KR101693839B1

KR101693839B1 - 강(steel)으로 이루어진 보강대를 포함하여 열변형 방지 기능이 개선된 보링 헤드

Info

Publication number: KR101693839B1
Application number: KR1020150000601A
Authority: KR
Inventors: 김지민; 이량훈
Original assignee: 두산중공업 주식회사
Priority date: 2015-01-05
Filing date: 2015-01-05
Publication date: 2017-01-06
Also published as: KR20160084109A

Abstract

본 발명의 보링 헤드는 모터에 연결되어 회전하는 모터 스핀들에 고정되어 결합되는 스핀들 고정부; 상기 스핀들 고정부를 중앙에 포함하며, 양단에 함몰부를 포함하는 보링 바; 상기 보링 바의 함몰부에 일부가 삽입되어 고정되는 한 쌍의 카트리지; 한 개의 카트리지의 끝단에 고정 결합되는 보링 바이트; 및 상기 보링바의 일부 표면에 장착되어, 절삭유로부터 보링바의 열변형을 방지하는 보강대;를 포함한다.

Description

강(steel)으로 이루어진 보강대를 포함하여 열변형 방지 기능이 개선된 보링 헤드{Boring head}

본 발명은 강(Steel)으로 이루어진 보강대를 포함하여 열변형 방지 기능이 개선된 보링 헤드로서, 보다 상세하게는 절삭유 분사가 집중되는 부위에 보강대가 위치하도록 하여, 보링바(Boring bar)가 열변형이 되는 것을 방지할 수 있는 보링 헤드에 관한 것이다.

일반적으로 보링머신 공작기계는 기계가공에 있어서 사전에 천공되어 있는 구멍을 둥글게 깎아 넓히는 작업을 주목적으로 하는 장치로서, 가공물을 테이블 또는 마룻바닥 위에 장치하고 보링용 공구를 회전시켜서 작업한다. 이러한 보링머신 공작기계는 대형 또는 복잡한 모양의 물건에 여러 종류의 구멍을 가공하는 데 편리하며, 대부분의 보링머신 작업을 하는 흔히 쓰는 기계는 수평 보링머신, 지그 보링머신, 정밀 보링머신 등이 있다.

보링머신 공작기계는 모터의 회전에 연동되는 모터 스핀들의 동력이 커플링을 매개로 스핀들 고정부로 전달된다. 그리고 스핀들 고정부를 통하여 모터 스핀들의 회전력이 보링 헤드에 전달되어 보링 헤드를 회전시킴으로서 가공물을 가공한다.

한편, 보링 가공은 극히 정밀한 가공으로서 보링 작업 시 절삭유 공급이 원활하고 충분해야만, 보링 가공에 캠홀 표면의 버닝 현상을 방지할 수 있다. 절삭유 공급은 보링 바의 상부에서 공급되어 보링 헤드의 열변형을 일으키는 문제가 있다.

상기 기재한 문제점을 해결하고자, 본 발명의 보링 헤드는 강(steel)으로 이루어진 보강대를 포함하여 열변형 방지 기능을 개선하고자 한다.

또한, 상기 보강대는 강(steel)로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고, 보링바는 가로의 길이가 세로의 길이의 5배 이상인 직육면체 형태일 수 있다.

바람직하게는, 상기 보링바의 전체길이를 L이라 할 때, 상기 보강대는 보링바의 0.25L 내지 0.75L 길이 사이에 위치한다.

또한, 본 발명의 보링 헤드는 상기 보링바와 보강대를 결합하는 복수개의 제 1, 2 체결공를 더 포함한다.

본 발명의 보링 헤드는 강(steel)으로 이루어진 보강대를 포함하여 열변형 방지 기능을 개선할 수 있다.

도 1은 본 발명의 보링 헤드의 정면도 및 후면도이다.
도 2는 본 발명의 보링 헤드 보강대의 정면부 확대도이다.
도 3은 본 발명의 보링 헤드 보강대의 후면부 확대도이다.
도 4는 본 발명의 보링 헤드의 사용 상태도를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 보링 헤드 카트리지 및 보링 바이트를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 보링 헤드의 보강대 및 스핀들 고정부에 체결부가 결합된 모습을 도시한 것이다.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 실시될 수도 있고 실질적으로 동시하게 실시될 수도 있으며 반대의 순서대로 실시될 수도 있다.

도 1은 본 발명의 보링 헤드의 정면도 및 후면도이며, 도 2, 3은 각각 본 발명의 보링 헤드 보강대(500)의 정면부, 후면부 확대도이다.

본 발명의 보링 헤드는 모터에 연결되어 회전하는 모터 스핀들에 고정되어 결합되는 스핀들 고정부(100), 스핀들 고정부(100)를 중앙에 포함하며, 양단에 함몰부를 포함하는 보링 바(200), 보링 바(200)의 함몰부에 일부가 삽입되어 고정되는 한 쌍의 카트리지(300), 한 개의 카트리지(300)의 끝단에 고정 결합되는 보링 바이트(400) 및 보링바의 일부 표면에 장착되어, 절삭유로부터 보링바의 열변형을 방지하는 보강대(500)를 포함한다.

도 2는 본 발명의 보링 헤드의 정면도 및 후면도이며, 도 3 내지 4는 본 발명의 보링 헤드의 상세도이다.

보링 바(200)는 대체로 직육면체 형태이며, 바람직하게는 가로의 길이가 세로의 길이의 5배 이상인 직육면체 형태인 것이 바람직하다. 보링 바(200)의 정면부 중앙에 스핀들 고정부(100)를 포함한다.

스핀들 고정부(100)는 모터에 연결되어 회전하는 모터 스핀들에 고정되어 결합되는 부위이다. 스핀들 고정부(100)는 모터 스핀들에 용이하고 견고하게 장착될 수 있도록, 복수개의 결합 부위를 포함한다. 구체적으로 스핀들 고정부(100)는 가이드 센터부(110), 스핀들 키 조립부(120), 제 1 체결공(130)를 포함한다. 가이드 센터부(110)는 스핀들 고정부(100)의 중앙에 위치하며, 스핀들 고정부(100)가 1차적으로 모터 스핀들에 고정되는 부위이다. 스핀들 키 조립부(120)는 스핀들 고정부(100)의 지름 방향에 일직선으로 위치하여, 스핀들 고정부(100) 및 모터 스핀들이 2차적으로 결합되도록 한다. 또한, 스핀들 고정부(100)에 복수개의 제 1 체결공(130)이 존재하여, 둘의 결합을 보충한다.

도 4는 본 발명의 보링 헤드 카트리지(300) 및 보링 바이트(400)를 도시한 것이다.

보링 바(200)의 후면부 양단에는 한 쌍의 함몰부를 포함한다. 한 쌍의 함몰부에는 한 쌍의 카트리지(300)가 일부 삽입되어 결합한다. 한 쌍의 카트리지(300)는 보링 바(200)의 스핀들 고정부(100)가 모터 스핀들에 결합된 후, 회전운동 할 때, 보링 바(200)의 양단의 균형을 맞추는 역할을 한다.

보링 바이트(400)는 보링 작업시 실제 절삭이 일어나도록 하는 부위이다. 하나의 카트리지(300)의 말단에 고정 결합된다. 구체적으로, 한 쌍의 카트리지(300) 중 하나에는 끝단에 보링 바이트(400)가 고정 결합되며, 다른 하나에는 끝단에 보조부가 결합되어, 보링 바이트(400)와 보조부가 양끝에서 무게 균형을 이룰 수 있도록 한다.

한편, 보링 가공은 극히 정밀한 가공으로서 보링 작업 시 절삭유 공급이 원활하고 충분해야만, 보링 가공에 캠홀 표면의 버닝 현상을 방지할 수 있다. 절삭유 공급은 보링 바(200)의 상부에서 공급되어 보링 헤드의 열변형을 일으키는 문제가 있다.

보강대(500)는 보링바의 일부 표면에 장착되어, 절삭유로부터 보링바의 열변형을 방지한다. 보강대(500)는 강(steel)로 이루어진다. 일반적으로, 알루미늄의 열팽창 계수는 23.03 × 10-6/℃이며 강은 10.5 ~ 11.0 x 10-6/℃로서, 강의 열팽창 계수가 알루미늄의 열팽창 계수보다 상당히 낮기 때문에, 강이 열변형에 강한 성질을 갖는다.

도 5는 본 발명의 보링 헤드의 사용 상태를 개념적으로 도시한 것이다.

보링바의 전체길이를 L이라 할 때, 절삭유는 보링바의 0.25L 내지 0.75L 길이 사이에 집중적으로 분사되어, 보링 헤드의 열변형을 일으키는 경향이 있다. 이러한 열변형을 방지하고자, 보강대(500)는 보링바의 0.25L 내지 0.75L 길이 사이에 위치하는 것이 바람직하다.

구체적으로 보강대(500)는, 보링바의 0.25L 내지 0.75L 길이 위치에서 보링 바(200)의 정면, 후면, 옆면을 모두 감싸는 형태이다. 다만, 보강대(500)의 정면부는 보링바 정면의 스핀들 고정부(100)를 덮지 않고, 스핀들 고정부(100)를 외부로 그대로 노출시킨다.

도 6은 본 발명의 보링 헤드의 보강대(500) 및 스핀들 고정부(100)에 체결부(600)가 결합된 모습을 도시한 것이다.

보강대(500)의 후면부에는 스핀들 고정부(100)의 제 1 체결공(130)와 겹치는 부위에 제 2 체결공(510)가 형성된다. 따라서, 볼트와 같은 체결부(600)를 제 1, 2 체결공에 삽입하여, 보강대(500)와 보링 헤드에 결합할 수 있다.

발명은 상술한 특정의 실시예 및 설명에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 본 발명의 보호 범위 내에 있게 된다.

100 : 스핀들 고정부 110 : 가이드 센터부
120 : 스핀들 키 조립부 130 : 제 1 체결공
140 : 제 1 보조공 200 : 보링 바
300 : 카트리지 400 : 보링 바이트
500 : 보강대 510 : 제 2 체결공
520 : 제 2 보조공 600 : 체결부

Claims

모터에 연결되어 회전하는 모터 스핀들에 고정되어 결합되는 스핀들 고정부;
상기 스핀들 고정부를 중앙에 포함하며, 양단에 함몰부를 포함하는 보링 바;
상기 보링 바의 함몰부에 일부가 삽입되어 고정되는 한 쌍의 카트리지;
한 개의 카트리지의 끝단에 고정 결합되는 보링 바이트; 및
상기 보링바의 일부 표면에 장착되어, 절삭유로부터 보링바의 열변형을 방지하고, 강(steel)으로 이루어진 보강대;를 포함하고,
상기 보링바의 전체길이를 L이라 할 때, 상기 보강대는 보링바의 0.25L 내지 0.75L 길이 사이에 위치하여, 보링바의 정면, 후면, 옆면을 모두 감싸는 형태로 장착되는 것을 특징으로 하는 보링 헤드.
삭제
제1항에 있어서,
상기 보링바는 가로의 길이가 세로의 길이의 5배 이상인 직육면체 형태인 것을 특징으로 하는 보링 헤드.
삭제
제1항에 있어서,
상기 보링바와 보강대를 결합하는 복수개의 제 1, 2 체결공를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보링 헤드.
제1항에 있어서,
상기 스핀들 고정부는 지름 방향에 일직선으로 스핀들 키 조립부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보링 헤드.
제1항에 있어서,
상기 한 쌍의 카트리지 중 하나의 끝단에는 보링 바이트가 고정 결합되며, 다른 하나의 끝단에는 보조부가 결합되는 것을 특징으로 하는 보링 헤드.