KR101918971B1 - 비고정 가공부 제진 구조를 갖는 머시닝 센터용 가공 지그 - Google Patents

비고정 가공부 제진 구조를 갖는 머시닝 센터용 가공 지그 Download PDF

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Abstract

본 발명은 비고정 가공부 제진 구조를 갖는 머시닝 센터용 가공 지그에 관한 것이다.
이에 본 발명의 기술적 요지는 발전기 커버를 포함한 입체형 가공 대상물에 대한 NC 가공시 엔드밀과 같은 툴이 접촉되면 가공 대상물 중 비고정 가공부(지지체에 의해 고정되지 않고 자유단으로 놓여져 있는 플렌지 등)에 진동이나 떨림이 전달되지 않도록 하는 가공 지그에 관한 것으로, 이러한 가공 지그는 가공 대상물을 고정하는 고정구 일측에 제진(制震)용 탄성체가 부설되어 척력과 반발력을 갖는 한 쌍의 반발체 및 제2반발체로 하여금 가공 대상물의 표면 훼손 없이 진동을 흡수하면서 진동을 상쇄시키도록 하는 바, 이는 가공 정밀도가 향상되고 제품의 품질이 개선되도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

비고정 가공부 제진 구조를 갖는 머시닝 센터용 가공 지그{Jig for machining center with elasticity device}
본 발명은 발전기 커버를 포함한 입체형 가공 대상물에 대한 NC 가공시 엔드밀과 같은 툴이 접촉되면 가공 대상물 중 비고정 가공부(지지체에 의해 고정되지 않고 자유단으로 놓여져 있는 플렌지 등)에 진동이나 떨림이 전달되지 않도록 하는 가공 지그에 관한 것으로, 이러한 가공 지그는 가공 대상물을 고정하는 고정구 일측에 제진(制震: 진동을 억제함)용 탄성체가 부설되어 척력과 반발력을 갖는 한 쌍의 반발체 및 제2반발체로 하여금 가공 대상물의 표면 훼손 없이 진동을 흡수하면서 진동을 상쇄시키도록 하는 바, 이는 가공 정밀도가 향상되고 제품의 품질이 개선되도록 하는 것을 특징으로 하는 비고정 가공부 제진 구조를 갖는 머시닝 센터용 가공 지그에 관한 것이다.
일반적으로 수직형 머시닝 센터는 공구의 자동 교환장치(ATC) 또는 자동선택기능을 갖추고 공작물의 작업준비 및 교체 없이 공작물의 2면 이상에서 다양한 종류의 가공을 할 수 있는 수치제어 공작기계로 공구를 자동으로 교환하면서 선반가공, 밀링가공, 드릴링가공 및 보링가공 등을 연속하여 수행할 수 있는 CNC 공작기계로 널리 알려져 있다.
이에, 종래의 머시닝 센터의 구성은 범용 밀링과 유사한 것으로 베드 상에 컬럼과 X,Y,Z축에 해당하는 니(Knee), 서보모터에 의한 서보제어기구가 부착되어 상하,전후 및 좌우 작동이 NC의 명령에 의해 이루어지는 테이블로 구성된다.
한편, 종래의 머시닝 센터는 다양한 가공 대상물을 가공하기 위하여 세팅시키는 고정 지그가 사용되고 있는데, 그러한 선행기술로는 등록특허 제10-1035668호(가공물 고정용 지그)와 공개특허 제10-2002-0052311호(변속기 케이스 가공용 고정장치) 등이 제시되었다.
그러나, 상기한 종래의 고정 지그들은 가공 대상물의 고정이 가압볼트에 의해 단순 고정하는 형태로서, 입체형 가공 대상물인 경우 엔드밀로 표면 가공해야 하는 플렌지 부분일 경우(고정하거나 지지하기 어려운 비고정 부위일 경우) 툴(엔드밀)과 접촉시 떨림이나 진동이 전달되어 정밀한 가공이 어려움은 물론 가공 대상물을 고정시키는 작업시간이 지연되어 작업성이 저하되는 문제가 발생되고 있는 실정이다.
이에 종래에는 작업자가 해당 부분을 손으로 잡아 툴(엔드밀) 진동을 몸으로 상쇄(또는 감쇄)시키는 제진(制震) 방법이 일반적인 실정이다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 기술적 요지는 발전기 커버를 포함한 입체형 가공 대상물에 대한 NC 가공시 엔드밀과 같은 툴이 접촉되면 가공 대상물 중 비고정 가공부(지지체에 의해 고정되지 않고 자유단으로 놓여져 있는 플렌지 등)에 진동이나 떨림이 전달되지 않도록 하는 가공 지그에 관한 것으로, 이러한 가공 지그는 가공 대상물을 고정하는 고정구 일측에 제진(制震: 진동을 억제함)용 탄성체가 부설되어 척력과 반발력을 갖는 한 쌍의 반발체 및 제2반발체로 하여금 가공 대상물의 표면 훼손 없이 진동을 흡수하면서 진동을 상쇄시키도록 하는 바, 이는 가공 정밀도가 향상되고 제품의 품질이 개선되도록 하는 것을 특징으로 하는 비고정 가공부 제진 구조를 갖는 머시닝 센터용 가공 지그를 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 제진을 위한 탄성체의 장착시 특정 부분에 구애 없이 쉽게 가변하면서 탈장착할 수 있는 것을 제공함에 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 가공 대상물(10)의 대면적(11)을 지지하도록 지지판(110)이 형성되고, 상기 지지판(110)의 하단부에는 머시닝 센터의 작업 테이블(20)에 고정되도록 고정판(120)이 형성되는 지그 프레임(100)과; 상기 지그 프레임(100)의 면상 일측 및 타측에 복수의 결합핀(210)이 돌출되도록 하되, 상기 결합핀(210)이 가공 대상물의 특정 통공(12)을 관통하면 체결너트(220)에 의해 나사체결되면서 가공 대상물(10)을 고정하도록 하는 고정구(200)와; 상기 지그 프레임(100)의 면상 중 어느 일측 또는 타측에 부착용 마그네틱(311)이 자력에 의해 탈부착되도록 형성되고, 상기 부착용 마그네틱(311)의 일측에는 척력용 마그네틱(312)이 형성되어 제1반발체(310))가 형성되면 척력용 마그네틱(312)을 기준으로 제2반발체(320)가 대칭되도록 형성되고, 제2반발체(320)의 지지용 마그네틱(321)은 가공 대상물의 비고정 가공부(13) 주변에 탈부착되며, 상기 지지용 마그네틱(321)의 일측에는 반발용 마그네틱(322)가 형성되어 척력용 마그네틱(312)과 대응시 동일 극성 간 소정간격 이격된 상태에서 척력 및 반발력으로 인해 NC 가공시 발생되는 엔드밀의 진동을 흡수하여 떨림을 상쇄시키도록 하는 제진(制震)용 탄성체(300)가; 구성되어 이루어진다.
이에, 상기 탄성체(300)의 척력용 마그네틱(312)과 지지용 마그네틱(322)은 내부에 중공(313,323)이 형성되도록 하되, 상기 중공(313,323)에는 진동 흡수용 텐션스프링(330)이 삽입되어 가공 대상물의 비고정 가공부(13)에 대한 진동 상쇄 성능을 배가시키도록 형성된다.
이때, 상기 고정구(200)는 지그 프레임(100)의 면상 중 하단부에 하나 이상의 받침대(230)가 형성되어 가공 대상물(10)의 외주면 하단부를 지지 고정하도록 형성된다.
이에, 상기 받침대(230)는 일측에 실리콘 또는 고무 또는 연질 우레탄 소재의 완충볼(240)이 구비되어 가공 대상물(10)의 외주면 하단부에 밀착 대응되면서 NC 가공시 하부 완충을 도모하도록 형성된다.
이때, 상기 완충볼(240)은 간격조절구(250)에 의해 받침대(230)로부터 전후진하면서 가공 대상물(10)의 외주면에 대하여 근접 조절되도록 하되, 상기 간격조절구(250)는 완충볼(240)이 요홈(251-1)에 삽입되어 거치되는 인출블럭(251)이 형성되고, 상기 인출블럭(251)은 받침대의 수납홈(231)에 요홈(251-1) 반대측인 가압면(251-2)이 수납되도록 형성되며, 상기 가압면(251-2)에는 코일스프링(252)이 조임샤프트(253)에 의해 탄성을 유지하면서 밀착되도록 형성되고, 상기 조임샤프트(253)는 받침대(230)의 조임공(232)을 통해 나사체결되면서 수납홈(231) 반대측에 형성된 조절손잡이(254)에 의해 코일스프링(252)의 장력을 조절하면서 인출블럭(251)으로 하여금 완충볼(240)의 가압 정도를 조절하도록 형성된다.
이와 같이, 본 발명은 발전기 커버를 포함한 입체형 가공 대상물에 대한 NC 가공시 엔드밀과 같은 툴이 접촉되면 가공 대상물 중 비고정 가공부(지지체에 의해 고정되지 않고 자유단으로 놓여져 있는 플렌지 등)에 진동이나 떨림이 전달되지 않도록 하는 가공 지그에 관한 것으로, 이러한 가공 지그는 가공 대상물을 고정하는 고정구 일측에 제진(制震: 진동을 억제함)용 탄성체가 부설되어 척력과 반발력을 갖는 한 쌍의 반발체 및 제2반발체로 하여금 가공 대상물의 표면 훼손 없이 진동을 흡수하면서 진동을 상쇄시키도록 하는 바, 이는 가공 정밀도가 향상되고 제품의 품질이 개선되도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 제진을 위한 탄성체의 장착시 특정 부분에 구애 없이 쉽게 가변하면서 탈장착할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 가공 지그의 일 예시도,
도 2는 도 1의 사용상태 예시도,
도 3은 본 발명에 따른 고정구와 제진용 탄성체의 측면 예시도,
도 4는 본 발명에 따른 제진용 탄성체의 요부 확대 예시도,
도 5는 본 발명에 따른 받침대와 간격조절구 및 완충볼을 나타낸 예시도이다.
다음은 첨부된 도면을 참조하며 본 발명을 보다 상세히 설명하겠다.
먼저, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명은 지그 프레임(100)과 고정구(200) 및 제진용 탄성체(300)로 크게 구성된다.
이에, 상기 지그 프레임(100)은 가공 대상물(10)의 대면적(11)을 지지하도록 지지판(110)이 형성되고, 상기 지지판(110)의 하단부에는 머시닝 센터의 작업 테이블(20)에 고정되도록 고정판(120)이 형성된다.
즉, 상기 고정판은 지지판의 하단부에 대하여 직교방향으로 꺽인 일종의 고정 플레이트로서 면상에 다수개의 고정공(121)이 형성되어 작업 테이블(20)의 다수개의 체결 슬롯(21)을 따라 삽입 장착된 고정볼트(B)가 작업 테이블의 상면으로 돌출되면 고정공을 관통한 후 고정너트(N)에 의해 체결되도록 함으로써, 고정판과 일체로 연장된 지지판까지 견고하게 고정시키도록 형성된다.
이는 결국 NC 가공을 하기 위한 지그 프레임을 작업 테이블에 고정시키기 위함이다.
이에, 상기 고정구(200)는 상기 지그 프레임(100)의 면상 일측 및 타측에 복수의 결합핀(210)이 돌출되도록 하되, 상기 결합핀(210)이 가공 대상물의 특정 통공(12)을 관통하면 체결너트(220)에 의해 나사체결되면서 가공 대상물(10)을 고정하도록 형성된다.
즉, 상기 결합핀은 가공 대상물(예컨데, 발전기 커버)의 조립공이나 기타 결합용 통공의 구멍을 관통할 수 있도록 하는 것으로, 체결너트는 결합핀의 나사부에 대응되면서 조임시 가공 대상물의 대면적 부분이 지지판에 밀착 고정되도록 함으로서 NC가공시 가공 대상물의 유동이 방지되면서 견고한 고정을 수행하도록 형성된다.
이때, 상기 결합핀과 체결너트는 가공 대상물에 직접 밀착시 스크래치 또는 훼손을 주지 않도록 금속 재질에 우레탄 두께층이 피복되어 사출 성형된 것이 바람직하다.
한편, 상기 제진(制震)용 탄성체(300)는 제1반발체(310)와 제2반발체(320)로 구성되어 이루어진다.
이때, 상기 제1반발체의 부착용 마그네틱(311)는 지그 프레임(100)의 면상 중 어느 일측 또는 타측에 대하여 자력에 의해 자유롭게 탈부착되도록 형성되고, 상기 부착용 마그네틱(311)의 일측에는 척력용 마그네틱(312)이 형성되어 후술되는 반발용 마그네틱과 소정 간격 이격된 상태에서 서로 간 동일 극성에 따라 일정한 척력으로 밀어내는 작용을 수행하도록 형성된다.
이에, 상기 제2반발체는 제1반발체의 척력용 마그네틱(312)을 기준으로 대칭되는 것으로, 제2반발체(320)의 지지용 마그네틱(321)은 가공 대상물의 비고정 가공부(13) 주변에 탈부착되도록 형성된다.
즉, 지그 프레임과 직접적인 연결 조인트 없이 비고정 상태의 자유단을 유동없이 지지하는 것으로, 상기 지지용 마그네틱(321)의 일측에는 반발용 마그네틱(322)가 형성되어 척력용 마그네틱(312)과 대응시 동일 극성 간 소정간격 이격된 상태에서 척력 및 반발력으로 인해 NC 가공시 발생되는 엔드밀의 진동을 흡수하여 떨림을 상쇄시키도록 형성된다.
예컨데, 척력용 마그네틱(312)과 반발용 마그네틱(322)은 서로 동일한 극성인 S,S 또는 N,N 극일 경우 서로를 밀어내는 척력이 발생되고, 이에 대향되는 부착용 마그네틱(311)과 지지용 마그네틱(321)은 각각 금속 재질의 지그 프레임 또는 가공 대상물에 자성에 의해 부착되도록 함으로서, 연결 조인트와 같은 직접적인 연결시 발생되는 가공 대상물의 외관 훼손이나 긁힘 등을 방지할 수 있는 특징이 있다.
이에, 상기 탄성체(300)의 척력용 마그네틱(312)과 지지용 마그네틱(322)은 내부에 중공(313,323)이 형성되도록 하되, 상기 중공(313,323)에는 진동 흡수용 텐션스프링(330)이 삽입되어 가공 대상물의 비고정 가공부(13)에 대한 진동 상쇄 성능을 배가시키도록 형성된다.
즉, 상기 진동 흡수용 텐션스프링은 코일 스프링으로서 일정한 장력을 유지하면서 진동 상쇄 성능을 부가하도록 형성된다.
이때, 상기 제1반발체와 제2반발체는 외주면에 자성 차폐를 위한 나일론 또는 우레탄과 같은 합성수지재의 차폐캡(350)이 구비되어 가공 대상물의 NC 가공 중 발생되는 스크랩 또는 금속 가루(버:Burr)가 흡착되는 것을 방지하도록 형성된다.
이때, 상기 차페캡은 부착용 마그네틱(311)과 지지용 마그네틱(321) 및 척력용 마그네틱(312)과 반발용 마그네틱(322)의 각 단부가 노출되도록 중공 형태로서 형성되는 것이 바람직하다.
다시 말해, 상기 제1반발체와 제2반발체는 고정 위치나 가공 대상물의 형상 크기에 구애 없이 제진을 목적으로 배치되어야 하는 위치에 자유롭게 설치가 가능한 특징이 있다.
이때, 상기 고정구(200)는 지그 프레임(100)의 면상 중 하단부에 하나 이상의 받침대(230)가 형성되어 가공 대상물(10)의 외주면 하단부를 지지 고정하도록 형성된다.
이에, 상기 받침대(230)는 일측에 실리콘 또는 고무 또는 연질 우레탄 소재의 완충볼(240)이 구비되어 가공 대상물(10)의 외주면 하단부에 밀착 대응되면서 NC 가공시 하부 완충을 도모하도록 형성된다.
이때, 상기 완충볼(240)은 간격조절구(250)에 의해 받침대(230)로부터 전후진하면서 가공 대상물(10)의 외주면에 대하여 근접 조절되도록 형성된다.
이에, 상기 간격조절구(250)는 완충볼(240)이 요홈(251-1)에 삽입되어 거치되는 인출블럭(251)이 형성되고, 상기 인출블럭(251)은 받침대의 수납홈(231)에 요홈(251-1) 반대측인 가압면(251-2)이 수납되도록 형성된다.
이때, 상기 가압면(251-2)에는 코일스프링(252)이 조임샤프트(253)에 의해 탄성을 유지하면서 밀착되도록 형성되고, 상기 조임샤프트(253)는 받침대(230)의 조임공(232)을 통해 나사체결되면서 수납홈(231) 반대측에 형성된 조절손잡이(254)에 의해 코일스프링(252)의 장력을 조절하면서 인출블럭(251)으로 하여금 완충볼(240)의 가압 정도를 조절하도록 형성된다.
즉, 조절손잡이를 통해 나사 조임을 시도하면 조임공을 경유하면서 조임샤프트가 진행하게 되고, 이후 조임샤프트에 결합된 코일스프링은 인출블럭을 밀어내게 되며, 이에 완충볼은 가공 대상물의 외주면을 가압하여 금속 대 금속이 아닌 금속 대 탄성체가 가압하도록 함으로서 진동을 흡수하도록 형성된다.
이에, 상기 인출블럭과 완충볼은 작업자가 NC 가공시 수동을 직접 위치를 재 세팅하거나 조정할 수 있도록 형성된다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
100 ... 지그 프레임 110 ... 지지판
120 ... 고정판 200 ... 고정구
210 ... 결합핀 220 ... 체결너트
300 ... 탄성체 310 ... 제1반발체
320 ... 제2반발체

Claims (5)

  1. 가공 대상물(10)의 대면적(11)을 지지하도록 지지판(110)이 형성되고, 상기 지지판(110)의 하단부에는 머시닝 센터의 작업 테이블(20)에 고정되도록 고정판(120)이 형성되는 지그 프레임(100)과; 상기 지그 프레임(100)의 면상 일측 및 타측에 복수의 결합핀(210)이 돌출되도록 하되, 상기 결합핀(210)이 가공 대상물의 특정 통공(12)을 관통하면 체결너트(220)에 의해 나사체결되면서 가공 대상물(10)을 고정하도록 하는 고정구(200)와; 상기 지그 프레임(100)의 면상 중 어느 일측 또는 타측에 부착용 마그네틱(311)이 자력에 의해 탈부착되도록 형성되고, 상기 부착용 마그네틱(311)의 일측에는 척력용 마그네틱(312)이 형성되어 제1반발체(310))가 형성되면 척력용 마그네틱(312)을 기준으로 제2반발체(320)가 대칭되도록 형성되고, 제2반발체(320)의 지지용 마그네틱(321)은 가공 대상물의 비고정 가공부(13) 주변에 탈부착되며, 상기 지지용 마그네틱(321)의 일측에는 반발용 마그네틱(322)가 형성되어 척력용 마그네틱(312)과 대응시 동일 극성 간 소정간격 이격된 상태에서 척력 및 반발력으로 인해 NC 가공시 발생되는 엔드밀의 진동을 흡수하여 떨림을 상쇄시키도록 하는 제진(制震)용 탄성체(300)가; 구성되어 이루어진 비고정 가공부 제진 구조를 갖는 머시닝 센터용 가공 지그에 있어서,
    상기 탄성체(300)의 척력용 마그네틱(312)과 지지용 마그네틱(322)은 내부에 중공(313,323)이 형성되도록 하되, 상기 중공(313,323)에는 진동 흡수용 텐션스프링(330)이 삽입되어 가공 대상물의 비고정 가공부(13)에 대한 진동 상쇄 성능을 배가시키도록 형성되고, 상기 고정구(200)는 지그 프레임(100)의 면상 중 하단부에 하나 이상의 받침대(230)가 형성되어 가공 대상물(10)의 외주면 하단부를 지지 고정하도록 형성되며, 상기 받침대(230)는 일측에 실리콘 또는 고무 또는 연질 우레탄 소재의 완충볼(240)이 구비되어 가공 대상물(10)의 외주면 하단부에 밀착 대응되면서 NC 가공시 하부 완충을 도모하도록 형성되고, 상기 완충볼(240)은 간격조절구(250)에 의해 받침대(230)로부터 전후진하면서 가공 대상물(10)의 외주면에 대하여 근접 조절되도록 하되, 상기 간격조절구(250)는 완충볼(240)이 요홈(251-1)에 삽입되어 거치되는 인출블럭(251)이 형성되고, 상기 인출블럭(251)은 받침대의 수납홈(231)에 요홈(251-1) 반대측인 가압면(251-2)이 수납되도록 형성되며, 상기 가압면(251-2)에는 코일스프링(252)이 조임샤프트(253)에 의해 탄성을 유지하면서 밀착되도록 형성되고, 상기 조임샤프트(253)는 받침대(230)의 조임공(232)을 통해 나사체결되면서 수납홈(231) 반대측에 형성된 조절손잡이(254)에 의해 코일스프링(252)의 장력을 조절하면서 인출블럭(251)으로 하여금 완충볼(240)의 가압 정도를 조절하도록 하는 것을 특징으로 하는 비고정 가공부 제진 구조를 갖는 머시닝 센터용 가공 지그.
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