KR20070024662A - 연삭기 내에서 기계 가공되는 부품을 고정하기 위한 포인팅스테디레스트 클램프 - Google Patents

Abstract

몸체(1)는 서포터에 단단히 고정되어지도록 만들어진 일체형 구조의 가운데 부분(2)으로 나누며, 2개의 평행 암(3, 4)을 포함하고, 암들을 가운데 부분(2)에 연결되는 4개의 탄성 핑거(12, 13, 14, 15)가 제공된 선회 장치(5)를 포함한다. 조(17)는 핀(29), 패드(30) 그리고 볼트(31)에 의해 암(3, 4)에 고정된다. 제어 부품(26)가 정지 위치에 있을 때, 드릴의 날부 부분은 조(17)의 선단 사이에 클램프 고정된다. 클램프는 부품(26)을 이동시키고, 상대적으로 두꺼운 끝부분을 향하여 경사로(27, 28)를 따라 이동함으로써 개방되는 클램프는 서로를 향하여 암의 뒷쪽 끝부분으로 보내지고 선회 장치를 변형시켜 조(17)들을 떨어지게 된다.

Description

연삭기 내에서 기계 가공되는 부품을 고정하기 위한 포인팅 스테디레스트 클램프{A POINTING STEADYREST CLAMP FOR HOLDING A PART TO BE MACHINED IN A GRINDING MACHINE}

본 발명은 연삭기 내에서 기계 가공되는 부품들을 고정하기 위한 포인팅 스테디레스트 클램프(pointing steadyrest clamp)에 관한 것이다.

연삭 가공이 필요한 특정 부품들, 예를 들어 매우 높은 요구 조건을 충족시켜야 하는 고속도강 또는 초경으로 된 드릴링 공구들은, 특히 직경에 비하여 전장이 긴 드릴의 경우 적어도 작업하는 동안 부품의 확실한 지지와 드릴의 원통형 날부 부분을 지지하는 포인팅 스테디레스트 클램프가 장착된 연삭기가 필수이다.

현재 알려진 포인팅 스테디레스트 클램프는 일체형으로, 서포트에 고정하기 위한 가운데 부분과 가늘고 탄성 변형이 가능한 두 개의 핑거에 의해 가운데 부분에 연결된 2개의 평행 암으로 구성되어 있다.

암의 한쪽은 고정되는 부품들의 타입에 적합한 조(jaw)가 부착되고, 반면 다른 한쪽에는 압축 메커니즘(presser mechanism)이 작동하여 조들을 서로 클램프 고 정하게 된다. 정지 상태(rest state)에서 클램프는 오픈 상태이며, 부품을 고정하기 위하여 조가 움직이는 반대쪽 클램프 암 사이에서 작동하는 가이드 푸셔에 의해서 클램프가 닫히게 된다.

조를 닫는 동안, 부품, 클램프의 암들 및 푸셔는 하이퍼스태틱 시스템(hyperstatic system)으로 구성된다. 그 결과, 닫힘 동작(closure movement)이 정확히 등축으로 형성되지 않는다면(즉 마모 또는 유격으로 인해 푸셔가 클램프의 암들을 동일하게 누르지 않는다면), 상기 닫는 동작으로 인해 움직인 부품들은 시스템 내에서 취약부로 형성된다.

본 발명의 목적은, 외력 없이 수동적으로 탄성 변형에 의해 부품이 고정되는, 포인팅 스테디레스트 클램프를 제공하는 데 있다. 닫힌 상태에서 클램프가 어떠한 외부 작용 없이 부품에 일정한 힘이 가해지도록 조들이 장착된다.

이를 위하여, 본 발명은 연삭기에서 기계 가공되어지는 부품, 특히 직경에 비하여 전장이 긴 드릴을 고정하기 위한 포인팅 스테디레스트 클램프에 관한 것이며, 상기 클램프는 클램프를 서포터에 고정하기 위한 가운데 부분을 포함하며, 앞 끝부분과 뒤 끝부분을 가지고 있는 2개의 평행 암이 일체형으로 제조된 클램프 몸체를 포함하고, 피벗 장치를 형성하는 동안 가운데 부분을 암으로 연결하기 위하여 몸체로부터 잘려진 탄성적으로 유연한 핑거를 포함하며, 암들의 뒤 끝부분에서 작동하는 제어 부품으로 인해 앞 끝부분들은 선회 장치에서 선회 운동하는 암에 의해 서로 근접하거나 또는 서로 벌어지고, 제어 부품이 정지 위치(rest position)에 배치되고, 암의 앞 끝부분이 서로를 향하여 근접되며 클램프는 닫힌 위치에 배치되도록 선회 장치가 배열되는 반면 작동 위치를 향하여 이동함으로써 상기 제어 부품은 선회 장치를 변형시키고 암들의 앞 끝부분이 서로 벌어지게 된다.

바람직하게 암들의 앞 끝부분은 연삭하는 동안 고정되는 부품들의 치수에 적합한 클램핑 조가 장착되고 어떠한 움직임이라도 방지하기 위하여 체결 장치에 의해 체결된다.

암들의 뒤쪽 끝부분과 함께 변환되는 제어 부품과, 클램프 암에 있는 2개의 다른 경사로를 따라 종 방향 운동을 횡 방향 운동을 전환시킴으로써 클램프가 열리게 되는 것이며, 이에 따라 암들은 선회 운동한다.

앞의 구체적인 설명과 같이, 적어도 조들의 한 쪽 끝에는 부품들과 2개의 지점에서 접촉하도록 V-형 홈이 만들어져 있고, 이에 따라 연삭되는 부품이 부품을 고정하기 위한 상태가 어떠한 변형 없이 정적으로 결정된 방식으로 고정되는 것이 보장된다.

적절하게 설명된 선회 장치의 가운데 부분은 각각의 암을 쌍으로 연결하는 4개의 탄력성 있는 핑거를 형성함으로써 클램프 몸체의 빈 공간을 잘라낸 것이며 이에 따라 2개의 가상 평행 회전축이 형성되고 매우 정밀한 작업이 보장된다.

본 발명의 구성에 따라 매우 작은 직경, 특히 0.05 mm의 직경을 가지는 드릴의 날끝 부분을 고정할 수 있는 클램프를 제조할 수 있다. 이러한 드릴들은 대략 1 미크론의 정확도로 인쇄 회로 기판을 드릴링 할 수 있다.

본 발명의 실시 예는 첨부된 도면에 따라서 단지 실례로서 기술된다.

도 1은 클램프의 일체형 몸체를 도시하는 평면도.

도 2, 3 및 4는 클램핑 조의 평면도, 측면도, 입면도를 도시하는 도면.

도 5는 도 2에 표시된 C 부분(조의 선단 부분)을 확대한 평면도.

도 6은 제어 부품을 포함하는 완전한 클램프를 도시하는 평면도.

도 1에 도시된 클램프 몸체(clamp body, 1)는 절단된 후 얻어지는 다양한 부분을 위해 원하는 금속 특성을 가진 스틸로 제조된 부분이며, 상기 다양한 부분들은 요구된 기능을 수행한다. 상기 다양한 부분들은 가운데 부분(central zone, 2)과 대칭 형태의 평행한 2개의 측면 암(side arm, 3, 4)을 포함하며, 도시된 바와 같이 종 방향 축의 측면에서 클램프의 종 방향 축에 대해 수직한 동일한 선상에 배치되는 2개의 가상 선회 축(a, b)(아래 기술될 핑거(13, 14)의 축과 핑거(12, 15)의 축의 각각의 상호작용에 일치하는)을 형성하는 선회 장치(pivot device, 5)를 포함한다.

가운데 부분(2)은 서포터의 위치결정 핀(positioning pin)에 끼울 수 있도록 설계되고 정밀한 맞춤을 조절하는 4개의 정밀 끼워 맞춤 구멍(7)을 포함하며, 몸체(1)를 고정된 서포터에 고정하기 위하여 암나사 가공된(tap) 중앙 구멍(6)을 가 지는 직사각형의 형태이다. 가운데 부분은 암들의 앞 끝부분이 마주보고 있는 측면의 중앙을 제외하고 4개의 모든 측면들을 둘러싸는 좁게 잘라낸(narrow cutout, 8) 암(3, 4)에 대해 형성된다.

2개의 다소 확장된 끝 부분(8a, 8b)들 사이에 위치한 잘라낸 부분(8) 내의 차단부(interruption)는 선회 장치(5)를 위한 기저부(base)를 형성한다. 추가적으로 상기 선회 장치는 암(3, 4)의 앞 끝부분을 서로 분리시키고 몸체(1)의 종 방향 축을 따라 연장된 슬롯(11)의 확장된 끝부분(11a)에 의해 형성되고, 삼각형 또는 꽃 모양의 형상을 가지고 있는 2개의 대칭형으로 잘라낸 부분(9, 10)에 의해 형성된다. 따라서 선회 장치(5)는 4개의 짧고 좁은 핑거(12, 13, 14, 15)로 구성되며, 상기 핑거들은 바깥쪽이 벌어진 상태로 형성되고 몸체(1)의 가운데 부분(2)의 앞 부분에 암(3, 4)들을 연결시킨다. 예를 들어 형상을 잘라내기 위하여 방전 가공기(electrical discharge machining)와 같은 제어되는 설비를 이용할 수 있다. 도시된 실례에서, 2개의 핑거(12, 13)가 클램프의 종방향 축에 대해 실질적으로 평행하게 연장되고, 2개의 핑거(14, 15)가 상기 종방향 축에 대해 실질적으로 수직하게 연장되도록 잘라낸 형상이다.

약간 사다리꼴 형태의 공간(16)은 암(3, 4)의 뒤쪽 끝부분을 분리시키며, 아래 기술된 바와 같이 상기 각각의 뒤쪽 끝부분은 클램프의 열림과 닫힘을 제어하기 위하여 제어 부분(control member, 26)(도 6)과 상호 협력하도록 제공되는 경사로(ramp, 27, 28)가 추가적으로 형성된다. 클램프의 열림 행정거리를 제한하기 위한 접합부(abutment, 32, 33)는 암(3, 4)의 뒤쪽 끝부분 주변에 제공된다.

클램핑 조(clamping jaw, 17)들 중 한 클램핑 조는 도 2 와 5에 도시된다. 도 2에서, 상기 클램핑 조는 앞 부분은 비스듬한 표면(beveled face)과 경사진 측면을 포함하는 직사각형의 가늘고 긴 형태로 되어 있다. 횡 방향으로 잘라냄으로 의해 조의 외측 표면과 내측 표면에 각각 연결된 2개의 구멍(bore, 18, 19)은 핀들을 수용하기 위하여 제공되며, 상기 핀들은 조를 수용하는 클램프 암의 일치하는 구멍으로 탄력성 있는 타이트-피팅 방식으로 연결된다. 조(17)의 선단(forward nose)은 안쪽으로 뛰어나온 직사각형 립(lip, 20)을 추가적으로 가지며(도 3, 4), 상기 립에 V홈(groove, 22)이 제공되고 상기 홈은 바람직한 V-형태의 홈이다. 이러한 모든 부품들은 상당한 정확도로 형성되며, 조(17)는 예를 들어 망간, 크롬 및 텅스텐(MnCrW)으로 혼합된 고 합금강으로 제조되고, 그 뒤 담금질 과 템퍼링한다.

고정 상태를 상세히 도시하기 위하여, 도 5는 도 2의 립(20)을 보다 크게 확대하여 도시한다. 본 실례에서, 홈(22)의 2개의 측면(flank, 23, 24)는 서로 수직한 평면이다. 조(17)의 윗면과 비스듬한 표면 사이에서 경사진 모서리(slanting edge)의 끝부분은 측면(23)의 중앙으로 연장된다. 드릴(25)의 원통형 베어링 표면은 2개의 조(17) 선단의 측면(23, 24)에 대해 4군데의 선접촉(generator line)을 따라 지지되도록 V홈(22)에 맞물리게 된다.

다른 실시 예에서, 클램핑 조(17)의 선단(20)들 중 오직 한쪽 선단에만 V홈(22)을 가지며, 그 외의 조의 선단(20)에는 V홈이 제공되지 않을 수 있다. 그 외의 다른 실시 예에서, 하나 또는 양쪽 V홈은 반달형 부분 또는 그 외의 적합한 형태의 부분의 홈으로 대체될 수 있다.

도 6에서 클램프는 드릴 비트(drill bit, 25)를 물고 있는 완전한 형태로 도시된다. 가운데 부분(2)의 양 측면의 2개의 암(3, 4)은 닫힘 위치로 되어 있으며, 제어 부품(26)는 경사로(27, 28)와 암의 뒤쪽 끝부분에 대해 오프셋 설정된다. 상기 부품(26)은 암(3, 4)의 외측 측면을 따라 움직이도록 장착된 링이며 설명이 필요하지 않는 메커니즘 (mechanism)에 의해 작동된다.

상기 언급된 바와 같이, 공간(16)은 약간 사다리꼴 형태로 되어 있다. 비슷하게 핑거(3, 4)로부터 가운데 부분(2)을 분리시키는 종 방향 공간은 약간 사다리꼴의 형태로 도어 있다. 이러한 배열로 인해 상기 공간들은 클램프를 오픈할 때 서로 맞물리게 하는 핑거(3, 4)들의 움직임을 수용할 수 있다.

클램프의 2개의 조(17)는 암(3, 4)내의 대응 구멍들과 개구부(18, 19)에 연결된 핀(29)에 의하여 정확히 결정되는 위치에서 암(3, 4)의 앞 부분이 체결된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 볼트(31)에 의해 체결된 패드(pad, 30)들은 체결 기능을 수행한다.

클램프 상에서 나사(31)와 핀(29)에 의한 조의 위치 결정은 드릴의 날끝 부분의 직경의 기능을 수행하는 것으로 이해될 수 있으며, 이에 따라 닫힘 위치에서 제어 부품(26)는 오프셋 위치에 형성되고, 선회 장치(5)는 연삭 가공이 확실하게 수행될 수 있도록 드릴의 날끝 부분을 클램프 고정되는 것을 탄력성 있게 굽은 상태를 보장한다. 연삭 가공이 끝났을때, 부품(26)은 경사로(27, 28) 위로 이동하여 클램프는 열리게 되고 드릴은 자유롭게 될 수 있다.

도면들에 도시되고 기술된 실례에서, 제어 부품(26)이 아래를 향하여 이동함 으로써 클램프가 열리게 되도록 조립체가 배열된다. 물론 조립체는 제어 부품(26)이 윗쪽을 향하여 이동함으로써 클램프가 열리게 되도록 배열될 수 있다.

실질적으로 연삭 가공되는 다양한 드릴에 대해 적합한 다양한 일련의 조는 동일한 클램프 위에 요구된 바와 같이 장착될 수 있다. 그렇지만 다른 클램프 위에 영구히 장착되는 각 셋트의 조를 예비품으로 만드는 것이 좋다.

상기 기술된 시스템에 따라, 부품의 고정은 부품들을 고정하기 위한 상태의 변경 없이 그리고 외부 작용 없이 정적으로 형성된다. 구동되는 부품들의 마모와 어떠한 다른 장애도 연삭 가공하는 부품들의 고정에 어떠한 영향도 미칠 수 없다. 1미크론(10^-6미터)보다 더 우수한 정밀도를 실질적으로 얻을 수 있다.

Claims (8)

1. 클램프는 클램프를 서포터에 고정하기 위한 가운데 부분(2)을 포함하며, 앞쪽 끝부분과 뒤쪽 끝부분을 가지는 2개의 평행 암(3, 4)으로 일체형으로 제조된 클램프 몸체(1)를 가지며, 선회 장치(5)를 형성하는 동안 가운데 부분을 암으로 연결하기 위하여 몸체로부터 잘려진 탄성적으로 유연한 핑거(12, 13, 14, 15)를 포함하고, 암들의 후방 끝부분에서 작동하는 제어 부품(26)으로 인해 앞쪽 끝부분은 선회 장치에서 선회 운동하는 암에 의해 서로 근접하거나 또는 서로 떨어지도록 이동하는, 연삭기 내에서 기계 가공되어지는 부품, 특히 직경에 비하여 전장이 긴 날부를 가진 드릴을 고정하기 위한 포인팅 스테디레스트 클램프(pointing steadyrest clamp)에 있어서, 제어 부품(26)이 정지 위치에 배치되고, 암(3, 4)의 앞쪽 끝부분이 서로 근접하게 이동되며, 클램프는 닫힌 위치에 배치되도록 선회 장치(5)가 배열되는 반면 작동 위치를 향하여 이동함으로써 상기 제어 부품은 선회 장치를 변형시키고 암들의 앞쪽 끝부분은 서로 벌어져 이동하는 것을 특징으로 하는 클램프.
2. 제 1 항에 있어서, 암들의 앞쪽 끝부분은 연삭 가공하는 동안 어떠한 움직임이라도 방지하기 위하여 체결 수단(29, 30, 31)에 의해 체결되고 고정되는 부품(part, 25)들의 치수에 적합한 클램핑 조(17)가 장착되는 것을 특징으로 하는 클램프.
3. 제 1 항에 있어서, 선회 장치는 2개의 인접한 위치에서 암(3, 4)들 중 하나의 암과 접촉하기 위하여 가운데 부분의 한 측면상에서 연장된 4개의 핑거(12, 13, 14, 15)로 구성되고, 상기 핑거들은 대칭의 구조로 형성되고 벌려진 상태로 형성되며, 장치(5)가 변형될 때 2개의 가상 선회 축(a, b)이 형성되고 상기 각각의 축은 암들 중 한 암과 대응하는 것을 특징으로 하는 클램프.
4. 제 3 항에 있어서, 암들의 앞쪽 끝부분 사이의 공간(11), 4개의 핑거(12, 13, 14, 15) 및 가운데 부분(2)의 주변은 몸체(1) 내에 제어되는 기계에 의해 가공된 윤곽을 가진 홈 또는 틈새 형상을 가지며, 상기 몸체는 적합한 탄성 변형 특징을 가진 금속으로 제조되는 것을 특징으로 하는 클램프.
5. 제 4 항에 있어서, 가운데 부분(2)은 몸체(1)의 일부분이며, 직사각형 형태로 구성되고 볼트에 의해 서포터에 체결하기 위한 중앙 구멍이 제공되고, 서퍼터 위의 핀에 의해 정확히 위치 설정되기 위하여 정밀 끼워 맞춤을 조절하는 4개의 구멍을 포함하며, 선회 장치(5)의 4개의 핑거는 암들의 앞쪽 끝부분을 향하는 측면들 중 한 측면의 중간 위치에서 상기 가운데 부분에 부착되는 것을 특징으로 하는 클램프.
6. 제 2 항에 있어서, 핀(29)에 의하여 암(3, 4) 위에 배치된 클램핑 조(17)들은 볼트(31)에 의해 체결되고 클램프 암에 볼트로 죄어진 패드(30)에 의해 고정되 는 것을 특징으로 하는 클램프.
7. 제 2 항 또는 제 6 항에 있어서, 적어도 클램핑 조(17)의 선단(20) 한쪽은 고정되는 부품(25)의 원통형 날부의 치수와 끼워 맞도록 조절된 V홈(22)이 제공되고, 상기 원통형 부품은 그 형상의 2군데의 선접촉을 따라 적어도 한 측면 상에 지지되는 것을 특징으로 하는 클램프.
8. 제 7 항에 있어서, 2개의 클램핑 조(17)의 선단(20)은 고정되는 부분의 원통형 날부 부분의 치수와 맞도록 조절된 V홈(22)이 제공되는 것을 특징으로 하는 클램프.

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