KR20050028659A - 구면연삭장치 - Google Patents

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정은식
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Abstract

본 발명은 공작물에 형성되는 구면의 치수에 관계없이 연삭할 수 있는 범용성이 있는 구면연삭 전용장치에 관한 것으로 회전핀을 중심으로 구면의 표면을 따라 선회할 수 있는 원통형 연삭숫돌에 의하여 공작물의 구면을 연마하게 하는 것을 특징으로 한다.

Description

구면연삭장치{Ball grinding apparatus}
본 발명은 구면을 정밀연마하기 위한 구면연삭 전용장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 원통형의 연삭숫돌과 공작물이 상대회전에 의하여 연삭하게 하되 연삭숫돌이 구면의 표면을 따라 공작물의 주위를 선회하면서 구면을 형성할 수있게 한 것이다.
종래 구면연삭을 위한 방법 또는 장치로는 도 1 a 와 같이 연삭하고자 하는 구면의 호선과 일치되게 드레싱한 연삭숫돌(101)과 공작물(111)을 접촉시키고 연삭숫돌과 공작물을 각각 회전시켜 연삭숫돌 표면에 형성된 연삭면의 호선과 동일한 형상의 구면을 생성하는 총형연삭 방법과,
도 1 b 와 같이 원통형 연삭숫돌(102)의 연마단부(122)는 평면으로 하고 공작물(112)과 연삭숫돌은 직교되는 방향으로 회전시켜 연삭숫돌의 절삭면은 Y축을 중심으로 회전하고 공작물은 X축을 중심으로 회전하여 공작물에 대한 연삭숫돌의 접촉은 전체적으로 접촉하지 않고 X축과 Y축이 교차되는 접촉부를 중심으로 회전궤도의 교차에 의하여 구면이 연삭되게 하는 방법과,
도 1 c 와 같이 선반의 공구대(123)에 원판형 연삭숫돌(103)을 선회가능하게 설치하고 공작물(113)에 연삭숫돌을 접촉시켜 각각 회전시키면서 연삭숫돌을 설치한 공구대를 공작물을 중심으로 선회하게 하는 방법이 공지되어 있었다.
그러나 상기와 같은 구면연삭 장치중 도 1 a 와 같이 총형연삭 방법은 공작물 연삭면의 폭이 좁을 때에는 무리가 없으나 연삭숫돌과 공작물의 접촉부위가 커질 경우 진동이 유발되어 고속연삭이나 정밀연삭이 어려워지고 연삭숫돌이 쉽게 마모되어 치수오차가 발생하므로 수시로 연삭숫돌을 드레싱하여야 한다는 점과 가공구면이 연삭숫돌의 표면형상에 의하여 결정되는 관계로 정확한 구면형성이 어렵다는 문제점이 있었다.
도 1 b 와 같은 구면연삭 방법은 연삭할 구면의 폭이 좁을 때에는 어려움이 없으나 연삭할 구면의 폭(132)은 연삭숫돌(102)의 내단부 반경에 의하여 결정되므로 가공할 구면의 폭이 커질경우 연삭숫돌의 반경도 비례하여 커져야 하므로 연삭숫돌의 고속회전이 어려울뿐 아니라 연삭숫돌의 연삭부가 쉽게 마모되어 수시로 드레싱하여야 한다는 문제점이 있었다.
도 1 c 와 같은 구면연삭 방법은 공작물(113)과 연삭숫돌(103)이 평행하여 회전하면서 구면의 반경을 따라 연삭숫돌을 선회하게 함으로서 구면의 크기에는 제한받지 아니하나 공작물의 연삭면에 연삭무늬가 형성되지 않아 구면의 윤활을 위한 윤활유 수용홈이 형성되지 않는 다는 점과 숫돌의 마모에 따라 정밀도에 오차가 발생하고 구면과 숫돌이 점접촉되어 연삭능률이 떨어진다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로 구면의 크기에 관계없이 정밀한 연삭을 할 수 있는 범용성이 있는 구면연삭 전용장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 연삭되는 구면의 표면에 서로 교차하는 연삭무늬를 생성하여 윤활면을 형성하는 윤활유를 수용할 수 있게 하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 연삭숫돌의 마모를 줄이고 연삭작업중에 별도의 드레싱작업을 불필요하게 하는 것이다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여 공작물을 척에 고정하고 회전하는 주축대와 원통형의 연삭숫돌을 지지하고 회전하는 구면의 중심점을 기준으로 구면의 표면을 따라 연삭숫돌의 연삭면이 선회하게 하는 선회수단으로 구성된다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
상세한 설명에 앞서 본 발명의 요지를 불명료하게 하지 않게하는 범위내에서 당업자에 의하여 용이하게 이해될 수 있는 공지의 구성에 대하여는 구체적인 설명을 생략하여 본 발명의 특징적인 구성을 더욱 명료하게 하기로 한다.
도 2는 본 발명 구면연삭 장치의 개념도로서 공작물 구동부(도면 미도시)는 모터와 풀리 및 벨트로 구성되는 구동장치로 주축대를 회전시키며 주축대에는 공작물을 고정하는 척이 구비되는 통상적인 구성이다.
척에 고정되는 공작물(11) 구면의 중심점은 배드(12)상에 위치하는 연삭숫돌을 선회시키는 연삭장치 선회부(30)의 회전핀(32) 중심선과 일치되어야만 정확한 구면연삭이 가능하다.
원통형 연삭숫돌(33)은 원통형 외주단부의 바깥쪽에서 원통의 내부쪽으로 경사지게 드레싱(34) 되어 있다.
이는 연삭숫돌(33)과 공작물(11)의 연삭접촉 면적을 보다 넓게하여 연삭숫돌의 마모를 줄이기 위한 것이며 연삭숫돌(33)은 공작물의 구면중심을 기준으로 구면의 외주, 즉 표면을 따라 연삭장치 선회부(30)에 의하여 선회하면서 구면을 연삭한다.
도 3은 본 발명 연삭숫돌 구동부의 선회장치에 관한 구성도로서 a는 정면도이고 b는 평면도이며, 그 구성을 설명하면 공작물(11)을 고정하는 척(13)을 구비한 주축대(14)와 연삭숫돌(33) 및 연삭숫돌을 회전시키는 연삭모터(35)를 구비한 연삭장치 선회부(30)가 배드(12)상에 설치되어 있고 연삭장치 선회부(30)는 공작물의 구면중심점과 일치하는 회전핀(32)을 중심으로 배드(12)의 일측면에 구비된 유압실린더(15)에 의하여 선회 가능하게 구성되어 있다.
상기 연삭장치 선회부(30)는 공구대(36)의 중심부에 구비된 이송스크류(37)와 이송핸들의 회전에 의하여 연삭숫돌을 지지하고 회전시키는 연삭모터(35)를 이송레일(31)을 따라 전·후진 가능하게 구성되어 있으며, 연삭장치 선회부(30)가 배드(12)상을 선회할 때에는 배드(12)상에 구비된 안내레일(16)과 연삭장치 선회부(30)의 하부에 구비된 안내롤러(39)에 의하여 배드상을 진동이나 흔들림 없이 선회한다.
도 4는 본 발명 구면연삭 장치에 의하여 연삭되어진 구면연삭 부위의 연삭무늬로서 a는 구면측면부의 연삭무늬이고 b는 공작물의 회전중심에 가까운 구면에 형성되는 연삭무늬이다.
상기의 연삭무늬는 본 발명의 특징적인 요소로서 전체적인 연삭곡면은 진구면을 형성하되 구면의 윤활을 위한 윤활유를 연삭무늬에 의하여 형성된 미세한 홈에 수용할 수 있게하여 유막의 유지를 보다 용이하게 할 수 있게 한다.
이하 본 발명의 작용을 설명한다.
주축대(14)의 척(13)에 공작물(11)의 구면중심이 회전핀(32)의 중심과 일치하도록 고정한 다음 주축대 구동모터(도면 미도시)를 작동하여 공작물(11)의 회전중심의 셋팅 상태를 확인한 후 연삭장치 선회부(30)의 이송핸들(38)을 회전시켜 연삭숫돌을 공작물(11)의 표면에 근접시킨 다음 연삭모터(35)를 구동시키고 재차 이송핸들을 조정하여 연삭숫돌(33)과 공작물(11)을 접촉시켜 연삭작업을 시작한다.
이송핸들(38)에 의하여 절삭 깊이가 조정되면 유압실린더(15)를 작동시켜 연삭장치 선회부(30)가 서서히 회전핀을 중심으로 선회하게 하며 연삭작업이 종료될 때까지 이송핸들에 의한 연삭깊이의 조정과 연삭장치 선회부의 선회작동은 반복된다.
본 발명은 상기한 바와 같이 공작물의 구면반경이나 연삭부의 크기에 관계없이 진구면을 정밀하게 연삭할 수 있으며 연삭숫돌의 드레싱 작업을 최소화 할 수 있을뿐 아니라 연삭면에 연삭무늬를 형성하여 윤활면 유지를 위한 윤활유를 수용하게 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 구면연삭장치의 개략도
도 2는 본 발명 구면연삭장치의 개념도
도 3은 본 발명 연삭숫돌 구동부의 선회장치의 구성도
도 4는 본 발명 구면연삭장치에 의하여 생성된 연삭무늬
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
101, 102, 103. 연삭숫돌 111, 112, 113. 공작물
122. 연마단부 132. 구면의 폭
123. 공구대
11. 공작물 12. 배드
13. 척 14. 주축대
15. 유압실린더 16. 안내레일
30. 연삭장치 선회부 31. 이송레일
32. 회전핀 33. 연삭숫돌
34. 드레싱 35. 연삭모터
36. 공구대 37. 이송스크류
38. 이송핸들 39. 안내롤러

Claims (1)

  1. 공작물을 고정하는 척과 연삭숫돌을 구비한 구면연삭 장치에 있어서, 공작물(11)의 구면중심점에 위치하는 회전핀(32)을 중심으로 선회 가능한 연삭장치 선회부(30)와, 연삭장치 선회부에는 원통형 연삭숫돌(33) 및 연삭모터(35)를 전·후진 할 수 있게하는 이송스크류(37) 및 이송핸들(38)과, 연삭장치 선회부를 선회하게 하는 유압실린더(15)를 구비한 것을 특징으로 하는 구면연삭장치.
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