KR200312263Y1 - Cnc 선반용 내장형 냉각수 분사장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 CNC 선반용 내장형 냉각수 분사장치에 관한 것이다.

본 고안에 의한 냉각수 분사장치는, 냉각수의 유압, 유량을 조절할 수 있는 제어 장치와 선반의 공구홀더를 내장형 분사장치에 맞게 고안한 노즐이 내장된 내장형 공구홀더로 구성된다.

따라서, 기존의 CNC 선반에서의 냉각작용보다 공간의 활용도나 냉각작용으로 인한 공구수명의 향상에 기여하는 CNC 선반용 냉각수 분사장치를 제공한다.

Description

CNC 선반용 내장형 냉각수 분사장치{The cooling system for CNC turning machine}

본 고안은 공작물을 가공하기 위한 기계장치에서 공구의 열을 식혀 수명을 늘이기 위한 냉각수 분사장치에 관한 것으로,

더욱 상세하게는 종래의 냉각수 분사장치( 도 1 )는 CNC선반의 위에서 ( 공구홀더를 향하여) 아래로 냉각수를 분사하는 것이 일반적인 기술이다.

본 고안에서는 기계내부 공간의 활용도 및 공구 의 냉각을 보다 효율적으로 하며 공구 수명 연장 등 을 목적으로 한 새로운 개념의 냉각수 분사장치에 관한 것이다.

일반적으로 CNC(Computer Nummerical Control; 컴퓨터 수치 제어)는 프로그램 전용 내장형 컴퓨터를 사용하여 기본적인NC(Nummerical Control; NC 공작 기계로 가공할 경우 가공 치수, 형, 필요한 공구, 이송 속도 등을 선택하여 지시하는 수치 데이터를 기록한 프로그램에 의해 절삭공구를 자동 위치 결정하거나 자동 절삭시키는 제어를 수치제어라 함) 제어 기능의 일부 또는 전부를 수행하는 수치제어 시스템을 말한다.

따라서, CNC 선반이라 하는 것은 컴퓨터 수치 제어 장치와 선반을 조합시킨 것으로, 주축 기능, 이송 기능, 공구 기능 외에 테이퍼 절삭, 원호 절삭, 나사 절삭, 원점 오프셋, 공구 위치 오프셋 등을 갖추고 있다.

한편, 절삭이라 함은 공작물로부터 공작물보다 경도가 높은 공구를 사용하여 절삭 칩을 깎아 내어 희망하는 모양의 제품을 만드는 작업이다. 그리고, 절삭가공은 회전공구에 공작물을 이송시키거나 회전 공작물에 공구를 이송시켜 절삭하는 가공을 말하는 것이다.

일반적으로 공작기계나 공작물을 가공 할 때 공구의 발열을 억제하기 위하여 냉각수가 사용되어지며, 주로 외부의 노즐을 통하여 냉각수를 분사하는 방법이 이용되고 있다.(도 1)

물론 머시닝 센터의 경우 주축의 내부에서 냉각수를 뿌려주는 장치도 개발되어 있고 또한 선반의 경우도 공구자체에 홀을 내어 구멍을 통해 직접 공구의 마찰면에 냉각수를 분사하는 방법도 있지만 이러한 일련의 방법 및 특수공구의 이용은 그 가격이 고가이나 그 성능은 만족할 만 것이 되지 못하는 등 문제점을 가지고 있다.

종래의 문제점을 개선하고자 고안된 장치는 공구의 변화와는 관계없이 공구날 끝 부위에 직접 유제를 분사해 줌으로써 공구냉각의 효과를 극대화 시켰으며, 복잡하고 큰 공간을 차지한 공작기계의 분사노즐을 없앨 수 있어 공간상의 효율과 공구 이송간의 노즐이 공작물에 부딪히는 또는 공구의 진로에 영향을 주는 일을 줄일 수 있게 된다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 기존의 냉각수 노즐에서 유제를 분사하여 냉각하던 방식( 도 1 )을, 공구홀더 뒤쪽에 냉각수 제어장치와 함께 공구홀더내부의 노즐에서 직접 냉각수를 분사함으로써 냉각효과의 극대화와 종래 외부에 노출된 노즐이 가공에 미치는 불편함을 제거함으로써 생산성의 향상을 그 목적으로 한다.

도 1은 종래 기술의 공구홀더

도 2는 본 고안에 의한 개량된 공구홀더 및 제어상자의 전체 구성도

도 3은 본 고안에 의한 개량된 공구홀더의 내부구성도 및 단면도

도 4는 본 고안에 의한 분사장치의 냉각수 제어를 위한 제어상자의 내부구성도 및 단면도

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

1 :개량된 공구홀더 2 :제어상자

3 :절삭유(냉각수)펌프연결파이프

4 :개량된 공구홀더와 제어상자 연결파이프

A : 고압 노즐 B : 연결니플

상기 본고안의 목적을 달성하기 위하여,

냉각수 분사장치는 유압, 유량을 제어할 수 있는 제어상자( 2 ),개량된 공구홀더( 1 ), 공구홀더에 내장된 고압노즐( A ), 개량된 공구홀더( 1 ) 와 제어상자( 2 )를 연결하는 연결파이프( 4 )및 연결니플( B) 로 구성되며, 냉각수펌프연결 파이프( 3 )를 통하여 올라온 냉각수는 제어상자( 2 )→ 연결니플( B )→ 연결파이프( 4 )→ 공구홀다(1)→ 공구홀더 내부의 고압노즐( A )을 통하여 냉각수를 분사하여 공구 에 냉각작용을 하는 것을 기술요지로 하고 있다.

첨부된 도면에 의거하여 본 고안을 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 고안에 의한 개량된 공구홀더 및 제어상자의 전체 구성도

도 3은 본 고안에 의한 개량된 공구홀더의 내부구성도 및 단면도

도 4는 본 고안에 의한 분사장치의 냉각수 제어를 위한 제어상자의 내부구성도 및 단면도

먼저, 본 고안의 냉각수 분사장치의 사용에 대하여 설명하면,

도 2 에 도시된 바와 같이, 냉각수 분사장치에는 공구홀더( 1 ) 내부에 냉각수를 분사할 수 있는 고압용 노즐( A )이 내장되어 있다.

이 노즐( A )은 공구홀더 뒤쪽에 설치된 유압, 유량 제어장치( 2 )와 연결되며, 개량된 공구홀더(도 1)와 제어장치(도 2)의 연결은 연결파이프( 4 )및 연결니플( B )을 이용한다.

냉각수펌프연결파이프( 3 )를 통하여 올라온 냉각수는 제어상자( 2 )→ 연결니플( B )→ 연결파이프 (4 )→ 공구홀다( 1 )→ 노즐( A )을 통해 제어된 유량을 직접 분사하게 되며, 분사방향은 자동 CNC선반에서 공구의 절삭방향으로 직접분사하게 되어진다.

이와 같은 과정에 의해 작업공구의 공간의 축소로 인하여 얻어진 공간을 작업자의 활용공간으로 사용함으로서 여러 가지 이점을 동반하게 되는 등, 여러 가지 가공물의 측정에 유용하게 사용될 수 있다.

다음에는 본 고안에 의한 제어장치와 고압노즐에 대하여 설명하면,

노즐에서 분사하는 냉각수의 유량은 유압계를 내장한 제어장치( 2 )에 의해 자동으로 조정되게 되는데 작업자의 원하는 작업에 따라 유량이 제어되기 때문에 편리하도록 사용할 수 있다.

또한 가공소재와 공구에 직접 분사하여 냉각함으로써 공구의 수명을 연장시키고 가공물의 품질향상에도 기여할 수 있다.

마지막으로

도 3과 도 4는 본고안의 개량된 공구홀다 와 제어상자의 상세도 이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안의 유제 분사장치를 이용하여 CNC선반과 같은 가공장치에서 공작물을 가공하는 경우 공구의 열 발생을 가장 효과적으로 제거해 줌으로써 공구수명의 증가와 더불어 제품의 품질향상, 그리고 칩 배출을 더욱 원활히 할수 있으며, 작업자의 작업 효율의 증대효과를 얻을 수 있다.

본 고안은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 고안의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 이루어질 수 있다.

Claims (1)

1. 공작물을 가공하기 위한 기계장치의 냉각수분사장치에 있어서,

   공구에 절삭유를 직접 분사할 수 있는고압 분사용 노즐( A )이 내장되어있는내장형 공구홀더( 1 )와,

   고압분사용 노즐(A)이내장된 내장형공구홀더(1)와 유압, 유량제어용 제어장치(2)를 연결하는연결파이프( 4 )및연결니플( B)과 ,

   홀더 뒤편에 설치된 유압, 유량제어용제어장치( 2 ),

   유압, 유량제어용 제어장치(2)는냉각수(절삭유) 펌프연결파이프( 3 )의 연결로 구성되어짐을 특징으로 하는

   CNC 선반용 내장형 냉각수 분사장치.