KR200289533Y1 - 수직타입 머시닝센터용 슬랜트형 베드어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 고안은 베드를 개선하여 베드의 상측에 구비되는 새들이나 수직컬럼 및 주축헤드의 자체중량과 이동중량을 안정된 상태로 지지할 수 있어 무게중심 변화에 대한 모멘트 대응력을 높혀 공작물의 가공을 정밀하게 할 수 있도록 함으로서 머시닝센터의 품질향상과 생산성을 높일 수 있도록 한 수직타입 머시닝센터용 슬랜트형 베드어셈블리에 관한 것으로서,

상방에 가공할 공작물을 고정하기 위한 테이블(53)을 가지는 베드(55)와;

상기 베드(55)의 상방에 결합되어 상부베이스(54)의 폭방향으로 움직이는 새들(56)과;

상기 새들(56)의 상방에 결합되어 새들(56)의 전,후방향으로 움직이는 수직컬럼(57)과;

상기 수직컬럼(57)의 전방에 결합되어 수직컬럼(57)에 대하여 상,하방향으로 움직이면서 테이블(53)상의 공작물을 가공할 수 있도록 주축(58)의 단부에 스핀들(59)을 가지는 주축헤드(60)로 구성되는 수직형 머시닝센터(50)에 있어서;

상기 새들(56)의 좌측끝단(P1)을 중심으로 머시닝센터(50) 자체가 왼쪽방향으로 회전하려는 모멘트(M1)에 대응할 수 있도록;

상기 새들(56)의 좌측끝단(P1)에서 우측끝단(P2)로 갈수록 상향 경사지도록 연결하는 것을 특징으로 한다.

Description

수직타입 머시닝센터용 슬랜트형 베드어셈블리{The slant type bed assembly of machining center for vertical type}

본 고안은 수직타입 머시닝센터용 슬랜트형 베드어셈블리에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 수치제어 공작기계의 일종인 머시닝센터를 이용하여 공작물 가공시 공구를 장착한 주축의 스핀들이 베드 방향으로 회전하려는 모우멘트를 줄여 가공성을 향상시킬 수 있도록 개선된 베드의 제공에 관한 것이다.

수치제어 공작기계(Numerical Control Machine)은 공작물에 대한 공구의 이동량을 부호화된 수치 정보로 기록하여 그것을 콘트롤러에 의하여 제어하도록 함으로서 공작물을 가공할 수 있도록 하는 장치를 말한다.

이러한 수치제어 공작기계는 위치결정, 직선 및 윤곽제어와 같이 다양한 종류로 제어하게 되며, 선반, 밀링머신, 드릴링머신, 머신센터, 방전가공기, 펀치프레스 등이 수직과 수평타입으로 구분되어 다양한 종류의 기계에 적용된다.

상기와 같이 수치제어 공작기계 중 수직형 머시닝센터(1)는 도 1에 도시된 바와같이;

지면에 안치하여 소정의 높,낮이 조절이 가능하도록 하는 받침대(2)를 가지고 상방에는 가공할 공작물을 고정하기 위한 테이블(4)을 가지는 베드(6)를 구비한다.

상기 베드(6)의 상방에는 베드(6)의 폭방향으로 움직이는 새들(7)을 결합하고 상기 새들(7)의 상방에는 새들(7)의 전,후방향으로 움직이는 수직컬럼(8)이 설치된다.

상기 수직컬럼(8)의 전방에는 수직컬럼(8)에 대하여 상,하방향으로 움직이면서 테이블(4)상의 공작물을 가공할 수 있도록 공구를 착탈할 수 있도록 주축(9)의 단부에 스핀들(10)을 주축헤드(11)가 결합되어 구성된다.

상기와 같은 머시닝센터를 이용하여 공작물을 가공하기 위하여 수직컬럼을 새들의 전방으로 이동시키고 동시에 주축헤드를 수직컬럼의 하방으로 이동시켜 스핀들에 장착된 공구가 공작물을 가공하고자 하는 초기에 머시닝센터의 가공위치인 스핀들방향(도면상 왼쪽방향)으로 일시적으로 기울어지는 현상이 발생하게 된다.

상기와 같이 머시닝센터가 일시적으로 스핀들방향으로 기울어지는 현상이 발생할 경우에는 공작물의 가공을 정밀하게 할 수 없어 생산성과 생산품질의 저하를 가져오는 원인이 되고, 스핀들에 장착된 공구의 손상이 우려됨으로서 불필요한 자원과 비용을 낭비하게되는 요인이 된다.

이와같이 머시닝센터가 일시적으로 스핀들방향으로 기울어지는 현상이 발생하는 이유는, 도 2에 도시된 바와같이;

베드의 상방에 결합되는 새들의 연결부위가 수평상태로 결합되어 있기 때문에 새들의 상방에 위치하는 수직컬럼과 주축헤드가 가공을 위하여 새들의 전방으로 이동하면서 무게중심이 이동하게 되고, 이 과정에서 베드와 새들의 연결부위 좌측끝단(P)을 중심으로 머시닝센터 자체가 왼쪽방향으로 회전하려는 모멘트(M)가 작용하기 때문이다.

특히, 베드와 새들의 연결부위 좌측끝단(P)과 우측끝단(PP)및 스핀들(SP)이 이루는 형상이 정삼각형상에서 크게 벗어나 있고, 베드와 새들의 연결부위의 좌측끝단(P)과 스핀들(SP)까지의 거리(L)가 멀기 때문에 과도한 하중이 전도됨에 기인한다.

이에 본 고안에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 고안된 것으로서 베드와 이에 결합되는 새들의 형상을 개선하여 새들 상부가 이동하더라도 안정된 상태의 지지가 가능하도록 함으로서 무게중심 변화에 대한 모멘트 대응력을 높혀 공작물의 가공을 정밀하게 할 수 있도록 함으로서 머시닝센터의 품질향상과 생산성을 높이는 등의 효과를 얻을 수 있도록 하는 데 목적이 있다.

도 1은 종래 기술이 적용된 수직타입 머시닝센터를 도시한 측면 구성도.

도 2는 종래 기술이 적용된 수직타입 머시닝센터에 작용하는 힘의관계를 도시한 도면.

도 3은 본 고안의 기술이 적용된 수직타입 머시닝센터를 도시한 측면 구성도.

도 4는 본 고안의 기술이 적용된 수직타입 머시닝센터에 작용하는 힘의관계를 도시한 도면.

*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명*

50; 머시닝센터

55; 베드

56; 새들

57; 수직컬럼

60; 주축헤드

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안의 기술이 적용된 수직타입 머시닝센터를 도시한 측면 구성도, 도 4는 본 고안의 기술이 적용된 수직타입 머시닝센터에 작용하는 힘의관계를 도시한 도면으로서 함께 설명한다.

통상적인 수직형 머시닝센터(50)는;

지면에 안치하여 소정의 높,낮이 조절이 가능하도록 하는 받침대(51)를 가지고, 상방에는 가공할 공작물을 고정하기 위한 테이블(53)을 가지는 베드(55)를 구비한다.

상기 베드(55)의 상방에는 상부베이스(54)의 폭방향으로 움직이는 새들(56)을 결합하고 상기 새들(56)의 상방에는 새들(56)의 전,후방향으로 움직이는 수직컬럼(57)이 설치된다.

상기 수직컬럼(57)의 전방에는 수직컬럼(57)에 대하여 상,하방향으로 움직이면서 테이블(53)상의 공작물을 가공할 수 있도록 공구를 착탈할 수 있도록 주축(58)의 단부에 스핀들(59)을 주축헤드(60)가 결합되어 구성된다.

본 고안에서는 상기 머시닝센터(50)가 공작물을 초기가공시나 공구를 교환하여 가공위치로 이동하여 가공시 발생할 수 있는 회전모멘트에 대하여 충분한 내성을 가질 수 있는 베드(55)를 제공하여 가공의 용이성과 머시닝센터(50)의 품질향상 등에 기여할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

이를 위하여 본 고안에서는 상기 베드(55)와 새들(56)을 직선으로 연결하지 않고 경사지게 연결하여 베드(55)와 새들(56)의 연결부위 좌측끝단(P1)을 중심으로 머시닝센터(50) 자체가 왼쪽방향으로 회전하려는 모멘트(M1)에 대응할 수 있도록 한다.

즉, 베드(55)와 새들(56)의 연결부위의 좌측끝단(P1)에서 우측끝단(P2)로 갈수록 상향 경사지도록 형성하여 베드(55)에 결합된 새들(56)과 새들(56)의 전방으로 이동된 수직컬럼(57)등의 상부하중이 전도되더라도 베드(55)와 새들(56)의 연결부위의 좌측끝단(P1)에서 충분한 지지가 가능하도록 구성한 것이다.

상기와 같은 본 고안은;

새들(56)의 상방에 위치하는 수직컬럼(57)과 주축헤드(60)가 가공을 위하여 새들(56)의 전방으로 이동하면서 무게중심이 이동하게 되고, 이 과정에서 베드(55)와 새들(56)의 연결부위의 좌측끝단(P1)을 중심으로 머시닝센터(50) 자체가 왼쪽방향으로 회전하려는 모멘트(M1)가 작용하더라도 본 고안의 머시닝센터(50)는 충분한대응력을 가져 공구의 손상이나 공작물의 오가공과 같은 근본적인 문제를 해결할 수 있게된다.

이는 베드(55)와 새들(56)의 연결부위의 좌측끝단(P1)에서 우측끝단(PP1)까지를 우측끝단(PP1)방향으로 상향 경사지게 형성하고 있음으로서, 좌측끝단(P1)과 우측끝단(PP1)및 스핀들(SP1)의 연결형상이 거의 정삼각형상을 이루어 안정된 상태를 유지하고 있기 때문이다.

뿐만 아니라, 베드(55)와 새들(56)의 연결부위의 좌측끝단(P1)과 스핀들(SP1)까지의 거리(L1)가 짧기 때문에 상부베이스(54)의 상측에 위치한 새들(56)이나 수직컬럼(57) 및 주축헤드(60)의 자체중량과 이동중량을 안정된 상태로 지지할 수 있는 것이다.

이상과 같은 본 고안은 베드와 새들의 연결부위를 개선하여 베드의 상측에 구비되는 새들이나 수직컬럼 및 주축헤드의 자체중량과 이동중량을 안정된 상태로 지지할 수 있어 무게중심 변화에 대한 모멘트 대응력을 높혀 공작물의 가공을 정밀하게 할 수 있도록 함으로서 머시닝센터의 품질향상과 생산성을 높이는 등 다양한 효과를 얻을 수 있다.

Claims (2)

1. 상방에 가공할 공작물을 고정하기 위한 테이블(53)을 가지고 지면에 안치되는 베드(55)와;

   상기 베드(55)의 상방에 결합되어 상부베이스(54)의 폭방향으로 움직이는 새들(56)과;

   상기 새들(56)의 상방에 결합되어 새들(56)의 전,후방향으로 움직이는 수직컬럼(57)과;

   상기 수직컬럼(57)의 전방에 결합되어 수직컬럼(57)에 대하여 상,하방향으로 움직이면서 테이블(53)상의 공작물을 가공할 수 있도록 주축(58)의 단부에 스핀들(59)을 가지는 주축헤드(60)로 구성되는 수직형 머시닝센터(50)에 있어서;

   상기 베드(55)와 새들(56)의 연결부위의 좌측끝단(P1)을 중심으로 머시닝센터(50) 자체가 왼쪽방향으로 회전하려는 모멘트(M1)에 대응할 수 있도록;

   상기 베드(55)와 새들(56)의 연결부위의 좌측끝단(P1)에서 우측끝단(P2)로 갈수록 상향 경사지도록 연결하는 것을 특징으로 하는 수직타입 머시닝센터용 슬랜트형 베드어셈블리.
2. 제 1 항에 있어서;

   상기 베드(55)와 새들(56)의 연결부위의 좌측끝단(P1)과 우측끝단(PP1) 및 스핀들(SP1)의 연결형상이 정삼각형상에 가깝게 되도록 하는 것을 특징으로 하는수직타입 머시닝센터용 슬랜트형 베드어셈블리.