KR101894234B1 - 칩 제거용 툴이 구비된 밀링 머신 - Google Patents

Abstract

칩 제거용 툴이 구비된 밀링 머신이 제공된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 작업공간의 바닥에 설치되는 받침대; 받침대 상부에 형성되고, 공작물의 가공 시 발생되는 칩(Chip)을 흡입하는 흡기장치; 흡기장치 상부에 배치되고, 양단에 흡기구가 각각 형성되며, 상부면에 가이드 홈이 형성된 테이블; 흡기장치 양측부와 흡기구를 연결하도록 각각 설치되어 칩의 이송을 가이드 하고, 강관(Steel pipe)으로 이루어진 흡기관; 테이블 상측에 배치되어 공작물의 움직임을 고정하고, 가이드 홈을 따라 테이블 상면에서 좌, 우측으로 이동되는 고정 클램프; 고정 클램프의 좌, 우측 또는 양측에 장착 가능하도록 결합되고, 고정 클램프가 이동됨에 따라, 칩을 테이블 좌, 우측단으로 이송 시키는 칩 제거용 툴; 고정 클램프에 고정된 공작물을 가공하는 절삭기; 및 절삭기 상측에 배치되며, 작업자에 의해 작동되어 절삭기의 회전속도를 변환시키는 속도변환레버;를 포함하되, 칩 제거용 툴은, 고정 클램프 일측에 끼움 결합되는 돌출부가 형성되고, 상부에 끼움홈이 형성되되, 측부에는 복수개의 에어 분사 장치가 일정 간격으로 이격되어 설치되며, 가이드 홈에 대응되는 하부면에 브러쉬가 형성된 장착 프레임 및 끼움홈에 끼워지는 투명 재질의 보호부재를 포함하는 칩 제거용 툴이 구비된 밀링머신이 제공된다.

Description

칩 제거용 툴이 구비된 밀링 머신{Milling Machine with chip removal tool}

본 발명은 칩 제거용 툴이 구비된 밀링 머신에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 회전 가능한 절삭공구로 공작물을 용이하게 절삭할 수 있는 칩 제거용 툴이 구비된 밀링 머신에 관한 것이다.

밀링 머신{Milling machine}은 밀링커터를 회전시켜 상하, 좌우, 전후의 선형 이송운동을 주도록 하여 공작물을 절삭하는 공작기계로, 그 구조에 따라 니형(무릎형), 베드형으로 분류한다. 또한, 주축이 수평인 것을 수평형, 세로로 된 것을 직립형 이라고 한다.

가장 많이 사용되고 있는 것은 니(Knee)형으로, 주축은 컬럼의 상부에 수평으로 조립되고, 테이블과 새들은 얹은 니가 상하로 이동한다. 새들은 주축방향으로 움직이고, 새들 위의 테이블은 새들과 직각방향으로 움직이도록 되어 있다. 구동용 전동기, 전동장치 등은 컬럼 안에 조립되어 있다.

수동식으로 작업자가 배치되어 절삭커터의 상하구동과 테이블의 왕복등을 조절하는 것이 일반적이고 소규모 작업장에 설치되어 이용되고 있다. 따라서 테이블이 전진하고 나서 후진 시 절삭커터에 의한 절삭면 손상을 방지하기 위하여 테이블을 약간 하강 시켜 후진하고 있고 이러한 작업을 대부분 수작으로 진행하고 있다.

이러한 밀링 머신에 대한 종래의 기술로 한국등록실용신안 제20-0270564가 출원된 바 있다.

도 1은 종래의 밀링 머신을 보여주는 도면이다.

도 1을 참고하면, 베이스를 가진 프레임; 상기 베이스에 대해 직립되게 설치된 칼럼을 따라 Z축 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치된 니이(Knee)부재; 가공하고자 할 공작물이 세팅 되며, 상기 니이 부재의 상면에 대해 X방향으로 왕복 이동 가능하도록 상기 니이 부재에 설치된 테이블(Table)부재; 상기 공작물을 가공할 수 있는 툴(Tool)이 구비되고, 상기 테이블부재에 대해 수직되게 설치되고, 상기 테이블부재의 슬라이딩 방향과 교차되는 Y축 방향으로 왕복 이동 가능하도록 상기 프레임에 설치된 주축 헤드 어셈블리(Spindle head assembly); 상기 테이블부재를 X축 방향으로 왕복 이동시키기 위해, 상기 테이블부재와 니이 부재 사이에 설치된 X축 방향 이송유니트; 상기 주축 헤드 어셈블리를 Y축방향으로 왕복 이동시키기 위해, 주축 헤드 어셈블리와 프레임 사이에 설치된 Y축방향 이송유니트; 및 상기 니이 부재를 Z축 방향으로 왕복 이동시키기 위해, 상기 니이부재와 베이스 사이에 설치된 Z축 방향 이송 유니트를 구비하는 것을 특징으로 하는 수직형 CNC 밀링 머신이 개시되어 있다.

그러나 상기와 같은 밀링 머신은 공작물에 절삭 커터가 접촉하여 공작물이 절삭 될 때 발생하는 스파크 및 칩(Chip)을 제거하거나 막아줄 별도의 장치가 없다.

이에 따라, 작업자가 밀링 머신으로 작업 시, 상기 스파크로 인해 실명되거나 칩이 작업자의 신체로 튀어 상해를 입는 경우가 빈번하게 일어나고 있다.

또한, 공작물 절삭 시 발생한 칩이 테이블이나 클램프 등으로 튀어 소정량 이상 쌓이게 되면, 밀링 머신의 동작을 멈추게 하고 쌓인 칩을 제거하는 작업을 추가적으로 실시해야 한다.

이때, 작업자는 단순히 에어를 이용하여 작업을 위한 공간에 일시적으로 칩을 제거 시킬 뿐, 별도의 칩 제거장치가 없어 절삭가공이 종료된 후에도 수작업으로 칩을 제거해야 하는 번거로움이 있다. 이로 인해, 전체적인 작업절차 증가로 인해 작업속도가 현저히 저하되는 문제점이 있다.

한국등록실용신안 제20-0270564호

본 발명은, 절삭 가공 시 발생한 스파크 및 칩으로부터 작업자를 안전하게 보호하고, 칩 제거가 용이하여 작업속도를 향상시킬 수 있는 칩 제거용 툴이 구비된 밀링 머신을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 작업공간의 바닥에 설치되는 받침대; 상기 받침대 상부에 형성되고, 공작물의 가공 시 발생되는 칩(Chip)을 흡입하는 흡기장치; 상기 흡기장치 상부에 배치되고, 양단에 흡기구가 각각 형성되며, 상부면에 가이드 홈이 형성된 테이블; 상기 흡기장치 양측부와 상기 흡기구를 연결하도록 각각 설치되어 상기 칩의 이송을 가이드 하고, 강관(Steel pipe)으로 이루어진 흡기관; 상기 테이블 상측에 배치되어 상기 공작물의 움직임을 고정하고, 상기 가이드 홈을 따라 상기 테이블 상면에서 좌, 우측으로 이동되는 고정 클램프; 상기 고정 클램프의 좌, 우측 또는 양측에 장착 가능하도록 결합되고, 상기 고정 클램프가 이동됨에 따라, 상기 칩을 테이블 좌, 우측단으로 이송 시키는 칩 제거용 툴; 상기 고정 클램프에 고정된 상기 공작물을 가공하는 절삭기; 및 상기 절삭기 상측에 배치되며, 작업자에 의해 작동되어 상기 절삭기의 회전속도를 변환시키는 속도변환레버;를 포함하되, 상기 칩 제거용 툴은, 상기 고정 클램프 일측에 끼움 결합되는 돌출부가 형성되고, 상부에 끼움홈이 형성되되, 측부에는 복수개의 에어 분사 장치가 일정 간격으로 이격되어 설치되며, 상기 가이드 홈에 대응되는 하부면에 브러쉬가 형성된 장착 프레임 및 상기 끼움홈에 끼워지는 투명 재질의 보호부재를 포함하는 칩 제거용 툴이 구비된 밀링머신이 제공될 수 있다.

이때, 상기 받침대는 상측 방향으로 구부러져 형성될 수 있다.

또한, 상기 에어 분사 장치는 원격조종에 의해 구동될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 칩 제거용 툴이 구비된 밀링 머신은, 고정 클램프에 칩 제거용 툴을 장착하여 절삭 가공 시 발생하는 스파크 및 칩으로부터 작업자를 안전하게 보호하여 안전사고를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 칩 제거용 툴이 구비된 밀링 머신은, 칩을 흡입하는 흡기장치가 테이블과 연결되어 칩 제거 시간을 단축하도록 함으로써, 작업속도를 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래의 밀링 머신을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 칩 제거용 툴이 구비된 밀링 머신을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 칩 제거용 툴이 구비된 밀링 머신 중, 칩 제거용 툴의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 칩 제거용 툴이 구비된 밀링 머신 중, 칩 제거용 툴이 고정 클램프에 장착된 모습을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 칩 제거용 툴이 구비된 밀링 머신 중, 칩 제거용 툴이 장착된 고정 클램프가 좌, 우측으로 이동된 모습을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 칩 제거용 툴이 구비된 밀링 머신 중, 흡기장치가 작동된 상태를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다. 다만, 이하의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범위가 이하의 실시예들에 한정되는 것은 아님을 알려 둔다. 또한, 이하의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로, 불필요하게 본 발명의 기술적 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 공지의 구성에 대해서는 상세한 기술을 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도면에 도시된 각 구성들은 다소 과장되어 도시될 수 있음을 알려 둔다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 칩 제거용 툴이 구비된 밀링 머신을 보여주는 도면이다.

도 2를 참고하면, 본 실시예에 따른 칩 제거용 툴이 구비된 밀링 머신(1)은, 받침대(10), 흡기장치(20), 테이블(40), 흡기관(30), 고정 클램프(50), 칩 제거용 툴(60), 절삭기(70), 및 속도변환레버(80)를 포함하여 구성 될 수 있다.

받침대(10)는 작업하고자 하는 작업공간 바닥에 설치될 수 있다. 이때, 받침대(10)는 양단이 상측으로 소정 정도 구부러지게 형성될 수 있다. 이는, 칩이 받침대 내측에 안착되도록 하기 위함이다.

보다 구체적으로, 절삭 가공 시 공작물로부터 발생된 칩이 바닥에 떨어지지 않고 받침대 내측에 안착됨으로써, 작업자는 절삭 가공 작업이 종료된 후에 받침대(10)에 안착된 칩만 제거하면 된다. 즉, 칩 제거가 용이하여 작업시간을 단축할 수 있다.

흡기장치(20)는 받침대(10) 상부에 형성될 수 있다. 또한, 흡기장치(20)는 일종의 진공 펌프로 구성될 수 있으며, 공작물 가공 시 발생되는 칩을 흡입할 수 있다.

한편, 테이블(40)은 흡기장치(20) 상부에 배치될 수 있다.

테이블(40)은 가공에 필요한 공작물이나 공구들이 안착되기 위한 것으로, 테이블(40) 상부면에 가이드 홈(40a)이 형성될 수 있다. 이는, 후술할 고정 클램프(50)의 이동을 가이드 하기 위한 것으로, 필요에 따라, 일정 간격으로 복수개가 이격 되어 형성될 수 있다.

또한, 테이블(40) 양단에는 흡기구(41)가 형성될 수 있다. 이때, 흡기구(41)에는 별도의 덮개(미도시)가 추가로 구비될 수 있다.

흡기관(30)은 흡기장치(20) 양측에 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 흡기관(30)은 일단이 흡기장치(20) 양측에 설치되고, 타단이 흡기구(41)에 설치되어 칩의 이송을 가이드 할 수 있다.

다시 말하면, 흡기장치(20)와 테이블(40)은 흡기관(30)으로 서로 연결되어 테이블(40) 위로 쌓여진 칩이 흡기관(30)을 통해 흡기장치(20) 내부로 흡입될 수 있다.

흡기관(30)은 공작하고자 하는 공작물의 재질에 따라 강관(Steel pipe)으로 형성될 수 있다. 이는, 칩이 흡기관(30)을 따라 흡기장치(20) 내부로 이동될 때, 흡기관(30) 내벽이 칩과의 충돌로 파손되는 것을 방지하기 위함이다.

또한, 흡기관(30)은 흡기장치(20) 및 테이블(40)에 장착 또는 장착해제 가능하도록 설치될 수 있다. 따라서 유사 시, 흡기관(30)의 교체가 용이할 수 있다.

고정 클램프(50)는 공작물의 움직임을 고정하기 위한 것으로, 본 실시예에서 사용되는 공작물 고정방법은 당업계에서 통상적으로 사용되는 방법이므로, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

고정 클램프(50)는 테이블(40) 상측에 배치될 수 있다. 이때, 고정 클램프(50)는 테이블(40)에 형성된 가이드 홈(40a)에 볼트등과 같은 체결부재(미도시)로 체결될 수 있다.

또한, 고정 클램프(50)는 가이드 홈(40a)을 따라 테이블(40)의 상면에서 좌, 우측으로 이동될 수 있다. 다만, 가이드 홈(40a)에 체결된 상기 체결부재가 소정 정도 체결해제 된 상태에서, 작업자는 고정 클램프(50)를 이동시킬 수 있다.

즉, 작업자는 고정 클램프(50)를 원하는 위치로 이동 및 고정 시킬 수 있다.

이하, 도 3 내지 4를 참조하여 칩 제거용 툴(60)의 구성에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 칩 제거용 툴이 구비된 밀링 머신 중, 칩 제거장치를 보여주는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 칩 제거용 툴이 구비된 밀링 머신 중, 칩 제거장치가 고정 클램프에 장착된 모습을 도시한 도면이다.

칩 제거용 툴(60)은 고정 클램프(50)에 장착 가능하도록 결합될 수 있다.

보다 구체적으로, 칩 제거용 툴(60)은 고정 클램프(50)의 좌, 우측 또는 양측에 장착 가능하도록 결합되어 고정 클램프(50)의 이동에 따라 같이 이동될 수 있다(도 4참고).

또한, 칩 제거용 툴(60)은 장착 프레임(61) 및 보호부재(62)를 포함하여 구성될 수 있다.

장착 프레임(61)은 하부에 돌출부(61b)가 형성될 수 있다. 이는, 칩 체거용 툴(60)이 전술한 고정 클램프(50)에 장착되도록 하기 위한 것으로, 돌출부(61b)가 전술한 고정 클램프(50) 일측에 끼워짐으로써, 칩 제거용 툴(60)이 고정 클램프(50)에 장착될 수 있다.

또한, 장착 프레임(61)에는 복수개의 에어 분사 장치(63)가 설치될 수 있다.

이때, 에어 분사 장치(63)는 리모트 컨트롤러(Remote Controller, 미도시)에 의해 구동될 수 있다.

보다 구체적으로, 작업자가 상기 리모트 컨트롤러를 조작하면, 에어 분사 장치(63)가 에어를 분사 시킴으로써, 테이블(40) 위 절삭유(Cutting oil)에 의해 달라 붙은 칩들을 떼어낼 수 있다.

장착 프레임(61)은 하부 일단에 브러쉬(64)가 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 장착 프레임(61)이 고정 클램프(50)에 장착된 상태일 때, 장착 프레임(61)의 하부면이 테이블(40)의 상부면에 접촉하게 되는데, 이때, 장착 프레임(61) 하부면에는 가이드 홈(40a)에 대응되는 위치에 브러쉬(64)가 형성될 수 있다.

다시 말하면, 칩 제거용 툴(60)이 고정 클램프(50)에 장착될 경우, 브러쉬(64)가 가이드 홈(40a)에 대응되는 위치에 배치될 수 있다.

즉, 고정 클램프(50)의 좌, 우로 이동됨에 따라, 브러쉬(64)가 가이드 홈(40a)에 끼인 칩들을 테이블 좌, 우측으로 이송 시킬 수 있다.

본 실시예의 경우, 설명의 편의를 위해 장착 프레임(61) 하부면에 브러쉬(64)가 복수개 형성된 모습을 예시하여 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 가이드 홈(40a)의 개수에 따라 브러쉬(64)가 한 개 또는 복수개로 형성될 수 있다.

장착 프레임(61)은 상부에 끼움홈(61a)이 형성될 수 있다. 끼움홈(61a)에는 보호부재(62)가 끼움 결합될 수 있다.

또한, 보호부재(62)는, 후술할 절삭기(70)가 고정 클램프(50)에 의해 고정된 공작물위로 소정 정도 하강하여 절삭 작업이 진행될 때, 하강 된 절삭기(70)보다 높게 연장 형성될 수 있다. 따라서 보호부재(62)는 절삭 작업 시 발생하는 스파크 및 칩으로부터 작업자를 보호할 수 있다.

또한, 보호부재(62)는 작업자의 시야 확보를 위해서 투명재질로 형성될 수 있다.

다시 도 2를 참고하면, 절삭기(70)는 고정 클램프(50) 상부에 배치되어 고정 클램프(50)에 고정된 공작물을 가공할 수 있다. 이때, 절삭기(70)의 밀링 커터(미표기)는 공작물의 형상이나 재질에 따라 교체 가능할 수 있다.

한편, 절삭기(70) 상측에는 속도변환레버(80)가 설치될 수 있다. 작업자는 속도변환레버(80)를 조작함으로써, 절삭기(70)의 회전속도를 변환시킬 수 있다.

이하, 도면을 참조하여, 본 실시예에 따른 칩 제거용 툴이 구비된 밀링 머신 작동방법에 대해 설명하도록 한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 칩 제거용 툴이 구비된 밀링 머신 중, 칩 제거용 툴이 장착된 고정 클램프가 좌, 우측으로 이동된 모습을 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 칩 제거용 툴이 구비된 밀링 머신 중, 흡기장치가 작동된 상태를 도시한 도면이다.

도 5 내지 6을 참고하면, 먼저, 절삭 작업이 완료된 후, 작업자는 고정 클램프(50)를 테이블(40)에 형성된 가이드 홈(40a)을 따라 좌, 우측으로 이동시킨다(도 5참고).

고정 클램프(50)가 좌, 우측으로 이동됨과 동시에, 고정 클램프(50)에 장착된 칩 제거용 툴(60)이 테이블(40)의 상부면을 이동하게 되는데, 이때, 작업자는 에어 분사 장치(63)를 작동시켜, 절삭유에 의해 테이블(40)에 부착된 칩들을 에어로 떼어낸다.

칩 제거용 툴(60)이 좌, 우 측으로 이동됨에 따라, 칩 제거용 툴(60)에 형성된 브러쉬(64)가 가이드 홈(40a) 내부에 안착된 칩들을 쓸도록 하여 테이블(40) 좌측단 또는 우측단으로 이송 시킨다.

이후, 테이블(40) 좌측단 또는 우측단으로 이송된 칩들은 흡기구(41)를 통해 흡기관(30)으로 이송되고, 작업자는 흡기장치(20)를 작동시켜 흡기장치(20)가 흡기관(30)에 이송된 칩들을 흡입하도록 함으로써, 칩 제거 작업이 완료된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 밀링 머신(1)은 칩 제거용 툴(60)이 고정 클램프(50) 및 흡기장치(20)가 구비되어 칩 제거를 용이하게 함으로써, 작업시간을 대폭 단축할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 밀링 머신(1)은 칩 제거용 툴(60)에 형성된 보호부재(62)가 절삭 작업 시 발생하는 스파크 및 칩으로부터 작업자를 보호하여 안전사고를 예방할 수 있다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

1: 밀링 머신 10: 받침대
20: 흡기장치 30: 흡기관
40: 테이블 40a: 가이드 홈
41: 흡기구 50: 고정 클램프
60: 칩 제거용 툴 61: 장착 프레임
61a: 끼움홈 61b: 돌출부
62: 보호부재 63: 에어 분사 장치
64: 브러쉬 70: 절삭기
80: 속도변환레버

Claims (3)

1. 작업공간의 바닥에 설치되는 받침대;
   상기 받침대 상부에 형성되고, 공작물의 가공 시 발생되는 칩(Chip)을 흡입하는 흡기장치;
   상기 흡기장치 상부에 배치되고, 양단에 흡기구가 각각 형성되며, 상부면에 가이드 홈이 형성된 테이블;
   상기 흡기장치 양측부와 상기 흡기구를 연결하도록 각각 설치되어 상기 칩의 이송을 가이드 하고, 강관(Steel pipe)으로 이루어진 흡기관;
   상기 테이블 상측에 배치되어 상기 공작물의 움직임을 고정하고, 상기 가이드 홈을 따라 상기 테이블 상면에서 좌, 우측으로 이동되는 고정 클램프;
   상기 고정 클램프의 좌, 우측 또는 양측에 장착 가능하도록 결합되고, 상기 고정 클램프가 이동됨에 따라, 상기 칩을 테이블 좌, 우측단으로 이송 시키는 칩 제거용 툴;
   상기 고정 클램프에 고정된 상기 공작물을 가공하는 절삭기; 및
   상기 절삭기 상측에 배치되며, 작업자에 의해 작동되어 상기 절삭기의 회전속도를 변환시키는 속도변환레버;를 포함하되,
   상기 칩 제거용 툴은,
   상기 고정 클램프 일측에 끼움 결합되는 돌출부가 형성되고, 상부에 끼움홈(61a)이 형성되되, 측부에는 복수개의 에어 분사 장치가 일정 간격으로 이격되어 설치되며, 상기 가이드 홈에 대응되는 하부면에 브러쉬가 형성된 장착 프레임 및
   상기 끼움홈에 끼워지는 투명 재질의 보호부재를 포함하는 칩 제거용 툴이 구비된 밀링머신.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 받침대는 상측 방향으로 구부러져 형성되는 칩 제거용 툴이 구비된 밀링 머신.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 에어 분사 장치는 원격조종에 의해 구동되는 칩 제거용 툴이 구비된 밀링 머신.
   
   

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