들어 설명하였지만, 그 대수는 절삭날(21)의 개수에 따라 달라질 수 있으므로 반드시 한정하지는 않는다.

한편 진동수단(230)은 도 5에 도시된 바와 같이, 제1구동모터(210)를 지지하는 하부플레이트(231)와, 하부플레이트(231) 저면과 고정지그(220)의 상부면 사이에 구비된 제1 LM가이드(233)와, 고정지그(220)의 후방에 고정 설치된 제2구동모터(235)와, 제2구동모터(235)의 회전축(235a)에 편심되게 결합되는 회전부재(237)와 회전부재(237)의 중심으로부터 돌출된 상태로 자유 회전하는 베어링(238)으로 구성된 편심축(236)과, 하부플레이트(231)의 후방에 고정되며 내측에 편심축(236)의 베어링(238)이 수용되는 수용홈(239a)이 형성되어 회전하는 편심축(236)의 베어링(238)이 수용홈(239a)의 양측 내벽과 반복적인 접촉을 이루면서 하부플레이트(231)가 좌.우로 진동되도록 하는 진동부재(239)를 포함하여 구성되어 있다.

즉, 진동수단(230)은 제2구동모터(235)의 구동을 통해 편심축(236)의 회전부재(237)를 편심되게 회전시켜 진동부재(239)의 수용홈(239a)에 수용된 베어링(238)이 도 5의 (b)와 같이 수용홈(239a)의 양측 내벽을 도면상 좌.우 방향으로 반복적으로 밀도록 함으로써 진동부재(239)를 좌.우로 진동시켜 진동부재(239)와 결합된 하부플레이트(231)를 진동시킨다.

이때, 하부플레이트(231)는 제1 LM가이드(233)를 타고 좌.우로 진동하는 것이다.

이렇게 되면, 하부플레이트(231)의 진동에 의해 제1구동모터(210)를 비롯한 연삭숫돌(213)도 함께 진동하고, 이 과정에서 절삭날(21)의 연삭이 이루어지게 되면 연삭숫돌(213)의 전체 표면을 통해 연삭이 이루어지기 때문에 연삭숫돌(213)의 편마모가 방지된다.

따라서, 각 연삭유닛(200)들은 각 연삭숫돌(213)의 고속회전과 함께 좌.우 진동을 통해 대응하는 절삭날(21)을 연삭하는 것이다.

한편, 편심축(236)은 별도의 커버(C)에 의해 외부로부터 차단되는 것이 바람직한데, 이는 편심축(236)으로 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위함이다.

이동유닛(300)은 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이, 연삭유닛(200)이 설치된 방향을 따라 베이스(100)에 이동가능하게 설치되며, 건드릴(10)을 척킹한 상태로 이동하면서 해당 절삭날(21)과 대응하는 연삭숫돌(213)이 구비된 연삭유닛(200)에서 절삭날(21)의 연삭이 이루어지도록 하는 것으로, 이동바디(310)와, 고정구(320)와, 동력부(330)로 구성되어 있다.

이동바디(310)는 베이스(100)에 길이방향을 따라 구비된 가이드레일(110)에 안착된 상태로 이동가능하게 결합되며, 사각의 형상을 갖는 판 상으로 형성되고 상부면에는 한 쌍의 제2 LM가이드(313)가 설치되어 있다.

이때, 가이드레일(110)에 이동가능하게 결합된 이동바디(310)는, 리니어모터, 벨트방식 및 볼스크류방식 중 어느 하나에 의해 이동할 수도 있으며, 이동방식은 반드시 한정하는 것은 아니다.

고정구(320)는 이동바디(310) 상부에서 연삭유닛(200) 방향으로 이동가능하도록 제2 LM가이드(313)에 안착 설치되며 건드릴(10)이 관통하는 척킹홀(323)이 형성된 몸체(321)와, 척킹홀(323)과 직교하는 방향으로 승강하면서 고정레버(327)를 통해 척킹홀(323)을 관통한 건드릴(10)을 척킹하는 클램퍼(325)로 구성되어 있다.

즉, 고정구(320)는 클램퍼(325)를 통해 건드릴(10)을 척킹한 상태에서 이동바디(310)가 각 연삭유닛(200)의 전방에 위치했을 때 제2 LM가이드(313)를 타고 연삭유닛(200) 방향으로 이동하면서 연삭유닛(200)의 연삭숫돌(213)에 상기 초경(20)의 절삭날(21)을 밀착시켜 연삭이 이루어지도록 하고, 반대로 연삭이 완료되면 반대방향으로 이동하게 된다.

이때, 건드릴(10)을 척킹하는 클램퍼(325)의 저면은 건드릴(10)의 샹크(40)에 형성된 'V'홈(40a)과 대응하는 형상을 갖는 것이 바람직한데, 이는 클램퍼(325) 저면의 형상이 'V'홈(40a)을 가압함으로써 절삭날(21)이 연삭될 때 절삭날(21)과 연삭숫돌(213)의 상호 마찰에 의한 건드릴(10)의 회전방지와 더불어 척킹홀(323) 관통방향에 따른 전.후 유동이 방지되도록 하기 위함이다.

동력부(330)는 이동바디(310)의 일측에 구비되어 이동바디(310)와 함께 이동하며, 고정구(320) 몸체(321)의 저부면에 회전가능하게 장착된 볼스크류(333)를 회전시킴으로써 고정구(320)를 이동시킴과 더불어 건드릴(10)의 연삭시 가압력을 제공한다.

즉, 동력부(330)는 고정구(320)가 연삭유닛(200) 방향으로 이동할 수 있도록 볼스크류(333)를 회전시키는 동력을 제공하면서, 연삭숫돌(213)과 절삭날(21)이 접촉된 상태에서 상기 고정구(320)를 연삭유닛(200) 방향으로 서서히 이동시킴으로써 절삭날(21)에 가압력이 발생되도록 하여 절삭날(21)의 연삭이 이루어지도록 하는 것이다.

이때 동력부(330)는 위치제어 및 속도제어가 가능한 서보모터 인 것이 바람직하며, 볼스크류(333) 단부에 직접 연결되거나 구동풀리(미 부호)와 종동풀리(미 부호)를 이용한 벨트(335)방식 등에 의해 볼스크류(333)를 회전시키는 것이 가능하다. 따라서, 그 방식 및 구조는 반드시 한정하지 않는다.

한편, 이동유닛(300)의 이동바디(310) 일측에는 절삭날(21)의 연삭이 이루어지기 전 연삭유닛(200)의 연삭숫돌(213) 마모상태를 감지하는 마모감지센서(340)가 더 구비되는 것이 바람직하다.

마모감지센서(340)는 이동유닛(300)이 연삭유닛(200)으로 이동하는 과정 중 연삭유닛(200)의 전방에서 연삭숫돌(213) 마모상태를 감지하여 감지값을 콘트롤러(500)로 송신한다.

이때, 콘트롤러(500)는 감지값을 수신하고 연산하여 고정구(320)에 척킹된 건드릴(10)이 연삭숫돌(213)과 일직선상에 위치하였을 때 동력부(330)를 제어하면서 건드릴(10)이 척킹된 고정구(320)를 연삭숫돌(213)이 마모된 만큼 더 이동시켜 절삭날(21)의 연삭이 정상적으로 이루어지도록 한다.

또한, 도 7에 도시된 바와 같이 베이스(100)에 설치된 상태로 이동유닛(300)의 고정구(320)와 이격되게 마주하는 셋팅부재(400)가 더 구비되는 것이 바람직하다.

셋팅부재(400)는 일측에는 고정구(320) 몸체(321)의 척킹홀(323)과 마주하면서 척킹홀(323)을 통해 척킹되는 건드릴(10) 선단의 노출 길이를 설정하는 노출설정블럭(410)이 구비되고, 타측에는 노출 길이가 설정된 건드릴(10)의 척킹상태를 감지하는 푸싱센서(420)로 구성되어 있다.

노출설정블럭(410)은 척킹홀(323)과 마주한 상태로 이격된 거리를 유지하고 있으며, 이 거리는 척킹홀(323)을 통해 관통하는 건드릴(10)의 선단이 최대로 노출될 수 있는 길이이다.

즉, 건드릴(10)이 연삭숫돌(213)에 의해 연삭이 이루어질 때 각 연삭숫돌(213)이 설정된 각도를 유지하고 있음에 따라 연삭에 지장을 주지 않는 최소한의 노출 길이인 것이며, 만일 필요 이상으로 노출된 길이를 갖는다면 연삭시 연삭숫돌(213)이 좌.우 진동하기 때문에 이로 인한 건드릴(10) 선단의 진동이 발생하기 때문이다.

푸싱센서(420)는 건드릴(10) 선단의 노출 길이가 정확하게 이루어짐과 더불어 척킹상태를 감지하기 위한 것으로, 고정구(320)의 구동을 통한 건드릴(10)의 푸싱에 의해 감지가 이루어지는 것이다. 즉, 건드릴(10)이 푸싱센서(420)를 설정된 길이만큼 푸싱하였을 때 푸싱센서(420)의 이동량이 콘트롤러(500)에 기 설정된 값과 일치하는지를 확인하는 것이다.

이하, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 건드릴 연삭장치(600)의 연삭과정을 도 8을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 최초 셋팅부재(400)의 노출설정블럭(410)과 마주하게 위치한 이동유닛(300) 몸체(321)의 고정레버(327)를 회전하여 클램퍼(325)를 상승시키면서 척킹홀(323)을 개방시킨다.

개방된 척킹홀(323)을 통해 건드릴(10) 선단이 노출설정블럭(410)에 인접할 때까지 밀어 넣는다.

이후, 건드릴(10) 선단이 노출설정블럭(410)과 인접되면 고정레버(327)를 회전하면서 클램퍼(325)를 하강시켜 클램퍼(325) 하측을 통해 건드릴(10)의 'V'홈(40a)을 눌러 줌으로써 척킹을 완료하여 고정구(320)의 몸체(321)로부터 건드릴(10) 선단이 노출되도록 한다(도 8의 (a)참조).

건드릴(10) 선단이 노출되게 척킹되면, 이동유닛(300)은 도 8의 (b)방향인 푸싱센서(420) 방향으로 이동하게 되고, 푸싱센서(420)의 푸싱과 콘트롤러(500)의 기 설정된 제어값을 통해 건드릴(10)의 척킹상태 및 선단의 노출 길이를 판정받는다.

만일, 건드릴(10) 선단의 노출 길이가 설정된 제어값과 일치하지 않을 경우, 도 8의 (a)과정을 다시 거쳐 재 판정을 받게 된다.

이후, 이동유닛(300)은 건드릴(10)의 초경(20)에 형성된 5개의 절삭날(21) 중 첫 번째 절삭날(21)의 연삭을 위해 절삭날(21)과 대응하는 각도로 연삭숫돌(213)이 배치된 첫 번째 연삭유닛(200)으로 이동하게 된다(도 8의 (c)참조).

이때, 이동유닛(300)이 이동하는 과정에서 이동유닛(300)과 함께 이동하는 마모감지센가 첫 번째 연삭유닛(200)의 연삭숫돌(213)의 마모상태를 감지하여 콘트롤러(500)로 송신한다.

이후, 이동유닛(300)의 계속적인 이동에 의해 건드릴(10)의 위치가 도 8의 (c)와 같이 연삭숫돌(213)의 어느 일면과 일직선상에 위치하면, 콘트롤러(500)는 수신한 연삭숫돌(213)의 감지값을 연산하여 동력부(330)를 제어하면서 건드릴(10)의 절삭날(21)이 연삭숫돌(213)의 표면과 인접할 때까지 고정구(320)를 이동시킨다.

한편, 연삭유닛(200)은 이동유닛(300)이 전방에 위치하기 전 또는 고정구(320)의 이동시 제1구동모터(210)위 구동을 통해 연삭숫돌(213)을 고속으로 회전시고, 더불어 제2구동모터(235)의 구동을 통해 제1구동모터(210)와 연삭숫돌(213)이 좌.우로 진동하고 있는 상태이다.

상기의 상태에서 고정구(320)의 이동에 의해 건드릴(10)의 절삭날(21)이 연삭숫돌(213)의 표면과 인접되면, 볼스크류(333)가 동력부(330)에 의해 설정된 회전수만큼 서서히 회전하면서 절삭날(21)을 연삭숫돌(213) 표면으로 가압하게 된다.

이 과정에서 연삭숫돌(213)의 회전 및 좌.우 진동에 의해 절삭날(21)의 표면이 연삭되면서 절삭날(21)의 날이 다시 형성된다.

이후, 첫 번째 절삭날(21)의 연삭이 완료되면 이동유닛(300)은 콘트롤러(500)의 제어에 의해 두 번째 절삭날(21)과 대응하는 각도로 연삭숫돌(213)이 배치된 두 번째 연삭유닛(200)으로 도 8의 (d)와 같이 이동하게 되며, 앞서 서술된 첫 번째 절삭날(21)의 연삭을 동일하게 거치면서 두 번째 절삭날(21)의 연삭을 마치게 된다.

두 번째 절삭날(21) 연삭 후 이동유닛(300)은 나머지 세 번째부터 다섯 번째(도 8의 (e)부터 (g))를 순차적으로 이동하면서 동일한 연삭과정을 거쳐 절삭날(21)의 3~5면까지 연삭을 마무리하고, 최초의 도 8의 (a)위치로 복귀하면서 연삭이 완료된 건드릴(10)을 배출하게 된다.

지금까지 서술된 바와 같이 본 발명의 건드릴 연삭장치는, 건드릴을 척킹한 이동유닛이 연삭유닛으로 순차적으로 이동하면서 초경에 형성된 절삭날들과 대응하게 설치된 연삭숫돌에 의해 절삭날들이 설정된 절삭값 만큼 연삭되도록 함으로써 절삭날들의 과다한 연삭이 방지되어 초경의 수명이 연장되는 효과가 있다.

이상, 본 발명의 건드릴 연삭장치를 바람직한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 설명하였으나, 이는 발명의 이해를 돕고자 하는 것일 뿐 발명의 기술적 범위를 이에 한정하고자 함이 아님은 물론이다.

즉, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않고도 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형이나 개조가 가능함은 물론이고, 그와 같은 변경이나 개조는 청구범위의 해석상 본 발명의 기술적 범위 내에 있음은 말할 나위가 없다.

10 : 건드릴 20 : 초경
21 : 절삭날 30 : 드라이버
40 : 샹크 40a : 'V'홈
100 : 베이스 200 : 연삭유닛
210 : 제1구동모터 211 : 코어
213 : 연삭숫돌 220 : 고정지그
230 : 진동수단 231 : 하부플레이트
233 : 제1 LM가이드 235 : 제2구동모터
235a : 회전축 236 : 편심축
237 : 회전부재 238 : 베어링
239 : 진동부재 239a : 수용홈
300 : 이동유닛 310 : 이동바디
313 : 제2 LM가이드 320 : 고정구
321 : 몸체 323 : 척킹홀
325 : 클램퍼 327 : 고정레버
330 : 동력부 333 : 볼스크류
335 : 벨트 340 : 마모감지센서
400 : 셋팅부재 410 : 노출설정블럭
420 : 푸싱센서 500 : 콘트롤러
600 : 건드릴 연삭장치 C : 커버

Claims

다각(多角)의 절삭날(21)들이 형성된 초경(20)과, 회전스핀들에 결합되는 드라이버(30)와, 상기 초경(20)과 상기 드라이버(30)가 일측과 타측으로 연결되고 길이방향을 따라 팁이 배출되는 'V'홈(40a)이 형성된 소정길이를 갖는 샹크(40)로 구성된 건드릴(10)의 상기 절삭날(21)들을 연삭하는 건드릴 연삭장치(600)에 있어서,
베이스(100)와;
상기 절삭날(21)들의 각도와 대응하는 각도를 이루는 연삭숫돌(213)이 구비된 상태로 상기 절삭날(21)의 개수와 대응되게 상기 베이스(100)에 고정설치되며, 상기 각 절삭날(21) 각도와 대응하는 상기 연삭숫돌(213)을 통해 상기 절삭날(21)들을 연삭하는 연삭유닛(200); 및
상기 연삭유닛(200)이 설치된 방향을 따라 상기 베이스(100)에 이동가능하게 설치되며, 상기 건드릴(10)을 척킹한 상태로 이동하면서 해당 절삭날(21)과 대응하는 연삭숫돌(213)이 구비된 상기 연삭유닛(200)에서 상기 절삭날(21)의 연삭이 이루어지도록 하는 이동유닛(300);을 포함하며,
상기 이동유닛(300)은, 상기 베이스(100)에 구비된 가이드레일(110)에 이동가능하게 결합된 이동바디(310)와; 상기 이동바디(310) 상부에서 상기 연삭유닛(200) 방향으로 이동가능하게 설치되며 상기 건드릴(10)이 관통하는 척킹홀(323)이 형성된 몸체(321)와, 상기 척킹홀(323)과 직교하는 방향으로 승강하면서 고정레버(327)를 통해 상기 척킹홀(323)을 관통한 상기 건드릴(10)을 척킹하는 클램퍼(325)로 구성된 고정구(320); 및 상기 이동바디(310)의 일측에 구비되며, 상기 몸체(321)의 저부면에 회전가능하게 장착된 볼스크류(333)를 회전시킴으로써 상기 고정구(320)를 이동시킴과 더불어 상기 건드릴(10)의 연삭시 가압력을 제공하는 동력부(330);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 건드릴 연삭장치(600).
제1항에 있어서,
상기 연삭유닛(200)은 고속회전하는 상기 연삭숫돌(213)의 좌.우 진동을 통해 상기 절삭날(21)을 연삭하는 것을 특징으로 하는 건드릴 연삭장치(600).
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 연삭유닛(200)은,
상기 연삭숫돌(213)이 장착된 코어(211)가 회전가능하게 결합된 제1구동모터(210)와;
상기 연삭숫돌(213)이 상기 절삭날(21)의 각도와 대응하는 각도를 이루도록 상기 제1구동모터(210)를 경사지게 고정하는 고정지그(220); 및
상기 제1구동모터(210)와 상기 고정지그(220) 사이에 구비되며, 상기 제1구동모터(210)를 좌.우로 진동시킴으로써 상기 연삭숫돌(213)과 접촉된 상기 절삭날(21)의 연삭이 이루어지도록 하면서 상기 연삭숫돌(213)의 편마모를 방지하는 진동수단(230);을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 건드릴 연삭장치(600).
제3항에 있어서,
상기 진동수단(230)은,
상기 제1구동모터(210)를 지지하는 하부플레이트(231)와;
상기 하부플레이트(231) 저면과 상기 고정지그(220)의 상부면 사이에 구비된 제1 LM가이드(233)와;
상기 고정지그(220)의 후방에 고정 설치된 제2구동모터(235)와;
상기 제2구동모터(235)의 회전축(235a)에 편심되게 결합되는 회전부재(237)와, 상기 회전부재(237)의 중심으로부터 돌출된 상태로 자유 회전하는 베어링(238)으로 구성된 편심축(236); 및
상기 하부플레이트(231)의 후방에 고정되며, 내측에 상기 편심축(236)의 상기 베어링(238)이 수용되는 수용홈(239a)이 형성되어, 회전하는 상기 편심축(236)의 상기 베어링(238)이 상기 수용홈(239a)의 양측 내벽과 반복적인 접촉을 이루면서 상기 하부플레이트(231)가 좌.우로 진동되도록 하는 진동부재(239);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 건드릴 연삭장치(600).
삭제
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 클램퍼(325)의 저면은 상기 건드릴(10)의 샹크(40)에 형성된 'V'홈(40a)과 대응하는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 건드릴 연삭장치(600).
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 가이드레일(110)에 이동가능하게 결합된 이동바디(310)는, 리니어모터, 벨트방식 및 볼스크류방식 중 어느 하나에 의해 이동하는 것을 특징으로 하는 건드릴 연삭장치(600).
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 이동유닛(300)에는 상기 절삭날(21)의 연삭이 이루어지기 전 상기 연삭유닛(200)의 상기 연삭숫돌(213) 마모상태를 감지하는 마모감지센서(340)가 더 구비된 것을 특징으로 건드릴 연삭장치(600).
제8항에 있어서,
상기 베이스(100)에 고정된 상태로 상기 이동유닛(300)의 상기 고정구(320)와 이격되게 마주하며, 일측에는 상기 척킹홀(323)과 마주하면서 상기 척킹홀(323)을 통해 척킹되는 상기 건드릴(10) 선단의 노출 길이를 설정하는 노출설정블럭(410)이 구비되고, 타측에는 노출 길이가 설정된 상기 건드릴(10)의 척킹상태를 감지하는 푸싱센서(420)가 구비된 셋팅부재(400)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 건드릴 연삭장치(600).
제9항에 있어서,
상기 베이스(100)에는 상기 연삭유닛(200)들, 상기 이동유닛(300), 상기 마모감지센서(340) 및 상기 푸싱센서(420)와 전기적으로 연결된 상태로 이들을 제어하는 콘트롤러(500)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 건드릴 연삭장치(600).