KR200365677Y1 - 와이어컷 방전 가공기의 하부 지지대 냉각 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 와이어컷 방전 가공기의 하부 지지대 냉각 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하부 지지대에 전원케이블이 통과하는 상태에서 전원 케이블에서의 발열에 의해 하부 지지대가 미세하게 변형되어 와이어컷 방전 가공기의 가공 정밀도가 저하되는 것을 개선한 와이어컷 방전 가공기의 하부 지지대 냉각 장치에 관한 것이다.

본 고안의 목적은, 와이어컷 방전 가공기를 비교적 오랜 시간동안 사용해도 아암이 열팽창하지 않도록 구성함으로써 가공정밀도의 저하를 방지할 수 있는 와이어컷 방전 가공기의 하부 지지대 냉각 장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 실현하기 위하여 본 고안은, 와이어(50)가 수직선상으로 배치되도록 가공물(A)의 상하부에 설치된 상, 하부 지지대(51, 51')와, 상기한 상, 하부 지지대(51, 51')의 사이에 가공물(A)을 위치시킴과 아울러 이동시키면서 와이어(50)로 가공을 진행하도록 설치된 X-Y 테이블(53)과, 상기한 하부 지지대(51')에 내장됨과 아울러 와이어(50)에 전류를 공급하는 전원 케이블(63)과, 상기한 하부 지지대(51')에 가공액을 공급하도록 가공액 공급 배관(62)이 설치된 와이어 컷 방전 가공기에 있어서,

상기한 하부 지지대(51')의 아암(58) 내부에 수납되도록 원통형으로 형성됨과 아울러 중앙부에 전원케이블(63)이 통과되도록 내부관(1)이 결합되고, 그 외주에 가공액 공급 배관(62)이 입구(4) 및 출구(5)로 연결되어 가공액이 통과되면서열을 흡수하도록 워터재킷(2)이 형성된 냉각관(3)을 포함함을 특징으로 한다.

Description

와이어컷 방전 가공기의 하부 지지대 냉각 장치{COOLING DEVICE OF LOWER SUPPORT FOR WIRE CUT ELECTRIC DISCHARGE MACHINE}

본 고안은 와이어컷 방전 가공기의 하부 지지대 냉각 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하부 지지대에 전원케이블이 통과하는 상태에서 전원 케이블에서의 발열에 의해 하부 지지대가 미세하게 변형되어 와이어컷 방전 가공기의 가공 정밀도가 저하되는 것을 개선한 와이어컷 방전 가공기의 하부 지지대 냉각 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 초경합금등과 같이 비교적 단단한 소재를 정밀 가공함과 아울러 금형등과 같이 복잡하고 정밀한 가공을 요하는 분야에서는 와이어컷 방전 가공을 사용하게 된다.

상기한 와이어컷 방전 가공은 0.05-0.3mm의 와이어에 마이너스 전류를 가하고 가공물에 플러스 전류를 가하면서 상기한 와이어와 가공물의 사이에서 발생되는 펄스 방전에 의해 소정 형상으로 가공을 하게 된다.

상기한 와이어컷 방전 가공기는 분사식과 침적식으로 분류되는 바, 상기한 침적식이 물에 가공물을 잠기게 한 상태로 가공을 함으로써, 가공 정도가 보다 정밀하게 된다.

상기한 침적식 와이어컷 방전 가공기는 도4에 도시된 바와 같이 마이너스 전류가 인가되는 와이어(50)가 수직선상으로 배치되도록 가공물(A)의 상하부에 설치된 상, 하부 지지대(51, 51')와, 상기한 상, 하부 지지대(51, 51')를 통해 와이어(50)를 소정 속도로 당기도록 설치된 와이어 회수 장치(미 도시)와, 상기한 플러스 전류가 인가되는 가공물(A)을 안착대(52)에 안착시켜 X-Y 축으로 이송시키면서 가공을 하는 X-Y 테이블(53)과, 상기한 안착대(53)가 내재되도록 형성되고 X-Y 테이블(53)에 의해 이동하며 물(가공액)이 충진되도록 설치된 가공액 탱크(54)로 이루어져 있다.

또한, 상기한 탱크(54)에 물을 충진하고 배출하도록 펌프(55)가 배관(56)으로 연결되어 있고, 배출된 물을 저장하고 다시 탱크(54)로 공급할 수 있도록 저장 탱크(57)가 설치되어 있게 된다.

상기한 하부 지지대(51')는 도5에 도시된 바와 같이 방전 가공기 본체에 일단이 고정된 아암(58)과, 상기한 아암(58)의 종단에 설치됨과 아울러 노즐(59)이 설치된 가이드블럭(60)과, 상기한 아암(58)과 가이드블럭(60)을 절연하도록 설치된 절연판(61)으로 이루어져 있는 바, 상기한 아암(58)은 내부가 중공상으로 구성되고 여기에 가공액 공급배관(62)과 전원케이블(63)이 내장되어 있다.

즉, 상기한 노즐(59)에 가공액을 공급하도록 공급배관(62)이 배치되어 있을 뿐만 아니라 노즐(59)을 통과하는 와이어(50)에 전원공급부(미 도시)를 통해 마이너스 전류를 공급하도록 전원 케이블(62)이 배치되는 것이다.

여기서, 상기한 전원 케이블(62)로 공급되는 전원은 대략 DC 240V 12A 정도가 되고, 아암(58)의 재질은 스테인리스 스틸 재질을 사용하게 된다.

그러나, 상기한 바와 같이 와이어 컷 방전 가공기에서 공작물을 가공할 때 일정 시간 이상 작업을 지속하게 되면 하부 지지대의 아암에 내재된 전원 케이블의 자체 발열에 의해 아암이 열팽창하게 되고, 이로 인해 하부 지지대의 위치가 미세하게 변형됨으로써, 매우 높은 정밀도를 요구하는 와이어컷 방전 가공 작업의 정밀도가 저하되는 문제점이 있다.

즉, 작업시간이 길어지면 전원 케이블에서 대략 30-40??의 열이 발생하게 되고, 상기한 열에 의해 아암이 미세하게 열팽창하게 됨으로써 결과적으로 상부 와이어 가이드와 중심이 일치되지 않게 되고, 이로 인해 마이크로미터(㎛) 단위의 정밀도를 요구하는 와이어컷 방전 가공기에서 가공 정밀도를 매우 낮아지게 만드는 것이다.

따라서, 본 고안의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 와이어컷 방전 가공기를 비교적 오랜 시간동안 사용해도 아암이 열팽창하지 않도록 구성함으로써 가공정밀도의 저하를 방지할 수 있는 와이어컷 방전 가공기의 하부 지지대 냉각 장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 실현하기 위하여 본 고안은, 와이어가 수직선상으로 배치되도록 가공물의 상하부에 설치된 상, 하부 지지대와, 상기한 상, 하부 지지대의 사이에 가공물을 위치시킴과 아울러 이동시키면서 와이어로 가공을 진행하도록 설치된 X-Y 테이블과, 상기한 하부 지지대에 내장됨과 아울러 와이어에 전류를 공급하는 전원 케이블과, 상기한 하부 지지대에 가공액을 공급하도록 가공액 공급 배관이 설치된 와이어 컷 방전 가공기에 있어서,

상기한 하부 지지대의 아암 내부에 수납되도록 원통형으로 형성됨과 아울러 중앙부에 전원케이블이 통과되도록 내부관이 결합되고, 그 외주에 가공액 공급 배관이 입구 및 출구로 연결되어 가공액이 통과되면서 열을 흡수하도록 워터재킷이 형성된 냉각관을 포함함을 특징으로 한다.

도1은 본 고안에 따른 와이어컷 방전 가공기의 하부 지지대 냉각 장치가 하부 지지대에 장착된 상태를 도시한 단면도,

도2는 도1에서 냉각관의 사시도,

도3은 도2의 정단면도,

도4는 일반적인 와이어컷 방전 가공기를 도시한 개략 측면도,

도5는 도4에서 하부 지지대를 도시한 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1: 내부관 2: 워터재킷

3: 냉각관 4: 입구

5: 출구 51': 하부 지지대

58: 아암 62: 가공액공급배관

63: 전원케이블

도1과 도2와 도3은 본 고안에 따른 와이어컷 방전 가공기의 하부 지지대 냉각 장치의 설치 상태를 도시한 단면도와 냉각관의 사시도 및 정단면도로서, 아암(58)의 내부에 수납되도록 원통형으로 형성됨과 아울러 중앙부에 전원케이블(62)이 통과되도록 내부관(1)이 결합되고 그 외주에 워터재킷(2)이 형성된 냉각관(3)과, 상기한 워터 재킷(2)에 냉각수(가공액)를 공급 및 배출하도록 입구(4) 및 출구(5)에 연결된 가공액 공급 배관(62)으로 이루어져 있다.

즉, 냉각관(3)을 아암(58)에 삽입한 상태에서 가공액 공급배관(62)을 통해 가공액이 워터 재킷(2)으로 공급되면, 전원 케이블(63)에서 발생된 열이 내부관(1)에 의해 신속하게 전달되어 워터 재킷(2)의 가공액으로 흡수되는 바, 전원 케이블(63)의 열이 아암(58)으로 전달되지지 않도록 하는 것이다.

물론, 상기한 냉각관(3)의 재질은 열전달이 용이할 뿐만 아니라 방청 성능이 우수한 스테인리스 스틸등과 같은 금속 재질을 사용하고, 특히 내부관(1)의 재질은 스테인리스 스틸을 사용하지만 별도로 구리등과 같이 열전달율이 매우 우수한 금속을 사용할 수도 있다.

여기서, 상기한 가공액 공급 배관(62)을 사용하지 않고 별도의 냉각수 라인을 설치해도 그 효과는 동일하게 된다.

특히, 상기한 냉각관(1)의 입구(4) 및 출구(5)는 도3에서와 같이 서로 일치되지 않는 위치로 형성함으로써, 입구(4)로 유입된 가공액이 워터 재킷(2) 전체를 휘돌아 나갈 수 있도록 한다.

상기한 바와 같은 본 고안의 작용 효과를 설명하면 작업자가 방전 가공을 하기 위하여, X-Y 테이블(53)의 상면에 설치된 안착대(52)에 가공물(A)을 안착시키게 된다.

가공물(A)이 안착대(52)의 소정 위치에 적절하게 배치되면, 상기한 와이어(50)를 상, 하부 지지대(51, 51')에 결선한 후 NC 프로그램에 의해 자동적으로 가공을 하게 되는 바, 상기한 가공 시 가공액 공급 라인을 통해 가공액이 냉각관(3)의 워터 재킷(2)에 공급된다.

워터 재킷(2)에 가공액이 공급되면 그 내부를 순환하면서 출구(5)를 통해 배출되고 이는 가이드 블록(60)의 노즐(59)에 공급되어 가공 시 냉각등을 하게 되는 바, 상기한 가공 시간이 길어지게 되면 전원 케이블(63)에서 열이 발생된다.

상기한 전원 케이블(63)에서 발생된 열은 전원 케이블(63)을 감싸고 있는 워터 재킷(2)에 즉시 전달되어 가공액으로 흡수되는 바, 상기한 열이 가공액으로 흡수됨으로써 아암(58)으로 전달되지 않게 되고 이로 인해 상기한 아암(58)의 온도가 변화하지 않게 된다.

아암(58)의 온도가 가공중 거의 변화하지 않게 되면 열팽창이 일어나지 않거나 가공정밀도의 허용오차 이내로 발생됨으로써, 가공 정밀도의 저하를 방지할 수 있게 되는 것이다.

특히, 상기한 가공액이 워터 재킷(2)으로 유입되고 배출되는 입구(4) 및 출구(5)의 위치가 동일선상에 있지 않기 때문에, 상기한 가공액이 워터 재킷(2) 내부에서 균일하게 혼합되면서 유동하는 바, 가공액에 의한 열의 흡수가 보다 효율적으로 일어나게 된다.

상기한 내부관(1)의 재질을 구리로 하게 되면 전원 케이블(63)에서 발생된 열이 보다 쉽게 가공액으로 전달되기 때문에, 아암(58)의 냉각 효율이 보다 향상될 수 있게 된다.

상기한 바와 같이 전원 케이블(63)에서 발생된 열이 가공액 및 냉각관(3)에 의해 신속하게 흡수되면, 방전 가공 작업을 오랜 시간동안 진행해도 아암(58)이 열팽창하지 않게 되는 바, 방전 가공기의 가공 정밀도를 정확하게 유지할 수 있게 된다.

물론, 상기한 가공액은 냉각관(3)의 출구(5)로 배출되면서 노즐(59)로 공급되는 바, 가공액이 열을 흡수한 상태로 배출되기 때문에 냉각관(3)의 온도가 높아지지는 않게 된다.

이상과 같이 본 고안은 와이어 컷 방전 가공기를 장시간 사용했을 때 전원 케이블에서 발생되는 열을 냉각관 및 가공액을 통해 흡수함으로써, 하부 지지대를 이루는 아암의 열팽창을 방지하여 방전 가공 작업의 정밀도 저하를 방지할 수 있는 잇점이 있는 것이다.

Claims (3)

1. 와이어가 수직선상으로 배치되도록 가공물의 상하부에 설치된 상, 하부 지지대와, 상기한 상, 하부 지지대의 사이에 가공물을 위치시킴과 아울러 이동시키면서 와이어로 가공을 진행하도록 설치된 X-Y 테이블과, 상기한 하부 지지대에 내장됨과 아울러 와이어에 전류를 공급하는 전원 케이블과, 상기한 하부 지지대에 가공액을 공급하도록 가공액 공급 배관이 설치된 와이어 컷 방전 가공기에 있어서,

   상기한 하부 지지대의 아암 내부에 수납되도록 원통형으로 형성됨과 아울러 중앙부에 전원케이블이 통과되도록 내부관이 결합되고, 그 외주에 가공액 공급 배관이 입구 및 출구로 연결되어 가공액이 통과되면서 열을 흡수하도록 워터재킷이 형성된 냉각관을 포함함을 특징으로 하는 와이어 컷 방전 가공기의 하부 지지대 냉각 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기한 냉각관의 입구와 출구를 동일선상에 배치하지 않는 것을 특징으로 하는 와이어 컷 방전 가공기의 하부 지지대 냉각 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기한 냉각관을 스테인리스 스틸로 구성함을 특징으로 하는 와이어 컷 방전 가공기의 하부 지지대 냉각 장치.