KR102013100B1 - 공작기계용 연마 완충장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 공작기계용 연마 완충장치는, 연마부재를 고정하는 연삭척을 수용하며, 주축 스핀들에 연결되는 공구홀더; 상기 공구홀더를 부분적으로 수용하는 외부케이싱; 상기 외부케이싱의 일면 및 내부에 마련되어 상기 연마부재에 가해지는 외력을 전달하는 슬라이딩부; 및 상기 공구홀더 및 상기 슬라이딩부의 슬라이딩 이동을 완충시키는 완충부를 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 공작기계용 연마 완충장치는, 연마 과정 중 연마부재가 결합된 주축 스핀들에 심한 외력(예컨대, 축심방향으로 충격 등)이 가해지더라도 슬라이딩부 및 완충부가 이들 외력을 완충시킴으로써 연마부재가 파손됨을 저지하고 주축 스핀들에 피로 누적이 최소화될 수 있으며 이로 인해 연마 공정의 택트 타임의 감소 및 생산성 향상될 수 있다.

Description

공작기계용 연마 완충장치{GRINDER HOLDER FOR SHOCK ABSORPTION OF NC MACHINING CENTER}
본 발명은 공작기계용 연마 완충장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 NC 또는 CNC 머시닝센터의 연마 과정 중 주축에 가해지는 충격을 완충시킬 수 있는 공작기계용 연마 완충장치에 관한 것이다.
일반적으로, 공작기계라 함은 각종 절삭 가공방법 또는 비절삭 가공방법으로 금속의 공작물을 적당한 공구를 이용하여 원하는 형상 및 치수로 가공할 목적으로 사용하는 기계를 말한다.
이러한 공작기계로는 일반적으로 수치제어(CNC: Computerized Numerical Control) 선반이나 반자동 타입인 NC 머신 또는 머시닝 센터 등이 있으며, 주로 금속 부재를 이용하여 절삭 가공이나 연마 또는 연삭 가공이 대표적이다.
그 중, 연삭기는 크게, 연삭숫돌이 장착되는 주축 스핀들과, 피연마물이 고정 및 회전되는 고정척으로 구성될 수 있다. 고정척에 피연마물을 고정시키고 회동시킨 다음, 연삭숫돌 등으로 대표되는 연마부재를 공구로 사용하여 피연마물을 정밀하게 다듬는 과정이 수행될 수 있다.
그러나, 연마 과정 중 연마부재가 결합된 주축 스핀들에 심한 외력(예컨대, 축심방향으로 충격 등)이 가해지게 되면 경도가 큰 연마부재가 파손되거나 주축 스핀들에 피로 누적이 가해지는 문제점이 있다.
또한, 연마부재를 자주 교체하거나 장치 수리가 빈번히 발생되고 결국 연마 공정의 택트 타임 증가 및 생산성 저하가 초래되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 연마 과정 중 연마부재가 결합된 주축 스핀들에 심한 외력(예컨대, 축심방향으로 충격 등)이 가해지더라도 슬라이딩부 및 완충부가 이들 외력을 완충시킴으로써 연마부재가 파손됨을 저지하고 주축 스핀들에 피로 누적이 최소화될 수 있으며 이로 인해 연마 공정의 택트 타임의 감소 및 생산성 향상될 수 있는 공작기계용 연마 완충장치를 제공한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 공작기계용 연마 완충장치는, 연마부재를 고정하는 연삭척을 수용하며, 주축 스핀들에 연결되는 공구홀더; 상기 공구홀더를 부분적으로 수용하는 외부케이싱; 상기 외부케이싱의 일면 및 내부에 마련되어 상기 연마부재에 가해지는 외력을 전달하는 슬라이딩부; 및 상기 공구홀더 및 상기 슬라이딩부의 슬라이딩 이동을 완충시키는 완충부를 포함할 수 있다.
상기 공구홀더와 상기 외부케이싱 사이에는 고정베어링부가 개재될 수 있다.
상기 완충부는, 상기 공구홀더 측에 연결되는 어퍼블록; 상기 고정베어링부와 연결되는 로우블록; 상기 어퍼블록과 로우블록 사이에 개재되는 완충스프링; 및 상기 어퍼블록과 상기 로우블록 사이에 마련되어 상기 완충스프링의 휨을 방지하는 휨방지부재를 포함할 수 있다.
상기 슬라이딩부는, 상기 외부케이싱의 일면에 배치되어 내부로 이물질의 유입을 차단하는 차폐캡; 이동베어링부; 및 상기 이동베어링부에 연결되는 내부연결부재를 포함할 수 있다.
상기 차폐캡에는 내부로 돌출되는 내측플랜지가 마련되며, 상기 내측플랜지 단부가 상기 이동베어링부를 가압하여 상기 이동베어링부가 슬라이딩 이동될 수 있다.
상기 외부케이싱은, 제1 및 제2 덮개를 포함하며, 상기 제1, 제2 덮개에는 각각 이동베어링부 및 고정베어링부와 접촉 및 지지되는 제1 및 제2 접촉지지단턱이 마련될 수 있다.
상기 공구홀더에는 제1 및 제2 단차부가 마련되며, 제1 단차부에는 이동베어링부가 걸림 결합되고, 제2 단차부에는 완충부가 걸림 결합될 수 있다.
본 발명에 의한 공작기계용 연마 완충장치는, 연마 과정 중 연마부재가 결합된 주축 스핀들에 심한 외력(예컨대, 축심방향으로 충격 등)이 가해지더라도 슬라이딩부 및 완충부가 이들 외력을 완충시킴으로써 연마부재가 파손됨을 저지하고 주축 스핀들에 피로 누적이 최소화될 수 있으며 이로 인해 연마 공정의 택트 타임의 감소 및 생산성 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공작기계용 연마 완충장치의 전체 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공작기계용 연마 완충장치의 분해된 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공작기계용 연마 완충장치의 완충부의 정면도 및 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공작기계용 연마 완충장치의 좌측 부분의 확대도이다.
도 5는 도 4에서 외력에 의해 슬라이딩부의 이동 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 공작기계용 연마 완충장치의 일 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공작기계용 연마 완충장치의 전체 단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공작기계용 연마 완충장치의 분해된 상태를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공작기계용 연마 완충장치의 완충부의 정면도 및 측면도이다.
본 발명에 의한 공작기계용 연마 완충장치(100)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 연마부재를 고정하는 연삭척(미도시)을 수용하며, 주축 스핀들에 연결되는 공구홀더(100); 상기 공구홀더(100)를 부분적으로 수용하는 외부케이싱(300); 상기 외부케이싱(300)의 일면 및 내부에 마련되어 상기 연마부재에 가해지는 외력을 전달하는 슬라이딩부(400); 및 상기 공구홀더(100) 및 상기 슬라이딩부(400)의 슬라이딩 이동을 완충시키는 완충부(200)를 포함할 수 있다.
도 1을 주로 참조하면, 연삭척이 공구홀더(100)의 좌측에 연결될 수 있다. 연삭척에는 연삭숫돌을 포함한 각종 연마부재가 결합될 수 있다.
이러한 공구홀더(100)의 오른편에는 주축 스핀들과 연결되어 공구홀더(100)의 회전이 가능할 수 있다.
상기 공구홀더(100)에는 제1 및 제2 단차부(101, 102)가 마련되며, 제1 단차부(101)에는 이동베어링부(420)가 걸림 결합되고, 제2 단차부(102)에는 완충부(200)가 걸림 결합될 수 있다.
공구홀더(100)의 외면에는 주로 도1 및 도 2에 도시된 바와 같이 외부케이싱(300)이 마련될 수 있다. 외부케이싱(300)은 공구홀더(100)의 외면 대부분을 감싸도록 마련되며, 상기 공구홀더(100)와 상기 외부케이싱(300) 사이에는 고정베어링부(110)가 개재되어 외부케이싱(300)에 대한 공구홀더(100)의 회전이 가능할 수 있다.
외부케이싱(300)의 좌측 단부에는 제1 덮개(310)가 마련되고, 우측 단부에는 제2 덮개(320)가 마련될 수 있다. 상기 제1, 제2 덮개(310, 320)에는 각각 이동베어링부(420) 및 고정베어링부(110)와 접촉 및 지지되는 제1 및 제2 접촉지지단턱(311, 321)이 마련될 수 있다.
완충부(200)는 공구홀더(100)에 가해지는 순간적인 외력을 실질적으로 완충시키는 부분으로서, 고정베어링부(110)에 면접하게 배치될 수 있다.
상기 완충부(200)는 주로 도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 공구홀더(100) 측에 연결되는 어퍼블록(210); 상기 고정베어링부(110)와 연결되는 로우블록(220); 상기 어퍼블록(210)과 로우블록(220) 사이에 개재되는 완충스프링(230); 및 상기 어퍼블록(210)과 상기 로우블록(220) 사이에 마련되어 상기 완충스프링(230)의 휨을 방지하는 휨방지부재(240)를 포함할 수 있다.
어퍼블록(210)의 일면은 공구홀더(100)의 제2 단차부(102)와 직접 맞닿게 배치되며, 내부연결부재(430)와도 접촉되게 배치될 수 있다.
로우블록(220)의 일면은 고정베어링부(110)와 면접하게 배치될 수 있다.
어퍼블록(210)과 로우블록(220) 사이에는 완충스프링(230)이 배치되어 완충력을 제공할 수 있다. 또한, 휨방지부재(240)는 완충스프링(230)을 관통되게 배치시키도록 마련되어 완충스프링(230)의 휨을 방지할 수 있다.
상기 슬라이딩부(400)는 연마부재 및 공구홀더(100)로 인입된 외력을 완충부(200)로 전달시키는 부분이다. 이를 위해 슬라이딩부(400)는 주로 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 외부케이싱(300)의 일면에 배치되어 내부로 이물질의 유입을 차단하는 차폐캡(410); 이동베어링부(420); 및 상기 이동베어링부(420)에 연결되는 내부연결부재(430)를 포함할 수 있다.
상기 차폐캡(410)에는 내부로 돌출되는 내측플랜지(411)가 마련되며, 상기 내측플랜지(411) 단부가 상기 이동베어링부(420)를 가압하여 상기 이동베어링부(420)가 외부케이싱(300)에 대해 상대 슬라이딩 이동될 수 있다.
이러한 차폐캡(410)은 외부에서 발생되는 각종 먼지나 이물질의 외부케이싱(300) 내부로의 유입을 원천 차단하는 역할을 한다.
이동베어링부(420)는 공구홀더(100)의 좌측 구역에 배치될 수 있다. 이동베어링부(420)는 외부케이싱(300)에 대해 공구홀더(100)를 회동가능하게 지지하는 역할을 한다.
내부연결부재(430)는 중공 타입으로 마련되어 이동베어링부(420)와 완충부(200)를 상호 연결시키는 부분이다.
즉, 내부연결부재(430)에 접촉되고 있는 어퍼블록(210)에 외력이 직접 전달되고, 이로써 완충부(200)가 압축되면서 외력이 완충될 수 있다. 한편, 완충부(200)는 고정베어링부(110)에 의해 지지되고 있기 때문에 완충이 가능할 수 있다.
이와 같은 구성을 통해, 연마 과정 중 연마부재가 결합된 주축 스핀들에 심한 외력(예컨대, 주축 스핀들의 축심방향으로 충격 등)이 가해지더라도 슬라이딩부(400) 및 완충부(200)가 이들 외력을 완충시킴으로써 연마부재가 파손됨을 저지하고 주축 스핀들에 피로 누적이 최소화될 수 있으며 이로 인해 연마 공정의 택트 타임의 감소 및 생산성 향상될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공작기계용 연마 완충장치의 좌측 부분의 확대도이고, 도 5는 도 4에서 외력에 의해 슬라이딩부의 이동 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 공작기계용 연마 완충장치를 이용한 외력을 완충시키는 과정을 도 1 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.
연삭척(미도시)이 공구홀더(100)의 좌측에 연결될 수 있다. 연삭척에는 연삭숫돌을 포함한 각종 연마부재가 결합될 수 있다. 이러한 공구홀더(100)의 오른편에는 주축 스핀들과 연결되어 공구홀더(100)의 회전이 가능할 수 있다.
도 4에서처럼 연마 공정 중 순간적인 수평 외력이 작용되게 되면, 도 5에서와 같이 먼저 공구홀더(100) 및 차폐캡(410)이 밀려들어간다.
상기 차폐캡(410)의 내측플랜지(411) 단부가 상기 이동베어링부(420)를 가압하여 상기 이동베어링부(420)가 외부케이싱(300)에 대해 상대 슬라이딩 이동될 수 있다. 이때, 제1 단차부(101)에 이동베어링부(420)가 걸려있기 때문에 이동베어링부(420)의 이동거리와 공구홀더(100)의 이동거리는 실질적으로 동일할 수 있다.
다음으로, 도 5와 같이 이동베어링부(420)가 이동됨에 따라 이동베어링부(420)에 직접 접촉되어 있는 내부연결부재(430)가 외부케이싱(300)에 대해 상대 이동될 수 있다.
도 3을 주로 참조하면 내부연결부재(430)에 접촉되고 있는 어퍼블록(210)에 외력이 직접 전달되고, 이로써 완충부(200)가 압축되면서 외력이 완충될 수 있다. 한편, 완충부(200)는 도 1 및 도 2에 도시된 고정베어링부(110) 및 제2 덮개(320)에 의해 외부케이싱(300)에 의해 지지되고 있다.
외력이 소멸하게 되면, 다시 전술한 단계의 역순으로 완충부(200)가 원래 길이로 늘어나고, 이에 따라 슬라이딩부(400)가 원래 위치로 복귀할 수 있게 된다. 이때, 이동베어링부(420)와, 제1 덮개(310)의 제1 접촉지지단턱(311)이 상호 접촉되어 이동베어링부(420)의 원래 위치로의 복귀를 보조할 수 있다.
이와 같은 단계를 통해, 연마 과정 중 연마부재가 결합된 주축 스핀들에 심한 외력(예컨대, 축심방향으로 충격 등)이 가해지더라도 슬라이딩부(400) 및 완충부(200)가 이들 외력을 완충시킴으로써 연마부재가 파손됨을 저지하고 주축 스핀들에 피로 누적이 최소화될 수 있으며 이로 인해 연마 공정의 택트 타임의 감소 및 생산성 향상될 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
100 : 공구홀더101 : 제1 단차부
102 : 제2 단차부110 : 고정베어링부
200 : 완충부210 : 어퍼블록
220 : 로우블록230 : 완충스프링
240 : 휨방지부재
300 : 외부케이싱310,320 : 제1 및 제2 덮개
400 : 슬라이딩부410 : 차폐캡
411 : 내측플랜지420 : 이동베어링부
430 : 내부연결부재

Claims (7)

  1. 연마부재를 고정하는 연삭척을 수용하며, 주축 스핀들에 연결되는 공구홀더;
    상기 공구홀더를 부분적으로 수용하는 외부케이싱;
    상기 외부케이싱의 일면 및 내부에 마련되어 상기 연마부재에 가해지는 외력을 전달하는 슬라이딩부; 및
    상기 공구홀더 및 상기 슬라이딩부의 슬라이딩 이동을 완충시키는 완충부를 포함하며,
    상기 공구홀더와 상기 외부케이싱 사이에는 고정베어링부가 개재되며,
    상기 완충부는,
    상기 공구홀더 측에 연결되는 어퍼블록;
    상기 고정베어링부와 연결되는 로우블록;
    상기 어퍼블록과 로우블록 사이에 개재되는 완충스프링; 및
    상기 어퍼블록과 상기 로우블록 사이에 마련되어 상기 완충스프링의 휨을 방지하는 휨방지부재를 포함하며,
    상기 슬라이딩부는,
    상기 외부케이싱의 일면에 배치되어 내부로 이물질의 유입을 차단하는 차폐캡;
    이동베어링부; 및
    상기 이동베어링부에 연결되는 내부연결부재를 포함하며,
    상기 차폐캡에는 내부로 돌출되는 내측플랜지가 마련되며,
    상기 내측플랜지 단부가 상기 이동베어링부를 가압하여 상기 이동베어링부가 슬라이딩 이동되는 것을 특징으로 하는 공작기계용 연마 완충장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 외부케이싱은, 제1 및 제2 덮개를 포함하며,
    상기 제1, 제2 덮개에는 각각 이동베어링부 및 고정베어링부와 접촉 및 지지되는 제1 및 제2 접촉지지단턱이 마련되는 것을 특징으로 하는 공작기계용 연마 완충장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 공구홀더에는 제1 및 제2 단차부가 마련되며,
    상기 제1 단차부에는 이동베어링부가 걸림 결합되고,
    상기 제2 단차부에는 완충부가 걸림 결합되는 것을 특징으로 하는 공작기계용 연마 완충장치.



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