KR101907557B1 - 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그 및 이를 이용한 홀 가공방법 - Google Patents

가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그 및 이를 이용한 홀 가공방법 Download PDF

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Abstract

가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그 및 이를 이용한 홀 가공방법이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그는, 외주면에 다수의 테이퍼 구조물이 소정 길이만큼 돌출 형성된 가공대상물에 대한 홀 가공지그로서, 상기 테이퍼 구조물 사이와 대응되는 구조로 형성되고, 가공 대상 홀과 동일한 중심축 상에 부쉬홀(bush hole)이 형성된 바디부; 상기 부쉬홀과 대응되는 구조로 형성되어 부쉬홀에 장착되고, 가공 대상 홀과 동일한 중심축 상에 드릴날 가이드홀이 형성된 부싱부재; 및 상기 바디부의 일측부에 위치변경 가능한 구조로 장착되고, 일측 방향으로 위치변경되어 테이퍼 구조물의 일측면과 면접촉하는 구조의 측방 가압부;를 포함하는 것을 구성의 요지로 한다.
본 발명에 따르면, 외주면에 다수의 테이퍼 구조물이 형성된 가공대상물에 대한 홀 기울기 가공을 안정적으로 수행할 수 있는 홀 가공지그 및 이를 이용한 홀 가공방법을 제공할 수 있다.

Description

가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그 및 이를 이용한 홀 가공방법{Air Coolant Hole Machining Jig For Gas Turbine, and Hole Machining Method Using The Same}
본 발명은 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그 및 이를 이용한 홀 가공방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 홀 기울기 가공을 안정적으로 수행할 수 있는 가공지그 및 이를 이용한 홀 가공방법에 관한 것이다.
도면에서, 도 1은 경사홀이 형성된 고압터빈 케이싱의 체결홈을 나타낸 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 고압 터빈 케이싱는 상부 케이스(1)와 하부 케이스가 체결되어 형성된다. 이와 같이 상하부 케이스가 체결되기 위해서는 각각의 케이스에 수직한 체결홀(3)이 형성된다.
한편, 수직으로 형성된 체결홀(3)에는 측부에 위치한 다른 체결홀과 연통되는 경사홀(5)이 형성된다. 상기 경사홀(5)은 터빈 케이스 내부압이 한 쪽으로 치중되었을 때에, 체결홀(3)을 연결하는 경사홀(5)을 통해 압력이 분산될 수 있도록 형성한 것이다.
이와 같은 경사홀을 형성하기 위해서, 종래에는 엔드밀로 경사홀의 각도에 해당하는 자리파기를 수행한다. 그리고 수평보링기를 45ㅀ각도 조절을 한 후에 상기 자리파기된 홈에 수평보링기를 이용하여 경사홀을 형성한다.
이와 같이 종래에 경사홀을 형성하기 위해서는 자리파기를 먼저 수행하여야 하며, 복수의 절삭장치를 사용하여야 하기 때문에 작업성이 떨어진다는 단점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 종래 기술에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 경사홀 가공용 지그를 이용하고 있다.
구체적으로, 종래 기술에 따른 경사홀 가공용 지그(100)는, 경사홀(5)의 경사각도와 같게 경사진 안내공(111)이 형성된 본체(110)와, 상기 본체(110)에 일체로 형성되며 상기 체결홀(3)의 직경을 갖는 삽입부(120)와, 상기 본체(110)에 연장되며 상기 경사각도에 대해 수직하게 위치하며 드릴장치가 부착 고정되는 지지판(130) 및, 상기 삽입부(120)에 연장되어 연결되며 자유단부에 수나사부(141)가 형성된 고정대(140)를 포함한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 수직으로 형성된 체결홀(3)에 경사홀 가공용 지그(100)의 삽입부(120)를 삽입한다. 그러면 고정대(140)는 체결홀(3)을 관통해 체결홀(3)의 하단으로 돌출되어 나오고, 체결홀(3) 하단으로 돌출된 고정대(140)의 수나사부(141)에 너트(143)를 체결하면, 경사홀 가공용 지그(100)는 체결홀(3)에 삽입된 상태로 고정된다. 이와 같은 상태에서 자석(151)이 고정된 드릴장치(150)의 드릴(153)을 본체(110)의 안내공(111)에 삽입하고, 드릴장치(150)의 자석(151)을 지지판(130)에 고정한다.
이와 같이 안내공(111)에 삽입된 드릴(153)은 안내공(111)을 따라 전진하면서 케이스(1)에 경사홀(5)을 형성한다. 이렇게 형성된 경사홀(5)은 본체(110)에 형성된 안내공(111)의 경사각도와 동일하며, 경사홀(5)은 경사홀 가공용 지그(100)가 장착된 체결홀(3)과 측부에 위치한 다른 체결홀을 연통한다.
상기 설명한 종래 기술에 따른 경사홀 가공용 지그는, 체결홀에 설치한 상태에서 지지판에 드릴장치를 고정하고, 본체에 형성된 안내공을 통해 드릴이 지지된 상태로 경사홀을 뚫는다. 따라서 종래와 같이 별도의 자리파기 등의 작업이 필요치 않아 작업성이 향상된다는 장점이 있다.
그러나, 상기 언급한 경사홀 가공용 지그는, 도 4에 도시된 가공 대상물에 대해 홀 가공을 실시할 수 없다.
구체적으로, 도 4에 도시된 가공 대상물(10)은, 외주면에 다수의 테이퍼 구조물(11)이 돌출 형성된 구조로서, 가공용 지그를 더욱 안정적으로 고정시켜야 한다.
이에 대한 문제를 해결하기 위해, 도 4에 도시된 홀 가공용 지그(20)를 이용하기도 한다.
그러나, 도 4에 도시된 홀 가공용 지그(20)는, 드릴날(30)을 안정적으로 가이드하지 못하여 홀 가공 도중 드릴날(30)이 흔들리거나 떨리는 문제점을 가지고 있다. 결과적으로 종래 기술에 따른 홀 가공용 지그(30)를 이용하여 홀 가공을 실시할 경우, 제품 불량을 야기할 수 있다.
이를 방지하기 위해 다수의 고정 지그 등을 활용하기도 하나, 이 경우, 작업 세팅에 많은 시간이 소요된다는 문제점을 가지고 있다.
따라서, 상기 언급한 종래 기술에 따른 문제점을 해결할 수 있는 홀 가공지그 및 이를 이용한 홀 가공방법에 대한 기술이 필요한 실정이다.
한국등록특허 10-0576500 (2006년 04월 26일 등록)
본 발명의 목적은, 외주면에 다수의 테이퍼 구조물이 형성된 가공대상물에 대한 홀 기울기 가공을 안정적으로 수행할 수 있는 홀 가공지그 및 이를 이용한 홀 가공방법을 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그는, 외주면에 다수의 테이퍼 구조물이 소정 길이만큼 돌출 형성된 가공대상물에 대한 홀 가공지그로서, 상기 테이퍼 구조물 사이와 대응되는 구조로 형성되고, 가공 대상 홀과 동일한 중심축 상에 부쉬홀(bush hole)이 형성된 바디부; 상기 부쉬홀과 대응되는 구조로 형성되어 부쉬홀에 장착되고, 가공 대상 홀과 동일한 중심축 상에 드릴날 가이드홀이 형성된 부싱부재; 및 상기 바디부의 일측부에 위치변경 가능한 구조로 장착되고, 일측 방향으로 위치변경되어 테이퍼 구조물의 일측면과 면접촉하는 구조의 측방 가압부;를 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 바디부는, 가공대상물의 테이퍼 구조물 사이의 공간과 대응되도록 횡단면상 사다리꼴 형상이고, 상기 바디부의 양 측부면에는 가공대상물의 테이퍼 구조물의 요홈부에 결속되는 돌기부가 형성된 구조일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 부싱부재에 형성된 드릴날 가이드홀의 진원도 및 진직도 공차는 -0.00 내지 +0.02 범위 내일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 측방 가압부는, 상기 바디부의 일측부와 볼팅부재에 의해 결속되고, 볼팅부재의 볼팅동작에 의해 일측 방향으로 위치변경되며, 테이퍼 구조물의 일측면과 대응되는 구조로 형성된 면접촉부; 및 상기 바디부의 상하 길이 방향으로 소정 거리 만큼 이격되어 두 개 이상 장착되고, 제자리 회전동작에 의해 면접촉부을 일측 방향으로 위치변경시키는 볼팅부재;를 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그는, 상기 바디부의 상단부에 장착되고, 가공대상물의 상부면과 면접촉하여 바디부의 상단부를 특정 위치에 고정시키는 상단 고정부;를 더 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그는, 상기 바디부의 하단부에 장착되고, 가공대상물의 하부면과 면접촉하여 바디부의 하단부를 특정 위치에 고정시키는 하단 고정부;를 더 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그는, 상기 부쉬홀과 대응되는 구조로 형성되고, 일단부에는 가공 대상 홀이 형성될 면과 면접촉하는 접촉면이 형성된 얼라인 확인용 핀;을 더 포함하는 구성일 수 있다.
이 경우, 상기 얼라인 확인용 핀의 진직도 및 직각도 공차는 -0.00 내지 +0.02 범위 내일 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그를 이용한 홀 가공방법을 제공할 수 있는 바, 본 발명의 일 측면에 따른 홀 가공방법은, a) 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그를 가공 대상물의 테이퍼 구조물 사이에 삽입하여 정위치에 고정하는 가공지그 세팅단계; 및 b) 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그를 이용하여 가공 대상 홀을 가공하는 드릴단계;를 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 가공지그 세팅단계는, a-1) 바디부를 가공 대상물의 테이퍼 구조물 사이에 삽입하는 바디부 장착단계; a-2) 측방 가압부, 상단 고정부 및 하단 고정부를 이용하여 바디부를 임의의 위치에 임시고정하는 바디부 임시고정단계; a-3) 얼라인 확인용 핀을 부쉬홀에 삽입하여 부쉬홀의 위치가 정위치에 위치하도록 바디부의 위치를 조정하는 바디부 위치 조정단계; a-4) 측방 가압부, 상단 고정부 및 하단 고정부를 이용하여 바디부를 정위치에 고정하는 최종고정단계; 및 a-5) 부쉬홀에 부싱부재를 삽입한 후, 부싱부재의 정위치를 확인하는 부싱부재 장착단계;를 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 드릴단계는, b-1) 바텀 툴(bottom tool)을 부싱부재에 형성된 드릴날 가이드홀에 삽입하여 가공 대상 홀에 대한 자리 파기 가공을 실시하는 자리파기 가공단계; b-2) 센터 툴(center tool)을 부싱부재에 형성된 드릴날 가이드홀에 삽입하여 가공 대상 홀에 대한 센터 가공을 실시하는 센터 가공단계; b-3) 드릴을 부싱부재에 형성된 드릴날 가이드홀에 삽입하여 1차 드릴링을 실시하는 드릴단계; 및 b-4) 리머를 부싱부재에 형성된 드릴날 가이드홀에 삽입하여 2차 리밍을 실시하는 리밍단계;를 포함하는 구성일 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그에 따르면, 특정 구조의 바디부, 부싱부재 및 측방 가압부를 구비함으로써, 외주면에 다수의 테이퍼 구조물이 형성된 가공대상물에 대한 홀 기울기 가공을 안정적으로 수행할 수 있는 홀 가공지그 및 이를 이용한 홀 가공방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그에 따르면, 테이퍼 구조물 사이와 대응되는 구조로 형성되고, 가공 대상 홀과 동일한 중심축 상에 부쉬홀(bush hole)이 형성된 바디부; 부쉬홀과 대응되는 구조로 형성되어 부쉬홀에 장착되고, 가공 대상 홀과 동일한 중심축 상에 드릴날 가이드홀이 형성된 부싱부재; 및 바디부의 일측부에 위치변경 가능한 구조로 장착되고, 일측 방향으로 위치변경되어 테이퍼 구조물의 일측면과 면접촉하는 구조의 측방 가압부;를 구비함으로써, 가공대상물의 외주면에 견고하고 정확하게 장착될 수 있고, 부싱부재에 형성된 드릴날 가이드홀을 이용하여 정확하고 안정적인 홀 가공을 수행할 수 있는 홀 가공지그를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그에 따르면, 가공대상물의 테이퍼 구조물 사이의 공간과 대응되도록 횡단면상 사다리꼴 형상이고 양 측부면에 돌기부가 형성된 바디부를 구비함으로써, 다수의 테이퍼 구조물이 형성된 가공대상물의 외주면에 안정적으로 장착될 수 있다.
또한, 본 발명의 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그에 따르면, 부싱부재에 형성된 드릴날 가이드홀의 진원도 및 진직도 공차를 특정 범위 내로 한정하고, 얼라인 확인용 핀의 진직도 및 직각도 공차를 특정 범위 내로 한정함으로써, 보다 더 정확하고 안정적인 홀 가공을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그에 따르면, 특정 구조의 면접촉부 및 볼팅부재를 포함하는 측방 가압부를 구비함으로써, 가공대상물의 외부면에 형성된 테이퍼 구조물 사이에 바디부를 견고하게 고정시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그에 따르면, 바디부의 상단부에 장착되어 가공대상물의 상부면과 면접촉하여 바디부의 상단부를 특정 위치에 고정시키는 상단 고정부, 바디부의 하단부에 장착되어 가공대상물의 하부면과 면접촉하여 바디부의 하단부를 특정 위치에 고정시키는 하단 고정부를 구비함으로써, 바디부의 위치를 정확한 위치에 안정적으로 고정시킬 수 있고, 결과적으로 안정적인 홀 가공 작업을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그를 이용한 홀 가공방법에 따르면, 특정 구성의 가공지그 세팅단계 및 드릴단계를 포함함으로써, 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그를 가공 대상물의 테이퍼 구조물 사이에 손쉽게 삽입하여 정위치에 고정시킬 수 있고, 가공 대상 홀을 손쉽고 정확하게 가공할 수 있다.
또한, 본 발명의 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그를 이용한 홀 가공방법에 따르면, 작업이 난이한 홀 기울기 가공을 손쉽고 정확하게 수행할 수 있도록 유도함으로써, 제품 불량을 방지할 수 있으며, 제품 불량에 따른 손실을 예방할 수 있다.
또한, 본 발명의 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그를 이용한 홀 가공방법에 따르면, 작업이 난이한 홀 기울기 가공을 손쉽고 정확하게 수행할 수 있도록 유도함으로써, 홀 가공작업에 소요되는 시간을 현저히 단축시킬 수 있고, 홀 가공작업에 투여되는 작업 인원을 현저히 줄일 수 있어, 제작에 소요되는 비용을 현저히 절감할 수 있다.
도 1은 경사홀이 형성된 고압터빈 케이싱의 체결홈을 나타내는 단면도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 경사홀 가공용 지그를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 경사홀 가공용 지그를 이용하여 고압터빈 케이싱에 경사홀을 가공하는 모습을 나타내는 단면도이다.
도 4는 종래 기술에 따른 홀 가공 지그를 이용하여 가공대상물에 대한 홀 가공을 실시하는 모습을 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그를 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그를 나타내는 측면도이다.
도 7은 도 5에 도시된 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그를 가공대상물에 장착한 모습을 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀 가공방법을 나타내는 흐름도이다.
도 9는 도 8에 도시된 가공지그 세팅단계를 더욱 상세히 나타내는 흐름도이다.
도 10은 도 8에 도시된 드릴단계를 더욱 상세히 나타내는 흐름도이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다. 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.
도 5에는 본 발명의 일 실시예에 따른 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그를 나타내는 사시도가 도시되어 있고, 도 6에는 도 5에 도시된 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그를 나타내는 측면도가 도시되어 있다. 또한, 도 7에는 도 5에 도시된 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그를 가공대상물에 장착한 모습을 나타내는 사시도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그(100)는, 외주면에 다수의 테이퍼 구조물(11)이 소정 길이만큼 돌출 형성된 가공대상물(10)에 대한 홀 가공지그로서, 특정 구조의 바디부(110), 부싱부재(120) 및 측방 가압부(130)를 구비함으로써, 외주면에 다수의 테이퍼 구조물이 형성된 가공대상물에 대한 홀 기울기 가공을 안정적으로 수행할 수 있는 홀 가공지그 및 이를 이용한 홀 가공방법을 제공할 수 있다.
이하에서는, 도면을 참조하여 본 실시예에 따른 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그(100)를 구성하는 각 구성에 대해 상세히 설명하기로 한다.
본 실시예에 따른 바디부(110)는, 테이퍼 구조물(11) 사이와 대응되는 구조로 형성되고, 가공 대상 홀과 동일한 중심축 상에 부쉬홀(bush hole, 111)이 형성된 구조일 수 있다.
바디부(110)는, 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 가공대상물(10)의 테이퍼 구조물(11) 사이의 공간과 대응되도록 횡단면상 사다리꼴 형상임이 바람직하다. 이때, 바디부(110)의 양 측부면에는 가공대상물(10)의 테이퍼 구조물의 요홈부(12)에 결속되는 돌기부(112)가 형성될 수 있다.
부싱부재(120)는, 부쉬홀(111)과 대응되는 구조로 형성되어 부쉬홀(111)에 장착되고, 가공 대상 홀과 동일한 중심축 상에 드릴날 가이드홀(121)이 형성된 구조일 수 있다.
이때, 부싱부재(120)에 형성된 드릴날 가이드홀(121)의 진원도 및 진직도 공차는, 드릴작업의 안정성과 정확성을 보장하기 위해, 특정 범위로 한정됨이 바람직하다. 드릴날 가이드홀(121)의 진원도 및 진직도 공차는 설계자의 의도, 가공대상물의 사양 및 작업자의 의도에 따라 적절히 변경 가능하며, 예를 들어, -0.00 내지 +0.02 범위 내일 수 있다.
측방 가압부(130)는, 바디부(110)의 일측부에 위치변경 가능한 구조로 장착되고, 일측 방향으로 위치변경되어 테이퍼 구조물(11)의 일측면과 면접촉하는 구조일 수 있다.
더욱 구체적으로, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 측방 가압부(130)는, 특정 구조의 면접촉부(131) 및 볼팅부재(132)를 포함하는 구성일 수 있다.
면접촉부(131)는, 바디부(110)의 일측부와 볼팅부재(132)에 의해 결속되고, 볼팅부재(132)의 볼팅동작에 의해 일측 방향으로 위치변경되며, 테이퍼 구조물(11)의 일측면과 대응되는 구조로 형성될 수 있다.
볼팅부재(132)는, 바디부(110)의 상하 길이 방향으로 소정 거리 만큼 이격되어 두 개 이상 장착되고, 제자리 회전동작에 의해 면접촉부(131)을 일측 방향으로 위치변경시킬 수 있다.
경우에 따라서, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그(100)는, 상단 고정부(140) 및 하단 고정부(150)를 더 포함하는 구성일 수 있다.
구체적으로, 본 실시예에 따른 상단 고정부(140)는, 바디부(110)의 상단부에 장착되고, 가공대상물(10)의 상부면과 면접촉하여 바디부(110)의 상단부를 특정 위치에 고정시킬 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 하단 고정부(150)는, 바디부(110)의 하단부에 장착되고, 가공대상물(10)의 하부면과 면접촉하여 바디부(110)의 하단부를 특정 위치에 고정시킬 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그(100)는, 도 5에 도시되 바와 같이, 얼라인 확인용 핀(160)를 더 포함하는 구성일 수 있다.
본 실시예에 따른 얼라인 확인용 핀(160)은, 부쉬홀(111)과 대응되는 구조로 형성되고, 일단부에는 가공 대상 홀이 형성될 면과 면접촉하는 접촉면(161)이 형성된 구조일 수 있다.
이때, 얼라인 확인용 핀(160)의 진직도 및 직각도 공차는 설계자의 의도, 가공대상물의 사양 및 작업자의 의도에 따라 적절히 변경 가능하며, 예를 들어, -0.00 내지 +0.02 범위 내 일수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그에 따르면, 특정 구조의 바디부, 부싱부재 및 측방 가압부를 구비함으로써, 외주면에 다수의 테이퍼 구조물이 형성된 가공대상물에 대한 홀 기울기 가공을 안정적으로 수행할 수 있는 홀 가공지그 및 이를 이용한 홀 가공방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그에 따르면, 테이퍼 구조물 사이와 대응되는 구조로 형성되고, 가공 대상 홀과 동일한 중심축 상에 부쉬홀(bush hole)이 형성된 바디부; 부쉬홀과 대응되는 구조로 형성되어 부쉬홀에 장착되고, 가공 대상 홀과 동일한 중심축 상에 드릴날 가이드홀이 형성된 부싱부재; 및 바디부의 일측부에 위치변경 가능한 구조로 장착되고, 일측 방향으로 위치변경되어 테이퍼 구조물의 일측면과 면접촉하는 구조의 측방 가압부;를 구비함으로써, 가공대상물의 외주면에 견고하고 정확하게 장착될 수 있고, 부싱부재에 형성된 드릴날 가이드홀을 이용하여 정확하고 안정적인 홀 가공을 수행할 수 있는 홀 가공지그를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그에 따르면, 가공대상물의 테이퍼 구조물 사이의 공간과 대응되도록 횡단면상 사다리꼴 형상이고 양 측부면에 돌기부가 형성된 바디부를 구비함으로써, 다수의 테이퍼 구조물이 형성된 가공대상물의 외주면에 안정적으로 장착될 수 있다.
또한, 본 발명의 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그에 따르면, 부싱부재에 형성된 드릴날 가이드홀의 진원도 및 진직도 공차를 특정 범위 내로 한정하고, 얼라인 확인용 핀의 진직도 및 직각도 공차를 특정 범위 내로 한정함으로써, 보다 더 정확하고 안정적인 홀 가공을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그에 따르면, 특정 구조의 면접촉부 및 볼팅부재를 포함하는 측방 가압부를 구비함으로써, 가공대상물의 외부면에 형성된 테이퍼 구조물 사이에 바디부를 견고하게 고정시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그에 따르면, 바디부의 상단부에 장착되어 가공대상물의 상부면과 면접촉하여 바디부의 상단부를 특정 위치에 고정시키는 상단 고정부, 바디부의 하단부에 장착되어 가공대상물의 하부면과 면접촉하여 바디부의 하단부를 특정 위치에 고정시키는 하단 고정부를 구비함으로써, 바디부의 위치를 정확한 위치에 안정적으로 고정시킬 수 있고, 결과적으로 안정적인 홀 가공 작업을 구현할 수 있다.
도 8에는 본 발명의 일 실시예에 따른 홀 가공방법을 나타내는 흐름도가 도시되어 있고, 도 9에는 도 8에 도시된 가공지그 세팅단계를 더욱 상세히 나타내는 흐름도가 도시되어 있으며, 도 10에는 도 8에 도시된 드릴단계를 더욱 상세히 나타내는 흐름도가 도시되어 있다.
이들 도면을, 도 5 내지 도 7과 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 홀 가공방법(S100)은, 상기 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그(100)를 이용한 홀 가공방법으로서, 특정 구성의 가공지그 세팅단계(S110) 및 드릴단계(S120)를 포함함으로써, 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그를 가공 대상물의 테이퍼 구조물 사이에 손쉽게 삽입하여 정위치에 고정시킬 수 있고, 가공 대상 홀을 손쉽고 정확하게 가공할 수 있다.
구체적으로, 가공지그 세팅단계(S110)는, 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그(100)를 가공 대상물(10)의 테이퍼 구조물(11) 사이에 삽입하여 정위치에 고정하는 단계이다.
드릴단계(S120)는, 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그(100)를 이용하여 가공 대상 홀을 가공하는 단계이다.
본 실시예에 따른 가공지그 세팅단계(S110)는, 바디부(110)를 가공 대상물(10)의 테이퍼 구조물(11) 사이에 삽입하는 바디부 장착단계(S111) 수행 후, 측방 가압부(130), 상단 고정부(140) 및 하단 고정부(150)를 이용하여 바디부(110)를 임의의 위치에 임시고정하는 바디부 임시 고정단계(S112)가 수행된다. 이후, 얼라인 확인용 핀(160)을 부쉬홀(111)에 삽입하여 부쉬홀(111)의 위치가 정위치에 위치하도록 바디부(110)의 위치를 조정하는 바디부 위치 조정단계(S113)가 수행된 후, 측방 가압부(130), 상단 고정부(140) 및 하단 고정부(150)를 이용하여 바디부(110)를 정위치에 고정하는 최종고정단계(S114)가 수행된다. 이후, 부쉬홀(111)에 부싱부재(120)를 삽입한 후, 부싱부재(120)의 정위치를 확인하는 부싱부재 장착단계(S115)가 수행된다.
본 실시예에 따른 드릴단계(S120)는, 바텀 툴(bottom tool)을 부싱부재(1120)에 형성된 드릴날 가이드홀(121)에 삽입하여 가공 대상 홀에 대한 자리 파기 가공을 실시하는 자리파기 가공단계(S121) 수행 후, 센터 툴(center tool)을 부싱부재(120)에 형성된 드릴날 가이드홀(121)에 삽입하여 가공 대상 홀에 대한 센터 가공을 실시하는 센터 가공단계(S122)가 수행된다. 이후, 드릴을 부싱부재(120)에 형성된 드릴날 가이드홀(121)에 삽입하여 1차 드릴링을 실시하는 드릴단계(S123)가 수행된 후, 리머를 부싱부재(120)에 형성된 드릴날 가이드홀(121)에 삽입하여 2차 리밍을 실시하는 리밍단계(S124)가 수행될 수 이다.
따라서, 본 실시예에 따른 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그를 이용한 홀 가공방법(S100)에 따르면, 특정 구성의 가공지그 세팅단계(S110) 및 드릴단계(S120)를 포함함으로써, 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그를 가공 대상물의 테이퍼 구조물 사이에 손쉽게 삽입하여 정위치에 고정시킬 수 있고, 가공 대상 홀을 손쉽고 정확하게 가공할 수 있다.
또한, 작업이 난이한 홀 기울기 가공을 손쉽고 정확하게 수행할 수 있도록 유도함으로써, 제품 불량을 방지할 수 있으며, 제품 불량에 따른 손실을 예방할 수 있고, 홀 가공작업에 소요되는 시간을 현저히 단축시킬 수 있고, 홀 가공작업에 투여되는 작업 인원을 현저히 줄일 수 있어, 제작에 소요되는 비용을 현저히 절감할 수 있다.
이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
즉, 본 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.
10: 가공대상물
11: 테이퍼 구조물
12: 요홈부
100: 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그
110: 바디부
111: 부쉬홀(bush hole)
112: 돌기부
120: 부싱부재
121: 드릴날 가이드홀
130: 측방 가압부
131: 면접촉부
132: 볼팅부재
140: 상단 고정부
150: 하단 고정부
160: 얼라인 확인용 핀
161: 접촉면
S100: 홀 가공방법
S110: 가공지그 세팅단계
S111: 바디부 장착단계
S112: 바디부 임시 고정단계
S113: 바디부 위치 조정단계
S114: 최종고정단계
S115: 부싱부재 장착단계
S120: 드릴단계
S121: 자리파기 가공단계
S122: 센터 가공단계
S123: 드릴단계
S124: 리밍단계

Claims (11)

  1. 외주면에 다수의 테이퍼 구조물이 소정 길이만큼 돌출 형성된 가공대상물에 대한 홀 가공지그로서,
    상기 테이퍼 구조물 사이와 대응되는 구조로 형성되고, 가공 대상 홀과 동일한 중심축 상에 부쉬홀(bush hole)이 형성된 바디부;
    상기 부쉬홀과 대응되는 구조로 형성되어 부쉬홀에 장착되고, 가공 대상 홀과 동일한 중심축 상에 드릴날 가이드홀이 형성된 부싱부재;
    상기 바디부의 일측부에 위치변경 가능한 구조로 장착되고, 일측 방향으로 위치변경되어 테이퍼 구조물의 일측면과 면접촉하는 구조의 측방 가압부; 및
    상기 부쉬홀과 대응되는 구조로 형성되고, 일단부에는 가공 대상 홀이 형성될 면과 면접촉하는 접촉면이 형성된 얼라인 확인용 핀;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 바디부는, 가공대상물의 테이퍼 구조물 사이의 공간과 대응되도록 횡단면상 사다리꼴 형상이고,
    상기 바디부의 양 측부면에는 가공대상물의 테이퍼 구조물의 요홈부에 결속되는 돌기부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 부싱부재에 형성된 드릴날 가이드홀의 진원도 및 진직도 공차는 -0.00 내지 +0.02 범위 내인 것을 특징으로 하는 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 측방 가압부는,
    상기 바디부의 일측부와 볼팅부재에 의해 결속되고, 볼팅부재의 볼팅동작에 의해 일측 방향으로 위치변경되며, 테이퍼 구조물의 일측면과 대응되는 구조로 형성된 면접촉부; 및
    상기 바디부의 상하 길이 방향으로 소정 거리 만큼 이격되어 두 개 이상 장착되고, 제자리 회전동작에 의해 면접촉부을 일측 방향으로 위치변경시키는 볼팅부재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그는,
    상기 바디부의 상단부에 장착되고, 가공대상물의 상부면과 면접촉하여 바디부의 상단부를 특정 위치에 고정시키는 상단 고정부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그는,
    상기 바디부의 하단부에 장착되고, 가공대상물의 하부면과 면접촉하여 바디부의 하단부를 특정 위치에 고정시키는 하단 고정부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 얼라인 확인용 핀의 진직도 및 직각도 공차는 -0.00 내지 +0.02 범위 내인 것을 특징으로 하는 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그.
  9. 제 1 항에 따른 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그를 이용한 홀 가공방법으로서,
    a) 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그를 가공 대상물의 테이퍼 구조물 사이에 삽입하여 정위치에 고정하는 가공지그 세팅단계; 및
    b) 가스터빈 에어 쿨런트 홀 가공지그를 이용하여 가공 대상 홀을 가공하는 드릴단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀 가공방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 가공지그 세팅단계는,
    a-1) 바디부를 가공 대상물의 테이퍼 구조물 사이에 삽입하는 바디부 장착단계;
    a-2) 측방 가압부, 상단 고정부 및 하단 고정부를 이용하여 바디부를 임의의 위치에 임시고정하는 바디부 임시고정단계;
    a-3) 얼라인 확인용 핀을 부쉬홀에 삽입하여 부쉬홀의 위치가 정위치에 위치하도록 바디부의 위치를 조정하는 바디부 위치 조정단계;
    a-4) 측방 가압부, 상단 고정부 및 하단 고정부를 이용하여 바디부를 정위치에 고정하는 최종고정단계; 및
    a-5) 부쉬홀에 부싱부재를 삽입한 후, 부싱부재의 정위치를 확인하는 부싱부재 장착단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀 가공방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 드릴단계는,
    b-1) 바텀 툴(bottom tool)을 부싱부재에 형성된 드릴날 가이드홀에 삽입하여 가공 대상 홀에 대한 자리 파기 가공을 실시하는 자리파기 가공단계;
    b-2) 센터 툴(center tool)을 부싱부재에 형성된 드릴날 가이드홀에 삽입하여 가공 대상 홀에 대한 센터 가공을 실시하는 센터 가공단계;
    b-3) 드릴을 부싱부재에 형성된 드릴날 가이드홀에 삽입하여 1차 드릴링을 실시하는 드릴단계; 및
    b-4) 리머를 부싱부재에 형성된 드릴날 가이드홀에 삽입하여 2차 리밍을 실시하는 리밍단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 홀 가공방법.
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