KR101628015B1

KR101628015B1 - 가공범위 조절이 가능한 보링바

Info

Publication number: KR101628015B1
Application number: KR1020150162234A
Authority: KR
Inventors: 이헌재
Original assignee: 주식회사 정한
Priority date: 2015-11-19
Filing date: 2015-11-19
Publication date: 2016-06-08

Abstract

본 발명은 보링바에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공작기계의 공구홀더에 장착되는 생크와 일체로 형성된 몸체에 새들을 끼워 장착하고, 상기 새들에는 공작물을 절삭가공하기 위한 절삭팁이 체결된 보링헤드를 체결하되, 새들의 위치를 다이얼의 회전에 의해 미세하게 조절할 수 있어 보링헤드와 절삭팁의 위치를 조절하게 되어 공작물의 내경을 정밀하게 가공할 수 있으며, 다양한 내경을 가지는 공작물에 범용적으로 사용할 수 있는 가공범위 조절이 가능한 보링바이다.

Description

가공범위 조절이 가능한 보링바{The boring bar}

일반적으로 보링(boring)은 드릴로 뚫은 구멍을 크게 하거나 구멍의 내벽면이 매끄럽지 못한 경우 보링바(borning bar)를 이용해 절삭가공을 해줌으로써 구멍의 직경을 확장시키거나 내벽면의 조도를 높이는 절삭가공을 말한다.

이러한 보링은 주로 보링바를 이용해 행하게 되는데, 보링바와 관련된 종래기술로서는 실용신안공고 제20-1996-0006482호에 제안되어 있는 보링바이트가 있다.

상기 실용신안에는 바이트본체의 선단부에 팁이 부착됨과 아울러, 이 팁의 경사면에 연속하는 칩포켓이 형성된 보링바이트에 있어서, 상기한 칩포켓은, 제1칩포켓과 제2칩포켓으로 이루어지고, 제1칩포켓은 바이트본체의 축선에 대하여 15°- 45°의 범위로 경사되어 상기한 바이트본체의 외주면에 개구됨과 아울러, 그 단면형상이 상기한 바이트본체의 저면과, 이 저면에 대하여 열림각의 관계로 형성된 측면과 이것을 원활하게 하는 곡면에 의해 형성되어 있고, 제2칩포켓은 상기한 팁의 전방절삭날을 따라, 또한 바이트본체의 상기한 제1칩포켓이 개구된 측과 반대측의 외주면에 개구되어 형성된 것을 특징으로 하는 보링바이트가 제안되어 있는데, 보링바이트의 크기 즉, 절삭팁이 항상 일정한 위치에 부착됨으로써 내경이 변화되는 공작물의 가공에는 사용이 불가능하다.

이러한 점을 해결하고자 제안된 종래기술로서는 등록특허 제10-0621752호에 제안되어 있는 보링머신의 슬라이딩 타입 바이트 홀더가 있다.

상기 특허에는 일단에 바이트가 고정되는 바디와; 이 바디의 상부에 구비되면서 상기 바디가 슬라이딩 이동가능하도록 결합된 클램프와; 상기 바디와 클램프 사이에 구비되면서 바디의 슬라이딩 이동이 원활하게 이루어지도록 하는 결합부;로 이루어진 것을 특징으로 하는 보링머신의 슬라이딩 타입 바이트 홀더가 제안되어 있는데, 클램프를 따라 바디가 슬라이딩되어 이동됨으로써 바이트의 위치를 조절할 수는 있으나 체결부재에 의해 바디를 고정해줌으로써 치수의 정밀도가 떨어진다.

즉, 체결부재의 경우 체결부재에 가하는 압력에 의해 바디의 위치가 미세하게 이동될 수 있고, 이로써 바디의 끝단에 형성된 바이트의 위치 역시 이동될 수 있으며, 사용중 진동에 의해 체결부재가 느슨해질 우려가 있다.

따라서, 본 발명은 보링바를 제공하되 몸체에 새들을 끼울 수 있도록 구성하고, 상기 새들에는 공작물을 절삭가공하기 위한 절삭팁이 고정 결합된 보링헤드를 체결하여, 새들의 위치를 다이얼에 의해 미세하게 조절할 수 있어 몸체의 회전중심축에 비해 절삭팁의 위치를 미세하게 조절함으로써 공작물의 내경을 정밀한 치수로 가공할 수 있으며, 내경의 치수가 다른 다양한 공작물에 범용적으로 사용할 수 있는 가공범위 조절이 가능한 보링바를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 다이얼의 원주면에 요홈을 형성하고 상기 요홈에는 3곳의 방향에서 볼을 끼우되, 상기 볼은 스프링에 의해 요홈 쪽으로 밀리는 힘을 항상 받고 있어 다이얼의 회전에 대한 지지가 3곳에서 이루어짐으로써 절삭팁의 가공으로 발생하는 진동을 흡수할 수 있는 가공범위 조절이 가능한 보링바를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

또한, 새들의 하부에 장공홈을 형성하고, 상기 장공홈에는 몸체에 억지끼움으로 결합된 스토퍼핀을 끼워넣어 새들의 이동거리를 제한해줌으로써 새들의 분리를 방지한 가공범위 조절이 가능한 보링바를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

본 발명에 의한 가공범위 조절이 가능한 보링바는 공작물의 내경이나 외경을 가공하기 위한 보링바에 있어서, 상기 보링바는 공작기계의 공구홀더에 장착되는 생크와 일체로 형성된 몸체와, 상기 몸체에 형성된 새들체결홈에 결합되며 공작물의 절삭가공을 위한 보링헤드가 체결되는 새들과, 상기 새들의 위치를 이동시켜주는 다이얼을 포함하여 구성된 것이 특징이다.

본 발명에 의한 가공범위 조절이 가능한 보링바는 몸체에 새들을 끼울 수 있도록 구성하고, 상기 새들에는 공작물을 절삭가공하기 위한 절삭팁이 고정 결합된 보링헤드를 체결하여, 새들의 위치를 다이얼에 의해 미세하게 조절할 수 있어 몸체의 회전중심축에 비해 절삭팁의 위치를 미세하게 조절함으로써 공작물의 내경을 정밀한 치수로 가공할 수 있으며, 내경의 치수가 다른 다양한 공작물에 범용적으로 사용할 수 있는 효과가 있으며, 다이얼의 원주면에 요홈을 형성하고 상기 요홈에는 3곳의 방향에서 볼을 끼우되, 상기 볼은 스프링에 의해 요홈 쪽으로 밀리는 힘을 항상 받고 있어 다이얼의 회전에 대한 지지가 3곳에서 이루어짐으로써 자기정렬(self-alignment)이 이루어지며 절삭팁의 가공으로 발생하는 진동을 스프링에 의해 흡수할 수 있는 현저한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 전체구성 사시도
도 2는 본 발명의 분리구성도
도 3은 본 발명의 일부분 분리구성도
도 4는 본 발명의 투시구성도
5는 본 발명의 일부분 구성도
도 6과 도 7은 본 발명의 작동상태도
도 8은 본 발명의 일부분 구성도

이하, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 전체구성 사시도이고, 도 2는 본 발명의 분리구성도이며, 도 3은 본 발명의 일부분 분리구성도이고, 도 4는 본 발명의 투시구성도이며, 도 5는 본 발명의 일부분 구성도이고, 도 6과 도 7은 본 발명의 작동상태도이며, 도 8은 본 발명의 일부분 구성도로써, 본 발명에 의한 가공범위 조절이 가능한 보링바는 공작물의 내경이나 외경을 가공하기 위한 보링바에 있어서, 상기 보링바는 공작기계의 공구홀더에 장착되는 생크(11)와 일체로 형성된 몸체(10)와, 상기 몸체(10)에 형성된 새들체결홈(12)에 결합되며 공작물의 절삭가공을 위한 보링헤드(40)가 체결되는 새들(30)과, 상기 새들(30)의 위치를 이동시켜주는 다이얼(20)을 포함하여 구성된 것이 특징이다.

또한, 상기 다이얼(20)의 보스부(22) 원주면에는 요홈(23)을 형성하고 상기 요홈(23)에는 3곳의 방향에서 볼(14)을 끼우되, 상기 볼(14)은 스프링(15)에 의해 요홈(23) 쪽으로 밀리는 힘을 항상 받고 있어 다이얼(20)의 회전에 대한 지지가 3곳에서 이루어짐으로써 자기정렬(self-alignment)이 이루어지며 절삭팁(41)의 가공으로 발생하는 진동을 흡수할 수 있는 것이 특징이다.

먼저, 생크(10)는 공작기계의 공구홀더에 장착되는 자루를 말하며, 상기 공구홀더는 공작기계의 공구대에 장착되는데, 상기 공구대는 공작기계의 회전동력이 전달되는 스핀들(주축)일 수도 있고, 공작물이 회전되는 경우에는 회전동력이 전달되지 않는 일반적인 공구대이거나 터렛공구대일 수도 있다.

상기 몸체(10)는 생크(11)와 일체로 형성되는데, 경우에 따라 몸체(10)와 생크(11)를 각각 별도로 형성한 뒤 몸체(10)와 생크(11)에 각각 나사를 형성하여 결합시킬 수도 있다. 별도로 형성할 경우 몸체(10)나 생크(11) 중 어느 한쪽의 길이나 직경을 다르게 만들어 다양한 공구홀더에 사용할 수 있도록 시리즈(series)로 만들 수 있다.

상기 몸체(10)에는 새들체결홈(12)이 형성되며, 도시된 새들체결홈(12)은 몸체의 일측에서 원통으로 일정깊이 들어간 형상으로써 후술할 자리홈(19)과 연통되며, 상기 새들체결홈(12)에는 새들(30)이 체결되고, 상기 새들(30)에는 공작물의 절삭가공을 위한 보링헤드(40)가 체결된다.

도시된 실시예는 상기 새들(30)과 보링헤드(40)를 일체로 형성하였으며, 이런 경우 강도가 향상될 수 있는 장점이 있으며, 경우에 따라 새들(30)과 보링헤드(40)를 별도로 구성하여 볼트 등으로 결합하는 방식을 사용할 수 있다.

상기 새들(30)은 새들(30)의 일측에 형성된 축볼트(31)와 결합된 다이얼(20)에 의해 그 위치가 이동되게 된다.

즉, 상기 새들(30)의 일측에는 나사산이 형성된 축볼트(31)가 일체로 형성되며, 상기 축볼트(31)는 다이얼(20)의 보스부(22)와 나사로 결합되며, 상기 보스부(22)는 베어링(24)에 의해 회전만 가능한 상태로 결합되어 있어 다이얼(20)이 회전되면 보스부(22) 역시 회전되고 이로써 몸체에 체결된 상태에서는 회전되지 못하는 새들(30)은 축볼트(31)의 회전중심축 방향으로 이동되게 된다.

상기 새들(30)과 축볼트(31)는 일체로 형성되는데, 이 역시 경우에 따라 각각 별도로 형성될 수 있으며, 축볼트(31)는 새들(30)의 중심부에서 일정한 직경을 가지도록 돌출되어 있고 외면에 나사가 형성되어 있다. 상기 축볼트(31)의 나사와 치합되는 나사가 다이얼(20)의 보스부(22)에 형성되어 축볼트(31)와 다이얼의 보스부(22)는 서로 나사로 결합되어 있다. 따라서, 보스부(22)가 회전하게 되면 새들(30)에 대해 별도의 외력이 작용하지 않는 상태에서는 새들(30) 역시 회전되어야 하지만, 상기 새들(30)은 새들체결홈(12)에 회전되지 못하는 상태로 결합되어 있어 결국 축볼트(31)는 보스부(22)의 회전에 따라 보스부(22)의 나사산을 따라 축볼트(31)의 회전중심축 방향대로 이동되게 된다.

상기 다이얼(20)과 몸체(10)의 결합상태를 도 3을 참조하여 살펴보면, 몸체(10)의 일측 즉, 새들체결홈(12)이 형성된 쪽의 반대쪽에는 일정한 깊이로 자리홈(19)이 형성되고, 상기 자리홈(19)에는 베어링(24)이 억지끼움 방식으로 고정 결합되어 있으며, 다이얼(20)의 보스부(22)는 베어링(24)의 내륜에 억지끼움 방식으로 고정 결합되어 있다. 즉, 베어링(23)의 외륜은 자리홈(19)에 억지끼움 방식으로 고정되고, 내륜은 다이얼의 보스부(22)에 억지끼움 방식으로 고정되어 있어 결국 다이얼(20)은 베어링에 의해 회전이 가능한 상태로 몸체(10)에 고정되어 있는 상태가 된다. 물론, 스냅링과 같은 부품을 이용해 베어링(23)과 다이얼(20)의 고정이 가능하며, 베어링(23) 역시 몸체(10)에 억지끼움 방식이 아닌 별도의 고정을 위한 구성을 추가할 수 있다.

따라서, 다이얼(20)이 회전하면 보스부(22) 역시 회전되고 이로써 보스부(22)에 형성된 나사산과 치합되어 있는 축볼트(31)가 이동되어 새들(30)이 이동되게 된다.

도 5를 참조하면, 상기 다이얼(20)의 보스부(22) 원주면에 형성된 요홈(23)에는 3곳의 방향에서 볼(14)이 끼워져 있고, 상기 볼(14)은 고정핀(16)에 의해 몸체(10)의 외부로 나오지 못하도록 핀홀(13)에 삽입되어 있는 스프링(15)에 의해 요홈(23) 쪽으로 밀리게 되어 볼(14)과 요홈(23)은 스프링(15)이 볼(14)을 미는 만큼의 접착력이 유지되고 있다.

따라서, 상기 다이얼(30)은 회전되더라도 볼(14)에 의한 지지가 3곳에서 이루어짐으로써 자기정렬(self-alignment)이 이루어지며 절삭팁(41)의 가공으로 발생하는 진동을 스프링(15)에 의해 흡수할 수 있다.

상기 다이얼(20)은 눈금이 형성되어 있는 헤드부(21)와 내부원주면에 나사가 형성된 보스부(22)로 구성되며, 자리홈(19)의 상부에는 몸체의 외면 일부를 면취하고 면취된 부분에 다이얼의 한 눈금당 이동되는 새들의 거리를 표시해줌으로써 사용자는 새들의 이동거리에 대해 손쉽게 파악할 수 있다.

상기 새들(30)이 다이얼(20)에 의해 이동되어 적절한 위치에 도달하면, 몸체(10)의 일측을 관통하여 나사로 결합된 세트스크류(17)를 이용해 새들(30)의 위치를 고정해줄 수 있으며, 이때 세트스크류(17)의 끝 단면과 만나는 새들(30)의 외부면은 적절한 넓이의 평면으로 면취된 면취부(33)로써 세트스크류(17)의 끝 단면과의 밀착면적이 넓어져 새들(30)의 고정력이 향상된다.

상기 새들(30)은 새들체결홈(12)에서 바깥쪽으로 나오는 상태가 계속되면, 축볼트(31)와 보스부(22) 사이의 나사결합이 해제되어 분리될 수 있으므로, 이를 방지하기 위해 스토퍼핀(18)이 몸체에 고정 결합되게 된다.

즉, 도 6 내지 도 8을 참조하면, 상기 새들(30)의 하부에는 장공홈(32)이 형성되고, 상기 장공홈(32)에는 몸체(10)에 억지끼움 방식으로 고정된 스토퍼핀(18)이 끼워져 있어 새들(30)의 이동거리에 대해 제한해주게 되며, 이러한 스토퍼핀(18)은 새들(30)의 이동에 대한 안내와 함께 새들(30)이 새들의 중심축을 기준으로 시계방향 또는 반시계방향으로 회전되는 것을 방지한다.

도시된 스토퍼핀(18)은 몸체(10)에 하나만 고정되어 있는 것으로 나타나 있으나, 경우에 따라 둘 이상 구성할 수도 있고, 새들의 측면에 장공홈을 형성하여 몸체의 측면 방향에서 스토퍼핀(18)을 조립할 수 있는 형태로 구성할 수도 있음은 당연하다.

도 6에 도시된 상태는 새들(30)이 다이얼(20) 쪽으로 완전히 이동된 상태를 나타내고 있으며, 도 7에 도시된 상태는 새들(30)이 다이얼(20)에서 가장 멀리 이동된 상태를 나타내고 있다.

결국, 본 발명에 의한 가공범위 조절이 가능한 보링바는 몸체에 새들을 끼울 수 있도록 구성하고, 상기 새들에는 공작물을 절삭가공하기 위한 절삭팁이 고정 결합된 보링헤드를 체결하여, 새들의 위치를 다이얼에 의해 미세하게 조절할 수 있어 몸체의 회전중심축에 비해 절삭팁의 위치를 미세하게 조절함으로써 공작물의 내경을 정밀한 치수로 가공할 수 있으며, 내경의 치수가 다른 다양한 공작물에 범용적으로 사용할 수 있는 효과가 있으며, 다이얼의 원주면에 요홈을 형성하고 상기 요홈에는 3곳의 방향에서 볼을 끼우되, 상기 볼은 스프링에 의해 요홈 쪽으로 밀리는 힘을 항상 받고 있어 다이얼의 회전에 대한 지지가 3곳에서 이루어짐으로써 자기정렬(self-alignment)이 이루어지며 절삭팁의 가공으로 발생하는 진동을 스프링에 의해 흡수할 수 있는 현저한 효과가 있다.

10; 몸체
11. 생크 12. 새들체결홈 13. 핀홀
14. 볼 15. 스프링 16. 고정핀
17. 세트스크류 18. 스토퍼핀 19. 자리홈
20; 다이얼
21. 헤드부 22. 보스부 23. 요홈
24. 베어링
30; 새들
31. 축볼트 32. 장공홈 33. 면취부
40; 보링헤드
41. 절삭팁

Claims

공작물의 내경이나 외경을 가공하기 위한 보링바에 있어서,
상기 보링바는 공작기계의 공구홀더에 장착되는 생크(11)와 일체로 형성된 몸체(10)와, 상기 몸체(10)에 형성된 새들체결홈(12)에 결합되며 공작물의 절삭가공을 위한 보링헤드(40)가 체결되는 새들(30)과, 상기 새들(30)의 위치를 이동시켜주는 다이얼(20)을 포함하여 구성되며,
상기 다이얼(20)의 보스부(22) 원주면에는 요홈(23)을 형성하고 상기 요홈(23)에는 3곳의 방향에서 볼(14)을 끼우되, 상기 볼(14)은 스프링(15)에 의해 요홈(23) 쪽으로 밀리는 힘을 항상 받고 있어 다이얼(20)의 회전에 대한 지지가 3곳에서 이루어지고,
상기 스프링(15)은 몸체(10)에 억지끼움 방식으로 고정되는 고정핀(16)에 의해 압축된 상태로 결합되어 볼(14)을 다이얼(20)의 요홈(23) 쪽으로 항상 밀어줌으로써 다이얼(20)의 보스부(22)는 상기 스프링(15)에 의해 자기정렬(self-alignment)이 이루어지며 절삭팁(41)의 가공으로 발생하는 진동을 흡수할 수 있으며,
상기 새들(30)의 일측에는 나사산이 형성된 축볼트(31)가 일체로 형성되며, 상기 축볼트(31)는 다이얼(20)의 보스부(22)와 나사로 결합되며, 상기 보스부(22)는 베어링(23)에 의해 회전만 가능한 상태로 결합되어 있어 다이얼(20)이 회전되면 보스부(22) 역시 회전되고 이로써 몸체에 체결된 상태에서는 회전되지 못하는 새들(30)은 축볼트(31)의 회전중심축 방향으로 이동되며,
상기 새들(30)의 하부에는 장공홈(32)이 형성되고, 상기 장공홈(32)에는 몸체(10)에 억지끼움 방식으로 고정된 스토퍼핀(18)이 끼워져 있어 새들(30)의 이동거리에 대해 제한해주며, 상기 스토퍼핀(18)은 새들(30)의 이동에 대한 안내와 함께 새들(30)이 새들의 중심축을 기준으로 시계방향 또는 반시계방향으로 회전되는 것을 방지하고,
상기 새들(30)이 다이얼(20)에 의해 이동되어 적절한 위치에 도달하면, 몸체(10)의 일측을 관통하여 나사로 결합된 세트스크류(17)를 이용해 새들(30)의 위치를 고정해줄 수 있으며, 이때 세트스크류(17)의 끝 단면과 만나는 새들(30)의 외부면은 평면으로 면취된 면취부(33)로써 세트스크류(17)의 끝 단면과의 밀착면적이 넓어져 새들(30)의 고정력이 향상되는 것이 특징인 가공범위 조절이 가능한 보링바.
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제1항에 있어서,
상기 새들(30)과 보링헤드(40)는 일체로 형성되어 강도를 높인 것이 특징인 가공범위 조절이 가능한 보링바.