KR101576297B1

KR101576297B1 - 터닝 센터용 보링 바 홀더 장치

Info

Publication number: KR101576297B1
Application number: KR1020090128582A
Authority: KR
Inventors: 윤광원
Original assignee: 두산인프라코어 주식회사
Priority date: 2009-12-22
Filing date: 2009-12-22
Publication date: 2015-12-09
Also published as: KR20110071888A

Abstract

본 발명은 터닝 센터용 보링 바 홀더 장치에 관한 것이다.

이 보링 바 홀더 장치는, 터닝 센터의 X축 이송대(30)에 고정되게 부착되는 베이스(112); 일단부측에서 미끄럼 맞물림 장치에 의해 베이스에 미끄럼 운동 가능하게 맞물리고 타단부측에서 터닝 센터의 터렛(50)의 X축 중심선을 향해 상향 연장하는 브래킷(114); 베이스에 대해 브래킷을 조정 가능하게 고정하는 고정 수단(124); 브래킷의 타단부에 마련되는 오목한 내면을 갖는 홀더부(116); 홀더부에 부착되어 홀더부의 오목한 내면와 함께 보링 바를 위한 수용 공간을 획정하는 오목한 내면을 갖는 캡(118); 및 베이스와 브래킷에 볼트(129)를 통해 부착되어 보링 바 홀더 장치의 평행도 조정을 가능하게 하는 조정 블록(128)을 포함한다.

터닝 센터, 보링 바, 평행도, Y축 가공, 터렛

Description

터닝 센터용 보링 바 홀더 장치{BORING BAR HOLDER APPARATUS FOR TURNING CENTER}

본 발명은 보링 바 홀더 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 터닝 센터로도 흔히 불리는 CNC 선반에서 장축의 내경의 보링 가공을 하는 데에 이용되는 보링 바 홀더 장치에 관한 것이다.

일반적으로, CNC 선반과 같은 터닝 센터에서는 척을 통해 주축에 공작물을 물려 회전 운동시키는 한편, 터렛(turret)에 장착된 공구를 공작물에 대해 상대 이동시킴으로써 절삭 가공을 행하고 있다. 터렛에는 통상 공작물을 원하는 형상으로 가공하는 데에 필요한 바이트, 드릴 등의 다수의 공구가 장착된다. 이들 공구는 터렛을 회전시켜 원하는 공구를 공작물 절삭 위치에 배치함으로써 공작물의 절삭을 수행할 수 있게 된다.

터닝 센터에서 장축의 내경을 가공해야 하는 경우, 스페셜 롱 보링 바(special long boring bar)라고 불리는 특수한 공구를 이용하고 있다. 하지만, 이러한 보링 바는 터렛에 장착되는 통상의 공구와 같은 방식으로 터렛에 장착할 수 없어, 보링 바를 위한 별도의 홀더를 통상 터닝 센터의 툴 포스트 바디에 장착하여 사용하고 있다. 이러한 종래 기술의 일례가 도 1에 도시되어 있다.

도 1은 X축 및 Z축 가공형 터닝 센터의 툴 포스트 헤드 부분만을 개략적으로 도시하고 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 종래 기술에 따른 보링 바 홀더 장치(10)는, X축 이송대(30)에 고정되게 장착된 툴 포스트 바디(40)에 부착되는 베이스(12), 이 베이스(12)에 부착되는 베이스 홀더(14), 및 터렛(50)에 장착되는 터렛측 홀더(16), 베이스 홀더(14)에 결합되어 보링 바(60)의 수용 공간을 획정하는 베이스 홀더 캡(18), 및 터렛측 홀더(16)에 결합되어 마찬가지로 보링 바(60)의 수용 공간을 획정하는 터렛측 홀더 캡(20)을 포함하고 있다.

이와 같은 종래 기술의 보링 바 홀더 장치의 경우, 툴 포스트 바디(40) 측에 볼트(도시 생략)를 통해 고정된 베이스 홀더(14)와 터렛측 홀더(14)가 보링 바(60)를 통해 서로 연결되어 있다. 이 경우, 보링 바(60)를 통한 내경 가공 후에, 터렛에 장착된 다른 공구를 사용하여 추가적인 절삭 작업을 행하기 위해서는 터렛의 인덱스, 즉 원하는 공구를 절삭 작업 위치에 배치할 수 있도록 홀더와 보링 바를 개별적으로 제거하여야만 한다.

게다가, 홀더와 보링 바를 제거한 후에, 추가적인 보링 가공을 위해 다시 설치하고자 하는 경우, 베이스 홀더(14)를 베이스(12)에 고정시키는 볼트를 위치 조정하면서 보링 바 홀더 장치와 가공 축선에 대한 평행도를 맞추는 작업을 수행해야 한다. 그러나, 이러한 작업은 베이스 홀더(14)의 중량 및 베이스 홀더(14)의 부착 방향을 고려할 때에, 번거롭고 시간 소모적인 작업일 뿐 아니라, 작업자의 피로도 도 증가시키게 된다.

뿐만 아니라, 종래 기술의 보링 바 홀더 장치는 툴 포스트 바디(40)에 베이스(12)를 부착하기 위해서는 베이스(12)의 부착될 툴 포스트 바디(40)의 표면을 가공하거나, 볼트 구멍을 가공하는 등에 의해 툴 포스트 바디(40)를 개조하여야만 한다. 이로 인해, 추가적인 비용과 시간이 소모된다.

한편, 현재에는 X축 및 Z축 가공뿐만 아니라 Y축 가공도 가능한 복합 가공 터닝 센터도 개발되었다. 따라서, Y축 가공형 터닝 센터에도 적용가능하면서 전술한 문제점들을 해결한 보링 바 홀더 장치가 요구되고 있다.

따라서, 본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 탈착이 용이하고 재설치시에 설치 정밀도를 맞추는 작업을 간단히 행할 수 있으며, 그리고 기존의 터닝 센터를 개조하지 않고 사용할 수 있는 개선된 터닝 센터용 보링 바 홀더 장치를 제공하는 데에 있다.

또한, 본 발명은 Y축 가공형 터닝 센터에 특히 적합한 보링 바 홀더 장치를 제공함으로써 고객의 다양한 요구의 수용이 가능하게 하는데 목적이 있다.

전술한 기술적 과제를 해결하고자 본 발명의 실시예에 따라 제공되는 터닝 센터용 보링 바 홀더 장치는, 터닝 센터의 X축 이송대에 고정되게 부착되는 베이스; 일단부측에서 미끄럼 맞물림 장치에 의해 베이스에 미끄럼 운동 가능하게 맞물리고 타단부측에서 터닝 센터의 터렛의 X축 중심선을 향해 상향 연장하는 브래킷; 베이스에 대해 브래킷을 조정 가능하게 고정하는 고정 수단; 브래킷의 타단부에 마련되고 오목한 내면을 갖는 홀더부; 이 홀더부에 부착되어 홀더부의 오목한 내면과 함께 보링 바를 위한 수용 공간을 획정는 오목한 내면을 갖는 캡; 및 베이스와 브래킷에 볼트를 통해 부착되어 보링 바 홀더 장치의 평행도 조정을 가능하게 하는 조정 블록을 포함한다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기한 미끄럼 맞물림 장치는 브래킷에 형성된 더브테일 및 베이스에 형성된 더브테일 홈을 포함한다.

또한, 상기한 고정 수단은, 베이스에 형성된 더브테일 홈의 한쪽 경사면과 브래킷에 형성된 더브테일의 대응하는 경사면에 맞물리도록 베이스에 볼트를 통해 조정 가능하게 부착되는 테이퍼 웨지를 포함한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면에 포함되어 있다.

본 발명의 보링 바 홀더 장치는 종래의 보링 바 홀더 장치와는 달리 보링 바, 홀더부, 캡 및 브래킷을 조립하여 하나의 유닛으로 구성하고 더브테일 구조에 의한 미끄럼 맞물림을 이용함으로써 홀더와 보링 바를 개별적으로 분리 또는 장착할 필요가 없어, 보링 바 홀더 장치의 분리 및 장착에 소요되는 시간을 절감하고 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 베이스를 X축 이송대에 장착하는 구조를 가짐으로써 직교형 Y축 가공용 터닝 센터에도 용이하게 적용할 수 있고, 또한 별도의 터닝 센터의 개조를 요구하지 않는다.

게다가, 베이스를 X축 이송대에 장착하고 또한 별도로 평행도를 조정하기 위한 수단이 마련되기 때문에, 보링 바 홀더 장치의 재장착시에 평행도 조정 작업을 하는 데에 시간을 절약할 수 있다.

본 발명의 이점 및 특징들은 첨부한 도면과 함께 후술하는 상세한 설명을 참조함으로써 명확해질 것이다.

이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 하나의 실시예에 따른 터닝 센 터용 보링 바 홀더 장치에 대해서 설명한다.

도 2 및 도 3에 있어서, 직교형 Y축 가공용 터닝 센터(100)에서는 터렛(50)이 설치된 툴 포스트 바디(40)가 Y축 칼럼(70)에서 Y축 방향으로 상하로 이동하여 Y축 이송대로서 기능하도록 되어 있다. 또한, 툴 포스트 바디(40)는 Y축 칼럼(70)과 함께 X축 이송대(30) 상에 장착된다. 이 X축 이송대(30)는 크로스 슬라이드(80)에 장착되어 X축 방향으로 좌우로 이동할 수 있고, 또한 이 크로스 슬라이드(80)는 도시 생략한 종방향 슬라이드를 통해 Z축 방향으로 이동할 수 있다. 이와 같은 X-Y-Z축 방향으로 이동으로 인해, 직교형 Y축 가공용 터닝 센터(100)는 X 및 Z축 뿐만 아니라 Y축 가공도 가능하게 된다.

이러한 터닝 센터(100)에서 장축의 내경 가공을 할 수 있게 하는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 보링 바 홀더 장치(110)는 X축 이송대(30)에 부착되는 베이스(112), 이 베이스(112)에 일단부가 부착된 브래킷(114), 이 브래킷(114)의 타단부에 부착되는 홀더부(116) 및 이 홀더부(116) 상에 부착되는 캡(118)을 구비한다.

구체적으로, 베이스(112)는 그 한쪽면이 X축 이송대(30)의 상면에 접하도록 복수의 볼트를 통해 X축 이송대(30)에 부착된다. 베이스(112)의 다른쪽면에는 더브테일 홈(120)이 마련된다. 이 더브테일 홈(120)은 브래킷(114)의 일단부의 표면, 즉 도면에서의 저면(115)의 일부에 걸쳐 연장하도록 마련된 더브테일(122)과 맞물려 더브테일(122)이 미끄럼 운동할 수 있게 하는 가이드로서 기능을 한다.

또한, 도 4를 참조하면, 더브테일(122)의 경우, 통상의 더브테일과 같이 양쪽 경사면(122a, 122b)이 더브테일(122)의 저부면(123)에 대해 예각으로 형성된다. 그러나, 이 더브테일 홈(120)은 한쪽 경사면(120a)이 통상의 더브테일 홈과 같이 더브테일 홈(120)의 저부면(121)에 대해 예각으로 경사지는 반면 다른쪽 경사면(120b)이 저부면(120)에 대해 둔각으로 경사지도록 된다. 이러한 구성으로 인해, 더브테일 홈(120)의 경사면(120b)과 이에 대응하는 더브테일(122)의 경사면(122b) 사이에는 사다리꼴 단면의 공간이 획정된다. 이 공간 내에는 베이스(112)에 대한 브래킷(114)의 고정 수단으로서의 테이퍼 웨지(124)가 수용될 수 있다.

이 테이퍼 웨지(124)는 더브테일 홈(120)의 경사면(120b)과 접촉하는 경사면(124a)과 더브테일(122)의 경사면(122b)과 접촉하는 경사면(124b)을 갖는다. 테이퍼 웨지(124)는 또한 두 경사면(124a, 124b)이 각각 경사면(120b, 122b)에 맞물린 상태로 볼트(126)를 통해 베이스(112)에 부착된다. 따라서, 볼트(126)의 베이스(112)에 대한 체결 정도에 따라 테이퍼 웨지(124)가 베이스(112) 및 브래킷(114)에 가하는 압박력을 조절할 수 있게 됨으로써, 아래에서 더 설명하는 바와 같이 브래킷(114)을 베이스(112)에 대해 미끄럼 운동 가능하게 하거나, 고정되게 할 수 있다.

상기한 경사면들의 경사각은 베이스와 브래킷 간의 미끄럼 운동, 테이퍼 웨지에 의한 베이스에 대한 브래킷의 고정 및 해제를 고려하여 당업자가 적절한 선택할 수 있음은 자명하다.

도 2 및 도 3을 다시 살펴보면, 브래킷(114)은 그 일단부측의 더브테일(122)이 더브테일 홈(120)에 결합된 경우, 도 3에서와 같이 일단부에서부터 터렛(50)의 X축 중심선까지 외측 상향으로 연장하여, 그 타단부에 오목한 내면을 갖는 홀더부(116)가 마련된다. 홀더부(116)가 볼트를 통해 브래킷(114)에 부착되는 것으로 도시되어 있지만 일체로 이루어질 수도 있다.

홀더부(116) 상에는 홀더부(116)의 오목한 내면과 함께 보링 바(60)의 수용 공간을 획정하는 오목한 내면을 갖는 캡(118)이 볼트를 통해 부착된다. 수용 공간의 형상은 보링 바(60)의 단면 형상에 따라 적절히 선택할 수 있다. 또한, 홀더부(116) 및 캡(118)이 2개 및 3개의 부분으로 각각 이루어진 것으로 도시하고 있지만, 각각 1개의 부분 또는 더 많은 수의 부분으로 이루어질 수도 있다.

게다가, 본 발명에 따른 보링 바 홀더 장치는, 보링 바 홀더 장치를 터닝 센터에 장착할 시에 터닝 센터의 가공 축선에 대한 보링 바 홀더 장치의 평행도를 조정하는 수단을 더 포함하고 있다. 구체적으로, 베이스(112)의 한쪽 면, 즉 도면에서 정면(113)에 볼트(129)를 통해 조정 블록(128)이 부착된다. 뿐만 아니라, 이 조정 블록(128)은 정면(113)에 상응하는 브래킷(114)의 더브테일(122)의 표면에도 볼트(129)를 통해 부착된다. 이와 같이 볼트(129)를 통해 베이스(112) 및 브래킷(114)에 모두 부착된 조정 블록(128)은 볼트(129)를 위치 조정함으로써 보링 바 홀더 장치(110)의 평행도를 조정할 수 있게 된다. 따라서, 종래의 보링 바 홀더 장치에서 홀더 전체를 툴 포스트 바디에 고정하는 볼트를 이용하여 평행도를 조정하는 것과는 달리, 조정 블록(128)을 통해 평행도 조정이 가능해짐으로써 보링 바 홀더 장치의 평행도를 용이하게 맞출 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 보링 바 홀더 장치의 탈부착 작업에 대해 설명한다.

본 발명에 따른 보링 바 홀더 장치(110)는 종래의 홀더 장치와 같이 홀더와 보링 바를 개별적으로 탈부착할 필요가 없다. 도 5에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 보링 바 홀더 장치를 장착하기 위해서는 우선 베이스(112)를 터닝 센터(100)의 X축 이송대(30)에 볼트를 통해 장착한다. 이와 같이 베이스(112)를 X축 이송대(30)에 장착하는 구조를 가짐으로써 직교형 Y축 가공용 터닝 센터에도 용이하게 적용할 수 있고, 또한 별도의 터닝 센터의 개조를 요구하지 않는다.

이어서, 브래킷(114), 홀더부(116), 보링 바(60) 및 캡(128)을 함께 별도로 조립하여 조립체(130)를 형성한다. 그 후, 브래킷(114)의 더브테일(122)을 베이스(112)의 더브테일 홈(122)에 끼워 넘음으로써 조립체(130)를 베이스(112)에 장착한다. 이어서, 더브테일 홈(120)의 경사면(120b)과 더브테일(122)의 경사면(122b) 사이에 형성된 공간 내에 테이퍼 웨지(124)를 삽입하고 볼트(126)를 조인다. 이어서, 조정 블록(128)을 베이스(112) 및 브래킷(114)에 부착하여 이 조정 블록(128)을 이용하여 홀더 장치의 평행도를 조정하면, 본 발명의 보링 바 홀더 장치(110)의 장착이 완료된다. 이러한 장착이 완료된 원하는 보링 가공을 수행하면 된다.

보링 바 홀더 장치(110)를 제거하려 할 경우에는, 조정 블록(128)을 제거하고, 테이퍼 웨지(124)의 볼트(126)를 느슨하게 한 후에, 조립체(130)의 더브테일(122)을 더브테일 홈(120)에서 빼내면 제거는 완료된다. 베이스(12)는 보링 바 홀더 장치(110)의 재장착을 고려하여 그대로 유지할 수 있다. 따라서, 보링 바 홀더 장치를 터닝 센터로부터 분리하는 데에 각각의 구성 요소를 개별적으로 분리하지 않고 단지 조정 블럭만 분리하고 조립체(130)를 제거하면 된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 X축 및 Z축 가공형 터닝 센터에서의 보링 바 홀더 장치의 사시도이고,

도 2는 직교형 Y축 가공용 터닝 센터에서 본 발명에 따른 보링 바 홀더 장치를 나타내는 정면도이며,

도 3은 본 발명에 따른 보링 바 홀더 장치를 나타내는 측단면도이고,

도 4는 도 2의 부분 A의 확대도이며,

도 5는 본 발명에 다른 보링 바 홀더 장치를 터닝 센터에 조립하는 과정을 나태는 분해도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 종래 기술의 보링 바 홀더 장치 12 : 베이스

14 : 베이스 홀더 16 : 터렛측 홀더

18 : 베이스 홀더 캡 20 : 터렛측 홀더 캡

30 : X축 이송대 40 : 툴 포스트 바디

50 : 터렛 60 : 보링 바

70 : Y축 칼럼 80 : 크로스 슬라이드

100 : 직교형 Y축 가공용 터닝 센터

110 : 본 발명의 보링 바 홀더 장치

112 : 베이스 113 : 베이스의 정면

114 : 브래킷 115 : 브래킷의 정면

116 : 홀더부 118 : 캡

120 : 더브테일 홈

120a, 120b : 더브테일 홈의 경사면

121 : 더브테일 홈의 저면 122 : 더브테일

122a, 122b : 더브테일의 경사면

123 : 더브테일의 저면 124 : 테이퍼 웨지

124a, 124b : 테이퍼 웨지의 경사면

126 : 볼트 128 : 조정 블록

129 : 볼트 130 : 조립체

Claims

터닝 센터용 보링 바 홀더 장치(110)로서,

터닝 센터의 X축 이송대(30)에 고정되게 부착되는 베이스(112);

일단부측에서 미끄럼 맞물림 장치에 의해 베이스(112)에 미끄럼 운동 가능하게 맞물리고 타단부측에서 터닝 센터의 터렛(50)의 X축선을 향해 상향 연장하는 브래킷(114);

상기 베이스(112)에 대해 브래킷(114)을 조정 가능하게 고정하는 고정 수단(124);

상기 브래킷(114)의 타단부에 마련되고 오목한 내면을 갖는 홀더부(116);

상기 홀더부(116)에 부착되어 홀더부의 오목한 내면과 함께 보링 바를 위한 수용 공간을 획정하는 오목한 내면을 갖는 캡(118); 및

상기 베이스(112)와 브래킷(114)에 볼트(129)를 통해 부착되어 보링 바 홀더 장치(110)의 평행도 조정을 가능하게 하는 조정 블록(128)

을 포함하는 보링 바 홀더 장치.
제1항에 있어서, 상기 미끄럼 맞물림 장치는 브래킷(114)에 형성된 더브테일(122) 및 베이스(112)에 형성된 더브테일 홈(120)을 포함하는 것인 보링 바 홀더 장치.
제1항에 있어서, 상기 고정 수단(124)은, 베이스(112)에 형성된 더브테일 홈(120)의 한쪽 경사면(120b)과 브래킷(114)에 형성된 더브테일(122)의 대응하는 경사면(122b)에 맞물리도록 상기 베이스(112)에 볼트(126)를 통해 조정 가능하게 부착되는 테이퍼 웨지(124)를 포함하는 것인 보링 바 홀더 장치.