KR200159238Y1 - 원통연삭기의 테이퍼가공용 치구 - Google Patents

Abstract

본 고안은 원통연삭기의 테이퍼가공용 치구에 관한 것으로, 종래 원통연삭기 테이퍼각도를 조정함에 있어 테이블(14) 각도범위의 한계를 보완하기 위하여 다이얼게이지(24)를 사용하고 있다. 그러나 상기 다이얼게이지를 이용한 테이퍼각도 θ조정은 사용자에게 불편하고 정밀한 θ가 제공되지 못하였다.

이에 본 고안은 예시도면 제 3 도 내지 제 5 도에서와 같이 주축대(16)의 일측면에 고정판(42)을 장착하는 한편, 상기 고정판(42)에 록킹블록(40)이 설치된 지지대(36)를 장착하고, 상기 지지대(36)에 고정수단이 내장되고 내측면(26)과 외측면(28)이 평행한 바이스(32)를 회동축(34)으로 결합하여 상기 내측면(26)과 록킹블록(40)에 테이퍼각도 θ로 환산된 블록게이지(38)를 안착 고정시키고 외측면(28)을 테이블(14)과 평행하게 배열시킴으로써 사용자가 테이블(14)의 테이퍼각도 한계를 넘어선 테이퍼각도를 용이하고 정밀하게 조정하여 공작물이 정밀가공되는 것이다.

Description

원통연삭기의 테이퍼가공용 치구

본 고안은 원통연삭기의 테이퍼가공용 치구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 블록게이지의 길이를 삼각함수를 이용하여 각도로 환산하고, 상기 각도가 테이퍼각도가 되게 함으로써 원통연삭기의 테이퍼가공시 각도설정의 한계를 극복하여 사용자에게는 작업의 편리함을 제공하고 가공물에 있어서는 정밀한 가공이 될 수 있도록 하는 원통연삭기의 테이퍼가공용 치구에 관한 것이다.

통상 원통외경을 연삭하는 것을 목적으로 하는 정밀기계를 원통연삭기라 불리우며 연삭기중 가장 많이 사용되고 있고 예시도면 제 1 도는 그 일례를 나타내고 있다.

이러한 원통연삭기는 정적일때의 정밀도 이외에 운전시에 있어서도 충분한 동적 정밀도를 갖기 위해 강성이 우월한 베드(10) 위에 숫돌차대(12)와 테이블(14)을 갖추고, 숫돌차대(12)에는 숫돌바퀴와 구동장치를 테이블(14) 위에는 주축대(16)와 심압대(18)가 설치되어 있다.

가공물은 주축대(16)와 심압대(18)의 양 중심간에 물리치게 되거나, 주축대(16)에만 고정되어 주축대 안의 가공을 구동장치에 의해 회전되며, 테이블은 유압구동에 의해 좌우운동을 하여 연삭작업시 이송운동이 된다.

숫돌차(20)를 가공물에 대해서 절입케 하는 데는 테이블전면의 핸드휘일에 의해 상기 숫돌차(20)가 보내어지며, 테이블전면에는 상기 운동을 제어하는 조정장치가 설치되어 있다.

예시도면 제 2a 도는 이러한 원통연삭기를 이용한 가공작업중 테이퍼작업의 개요를 나타낸 개요도로서, 테이퍼는 원뿔체에 있어서 중심선에 관한 대층된 양측면의 경사를 일컫는 것으로 도시된 것과 같이 테이블(14)을 소요각도만큼 기울여서 하는 방법이 가장 일반적이다.

여기서, 상기 테이퍼각을 계측하기 위하여 테이블(14)의 끝단에는 10°범위까지의 각도가 눈금으로 새겨져 있으며, 사용자는 상기 눈금으로부터 테이퍼각 θ을 정하도록 되어 있다.

그러나, 상기된 바와 같이 테이블(14)의 각도범위는 10°가 한계이므로 이를 극복하기 위하여 주축대(16) 하단 원판의 눈금과 다이얼게이지를 이용하고 있다.

예시도면 제 2b 도는 원판눈금과 다이얼게이지를 이용한 테이퍼각의 조정방법을 나타낸 개요도로서, 원판의 눈금(22)은 테이퍼각도에 있어 대충적인 각도 범위만을 제공하여 주고 비교적 정확한 각도는 다이얼게이지(24)를 이용하여 측정한다.

구체적으로 예를 들면 3°의 각도를 설정하기 위하여 원판의 눈금(22)을 3°로 가고정시키고 다이얼게이지(24)를 통해 삼각함수를 이용 3°의 비교적 정확한 값이 측정된다.

즉, 도시된 바와 같이 각도 θ에 있어 tan θ=[스 캔] 이고, 여기서 다이얼게이지는 d를 측정하는 계측기구이다.

여기서 θ는 주축대(16)의 회동축과 가공물센터와의 연장선과 테이블(14)이 이루는 각도이며, 이는 곧 테이퍼각도이다.

따라서, 사용자는 ℓ과 다이얼게이지를 통한 d를 구하면 θ의 값을 알 수 있고 d가 변하면 θ가 변함에 따라 원판눈금의 대충적인 θ범위안에서 다이얼게이지를 통해 비교적 정확한 θ값을 측정하는 것이며, 이런 방법으로 테이블(14) 눈금의 한계를 보완하고 있다.

여기서, ℓ와 d는 가상적인 연장선이며, 실제의 ℓ과 d는 공작물의 실제 ℓ과 d이다.

상술된 바와 같이 원통연삭기 테이퍼각도를 조정함에 있어 테이블(14) 각도 범위의 한계를 보완하기 위하여 다이얼게이지(24)를 사용하고 있다.

그러나 상기 다이얼게이지(24)의 사용에 있어 그 계산이 수작업이고 정확한 값을 구체적으로 측정하기 위한 추축대(16)의 회동이 불편하다는 문제점이 있었다.

구체적으로, 사용자는 테이퍼각도 보완치이자 목적치 θ값을 설정하기 위하여 원판의 눈금(22)에서 대충적인 θ범위를 정한 다음, 다이얼게이지(24)를 통해 d값을 측정한다.

여기서, 상기 θ와 d와 ℓ은 함수관계이고, 목적치 θ와 ℓ을 정하여 놓았다면 d값이 구해진다.

만약에 다이얼게이지(24)를 통해 d값을 구한 결과, 목적치 θ보다 측정치 θ가 큰 경우 사용자는 주축대(16)를 눈대중으로 반시계방향으로 약간 회동시키고, 다시 다이얼게이지(24)를 통해 d값을 구하며, 목적치 θ와 비교적 일치될때까지 상기 과정을 반복하게 된다.

이러한 과정은 사용자에게 매우 불편한 일이 아닐 수 없으며 상기 ℓ과 d가 작은 공작물은 정밀한 θ를 구하기 어렵고, 또한 목적치 θ에 있어 도(°)가 아닌 분, 초 단위의 θ를 구하려 할때, 사용자가 주축대(16)를 회동시키는 범위가 너무 작아 목적치 θ를 제대로 구할 수 없게 되는 것이다.

따라서, 상기 원통연삭기가 정밀가공기계임을 고려해 볼때 제품의 치수 정밀도가 향상되면 많은 제품을 일정한 치수한계내에 들게 함으로써 호환성을 부여하기 쉬운 정밀가공의 직접적인 효과와 이러한 치수정밀도 외에도 부품의 내마모성 증대와 이로 인한 기계의 수명증대라는 정밀가공의 간접적 효과를 상기 다이얼게이지를 통해서는 충분히 제공될 수 없는 것이다.

따라서, 상기 다이얼게이지를 통한 테이퍼각도 보완치 θ측정은 사용자의 입장에서나 부품의 정밀도에서나 개선되어야 할 문제점이었다.

이에 본 고안은 상기 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 주축대의 일측면에 고정판을 장착하는 한편, 상기 고정판에 록킹블록이 설치된 지지대와 내측면과 외측면이 평행한 바이스를 회동축으로 결합하여, 상기 내측면과 록킹블록간에 삼각함수에 의해 테이퍼각도로 환산된 블록게이지를 안착 고정시키고, 상기 외측면과 테이블을 평행상태로 배열함으로써, 사용자는 정형화되고 정밀한 블록게이지를 이용하여 테이퍼각도를 조정하므로써 작업이 용이하고 정밀한 가공을 할 수 있는 원통연삭기의 테이퍼가공용 치구를 제공함에 본 고안의 목적이 있는 것이다.

제1도는 원통연삭기의 일례를 나타낸 사시도,

제2a도는 원통연삭기를 이용한 가공작업중 테이퍼작업의 개요를 나타낸 개요도, b도는 원판눈금과 다이얼게이지를 이용한 테이퍼각의 조정방법을 나타낸 개요도,

제3a도는 본 고안에 따른 테이퍼가공용 치구가 장착된 상태를 나타낸 평면개요도, b도는 본 고안에 따른 테이퍼가공용 치구를 이용한 테이퍼각도 θ가 정해진 것을 나타낸 평면개요도,

제4도는 본 고안에 따른 테이퍼가공용 치구를 나타낸 사시도,

제5도는 본 고안에 따른 테이퍼가공용 치구의 원리를 나타낸 개요도이다.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 베드 12 : 숫돌차대

14 : 테이블 16 : 주축대

18 : 심압대 20 : 숫돌차

22 : 눈금 24 : 다이얼게이지

26 : 내측면 28 : 외측면

30 : 고정수단 32 : 바이스

34 : 회동축 36 : 지지대

38 : 블록게이지 40 : 록킹블록

42 : 고정판 44 : 손잡이

46 : 나사부 48 : 작용대

50 : 고정대 52 : 회동아암

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안을 이하 첨부된 예시도면과 함께 설명하면 다음과 같다.

본 고안은 주축대(16)의 일측면에 부착된 고정판(42)과 상기 고정판(42)에 부착된 지지대(16), 상기 지지대(36)의 선단에 결합된 원형단면의 록킹블록(40), 상기 지지대(36)의 일단에 회동축(34)으로 결합되고 내측면(26)과 외측면(28)이 평행하며 고정수단(30)이 내장된 바이스(32), 상기 록킹블록(40)와 내측면(26)에 상기 고정수단(30)에 의해 고정되어 상기 외측면(28)과 테이블(14)이 평행하면 삼각함수에 의해 테이퍼각도로 환산되는 블록게이지(38)로 구성된 원통연삭기의 테이퍼가공용 치구이다.

상기 록킹블록(40)은 그 중심과 상기 회동축(34)과의 연장선(f)이 주축대(16)의 중심선(g)과 평행이 되는 것이다.

상기 블록게이지(38)는 상기 연장선(f)을 직삼각형의 빗변으로 블록게이지(38)의 길이(a)를 높이로 하여 삼각함수에 의해 상기 길이(a)가 외측면(26)과의 각도(θ)로 환산되는 것이다.

상기 고정수단(30)은 바이스(32)의 내측면(26)과 외측면(28) 사이에서 회전 가능한 손잡이(44)가 돌출되고, 손잡이(44)의 내주에 나사부(46)가 형성되며, 상기 나사부(46)와 맞물려 좌우이동되는 작용대(48)가 상기 손잡이(44)의 내주에 설치되는 한편, 상기 작용대(48)의 선단에 고정대(50)가 설치되고, 상기 고정대(50)와 지지대(36)의 일측에 회동아암(52)이 결합된 것이다.

예시도면 제 3 도 (a)는 본 고안에 따른 테이퍼가공용 치구가 장착된 상태를 나타내는 평면개요도이고, 제 3 도 (b)는 본 고안에 따른 테이퍼가공용 치구를 이용한 테이퍼각도 θ가 정해진 것을 나타내는 평면개요도이며, 제 4 도는 본 고안에 따른 테이퍼가공용 치구를 나타낸 사시도이고, 제 5 도는 본 고안에 따른 테이퍼가공용 치구의 원리를 나타낸 개요도이다.

본 고안에 따른 테이퍼가공용 치구는 블록게이지(38)의 길이를 삼각함수의 원리에 의하여 각도로 환산함으로써, 상기 치환된 각도가 테이퍼각도 또는 테이퍼각도의 보정치 θ가 되도록 한 것이다.

원래 블록게이지(38)는 길이측정의 표준이 되는 게이지로서 특수강을 정밀가공한 장방형의 강편이다.

상기 블록게이지(38)는 몇장을 나열하여 소요치수를 얻을 수 있으며 본 고안에 있어서 상기 블록게이지(38)의 길이는 직각삼각형에 있어 높이 a로서의 역할을 한다.

즉, 내측면(26)의 연장선은 회동축(34)의 중심 c와 일치되지 않으며, 일정거리 d를 유지하고 있다.

상기 d가 록킹블록(10)의 반지름 d이며, 따라서 회동축의 중심 c로부터의 직삼각형의 밑변 연장선 e를 기준으로 하는 높이 a는 블록게이지(38)의 길이 a가 된다.

다시 말하면, 블록게이지(38)를 장착하지 않은 상태에서는, 회동축(34)의 중심 c와 록킹블록(40)의 중심을 연장하는 가상적인 직선 f와 내측면(26)과는 서로 평행하게 된다.

블록게이지(38)를 장착하게 되면 상기된 a, f, e가 이루는 각각 삼각형이 형성되며, 여기서 f는 설계상 정하여져 있고, a는 블록게이지(38)에 의하여 가변되므로 사용자는 sin θ=[스 캔] 임에 의거하여 a를 조정하여 테이퍼각도 보정치 θ를 구해낼 수 있으며, 반대로 어떤 θ를 원하면 상기 식으로부터 a를 정할 수 있다.

따라서, 블록게이지의 길이 a는 길이에 따라 도표화 될 수 있으며 이는 f에 따라 달라질 수 있다.

여기서, 길이 f가 길어 질수록 더욱 정밀한 θ를 구해낼 수 있으며, 상기 f는 밀리미터 단위로 정밀히 제작되는 블록게이지(38)의 길이 a에 맞추어 실험적으로 정해질 수 있다.

여기서, θ는 미도시된 주축대(16)의 회동축으로부터 테이블(14)과의 틀어진 각도이며, 따라서 주축대(16)의 회동축과 가공물센터와의 가상적인 연장선 즉, 도시된 주축대(16)의 중심선(g)과 상기 f는 평행하여야 한다.

또한, 각도 θ는 상기 e와 f가 이루는 각도이고 e는 테이블(14)과 평행하여야 상기 각도 θ가 상기된 주축대(16) 회동축으로부터 테이블(16)과 틀어진 테이퍼각도가 되며 실제적으로 사용자는 상기 테이블(14)과 바이스(32)의 외측면(28)과의 평행 상태를 계측 조정하므로 상기 외측면(28)과 내측면(26)은 평행하여야 한다.

상기 θ는 테이블(14)의 테이퍼각도범위 10°를 벗어난 상태에서 테이퍼각도 보정치로 사용되거나 아니면 상기 θ자체를 테이퍼각도로 사용하는 것은 사용자의 선택에 따라 사용될 수 있으며, 사용자는 설정된 각도에 따라 환산된 블록게이지(38)를 안착시키고 바이스(32)의 외측면(28)과 테이블(14)을 평행하게 놓으면 되며 상기 외측면(28)과 테이블(14)의 평행상태를 점검하는 계측기구는 공지된 바가 많으므로 생략한다.

이러한 원리의 테이퍼가공용 치구를 주축대(16)의 일측면에 장착하기 위하여 고정판(42)이 상기 일측면에 장착되며, 상기 고정판(42) 위에 지지대(36) 및 바이스(32)가 장착된다.

여기서, 고정판(42)은 상기 지지대(36)의 기준면으로서의 역할도 하며 즉, 상술된 바와 같이 f는 주축대(16)의 회동축과 가공물의 센터와의 가상적 연장선과 평행하여야 하며 상기 록킹블록(40)과 회동축(34)의 중심간 거리 f는 지지대(36) 위에 형성되므로 상기 f를 제공하기 위한 지지대(36)는가장 간단한 구조일수록 f와 상기 가상적 연장선과 평행을 정밀하게 유지할 수 있다.

따라서, 상기 고정판(42)은 지지대(36)가 효과적인 f를 제공할 수 있는 평면을 제공하도록 가공되어야 함이 바람직하며 따라서, 지지대(36)가 안착되는 고정판(42)의 외측면은 상기 f와 평행하게 형성되어 지지대(36) 형성시 그 단순화를 제공함이 바람직하다.

블록게이지(38)를 록킹블록(40)에 안착 고정시키기 위하여 상기 바이스(32)에는 고정수단(30)이 내장되어 있으며 상기 고정수단(30)은 손잡이(44), 작용대(48), 고정대(32), 회동아암(52) 등으로 구성되어 있다.

여기서, 상기 손잡이(44)는 내측면(26)과 외측면(28) 사이에 설치되어 그 회전은 자유로우나 자유이동은 블가능하도록 설치되어 있으며, 상기 손잡이(44)의 내주에 나사부(46)가 형성된다.

상기 나사부(46)에는 작용대(48)가 그 외주에 상기 나사부(46)와 맞물리도록 나사부가 형성되어 설치되며 따라서 상기 손잡이(44)를 일방향으로 회전시키면 나사부(48)가 회전되면서 손잡이(44) 속에 내장된 작용대(48)가 상기 나사부(46)에 맞물려 이동된다.

또한, 작용대(48)의 일끝단에는 고정대(50)가 설치되어 있으며, 상기 고정대(58)의 일측과 지지대(36)의 일측과는 핀으로 회동아암(52)이 결합되어 있다.

상기 고정대(50)는 작용대(48)의 회전에 따라 회전되지는 않으며 직선운동만을 상기 회동아암(52)에 전달해주고, 상기 회동아암(52)은 회동축(34)과 더불어 상기 전달된 직선운동을 회전운동으로 바꾸며, 손잡이(44)의 작동에 따라 그 운동이 제어된다.

따라서, 사용자는 블록게이지(38)를 안착시키기 위해 바이스(32)와 지지대(36)의 각도로 손잡이(44)를 일방향으로 돌려 벌려놓은 상태에서 상기 블록게이지(38)를 삽입하고 손잡이(44)를 타방향으로 돌려 바이스(32)의 내측면(26)과 록킹블록(40)간에 상기 블록게이지(38)로 안착 고정시키면 되며, 상기 블록게이지(38)가 안착된 후 외측면(28)과 테이블(14)을 평행하게 배열시키면 상기 블록게이지(38)로 환산된 각도가 테이퍼각도가 된다.

여기서, 상기 록킹블록(40)의 단면형상은 원형이며, 이는 전술된 바와 같이 블록게이지(38)는 각도로 환산된 길이가 안착되는 위치가 다르며, 상기 블록게이지(38)는 어떠한 길이에 의해 록킹블록(40)에 안착되더라도 상기 안착되는 위치와 록킹블록(40) 중심간의 길이가 항상 일정해야 하므로 상기 록킹블록(40)은 d를 갖는 원형이어야 한다.

상술된 바와 같이 본 고안에 따르면 주축대(16)의 일측면에 고정판(42)을 장착하는 한편, 상기 고정판(42)에 록킹블록(40)이 설치된 지지대(36)를 장착하고, 상기 지지대(36)에 고정수단이 내장되며 내측면(26)과 외측면(28)이 평행한 바이스(32)를 회동축(34)으로 결합하여 상기 내측면(26)과 록킹블록(40)에 테이퍼각도 θ로 환산된 블록게이지(38)를 안착 고정시키고, 외측면(28)을 테이블(14)과 평행하게 배열시킴으로써 사용자가 테이블(14)의 테이퍼각도 한계를 넘어선 테이퍼각도를 용이하고 정밀하게 조정하여 사용자에게 편리함을 제공하고 공작물은 정밀가공되는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 주축대(16)의 일측면에 부착된 고정판(42)과 상기 고정판(42)에 부착된 지지대(16), 상기 지지대(36)의 선단에 결합된 원형단면의 록킹블록(40), 상기 지지대(36)의 일단에 회동축(34)으로 결합되고 내측면(26)과 외측면(28)이 평행하며 고정수단(30)이 내장된 바이스(32), 상기 록킹블록(40)과 내측면(26)에 상기 고정수단(30)에 의해 고정되어 상기 외측면(28)과 테이블(14)이 평행하면 삼각함수에 의해 테이퍼각도로 환산되는 블록게이지(38)로 구성된 원통연삭기의 테이퍼가공용 치구.
2. 제1항에 있어서, 록킹블록(40)은 그 중심과 상기 회동축(34)과의 연장선(f)이 주축대(16)의 중심선(g)과 평행이 되는 원통연삭기의 테이퍼가공용 치구.
3. 제1항에 있어서, 블록게이지(38)는 상기 연장선(f)을 직삼각형의 빗변으로 블록게이지(38)의 길이(a)를 높이로 하여 삼각함수에 의해 상기 길이(a)가 외측면(26)과의 각도(θ)로 환산되는 원통연삭기의 테이퍼가공용 치구.
4. 제1항에 있어서, 고정수단(30)은 바이스(32)의 내측면(26)과 외측면(28) 사이에서 회전 가능한 손잡이(44)가 돌출되고, 손잡이(44)의 내주에 나사부(46)가 형성되며, 상기 나사부(46)와 맞물려 좌우이동되는 작용대(48)가 상기 손잡이(44)의 내주에 설치되는 한편, 상기 작용대(48)의 선단에 고정대(50)가 설치되고, 상기 고정대(50)와 지지대(36)의 일측에 회동아암(52)이 결합된 원통연삭기의 테이퍼가공용 치구.