KR101988254B1 - 다이아몬드휠을 이용한 초경환봉 육각 성형용 가공장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 초경환봉의 말단을 육각 형태로 연삭하기 위한 다이아몬드휠을 이용한 초경환봉 육각 성형용 가공장치에 있어서, 상기 다이아몬드휠은 내부에 축공을 구비하고, 상기 축공에 삽입되어 상기 다이아몬드휠을 고정시키는 홀더와 상기 홀더를 회전시키도록 모터와 연결되는 회전샤프트, 상기 회전샤프트와 홀더를 연결하는 연결로드로 이루어진 휠연삭부; 상기 초경환봉을 고정시키기 위한 V자형 안착부를 구비한 고정지그; 및 상기 고정지그를 지지하는 워크테이블;로 이루어지고, 상기 다이아몬드휠은 디스크형태로 이루어져 중심부에 상기 축공을 구비하고 금속으로 이루어진 바디부와, 상기 바디부의 외주면에 다아아몬드 혼합물로 이루어진 코팅부를 포함하고, 상기 바디부는 단면이 원형인 원통형으로 이루어지고, 상기 코팅부는 상기 바디부의 라운드되는 측면에 구비되되, 평탄면과 상기 평탄면에서 연결되는 경사면으로 이루어지며, 상기 경사면은 상기 평탄면에서 라운드되거나 경사지도록 연결되며, 상기 바디부에 대하여 상기 평탄면은 동일한 두께로 구비되되 상기 경사면은 두께가 변화하면서 구비되는 다이아몬드휠을 이용한 초경환봉 육각 성형용 가공장치에 관한 것이다.

Description

다이아몬드휠을 이용한 초경환봉 육각 성형용 가공장치 {Apparatus for processing hard metals rod using diamond grinding wheel}

본 발명은 다이아몬드휠을 이용한 초경환봉 육각 성형용 가공장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가공이 용이하지 않은 다이아몬드휠을 다양한 형태로 드레싱하여 초경환봉을 육각 성형의 작업이 단순화 및 표준화되어 작업자가 쉽게 제어할 수 있는 다이아몬드휠을 이용한 초경환봉 육각 성형용 가공장치에 관한 것이다.

기존 초경 환봉을 육각형태로 성형하기 위하여 연삭하는 고정에서 초경합금 특성상 고가의 다이아몬드 숫돌 (휠)을 사용하였고, 이러한 금속 연마 휠(metal grinding wheel)은 다이아몬드 입자와 이 입자를 고정시키는 역할을 하는 금속 결합(metal bond) 소재로 구성되어 있다.

이러한 다이아몬드휠을 이용하여 환봉 등을 육각형태로 가공하기 위해서는 복수회의 단계를 거쳐 수행되었다. 또한, 초경 환봉을 가공하는 다이아몬드휠은 비록 경도와 내마모성은 좋으나 초경환봉을 어느 정도 가공하게 되면 다이아몬드휠 자체에 마모가 발생하여 가공성이 떨어지고 형상이 변하게 되는데, 이때 드레싱장치를 사용하여 다이아몬드휠의 형상을 주어진 표준에 맞게 다시 만들어 주어야 한다.

휠의 형상을 만들어 주는 드레싱장치에서는 다이아몬드휠의 형상을 만들어 주는 방법과 기능 등 여러 가지의 조건이 장치마다 다르며, 이러한 조건차이에 의해 만들어지는 휠의 형상도 다르게 된다. 이러한 방법과 기능 등의 조건에 의해 드레싱장치의 성능저하와 수명단축 등의 문제가 발생하며, 만들어진 휠이 규격에 미달하는 여러 가지 형상으로 만들어져 휠로 부터 가공되는 롤의 형상도 불량하게 되어 제품생산에 장애를 가져오고 품질불량을 초래하는 직접적인 원인이 된다.

그런데, 종래의 드레싱장치는 다이아몬드휠의 형상을 표준에 맞게 만들 수 있는 장치와, 규격별로 각도를 정확히 측정할 수 있는 장치가 마련되어 있지 않아 상기와 같은 드레싱장치의 성능저하와 수명단축 및 휠의 가공불량으로 인한 롤의 형상불량, 선재의 생산장애와, 품질불량 등을 초래하는 문제점이 있었던 것이다.

또한, 다이아몬드휠을 드레싱하는 방법이 복잡하고, 공정을 진행하는 과정에서 작업자의 기술 수준에 의하여 그 결과물이 균일하지 않다는 문제가 있어, 이를 해결하기 위하여 다양한 연구가 진행되고 있다.

(선행문헌) 한국공개실용실안 제20-1998-011190호 (1998년05월25일)

본 발명의 목적은 다이아몬드휠을 초경환봉의 형태에 맞도록 정밀하게 가공하여 초경환봉 육각성형을 용이하게 할 수 있는 다이아몬드휠을 이용한 초경환봉 육각 성형용 가공장치를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 작업자의 숙련도에 무관하게 균일한 특성을 갖는 다이아몬드휠 드레싱을 이용하여 초경환봉의 생산성 및 공정효율이 향상된 다이아몬드휠을 이용한 초경환봉 육각 성형용 가공장치를 제공하기 위함이다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 초경환봉을 성형하는 과정에서 발생하는 분진, 먼지 등을 제어함으로써 장치의 오염을 방지하여 장치의 수명을 향상시킬 수 있는 다이아몬드휠을 이용한 초경환봉 육각 성형용 가공장치를 제공하기 위함이다.

본 발명의 일측면에 따르면, 본 발명의 실시예들은 초경환봉의 말단을 육각 형태로 연삭하기 위한 다이아몬드휠을 이용한 초경환봉 육각 성형용 가공장치에 대한 것으로, 다이아몬드휠은 내부에 축공을 구비하고, 상기 축공에 삽입되어 상기 다이아몬드휠을 고정시키는 홀더와 상기 홀더를 회전시키도록 모터와 연결되는 회전샤프트, 상기 회전샤프트와 홀더를 연결하는 연결로드로 이루어진 휠연삭부; 상기 초경환봉을 고정시키기 위한 V자형 안착부를 구비한 고정지그; 및 상기 고정지그를 지지하는 워크테이블;로 이루어지고, 상기 다이아몬드휠은 디스크형태로 이루어져 중심부에 상기 축공을 구비하고 금속으로 이루어진 바디부와, 상기 바디부의 외주면에 다아아몬드 혼합물로 이루어진 코팅부를 포함하고, 상기 바디부는 단면이 원형인 원통형으로 이루어지고, 상기 코팅부는 상기 바디부의 라운드되는 측면에 구비되되, 평탄면과 상기 평탄면에서 연결되는 경사면으로 이루어지며, 상기 경사면은 상기 평탄면에서 라운드되거나 경사지도록 연결되며, 상기 바디부에 대하여 상기 평탄면은 동일한 두께로 구비되되 상기 경사면은 두께가 변화하면서 구비되는 다이아몬드휠을 이용한 초경환봉 육각 성형용 가공장치를 포함한다.

상기 다이아몬드휠은 축공의 내주연에서 내측으로 오목하게 구비되는 하나 이상의 홀더체결홈을 포함하고, 상기 홀더는 상기 홀더체결홈에 삽입되어 체결되는 홀더체결돌기를 구비하며, 상기 축공은 일단에서 타단으로 제1 방향으로 상기 다이아몬드휠의 바디부를 관통하도록 구비되고, 상기 홀더체결홈은 상기 축공의 일단 단부에서 수직하게 연장되는 수직홈과 상기 수직홈의 말단에서 상기 제1 방향에 대해서 수직하게 연결되는 수평홈으로 이루어질 수 있다.

상기 홀더체결돌기는 상기 홀더의 외면에서 돌출되는 돌기와 상기 돌기의 말단에서 라운드되도록 구비되고 탄성력을 갖는 우레탄수지로 이루어지는 버퍼부로 이루어지고, 상기 홀더는 상기 축공 내에 삽입되되 상기 홀더체결돌기가 상기 수직홈을 따라 삽입된 후 상기 홀더를 회전시켜 상기 홀더체결돌기가 상기 수평홈에 고정될 수 있다.

상기 홀더는 상기 연결로드와 일체형으로 구비되고, 상기 연결로드는 상기 회전샤프트 내에 삽입 체결되되, 상기 연결로드는 나사결합 또는 볼트-너트결합을 이용하여 상기 회전샤프트와 분리 가능하도록 체결되며, 상기 회전샤프트에 의하여 회전할 수 있다.

상기 워크테이블의 상부에는 상기 워크테이블을 향하여 물을 분사하는 물분사부가 더 구비되고, 상기 물분사부는 물이 공급되는 파이프와, 상기 파이프에서 연결되어 워크테이블로 물을 분사하는 스프레이부로 이루어질 수 있다.

상기 스프레이부는 물이 분사되는 헤드부, 상기 헤드부에서 연결되어 상기 헤드부가 상하좌우 회동이 가능하도록 연결되는 지지스프링부, 상기 지지스프링부의 말단에 구비되어 상기 파이프와 나사결합하여 연결되는 고정부로 이루어질 수 있다.

상기 워크테이블에는 상기 워크테이블의 외면에서 내측으로 오목하게 구비되어 상기 물분사부에서 분사되는 물의 흐름을 가이드하는 하나 이상의 워터가이드부와 상기 워터가이드부의 일단에 연결되어 상기 워터가이드부를 따라 흐르는 물을 수납하는 노즐이 더 구비되고, 상기 워터가이드부는 상기 워터가이드부의 중심부에서 양단부를 향하는 방향으로 경사지도록 연결되어 양말단에서 상기 노즐과 연결될 수 있다.

상기 워크테이블의 상부에는 상기 워크테이블의 양단부를 향하여 공기를 분사하는 공기분사부가 더 구비되고, 상기 워크테이블에는 상기 워크테이블의 양단부에 각각 인접하게 구비되는 복수개의 공기홀이 구비되되 상기 공기홀은 상기 양단부를 따라서 나란하게 정렬되어 구비될 수 있다.

상기 워크테이블의 하부면에는 상기 공기홀에 대응하는 위치에 상기 공기홀을 하우징하도록 구비되어 상기 공기분사부에서 분사되는 공기가 상기 공기홀을 통과하여 수납되는 금속의 공기수납부가 구비되며, 상기 공기수납부는 공기를 흡기하도록 내부가 감압되도록 펌프와 연결될 수 있다.

상기 워크테이블의 상부면에는 일단에 단차지도록 구비되는 단차부가 구비되고, 상기 단차부에는 탄성지지부재가 더 구비되어 상기 워크테이블에 지지되는 고정지그가 안착되어 상기 고정지그로 마찰력을 제공할 수 있다.

상기 탄성지지부재는 상기 단차부 상에서 순차적으로 적층되는 복수개의 층으로 구비되고, 상기 탄성지지부재는 상기 단차부에 접착되는 접착층, 상기 접착층 상에 구비되고 복수개의 기공을 포함하는 부직포층, 상기 부직포층 상에 구비되어 상기 고정지그가 지지되는 우레탄층으로 이루어질 수 있다.

상기 우레탄층은 액상 폴리우레탄 조성물을 상기 부직포층 상에서 상기 액상 폴리우레탄 조성물의 일부가 상기 부직포층의 기공 내로 침투되도록 코팅시킨 후 100℃ 내지 200℃의 온도로 10분 내지 12분 동안 열경화시켜 구비될 수 있다.

상기 액상 우레탄 조성물은 액상의 폴리우레탄 중량 100g을 기준으로, 첨가제 5g 및 경화제 5g을 혼합하여 형성되고, 상기 첨가제는 생분해성 물질인 덱스트린, 키틴, 키토산, 알긴산, 및 셀룰로오스 중 어느 하나 이상이고, 상기 경화제는 디이소시아네이트(diisocyanate) 또는 폴리이소시아네이트(polyisocyanate)일 수 있다.

상기 단차부의 외면에는 상기 접착층을 형성하기 전 사포로 샌딩처리하는 것을 더 포함할 수 있다.

상기 고정지그는, 상기 초경환봉을 고정시키기 위한 V자형 안착부; 상기 안착부를 사이에 두고 양측에 나사결합하도록 내측으로 오목하게 구비되는 한쌍의 나사홈부; 우레탄으로 이루어지져 상기 안착부의 내면에 코팅되어 구비되는 버퍼부재; 상기 한쌍의 나사홈부와 대응하는 한쌍의 나사홀을 구비하고 상기 안착부에 안착되는 초경환봉을 상부에서 고정시키는 고정판; 및 상기 고정판의 외측에서 상기 나사홀을 관통하여 상기 나사홈부에 체결되는 체결볼트로 이루어질 수 있다.

상기 고정판은 플렉서블하게 구비되되 스테인리스스틸로 이루어지는 베이스판과, 상기 베이스판 상에 적층되되 우레탄으로 이루어지고 외면에는 엠보형태가 구비되는 탄성판을 포함하고, 상기 체결볼트는 상기 나사홈부와 나사결합하도록 외주연에 나사산이 형성되는 체결삽입부의 상부에 구비되는 볼트헤드와 상기 볼트헤드에서 상기 체결삽입부에 수직하도록 용접되는 핸들부로 이루어질 수 있다.

상기 바디부와 상기 코팅부 사이에는 상기 코팅부가 상기 바디부의 외면에 견고하게 부착되도록 접착고정부가 더 구비되고, 상기 접착고정부는 상기 바디부의 외면을 사포로 샌딩하여 형성되는 표면요철층 및 상기 표면요철층의 외면에 파장이 253.7nm인 자외선을 2초 내지 3초 동안 조사하여 형성되는 전처리층으로 이루어질 수 있다.

상기 전처리층을 구비하기 전 상기 표면요철층의 이물질을 세정하고 상기 표면요철층에 먼지가 달라붙는 현상을 방지하기 위하여 상기 표면요철층에 세정제와 정전 방지제를 중량비로 95wt% : 5wt%로 혼합하여 스프레이 분사시키는 것을 더 포함하고, 상기 세정제는 저급 알코올인 메탄올, 에탄올 및 이소 프로필 알코올 (isopropyl alcohol)로 이루어진 군으로부터 적어도 1종 이상의 용제를 포함하고, 상기 정전 방지제로는 폴리옥시에틸렌 알킬 아민의 지방산 에스테르, 솔비탄 지방산 에스테르 및 알킬 포스페이트로 이루어진 군으로부터 적어도 1종 이상을 포함할 수 있다.

상기 코팅부는 상기 바디부에서 순차적으로 구비되는 내부코팅부, 중간코팅부 및 외부코팅부로 이루어지고, 상기 내부코팅부, 중간코팅부 및 외부코팅부는 다이아몬드 분말과 상기 다이아몬드 분말을 결합시키는 바인더인 페놀수지로 이루어질 수 있다.

상기 내부코팅부는 평균입도가 220㎛ 내지 240㎛인 다이아몬드 분말을 포함하고, 상기 중간코팅부는 평균입도가 150㎛ 내지 170㎛의 다이아몬드 분말을 포함하며, 상기 외부코팅부는 평균입도가 220㎛ 내지 240㎛의 다이아몬드 분말을 포함할 수 있다.

상기 페놀수지는 밀도가 1.3g/cc 내지 1.35g/cc이고, 상기 다이아몬드 분말의 100중량부에 대하여 32중량부 내지 45중량부로 포함되며, 상기 내부코팅부와 외부코팅부는 평균입도가 240㎛로 동일한 다이아몬드 분말이고, 상기 중간코팅부는 평균입도가 150㎛의 다이아몬드 분말일 수 있다.

상기 코팅부의 전체 두께에 대해서 상기 내부코팅부는 7%의 두께로 이루어지고, 상기 중간코팅부는 65%의 두께로 이루어지며, 상기 외부코팅부는 28%로 이루어질 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명은 전술한 장치를 이용하여 제조된 말단이 육각형태의 초경환봉을 포함한다.

이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 다이아몬드휠을 초경환봉의 형태에 맞도록 정밀하게 가공하여 초경환봉 육각성형을 용이하게 할 수 있는 다이아몬드휠을 이용한 초경환봉 육각 성형용 가공장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 작업자의 숙련도에 무관하게 균일한 특성을 갖는 다이아몬드휠 드레싱을 이용하여 초경환봉의 생산성 및 공정효율이 향상된 다이아몬드휠을 이용한 초경환봉 육각 성형용 가공장치를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 초경환봉을 성형하는 과정에서 발생하는 분진, 먼지 등을 제어함으로써 장치의 오염을 방지하여 장치의 수명을 향상시킬 수 있는 다이아몬드휠을 이용한 초경환봉 육각 성형용 가공장치를 제공할 수 있다.

도 1a은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이아몬드휠을 이용한 초경환봉 육각 성형용 가공장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1b에 따른 장치를 이용하여 제조된 초경환봉을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 1c는 도 1b에 의하여 제조된 초경환봉의 사진이다.
도 2a는 도 1a의 다이아몬드휠의 사시도이다.
도 2b는 도 1a의 다이아몬드휠의 사진이다.
도 3은 도 2의 다이아몬드휠의 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2의 다아아몬드휠의 바디부와 코팅부의 단면도이다.
도 5는 도 1a의 휠연삭부를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5의 홀더체결홈을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 도 1a의 고정지그를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 1a의 물분사부의 사시도이다.
도 9는 도 1a의 워크테이블을 개략적으로 나타낸 도면이다
도 10은 도 9의 A-A에 따른 단면도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 워크테이블을 나타낸 도면이다.
도 12는 도 11의 B-B에 따른 단면도이다.
도 13a는 도 11의 C-C에 따른 단면도이다.
도 13b는 도 11의 탄성지지부재의 단면을 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고정지그의 사시도이다.
도 15는 도 14의 고정판의 뒷면을 나타낸 도면이다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 매체를 사이에 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 도면에서 본 발명과 관계없는 부분은 본 발명의 설명을 명확하게 하기 위하여 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

이하, 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

도 1a은 본 발명의 일 실시예에 따른 다이아몬드휠을 이용한 초경환봉 육각 성형용 가공장치를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 1b는 도 1b에 따른 장치를 이용하여 제조된 초경환봉을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 1c는 도 1b에 의하여 제조된 초경환봉의 사진이다. 도 2a는 도 1a의 다이아몬드휠의 사시도이고, 도 2b는 도 1a의 다이아몬드휠의 사진이다. 도 3은 도 2의 다이아몬드휠의 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 4는 도 2의 다아아몬드휠의 바디부와 코팅부의 단면도이다. 도 5는 도 1a의 휠연삭부를 나타낸 도면이고, 도 6은 도 5의 홀더체결홈을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 7은 도 1a의 고정지그를 나타낸 도면이다. 도 8은 도 1a의 물분사부의 사시도이다. 도 9는 도 1a의 워크테이블을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 10은 도 9의 A-A에 따른 단면도이다.

본 발명의 일 실시예는 초경환봉(2)의 말단을 육각 형태로 연삭하기 위한 다이아몬드휠(1)을 이용한 초경환봉 육각 성형용 가공장치에 대한 것으로, 상기 초경환봉 육각 성형용 가공장치는, 내부에 축공(11)을 구비하는 다이아몬드휠(1)과, 상기 축공(11)에 삽입되어 상기 다이아몬드휠(1)을 고정시키는 홀더(30)와 상기 홀더(30)를 회전시키도록 모터와 연결되는 회전샤프트(40), 상기 회전샤프트(40)와 홀더(30)를 연결하는 연결로드(41)로 이루어진 휠연삭부; 상기 초경환봉2)을 고정시키기 위한 V자형 안착부(51)를 구비한 고정지그(50); 및 상기 고정지그(50)를 지지하는 워크테이블(60);로 이루어질 수 있다.

상기 다이아몬드휠(1)은 디스크형태로 이루어져 중심부에 상기 축공(11)을 구비하고 금속으로 이루어진 바디부(10)와, 상기 바디부(10)의 외주면에 다아아몬드 혼합물로 이루어진 코팅부(20)를 포함하고, 상기 바디부(10)는 단면이 원형인 원통형으로 이루어지고, 상기 코팅부(20)는 상기 바디부(10)의 라운드되는 측면에 구비되되, 평탄면(20a)과 상기 평탄면(20a)에서 연결되는 경사면(20b)로 이루어지며, 상기 경사면(20b)는 상기 평탄면(20a)에서 라운드되거나 경사지도록 연결되며, 상기 바디부(10)에 대하여 상기 평탄면(20a)은 동일한 두께로 구비되되 상기 경사면(20b)는 두께가 변화하면서 구비될 수 있다.

초경환봉은 높은 경도와 밀도를 갖는 코발트와 텅스텐을 포함하어 이루어진 단면이 원형이 봉형태로 구비된 것이다. 이와 같은 초경환봉을 가공하기 위해서는 초경환봉의 특성에 의하여 정밀하게 가공하기 위하여 가공시간이 오래 걸리고, 또한 숙련되지 않은 가공자가 가공하는 경우에는 균일한 품질을 확보하기 어렵다는 단점이 있었다. 예컨대, 일반적인 다이아몬드휠은 외면이 평탄한 면으로만 구비되므로, 이러한 다이아몬드휠을 이용하여 초경환봉의 말단을 육각 형태로 가공하는 경우에는 초경환봉 또는 다이아몬드휠을 위치 및 각도를 다양하게 변형시키고 복수회 가공해야 하므로 가공시간이 매우 길고 공정효율이 낮다는 문제가 있었다. 또한, 수작업으로 각도를 제어하므로 작업자의 숙력도에 따라 그 결과물이 상이하다는 단점이 있었다.

반면, 본 발명에 따른 다이아몬드휠을 이용한 초경환봉 육각 성형용 가공장치는 상기 다이아몬드휠(1)의 외면을 다양한 형상으로 구비시켜, 예컨대 평탄면(20a)와 경사면(20b)를 구비시킴으로써 상기 초경환봉(2)의 말단부(2a)의 육각 형태의 성형을 하기 위하여 각도 및 위치의 제어가 불필요하다. 또한 상기 초경환봉(2)의 말단부(2a)의 육각 성형시 어느 일면을 성형하는 경우, 상기 일면에 구비되는 라운드 또는 경사면 등이 함께 구비되는 경우에도 상기 다이아몬드휠(1)의 평탄면(20a)와 경사면(20b)를 제어함으로써 상기 다이아몬드휠(1) 또는 초경환봉(2)의 각도 또는 위치 등을 변형시키기 않고 복수회의 추가적인 연삭 없이 한번 고정된 위치로 성형이 가능하다. 따라서, 작업자의 숙련도에 따른 품질의 변화가 없이 일정한 높은 품질을 갖도록 초경환봉(2)을 연삭할 수 있다.

상기 다이아몬드휠(1)은 바디부(10)와 코팅부(20)로 이루어질 수 있는데, 상기 바디부(10)는 상기 다이아몬드휠(1)의 몸체로 상기 다이아몬드휠(1)을 물리적으로 지지하는 기능을 하며, 상기 코팅부(20)는 다이아몬드 분말로 이루어져 연삭의 기능을 하게 된다.

상기 코팅부(20)는 상기 바디부(10)의 측면에서 대략 나란하게 구비되는 평탄면(20a)과 상기 평탄면(20a)의 일단 또는 타단에서 테이퍼지도록 구비되는 경사면(20b)로 이루어질 수 있으며, 상기 평탄면(20a)은 상기 초경환봉(2)의 말단부를 육각형태로 성형하는 경우, 평평한 면에 대응하도록 구비되고 상기 경사면(20b)는 상기 초경환봉(20)의 말단에서 육각형태의 평평한 면에서 경사지도록 연결되거나 라운드되도록 연결되는 면에 대응하도록 구비될 수 있다. 본 실시예에 따른 다이아몬드휠(1)은 가공 대상물인 초경환봉(20)의 가공형태에 대응하는 형태로 구비됨으로써 작업을 단순화하고 불량을 감소시켜 생산성을 향상시킬 수 있다.

상기 바디부(10)와 상기 코팅부(20) 사이에는 상기 코팅부(20)가 상기 바디부(10)의 외면에 견고하게 부착되도록 접착고정부(30)가 더 구비될 수 있다. 상기 바디부(10)는, 예컨대 알루미늄으로 이루어지고 상기 코팅부(20)는 다이아몬드 분말을 슬러리 형태로 제조하여 코팅후 소결하여 구비될 수 있는데, 상기 바디부(10)와 상기 코팅부(20)의 재질 및 형상이 상이하나, 본 실시예에서는 접착고정부(30)를 더 구비함으로써 상기 코팅부(20)을 상기 바디부(10)에 소정의 형태로 견고하게 제어하여 부착시킬 수 있다.

상기 접착고정부(30)는 상기 바디부(10)의 외면을 사포로 샌딩하여 형성되는 표면요철층(31) 및 상기 표면요철층(31)의 외면에 파장이 253.7nm인 자외선을 2초 내지 3초 동안 조사하여 형성되는 전처리층(32)으로 이루어질 수 있다.

상기 전처리층(32)을 구비하기 전 상기 표면요철층(31)의 이물질을 세정하고 상기 표면요철층(31)에 먼지가 달라붙는 현상을 방지하기 위하여 상기 표면요철층(31)에 세정제와 정전 방지제를 중량비로 95wt% : 5wt%로 혼합하여 스프레이 분사시키는 것을 더 포함할 수 있다.

상기 세정제를 이용하여 상기 바디부(10)에 잔존하는 먼지, 기름 등을 제거함으로써 상기 코팅부(20)가 보다 견고하게 부착되도록 할 수 있다. 또한, 상기 세정제 중에 정전 방지제를 더 포함시킴으로써 공기 중에서 상기 바디부(10)의 외면으로 이물질 등이 부착되는 것을 방지할 수 있다. 상기 세정제와 정전 방지제는 전술한 범위로 포함됨으로써 상기 바디부(10)를 용이하게 세적하고, 상기 정전 방지제의 함량을 소정 범위 이하로 제어함으로써 불필요한 생산비가 증가되는 것을 방지할 수 있다.

상기 세정제는 저급 알코올인 메탄올, 에탄올 및 이소 프로필 알코올 (isopropyl alcohol)로 이루어진 군으로부터 적어도 1종 이상의 용제를 포함할 수 있다. 상기 정전 방지제로는 폴리옥시에틸렌 알킬 아민의 지방산 에스테르, 솔비탄 지방산 에스테르 및 알킬 포스페이트로 이루어진 군으로부터 적어도 1종 이상을 포함할 수 있다.

이어서, 상온에서 1일 동안 건조시킨 후 상기 표면요철층(31)에 자외선을 조사할 수 있다. 상기 자외선은 상기 표면요철층(31) 표면을 개질할 수 있다. 금속으로 이루어진 표면요철층(31)의 표면에 자외선을 조사하면, 상기 금속 표면에서 존재하는 자유전자와 공기중의 산소와 결합하여 표면에 카르보닐기(-CO), 카르복실기(-COOH), 히드록실기(-OH) 등의 라디칼이 생성되기 때문에, 표면의 극성이 높아지게 되어 극성을 갖는 코팅부의 고분자 수지, 예컨대 다이아몬드 분말 바인더와의 부착되기 쉬워지게 된다. 이 경우 자외선의 에너지가 분자의 결합에너지보다 높아야 하는 것이 최소의 필요조건인 바, 파장이 253.7nm의 자외선의 에너지는 471.5KJ/mol로 카르보닐기(-CO), 카르복실기(-COOH), 히드록실기(-OH)의 분자의 결합에너지보다 높아 라디칼을 효율적으로 형성시킬 수 있다.

상기 자외선을 조사하기 전 상기 표면요철층(31)의 표면의 이형제, 먼지, 손때 및 기계오일 등을 제거하기 위하여 배선기구 고분자소재의 용해도 파리미터 (solubility parameter)와 차이가 많이 나는 용제를 세정제로서 사용하는 것을 더 포함할 수 있다.

상기 코팅부(20)는 상기 바디부(10)에서 순차적으로 구비되는 내부코팅부(21), 중간코팅부(22) 및 외부코팅부(23)로 이루어지고, 상기 내부코팅부(21), 중간코팅부(22) 및 외부코팅부(23)는 다이아몬드 분말과 상기 다이아몬드 분말을 결합시키는 바인더인 페놀수지로 이루어질 수 있다.

상기 내부코팅부(21)는 평균입도가 220㎛ 내지 240㎛인 다이아몬드 분말을 포함하고, 상기 중간코팅부(22)는 평균입도가 150㎛ 내지 170㎛의 다이아몬드 분말을 포함하며, 상기 외부코팅부(23)는 평균입도가 220㎛ 내지 240㎛의 다이아몬드 분말을 포함할 수 있다.

상기 페놀수지는 밀도가 1.3g/cc 내지 1.35g/cc이고, 상기 다이아몬드 분말의 100중량부에 대하여 32중량부 내지 45중량부로 포함되며, 상기 내부코팅부(21)와 외부코팅부(23)는 평균입도가 240㎛로 동일한 다이아몬드 분말이고, 상기 중간코팅부(22)는 평균입도가 150㎛의 다이아몬드 분말일 수 있다. 또한, 상기 코팅부(20)의 전체 두께에 대해서 상기 내부코팅부(21)는 7%의 두께로 이루어지고, 상기 중간코팅부(22)는 65%의 두께로 이루어지며, 상기 외부코팅부(23)는 28%로 이루어질 수 있다.

상기 페놀수지의 밀도가 1.3g/cc 미만이면 내열성이 저하되어 상기 다이아몬드휠을 이용하여 연삭가공하는 과정에서 마찰열에 의하여 상기 다이아몬드휠이 쉽게 마모되어 문제되고, 상기 페놀수지의 밀도가 1.35g/cc 초과이면 상기 다이이몬드 분말 사이의 결합력이 저하되어 문제된다. 또한, 상기 페놀수지는 상기 다이아몬드 분말의 100중량부에 대하여 32중량부 내지 45중량부로 포함될 수 있는데, 32중량부 미만이면 상기 다이아몬드 분말을 충분히 결합시키지 못하여 문제되고, 45중량부 초과이면 다이아몬드휠의 밀도가 저하되어 연삭가공을 수행하는 과정에서 상기 다이아몬드휠이 쉽게 마모되어 정밀한 가공을 수행하지 못한다는 문제가 있다.

상기 내부코팅부(21)는 바디부(10)에 잘 밀착되도록 평균입도가 220㎛ 내지 240㎛의 다이아몬드 분말로 구비될 수 있다. 상기 중간코팅부(22)는 상기 내부코팅부(21)와 외부코팅부(23)를 서로 연결이 용이하도록 하고, 또한 상기 경사면(20a)로 노출되는 부분이므로 피삭제인 초경 환봉을 가장 정밀하게 연삭되는 부분이므로 가장 작인 크기의 직경인 평균입도가 150㎛의 다이아몬드 분말로 이루어질 수 있다. 상기 외부코팅부(23)는 상기 초경 환봉을 평탄하게 그라인딩하는 다이아몬드휠의 연삭능력이 저하되지 않도록 가장 큰 크기의 직경인 평균입도가 220㎛ 내지 240㎛의 다이아몬드 분말로 이루어질 수 있다. 바람직하게는, 상기 내부코팅부(21)와 외부코팅부(23)는 평균입도가 240㎛로 동일한 다이아몬드 분말을 사용하여 공정효율을 향상시킬 수 있고, 상기 중간코팅부(22)는 평균입도가 150㎛의 다이아몬드 분말을 사용하여 초경 환봉의 연삭을 보다 세밀하게 할 수 있도록 상기 경사면(20b)를 보다 정밀하게 형성시킬 수 있다.

상기 중간코팅부(22)는 가장 작은 직경의 다이아몬드로 구비되며, 상기 외부코팅부(23)는 추후 코팅부(20)의 경사면(20b)의 연삭이 용이하고, 연삭된 면이 매끈하도록 가장 큰 크기의 직경의 다이아몬드로 구비될 수 있다.

상기 다이아몬드휠(1)은 축공(11)의 내주연에서 내측으로 오목하게 구비되는 하나 이상의 홀더체결홈(12)을 포함할 수 있다.

상기 홀더(30)는 상기 홀더체결홈(12)에 삽입되어 체결되는 홀더체결돌기(31)를 구비하며, 상기 축공(11)은 일단에서 타단으로 제1 방향으로 상기 다이아몬드휠(1)의 바디부(10)를 관통하도록 구비되고, 상기 홀더체결홈(12)은 상기 축공(11)의 일단 단부에서 수직하게 연장되는 수직홈(12a)과 상기 수직홈(12a)의 말단에서 상기 제1 방향에 대해서 수직하게 연결되는 수평홈(12b)으로 이루어질 수 있다.

상기 홀더체결돌기(31)는 상기 홀더(30)의 외면에서 돌출되는 돌기(31a)와 상기 돌기(31a)의 말단에서 라운드되도록 구비되고 탄성력을 갖는 우레탄수지로 이루어지는 버퍼부(31b)로 이루어질 수 있다. 상기 홀더(30)는 상기 축공(11) 내에 삽입되되 상기 홀더체결돌기(31)가 상기 수직홈(12a)을 따라 삽입된 후 상기 홀더(30)를 회전시켜 상기 홀더체결돌기(31)가 상기 수평홈(12b)에 고정될 수 있다.

상기 홀더체결돌기(31)와 홀더체결홈(12)를 이용하여 상기 홀더(30)와 상기 다이아몬드휠(1)은 가역적으로 체결 또는 탈착될 수 있다. 상기 홀더체결돌기(31)에서 상기 돌기(31a)는 상기 홀더(30)의 측면에서 수직하게 돌출될 수 있는데, 상기 돌기(31a)의 말단에는 라운드되는 면으로 구비되는 버퍼부(31b)가 구비되어 탄성력을 제공할 수 있다. 상기 버퍼부(31b)의 탄성력에 의하여 상기 홀더체결돌기(31)는 상기 홀더체결홈(12)에 견고하게 고정될 수 있다.

상기 홀더(30)는 상기 연결로드(41)와 일체형으로 구비될 수 있다. 상기 연결로드(41)는 상기 회전샤프트(40) 내에 삽입 체결되되, 상기 연결로드(41)는 나사결합 또는 볼트-너트결합을 이용하여 상기 회전샤프트(40)와 분리 가능하도록 체결되며, 상기 회전샤프트(40)에 의하여 회전한다.

상기 홀더(30)는 금속으로 이루어져 상기 연결로드(41)를 통하여 회전샤프트(40)로 연결되고 상기 회전샤프트(40)에 연결되는 모터에 의하여 회전되어 상기 다이아몬드휠(1)의 연삭 작업이 수행될 수 있다. 이때, 상기 다이아몬드휠(1)의 회전속도, 회전각도 등은 가공 대상물의 가공 정밀도에 영향을 미칠 수 있다. 본 실시예에 따른 다이아몬드휠을 이용한 초경환봉 육각 성형용 가공장치에서는 상기 홀더체결돌기(31), 예컨대 돌기(31a)에 속도센서(31c)를 구비시킴으로써 상기 다이아몬드횔(1)의 회전속도를 민감하게 감지하고, 이를 제어부(미도시)로 전달함으로써, 상기 제어부를 통하여 모터를 제어하여 상기 회전샤프트(40)의 회전속도를 제어할 수 있다. 이에 의하여 가공 대상물의 가공 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있다.

다이아몬드휠(1)을 이용하여 가공 대상물, 예컨대 초경환봉(2)을 가공하는 과정에서 금속으로 이루어진 먼지 등의 비산이 발생하고, 또한 이러한 금속 부산물이 다이아몬드휠(1)의 코팅부(20)에 잔존하거나 초경환봉(2)에 잔존하여 가공의 효율을 저하시킬 수 있다. 반면, 본 실시예에 따른 다이아몬드휠을 이용한 초경환봉 육각 성형용 가공장치에서는 상기 워크테이블(60)의 상부에는 상기 워크테이블(60)을 향하여 물을 분사하는 물분사부(70)가 더 구비될 수 있다. 상기 물분사부(70)에서 분사되는 물에 의하여 상기 초경환봉(2)을 가공하는 과정에서 발생되는 금속 부산물 등을 제어하여 공정의 효율과 가공의 정밀도를 향상시키면서 상기 금속 부산물이 장치에 부착되어 장치를 열화시키는 것을 방지할 수 있다.

상기 물분사부(70)는 물이 공급되는 파이프(71)와, 상기 파이프(71)에서 연결되어 워크테이블(60)로 물을 분사하는 스프레이부(72)로 이루어질 수 있다. 상기 스프레이부(72)는 물이 분사되는 헤드부(72a), 상기 헤드부(72a)에서 연결되어 상기 헤드부(72a)가 상하좌우 회동이 가능하도록 연결되는 지지스프링부(72b), 상기 지지스프링부(72b)의 말단에 구비되어 상기 파이프와 나사결합하여 연결되는 고정부(72c)로 이루어질 수 있다.

상기 스프레이부(72)에서 상기 헤드부(72a)에 연결되는 지지스프링부(72b)는 자바라형태로 구비되어 상하좌우 회동이 가능하도록 구비될 수 있다. 이에 상기 헤드부(72a)의 위치를 용이하게 변화시켜 물이 분사되는 위치를 제어할 수 있다. 또한, 상기 지지스프링부(72b)의 말단에는 고정부(72c)가 구비되어 외부에서 물이 전달되는 금속으로 이루어지는 파이프와 나사결합으로 고정될 수 있다. 상기 고정부(72c)에 의하여 상기 스프레이부(72)를 상기 파이프(71)에서 탈착하여 용이하게 수리 등의 관리가 가능하다. 또한, 파이프(71)에서 스프레이부(72)를 제거하고 상기 고정부(72c)가 체결되는 개구부를 마개 등을 이용하여 패쇄함으로써 배출되는 물의 양을 제어할 수 있다.

상기 워크테이블(60)에는 상기 워크테이블(60)의 외면에서 내측으로 오목하게 구비되어 상기 물분사부(70)에서 분사되는 물의 흐름을 가이드하는 하나 이상의 워터가이드부(61)와 상기 워터가이드부(61)의 일단에 연결되어 상기 워터가이드부(61)를 따라 흐르는 물을 수납하는 노즐(62)이 더 구비될 수 있다.

상기 워터가이드부(61)는 상기 워터가이드부(61)의 중심부에서 양단부를 향하는 방향으로 경사지도록 연결되어 양말단에서 상기 노즐(62)과 연결될 수 있다.

상기 물분사부(70)에서 배출되는 물은 워크테이블(60)로 전달된다. 상기 워크테이블(60)에는 내측으로 오목하게 구비되어 물의 흐름을 가이드할 수 있는 워터가이드부(61)가 구비될 수 있다. 상기 워터가이드부(61)는 상기 워크테이블(60)의 일단에서 타단으로 연결되도록 구비될 수 있는데, 각각의 워터가이드부(61)의 중심을 기준으로 양말단으로 향하도록 라운드지도록 경사지도록 구비됨으로써 상기 워크테이블(60)에서 흐르는 물은 상기 워터가이드부(61)를 통하여 상기 워터가이드부(61)의 양 말단에 구비되는 노즐(62)로 배출될 수 있다. 이에, 물에 의하여 워크테이블(60)이 오염되거나, 작업을 방해하는 것을 방지할 수 있다.

이하에서, 도 11 내지 도 15를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 대하여 설명한다. 후술할 내용을 제외하고는, 도 1a 내지 도 10에서 설명한 실시예에 기재된 내용과 유사하므로 이에 대한 자세한 내용은 생략한다.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 워크테이블을 나타낸 도면이고, 도 12는 도 11의 B-B에 따른 단면도이며, 도 13a는 도 11의 C-C에 따른 단면도이다. 도 13b는 도 11의 탄성지지부재의 단면을 나타낸 도면이다.

도 11 내지 도 13b를 참조하면, 본 실시예에 따른 워크테이블(100)은 공기분사부(120)가 더 구비될 수 있다. 상기 공기분사부(120)는 상기 워크테이블(100)의 상부에서 상기 워크테이블(100)의 상부면으로 연장되도록 공기막을 형성하고 이에 의하여 작업중 발생되는 금속 부산물 등이 주변으로 비산되거나, 외부 오염물질에 의하여 가공작업이 방해되는 것을 방지할 수 있다.

상기 공기분사부(120)는 상기 워크테이블(100)의 상부에 구비되어 상기 워크테이블(100)의 양단부를 향하여 공기를 분사하도록 구비될 수 있다. 상기 워크테이블(100)에는 상기 워크테이블(100)의 양단부에 각각 인접하게 구비되는 복수개의 공기홀(110)이 구비되되 상기 공기홀(110)은 상기 양단부를 따라서 나란하게 정렬되어 구비될 수 있다. 또한, 상기 워크테이블(100)의 하부면에는 상기 공기홀(110)에 대응하는 위치에 상기 공기홀(110)을 하우징하도록 구비되어 상기 공기분사부(120)에서 분사되는 공기가 상기 공기홀(110)을 통과하여 수납되는 금속의 공기수납부(130)가 구비되며, 상기 공기수납부(130)는 공기를 흡기하도록 내부가 감압되도록 펌프와 연결될 수 있다.

상기 펌프에 의하여 금속으로 형성되는 공기수납부(130)의 내부 공간이 감압되어, 상기 공기분사부(120)에서 분사되는 공기는 상기 워크테이블(100)의 공기홀(110)을 통하여 공기수납부(130)로 수납될 수 있다. 이에 의하여, 상기 워크테이블(100)에서 가공 작업이 수행되는 공간이 상기 공기분사부(120)에 의하여 형성된 공기막에 의하여 차단될 수 있다.

상기 워크테이블(100)의 상부면에는 일단에 단차지도록 구비되는 단차부(111)가 구비되고, 상기 단차부(111)에는 탄성지지부재(140)가 더 구비되어 상기 워크테이블(100)에 지지되는 고정지그가 안착되어 상기 고정지그로 마찰력을 제공할 수 있다.

상기 탄성지지부재(140)는 상기 단차부(111) 상에서 순차적으로 적층되는 복수개의 층으로 구비될 수 있다. 예컨대, 상기 탄성지지부재(140)는 상기 단차부(111)에 접착되는 접착층(141), 상기 접착층(141) 상에 구비되고 복수개의 기공을 포함하는 부직포층(142), 상기 부직포층(142) 상에 구비되어 상기 고정지그가 지지되는 우레탄층(143)으로 이루어질 수 있다.

상기 우레탄층(143)은 액상 폴리우레탄 조성물을 상기 부직포층(142) 상에서 상기 액상 폴리우레탄 조성물의 일부가 상기 부직포층(142)의 기공 내로 침투되도록 코팅시킨 후 100℃ 내지 200℃의 온도로 10분 내지 12분 동안 열경화시켜 구비되고, 상기 액상 우레탄 조성물은 액상의 폴리우레탄 중량 100g을 기준으로, 첨가제 5g 및 경화제 5g을 혼합하여 형성되고, 상기 첨가제는 생분해성 물질인 덱스트린, 키틴, 키토산, 알긴산, 및 셀룰로오스 중 어느 하나 이상이고, 상기 경화제는 디이소시아네이트(diisocyanate) 또는 폴리이소시아네이트(polyisocyanate)일 수 있다.

상기 탄성지지부재(140)는 상기 워크테이블(100) 상에서 내측으로 오목하게 단차지도록 구비되는 단차부(111)에 구비될 수 있다. 상기 탄성지지부재(140)는 상기 단차부(111)의 내부에 삽입되어 구비됨으로써 상기 워크테이블(100)의 상부면에서 주변부와 동일한 평면으로 구비된다.

상기 탄성지지부재(140) 상에는 고정지그가 안착될 수 있다. 상기 고정지그에는 가공 대상물인 초경환봉이 고정되어 상기 다이아몬드휠을 통하여 가공될 수 있다. 이때, 상기 다이아몬드휠에 의하여 진동이 전달되고 이러한 진동이 고정지그측까지 전달되는 경우, 이는 다시 상기 고정지그가 고정하는 초경환봉으로 전달되어 초경환봉의 위치가 변경되어 가공 불량이 형성될 수 있다. 또한, 가공하는 과정에서 발생하는 진동 및 소음에 의하여 작업자를 작업을 방해할 수 있는데, 본 실시예에 따른 탄성지지부재(140)는 상기 고정지그측으로 마찰력과 탄성력을 부여함으로써 상기 고정지그의 흔들림을 감소시킬 수 있고, 또한 소음을 방지하고 흡수하여 작업환경을 쾌적하게 할 수 있다.

상기 탄성지지부재(140)는 하부부터 순차적으로 접착층(141), 부직포층(142), 우레탄층(143)으로 이루어질 수 있다.

상기 접착층(141)은 실리콘 고무와, 이소프로판올, 및 메탄올로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 실리콘 고무 20 ~ 50중량부, 이소프로판올 10 ~ 40중량부 및 메탄올 5 ~ 35 중량부로 이루어질 수 있다. 상기 접착층(141)은 상기 탄성지지부재(140)를 상기 단차부(111)에 안정적으로 고정시킬 수 있다.

상기 부직포층(142)은 상기 고정지그로 탄성력을 제공하여 고정지그가 흔들리는 것을 방지하고, 또한 소음 등을 흡수할 수 있다. 상기 부직포층은 복수개의 포어가 구비되는 일반적인 부직포를 이용하여 형성될 수 있다.

상기 우레탄층(143)은 액상 폴리우레탄 조성물을 상기 부직포층(142)에 코팅하여 상기 부직포층(142)에 일부가 함침되도록 하여 구비될 수 있다. 상기 액상 폴리우레탄 조성물은 액상의 폴리우레탄과 경화제 및 첨가제가 구비될 수 있다. 상기 경화제는 추후 열경화를 시키는 경우 액상의 폴리우레탄을 경화시키는 기능을 할 수 있다. 또한, 상기 첨가제는 생분해성 물질로 구비되어, 상기 우레탄층(143)이 생분해되도록 하여 친환경적으로 구비되도록 할 수 있다.

상기 단차부(111)의 외면에는 상기 접착층(141)을 형성하기 전 사포로 샌딩처리하는 것을 더 포함할 수 있다. 상기 단차부(1110의 외면을 샌딩처리하여 외면에 표면 요철을 형성시키고, 이에 의하여 단차부(111)의 표면적이 증가되어 상기 탄성지지부재(1400가 상기 단차부(111)에 보다 견고하게 부착되도록 할 수 있다.

도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고정지그의 사시도이고, 도 15는 도 14의 고정판의 뒷면을 나타낸 도면이다.

도 14 및 도 15를 참조하면, 상기 고정지그(200)는, 상기 초경환봉을 고정시키기 위한 V자형 안착부(210); 상기 안착부(210)를 사이에 두고 양측에 나사결합하도록 내측으로 오목하게 구비되는 한쌍의 나사홈부(210); 우레탄으로 이루어지져 상기 안착부(210)의 내면에 코팅되어 구비되는 버퍼부재(230); 상기 한쌍의 나사홈부(210)와 대응하는 한쌍의 나사홀(221)을 구비하고 상기 안착부(210)에 안착되는 초경환봉(2)을 상부에서 고정시키는 고정판(220); 및 상기 고정판(220)의 외측에서 상기 나사홀(221)을 관통하여 상기 나사홈부(210)에 체결되는 체결볼트(230)로 이루어질 수 있다.

상기 안착부(210)는 V자형으로 구비됨으로써 다양한 크기의 초경환봉을 고정시킬 수 있다. 반면, 상기 고정지그(200)는 금속으로 구비되어 상기 초경환봉과 외면이 서로 미끄러지는 등의 문제가 발생할 수 있는데, 본 실시예에 따른 고정지그(200)는 상기 안착부(210)에 버퍼부재(230)가 구비됨으로써 상기 초경환봉에 마찰력을 부여하여 초경환봉이 미끄러는 지는 것을 방지하고 초경환봉을 견고하게 고정시킬 수 있다.

상기 초경환봉이 안착된 안착부(210)의 상부에는 고정판(220)으로 고정될 수 있다. 상기 고정판(220)은 플렉서블하게 구비되되 스테인리스스틸로 이루어지는 베이스판(220a)과, 상기 베이스판(220a) 상에 적층되되 우레탄으로 이루어지고 외면에는 엠보형태 (220c)가 구비되는 탄성판(220b)을 포함할 수 있다.

상기 고정판(220)은 휨이 가능한 두께로 스테인리스스틸로 이루어지는 베이스판(220a)과 탄성력을 제공할 수 있는 탄성판(220b)으로 이루어질 수 있다. 상기 고정판(220)은 상기 베이스판(220a)의 강도에 의하여 상기 안착부(210)에 구비된 초경환봉을 안정적으로 고정하면서, 상기 탄성판(220b)에 의하여 보다 견고하게 고정시킬 수 있다. 또한, 상기 탄성판(220b)에는 엠보형태 (220b)로 복수개의 돌출부를 구비함으로써, 상기 초경환봉과의 접촉면적을 증가시켜 상기 초경환봉을 보다 견고하게 고정시킬 수 있다.

상기 체결볼트(230)는 상기 나사홈부(210)와 나사결합하도록 외주연에 나사산이 형성되는 체결삽입부(231)의 상부에 구비되는 볼트헤드(232)와 상기 볼트헤드(232)에서 상기 체결삽입부(231)에 수직하도록 용접되는 핸들부(233)로 이루어질 수 있다. 상기 체결볼트(230)는 상기 나사결합되어 상기 고정판(220)을 고정시킬 수 있다. 이때, 상기 핸들부(233)가 구비되어 작업자가 상기 체결볼트(230)를 용이하게 회전시켜 조이거나 푸는 작업이 용이하도록 할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면 전술한 장치에 의하여 제조되고, 말단이 육각형태로 구비되는 초경환봉을 포함할 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1 : 다이아몬드휠
2: 초경환봉
10 : 바디부
20 : 코팅부
30 : 홀더
40 : 회전샤프트
50 : 고정지그
60 : 워크테이블
70 : 물분사부

Claims (10)

1. 초경환봉의 말단을 육각 형태로 연삭하기 위한 다이아몬드휠을 이용한 초경환봉 육각 성형용 가공장치에 있어서,
   상기 다이아몬드휠은 내부에 축공을 구비하고, 상기 축공에 삽입되어 상기 다이아몬드휠을 고정시키는 홀더와 상기 홀더를 회전시키도록 모터와 연결되는 회전샤프트, 상기 회전샤프트와 홀더를 연결하는 연결로드로 이루어진 휠연삭부;
   상기 초경환봉을 고정시키기 위한 V자형 안착부를 구비한 고정지그; 및
   상기 고정지그를 지지하는 워크테이블;로 이루어지고,
   상기 다이아몬드휠은 디스크형태로 이루어져 중심부에 상기 축공을 구비하고 금속으로 이루어진 바디부와, 상기 바디부의 외주면에 다이아몬드 혼합물로 이루어진 코팅부를 포함하고,
   상기 바디부는 단면이 원형인 원통형으로 이루어지고,
   상기 코팅부는 상기 바디부의 라운드되는 측면에 구비되되, 평탄면과 상기 평탄면에서 연결되는 경사면으로 이루어지며, 상기 경사면은 상기 평탄면에서 라운드되거나 경사지도록 연결되며,
   상기 바디부에 대하여 상기 평탄면은 동일한 두께로 구비되되 상기 경사면은 두께가 변화하면서 구비되고,
   상기 바디부와 상기 코팅부 사이에는 상기 코팅부가 상기 바디부의 외면에 견고하게 부착되도록 접착고정부가 더 구비되고,
   상기 접착고정부는 상기 바디부의 외면을 사포로 샌딩하여 형성되는 표면요철층 및 상기 표면요철층의 외면에 파장이 253.7nm인 자외선을 2초 내지 3초 동안 조사하여 형성되는 전처리층으로 이루어지고,
   상기 전처리층을 구비하기 전 상기 표면요철의 이물질을 세정하고 상기 표면요철층에 먼지가 달라붙는 현상을 방지하기 위하여 상기 표면요철층에 세정제와 정전 방지제를 중량비로 95wt% : 5wt%로 혼합하여 스프레이 분사시키는 것을 더 포함하고,
   상기 세정제는 저급 알코올인 메탄올, 에탄올 및 이소 프로필 알코올 (isopropyl alcohol)로 이루어진 군으로부터 적어도 1종 이상의 용제를 포함하고, 상기 정전 방지제로는 폴리옥시에틸렌 알킬 아민의 지방산 에스테르, 솔비탄 지방산 에스테르 및 알킬 포스페이트로 이루어진 군으로부터 적어도 1종 이상을 포함하는 다이아몬드휠을 이용한 초경환봉 육각 성형용 가공장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 다이아몬드휠은 축공의 내주연에서 내측으로 오목하게 구비되는 하나 이상의 홀더체결홈을 포함하고,
   상기 홀더는 상기 홀더체결홈에 삽입되어 체결되는 홀더체결돌기를 구비하며,
   상기 축공은 일단에서 타단으로 제1 방향으로 상기 다이아몬드휠의 바디부를 관통하도록 구비되고, 상기 홀더체결홈은 상기 축공의 일단 단부에서 수직하게 연장되는 수직홈과 상기 수직홈의 말단에서 상기 제1 방향에 대해서 수직하게 연결되는 수평홈으로 이루어지며,
   상기 홀더체결돌기는 상기 홀더의 외면에서 돌출되는 돌기와 상기 돌기의 말단에서 라운드되도록 구비되고 탄성력을 갖는 우레탄수지로 이루어지는 버퍼부로 이루어지고,
   상기 홀더는 상기 축공 내에 삽입되되 상기 홀더체결돌기가 상기 수직홈을 따라 삽입된 후 상기 홀더를 회전시켜 상기 홀더체결돌기가 상기 수평홈에 고정되며,
   상기 홀더는 상기 연결로드와 일체형으로 구비되고,
   상기 연결로드는 상기 회전샤프트 내에 삽입 체결되되, 상기 연결로드는 나사결합 또는 볼트-너트결합을 이용하여 상기 회전샤프트와 분리 가능하도록 체결되며, 상기 회전샤프트에 의하여 회전하는 다이아몬드휠을 이용한 초경환봉 육각 성형용 가공장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 워크테이블의 상부에는 상기 워크테이블을 향하여 물을 분사하는 물분사부가 더 구비되고,
   상기 물분사부는 물이 공급되는 파이프와, 상기 파이프에서 연결되어 워크테이블로 물을 분사하는 스프레이부로 이루어지며,
   상기 스프레이부는 물이 분사되는 헤드부, 상기 헤드부에서 연결되어 상기 헤드부가 상하좌우 회동이 가능하도록 연결되는 지지스프링부, 상기 지지스프링부의 말단에 구비되어 상기 파이프와 나사결합하여 연결되는 고정부로 이루어지고,
   상기 워크테이블에는 상기 워크테이블의 외면에서 내측으로 오목하게 구비되어 상기 물분사부에서 분사되는 물의 흐름을 가이드하는 하나 이상의 워터가이드부와 상기 워터가이드부의 일단에 연결되어 상기 워터가이드부를 따라 흐르는 물을 수납하는 노즐이 더 구비되며,
   상기 워터가이드부는 상기 워터가이드부의 중심부에서 양단부를 향하는 방향으로 경사지도록 연결되어 양말단에서 상기 노즐과 연결되는 다이아몬드휠을 이용한 초경환봉 육각 성형용 가공장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 워크테이블의 상부에는 상기 워크테이블의 양단부를 향하여 공기를 분사하는 공기분사부가 더 구비되고,
   상기 워크테이블에는 상기 워크테이블의 양단부에 각각 인접하게 구비되는 복수개의 공기홀이 구비되되 상기 공기홀은 상기 양단부를 따라서 나란하게 정렬되어 구비되며,
   상기 워크테이블의 하부면에는 상기 공기홀에 대응하는 위치에 상기 공기홀을 하우징하도록 구비되어 상기 공기분사부에서 분사되는 공기가 상기 공기홀을 통과하여 수납되는 금속의 공기수납부가 구비되며, 상기 공기수납부는 공기를 흡기하도록 내부가 감압되도록 펌프와 연결되며,
   상기 워크테이블의 상부면에는 일단에 단차지도록 구비되는 단차부가 구비되고, 상기 단차부에는 탄성지지부재가 더 구비되어 상기 워크테이블에 지지되는 고정지그가 안착되어 상기 고정지그로 마찰력을 제공하는 다이아몬드휠을 이용한 초경환봉 육각 성형용 가공장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 탄성지지부재는 상기 단차부 상에서 순차적으로 적층되는 복수개의 층으로 구비되고,
   상기 탄성지지부재는 상기 단차부에 접착되는 접착층, 상기 접착층 상에 구비되고 복수개의 기공을 포함하는 부직포층, 상기 부직포층 상에 구비되어 상기 고정지그가 지지되는 우레탄층으로 이루어지며,
   상기 우레탄층은 액상 폴리우레탄 조성물을 상기 부직포층 상에서 상기 액상 폴리우레탄 조성물의 일부가 상기 부직포층의 기공 내로 침투되도록 코팅시킨 후 100℃ 내지 200℃의 온도로 10분 내지 12분 동안 열경화시켜 구비되고,
   상기 액상 우레탄 조성물은 액상의 폴리우레탄 중량 100g을 기준으로, 첨가제 5g 및 경화제 5g을 혼합하여 형성되고,
   상기 첨가제는 생분해성 물질인 덱스트린, 키틴, 키토산, 알긴산, 및 셀룰로오스 중 어느 하나 이상이고,
   상기 경화제는 디이소시아네이트(diisocyanate) 또는 폴리이소시아네이트(polyisocyanate)이며,
   상기 단차부의 외면에는 상기 접착층을 형성하기 전 사포로 샌딩처리하는 것을 더 포함하는 다이아몬드휠을 이용한 초경환봉 육각 성형용 가공장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 고정지그는,
   상기 초경환봉을 고정시키기 위한 V자형 안착부;
   상기 안착부를 사이에 두고 양측에 나사결합하도록 내측으로 오목하게 구비되는 한쌍의 나사홈부;
   우레탄으로 이루어지져 상기 안착부의 내면에 코팅되어 구비되는 버퍼부재;
   상기 한쌍의 나사홈부와 대응하는 한쌍의 나사홀을 구비하고 상기 안착부에 안착되는 초경환봉을 상부에서 고정시키는 고정판; 및
   상기 고정판의 외측에서 상기 나사홀을 관통하여 상기 나사홈부에 체결되는 체결볼트로 이루어지며,
   상기 고정판은 플렉서블하게 구비되되 스테인리스스틸로 이루어지는 베이스판과, 상기 베이스판 상에 적층되되 우레탄으로 이루어지고 외면에는 엠보형태가 구비되는 탄성판을 포함하고,
   상기 체결볼트는 상기 나사홈부와 나사결합하도록 외주연에 나사산이 형성되는 체결삽입부의 상부에 구비되는 볼트헤드와 상기 볼트헤드에서 상기 체결삽입부에 수직하도록 용접되는 핸들부로 이루어지는 다이아몬드휠을 이용한 초경환봉 육각 성형용 가공장치.
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,
   상기 코팅부는 상기 바디부에서 순차적으로 구비되는 내부코팅부, 중간코팅부 및 외부코팅부로 이루어지고,
   상기 내부코팅부, 중간코팅부 및 외부코팅부는 다이아몬드 분말과 상기 다이아몬드 분말을 결합시키는 바인더인 페놀수지로 이루어지고,
   상기 내부코팅부는 평균입도가 220㎛ 내지 240㎛인 다이아몬드 분말을 포함하고, 상기 중간코팅부는 평균입도가 150㎛ 내지 170㎛의 다이아몬드 분말을 포함하며, 상기 외부코팅부는 평균입도가 220㎛ 내지 240㎛의 다이아몬드 분말을 포함하는 다이아몬드휠을 이용한 초경환봉 육각 성형용 가공장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 페놀수지는 밀도가 1.3g/cc 내지 1.35g/cc이고, 상기 다이아몬드 분말의 100중량부에 대하여 32중량부 내지 45중량부로 포함되며,
   상기 내부코팅부와 외부코팅부는 평균입도가 240㎛로 동일한 다이아몬드 분말이고, 상기 중간코팅부는 평균입도가 150㎛의 다이아몬드 분말이며,
   상기 코팅부의 전체 두께에 대해서 상기 내부코팅부는 7%의 두께로 이루어지고, 상기 중간코팅부는 65%의 두께로 이루어지며, 상기 외부코팅부는 28%로 이루어지는 다이아몬드휠을 이용한 초경환봉 육각 성형용 가공장치.
10. 삭제

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