KR102439367B1 - 호닝헤드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피가공물의 내주면을 가공하는 호닝헤드에 관한 것으로, 호닝구동모터와 연결되는 메인축과 메인축에 결합되는 공구지지부를 갖는 헤드본체와, 공구지지부에 축회전 가능하게 설치된 조절축과 조절축을 회전시키는 조절모터와 조절축의 외주연에 형성된 적어도 하나의 조절피니언을 갖는 조절유니트 및, 조절피니언에 맞물리는 랙치형을 가지고 상호 대향하여 평행하게 배치되어 헤드본체의 축선방향에 가로방향으로 슬라이딩 가능한 한 쌍의 공구바아와 각 공구바아의 선단부에 결합되어 피가공물의 내주면을 가공하는 호닝팁을 갖는 공구유니트를 포함한다.

Description

호닝헤드{Honing head}

본 발명은 피가공물의 내주원통면을 가공하는 호닝헤드에 관한 것이다.

호닝작업은 피가공물의 내주원통면의 정밀도를 향상시키기 위해 호닝헤드를 가공구멍에 삽입한 후 연삭숫돌을 이용해 가공구멍의 내주면을 가공한다.

그러나, 종래의 호닝헤드는 피가공물의 내주원통면을 가공하기 위해 연삭숫돌의 가공반경 및 피가공물의 내주원통면에 접촉하는 연삭숫돌의 면압이 균일하지 못해 가공 정밀도가 저하되고, 연삭숫돌이 파손되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 피가공물의 원통내주면에 호닝팁이 균일한 가공반경 및 면압을 갖도록 하여 가공 정밀도를 향상시키고, 연삭숫돌이 파손되는 것을 방지할 수 있는 호닝헤드를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 호닝헤드는 피가공물의 내주원통면을 가공하는 것으로서, 호닝구동모터와 연결되는 메인축과 상기 메인축에 결합되는 공구지지부를 갖는 헤드본체와, 상기 공구지지부에 축회전 가능하게 설치된 조절축과 상기 조절축을 회전시키는 조절모터와 상기 조절축의 외주연에 형성된 적어도 하나의 조절피니언을 갖는 조절유니트 및, 상기 조절피니언에 맞물리는 랙치형을 가지고 상호 대향하여 평행하게 배치되어 상기 헤드본체의 축선방향에 가로방향으로 슬라이딩 가능한 한 쌍의 공구바아와 상기 각 공구바아의 선단부에 결합되어 상기 피가공물의 내주면을 가공하는 호닝팁을 갖는 공구유니트를 포함한다.

또한, 상기 조절축의 축심으로부터 이격되게 위치되어 상기 공구바아들의 랙치형과 맞물리는 아이들피니언을 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 공구바아는 상기 랙치형을 갖는 메인바아와, 상기 메인바아의 길이방향을 따라 신축가능하게 결합되며 상기 호닝팁이 선단부에 결합된 작동바아와, 상기 메인바아와 상기 작동바아 사이에 개재되는 압축스프링을 갖는 것이 바람직하다.

또한, 상기 조절모터에 의한 상기 조절피니언의 회전위치를 감지하는 회전위치감지센서와, 상기 회전위치감지센서의 신호에 기초해서 상기 호닝팁이 마모한계에 도달하였는지 여부를 판단하는 제어부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

전술한 구성을 갖는 본 발명에 따르면, 피가공물의 원통내주면에 호닝팁이 균일한 가공반경 및 면압을 갖도록 하여 가공 정밀도를 향상시키고, 연삭숫돌이 파손되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 호닝헤드를 도시하는 측면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 호닝헤드를 도시하는 평면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 조절피니언과 랙치형의 결합상태를 도시하는 평면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공구바아를 도시하는 측면도이다.
도 5는 본 발명의 변형 실시예에 따른 호닝헤드를 도시하는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 호닝헤드의 제어 관련 구성을 기능적으로 도시한 블록도이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 호닝헤드를 구체적으로 설명한다.

도 1 내지 도 6를 참조하면, 실시예에 따른 호닝헤드(100)는 피가공물의 내주원통면을 가공하는 것으로서, 헤드본체(110), 조절유니트(120), 공구유니트(130)로 구성된다.

헤드본체(110)는 기본 골격이 되는 것으로서, 호닝구동모터(미도시)와 연결되는 메인축(112)과, 메인축(112)에 결합되는 공구지지부(114)로 이루어진다.

공구지지부(114)에는 후술하는 한 쌍의 공구바아(132)가 헤드본체(110)의 축선방향에 가로방향으로 원활하게 슬라이딩되도록 안내하는 한 쌍의 가이드바(118)가 상호 대향하여 평행하게 설치된다.

도 3을 참조하면, 각 가이드바(114)의 측면에는 길이방향으로 절개부(미도시)가 형성되고, 절개부는 각 공구바아(132)들에 형성된 랙치형(134)이 조절축(122)에 형성된 조절피니언(126)과 맞물릴 수 있게 한다.

또한, 공구지지부(114)는 후술하는 조절축(122)의 축심으로부터 이격되어 한 쌍의 공구바아(132)들 사이에 개재되어 공구바아(132)들에 형성된 랙치형(134)과 맞물리며, 조절축(122)의 축심에 대해 평행한 축심을 갖는 한 쌍의 아이들피니언(116)을 더 포함한다.

한 쌍의 아이들피니언(116)은 호닝팁(136)이 피가공물(10)의 내주원통면을 가공할 때 호닝팁(136)을 지지하고 있는 각 공구바아(132)가 헤드본체(110)의 회전방향과 반대방향으로 회전되지 않도록 각 공구바아(132)를 지지한다.

즉, 한 쌍의 아이들피니언(116)은 서로 맞물림되어 있는 조절피니언(126)과 랙치형(134) 및, 조절모터(124)에 과부하가 걸리지 않도록 하여 각 공구바아(132)가 헤드본체(110)의 축선방향에 가로방향으로 원활하게 슬라이딩 할 수 있게 하고, 조절모터(124)의 수명을 향상시킨다.

그러나, 이에 한정되지 않고 도면에 도시하진 않았지만, 공구지지부(114)에 상호 대향하여 평행하게 설치된 한 쌍의 가이드바(118) 중 어느 하나에 아이들피니언(116)을 조절축(122)의 축심으로부터 이격되게 위치되도록 결합시켜 공구바아(132)들에 형성된 랙치형(134)과 맞물리게 하는 것도 가능하다.

조절유니트(120)는 공구유니트(130)의 직경이 목표 직경이 되도록 조절하고, 피가공물의 내주원통면을 가공하기 하기 위해 피가공물의 내주원통면에 접촉되는 각 호닝팁(136)의 면압이 균일하게 되도록 한다.

이러한 조절유니트(120)는 공구지지부(114)에 축회전 가능하게 설치된 조절축(122)과, 조절축(122)을 회전시키는 조절모터(124)와, 조절축(122)의 외주연에 형성된 적어도 하나의 조절피니언(126)으로 이루어진다. 조절모터(124)는 감속기(124a)를 구비한다.

조절유니트(120)는 조절모터(124)에 의한 조절피니언(126)의 회전위치를 감지하는 회전위치감지센서(128)를 더 포함한다.

공구유니트(130)는 피가공물(10)의 내주원통면을 가공하는 것으로서, 조절피니언(126)에 맞물리는 랙치형(134)을 가지고 상호 대향하여 평행하게 배치되어 헤드본체(110)의 축선방향에 가로방향으로 슬라이딩 가능한 한 쌍의 공구바아(132)와, 각 공구바아(132)의 선단부에 결합되어 피가공물(10)의 내주원통면을 가공하는 호닝팁(136)으로 이루어진다.

공구바아(132)는 도 4를 참조하면, 랙치형(132a)을 갖는 메인바아(132a)와, 메인바아(132a)의 길이방향을 따라 신축가능하게 결합되며 호닝팁(136)이 선단부에 결합된 작동바아(132b)와, 메인바아(132a)와 작동바아(132b) 사이에 개재되는 압축스프링(132c)으로 이루어지는 것이 바람직하다.

이와 같이, 호닝팁(136)이 결합된 작동바아(132b)가 압축스프링(132c)에 탄성 지지되어 메인바아(132a)의 길이 방향으로 신축 가능하게 결합되어 있어 피가공물(10)의 내주면 가공시 호닝팁(136)에 가해지는 충격을 압축스프링(132c)이 흡수하여 호닝팁(136)이 파손되는 것을 예방할 수 있다.

또한, 가공하고자 하는 피가공물(10)의 내주원통면의 진원도가 일정하지 않을 경우에도 호닝팁(136)이 압축스프링(132c)에 의해 메인바아(132a)의 길이방향으로 신축이 가능하기 때문에 호닝팁(136)에 과도한 응력이 집중되는 것을 방지할 수 있다.

그리고, 도 5에 도시된 바와 같이, 변형 실시예에 따른 공구유니트(130)는 복수개로 마련되며, 각 공구유니트(130)는 조절축(122)의 축선방향으로 이격되게 적층배치되며, 상호 소정의 각도로 어긋나게 위치된다.

아울러, 실시예에 따른 호닝헤드(100)는 조절유니트(120)를 제어하는 제어부(140)를 더 포함한다.

제어부(140)는 조절모터(124)에 의해 회전되는 조절피니언(126)의 회전위치를 감지하는 회전위치감지센서(128)의 신호에 기초해서 호닝팁(136)이 마모한계에 도달하였는지 여부를 판단한다.

구체적으로 설명하면, 사용자가 미리 호닝팁(136)의 마모한계에 해당하는 조절피니언(126)의 회전수를 측정하여 기준값으로 입력을 하고, 피가공물(10)의 가공시 회전위치감지센서(128)에 의해 측정된 조절피니언(126)의 회전수가 마모한계에 해당하는 기준값에 도달시 제어부(140)는 호닝팁(136)이 마모한계에 도달한 것으로 판단한다.

이와 달리, 호닝팁(136)의 마모한계는 피가공물(10)의 가공전 내경에 호닝팁(136)이 맞닿을 때까지의 미리입력된 기준 회전수를 기준값으로 하고, 피가공물의 내주원통면 가공시 회전위치감지센서(128)에 의해 측정된 조절피니언(126)의 회전수를 비교하여 호닝팁(136)이 마모한계에 도달한 것을 판단하는 것도 가능하다.

제어부(140)는 호닝팁(136)이 마모한계에 도달한 것으로 판단되면 사용자가 호닝팁(136)을 교체할 수 있도록 사용자에게 경보를 알려 호닝팁(136)을 알맞은 교환시기에 교환할 수 있도록 하는 경보발생부(142)를 더 포함한다.

이상 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명하였지만, 당해 기술분야에 숙련된 사람은 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

110; 헤드본체
112; 메인축
114; 공구지지부
116; 아이들피니언
120; 조절유니트
122; 조절축
124; 조절모터
126; 조절피니언
128; 회전위치감지센서
130; 공구유니트
132; 공구바아
134; 랙치형
136; 호닝팁
140; 제어부

Claims (4)

1. 피가공물의 내주면을 가공하는 호닝헤드에 있어서,
   호닝구동모터와 연결되는 메인축과, 상기 메인축에 결합되는 공구지지부를 갖는 헤드본체;
   상기 공구지지부에 축회전 가능하게 설치된 조절축과, 상기 조절축을 회전시키는 조절모터와, 상기 조절축의 외주연에 형성된 적어도 하나의 조절피니언을 갖는 조절유니트; 및,
   상기 조절피니언에 맞물리는 랙치형을 가지고 상호 대향하여 평행하게 배치되어 상기 헤드본체의 축선방향에 가로방향으로 슬라이딩 가능한 한 쌍의 공구바아와, 상기 각 공구바아의 선단부에 결합되어 상기 피가공물의 내주면을 가공하는 호닝팁을 갖는 공구유니트;를 포함하며,
   상기 공구지지부는 상기 한 쌍의 공구바아가 상기 헤드본체의 축선방향에 가로방향으로 슬라이딩 안내되도록 상호 대향하여 평행하게 설치된 한 쌍의 가이드바를 더 포함하며,
   상기 조절축의 축심으로부터 이격되어 상기 한 쌍의 공구바아들 사이에 개재되어 상기 공구바아들의 랙치형과 맞물리며, 상기 조절축의 축심에 대해 평행한 축심을 갖는 한 쌍의 아이들피니언을 더 포함하는 호닝헤드.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 공구바아는 상기 랙치형을 갖는 메인바아와, 상기 메인바아의 길이방향을 따라 신축가능하게 결합되며 상기 호닝팁이 선단부에 결합된 작동바아와, 상기 메인바아와 상기 작동바아 사이에 개재되는 압축스프링을 갖는 것을 특징으로 하는 호닝헤드.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 조절모터에 의한 상기 조절피니언의 회전위치를 감지하는 회전위치감지센서와,
   상기 회전위치감지센서의 신호에 기초해서 상기 호닝팁이 마모한계에 도달하였는지 여부를 판단하는 제어부를 더 포함하는 호닝헤드.

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