KR101714333B1 - 공작물 코너부 모깍기용 엔드밀의 형상치수 정밀측정장치 - Google Patents

공작물 코너부 모깍기용 엔드밀의 형상치수 정밀측정장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공작물의 코너부 모깍기의 가공시 엔드밀의 변형치수를 정밀측정하여 엔드밀의 형상치수에 대한 오차를 측정하여 엔드밀을 보정함으로서 공작물의 정밀한 모깍기의 가공을 수행하도록 하는 것으로서, 상기 엔드밀의 결속부에 결속되도록 상부의 제1몸체와 하부의 제2몸체로 일체의 구성을 가지면서 상기 제1몸체의 상면 중앙에서 제2몸체의 하면 중앙으로 수직 관통되어 엔드밀의 결속부의 외경과 동일한 외경을 가진 제1결속홀과 상기 제1몸체의 외주 일면을 통해 제1결속홀 내주면으로 수평 관통되는 제1결합홀이 제1몸체 외주면에 등간격의 사방(四方)으로 형성되는 원통형의 측정본체와, 상기 측정본체의 외측에 근접하여 설치되며, 수평의 평판형 가로판과 수평의 평판형 세로판이 일체로 구성되면서 각각의 가로판과 세로판 길이방향으로 관통 절개된 조절홀이 형성되는 “ㄴ"자형의 조절판재와, 상기 각각의 가로판과 세로판 조절홀 하부에 위치하여 상부의 조절나사를 통해 조절홀에 고정되면서 외주면 일면에서 타면으로 수평 관통되는 센서지지홀이 형성되며 상기 센서지지홀의 내주 일면에서 외주면 일면으로 관통되는 제1체결홀이 형성되는 원통형의 센서지지몸체 및, 상기 센서지지몸체의 센서지지홀로 삽입되는 지지봉과 상기 지지봉의 일단이 삽입되어 고정되도록 상부에 관통된 제2체결홀이 형성되면서 상기 제2체결홀과 이격된 하부에 관통된 센서홀이 형성되는 수직형 판상의 센서지지판으로 이루어진 센서설치부로 구성되는 센서작동부재;와, 상기 조절판재의 가로판과 세로판이 교차되는 일면에 관통된 제3체결홀이 형성되어 상기 제3체결홀에 삽입되어 고정되도록 하부에 체결부가 형성되면서 외주면에 수평으로 관통되는 제4체결홀이 형성되는 원통형의 고정체와 상기 고정체의 제4체결홀에 일단이 삽입되어 고정되는 소정의 길이를 가진 제1가이드봉과 상기 제1가이드봉의 타단에 고정되는 제1회동부로 이루어진 제1관절부재;와, 상기 제1관절부재에 연결되며 양측에 제2회동부가 구비되어 일측 제2회동부가 제1회동부에 결속되며 상기 제2회동부들 사이에 연결되도록 소정의 길이를 가진 제2가이드봉이 구비되는 제2관절부재; 및, 상기 제2관절부재의 타측 제2회동부에 결속되는 일측 제3회동부가 구비되어 상기 제3회동부에 일단이 연결되어 소정의 길이를 가진 제3가이드봉이 구비되며 상기 제3가이드봉 타단에 자력부착부재가 구비되는 제3관절부재;로 구성되는 공작물 코너부 모깍기용 엔드밀의 형상치수 정밀측정장치를 제공한다.

Description

공작물 코너부 모깍기용 엔드밀의 형상치수 정밀측정장치{A PRECISION APPARATUS TO MEASURE SHAPE AND SIZE OF END-MILL FOR CHAMFERING WORKPIECE CORNER}
본 발명은 공작물 코너부 모깍기용 엔드밀의 형상치수 정밀측정장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공작물의 코너부 모깍기의 가공시 엔드밀의 변형치수를 정밀측정하여 엔드밀의 형상치수에 대한 오차를 측정하여 엔드밀을 보정함으로서 공작물의 정밀한 모깍기의 가공을 수행하도록 하는 공작물 코너부 모깍기용 엔드밀의 형상치수 정밀측정장치에 관한 것이다.
일반 공업 분야에 있어서는, 금속, 목재 또는 플라스틱 등의 소재를 부분적으로 깍아내어 원하는 형상을 만들어내는 공작 기계 가공이 종전부터 행해지고 있다. 예를 들면, 선삭(旋削), 슬라이스(slice) 절삭 또는 평(平) 절삭 등의 절삭 가공을 행하는 것에 의해 원하는 제품·부품을 만들어낼 수가 있다.
복잡한 제품·부품을 대량 생산할 필요가 있는 경우, 성형용의 금형 등을 기계 가공에 의해 제조하고, 그 금형을 사용하여 각종 성형품을 제조하는 것이 일반적으로 행해지고 있다. 특히 최근에는, 전기 및 전자 기기가, 해마다 소형화 및 고성능화하고 있고, 이들에 사용되는 부품 등에 대하여 소형화·고성능화가 당연하게 요구되고 있다.
일반적으로 절삭공구에 사용되는 부속품이나 각종 기계 및 자동차 엔진 등에 사용되는 정밀부품은 주조에 의해 최초 가공물이 형성되면, 형성된 가공물을 밀링머신과 같은 공작기계로 외곽면을 면삭가공하여 마무리하게 된다. 이러한 정밀부품은 아주 미세한 치수에 맞춰 정확하게 가공됨으로써 조그만 오차에도 결합이 잘 이루어지지 않는 경우가 빈번하다.
일반적으로 절삭능률을 향상시키기 위해서는 이송，절입량，절삭속도 중 어느 하나를 증가시켜 높일 수 있으며, 이들 요소를 자유자재로 조작하기 위해서는 많은 제약이 따른다. 예를 들면 공작기계의 주축을 고속으로 회전시켜 이송속도를 증가시킬 경우 가공형상 오차는 커지고 주축의 회전수를 증가 시키면 떨림이 커지게 되어 공구수명에 치명적 영향을 끼쳐 절삭공구의 수명단축을 초래한다.
따라서, 그와 같은 소형화·고성능화에 대응한 각종 부품·제품을 성형하기 위한 이러한 소형화에 적합한 정밀도가 요구되고 있다.
대한민국 등록특허 제10-1358363호(발명의 명칭 : 가공기의 스핀들 오차 보상 장치
본 발명은 상기와 같은 종래의 여러 문제점들을 개선시키기 위하여 안출된 것으로서 공작기계에 장착된 엔드밀이 공작물의 표면을 모깍기 가공을 수행시 상기 엔드밀의 형상치수에 대한 오차를 측정하여 가공중인 공작기계의 진단과 검사를 통해 엔드밀 및 공작기계의 수명을 연장하는 상기 엔드밀의 형상오차를 실시간 측정할 수 있는 정밀측정장치를 제공하는 목적을 가지고 있다.
상기 서술한 문제점을 해결하고자 다음과 같은 실시예를 통하여 과제를 해결하고자 한다.
상기 목적 달성을 위한 본 발명은 공작물의 코너부 모깍기의 정밀가공을 하는 공작기계의 스핀들에 장착되면서 스핀들에 장착되는 상부의 결속부와 공작물을 가공하는 하부의 가공부로 일체의 구조를 가진 엔드밀의 형상치수를 측정하는 공작물 코너부 모깍기용 엔드밀의 형상치수 정밀측정장치에 있어서,
상기 엔드밀의 결속부에 결속되도록 상부의 제1몸체와 하부의 제2몸체로 일체의 구성을 가지면서 상기 제1몸체의 상면 중앙에서 제2몸체의 하면 중앙으로 수직 관통되어 엔드밀의 결속부의 외경과 동일한 외경을 가진 제1결속홀과 상기 제1몸체의 외주 일면을 통해 제1결속홀 내주면으로 수평 관통되는 제1결합홀이 제1몸체 외주면에 등간격의 사방(四方)으로 형성되는 원통형의 측정본체와,
상기 측정본체의 외측에 근접하여 설치되며, 수평의 평판형 가로판과 수평의 평판형 세로판이 일체로 구성되면서 각각의 가로판과 세로판 길이방향으로 관통 절개된 조절홀이 형성되는 “ㄴ"자형의 조절판재와, 상기 각각의 가로판과 세로판 조절홀 하부에 위치하여 상부의 조절나사를 통해 조절홀에 고정되면서 외주면 일면에서 타면으로 수평 관통되는 센서지지홀이 형성되며 상기 센서지지홀의 내주 일면에서 외주면 일면으로 관통되는 제1체결홀이 형성되는 원통형의 센서지지몸체 및, 상기 센서지지몸체의 센서지지홀로 삽입되는 지지봉과 상기 지지봉의 일단이 삽입되어 고정되도록 상부에 관통된 제2체결홀이 형성되면서 상기 제2체결홀과 이격된 하부에 관통된 센서홀이 형성되는 수직형 판상의 센서지지판으로 이루어진 센서설치부로 구성되는 센서작동부재;와,
상기 조절판재의 가로판과 세로판이 교차되는 일면에 관통된 제3체결홀이 형성되어 상기 제3체결홀에 삽입되어 고정되도록 하부에 체결부가 형성되면서 외주면에 수평으로 관통되는 제4체결홀이 형성되는 원통형의 고정체와 상기 고정체의 제4체결홀에 일단이 삽입되어 고정되는 소정의 길이를 가진 제1가이드봉과 상기 제1가이드봉의 타단에 고정되는 제1회동부로 이루어진 제1관절부재;와,
상기 제1관절부재에 연결되며 양측에 제2회동부가 구비되어 일측 제2회동부가 제1회동부에 결속되며 상기 제2회동부들 사이에 연결되도록 소정의 길이를 가진 제2가이드봉이 구비되는 제2관절부재; 및,
상기 제2관절부재의 타측 제2회동부에 결속되는 일측 제3회동부가 구비되어 상기 제3회동부에 일단이 연결되어 소정의 길이를 가진 제3가이드봉이 구비되며 상기 제3가이드봉 타단에 자력부착부재가 구비되는 제3관절부재;로 구성되는 공작물 코너부 모깍기용 엔드밀의 형상치수 정밀측정장치를 제공한다.
한편, 상기 센서작동부재의 센서설치부에 형성된 센서홀을 통해 측정센서를 설치하면서 상기 측정센서가 측정본체의 외주면에 직교되게 한 쌍이 설치되는 공작물 코너부 모깍기용 엔드밀의 형상치수 정밀측정장치를 제공한다.
한편, 상기 측정센서는 와전류센서를 이용하는 공작물 코너부 모깍기용 엔드밀의 형상치수 정밀측정장치를 제공한다.
본 발명은 공작기계에 장착된 엔드밀이 공작물의 표면을 모깍기 가공을 수행시 상기 엔드밀의 형상치수에 대한 오차를 측정하여 가공중인 공작기계의 진단과 검사를 통해 엔드밀 및 공작기계의 수명을 연장하는 상기 엔드밀의 형상오차를 실시간 측정할 수 있는 효과와, 상기 가공중에 실시간 엔드밀의 형상오차를 측정하여 엔드밀의 수명 및 파손을 미연에 확인 및 방지할 수 있으며, 가공공정의 감시와 해석에 효과적으로 이용될 수 있다
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공작물 코너부 모깍기용 엔드밀의 형상치수 정밀측정장치의 설치도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공작물 코너부 모깍기용 엔드밀의 형상치수 정밀측정장치의 설치 정면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공작물 코너부 모깍기용 엔드밀의 형상치수 정밀측정장치의 설치 측면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공작물 코너부 모깍기용 엔드밀의 형상치수 정밀측정장치에서 스핀들-측정본체-엔드밀 조립구조도(a)와 조립된 상태의 단면도(b).
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 공작물 코너부 모깍기용 엔드밀의 형상치수 정밀측정장치에서 엔드밀의 결속부에 길이조절봉-길이조절판-측정본체가 설치된 구조도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 공작물 코너부 모깍기용 엔드밀의 형상치수 정밀측정장치에서 엔드밀의 결속부에 길이조절봉-길이조절판-측정본체가 설치되는 조립 구조도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 공작물 코너부 모깍기용 엔드밀의 형상치수 정밀측정장치에서 측정본체 단면도(a)와 길이조절판의 저면사시도(b)
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 공작물 코너부 모깍기용 엔드밀의 형상치수 정밀측정장치의 구조도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 공작물 코너부 모깍기용 엔드밀의 형상치수 정밀측정장치에서 센서작동부재의 조립구조도.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 공작물 코너부 모깍기용 엔드밀의 형상치수 정밀측정장치의 센서작동부재에서 조절판재-센서지지몸체의 결합구조도(a)와 측정센서-센서설치부의 결합구조도(b).
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 공작물 코너부 모깍기용 엔드밀의 형상치수 정밀측정장치에서 제1, 2, 3관절부재 설치구조도.
상기한 목적을 달성하기 위해 하기와 같은 실시예를 도면을 통해 상세히 설명한다.
본 발명의 엔드밀(30)은 밀링가공용 공작기계에 장착되어 공작물의 코너부를 모깍기의 기공을 하는 가공기구로서, 공작기계의 스핀들(20)에 장착하여 고장되는 상부의 결속부(31)와 공작물을 절삭 가공하는 하부의 가공부(32)로 일체의 구조를 가진 공용의 엔드밀(30)을 제공한다.
그리고, 상기 엔드밀(30)이 공작물의 코너부 또는 모서리의 모깍기 가공을 수행 중 스핀들(20)의 회전속도와 이동속도를 통해 수행되는 엔드밀(30)의 변형 등을 의해 형상치수의 오차가 발생하게 되며, 이러한 엔드밀(30)의 형상치수오차에 의해 공작물의 가공면의 정밀도가 떨어지게 되며, 이때 엔드밀(30)의 형상에 대한 변형률을 가공 중에 실시간으로 측정할 수 있도록 본 발명의 공작물 코너부 모깍기용 엔드밀의 형상치수 정밀측정장치(10)를 제공하게 된다.
본 발명은 도 1 내지 도 4 및 도 8 내지 도 11에 나타낸 바와 같이 공작물의 코너부 모깍기의 정밀가공을 하는 공작기계의 스핀들(20)에 장착되면서 스핀들(20)에 장착되는 상부의 결속부(31)와 공작물을 가공하는 하부의 가공부(32)로 일체의 구조를 가진 엔드밀(30)의 형상치수를 측정하는 공작물 코너부 모깍기용 엔드밀의 형상치수 정밀측정장치(10)에 있어서,
상기 엔드밀(30)의 결속부(31)에 결속되도록 상부의 제1몸체(110a)와 하부의 제2몸체(110b)로 일체의 구성을 가지면서 상기 제1몸체(110a)의 상면 중앙에서 제2몸체(110b)의 하면 중앙으로 수직 관통되어 엔드밀(30)의 결속부(31)의 외경과 동일한 외경을 가진 제1결속홀(111)과 상기 제1몸체(110a)의 외주 일면을 통해 제1결속홀(111) 내주면으로 수평 관통되는 제1결합홀(112)이 제1몸체(110a) 외주면에 등간격의 사방(四方)으로 형성되는 원통형의 측정본체(100)와,
상기 측정본체(100)의 외측에 근접하여 설치되며, 수평의 평판형 가로판(211a)과 수평의 평판형 세로판(211b)이 일체로 구성되면서 각각의 가로판(211a)과 세로판(211b) 길이방향으로 관통 절개된 조절홀(212)이 형성되는 “ㄴ"자형의 조절판재(210)와, 상기 각각의 가로판(211a)과 세로판 조절홀(212) 하부에 위치하여 상부의 조절나사(221)를 통해 조절홀(212)에 고정되면서 외주면 일면에서 타면으로 수평 관통되는 센서지지홀(222)이 형성되며 상기 센서지지홀(222)의 내주 일면에서 외주면 일면으로 관통되는 제1체결홀(223)이 형성되는 원통형의 센서지지몸체(220) 및, 상기 센서지지몸체(220)의 센서지지홀(222)로 삽입되는 지지봉(231)과 상기 지지봉(231)의 일단이 삽입되어 고정되도록 상부에 관통된 제2체결홀(233)이 형성되면서 상기 제2체결홀(233)과 이격된 하부에 관통된 센서홀(234)이 형성되는 수직형 판상의 센서지지판(232)으로 이루어진 센서설치부(230)로 구성되는 센서작동부재(200)와,
상기 조절판재(210)의 가로판(211a)과 세로판(211b)이 교차되는 일면에 관통된 제3체결홀(213)이 형성되어 상기 제3체결홀(213)에 삽입되어 고정되도록 하부에 체결부(311)가 형성되면서 외주면에 수평으로 관통되는 제4체결홀(312)이 형성되는 원통형의 고정체(310)와 상기 고정체(310)의 제4체결홀(312)에 일단이 삽입되어 고정되는 소정의 길이를 가진 제1가이드봉(320a)과 상기 제1가이드봉(320a)의 타단에 고정되는 제1회동부(330a)로 이루어진 제1관절부재(300a)와,
상기 제1관절부재(300a)에 연결되며 양측에 제2회동부(330b)가 구비되어 일측 제2회동부(330b)가 제1회동부(330a)에 결속되며 상기 제2회동부(330b)들 사이에 연결되도록 소정의 길이를 가진 제2가이드봉(320b)이 구비되는 제2관절부재(300b) 및,
상기 제2관절부재(300b)의 타측 제2회동부(330b)에 결속되는 일측 제3회동부(330b)가 구비되어 상기 제3회동부(330c)에 일단이 연결되어 소정의 길이를 가진 제3가이드봉(320c)이 구비되며 상기 제3가이드봉(320c) 타단에 자력부착부재(340)가 구비되는 제3관절부재(300c)로 구성되는 공작물 코너부 모깍기용 엔드밀의 형상치수 정밀측정장치(10, 이하, ‘정밀측정장치’라 칭함.)를 제공한다.
본 발명의 정밀측정장치(10)를 구성하는 것은 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이 측정본체(100), 센서작동부재(200), 제1관절부재(300a), 제2관절부재(300b) 및 제3관절부재(300c)로 포함하는 구조로 구성된다.
이하, 본 발명의 정밀측정장치(10)를 구성하는 각각의 구조 및 결합관계를 상세히 설명한다.
먼저, 도 4의 (a)와 (b)에 나타낸 바와 같이 상기 측정본체(100)는 엔드밀(30)의 결속부(31)에 결속 고정되면서 엔드밀(30)의 결속부(31)를 기준으로 측정본체(100) 외주면에 도달되는 반경이 항상 동일 반경을 가지면서 무게중심이 엔드밀(30)의 결속부(31)가 기준이 되는 정밀가공된 측정본체(100)를 구비한다.
그리고, 상기 엔드밀(30)의 결속부(31) 외주에 결속된 측정본체(100)의 하부로부터 엔드밀(30)의 가공부(32)가 노출되도록 엔드밀(30)의 가공부(32)가 수직 하향으로 돌출된다.
상기 측정본체(100)는 상부의 제1몸체(110a)와 하부의 제2몸체(110b)로 일체의 구조를 가지는 원통형으로 구비되며, 상기 제1몸체(110a)의 수평 단면에 지름은 제2몸체(110b)의 수평 단면 지름에 비해 작은 지름을 가져 제1몸체(110a) 하부에 형성된 제2몸체(110b)는 제1몸체(110a)의 단면적에 비해 큰 단면적을 가진다.
도 7의 (a)와 같이 상기 제1몸체(110a)의 상면 중앙에서 제2몸체(110b)의 하면 중앙으로 연통되는 제1결속홀(111)이 수직 관통하여 상기 제1결속홀(111)로 엔드밀(30)의 결속부(31)가 삽입되며, 상기 제1결속홀(111) 내주 일면에서 측정본체(100) 외주 일면으로 수평 관통하는 제1결합홀(112)이 측정본체(100) 외주면에 등간격의 사방(四方)으로 다수 개 형성되어 상기 제1결합홀(112)을 통해 체결수단을 이용하여 측정본체(100)의 제1결속홀(111)에 삽입된 엔드밀(30)의 결속부(31) 외주면을 압박하여 엔드밀(30) 결속부(31) 외주면에 측정본체(100)를 고정하게 된다.
그리고, 상기 측정본체(100)의 제1몸체(110a)에 형성된 제1결합홀(112)은 내부 전체가 동일 내경을 가지면서 내주면에 나사선이 형성될 수 있으나, 상기 제1결합홀(112)의 내부 중앙에서 제1결속홀(111)에 연통되는 위치까지 작은 내경을 형성하여 체결수단이 제1몸체(110a) 외측으로 노출되지 않도록 형성된다.
상기 측정본체(100)의 제1결속홀(111)의 내경은 엔드밀(30)의 결속부(31) 외경과 동일하게 형성된다.
또한, 상기 엔드밀(30)의 결속부(31)는 공작물의 코너부 경사도 또는 모깍기 길이에 따라 다양한 형태의 가공부(32)를 가진 엔드밀(30)을 선택하여 스핀들(20)에 장착하게 되는 데, 이때 엔드밀(30)의 결속부(31) 또는 가공부(32)의 길이가 짧거나 길어지게 되어 상기 엔드밀(30)의 짧은 길이를 가진 결속부(31)일 경우 상술한 측정본체(100)를 장착할 수 있으나, 길이가 긴 엔드밀(30)의 결속부(31)일 경우 하기에 서술되는 길이조절판(120)과 길이조절봉(130)을 더 포함시켜 회전되는 엔드밀(30)을 안정적으로 지지하여 엔드밀(30)의 형상에 대한 변형률을 가공 중에 실시간으로 측정할 수 있도록 하였다.
도 4 내지 도 7에 나타낸 바와 같이 상기 측정본체(100)의 제1몸체(110a) 상면에 형성된 제1결속홀(111) 상부에서 제1결합홀(112)이 연통되는 제1결속홀(111)의 내부 상부까지 동일 내경으로 확관되는 단차홀(113)이 형성되며, 상기 단차홀(113)로부터 이격된 제1몸체(110a) 상면에 등간격의 원주방향으로 복수 개의 제1나사홀(115)과 이격된 한 쌍의 가이드홀(114)이 형성되고,
상기 측정본체(100)의 상부에 마련되어 엔드밀(30)의 결속부(31)가 삽입되도록 중앙에 관통 형성되는 제2결속홀(121)과 상기 제1몸체(110a)의 가이드홀(114)에 내속되면서 대응되는 위치에 형성되는 가이드탭(122)과 상기 제1몸체(110a)의 제1나사홀(115)에 대응되는 위치에 관통 형성되는 복수 개의 제2나사홀(123) 및 상기 제2결속홀(121) 상부의 양측에 돌출된 한 쌍의 고정탭(124)이 상면에 형성되는 원판형의 길이조절판(120)이 구비되고,
상기 길이조절판(120)의 상부에 마련되어 하부가 길이조절판(120)의 제2결속홀(121)을 통과하여 제1몸체(110a)의 단차홀(113)에 수용되며, 상기 엔드밀(30)의 결속부(31)가 삽입되도록 관통된 제3결속홀(131)이 형성되면서 외주 일면에 원주방향으로 돌출된 링형의 차단탭(132)과 상기 길이조절판(120)의 고정탭(124)을 끼움결합되도록 고정탭(124)에 대응되는 차단탭(132)의 양측에 절개홈(133)이 형성되는 길이조절봉(130)이 구비된다.
도 6과 도 7의 (a)와 같이 상기 측정본체(100)의 제1몸체(110a) 상면에 제1나사홀(115)과 가이드홀(114)이 형성되며, 상기 제1나사홀(115)은 등간격의 원주방향으로 복수 개 형성되면서 상기 제1나사홀(115)과 제1나사홀(115) 사이에 가이드홀(114)이 형성되되, 상기 한 쌍의 가이드홀(114)이 제1결속홀(111)을 기준으로 양측에 서로 대면되도록 형성된다.
그리고, 도 6과 도 7의 (b)와 같이 상기 길이조절판(120)은 중앙에 관통된 제2결속홀(121)이 형성되어 엔드밀(30)의 결속부(31)를 내속하되, 엔드밀(30)의 외경에 비해 더 큰 내경을 가진 제2결속홀(121)이 형성되며, 하면에는 상기 제1몸체(110a)의 제1나사홀(115)과 대응되는 수로 복수 개의 제2나사홀(123)이 형성되면서 상기 제1몸체(110a)의 가이드홀(114)에 내속되어 가이드홀(114)과 대응되는 위치에 수직 돌출된 가이드탭(122)이 형성되며, 상면에는 제2결속홀(121)을 기준으로 양측에 서로 대면되도록 돌출된 한 쌍의 고정탭(124)이 형성된다.
그리고, 도 5와 도 6에 나타낸 바와 같이 상기 길이조절봉(130)은 길이방향으로 동일 외경을 가진 원통형의 관체로 형성되어 내부로 관통된 제3결속홀(131)을 통해 엔드밀(30)의 결속부(31)를 내속하면서 하부가 길이조절판(120)의 제2결속홀(121)을 통과하여 측정본체(100)의 제1몸체(110a) 단차홀(113)로 내속되어 길이조절봉(130)의 하단이 단차홀(113) 하단에 밀착하게 된다.
상기 길이조절봉(130)의 하단이 단차홀(113)의 하단에 밀착시 길이조절판(120) 상부로 노출되는 길이조절봉(130)의 외주 일면에 원주방향으로 차단탭(132)이 돌출되며, 이때 상기 차단탭(132)의 하면이 길이조절판(120)의 하면에 면접되며, 이때 상기 길이조절판(120) 상면에 형성된 고정탭(124)을 결속하도록 차단탭(132) 일면에 절개된 절개홈(133)이 형성된다.
그리고, 상기 길이조절봉(130)이 엔드밀(30) 결속부(31)를 결속시 길이조절봉(130) 외주면 일면에 1개 또는 복수 개의 제2결합홀(134)이 형성되어 이 제2결합홀(134)을 통해 체결수단을 이용하여 엔드밀(30) 결속부(31)에 길이조절봉(130)을 고정시키게 된다.
상기 길이조절판(120)과 길이조절봉(130)이 엔드밀(30)의 결속부(31)에 구비됨으로서 회전되는 엔드밀(30) 결속부(31)의 변형을 방지함과 아울러 엔드밀(30)의 가공부(32)로 전달되는 동력에 따른 와전류의 분산을 최소화하면서 후술되는 측정센서(400)로부터 보다 정확한 센서의 데이터를 취득하여 정밀한 가공을 수행하도록 제공된다.
그리고, 도 2 및 도 8 내지 도 10에 나타낸 바와 같이 상기 센서작동부재(200)는 측정본체(100)의 외측에 근접하게 설치되며, 그 구성은 조절판재(210), 센서지지몸체(220) 및 센서설치부(230)로 일체의 구조를 가진다.
도 9와 도 10에 나타낸 바와 같이 상기 조절판재(210)는 가로판(211a)과 세로판(211b)의 각각 수평의 판재형으로 상호 연결되어 일체의 “ㄴ"자형으로 형성되며, 상기 가로판(211a) 및 세로판(211b)의 길이방향으로 관통되어 소정의 길이로 절개된 조절홀(212)을 형성한다.
도 9와 도 10에 나타낸 바와 같이 상기 센서지지몸체(220)는 각각의 가로판(211a)과 세로판(211b)에 설치되어 고정되며, 설치되는 일예로 가로판(211a)의 조절홀(212) 하부에 센서지지몸체(220) 상면이 면접되어 조절홀(212) 상부로 조절나사(221)를 통해 센서지지몸체(220)의 상면 중앙에 형성된 제3나사홀(224)로 체결되어 센서지지몸체(220)를 가로판(211a) 하부에 고정하게 된다.
도 10의 (a)와 같이 상기 센서지지몸체(220)의 외주 일면에서 타면으로 관통되는 수평형의 센서지지홀(222)이 형성되며, 상기 센서지지홀(222) 내주 일면에서 센서지지몸체(220)의 외주면 일면으로 수평 관통하는 제1체결홀(223)이 형성된다.
상기 조절홀(212)을 길이방향으로 절개됨은 엔드밀(30)의 결속부(31)의 외경 크기에 따라 측정본체(100)의 외경의 크기가 다르게 설치될 경우 상기 조절홀(212)의 길이방향으로 상기 센서지지몸체(220)를 조절판재에 고정시켜 측정본체(100) 외측에 근접하도록 설치하게 된다.
도 10의 (b)와 같이 상기 센서설치부(230)는 센서지지몸체(220)와 측정본체(100) 사이에 설치되되, 센서지지몸체(220) 외주면에 면접 또는 근접되도록 설치되는 것으로, 지지봉(231)과 센서지지판(232)으로 일체의 결합구조로 구성되며, 상기 수직형 판재의 센서지지판(232)은 상부에 관통된 제2체결홀(233)과 하부에 센서홀(234)이 형성된다.
상기 센서지지판(232)의 제2체결홀(233)에 지지봉(231)의 일단이 고정되며, 상기 지지봉(231)의 타단은 센서지지몸체(220)의 센서지지홀(222)로 삽입되어 상기 센서지지몸체(220)의 제1체결홀(223)을 통해 체결수단이 체결되어 지지봉(231)을 센서지지몸체(220)에 고정하게 된다.
도 10의 (b)와 같이 상기 지지봉(231)은 소정의 길이를 가져 상기 센서지지몸체(220)의 센서지지홀(222)로 삽입후 후술되는 측정센서(400)가 상기 센서지지판(232)의 센서홀(234)을 통해 고정시켜 상기 측정센서(400)와 측정본체(100)의 외주면 사이에 길이를 조절 할 수 있도록 하며, 이때 길이 조정 후 센서지지몸체(220)의 제1체결홀(223)을 통해 체결수단을 이용하여 지지봉(231)을 센서지지몸체(220)에 고정하게 된다.
그리고, 도 8과 도 11에 나타낸 바와 같이 상기 제1관절부재(300a)는 상기 센서작동부재(200)를 측정본체(100)로 이동하거나 벗어나도록 이동시키는 관절구조로서, 후술되는 제2, 3관절부재(300b, 300c)와 연결되는 부위가 동일하게 관절구조로 이동되도록 제공된다.
상기 제1관절부재(300a)는 고정체(310), 제1가이드봉(320a) 및 제1회동부(330a)로 일체의 구조를 가지며, 상기 고정체(310)는 하부에 체결부(311)가 형성되어 조절판재(210)의 가로판(211a)과 세로판(211b)이 교차되는 일면에 관통된 제3체결홀(213)에 상기 체결부(311)가 삽입되어 고정되며, 상기 고정체(310)의 외주면에 수평으로 관통되는 제4체결홀(312)이 형성된다.
상기 제1가이드봉(320a)은 소정의 길이를 가진 환봉형을 가지면서 일단이 상기 고정체(310)의 제4체결홀(312)에 삽입되어 고정된다.
상기 제1회동부(330a)는 제1가이드봉(320a) 타단이 연결되어 고정되며, 상기 제1관절부재(300a)는 제1가이드봉(310a) 일단에 고정체 그리고 타단에 제1회동부(330a)의 일체를 구조를 가지며, 상기 고정체(310)에 의해 고정된 제1가이드봉(320a)과 조절판재(210)의 가로판(211a)이 항상 수평 상으로 형성되게 된다.
그리고, 상기 제2관절부재(300b)는 제2가이드봉(320b)의 양단에 제2회동부(330b)가 연결되어 일체의 구조를 가지며, 상기 제2회동부(330b) 중 어느 하나의 제2회동부(330b)가 제1관절부재(300a)의 제1회동부(330a)와 연결 결속되어 제1관절부재(300a)와 제2관절부재(300b)가 상호 회동되어 센서작동부재(200)의 이동을 유도하게 된다.
상기 제1회동부(330a)와 제2회동부(330b)는 상호 연결되되, 서로 회동되는 구조를 가진다. 이때 회동구조는 상호 연결되는 사이에 힌지축(미도시)을 통해 회동되며, 상기 회동수단의 힌지축 대신에 공지된 다른 회동수단을 이용하는 것은 자명할 것이다.
그리고, 상기 제3관절부재(300c)는 제3가이드봉(320c) 일단에 제3회동부(330c) 그리고 타단에 자력부착부재(340)가 구비되는 일체의 구조를 가지며, 상기 제3회동부(330c)는 제2관절부재(300b)의 제2회동부(330b) 중 다른 하나의 제2회동부(330b)와 연결되어 상호 회동하게 된다.
상기 자력부착부재(340)는 공작기계의 외부 일면에 부착시켜 정밀측정장치를 고정시키는 것으로서 공작기계 특성상 금속재로 이루어짐에 따라 자력을 발생시키는 자력부착부재(340)를 구비하여 공작기계에 부착하게 된다.
또한, 도 2, 도 3 및 도 10의 (b)에 나타낸 바와 같이 상기 센서작동부재(200)의 센서지지판(232)에 형성된 센서홀(234)을 통해 측정센서(400)를 설치하면서 상기 측정센서(400)가 측정본체(100)의 외주면에 직교되게 한 쌍이 설치되는 공작물 코너부 모깍기용 엔드밀의 변형치수 정밀측정장치(10)를 제공한다.
상기 측정센서(400)는 엔드밀(30)의 회전과 동시에 회전하는 측정본체(100)의 거동을 측정하도록 하여 측정본체(100)의 치우침 또는 기울기를 측정하여 엔드밀(30)의 형상변형의 치수를 측정하여 오차범위의 측정값을 도출하게 된다.
상기 측정센서(400)에 의해 측정된 센서값을 수치로 변환, 기록, 연산, 통계 및 도식화하도록 제어부(미도시)가 측정센서(400)와 연결되어 설치된다.
상기 측정센서(400)는 센서작동부재(200)의 센서지지판(232)의 센서홀(234)을 통해 측정센서(400)가 삽입 공정되며, 상기 측정센서(400)의 단부가 측정본체(100)의 외주면과 소정의 길이로 이격된 위치에 근접하여 설치되며, 상기 조절판재(210)의 가로판(211a)과 세로판(211b)에 각각 연계되어 설치된 센서설치부(230)의 센서지지판(232) 센서홀(234)로 측정센서(400)가 설치되되, 상기 기로판(211a)과 세로판(211b)의 “ㄴ"자형의 직교구조로 인해 상기 측정본체(100) 외주면에 측정센서(400)가 직교구조로 설치되면서 각각의 측정센서(400)와 측정본체(100) 사이의 길이가 동일한 길이로 근접 설치된다.
또한, 상기 측정센서(400)는 와전류센서를 이용하는 공작물 코너부 모깍기용 엔드밀의 변형치수 정밀측정장치를 제공한다.
상기 측정센서(400)의 와전류센서는 측정본체(100)의 표면에 근접하도록 위치하여 측정본체(100) 표면으로 와전류를 발생시키고, 발생된 와전류의 변화를 지속적으로 측정하여 측정본체(100)의 표면의 이상 유무를 검출한다.
그리고, 와전류센서가 측정본체(100)의 표면에 근접하여 와전류센서의 측정값을 취득시 측정본체(100)와 와전류센서(400)의 근접거리가 5mm를 초과할 경우 측정본체(100) 표면과의 들림 현상에 의해 취득된 와전류데이터의 품질이 떨어져 검사자가 엔드밀(30)의 형상변형 결함시 결함판독이 어려운 문제점이 있다.
반대로, 와전류센서(400)와 측정본체(100) 표면과의 근접 거리가 1mm 미만일 경우 측정본체(100)의 회전에 의한 외력에 의해 공압에 따른 마찰이 증가하여 와전류센서(400)가 빠르게 마모되어 내구성이 떨어지는 단점이 있다.
또한, 상기 비접촉식의 변위센서로는 상기 와전류센서 외에 초음파, 광, 레이저, 적외선, 자기저항 중 택일되는 센서를 사용하여 엔드밀의 형상변화를 정밀하게 측정할 수 있다.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
정밀측정장치 10 스핀들 20 엔드밀 30
결속부 31 가공부 32 측정본체 100
제1몸체 110a 제2몸체 110b 제1결속홀 111
제1결합홀 112 단차홀 113 가이드홀 114
제1나사홀 115 길이조절판 120 제2결속홀 121
가이드탭 122 제2나사홀 123 고정탭 124
길이조절봉 130 제3결속홀 131 차단탭 132
절개홈 133 센서작동부재 200 조절판재 210
가로판 211a 세로판 211b 조절홀 212
센서지지몸체 220 조절나사 221 센서지지홀 222
제1체결홀 223 센서설치부 230 지지봉 231
센서지지판 232 제2체결홀 233 센서홀 234
제1관절부재 300a 제2관절부재 300b 제3관절부재 300c
고정체 310 체결부 311 제4체결홀 312
제1가이드봉 320a 제2가이드봉 320b 제3가이드봉 320c
제1회동부 330a 제2회동부 330b 제3회동부 330c
자력부착부재 340 측정센서 400

Claims (3)

  1. 공작물의 코너부 모깍기의 정밀가공을 하는 공작기계의 스핀들(20)에 장착되면서 스핀들(20)에 장착되는 상부의 결속부(31)와 공작물을 가공하는 하부의 가공부(32)로 일체의 구조를 가진 엔드밀(30)의 형상치수를 측정하는 공작물 코너부 모깍기용 엔드밀의 형상치수 정밀측정장치(10)에 있어서,
    상기 엔드밀(30)의 결속부(31)에 결속되도록 상부의 제1몸체(110a)와 하부의 제2몸체(110b)로 일체의 구성을 가지면서 상기 제1몸체(110a)의 상면 중앙에서 제2몸체(110b)의 하면 중앙으로 수직 관통되어 엔드밀(30)의 결속부(31)의 외경과 동일한 외경을 가진 제1결속홀(111)과 상기 제1몸체(110a)의 외주 일면을 통해 제1결속홀(111) 내주면으로 수평 관통되는 제1결합홀(112)이 제1몸체(110a) 외주면에 등간격의 사방(四方)으로 형성되며, 상기 제1몸체(110a) 상면에 형성된 제1결속홀(111) 상부에서 제1결합홀(112)이 연통되는 제1결속홀(111)의 내부 상부까지 동일 내경으로 확관되는 단차홀(113)이 형성되며, 상기 단차홀(113)로부터 이격된 제1몸체(110a) 상면에 등간격의 원주방향으로 복수 개의 제1나사홀(115)과 이격된 한 쌍의 가이드홀(114)이 형성되는 원통형의 측정본체(100);와,
    상기 측정본체(100)의 상부에 마련되어 엔드밀(30)의 결속부(31)가 삽입되도록 중앙에 관통 형성되는 제2결속홀(121)과 상기 제1몸체(110a)의 가이드홀(114)에 내속되면서 대응되는 위치에 형성되는 가이드탭(122)과 상기 제1몸체(110a)의 제1나사홀(115)에 대응되는 위치에 관통 형성되는 복수 개의 제2나사홀(123) 및 상기 제2결속홀(121) 상부의 양측에 돌출된 한 쌍의 고정탭(124)이 상면에 형성되는 원판형의 길이조절판(120);과,
    상기 길이조절판(120)의 상부에 마련되어 하부가 길이조절판(120)의 제2결속홀(121)을 통과하여 제1몸체(110a)의 단차홀(113)에 수용되며, 상기 엔드밀(30)의 결속부(31)가 삽입되도록 관통된 제3결속홀(131)이 형성되면서 외주 일면에 원주방향으로 돌출된 링형의 차단탭(132)과 상기 길이조절판(120)의 고정탭(124)을 끼움결합되도록 고정탭(124)에 대응되는 차단탭(132)의 양측에 절개홈(133)이 형성되는 길이조절봉(130);과,
    상기 측정본체(100)의 외측에 근접하여 설치되며, 수평의 평판형 가로판(211a)과 수평의 평판형 세로판(211b)이 일체로 구성되면서 각각의 가로판(211a)과 세로판(211b) 길이방향으로 관통 절개된 조절홀(212)이 형성되는 “ㄴ"자형의 조절판재(210)와, 상기 각각의 가로판(211a)과 세로판(211b) 조절홀(212) 하부에 위치하여 상부의 조절나사(221)를 통해 조절홀(212)에 고정되면서 외주면 일면에서 타면으로 수평 관통되는 센서지지홀(222)이 형성되며 상기 센서지지홀(222)의 내주 일면에서 외주면 일면으로 관통되는 제1체결홀(223)이 형성되는 원통형의 센서지지몸체(220) 및, 상기 센서지지몸체(220)의 센서지지홀(222)로 삽입되는 지지봉(231)과 상기 지지봉(231)의 일단이 삽입되어 고정되도록 상부에 관통된 제2체결홀(233)이 형성되면서 상기 제2체결홀(233)과 이격된 하부에 관통된 센서홀(234)이 형성되는 수직형 판상의 센서지지판(232)으로 이루어진 센서설치부(230)로 구성되는 센서작동부재(200);와,
    상기 조절판재(210)의 가로판(211a)과 세로판(211b)이 교차되는 일면에 관통된 제3체결홀(213)이 형성되어 상기 제3체결홀(213)에 삽입되어 고정되도록 하부에 체결부(311)가 형성되면서 외주면에 수평으로 관통되는 제4체결홀(312)이 형성되는 원통형의 고정체(310)와 상기 고정체(310)의 제4체결홀(312)에 일단이 삽입되어 고정되는 소정의 길이를 가진 제1가이드봉(320a)과 상기 제1가이드봉(320a)의 타단에 고정되는 제1회동부(330a)로 이루어진 제1관절부재(300a);와,
    상기 제1관절부재(300a)에 연결되며 양측에 제2회동부(330b)가 구비되어 일측 제2회동부(330b)가 제1회동부(330a)에 결속되며 상기 제2회동부(330b)들 사이에 연결되도록 소정의 길이를 가진 제2가이드봉(320b)이 구비되는 제2관절부재(300b); 및,
    상기 제2관절부재(300b)의 타측 제2회동부(330b)에 결속되는 일측 제3회동부(330c)가 구비되어 상기 제3회동부(330c)에 일단이 연결되어 소정의 길이를 가진 제3가이드봉(320c)이 구비되며 상기 제3가이드봉(320c) 타단에 자력부착부재(340)가 구비되는 제3관절부재(300c);로 구성되는 것을 특징으로 하는 공작물 코너부 모깍기용 엔드밀의 형상치수 정밀측정장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 센서작동부재(200)의 센서설치부(230)에 형성된 센서홀(234)을 통해 측정센서(400)를 설치하면서 상기 측정센서(400)가 측정본체(100)의 외주면에 직교되게 한 쌍이 설치되면서, 상기 측정센서(400)는 와전류센서를 사용하는 것을 특징으로 하는 공작물 코너부 모깍기용 엔드밀의 형상치수 정밀측정장치.
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