KR102165141B1

KR102165141B1 - 가공 부재의 척킹 장치

Info

Publication number: KR102165141B1
Application number: KR1020190170900A
Authority: KR
Inventors: 김현주; 박인수
Original assignee: 박인수; 김현주
Priority date: 2019-12-19
Filing date: 2019-12-19
Publication date: 2020-10-13

Abstract

본 발명은 가공 부재의 척킹 장치에 관한 것이다.
본 발명은 드릴링 작업을 통해 형성되는 관통공을 포함하는 소재의 일측을 지지하고 회전되도록 척킹하는 메인 척; 상기 관통공안에 착탈 가능하게 삽입되어 지지하는 척킹 유니트를 포함하여 소재의 가공시 변형되지 않고 가공이 완료되도록 하는 가공 부재의 척킹 장치가 제공될 수 있다.

Description

가공 부재의 척킹 장치{Chucking Apparatus of Manufacturing Member}

본 발명은 가공 부재의 척킹 장치에 관한 것이다.

공작 기계에 의해 가공되는 각종 가공 부재는 내부에 관통공의 형성시, 두께를 얇게 하고자 하는 경우, 가공 소재의 드릴링 및 절단 작업시 가공 부재가 쉽게 변형될 수 있기 때문에 확실하고 안정된 척킹 작업이 요구될 수 있다.

본 발명은 가공 부재의 확실하고 안정된 척킹을 통해 가공 부재를 고정하여 두께를 얇게 가공하는 부재의 변형 없이 가공 처리가 가능하도록 한 가공 부재의 척킹 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 해결 수단은 드릴링 작업을 통해 형성되는 관통공을 포함하는 소재의 가공되지 않은 부분 지지하고 회전되도록 척킹하는 메인 척; 상기 소재의 절단시 가공된 부분을 척킹하는 척킹 유니트를 포함하여 소재의 가공시 변형되지 않고 가공이 완료되도록 하는 것을 특징으로 하는 가공 부재의 척킹 장치가 제공될 수 있다.

본 발명은 각종 형태로 제작하는 소재의 가공 작업시, 메인 척에 의해 1차 척킹을 하고, 2차로 서브 척에 의해 2차 척킹을 함으로써 보다 확실한 척킹 상태를 가질 수 있고, 따라서 소재의 가공시 두께를 얇게 하더라도 절삭, 절단 등의 가공 작업을 수행할 수 있다.

본 발명은 박막 두께를 가지는 박막 가공품의 제조시, 박막 가공품의 내부에 드릴링 작업을 통해 관통공을 형성하고 척킹 장치를 삽입하여 척킹한 상태에서 회전시키면서 절삭 작업을 수행할 수 있으며, 두께가 얇은 박막 가공품의 취급시 가압에 의한 척킹을 하지 않으므로 박막 가공품의 변형을 방지할 수 있다.

소재의 관통공에 삽입되는 척킹 장치는 삽입부재와, 삽입부재의 외주면에 복수로 마련되는 가압부재, 삽입부재에 형성되는 제1 통과공과, 제1 통과공과 연통되는 제2 통과공을 형성한 구조로서, 삽입부재의 제1 통과공을 통해 가압 공기를 공급하고, 이어서 제2 통과공을 통해 가압 공기를 이동시켜서 외부로 배출되게 함으로써, 제2 통과공의 출구측인 단부에 마련된 가압부재가 밀려서 소재의 관통공 내주면에 밀착되어 고정된 상태를 유지할 수 있으며, 이 상태에서 소재를 회전시켜서 최종 가공 과정을 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 척킹 장치를 사용한 가공 부재의 고정 상태를 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 2는 가공 부재안에 본 발명의 다른 구조의 척킹 장치를 구비한 상태의 결합 단면도이다.
도 3은 도 2의 A-A선 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 가압부재의 결합 상태를 나타낸 확대 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 다른 구조의 가압부재의 결합 상태를 나타낸 확대 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 또 다른 구조의 가압부재의 결합 상태를 나타낸 확대 단면도이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 첨부된 예시 도면에 의거 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 척킹 장치를 사용하기 위한 가공 부재의 가공 상태를 나타낸 개략적인 단면도이다.

도 1을 참조하면, 먼저 가공하고자 하는 소재(10)를 원하는 형태로 가공하기 위해서, 공작 기계의 메인 척(20)에 걸어서 고정시킬 수 있다.

그런 다음에, 원하는 외주면이 형성되도록 바이트를 통해 절삭 가공할 수 있다. 그에 따라 외경을 달리하는 제1 가공면(11) 및 제2 가공면(12)이 형성될 수 있다.

또한, 드릴을 통해 소재(10)의 내부를 드릴링 작업을 하여 관통공(13)을 형성할 수 있다.

관통공(13)의 형성에 의해 소재(10)는 얇은 두께를 가질 수 있고, 예를 들어 가공되는 소재(10)의 두께(T)는 1.0mm로 형성될 수 있다.

이런 다음에, 소정의 길이로 절단 바이트(30)를 통해 절단 작업을 수행할 수 있다.

소재(10)는 절단선(a)을 따라 절단 바이트(30)로 절단될 수 있는데, 이때 소재(10)는 메인 척(20)에 의해 기본적으로 고정된 상태이지만, 절단되는 절단 부재(14)는 절단 바이트(30)에 의해 절단되면 낙하될 수 있고, 더욱이 메인 척(30)으로부터 절단 부재(14)는 소정의 길이를 가지고 있기 때문에, 절단 바이트(30)에 의한 절단 작업시 흔들릴 수 있다.

따라서, 절단 부재(14)측에는 서브 척(40)에 의한 척킹으로 고정된 상태를 이루고, 안정된 상태에서 회전되게 함으로써 절단 바이트(30)에 의한 절단 작업이 확실하고 안정되게 진행될 수 있다.

절단 작업후 절삭 바이트에 의해 절삭면(15)을 제거하는 절삭 과정을 수행할 수 있다.

그런데, 이러한 메인 척(20) 및 서브 척(40)에 의한 척킹 동작을 통해 가공하고자 하는 소재(10)를 척킹하는 경우, 소재(10)의 두께가 어느 정도 두꺼운 경우에는 별다른 문제가 없지만, 얇은 경우에는 서브 척(40)에 의한 척킹시 가압력에 의해 소재(10)인 절단 부재(14)가 찌그러지거나 휘는 등의 변형이 초래될 수 있다.

도 2는 본 발명의 다른 구조의 척킹 장치를 나타낸 개략적인 단면도로서, 도 2를 참조하면, 본 발명의 척킹 유니트(100)는 메인 척(20)에 의해 척킹된 소재(10)를 제1 가공면(11) 및 제2 가공면(12)이 형성되도록 가공하고, 드릴링 작업을 통해 관통공(13)을 형성한 다음 절단 바이트(30)에 의한 절단 작업시, 관통공(13)안으로 삽입하여 척킹시킨 상태에서 절단 작업을 수행할 수 있다.

척킹 유니트(100)는 관통공(13)안으로 삽입할 수 있는 삽입부재(110)로 이루어질 수 있다.

삽입부재(110)에는 공기가 주입되어 외부로 배출되도록 하는 제1 통과공(111)과 제2 통과공(112)이 형성될 수 있다.

삽입부재(110)는 소재(10)에 형성되는 관통공(13)보다 길게 형성되어서 소재(10)의 일측 단부로부터 돌출되게 삽입될 수 있다.

또한, 삽입부재(110)의 외경은 소재(10)의 관통공(13)의 직경에 따라 적절하게 형성할 수 있다.

도 3을 참조하면, 제2 통과공(112)은 원주 방향을 따라 간격을 두고 형성될 수 있고, 각각의 제2 통과공(112) 위치에 해당하는 삽입부재(110)의 외주면에는 간격을 두고 복수의 가압부재(120)가 마련될 수 있다.

다시 말해서, 가압부재(120)는 삽입부재(110)의 외주면에 길이 방향을 따라 간격을 두고 복수로 끼워질 수 있다.

제1 통과공(111)은 삽입부재(110)의 양단부를 개방되게 관통되지 않고, 일단부는 막힌 구조로 형성될 수 있다.

가압부재(120)는 신축성을 가지는 고무재로 구성될 수 있다.

도 4를 참조하면, 가압부재(120)는 단면상 원형으로 형성될 수 있고, 도 5를 참조하면, 가압부재(120)는 장방향의 제2 가압부재(122)로 형성될 수 있다.

또한, 삽입부재(110)의 제2 통과공(112)의 출구에 해당하는 단부측에는 안착홈이 형성될 수 있다.

안착홈은 가압부재(120)가 단면상 원형으로 형성되는 제1 가압부재(121)인 경우, 곡면을 가지는 제1 안착홈(114)이 형성될 수 있고, 가압부재(120)가 단면상 장방형의 제2 가압부재(122)로 마련되는 경우에는, 장방형의 제2 안착홈(116)이 형성될 수 있다.

제1 가압부재(121) 및 제2 가압부재(122)는 각각 제1 안착홈(114) 및 제2 안착홈(116)안에 안착되어 있는데, 안착시 약간 수축된 상태에서 이동가능하게 구비될 수 있다.

가압부재(120)는 가공하는 소재(10)의 제2 가공면(12) 내주면에서 가압 공기에 의한 밀착시, 제1 안착홈(114) 및 제2 안착홈(116)으로부터 완전히 벗어나지 않고 약간만 반경 방향으로 밀리면서 팽창하여 밀착될 수 있다.

도 6을 참조하면, 가압부재(120)는 다른 구조의 제3 가압부재(123)가 제공될수 있는데, 제3 가압부재(123)가 끼워지는 삽입부재(110)의 제3 안착홈(118)에는 걸림턱(118a)이 형성되고, 제3 가압부재(123)는 안쪽에 공간부(123a)가 형성되며, 제3 안착홈(118)의 외부로 돌출되는 돌출부(123b)가 형성될 수 있다.

따라서, 제2 통과공(112)을 통해 가압 공기가 공급되면, 제3 가압부재(123)는 공간부(123a)에 가압 공기가 진입되고, 그러면, 도 6에서 점선으로 도시한 부분과 같이 가압 공기의 가압력에 의해 돌출부(123b)가 팽창하여 소재(10)의 제2 가공면(12) 내주면에 밀착될 수 있다.

도 2를 참조하면, 삽입부재(110)의 일단에는 가압 공기를 공급해줄 수 있는 공급관(130)이 형성될 수 있다.

공급관(130)에는 가압 공기를 공급해주도록 하는 가압 공기 공급원(미도시)이 연결될 수 있다. 가압 공기 공급원은 컴프레서에 의해 제공되는 압축 공기일 수 있다.

삽입부재(110)와 공급관(130)의 사이에는 회전부(140)가 마련될 수 있다.

회전부(140)에는 공급관(130)을 통해 공급되는 가압 공기가 통과되도록 하는 통과공(142)이 형성될 수 있다.

회전부(140)는 반드시 삽입부재(110)와 공급관(130)의 연결부에만 설치되지 않고 공급관(130)과 가압 공기 공급원(미도시)과의 연결부에 설치될 수 있다.

본 발명의 척킹 유니트(100)에 따르면, 소재(10)의 가공 과정을 통해 제1 가공면(11) 및 제2 가공면(12), 드릴링 작업을 통한 관통공(13)을 형성한 다음, 절단 바이트(30)에 의한 절단 작업시, 먼저 관통공(13)안으로 척킹 유니트(100)의 삽입부재(110)를 삽입하고 척킹되게 할 수 있다.

삽입부재(110)는 관통공(13)의 길이 보다 길게 형성되어 있기 때문에, 삽입부재(110)를 관통공(13)안에 삽입하면, 삽입부재(110)의 한쪽 단부측이 관통공(13)의 외부로 돌출될 수 있다.

삽입부재(110)의 돌출된 부분에는 서브 척(40)을 통해 척킹시킬 수 있다.

그런 다음에, 가압 공기 공급원으로부터 발생되는 가압 공기가 공급관(130)을 통해 공급되면, 회전부(140)의 통과공(142)을 거쳐서 삽입부재(110)의 제1 통과공(111)안으로 진입될 수 있다.

제1 통과공(111)은 삽입부재(110)의 길이 방향을 따라 내부에 형성되지만, 한쪽 단부는 막힌 구조로 이루어져 있다.

그리고, 제1 통과공(111)의 길이 방향을 따라 간격을 두고 복수의 제2 통과공(112)이 연통되게 형성될 수 있고, 제2 통과공(112)은 제1 통과공(111)의 원주 방향을 따라 간격을 두고 복수로 연통되게 형성되는 구조이기 때문에, 제1 통과공(111)안에 공급된 가압 공기는 복수의 제2 통과공(112)쪽으로 이동될 수 있다.

제2 통과공(112)으로 이동한 가압 공기는 각 제2 통과공(112)의 출구측에 마련되는 가압부재(120)를 밀게 되고, 그러면, 가압 공기에 의해 밀리는 가압부재(120)는 소재(10)의 가공된 제2 가공면(12)의 내주면에 밀착될 수 있다.

가압부재(120)는 삽입부재(110)의 외주면에 안착되어 있는데, 제2 통과공(112)을 통해 가압 공기가 공급되어서 약간 밀리면서 안착홈으로부터 완전히 벗어나지는 않지만 약간 벗어나는 상태가 될 수 있고, 그러면, 안착홈에 수축되어 안착되어 있던 가압부재(120)는 수축된 상태에서 반경 방향으로 팽창하게 될 수 있다.

가압부재(120)가 팽창함에 따라 가공 처리되는 소재(10)의 제2 가공면(12)의 내주면에 밀착될 수 있다.

가압부재(120)가 소재(10)의 제2 가공면(12) 내주면에 밀착되면, 마찰력이 증대될 수 있고, 이 상태에서 가공된 소재(10)는 메인 척(20) 및 서브 척(40)의 회전 동작에 의해 회전되고, 절단 바이트(30)에 의해 절단선(a) 위치에서의 절단 작업이 이루어질 수 있다.

절단 작업이 완료된 다음에는, 절삭면(15)을 제거하는 절삭 작업이 이루어질 수 있다.

소재(10)의 모든 가공 처리 과정이 완료되면 가압 공기의 공급을 정지하고, 가공 완료된 소재(10)의 제2 가공면(12)안의 관통공(13)으로부터 척킹 유니트(100)의 삽입부재(110)를 분리할 수 있다.

척킹 유니트(100)의 분리시, 가압 공기에 의해 밀착되어 있던 가압부재(120)는 가압 공기에 의한 가압력이 작용하지 않으므로, 가압부재(120)의 팽창되기 전 상태의 직경으로 복원되고, 그러면 소재(10)의 제2 가공면(12)내주면에서의 밀착된 상태가 해제되는 상태가 될 수 있고, 그에 따라 삽입부재(110)를 관통공(13)으로부터 쉽게 분리할 수 있다.

10 : 소재 11 : 제1 가공면
12 : 제2 가공면 13 : 관통공
14 : 절단부재 15 : 절삭면
20 : 메인 척 30 ; 절단 바이트
40 : 서브 척
100 : 척킹 유니트
110 : 삽입부재 111 : 제1 통과공
112 : 제2 통과공 114 : 제1 안착홈
116 : 제2 안착홈 118 : 제3 안착홈
118a : 걸림턱
120 : 가압부재 121 : 제1 가압부재
122 : 제2 가압부재 123 : 제3 가압부재
123a : 공간부 123b : 돌출부
130 : 공급관 140 : 회전부
142 : 통과공
a : 절단선 T : 두께

Claims

드릴링 작업을 통해 형성되는 관통공을 포함하는 소재의 가공되지 않은 부분 지지하고 회전되도록 척킹하는 메인 척;
상기 소재의 절단시 가공된 부분을 척킹하는 척킹 유니트;
를 포함하고,
상기 척킹 유니트는,
상기 관통공안으로 삽입할 수 있는 삽입부재,
상기 삽입부재에 공기가 주입되어 외부로 배출되도록 형성되는 제1 통과공과 제2 통과공,
상기 제1 통과공과 제2 통과공으로 가압 공기를 공급하도록 삽입부재의 일단부에 연결되는 공급관,
상기 삽입부재의 외주면에 마련되고 제2 통과공의 단부측에 배치되며, 상기 공급관을 통해 공급되는 가압 공기에 의해 상기 소재의 관통공 내주면에 밀착되는 가압부재로 이루어지며,
상기 가압부재가 끼워지는 상기 삽입부재의 제3 안착홈에는 걸림턱이 형성되고,
상기 가압부재는 안쪽에 형성되는 공간부와, 상기 제3 안착홈의 외부로 돌출되는 돌출부가 형성되고,
소재의 가공시 상기 소재가 원하는 형태로 가공되지 않고 다른 형태로 변형되지 않도록 가공되는 것을 특징으로 하는 가공 부재의 척킹 장치.
제1 항에 있어서,
상기 척킹 유니트는 소재의 절단시 가공된 부분의 외주면을 척킹하는 서브 척으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가공 부재의 척킹 장치.
삭제
제1 항에 있어서,
상기 삽입부재는 상기 소재의 일측 단부로부터 돌출되도록 상기 소재에 형성되는 관통공보다 길게 형성되고, 삽입부재의 돌출된 부분에 서브 척이 척킹되는 것을 특징으로 하는 가공 부재의 척킹 장치.
삭제
제1 항에 있어서,
상기 제1 통과공은 상기 삽입부재의 양단부가 개방되게 관통되지 않고, 일단부는 막힌 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 가공 부재의 척킹 장치.
삭제
삭제
제1 항에 있어서,
상기 삽입부재와 공급관의 사이에는 가압 공기가 통과되는 통과공이 형성되는 회전부가 마련되는 것을 특징으로 하는 가공 부재의 척킹장치.