KR200452493Y1 - 선반을 이용한 중공관 내경절삭장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 선반의 이송대에 설치하여 원형관 등의 내경에 직선 길이방향으로 절삭홈을 형성시킬 수 있도록 한 직선 내경절삭이 가능한 선반을 이용한 중공관 내경절삭장치에 관한 것으로서, 기존의 선반을 이용하여 내경 절삭가공이 이루어지므로 구성이 간단하여 제조 및 설치가 용이하고 가공의 정밀성 및 효율성을 증대시킬 수 있는 것이다.

상기 고안의 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 가공물(1)을 고정시키는 척(2)과 상기 가공물(1)을 가공하기 위한 절삭공구를 X, Y축방향으로 이송토록 하는 이송대(3)가 구비된 선반에 있어서, 상기 이송대(3)의 상부에 고정수단을 통해 고정되어 X, Y축방향으로 이송되는 지지플레이트(10)와; 상기 지지플레이트(10)의 일측에 수평으로 소정의 길이를 이루며 설치되는 지지봉(20)과; 상기 지지봉(20)의 일단부에 회전가능토록 설치되어 구동수단을 통해 회전력을 전달받아 가공물(1)의 내경을 절삭하되, 상기 이송대(3)의 이송을 통해 가공물(1)의 내경을 직선 길이방향으로 절삭토록 하는 엔드밀링 커터(30);로 구성된 것을 특징으로 한다.

선반, 내경, 절삭

Description

선반을 이용한 중공관 내경절삭장치{The pipe inside diameter cut system which uses the lathe}

본 고안은 선반의 이송대에 설치하여 원형관 등의 내경에 직선 길이방향으로 절삭홈 및 오일홈(Oil groove)을 형성시킬 수 있도록 한 것으로서, 기존의 선반을 이용하여 내경 절삭가공이 이루어지므로 구성이 간단하여 제조 및 설치가 용이하고 가공의 정밀성 및 효율성을 증대시킬 수 있는 선반용 내경절삭장치에 관한 것이다.

일반적으로, 선반은 공작물 또는 가공물을 척에 고정시키고 바이트(bite)를 이송하면서 선삭작업을 하는 기계를 선반이라 하며, 공작물의 파지, 다수의 절삭공구들을 사용해 소정의 형상으로 다단절삭, 작업이 완료된 공작물의 방출들이 완전히 자동화된 자동선반들이 주지되어 있다.

여기서, 선삭가공이란 공작물의 회전과 그 회전축을 포함하는 평면 내에서 공구의 선운동에 의하여 공작물을 요구하는 형태로 가공하는 작업을 말한다.

그리고, 현대 기계가공산업에 있어서 상기의 선반은 필수적인 장비이며, 다양한 종류의 자동선반이 존재하지만, NC선반, CNC선반, 머시닝 센터 등의 주축대 왕복형 자동선반은 크게 주축대(head stock)와 공구대(tool post)로 이루어지는 서 보기구를 수치제어시스템에 의하여 자동으로 제어하면서 회전절삭작업을 수행하게 된다.

그리고, 선반에서 할 수 있는 가공작업은 외경절삭, 내경절삭, taper 절삭, 모방절삭, 단면절삭, 절단작업, 릴리빙(relieving), 총형절삭(formed cuttint, forming), 나사절삭(threading) 등이 있다. 이는 선반에 구비된 척에 공작물을 고정시킨 후 척을 회전시켜 바이트를 통해 가공물의 내·외경을 절삭가공하는 것이다.

하지만, 종래의 선반은 가공물을 고정시킨 상태로 회전시켜 바이트를 통해 가공물의 내주연 또는 외주연을 회전절삭가공하므로, 중공을 이루는 원형관의 내주연에 수평 길이방향으로 절삭홈을 가공해야하는 경우에는 사용할 수 없는 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 그 목적은 선반의 이송대에 설치하여 원형관 등의 내경에 직선 길이방향으로 절삭홈을 형성시킬 수 있도록 한 것으로서, 기존의 선반을 이용하여 내경 절삭가공이 이루어지므로 구성이 간단하여 제조 및 설치가 용이하고 가공의 정밀성 및 효율성을 증대시킬 수 있는 선반용 내경절삭장치를 개발하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 가공물을 고정시키는 척과 상기 가공물을 가공하기 위한 절삭공구를 X, Y축방향으로 이송토록 하는 이송대가 구비된 선반에 있어서,

상기 이송대의 상부에 고정수단을 통해 고정되어 X, Y축방향으로 이송되는 지지플레이트와;

상기 지지플레이트의 일측에 수평으로 소정의 길이를 이루며 설치되는 지지봉과;

상기 지지봉의 일단부에 회전가능토록 설치되어 구동수단을 통해 회전력을 전달받아 가공물의 내경을 절삭하되, 상기 이송대의 이송을 통해 가공물의 내경을 직선 길이방향으로 절삭토록 하는 엔드밀링 커터;로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고정수단은, 상기 지지플레이트가 이송대로부터 착탈가능토록 볼트결합, 클램프결합 또는 바이스결합 중 선택되는 어느 하나로 고정설치되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 구동수단은, 상기 지지플레이트에 상부에 고정설치되며, 회전운동을 발생시켜 일단부에 구비된 제1 스프로킷을 회전시키는 구동모터와; 상기 제1 스프로킷과 하기 제2 스프로킷에 연결되는 체인과; 상기 엔드밀링 커터와 동일축선상에 설치되어 구동모터의 회전력을 엔드밀링 커터에 전달하는 제2 스프로킷;으로 구성된 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 고안은 선반의 이송대에 설치하여 원형관 등의 내경에 수평 길이방향으로 절삭홈을 형성시킬 수 있도록 한 선반용 내경절삭장치에 관한 것으로서, 기존의 선반을 이용하여 내경 절삭가공이 이루어지므로 구성이 간단하여 제조 및 설치가 용이하고 가공의 정밀성 및 효율성을 증대시킬 수 있는 것이다.

이에 본 고안의 구성을 첨부된 도면에 의하여 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 사시도, 도 2는 본 고안의 실시예에 따른 측면도, 도 3은 도 1에 대한 A부분 요부확대도, 도 4는 도 1에 대한 B부분 요부확대도, 도 5는 본 고안의 실시예에 따른 평면도, 도 6a는 본 고안의 동작상태를 나타낸 사용상태도, 도 6b는 본 고안의 동작상태를 나타낸 사용상태도, 도 6c는 본 고안의 동작상태를 나타낸 사용상태도이다.

본 고안은 첨부된 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 선반의 이송대에 설 치하여 원형관 등의 내경에 직선 길이방향으로 절삭홈을 형성시킬 수 있도록 한 것으로서, 기존의 선반을 이용하여 내경 절삭가공이 이루어지므로 구성이 간단하여 제조 및 설치가 용이하고 가공의 정밀성 및 효율성을 증대시킬 수 있는 선반용 내경절삭장치에 관한 것으로, 가공물(10)을 고정시키는 척(2)과 상기 가공물(2)을 가공하기 위한 절삭공구를 X, Y축방향으로 이송토록 하는 이송대(3)가 구비된 선반에 있어서,

상기 이송대(3)의 상부에 고정수단을 통해 고정되어 X, Y축방향으로 이송되는 지지플레이트(10)와;

상기 지지플레이트(10)의 일측에 수평으로 소정의 길이를 이루며 설치되는 지지봉(20)과;

상기 지지봉(20)의 일단부에 회전가능토록 설치되어 구동수단을 통해 회전력을 전달받아 가공물(1)의 내경을 절삭하되, 상기 이송대(3)의 이송을 통해 가공물(1)의 내경을 직선 길이방향으로 절삭토록 하는 엔드밀링 커터(30);로 기본구성된다.

여기서, 상기 지지플레이트(10)는 선반의 X축 이송대(3a)의 상부에 고정수단을 통해 고정설치된다.

이때, 상기 고정수단은 상기 지지플레이트(10)가 이송대(3)로부터 착탈가능토록 볼트결합, 클램프결합 또는 바이스결합 중 선택되는 어느 하나로 설치가 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 구동수단은 상기 지지플레이트(10)에 상부에 고정설치되며, 회전 운동을 발생시켜 일단부에 구비된 제1 스프로킷(42)을 회전시키는 구동모터(40)와; 상기 제1 스프로킷(42)과 하기 제2 스프로킷(22)에 연결되는 체인(50)과; 상기 엔드밀링 커터(30)와 동일축선상에 설치되어 구동모터(40)의 회전력을 엔드밀링 커터(30)에 전달하는 제2 스프로킷(22);으로 구성된다.

이때, 상기 선반은 통상적으로 널리 사용되는 것으로, 가공물(1)을 고정시키는 척(2)과 절삭공구를 고정시켜 X축 또는 Y축방향으로 이송시키는 X축 이송대(3a)와 Y축 이송대(3b)로 구성된 것임을 밝혀둔다.

여기서, 상기 X축 이송대(3a)는 선반의 배드(5)를 따라 X축방향으로 이송되며, Y축 이송대(3b)는 X축 이송대(3a)의 상부에 형성된 레일(6)을 따라 Y축방향으로 이송된다.

그리고, 선반의 척(2)에 가공물(1)을 고정설치한 후, 가공물(1)의 내주면에 오일홈(Oil groove) 또는 절삭홈(70)을 가공할 경우, 가공물(1)을 고정시킨 척(2)의 회전을 통해 가공하는 통상적인 선반의 절삭가공과는 달리 본 고안에서의 척(2)의 역할은 가공물(1)의 내주면에 절삭홈(70)을 가공하는 동안 가공물(1)을 고정지지하는 것이며, 이때, 가공물(1)의 내주면 동심원을 따라 절삭홈(70)을 일정간격으로 절삭가공해야 하는 경우 소정의 회전이 이루어지게 된다.

여기서, 상기 지지플레이트(10)는 선반의 Y축 이송대(3b)의 상부에 고정수단을 통해 고정설치된다.

이때, 상기 고정수단은 이송대(3)로부터 착탈가능토록 볼트결합, 클램프결합 또는 바이스결합 중 선택되는 어느 하나로 고정설치가 이루어진다.

그리고, 상기 Y축 이송대(3b)의 상부에는 지지플레이트(10)를 적층시켜 상호간 볼트결합이 이루어질 수 있도록 적어도 하나 이상의 볼트공(3b)이 형성되며, 지지플레이트(10) 또한 Y축 이송대(3b)의 볼트공(3-1)과 대응토록 체결공(12)이 천공된다.

또한, 상기 지지플레이트(10)의 상부에는 외부로부터 전원을 인가받아 제1 스프로킷(42)을 회전토록 하는 구동모터(40)가 고정설치된다.

여기서, 상기 구동모터(40)의 작동을 제어하는 스위치(미도시)는 일반적으로 사용되고 있는 것으로, 온(ON)/오프(OFF)기능을 갖는 것이면 충분하다.

그리고, 상기 지지플레이트(10)의 일측 상부에는 수평으로 소정의 길이로 형성된 지지봉(20)이 고정설치된다.

이때, 상기 지지봉(20)의 일단에는 구동모터(40)를 통해 회전되는 제1 스프로킷(42)과 체인(50)으로 연결되어 연동회전하는 제2 스프로킷(22)이 구비되며, 이같은, 제2 스프로킷(22)의 타측에는 가공물(1)의 내주연을 절삭가공토록 하는 엔드밀링 커터(30)가 구비된다.

이때, 상기 엔드밀링 커터(30)는 제2 스프로킷(22)과 동일축선상에 축설되어 제2 스프로킷(22)의 회전과 함께 연동회전토록 구성된다.
또한 상기에서 상기한 엔드밀링 커터(30)는 상기 제2스프로킷(22)과 동축선상에 구비되어 동일 회전방향으로 회전되는 드릴로 이루어져 가공물(1)의 내경에서 길이방향으로 절삭하여 홈을 가동함과 아울러 내경에 외경방향으로 구멍을 천공할 수 있도록 구성된다.
즉 가공물(1)의 내경상에서 길이방향으로 절삭하여 홈가공작업을 수행함은 물론 내경에서 외경방향으로 천공하여 구멍을 형성할 수 있다.
따라서 절삭가공되는 홈에서 천공을 형성할 때 별도의 장치 및 작업을 수행하지 않고도 원활하게 천공을 형성할 수 있다.
이에 따라 기존에 절삭홈에 천공을 할 때 외경에서 내경방향으로 천공함으써, 천공위치를 재설정하는 작업이 수행되지 않고도 정확한 위치에 천공할 수 있어 불량발생이 현저히 줄어둔다.

또한, 상기 엔드밀링 커터(30)는 가공물(1)의 내주면에 형성되는 오일홈(Oil groove) 또는 절삭홈(70)의 크기에 따라 직경이 상이한 것으로 교체가 가능하도록 구성될 수 있음을 분명히 밝혀둔다.

그리고, 상기 지지봉(20)의 중단부에는 제1 스프로킷(42)과 제2 스프로 킷(22)을 연결하는 체인(50)의 텐션을 조절하기 위한 텐션조절롤러(60)가 설치된다.

이때, 상기 텐션조절롤러(60)는 지지봉(20)의 상부에 소정의 높이로 설치되며, 베어링(미도시)을 통해 회전가능토록 구비되어 체인(50)의 유동에 따른 접촉으로 회전이 이루어진다.

다음으로, 이와 같이 구성된 본 고안의 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선, 본 고안은 기존의 선반을 별도의 구조변경 없이도 설치가 가능한 것으로, 선반을 이루는 이송대(3) 중 Y축 이송대(3b)의 상부에 착탈가능토록 고정설치되어 선반의 척(2)에 고정된 가공물(1)의 내주면을 가공하게 된다.

이때, 본 고안은 첨부된 도 6a에 도시된 바와 같이, 선반의 X축 이송대(3a)와 Y축 이송대(3b)의 이송조작을 통해 지지봉(20)에 구비된 엔드밀링 커터(30)를 X축 또는 Y축방향으로 이동시킴으로써, 가공물(1)의 가공부위에 엔드밀링 커터(30)을 위치시킬 수 있게 된다.

그리고, 가공물(10)의 내주면 가공부위에 엔드밀링 커터(30)를 대략적으로 위치시킨 후, 어느 정도 엔드밀링 커터(30)가 가공부위에 도달한 경우에는 다시 X축 이송대(3a)와 Y축 이송대(3b)의 정밀조작을 통해 엔드밀링 커터(30)가 가공부위에 정확히 위치될 수 있도록 한다.

다음으로, 첨부된 도 6b에 도시된 바와 같이, Y축 이송대(3b)를 조작하여 가공물(1)의 내주면에 소정의 깊이로 드릴가공이 이루어지도록 구동모터(40)를 회전시키게 되면, 체인(50)으로 연결된 제1 스프로킷(42)과 제2 스프로킷(22)의 연동회전으로 엔드밀링 커터(30)를 회전시켜 가공물(1)의 내주면에 절삭홈(70)을 형성시키게 된다.

이같이, 엔드밀링 커터(30)를 통한 드릴가공 후, 첨부된 도 6c에 도시한 바와 같이, X축 이송대(3a)를 이송시키면 최초로 가공된 홈의 깊이를 이루며 X축 방향으로 연장된 절삭홈(70)이 형성된다.

따라서, 기존의 선반을 그대로 이용하면서 필요에 따라 이송대(3)에 착탈가능토록 설치하여 가공물(1)의 내경 또는 내주연의 길이방향으로 절삭홈(70)을 가공할 수 있으므로, 작업의 효율성을 증대시킬 수 있는 장점이 있는 것이다.

상기한 실시예는 본 고안의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 고안의 적용범위는 이와 같은 것에 한정되는 것이 아니며, 동일 사상의 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

따라서, 본 고안의 실시예에 나타난 각 구성요소의 형상 및 구조 등은 변형하여 실시할 수 있으며, 이러한 변형은 첨부된 본 고안의 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 사시도.

도 2는 본 고안의 실시예에 따른 측면도.

도 3은 도 1에 대한 A부분 요부확대도.

도 4는 도 1에 대한 B부분 요부확대도.

도 5는 본 고안의 실시예에 따른 평면도.

도 6a는 본 고안의 동작상태를 나타낸 사용상태도.

도 6b는 본 고안의 동작상태를 나타낸 사용상태도.

도 6c는 본 고안의 동작상태를 나타낸 사용상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 가공물

2 : 척

3 : 이송대

3a : X축 이송대

3b : Y축 이송대

10 : 지지플레이트

20 : 지지봉

30 : 엔드밀링 커터

40 : 구동모터

50 : 체인

60 : 텐션조절롤러

70 : 절삭홈

Claims (4)

1. 가공물(1)을 고정시키는 척(2)과 상기 가공물(1)을 가공하기 위한 절삭공구를 X, Y축방향으로 이송토록 하는 이송대(3)가 구비된 선반에 있어, 상기 이송대(3)의 상부에는 고정수단을 통해 고정되어 X, Y축방향으로 이송되는 지지플레이트(10)가 구비되고, 상기 지지플레이트(10)의 일측에는 수평으로 지지봉(20)이 설치되며, 상기 지지봉(20)의 일단부에 회전가능토록 설치되며 상기 지지플레이트(10)에 상부에 고정설치되며, 회전운동을 발생시켜 일단부에 구비된 제1 스프로킷(42)을 회전시키는 구동모터(40)와 상기 제1 스프로킷(42)과 하기 제2 스프로킷(22)에 연결되는 체인(50)과 엔드밀링 커터(30)와 동일축선상에 설치되어 구동모터(40)의 회전력을 엔드밀링 커터(30)에 전달하는 제2 스프로킷(22)으로 구성된 구동수단을 통해 회전력을 전달받아 가공물(1)의 내경을 절삭하되, 상기 이송대(3)의 이송을 통해 가공물(1)의 내경을 직선 길이방향으로 절삭토록 구성된 선반을 이용한 중공관 내경절삭장치에 있어서;

   상기 엔드밀링 커터(30)는 상기 제2스프로킷(22)과 동축선상에 구비되어 동일 회전방향으로 회전되는 드릴로 이루어져 가공물(1)의 내경에서 길이방향으로 절삭하여 홈을 가동함과 아울러 내경에 외경방향으로 구멍을 천공할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 선반을 이용한 중공관 내경절삭장치.
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