KR20050054903A - 머시닝 센터용 호닝 툴 유니트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복합공작기계인 머시닝 센터용 호닝 툴 유니트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 호닝스톤이 공압에 의해 외측으로 벌어져 구멍의 가공 크기가 제어되고, 상기 호닝스톤의 벌어짐을 정확하게 제어하기 위하여 호닝스톤을 이동시키는 샤프트의 행정을 회전조절체에 의해 정밀하게 조절할 수 있으며, 보다 큰 구멍의 가공을 위해 회전조절체에서 홀더를 교체할 수 있도록 구성된 머시닝 센터용 호닝 툴 유니트에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 단부에 콘이 설치되어 직선운동하는 로드와, 콘의 경사면에서 슬라이딩되게 설치되어 확장되는 다수개의 호닝스톤과, 상기 로드가 관통되게 설치된 홀더로 구성된 홀더부를 포함하여 머시닝 센터용 호닝 툴 유니트를 구성함에 있어서, 머시닝 센터에 장착되는 본체, 상기 본체의 내부에서 공압으로 작동하는 피스톤, 상기 본체에 나사체결되어 피스톤의 행정을 조절하는 회전조절체로 구성되고; 상기 홀더부는 상기 회전조절체에 나사체결되어 피스톤의 운동을 호닝스톤의 확장으로 변경되게 구성된 머시닝 센터용 호닝 툴 유니트가 제공된다.

Description

머시닝 센터용 호닝 툴 유니트{A honing tool unit for machining center}

본 발명은 복합공작기계인 머시닝 센터용 호닝 툴 유니트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 호닝스톤이 공압에 의해 외측으로 벌어져 구멍의 가공 크기가 제어되고, 상기 호닝스톤의 벌어짐을 정확하게 제어하기 위하여 호닝스톤을 이동시키는 샤프트의 행정을 회전조절체에 의해 정밀하게 조절할 수 있으며, 보다 큰 구멍의 가공을 위해 회전조절체에서 홀더를 교체할 수 있도록 구성된 머시닝 센터용 호닝 툴 유니트에 관한 것이다.

호닝 툴 유니트(honing tool unit)는 방사상으로 설치된 다수개의 호닝스톤이 회전하면서 구멍의 내면을 가공하는 것으로서, 가공하고자 하는 구멍의 크기에 따라 호닝스톤을 벌려서 직경을 크게 하여 회전시키게 된다.

이와 같은 호닝 툴 유니트는 전용의 공작기계에 장착되어 사용되는 것이기 때문에, 머시닝 센터에 장착하여 사용하기 위하여는 머시닝 센터에 맞는 구조로 별도 제작되어야 한다.

따라서 머시닝 센터용 호닝 툴 유니트는 머시닝 센터의 일반적인 구조에 의해 회전되면서, 가공하고자 하는 구멍의 크기에 맞도록 호닝스톤의 직경을 조절할 수 있는 구조가 필요하게 된다.

상기와 같이 호닝스톤의 직경을 조절하기 위한 구조는 방사상으로 다수개 설치된 호닝스톤의 직경을 벌어지게 하는 구조인데, 왕복운동하는 로드의 단부에 원추형상의 콘이 설치되고, 상기 콘의 운동에 따라 콘의 경사면을 호닝스톤이 슬라이딩되면서 벌어졌다가 좁아졌다 함으로써 가공되는 구멍의 직경에 맞추게 된다.

상기와 같은 작용을 하는 종래의 머시닝 센터용 호닝툴은 콘을 이동시키는 로드의 작동력을 절삭유의 고압이송에 의해 발생시키는 구조를 가진다. 즉, 가공시에 발생되는 열을 식히기 위하여 절삭유를 뿌려주게 되는데, 이러한 절삭유의 송출력으로 로드를 밀어주도록 하는 구조이다. 그러나 절삭유가 로드를 밀어 주기 위해서는 높은 압력이 필요한데, 통상의 절삭유의 송출은 낮은 압력에 의해 이루어 지기 때문에 별도의 압축기와 같은 가압장치가 필요하게 된다. 절삭유와 같은 액체를 고압송출하기 위한 압축기는 통상의 공기 압축기와는 다른 별도의 고가장비이다.

그리고 절삭유를 이용하여 작동시키는 경우는 절삭유에 포함된 절삭칩 등의 각종 이물질들이 필터링이 안된 상태에서 유입되어, 기기를 파손시키거나 기능 저하는 물론이고 리턴이 되지 않는 문제점이 있다.

또한 종래의 경우는 가공하고자 하는 구멍의 크기를 제어하기 위하여 호닝스톤의 이동 경로에 스토퍼를 설치하여 호닝스톤이 스토퍼에 의하여 멈추도록 하는 구조를 가지고 있고 있어, 일단 한번 스토퍼를 장착하게 되면 다른 치수의 구멍을 가공하기 위한 툴의 교체가 어려운 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 호닝스톤을 가공하고자 하는 구멍의 치수에 쉽고 정확히 맞출 수 있도록 회전조절체에 의해 로드와 연결된 피스톤의 행정을 조절하는 구조를 가지고, 사용이 간편한 공압에 의해 상기 로드를 이송시키는 구조를 가지며, 보다 큰 구멍의 가공을 위해서 호닝스톤이 설치된 홀더를 회전조절체에서 용이하게 교체하여 사용할 수 있는 구조를 가진 머시닝 센터용 호닝 툴 유니트를 제공함에 있다.

이하 본 발명의 구성 및 작용을 첨부 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 머시닝 센터용 호닝 툴 유니트는 단부에 콘(1)이 설치되어 직선운동하는 로드(2)와, 콘(1)의 경사면에서 슬라이딩되게 설치되어 확장되는 다수개의 호닝스톤(3)과, 상기 로드(2)가 관통되게 설치된 홀더(4)로 구성된 홀더부(5)를 포함하여 구성되는 것으로, 머시닝 센터에 장착되는 본체(6), 상기 본체(6)의 내부에서 공압으로 작동하는 피스톤(7), 상기 본체(6)에 나사체결되어 피스톤(7)의 행정을 조절하는 회전조절체(8)로 구성되고; 상기 홀더부(5)는 상기 회전조절체(8)에 나사체결되어 피스톤(7)의 운동을 호닝스톤(3)의 확장으로 변경되게 구성됨을 특징으로 한다.

상기의 본체(6)는 머시닝 센터에 장착되는 체결부(9)를 가지고, 내부에 실린더부(10)의 공간이 형성되며, 실린더부(10)와 외부가 연통되게 공압로(11)가 형성되고, 실린더부(10)의 개구부 내측에 암나사가 형성된다. 그리고 본체(6)의 외측에는 상기 공압로(11)와 연결된 공압로(11)를 가지고, 외부의 작동 공압이 접속되는 공압포트(12)가 설치된 하우징(13)이 기밀이 유지되면서 회전되게 설치된다.

상기의 피스톤(7)은 본체(6)의 실린더부(10)에서 슬라이딩 운동되고, 샤프트(14)가 길게 돌설된다.

상기의 회전조절체(8)는 실린더부(10)의 개구부 내측에 형성된 암나사에 체결되고 가운데 형성된 구멍으로 샤프트(14)가 관통되게 설치된 스토퍼(15)와 일체로 결합되고, 샤프트(14)가 관통되는 구멍이 중심부에 관통되며, 개구단부 외측에 수나사가 형성된 구조를 가진다.

그리고 스토퍼(15)의 내측에 삽입된 샤프트(14)와 회전조절체(8)의 사이에는 리턴스프링(16a)이 설치된다.

이와 같은 구조의 정면도가 도 1에 도시되어 있고, 도 2에는 그 단면도가 도시되어 있다.

본체(6)의 체결부(9)가 머시닝 센터에 장착되어 회전됨으로써 호닝스톤(3)이 회전되어 구멍의 내면을 가공할 수 있게 된다. 이와 같은 회전의 작용은 머시닝 센터 본연의 작용이고, 이에 더하여 호닝스톤(3)의 정밀한 확장을 제어하는 구조가 본 발명에 의해 달성된다.

피스톤(7)의 운동으로 호닝스톤(3)이 확장되는데, 그 작용력은 공압을 이용하고, 공압의 발생은 흔히 사용되는 공기압축기를 이용할 수 있으므로 별도의 장비가 필요없고 매우 용이하게 사용할 수 있다. 이에 비하여 종래의 경우는 절삭시 냉각용으로 사용되는 절삭유를 고압으로 송출하여 사용하였는데 이를 위한 액체 압축기의 구성이 매우 복잡하고, 별도로 구비되어야 하는 불편함이 있었을 뿐만 아니라, 절삭유에 포함된 절삭칩 등의 각종 이물질들이 필터링이 안된 상태에서 유입되어, 기기를 파손시키거나 기능 저하는 물론이고 리턴이 되지 않는 문제점이 있었다.

공압은 도 2에 도시된 바와 같이 공압포트(12)를 통해 전해지고, 공압로(11)를 따라 본체(6)의 내부에 형성된 실린더부(10)로 전해진다. 공압포트(12)는 본체(6)의 외부에 회전가능하게 결합된 하우징(13)에 설치되어 있어 본체(6)가 회전하더라도 그 기능을 할 수 있다.

공압로(11)를 통해 전해진 공압은 피스톤(7)을 밀게 되고, 피스톤(7)의 일측에는 샤프트(14)가 돌설되어 있어, 샤프트(14)는 콘(1)이 부착된 로드(2)를 밀게 된다. 로드(2)의 운동에 따라 콘(1)의 경사면에 의해 호닝스톤(3)이 외측으로 이동되어 가공하고자 하는 구멍의 직경을 크게 할 수가 있게 된다.

호닝스톤(3)의 확장정도는 콘(1)의 이송량 즉, 로드(2)와 샤프트(14)와 피스톤(7)의 이송량에 의해 결정된다. 따라서 가공하고자 하는 구멍에 맞추기 위하여는 피스톤(7)의 행정을 조절하면 되는데, 본 발명에서는 회전조절체(8)가 이를 담당한다.

회전조절체(8)에는 수나사가 형성된 스토퍼(15)가 일체로 형성되어 있고, 상기 스토퍼(15)가 본체(6)에 형성된 암나사에 체결된다. 따라서 회전조절체(8)를 돌리게 되면 스토퍼(15)가 이송되고, 이에 따라 본체(6)의 내부에 형성된 실린더부(10)의 공간이 짧아지게 되어 결국 피스톤(7)의 행정이 제어된다.

이와 같은 회전조절체(8)를 회전시켜 스토퍼(15)의 위치를 결정하면, 공압이 작용하여 피스톤(7)을 이동시키면, 피스톤(7)이 스토퍼(15)에 의해 멈출 때까지 이동하고, 이 이송 거리만큼 샤프트(14)와 로드(2) 및 콘(1)이 이송하게 되고, 이에 따라 콘(1)의 경사면에 접촉하여 슬라이딩되는 호닝스톤(3)은 적절한 직경만큼만 벌어지게 된다.

이와 같이 직경이 조절되면 본체(6)가 회전되어 구멍의 내면을 호닝스톤(3)이 가공하게 되고, 가공이 끝난 후에는 공압의 작용을 멈추면 된다. 공압이 멈추면 리턴스프링(16a)(b)에 의해 피스톤(7)과 콘(1)은 제자리로 복귀하게 된다. 즉, 리턴스프링(16a)은 피스톤(7)과 회전조절체(8)의 사이에 탄성지지되게 설치된 압축스프링으로서, 공압이 해제되면 피스톤(7)을 밀어 원위치 시키게 된다. 그리고 리턴스프링(16b)은 일단은 홀더(4)에 지지되고, 타단은 로드(2)의 상단에 고정된 시트고정구(17)에 지지되어 있어, 시트고정구(17)와 이에 고정된 로드(2)를 밀어 올려 원위치 시키게 된다.

그리고 본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 홀더(4)가 회전조절체(8)에 나사체결되는 구조를 가짐으로써, 다양한 크기의 구멍을 가공할 수가 있게 된다. 즉 종래의 경우는 호닝스톤(3)의 확장 한계가 있어 교체를 위해서는 머시닝 센터에서 하여야 하기 때문에 절삭유 라인의 재설치 등 매우 번거로운 문제가 있었으나, 본 발명에서는 간단하게 회전조절체(8)에서 이루어지므로 작업성이 매우 향상된다.

이와 같이 본 발명은 회전조절체(8)에 의해 로드(2)와 연결된 피스톤(7)의 행정을 조절하는 구조를 가지므로 호닝스톤(3)으로 가공하고자 하는 구멍의 치수에 쉽고 정확히 맞출 수 있고, 공압을 이용한 구조를 가지므로 효율이 높으며, 호닝스톤(3)이 설치된 홀더(4)를 회전조절체(8)에서 용이하게 교체하여 사용할 수 있는 구조를 가져 큰 구멍의 가공을 위해서 호닝스톤(3)의 교체가 매우 용이한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 정면도

도 2는 본 발명의 단면도

도 3은 본 발명의 홀더의 단면도

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 콘 2 : 로드

3 : 호닝스톤 4 : 홀더

5 : 홀더부 6 : 본체

7 : 피스톤 8 : 회전조절체

9 : 체결부 10 : 실린더부

11 : 공압로 12 : 공압포트

13 : 하우징 14 : 샤프트

15 : 스토퍼 16a, 16b : 리턴스프링

17 : 시트고정구

Claims (3)

1. 단부에 콘(1)이 설치되어 직선운동하는 로드(2)와, 콘(1)의 경사면에서 슬라이딩되게 설치되어 확장되는 다수개의 호닝스톤(3)과, 상기 로드(2)가 관통되게 설치된 홀더(4)로 구성된 홀더부(5)를 포함하여 머시닝 센터용 호닝 툴 유니트를 구성함에 있어서, 머시닝 센터에 장착되는 본체(6), 상기 본체(6)의 내부에서 공압으로 작동하는 피스톤(7), 상기 본체(6)에 나사체결되어 피스톤(7)의 행정을 조절하는 회전조절체(8)로 구성되고; 상기 홀더부(5)는 상기 회전조절체(8)에 나사체결되어 피스톤(7)의 운동을 호닝스톤(3)의 확장으로 변경되게 구성됨을 특징으로 하는 머시닝 센터용 호닝 툴 유니트.
2. 제 1항에 있어서, 본체(6)는 머시닝 센터에 장착되는 체결부(9)를 가지고, 내부에 실린더부(10)의 공간이 형성되며, 실린더부(10)와 외부가 연통되게 공압로(11)가 형성되고, 실린더부(10)의 개구부 내측에 암나사가 형성되며; 본체(6)의 외측에는 공압로(11)와 연결된 공압로(11)를 가지고, 외부의 작동 공압이 접속되는 공압포트(12)가 설치된 하우징(13)이 기밀이 유지되면서 회전되게 설치되고; 피스톤(7)은 본체(6)의 실린더부(10)에서 슬라이딩 운동되고, 샤프트(14)가 길게 돌설되며; 회전조절체(8)는 실린더부(10)의 개구부 내측에 형성된 암나사에 체결되고 가운데 형성된 구멍으로 샤프트(14)가 관통되게 설치된 스토퍼(15)와 일체로 결합되고, 샤프트(14)가 관통되는 구멍이 중심부에 관통되며, 개구단부 외측에 수나사가 형성된 머시닝 센터용 호닝 툴 유니트.
3. 제 2항에 있어서, 스토퍼(15)의 내측에 삽입된 샤프트(14)와 회전조절체(8)의 사이에 리턴스프링(16a)이 설치된 머시닝 센터용 호닝 툴 유니트.