KR200448470Y1 - 방전가공형 드릴장치의 탭 가이드 - Google Patents

Abstract

본 고안은 피 가공물에 구멍 또는 홈을 가공한 후에 내면에 나선홈을 가공하는 방전가공형 드릴장치에서 탭 전극을 보조하는 탭 가이드에 관한 것이다.

본 고안은 탭 전극의 탭 가공 수행시 정밀한 탭 가공과 더불어 탭 전극의 흔들림을 잡아줄 수 있고, 탭 구멍의 위치에 정확히 중심을 맞춰줄 수 있는 한편, 나사 피치 보정과 나사산 보정을 통해 전극 마모로 인한 정밀성 저하를 방지할 수 있는 동시에 가이드 자체 또한 나사 피치 보정과 나사산 보정을 통해 정밀성을 확보할 수 있는 새로운 형태의 보조 가이드 수단을 구현함으로써, 전극의 교체시기 연장, 가공시간 단축 등 가공 효율을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 탭 가공의 정밀도를 높일 수 있는 방전가공형 드릴장치의 탭 가이드를 제공한다.

방전가공, 드릴장치, 탭 가공, 탭 전극, 탭 가이드, 마보, 나사 피치 보정, 상하 유격, 나사산 보정 좌우 유격

Description

방전가공형 드릴장치의 탭 가이드{Tap guide for Electric Discharge Machine Drill}

본 고안은 피 가공물에 구멍 또는 홈을 가공한 후에 내면에 나선홈을 가공하는 방전가공형 드릴장치에서 탭 전극을 보조하는 탭 가이드에 관한 것이다.

일반적으로 방전가공은 초경합금, 고속도강, 내열강과 같이 경도가 높은 피가공물을 정밀가공하는 특수가공방법이다.

즉, 방전가공은 두 전극 사이에 방전을 일으켰을 때 발생하는 물리적, 기계적, 전기적 작용을 이용하여 가공하는 방법으로서, 절연성이 있는 가공액에 공구전극과 피 가공물을 넣고 펄스성 방전을 반복시키면 전자 충격에 의해 공작물의 일부를 녹이거나 비산시켜 소정의 형상으로 가공하는 방법의 일종이다.

이와 같은 방전가공 방식을 적용한 방전가공기로는 총형 전극을 이용한 형방전가공기, 와이어 전극을 이용한 와이어 방전가공기 등과 같이 다양한 종류가 있다.

이러한 방전가공기 중에서 피 가공물에 아주 미세한 구멍 또는 홈을 가공한 후 내면에 나선홈을 가공하는 방전가공형 드릴장치(Electric Discharge Machine Drill : EDM Drill)가 널리 사용되고 있다.

상기 방전가공형 드릴장치를 이용하여 방전가공을 하는 경우, 종래에는 드릴 전극을 이용하여 볼트의 지름보다 약간 작은 지름을 갖는 구멍을 뚫은 다음, 이 구멍 내에 탭 전극(볼트보다 직경이 작은 전극 가공)을 넣은 뒤에 피 가공물을 진동시켜서 나선홈을 형성하였다.

그러나, 이러한 가공방법은 초경금속 및 열처리금속에 탭 구멍을 내는 경우, 도 6에 도시한 바와 같이, 하나의 나선홈을 형성하기 위해 드릴링 작업과 탭핑 작업의 두가지 공정을 별도로 수행해야 하기 때문에 작업이 상당히 번잡할 뿐 아니라, 작업시간도 그 만큼 길어지는 문제점이 있다.

특히, 피 가공물이 진동을 하면서 나선홈이 형성되기 때문에 정확한 나사선이 형성되지 않는 문제점이 있고, 탭 전극의 마모로 인하여 전극을 2∼3번 교체해야 하므로 전극 소모가 큰 문제점이 있다.

최근에는 이러한 문제점을 해결하기 위해 탭 전극만을 이용하여 탭 전극을 회전 및 축방향 직진시켜서 나선홈을 가공하는 방법이 이용되고 있으나, 탭 가공 중에 탭 전극이 흔들려서 나선홈의 직진도가 정밀하게 확보되지 않게 되고, 또한 피 가공물의 뚫려야 할 구멍에 정확하게 중심을 맞추기 어려워 숙련된 작업자라도 그 가공 작업이 용이하지 않으며, 특히 탭 전극의 마모시에 이를 보정할 수 있는 수단이 없어서 다른 탭 전극으로 교체해서 사용을 해야 하기 때문에 교체 시간으로 인한 공정 시간의 증가와 전극 소모가 여전히 문제가 된다.

예를 들면, 초경 가공물을 4mm 너트로 15mm의 깊이를 가공하는 경우 약 2시간 정도가 소요되는 등 공정 시간이 많이 소요되는 문제점이 있다.

따라서, 본 고안은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 탭 전극의 탭 가공 수행시 정밀한 탭 가공과 더불어 탭 전극의 흔들림을 잡아줄 수 있고, 탭 구멍의 위치에 정확히 중심을 맞춰줄 수 있는 한편, 나사 피치 보정과 나사산 보정을 통해 전극 마모로 인한 정밀성 저하를 방지할 수 있는 동시에 가이드 자체 또한 나사 피치 보정과 나사산 보정을 통해 정밀성을 확보할 수 있는 새로운 형태의 보조 가이드 수단을 구현함으로써, 전극의 교체시기 연장, 가공시간 단축 등 가공 효율을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라 탭 가공의 정밀도를 높일 수 있는 방전가공형 드릴장치의 탭 가이드를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안에서 제공하는 방전가공형 드릴장치의 탭 가이드는 체결홀을 가지는 가이드 상판과 이 가이드 상판의 하면에 일체 연장 형성되면서 내주면 및 외주면에 각각 나사부를 갖는 동시에 하단부에는 축선방향의 절개부를 갖는 가이드 바디로 구성되는 가이드 본체와, 체결홀을 가지는 커버와 이 커버의 하면에 일체 연장 형성되면서 내주면에 나사부를 갖는 끼움부로 구성되고 상기 가이드 본체의 상단부에 결합되는 나사 피치 보정 캡과, 내주면에 형성되어 있는 나사부를 통해 상기 가이드 본체의 하단부에 결합되어 체결정도에 따라 절개부가 있는 가이드 바디를 조여줄 수 있는 나사산 보정 너트를 포함하는 형태로 이 루어져서, 탭 전극의 탭 가공시 정밀한 가공은 물론, 전극 및 가이드의 마모에 따른 나사 피치 보정(상하 유격 보정) 및 나사산 보정(좌우 유격 보정)을 통해 전극의 수명과 가이드의 수명을 대폭 연장할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

본 고안의 일 실시예에 따른 탭 가이드는 다음과 같은 장점을 제공한다.

첫째, 탭 전극의 흔들림을 잡아주고 피 가공물에 뚫릴 탭 구멍의 위치에 정확히 중심을 맞출 수 있으므로, 보다 정밀하게 탭 가공을 할 수 있는 등 가공의 효율성을 향상시킬 수 있다.

둘째, 나사 피치 보정 캡을 이용하여 전극의 상하 유격을 보정함으로써, 전극의 마모로 손상된 전극의 나사 피치를 보정할 수 있고, 또 나사산 보정 너트를 이용하여 전극의 좌우 유격을 보정함으로써, 전극의 마모로 손사된 전극의 나사산을 보정할 수 있는 등 결국 탭 전극의 교체 시기를 연장할 수 있는 등 공정 시간을 단축할 수 있으며 전극 소모를 줄일 수 있다.

셋째, 새롭게 교체되는 탭 전극을 기준으로 가이드의 나사 피치와 나사산을 보정할 수 있으므로, 가이드 마모로 인해 손상된 가이드의 상하 유격 및 좌우 유격을 보정할 수 있고, 결국 탭 가이드의 수명을 연장하여 사용할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 탭 가이드를 나타내는 사시도이다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 탭 가이드는 탭 전극이 탭 가공을 수행할 때 흔들림을 막아주고, 또 탭 구멍의 중심을 정확히 맞출 수 있도록 해주는 등 탭 전극을 보조하는 역할을 수행하는 수단으로서, 이러한 탭 가이드를 채용함에 따라 보다 정밀한 탭 가공이 이루어질 수 있고, 소정의 보정작용을 통해 탭 전극의 수명은 물론 탭 가이드 자체의 수명까지도 연장시킬 수 있다.

즉, 상기 탭 가이드는 기본적으로 탭 가공시에 탭 전극의 흔들림을 잡아주거나 구멍의 중심을 정확히 맞추어주는 역할을 한다.

그리고, 사용 중 탭 전극 또는 탭 가이드 자체의 마모로 인해 서로 체결된 탭 전극과 탭 가이드 사이에 좌우 및 상하 유격이 발생하는 경우, 이때의 유격으로 인한 탭 전극의 흔들림을 방지하기 위해 좌우 및 상하 유격(간극)을 보정을 하는 역할도 한다.

여기서, 좌우 유격 보정은 나사산 마모로 인한 보정이고, 상하 유격의 보정은 나사 피치의 마모로 인한 보정을 의미한다.

이를 위하여, 상기 탭 가이드는 3개의 부품이 조합된 형태, 예를 들면 나사 피치 보정을 위한 나사 피치 보정 캡(18), 나사산 보정을 위한 나사산 보정 너트(19) 및 탭 가이드 본체에 해당하는 가이드 본체(15)가 조합된 형태로 이루어진다.

이러한 3개의 부품들은 서로 나사 체결구조로 나란히 결합되며, 이렇게 결합 된 상태에서 각 부품의 중심축선을 따라 관통되는 형태로 탭 전극이 설치된다.

상기 가이드 본체(15)는 탭 가이드의 본체 부분으로서, 원판 형태의 가이드 상판(11)과 이 가이드 상판(11)의 하면 중심에서부터 일정길이 일체 연장 형성되는 가이드 바디(14)로 이루어진다.

상기 가이드 상판(11)에는 상판 중심으로부터 반경방향으로 일정거리에 위치되는 4개 정도의 체결홀(10b)이 마련되어 나사 피치 보정 캡(18)과의 결합시 이곳에 볼트를 체결할 수 있다.

또한, 상기 가이드 바디(14)의 내주면 및 외주면에는 각각 나사부(12a),(12b)가 마련되어 있으며, 내주면의 나사부(12a)에는 탭 전극이 체결되는 동시에 외주면에 나사부(12b)에는 나사산 보정 너트(19)가 체결된다.

특히, 상기 가이드 바디(14)의 하단부에는 축선방향을 따라 단부까지 관통되면서 바디 몸체를 일정구간 둘로 나누는 형태의 절개부(13)가 구비되어 있어서, 바디 몸체는 후술하는 나사산 보정 너트(19)와의 체결작용에 의해 나뉘어진 두 부분이 중심쪽을 향해 오므라들 수 있게 된다.

그리고, 상기 가이드 바디(14)의 하단부분 외주 둘레에는 축선을 따라 아래로 갈수록 직경이 작아지는 형태의 경사면(20a)이 형성되어 있으며, 이때의 경사면(20a)은 나사산 보정 너트(19)에 있는 후술하는 경사면(20b)과 접하게 되고, 이 경사면(20b)의 움직임에 따라(위치에 따라) 가이드 바디(14)의 경사면(20a)이 압박을 받을 수 있게 된다.

상기 나사 피치 보정 캡(18)은 가이드 본체(15)의 상단부에 결합되는 부품이 며, 원판 형태의 커버(16)와 이 커버(16)의 하면 중심에서부터 일정길이 일체 연장 형성되는 원통형의 끼움부(17)로 이루어진다.

상기 커버(16)에는 가이드 본체(15)측과의 결합을 위한 체결홀(10b)이 구비되는데, 이때의 체결홀(10a)은 원주방향으로 일정각도를 갖는 곡선형의 슬릿 모양을 하면서 중심을 기준으로 서로의 오목한 면을 마주보며 대칭으로 위치되는 한 쌍으로 이루어져 있다.

여기서, 상기 커버(16)의 중심에서부터 슬릿 까지의 거리는 가이드 본체(15)의 가이드 상판(11)에 있는 체결홀(10a) 까지의 거리와 동일하므로, 슬릿을 통해 체결홀(10a)에 볼트를 체결할 수 있다.

상기 끼움부(17)는 가이드 본체(15)의 내측으로 삽입되는 부분이며, 그 내주면에는 탭 전극과의 체결을 위한 나사부(12c)가 마련된다.

이에 따라, 상기 커버(15)는 끼움부(17)를 가이드 본체(15)의 내측으로 삽입한 채, 가이드 본체(15)에 있는 가이드 상판(11)의 윗면에 커버(16)의 밑면을 밀착시킨 상태에서 가이드 상판(11)에 있는 체결홀(10a)과 일치되는 체결홀(10b)을 통해 볼트 체결구조로 가이드 본체(15)에 일체식으로 결합될 수 있다.

상기 나사산 보정 너트(19)는 가이드 본체(15)의 하단부에 결합되는 부품으로서, 널링(Knurling) 표면을 갖는 원통형의 몸체로 이루어져 있다.

이러한 나사산 보정 너트(19)의 내주면에는 가이드 본체(15)측과의 체결을 위한 나사부(12d)가 형성되어 있어서 이때의 나사부(12d)를 통해 가이드 본체(15)의 가이드 바디(14)에 있는 나사부(12b)에 체결되는 구조로 결합될 수 있다.

특히, 상기 나사산 보정 너트(19)의 하단부분 내주 둘레에는 축선을 따라 아래로 갈수록 직경이 작아지는 형태의 경사면(20b)이 형성되어 있으며, 이때의 경사면(20b)은 가이드 본체(15)에 있는 경사면(20a)을 가압하는 역할을 하게 된다.

즉, 가이드 본체(15)의 가이드 바디(14)에 나사산 보정 너트(19)를 체결하여 결합시킨 상태에서 좀더 나사산 보정 너트(19)를 체결하게 되면(조여주게 되면), 나사산 보정 너트(19)가 상승하면서 경사면(20b)이 가이드 바디(14)의 하단부 경사면(20a)을 가압하게 되고, 결국 절개부(13)를 갖는 가이드 바디(14)는 중심부쪽으로 눌려질 수 있게 된다.

따라서, 이와 같이 구성되는 탭 가이드의 사용상태를 살펴보면 다음과 같다.

도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 탭 가이드의 사용상태를 나타내는 단면도이고, 도 5는 본 고안의 일 실시예에 따른 탭 가이드의 설치상태를 나타내는 개략도이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 먼저 탭 가이드를 구성하는 3개의 부품들의 결합관계를 설명하면 다음과 같다.

가이드 본체(15)의 가이드 바디(14)의 내측에는 윗쪽으로부터 나사 피치 보정 캡(18)의 끼움부(17)가 삽입되는 동시에 가이드 상판(11)의 윗면에는 커버(16)가 겹쳐진 상태로 밀착되고, 이 상태에서 서로 일치되는 체결홀(10a),(10b)에 볼트가 체결되므로서, 가이드 본체(15)와 나사 피치 보정 캡(18)이 일체식으로 결합된다.

그리고, 나사산 보정 너트(19)가 나사부(12d)를 이용하여 가이드 본체(15)의 가이드 바디(14)에 있는 나사부(12b)에 체결되므로서, 나사산 보정 너트(19) 또한 가이드 본체(15)와 일체식으로 결합된다.

이렇게 3개의 부품 조합으로 완성된 탭 가이드(100)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 방전기 본체의 하단부에 있는 지지대(120)상에 장착되고, 그 윗쪽으로는 액추에이터(130)에 장착되는 탭 전극(110)이 동축상으로 배치되며, 계속해서 탭 가이드(110)의 내측으로 탭 전극(110)이 체결 설치된 상태에서 피 가공물에 대한 탭 가공이 수행되고, 이때의 탭 가이드(100)는 탭 전극(110)의 탭 가공을 보조하게 된다.

예를 들면, 탭 전극(110)의 흔들림을 잡아준다거나, 피 가공물에 뚫릴 탭 구멍의 위치에 정확히 중심을 맞춰준다거나 하는 등의 보조적인 역할을 수행하게 된다.

한편, 상기 탭 가이드(100)은 전극의 마모로 손상된 전극의 나사 피치를 보정하는 기능, 즉 전극의 마모로 인해 탭 가이드(100)와의 사이에 발생한 상하 유격을 보정하는 기능을 포함한다.

예를 들면, 나사 피치 보정 캡(18)의 커버(16)에 형성된 체결홀(10b), 즉 슬릿홀에 체결되는 볼트의 위치를 조절하면서 상하 유격을 맞춤으로서 전극의 나사 피치를 보정할 수 있다.

즉, 나사 피치 보정 캡(18)의 커버(16)를 체결하고 있는 볼트를 푼 다음, 나사 피치 보정 캡(18) 전체는 자체 축선을 중심으로 회전시켜서 상하 유격을 적절히 맞춘 후, 재차 슬릿홀을 통해 볼트를 체결하여 나사 피치 보정 캡(18)을 고정시키 면 나사 피치, 다시 말해 상하 유격을 보정할 수 있다.

보다 상세하게, 나사 피치 보정 캡(18)의 끼움부(17)의 내주면에 형성된 나사부(12c)와 이 끼움부(17)가 끼워지는 가이드 본체(15)의 가이드 바디(14)의 내주면에 형성된 나사부(12a) 사이에 탭 전극(110)이 관통된 상태에서, 나사 피치 보정 캡(18)의 커버(16)를 회전시켜서 나사 피치 보정 캡(18)의 나사부(12c)와 가이드 바디(14)의 나사부(12a)의 연결 부분 지점을 약간씩 변경하여 나사의 피치를 조정하게 된다.

그리고, 상기 탭 가이드(100)는 전극의 마모로 손상된 나사산을 보정하는 기능, 즉 전극의 나사산 마모로 인해 탭 가이드(100)와의 사이에 발생한 좌우 유격을 보정하는 기능도 포함한다.

예를 들면, 가이드 본체(15)의 절개부(13)를 이용한 나사산 보정 너트(19)의 조절을 통해 마모로 인해 헐거워진 만큼, 즉 간격이 뜬 만큼 좀더 조여서 타이트하게 해줄 수 있다.

이를 좀더 상세히 설명하면, 전극의 나사산이 마모되는 경우에 가이드 바디(14)에 체결된 나사산 보정 너트(19)를 조이게 되면, 쐐기작용에 의해 즉, 나사산 보정 너트(19)가 상승하면서 직경이 작은 나사산 보정 너트(19)의 경사면(20b)이 이 보다 직경이 큰 가이드 바디(14)의 경사면(20a)을 가압하게 되고, 이에 따라 절개부(13)의 양측이 중심부로 모이면서 가이드 바디(14)의 내벽과 탭 전극(110)의 간극을 조정하여 탭 가이드 나사산 마모를 보정할 수 있다.

한편, 본 고안에서는 위와 같이 전극의 마모와 관련하여 보정을 수행하는 방 식을 탭 가이드에도 적용하여 보정을 통해 탭 가이드의 수명을 연장시킬 수 있는 이점을 제공한다.

예를 들면, 위에서 설명한 바와 같이 탭 전극 마모시에 탭 가이드를 조작하여 탭 전극 마모를 보정할 수 있는데, 이와 동일한 방식으로 새로운 탭 전극으로 교체시 새로운 탭 전극을 기준으로 가이드 마모분 역시 가이드를 조작하여 가이드 마모분을 보정할 수 있다.

즉, 나사 피치 보정 캡을 조작하여 가이드 마모에 따른 상하 유격을 보정할 수 있고, ,나사산 보정 너트를 조작하여 가이드 나사산 마모에 따른 좌우 유격을 보정할 수 있다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 탭 가이드를 나타내는 결합 사시도

도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 탭 가이드를 나타내는 분해 사시도

도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 탭 가이드를 나타내는 단면 사시도

도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 탭 가이드의 사용상태를 나타내는 단면도

도 5는 본 고안의 일 실시예에 따른 탭 가이드의 설치상태를 나타내는 개략도

도 6은 종래 방전작업의 일 예를 나타내는 개략도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10a,10b : 체결홀 11 : 가이드 상판

12a,12b,12c,12d : 나사부 13 : 절개부

14 : 가이드 바디 15 : 가이드 본체

16 : 커버 17 : 끼움부

18 : 나사 피치 보정 캡 19 : 나사산 보정 너트

20a,20b : 경사면

Claims (3)

1. 체결홀(10b)을 가지는 가이드 상판(11)과, 이 가이드 상판(11)의 하면에 일체 연장 형성되면서 내주면 및 외주면에 각각 나사부(12a),(12b)를 갖는 동시에 하단부에는 축선방향의 절개부(13)를 갖는 가이드 바디(14)로 구성되는 가이드 본체(15);

   상기 가이드 본체(15)의 상단부에 결합되며, 원주방향으로 일정각도를 갖는 곡선형의 슬릿 모양의 체결홀(10a)을 가지는 커버(16)와, 이 커버(16)의 하면에 일체 연장 형성되면서 내주면에 형성된 나사부(12c)가 상기 가이드 바디(14)의 나사부(12a)와 서로 이어지게 연결되는 끼움부(17)로 구성되고 상기 가이드 본체(15)의 상단부에 결합되는 나사 피치 보정 캡(18); 및

   내주면에 형성되어 있는 나사부(12d)를 통해 상기 가이드 본체(15)의 하단부에 결합되어 체결정도에 따라 절개부(13)가 있는 가이드 바디(14)를 조여줄 수 있는 나사산 보정 너트(19);

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 방전가공형 드릴장치의 탭 가이드.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 절개부(13)가 있는 가이드 바디(14)의 하단부 외주면에는 경사면(20a)이 구비되고, 상기 나사산 보정 너트(19)의 일측 내주면에도 경사면(20b)이 구비되어, 나사산 보정 너트 체결시 경사면 간의 쐐기작용에 의해 가이드 바디가 조여질 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 방전가공형 드릴장치의 탭 가이드.
3. 삭제

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