KR20000063450A - a micro burnishing apparatus using ultrasonic vibration - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 초음파를 이용한 마이크로 버니싱 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a micro burnishing apparatus using ultrasonic waves.
유공압 실린더의 내면이나 금형등의 내면은 초정밀가공을 통한 1.6S( S는 최대 높이 산출법에 의한 표면거칠기로서 R max 로 표시함)이하 또는 0.8S이하의 표면거칠기를 요구하고 있으므로, 정밀 보오링머신이나 연삭기등에서 1차로 정밀가공을 한 후, 상기한 바와 같은 표면거칠기를 얻기 위한 가공방법으로 호닝(horning), 초정밀연삭, 래핑(lapping), 슈우퍼피니싱(superfinishing), 초음파가공(ultrasonic machining), 버어니싱(burnishing)등을 행한다.Since the inner surface of the pneumatic cylinder and the mold, etc. require surface roughness of less than 1.6S (S denotes R max as the surface roughness by the maximum height calculation method) or 0.8S or less through ultra-precision machining, the precision boring machine After the first precision processing in a grinding machine, etc., the processing method to obtain the surface roughness as described above, such as horning, ultra-precision grinding, lapping, superfinishing, ultrasonic processing (ultrasonic machining), Burnishing and the like are performed.
상기 호닝은 호온이라고 불리는 세립자로 된 각봉상의 공구로 피가공면에 가볍게 접촉시키면서 표면을 다듬는 호닝머신에 의한 가공법이다.The honing is a processing method by a honing machine that polishes the surface while lightly contacting the surface to be processed by a tool on a rectangular bar made of fine particles called horns.
상기 래핑은 가공물과 랩공구(lap tool) 사이에 미분말 상태의 랩제와 윤활제를 넣고, 이들 사이에 상대운동을 시켜 표면을 매끈하게 다듬질하는 가공법이다. 이 래핑은 랩제와 기름을 혼합하여 가공물에 주입하면서 가공하는 습식래핑법과, 랩공구를 랩제 속에 파묻었다가 이것을 꺼내어 랩제를 걸레로 훔쳐 낸 다음 주로 건조상태에서 래핑작업을 하는 건식래핑법으로 나눌 수 있다.The lapping is a processing method in which a fine powder lapping agent and a lubricant are put between a workpiece and a lap tool, and the surface is smoothed by relative movement therebetween. This lapping can be divided into wet lapping, which is a process of mixing the lapping agent with oil and injecting it into the workpiece. have.
슈우퍼 피니싱은 입도가 작고 연한 숫돌을 작은 압력으로 가공물의 표면에 가압하면서 가공물에 피드를 주고 또 숫돌을 진동시키면서 가공물의 표면을 다듬질하는 가공법이다.Super finishing is a method of finishing the surface of a workpiece while feeding the workpiece while vibrating the grindstone while pressing the surface of the workpiece with a small pressure and soft grinding wheel at a small pressure.
상기 초음파가공(ultrasonic machining)은 공구에 초음파 진동(ultrasonic vibration)을 주어 랩제를 가공물에 충돌시켜 가공하는 일종의 초음파 래핑가공으로서, 도1에 도시한 바와 같이, 전원부(10)에서 고주파 발진기(12)를 거쳐 초음파 발진자(14)에서 초음파 진동을 발생시키고, 이 초음파 진동이 공구 고정수단(16)을 통하여 원추부의 작용으로 초음파 진동의 진폭을 확대하여 공구(18)에 전달하고, 이 공구(18)가 랩제(20)를 가공물에 충돌시켜 가공물(22)을 가공하는 구조로 되어 있다. 이때 가공물(22)과 공구(18)와 랩제(20)는 용기(24)에 들어 있으며, 피이드수단(26)에 의해 공구(18)를 상하로 이동시키면서 가공물에 구멍 등을 가공하게 된다.Ultrasonic machining is a type of ultrasonic lapping in which an ultrasonic vibration is imparted to a tool to impinge a wrapping material onto a workpiece to be processed. As shown in FIG. 1, the high frequency oscillator 12 in the power supply unit 10 is shown. Ultrasonic oscillation is generated in the ultrasonic oscillator 14 via the ultrasonic vibration, which is transmitted to the tool 18 by enlarging the amplitude of the ultrasonic vibration by the action of the cone through the tool fixing means 16, and the tool 18. It has a structure which processes the workpiece | work 22 by making the wrapping material 20 collide with a workpiece | work. At this time, the workpiece 22, the tool 18, and the wrapping material 20 are contained in the container 24, and the hole 18 is processed in the workpiece while the tool 18 is moved up and down by the feed means 26.
상기 버어니싱(burnishing)은 도2에 도시한 바와 같이, 가공물(30)에 미리 구멍(32)을 가공하고 이 구멍(32)에 안지름보다 다수 큰 보올(ball)(34)을 가압자(36)로 압입하여 절삭 또는 연삭가공에서 생긴 거친 면에 생긴 가공흔적을 경면과 같이 매끈하게 다듬질하는 가공방법이다. 상기 가공물(30)은 도시하지 않은 고정수단에 의해 치공구(38)의 상면에 고정되어 있다.As shown in FIG. 2, burnishing is performed by previously processing a hole 32 in the workpiece 30 and pressing a ball 34 that is larger than the inside diameter in the hole 32. It is a processing method that smoothes the processing traces on the rough surface generated by cutting or grinding by smoothly pressing like 36). The workpiece 30 is fixed to the upper surface of the dental tool 38 by fixing means (not shown).
그런데, 최근 기술진보에 따라 각종기계 및 기기류에서는 접촉면 등이 보다 유연하고 조용하게 작동될 뿐만 아니라 에너지 효율을 향상시키기 위해 1.5S보다 훨씬 미세한 0.8S이하의 표면거칠기를 요구되고 있다.However, in accordance with recent technological advances, various machines and devices are required to have a surface roughness of 0.8S or less, which is much finer than 1.5S, in order not only to operate the contact surface more flexibly and quietly but also to improve energy efficiency.
즉, 자동차, 산업용 중장비, 각종 자동화 기계, 제반 기계 기기류에 사용되는 유공압 실린더의 내면, 각종 기계 기기류 축의 외경면, 각종 기계 기기류의 평면 또는 기울기 면, 프레스 금형, 단조 금형, 사출금형, 다이캐스팅금형 등의 금형류의 평면 및 자유곡면의 표면의 다듬질에 고정도의 표면가공이 요구되고 있다.In other words, the inner surface of the pneumatic cylinders used in automobiles, industrial heavy equipment, various automation machines, all kinds of machinery, the outer diameter of the shaft of various machinery, flat or inclined surfaces of various machinery, press mold, forging mold, injection mold, die casting mold, etc. A high-precision surface finish is required for the smoothing of the surface of the dies of the mold and the surface of the free curved surface.
이와 같은 표면가공에서 0.8S이하의 고정도의 표면가공을 하기 위해서는 통상의 정밀가공기보다 더욱 정밀한 연삭가공기나 정밀호닝기가 필요하며 작업시간이 많이 걸리어 제조비가 상승하게 된다는 문제점이 있었다.In such a surface processing, a more precise grinding machine or a precision honing machine is required than a conventional precision machining machine in order to perform a surface treatment with a high precision of 0.8S or less, and there is a problem in that manufacturing time increases due to a long working time.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 초음파에너지 및 접촉압을 이용하여 초정밀가공을 할 수 있는 한편 가공시간을 대폭적으로 줄일 수 있는 초음파를 이용한 마이크로 버니싱 장치를 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a micro-burnishing apparatus using ultrasonic waves that can perform ultra-precision processing using ultrasonic energy and contact pressure, while significantly reducing processing time. To provide.
도1은 일반적인 초음파 가공장치의 구성도,1 is a block diagram of a general ultrasonic processing apparatus,
도2는 일반적인 버어니싱 가공원리를 설명하는 설명도,2 is an explanatory diagram illustrating a general burnishing processing principle;
도3는 본 발명에 의한 초음파를 이용한 마이크로 버니싱 장치의 구성도,3 is a block diagram of a micro burnishing apparatus using ultrasonic waves according to the present invention;
도4는 본 발명의 장치로 실린더 등의 내면을 다듬질하는 상태도,Figure 4 is a state diagram for finishing the inner surface of the cylinder and the like with the apparatus of the present invention,
도5는 본 발명의 장치로 축 등의 외주면을 다듬질하는 상태도,5 is a state diagram of finishing the outer circumferential surface of the shaft or the like with the apparatus of the present invention;
도6은 본 발명의 장치의 시험에 사용된 시험편,6 is a test piece used for testing the apparatus of the present invention,
도7은 본 발명의 가공장치로 다듬질 할 경우에 전달력과 경화깊이의 관계를 나타내는 그래프,Figure 7 is a graph showing the relationship between the transmission force and the curing depth when trimming with the processing apparatus of the present invention,
도8은 본 발명의 다른 실시예에 의한 마이크로 버니싱 장치의 구성도,8 is a configuration diagram of a micro burnishing apparatus according to another embodiment of the present invention;
도9는 도8의 버니싱 헤드를 나타내는 구성도이다.9 is a configuration diagram illustrating the burnishing head of FIG. 8.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
40 : 버니싱 헤드 42 : 홀딩수단40 burnishing head 42 holding means
44 : 초음파 발진자 46 : 고주파 발생수단44: ultrasonic wave oscillator 46: high frequency generating means
48 : 가압수단 50 : 케이스48: pressurization means 50: case
52 : 가압조절수단 54 : 안내수단52: pressure control means 54: guide means
56 : 볼 58 : 자루부56 ball 58: bag
본 발명에 의한 초음파를 이용한 마이크로 버니싱 장치는, 공작물의 표면에 접촉하는 버니싱 헤드와, 상기 버니싱 헤드를 잡는 홀딩수단과, 상기 홀딩수단에 가하는 초음파를 발생시키는 초음파 발진자와, 상기 초음파 발진자에 공급되는 고주파를 발생시키는 고주파 발생수단과, 상기 홀딩수단을 가압하여 버니싱 헤드를 공작물 표면에 밀착되게 하는 가압수단을 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.The microburnishing apparatus using ultrasonic waves according to the present invention includes a burnishing head in contact with a surface of a workpiece, a holding means for holding the burnishing head, an ultrasonic oscillator for generating ultrasonic waves applied to the holding means, and the ultrasonic oscillator. And a high frequency generating means for generating a high frequency supplied to the pressing means, and a pressing means for pressing the holding means to bring the burnishing head into close contact with the workpiece surface.
상기 초음파 발진자는 케이스에 고정되어 있으며, 상기 가압수단은 가압조절수단에 의해 상기 케이스를 가압하는 가압력을 조절할 수 있게 되어 있다.The ultrasonic oscillator is fixed to the case, the pressing means is capable of adjusting the pressing force for pressing the case by the pressure adjusting means.
그리고, 상기 케이스는 안내수단의 내부에서 상기 가압수단의 가압력에 따라 상하로 이동할 수 있게 되어 있다.The case may move up and down within the guide means according to the pressing force of the pressing means.
상기 안내수단은 구동(이송)수단 및 제어수단에 의해 이동가능케 되어 있다. 상기 구동(이송)수단은 볼 스크류 모터 등 다양한 수단으로 되어 있다.The guide means is movable by a drive (transport) means and a control means. The driving means is made of various means such as a ball screw motor.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.
도3은 본 발명에 의한 초음파를 이용한 마이크로 버니싱 장치의 구성도이다. 도시한 바와 같이, 본 발명의 장치는 공작물의 표면에 접촉하는 버니싱 헤드(40)와, 상기 버니싱 헤드(40)를 잡는 홀딩수단(42)과, 상기 홀딩수단(42)에 가하는 초음파를 발생시키는 초음파 발진자(44)와, 상기 초음파 발진자(44)에 공급되는 고주파를 발생시키는 발생시키는 고주파 발생수단(46)과, 상기 홀딩수단(42)을 가압하여 상기 버니싱 헤드(40)를 공작물 표면에 밀착되게 하는 가압수단(48)을 구비하고 있다.3 is a block diagram of a micro-burnishing apparatus using ultrasonic waves according to the present invention. As shown, the apparatus of the present invention provides a burnishing head 40 in contact with the surface of the workpiece, holding means 42 holding the burnishing head 40, and ultrasonic waves applied to the holding means 42. The ultrasonic oscillator 44 for generating, the high frequency generator 46 for generating the high frequency supplied to the ultrasonic oscillator 44, and the holding means 42 are pressed to press the burnishing head 40 to the workpiece. It is provided with a pressing means 48 to be in close contact with the surface.
상기 초음파 발진자(44)는 케이스(50)에 고정되어 있으며, 상기 가압수단(48)은 가압조절수단(52)에 의해 상기 케이스(50)를 가압하는 가압력을 조절할 수 있게 되어 있고, 상기 케이스(50)는 안내수단(54)의 내부에서 상기 가압수단(48)의 가압력에 따라 상하로 이동할 수 있게 되어 있으며, 케이스(50)에 있는 초음파 발진자(44)는 도시하지 않은 냉각수단에 의해 수냉, 공냉으로 냉각시킨다.The ultrasonic oscillator 44 is fixed to the case 50, the pressing means 48 is capable of adjusting the pressing force for pressing the case 50 by the pressure adjusting means 52, the case ( 50 is to move up and down in accordance with the pressing force of the pressing means 48 in the guide means 54, the ultrasonic oscillator 44 in the case 50 is water-cooled by a cooling means, not shown, Cool by air cooling.
상기 안내수단(54)은 도시하지 않은 구동(이송)수단 및 제어수단에 의해 이동가능케 되어 있다. 상기 구동(이송)수단은 볼 스크류 모터 등 다양한 수단으로 되어 있다.The guide means 54 is movable by driving (transport) means and control means (not shown). The driving means is made of various means such as a ball screw motor.
상기 버니싱 헤드(40)는 상기 공작물과 직접 접촉하는 볼(55)과 이 볼이 끼워지는 자루부(56)로 되어 있다. 상기 볼(55)은 상기 자루부(56)에 고정된 형태로 되어 있으며, 상기 볼(55)의 재질은 연질가공물을 가공할 경우에는 강구를 사용하며 강재가공물을 가공할 경우에는 초경합금재를 사용한다. 상기 버니싱 헤드(40)의 재질은 전체가 크롬-몰리브덴강(예를 들어 SCM4), 고합금강(예를 들어 SKD11)으로 되어 있을 수도 있다. 상기 볼(55)의 재질은 공구강(SKD,SKH,SKS등), 초경합금강, 세라믹계 공구, CBN, 인조다이아몬드 등으로 되어 있을 수도 있다. 상기 볼(55)은가공재질과 조건에 따라 다양한 재질을 선택하여 사용한다.The burnishing head 40 has a ball 55 in direct contact with the workpiece and a bag 56 into which the ball is fitted. The ball 55 is fixed to the bag portion 56, the material of the ball 55 is used for processing a soft workpiece, and a cemented carbide is used for processing a steel workpiece. do. The burnishing head 40 may be made of chromium-molybdenum steel (for example, SCM4) or high alloy steel (for example, SKD11). The material of the ball 55 may be made of tool steel (SKD, SKH, SKS, etc.), cemented carbide, ceramic tools, CBN, artificial diamond, or the like. The ball 55 is used to select a variety of materials according to the processing material and conditions.
상기 버니싱 헤드(40)의 자루부(56)는 상기 홀딩수단(42)에 끼워져 있다.The bag 56 of the burnishing head 40 is fitted to the holding means 42.
상기 홀딩수단(42)은 혼(horn)이라고 불리어 질 수도 있으며 상기 초음파 발진자(44)의 하부에 나사끼움되어 있다. 상기 홀딩수단(42)은 상기 초음파 발진자(44)와 일체로 이루어질 수도 있다. 상기 버니싱 헤드(40)는 도시하지 않은 볼트에 의해 상기 홀딩수단(42)에 고정되어 있다.The holding means 42 may be called a horn and screwed into the lower portion of the ultrasonic oscillator 44. The holding means 42 may be made integral with the ultrasonic oscillator 44. The burnishing head 40 is fixed to the holding means 42 by bolts (not shown).
상기 초음파 발진자(44)는 상기 고주파 발생수단(46)에 연결된 코일이 그 외주면에 감겨져 있는 공지의 구조로 되어 있다. 상기 초음파 발진자는 압전세라믹을 사용한 구조로 이루어 질 수도 있다.The ultrasonic oscillator 44 has a known structure in which a coil connected to the high frequency generating means 46 is wound around its outer circumferential surface. The ultrasonic oscillator may have a structure using piezoceramic.
상기 초음파 발진자(44)는 상기 고주파 발생수단(46)의 고주파를 받아 16,000 ~ 100,000,000 cycles/sec의 초음파 진동을 발생시킨다.The ultrasonic oscillator 44 receives the high frequency of the high frequency generating means 46 to generate ultrasonic vibrations of 16,000 to 100,000,000 cycles / sec.
상기 고주파 발생수단(46)은 마그네트론 등으로 되어 있으며, 공지의 여러 발생장치로 대용할 수 있으며, 도시하지 않은 전원에 연결되어 있다.The high frequency generating means 46 is made of a magnetron, etc., and can be substituted with various known generators, and is connected to a power source (not shown).
상기 가압수단(48)은 압축스프링으로 되어 있으며, 통형상으로 된 상기 안내수단(54)의 내부에 수용되어 그 탄성력에 의해 상기 케이스(50)를 가압하게 되어 있다. 상기 스프링에 의한 가압력은 상기 버니싱 헤드(40)의 볼(55)에 전달된다.The pressing means 48 is made of a compression spring and is accommodated in the cylindrical guide means 54 to press the case 50 by its elastic force. The pressing force by the spring is transmitted to the ball 55 of the burnishing head 40.
가압수단은 일정한 압력을 소재와 버니싱공구(볼)사이에 유지하고자 하는 것으로서 다양한 수단을 사용할 수 있다. 즉, 스프링, 유공압, 공구의 Compliance값, 버니싱공구(볼)의 작업면에 강제 압입등의 수단이 사용될 수 있다.The pressurizing means may use various means as to maintain a constant pressure between the material and the burnishing tool (ball). In other words, spring, hydraulic pressure, compliance value of the tool, means such as forced indentation on the working surface of the burnishing tool (ball) can be used.
상기 안내수단(54)의 바닥에는 상기 가압수단(48)의 탄성력을 조정하도록 스크류로 된 상기 가압조절수단(52)이 결합되어 있다. 이 가압조절수단(52)은 상기 스프링이 안착하는 베이스판(58)의 스크류의 회전에 따라 상하로 이동하면서 상기 가압수단(48: 스프링)의 길이를 변경하여 탄성력을 조절하게 되어 있다.The bottom of the guide means 54 is coupled to the pressure adjusting means 52 made of a screw to adjust the elastic force of the pressing means 48. The pressure regulating means 52 is to adjust the elastic force by changing the length of the pressing means 48 (spring) while moving up and down in accordance with the rotation of the screw of the base plate 58 on which the spring is seated.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 초음파를 이용한 마이크로 버니싱 장치에서, 도시하지 않은 구동수단 및 이송수단에 의해 안내수단(54)을 이동시켜 표면가공하고자 하는 가공물의 표면에 상기 버니싱 헤드(40)의 볼이 접촉하게 한 다음, 수동 또는 자동으로 상기 가압조절수단(52)을 조절하여 스프링(48)이 상기 케이스(50)를 미는 힘을 조정하여 상기 버니싱 헤드(40)의 볼(54)이 가공물의 표면에 가하는 밀착력을 조정하고, 고주파 발생수단(46)의 스위치를 온하면 초음파 발진자(44)에서 초음파가 발생하여 이 초음파가 버니싱 헤드(40)를 진동시켜 가공물의 표면을 매끄럽게 다듬게 된다.In the micro-burning apparatus using ultrasonic waves according to the present invention configured as described above, the guide means 54 is moved by a driving means and a conveying means (not shown) to the surface of the workpiece to be surface-processed. After the ball comes into contact, the pressure adjusting means 52 is manually or automatically adjusted to adjust the force of the spring 48 to push the case 50 so that the ball 54 of the burnishing head 40 is adjusted. When the adhesion force applied to the surface of the workpiece is adjusted, and when the switch of the high frequency generating means 46 is turned on, ultrasonic waves are generated from the ultrasonic oscillator 44, which causes the burnishing head 40 to vibrate to smooth the surface of the workpiece. do.
이와 같이 구성된 본 발명의 마이크로 버니싱 장치를 이용하면, 0.05S 정도의 표면거칠기까지도 단시간에 얻을 수 있으며 표면경화의 효과도 부수적으로 얻을 수 있다.By using the micro-burning apparatus of the present invention configured as described above, even surface roughness of about 0.05S can be obtained in a short time, and the effect of surface hardening can be obtained incidentally.
도4는 본 발명에 의한 초음파를 이용한 마이크로 버니싱장치로 실린더(60)의 내면을 가공하는 상태도이고 도5는 봉의 외면을 가공하는 상태도이다. 도시한 바와 같이 버니싱 장치는 화살표 P방향으로 표면으로 가압되고 있고, 화살표 s방향으로 이송되면서 가공물 표면을 다듬질한다.4 is a state diagram of processing the inner surface of the cylinder 60 by the micro-burnishing apparatus using ultrasonic waves according to the present invention, and FIG. 5 is a state diagram of processing the outer surface of the rod. As shown, the burnishing device is pressed to the surface in the direction of arrow P, and polishes the workpiece surface while being conveyed in the direction of arrow s.
본 발명의 마이크로 버니싱 장치는 자유곡면, 평면 및 브레이크 디스크의 양면 등 다양한 면을 가공하는 데 사용되며, 머시닝 센터나 로봇에 본 발명의 마이크로 버니싱 장치를 부가하여 사용할 수도 있다.The micro burnishing apparatus of the present invention is used to process various surfaces such as free curved surfaces, flat surfaces, and both sides of brake discs, and the micro burnishing apparatus of the present invention may be added to a machining center or a robot.
버니싱 과정에 있어서, 표면 다듬질 정도를 결정하는 기본적인 인자는 상기 볼(55)이 가공물의 표면에 접촉하는 접촉압력, 접촉면적, 공구에서 가공표면까지 전달되는 전달력, 가공물의 치수, 이송속도, 가공물의 회전수 등이다. 초음파의 주파수, 진동, 공구의 형상 등도 다듬질의 정도에 영향을 미친다.In the burnishing process, the basic factors for determining the degree of surface finish are the contact pressure, the contact area, the transfer force transmitted from the tool to the processing surface, the dimensions of the workpiece, the feed rate, Rotation speed of the workpiece. The frequency of ultrasonic waves, vibrations, and the shape of the tool also affect the degree of finishing.
상기 접촉압력은 표면경화와 효율을 결정한다.The contact pressure determines surface hardening and efficiency.
도7은 전달력(F)과 경화깊이(h)의 관계를 나타내는 그래프이다. 그래프에서 곡선 1은 진폭이 10 μm 일 경우이고, 곡선 2는 진폭이 20 μm 일 경우이다.7 is a graph showing the relationship between the transmission force F and the curing depth h. Curve 1 in the graph is 10 μm in amplitude and curve 2 is 20 μm in amplitude.
이중에서 이송속도는 직접 반복되는 표면의 변형율을 결정한다. 표면의 질은 기본적으로 공작물에 작용하는 정적인 하중과 진폭에 좌우된다. 따라서, 이송속도, 회전수의 적당한 선택은 가공효율, 즉 경화과정의 제어에 중대한 영향을 미친다.In this case, the feed rate determines the strain of the surface that is directly repeated. The quality of the surface is basically dependent on the static load and amplitude acting on the workpiece. Therefore, the proper choice of feedrate and rotational speed has a significant influence on the processing efficiency, i.e. control of the curing process.
도6에 도시한 바와 같이 다수의 단이 진 축에 측정개소(A, B, C, D)를 정하고, 주파수 20 kHz, 이송속도 0.16mm/rev, 회전수 450 rev/min, 전달력 12 kg 의 조건에서 3분 동안 본 발명의 버어니싱 장치로 다듬질을 한 표면거칠기의 결과가 하기 표1에 나타나 있다. 표1에서 표면거칠기의 단위는 최대높이(Rmax, 단위 μm)이다.As shown in Fig. 6, a plurality of stages determine the measuring points (A, B, C, D) on the true shaft, frequency 20 kHz, feed rate 0.16 mm / rev, rotation speed 450 rev / min, transmission force 12 kg. The results of the surface roughening finished with the burnishing apparatus of the present invention for 3 minutes under the conditions of are shown in Table 1 below. In Table 1, the unit of surface roughness is the maximum height (Rmax, unit μm).
[표1]Table 1
도8 및 도9는 본 발명의 다른 실시예에 의한 버니싱 장치를 나타내는 구성도이다.8 and 9 are diagrams illustrating a burnishing apparatus according to another embodiment of the present invention.
본 실시예는 버니싱 헤드(40')의 팁(55')이 긴 봉상으로 그 단부가 둥글게 된 형상으로 되어 있다. 상기 팁(55')은 자루부(56')에 억지 끼움되어 있으며, 상기 자루부(56')는 홀딩수단(42')에 나사결합되어 있다.In this embodiment, the tip 55 'of the burnishing head 40' has a long rod shape, and its end is rounded. The tip 55 'is forcibly fitted to the bag 56', and the bag 56 'is screwed to the holding means 42'.
상기 자루부(56')는 크롬-몰리브덴 강(SCM4)등으로 되어 있고, 팁(55')은 탄화텡스텐(WC)으로 되어 있는 것이 바람직하다.The bag 56 'is made of chromium-molybdenum steel (SCM4) or the like, and the tip 55' is made of tungsten carbide (WC).
본 실시예의 기본적인 구조는 도3의 구성과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.Since the basic structure of this embodiment is the same as that of FIG. 3, detailed description is omitted.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.The present invention is not limited to the above embodiment and can be modified in various ways.
본 발명에 의한 초음파를 이용한 마이크로 버니싱 장치에 의하면, 상기 볼이 공작물에 접촉하면서 진동되어 상기 공작물의 표면을 다듬질하므로, 표면경도를 높일 뿐 아니라 표면거칠기의 정도가 향상되고 가공시간을 대폭적으로 줄일 수 있다는 효과가 있다. 또 본 발명은 수직형머시닝센터, 수평형머시닝센터, 로봇에 부착하고 사용하면 금형류의 표면사상에 큰 효과가 있다.According to the micro-burnishing apparatus using ultrasonic waves according to the present invention, since the ball vibrates while contacting the workpiece to polish the surface of the workpiece, not only the surface hardness but also the degree of surface roughness is improved and the processing time is greatly reduced. It can be effective. In addition, the present invention, when attached to a vertical machining center, a horizontal machining center, and a robot, has a great effect on the surface finish of molds.
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