KR20050010078A - 스풀가공용 초정밀 가공장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 솔레노이드 밸브에 구성되는 스풀이나 축, 스핀들 등 정밀한 제품에 사용되는 원통형의 소형 부품을 연삭가공하기 위한 스풀가공용 초정밀 가공장치에 관한 것으로,

종래에는 솔레노이드밸브 스풀과 연삭숫돌을 이동시키기 위해서는 가공장치전면에 설치되어 있는 핸들휠을 돌림으로서 연삭숫돌과 솔레노이드밸브 스풀을 전후좌우로 이동 시켜 원하는 형태와 치수로 솔레노이드밸브 스풀을 가공하는 것이 일반적이다. 그러나 핸들휠을 돌려 가공할 시에는 아주 정밀한 치수를 필요로 하는 소형 부품들을 제작하기에는 가공오차가 커 정밀한 부품들은 제작하지 못하였다.

이에, 본 발명은 원통의 솔레노이드밸브 스풀을 고정 및 고속으로 회전시키는 고정회전부(300)와, 연삭숫돌이 부착되어 에어모터에 의해 고속회전하는 연삭부(200)와, 기어드 모터와 볼스크류가 구성되고, 상부에는 연삭부(200)가 올려져 고정되어 솔레노이드밸브 스풀의 축방향으로 이송하는 좌우 슬라이딩부(400)와, 절삭 깊이를 미세하게 조절하는 마이크로 미터와 푸쉬플레이트가 설치되어 원통형 외주에서 원통중심방향으로 절삭깊이로 이송하는 전후 슬라이딩부(500)가 일체로 구성된 것을 특징으로 하는 스풀가공용 초정밀 가공장치이다.

Description

스풀가공용 초정밀 가공장치{A precision machine for a spool}

연삭가공장치는 연삭숫돌을 가공공구로 하여 연삭숫돌이 고속으로 회전을 하면서 주축대와 심압대 사이에 설치되어 있는 솔레노이드밸브 스풀과 접촉하여 가공하는 연삭가공장치로, 원통형 솔레노이드밸브 스풀의 외주를 연삭하는 원통연삭, 평면을 연삭하는 평면연삭, 구멍의 내면을 연삭하는 내면연삭 및 특수 연삭 등이 있다. 이에 본 발명은 솔레노이드 밸브에 구성되는 스풀이나 축, 스핀들 등 정밀한 제품에 사용되는 원통형 소형 부품의 외주면을 아주 정밀하게 연삭가공하기 위한 연구 개발한 연삭가공장치에 관한 것으로,

종래의 원통연삭기를 보면 솔레노이드밸브 스풀은 주축대와 심압대의 중심간에 물리도록 하여 설치하고, 주축대에 구성되어 있는 회전 구동장치에 의해 솔레노이드밸브 스풀을 회전시키고, 주축대와 심압대가 설치된 이송테이블은 핸들휠(100)이나 유압구동에 에 의해 좌우운동을 하여 연삭작업을 위한 이송을 하고, 연삭숫돌을 솔레노이드밸브 스풀에 절입케 하여 절삭깊이 까지 절삭하기 위해서는 테이블 전면에 설치된 핸드휠(100)을 작업자가 돌려서 연삭숫돌을 전후로 이동시켜 솔레노이드밸브 스풀의 연삭이 가능하도록 되어있다.

하지만 상기와 같이 핸드휠(100)을 돌려 연삭숫돌, 또는 솔레노이드밸브 스풀을 이송 시켜 가공하는 것은 절삭 깊이 등을 정밀하게 조절할 수 없기 때문에 정밀성을 크게 요구하는 소형 부품들을 제작하기에는 많은 문제점이 있다. 특히 본 발명을 통하여 가공하고자 하는 스풀의 경우 정밀한 가공을 통한 밸브 자체의 성능 개선이 필요한 실정이다.

이에 본 발명의 목적은 정밀성을 요구하는 스풀을 아주 정밀하게 제작하고 이렇게 가공하여 제작한 부품들을 이용하여 조립 시에 발생하는 제품의 불량률을 낮추고, 더욱 정밀하고 상질의 제품을 제작할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명 정밀 연삭가공장치의 전체 사시도.

도 2는 종래의 연삭가공장치의 정면도.

도 3은 본 발명의 구성요소 중 고정회전부인 주축대와 심압대를 나타내는 사시도

도 4는 본 발명의 구성요소 중 전후 슬라이딩부를 나타내는 사시도.

도 5는 본 발명의 구성요소 중 연삭부와 좌우 슬라이딩부를 나타내는 사시도.

도 6은 본 발명인 원통형 소형 부품의 정밀 연삭가공장치의 평면도.

도 7은 본 발명에 따른 연삭숫돌이 솔레노이드밸브 스풀에 접축을 나타내는 평면도

■ 도면의 주요부분에 사용된 주요부호의 설명 ■

1 : 주축대 2 : 심압대

5 : 기어드모터 6 : 연삭숫돌

7 : 테이블 8 : 전후 슬라이딩 테이블

9 : 솔레노이드밸브 스풀 14 : 마이크로 미터

16 : 전후 슬라이딩 바 21 : 좌우 슬라이딩 바

22 : LM가이드 25 : 이송블럭

100 : 핸드휠 200 : 연삭부

300 : 고정회전부 400 : 좌우 슬라이딩부

500 : 전후 슬라이딩부

본 발명은 스풀을 연삭가공하기 위한 연삭가공장치에 관한 것으로,

도 2는 종래의 가공모습을 대략 도시한 것으로서, 원통형 원삭기로 솔레노이드밸브 스풀을 주축대와 심압대 사이에 고정하고, 작업자가 핸드휠(100)을 돌림으로서 테이블에 설치된 솔레노이드밸브 스풀을 좌우 연삭방향으로 이송시키고, 또한전후로 연삭숫돌을 이동시켜 솔레노이드밸브 스풀을 가공하도록 되어있다.

도1을 대표도로 하여 기타 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면, 가공전의 솔레노이드 밸브 스풀(9)을 고정 및 고속으로 회전시키는 도 3의 고정회전부(300)와;

연삭숫돌(6)이 부착되어 에어모터(4a)에 의해 고속으로 회전하면서 솔레노이드밸브 스풀(9)과 접촉하여 연삭하는 도 5의 연삭부(200)와;

기어드 모터(5)와 기어드 모터와 연결되는 볼스크류(17)가 구성되고 상부에는 연삭부(200)가 고정되어 솔레노이드밸브 스풀의 축방향으로 이송하는 도 5의 좌우 슬라이딩부(400)와;

전면에 절삭 깊이를 미세하게 조절하는 마이크로 미터(14)와 푸쉬플레이트(15)가 설치되고 상부에는 좌우 슬라이딩부(400)가 설치고정 되어 원통형 솔레노이드밸브 스풀(9)의 외주에서 원통형 솔레노이드밸브 스풀의 중심방향으로 절삭 깊이만큼 슬라이딩하는 전후 슬라이딩부가 테이블(7) 위에 일체로 구성되고, 도 1, 7에 도시된 바와 같이 테이블(7) 일측에 고정되는 거치대를 이용하여 연삭부 상부로 대물렌즈(27)를 구성하여 미세 조절을 확인할 수 있도록 구성한 것이다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 따라서 보다 상세히 설명을 하면,

도 3은 본 발명 구성요소 중 고정회전부(300)를 나타내는 사시도로서, 도면에 도시 된 바와 같이 고정회전부는 주축대(1)와 심압대(2)로 구성되어져 있으며주축대(1)에는 20000rpm ~ 25000rpm으로 회전하는 에어모터(4)가 조인트 블럭(29) 내부에 삽입되어 있으며 주축대(1)는 테이블(7) 상부면에 고정되고, 솔레노이드밸브 스풀(9)은 에어모터(4)의 전면부에 돌출되어 있는 고정축(10)과 심압대(2)의 센터(11) 사이에 고정되고, 에어튜브(18)를 통해 들어온 에어에 의해 에어모터(4)가 고속으로 회전을 하게 되면 이에 따라 고정축(10)에 고정된 솔레노이드밸브 스풀(9)도 회전하도록 되어 있다. 주축대(1)의 고정축(10)과 심압대(2)의 센터(11)는 도 1, 6에 도시된 것과 같이 일직선상에 위치하여 테이블(7) 위에 고정된다.

또한 심압대(2)의 일측면에는 도4에 도시된 전후 슬라이딩 테이블(8)이 심압대(2)쪽으로 이동하면 이때 이동하는 전후 슬라이딩 테이블(8)의 뒷면과 접촉하여 이동을 정지시키는 돌출형의 전후 스토퍼(20)가 구성되어 있다.

도 4는 본 발명의 구성요소 중 전후 슬라이더부(500)를 도시한 것으로, 도5의 좌우 슬라이더부(400)가 상측에 고정되는 전후 슬라이딩 테이블(8)과, 그 치수를 조절하는 마이크로 미터(14)와 연결구성된 푸쉬플레이트(15)를 테이블(7) 상부에 일측에 고정하고, 전후 슬라이딩 테이블(8)을 정밀한 절삭깊이 만큼 이송시키기 위해 전후 슬라이딩 테이블 전면(8a)과 푸쉬플레이트(15)를 결합 구성하여 마이크로 미터(14)의 조절에 따라 테이블(8)이 이동 할수 있도록 구성한다. 그리고 테이블(8) 상부면으로 구성되는 좌우 슬라이딩 테이블(16)이 구동시 이탈을 방지하기 위한 좌우 스토퍼(13)가 좌우슬라이딩 테이블(16)의 구동방향의 전후 슬라이딩 테이블(8) 양측면에 각각 하나씩 구성한다. 전후 슬라이딩 테이블(8)의 하부면은 테이블(7) 상에서 슬라이딩 이동을 할수 있도록 직선형의 LM가이드(22)를 결합구성하고, 테이블(7) 상에 전후 슬라이딩 바(21)를 결합 구성하여, LM가이드(22)의 돌출부가 슬라이딩 바(21)의 U자형의 홈(23)에 끼움 결합되면서 슬라이딩하도록 구성하여, 전후 슬라이딩 테이블(8)의 이동을 용이하게 하면서도 이탈을 방지할 수 있도록 구성한다.

도 5는 본 발명의 구성요소 중 연삭부(200)와 좌우 슬라이더부(400)의 사시도로서, 연삭부(200)는 에어튜브(18a)를 통해 공급되는 에어에 의해 2000rpm ~ 25000rpm으로 회전하는 에어모터(4a)와, 주축대(1)와 심압대(2) 사이에 고정되어 회전하고 있는 솔레노이드밸브 스풀(9)과 접촉하여 가공하는 연삭숫돌(6)이 에어모터(4a)의 고정축(30)에 고정 구성되어 있다.

연삭부(200)의 하부로 연삭부를 이동시키기 위한 좌우 슬라이더부(400)가 구성되어 지는데, 상측으로 연삭부가(200) 고정되고 하부로 LM가이드(22a)가 고정되어 있는 좌우 슬라이딩 테이블(19)을 구성하여,

전후 슬라이딩 테이블 상부면에 가로로 고정되어 좌우 슬라이딩 테이블(19) 하부면에 고정되어있는 LM가이드(22a)에 삽입되어 좌우 슬라이딩 테이블(19)을 이송하도록 유도하는 좌우에 U자형 홈(23a)이 형성되어 있는 좌우 슬라이딩바(16)상에 이동 고정시키고, 좌우 슬라이딩 테이블(19)과 결속시켜 슬라이딩바(16)상에서 상기 테이블(19)을 좌우로 이송시키는 볼 스크류(17)와, 볼 스크류(17)를 회전시키는 기어드 모터(5)로 구성되어 진다.

상기 좌우 슬라이딩 테이블(19)은 "T" 자 형상으로 "-"의 상부에는 연삭부(200)가 고정되어 있으며 "ㅣ"형의 하부로 이송블럭(25)을 고정구성하고 나사홈이 형성되어 있는 관통홈을 구성하여, 상기 관통구멍으로 기어드 모터(5)에 의해 회전하는 나사선을 가진 볼 스크류(17)를 끼움 구성함으로서 나사홈에 의해 이송블럭(25)이 좌우로 이동하게 된다. 따라서 이송블럭(25)과 고정된 좌우 슬라이딩 테이블(19)이 이송하게 된다. 볼 스크류(17)는 고정블럭(26)에 의해 이송블럭(25)에 양측에 일정한 간격으로 테이블(7)에 고정된다.

도 1은 본 발명인 원통형 소형 부품의 정밀가공장치의 전체 사시도로서,

상기와 같이 고정회전부(300), 연삭부(200), 좌우 슬라이더부(400)와 전후 슬라이더부(500)가 테이블(7) 위에서 유기적으로 결합 고정되어 있다.

즉, 주측대(1)와 심압대(2)는 솔레노이드밸브 스풀(9)을 그 사이에 고정하여 고속으로 회전하기 위해 일직선으로 위치해 있으며, 심압대(2) 전면에는 전후 슬라이딩 테이블(8)이 설치되고, 전후 슬라이딩 테이블(8) 위에 다시 좌우 슬라이딩 테이블(19)이 설치되고, 좌우 슬라이딩 테이블(19) 위에 연삿숫돌(6)이 설치되어서 고속으로 회전하는 연삭부(200)가 설치고정 된다.

이에 본 발명의 작동을 살펴보면, 주축대(1)의 고정축(10)과 심압대(2)의 센터(11) 사이에 원통형의 솔레노이드밸브 스풀(9)을 고정한다.

주축대(1)에 설치되어 있는 에어모터(4)가 회전하여 정상적인 회전속도에 도달하게 되면 마이크로 미터(14)를 이용하여 전후 슬라이딩바(21)를 따라 전후 슬라이딩 테이블(8)을 밀어서 이송시키고 이때 광학렌즈(27)를 통해 도 7과 같이 연삭숫돌(6)이 솔레노이드밸브 스풀(9)에 정확하게 접촉한 것이 확인되면, 작업자가 직접 마이크로 미터(14)의 눈금을 보면서 이를 돌려서 필요한 절삭깊이 만큼 전후 슬라이딩 테이블(8)을 이송시켜 연삭숫돌(6)이 솔레노이드밸브 스풀(9)의 외주에서 절삭깊이만큼 들어가 절삭을 하게 된다. 또한 축방향 절삭을 위해 축방향으로 필요한 절삭만큼 기어드 모터(5)를 회전시키면, 기어드 모터(5)의 회전에 따라 이송블럭(25)의 관통구멍(24)을 통과하여 테이블(7) 위에 고정블럭(26)으로 고정되어 있는 볼 스크류(17)가 회전을 하게 되고, 동시에 이송블럭(25)은 관통구멍(24)에 형성된 나사홈과 볼스크류의 나사홈에 의해 볼 스크류(17)의 회전 방향에 따라 좌우로 이동하고, 따라서 이송블럭(25)의 상부면에 고정된 좌우 슬라이딩테이블(19)이 이동하면서 연삭숫돌(6)이 솔레노이드밸브 스풀(9)의 축방향으로 이동하여 축방향 절삭을 하게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명인 원통형 소형 부품의 정밀 가공장치에 의하면, 종래의 가공장치에 의해서는 정밀함을 요구하는 솔레로이드밸브 스풀을 제작하는 것이 불가능했던 제반결점이 일소되어, 작업자가 원하는 절삭 치수만큼 아주 정밀하게 스풀을 가공하는 것이 가능하게 되어 제조과정에서 발생하는 제조불량의 발생률을 낮출 뿐만 아니라 더욱 상질의 제품을 생산하는 것이 가능함은 물론, 비숙련공일지라고 본 발명을 통하여 손쉽게 이를 조작할 수 있는 특징적인 장점이 있다.

Claims (5)

1. 가공전의 솔레노이드밸브 스풀(9)을 고정시켜 및 고속으로 회전시키는 주축대와 심압부로 구성되는 고정회전부(300)와;

   에어모터(4a)와 에어모터(4a)에 의해 고속으로 회전하는 연삭숫돌(6)로 구성되어 솔레노이드밸브 스풀(9)과 접촉하여 연삭하는 연삭부(200)와;

   기어드 모터(5)와 기어드 모터와 연결되는 볼스크류(17)에 일측이 결합 구성되고, 상부에는 연삭부(200)가 고정되고 하부로 이송이 용이하도록 가이드레일이 구성되는 평판형의 좌우 슬라이딩 테이블(19)과, 상기 테이블(19)의 일측으로 볼스크류(17)가 결합구성하고, 볼스크류(17)을 구동시키는 기어드모터(5)를 구성하여 기어드모터(5)의 구동에 의해 좌우 슬라이딩 테이블(19)이 솔레노이드밸브 스풀의 축방향으로 이동할 수 있도록 구성되는 좌우 슬라이딩부(400)와;

   절삭 깊이를 미세하게 조절하는 마이크로미터(14)와 푸쉬플레이트(15)와, 일측 전면(8a)으로 푸쉬플레이트(15)를 결합 구성하여 마이크로 미터(14)의 조절에 따라 테이블(8)이 이동 할수 있도록 구성되는 평판형의 전후 슬라이딩 테이블(8)과, 하부로 테이블이 용이하게 이송할 수 있도록 가이드레일이 구성되어, 원통형 솔레노이드밸브 스풀(9)의 외주에서 원통형 솔레노이드밸브 스풀의 중심방향으로 절삭 깊이만큼 슬라이딩하는 전후 슬라이딩부(500)와;

   연삭부(200)상의 미세 조절을 확인할 수 있도록 테이블(7) 일측에 고정되는 거치대로 위치조절이 가능한 대물렌즈(27)를 구성하여,

   테이블(7) 위에 상기 구성요소들이 일체로 구성되어 솔레로이드밸브의 스풀을 정밀 가공할 수 있도록 구성한 것을 포함하는 스풀가공용 초정밀 가공장치
2. 제 1항에 있어서,

   고정회전부(300)는 테이블(7) 상부면에 고정되고, 고속으로 회전하며 전면부로 고정축(10)이 돌출구성된 에어모터(4)가 조인트 블럭(29) 내부에 삽입되어 있는 주축대(1)와,

   고정축과 마주보며 고정축(10)과 함께 가공 스출을 고정역할을 하는 센터(11)가 돌출구성되어 있는 심압대(2)로 구성되어 있는 것을 포함하는 스풀가공용 초정밀 가공장치
3. 제 1항에 있어서,

   연삭부(200)는 에어튜브(18a)를 통해 공급되는 에어에 의해 2000rpm ~ 25000rpm으로 회전하는 에어모터(4a)와, 연삭숫돌(6)이 에어모터(4a)의 고정축(30)에 고정되어 있는 것을 포함하는 스풀가공용 초정밀 가공장치
4. 제 1항에 있어서.

   좌우 슬라이딩부(400)는 "T" 자 형상으로 상부에는 연삭부(200)가 고정되어 있는 좌우 슬라이딩 테이블(19)과, 상기 슬라이딩 테이블(19)의 일측 하부로 나사홈이 형성된 이송블럭(25)을 고정구성하고, 기어드 모터(5)에 의해 회전하는 나사선을 가진 볼 스크류(17)를 고정하는 고정블럭(26)의 사이에 이송블럭(25)을 구성하여 기어드 모터(5)에 의해 좌우 슬라이딩부(400)가 이동할 수 있도록 구성한 것을 포함하는 스풀가공용 초정밀 가공장치
5. 제 1항에 있어서,

   전후 슬라이딩부(500)는 좌우 슬라이더부(400)가 상측에 고정되는 전후 슬라이딩 테이블(8)과,

   테이블(7) 상부에 일측에 고정되는 마이크로미터(14)와, 전후 슬라이딩 테이블(8)을 정밀한 절삭깊이 만큼 이송시키기 위해 전후 슬라이딩 테이블 전면(8a)과 결합되고 마이크로미터(14)의 조절에 따라 이동하는 푸쉬플레이트(15)와,

   하부로 이동이 용이하도록 하는 가이드로 구성되어 마이크로 미터(14)의 미세조절에 의해 이동되는 것을 포함하는 스풀가공용 초정밀 가공장치