KR20080060224A - 작업편 가공 장치 - Google Patents

Abstract

클램핑 장치에 의해 지지부(1)와 결합하는 공구(3, 3.1)를 포함하는 작업편 가공 장치에 있어서, 상기 지지부에 비 원형의 변형 가능한 실린더(6)가 인접하며, 상기 실린더는 상기 공구를 수용하거나, 상기 공구(3.1)의 리세스(12)에 맞물린다.

클램핑 장치, 지지부, 실린더, 공구, 리세스

Description

작업편 가공 장치를 위한 클램핑 장치{CLAMPING DEVICE FOR A DEVICE FOR MACHINING WORKPIECE}

본 발명은 클램핑 장치에 의해 지지부와 결합하는 공구를 포함하는 작업편 가공 장치에 관한 것이다.

상기와 같은 장치들은 다양한 형태와 실시예로 개시되었고, 시판 중이다. 특히, 상기 장치는 예컨대 보통 선반(engine lathe), 밀링 머신(milling machine) 또는 그 유사 장치들과 같은 가공 스테이션(machining station) 내에서 작업편(workpiece)을 가공하기 위해 작동한다.

독일 특허 DE 198 00 424 A1에는 상기 방식의 장치가 개시되어 있는데, 그에 따르면, 공구는 핸들에 의해 지지부의 홀에 삽입되고, 클램핑 장치에 의해 고정된다. 공구는 그 전면이 홀 내에서 종결되며, 상기 홀은 경사져서 형성되고 횡단 정지 장치와 연동한다. 상기 횡단 정지 장치는 지지부 내에서 반경방향으로(radial) 홀을 통과하는데, 이 때 공구는 이러한 홀에 삽입되어, 축 방향으로 작용하는 클램핑 장치에 의해 상기 공구의 축 방향 위치 및 반경방향의 위치(radial position)에서 고정된다.

이러한 장치에 있어서, 반경방향의 위치에의 공구의 고정이 종종 충분하지 않 다는 것이 단점으로 나타났다.

본 발명의 과제는, 지지부 내에서 공구의 반경방향의 고정을 개선하는 데에 있다.

상기 과제의 해결을 위해, 비 원형의 변형 가능한 실린더가 지지부에 인접하고, 상기 실린더는 공구를 수용하거나, 공구 내의 리세스(recess)에 맞물리며 이 때 상기 실린더(6)에 회전부재(7, 7.1)가 인접한다.

이러한 비 원형의 변형 가능한 실린더의 장점은, 상기 실린더가 적합한 회전 부재에 의해 변형될 수 있으므로, 수용된 공구를 단단히 고정하여, 공구의 반경방향의 이동을 불가능하게 한다는 점이다. 이는, 실린더가 공구를 수용하지 않고, 공구 내의 리세스에 위치하는 경우에도 동일하게 적용된다. 또한 여기서, 실린더는 변형에 의해 공구 내의 리세스에 쐐기 방식으로 조여진다.

바람직하게는, 실린더는 금속으로 구성되는데, 물론 실린더의 벽 두께는 너무 두껍지 않도록 하여, 변형이 허용되도록 한다. 또한, 실린더는 지지부에 직접 인접하여 성형될 수 있는데, 즉 상기 실린더는 지지부와 일체형으로 제조되거나, 별도로 제조된 후 적합한 결합 처리에 의해 상기 지지부와 결합될 수 있다.

바람직한 실시예에서, 실린더는 단면이 다수의 각으로 형성되는데, 이 때 다수 각이란 개념은 과장되어 표현되었다. 예컨대, 실린더는 삼각형으로 형성될 수 있고, 여기서 물론 모서리 영역들은 매우 둥글게 처리하여, 각지게 형성된 것이 일반적 시각으로 거의 인지될 수 없도록 한다. 공구가 실린더를 통과하는 실시예에서, 실린더에 회전 부재가 안착하고, 상기 회전 부재는 실린더의 외부 윤곽에 대체로 상응하는 내부 윤곽을 포함한 수용부를 가진다. 즉, 회전 부재는 기본적으로 소정의 회전 위치에서만 실린더 위에 안착할 수 있다는 의미이다. 회전 부재가 회전하면, 상기 내부 윤곽의 "모서리 영역들"은 외부 윤곽의 "모서리 영역들"에 부딪히는데, 이 때 실린더의 또 다른 영역들은 변형되어, 공구에 인접하여 압축된다.

또 다른 실시예에서, 실린더는 공구 내의 리세스에 위치한다. 여기서, 상기 공구란 예컨대 밀러(miller) 또는 톱날을 의미할 수 있다. 이 때, 공구의 리세스 자체는 원형으로 형성된다. 실린더의 비 원형의 내부 윤곽과 유사한 외부 윤곽을 포함하는 회전 부재만이 실린더에 삽입되어 회전하면, 실린더의 변형이 다시 발생하는데, 이 때 실린더 영역들은 공구의 리세스를 향해 가압된다.

본 발명에 따른 형성예를 통해, 공구의 매우 효율적인 제어가 수행되며, 따라서 반경방향의 이동이 방지된다. 언급된 제1 실시예에서, 공구의 자유 말단부만 경사져서 형성되고, 독일 특허 DE 198 00 424 A1에 기재된 바와 같이, 지지부의 축방향 홀(axial hole)에서 십자 볼트와 만난다면, 공구의 축 방향 및 최외각의 확실한 반경방향의 고정과 동시에 지지부의 맞은편에서 상기 공구의 회전 운동의 차단이 이루어진다. 상기와 같은 고정은 정확하게 이루어진다.

본 발명의 또 다른 장점들, 특징들 및 개별 요소들은 도면 및 바람직한 실시예의 기재 내용에 의해 이하에서 설명된다.

도 1은 본 발명에 따른 작업편 가공 장치의 부분적으로 절개된 측면도이다.

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ라인을 따라 절단한 단면도이다.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예의 단면도이다.

상세하게 도시되지 않은, 본 발명에 따른 작업편의 가공을 위한 장치는 지지부(1)를 포함하고, 상기 지지부는 점선으로 표시된 축방향 홀(2)을 가진다. 이러한 축방향 홀(2)에는 공구(3)가 삽입되고, 이 때 공구(3)의 말단부는 축방향 홀(2)에서 경사부(4)를 구비한다. 이러한 경사부(4)는 회전 방지 장치, 여기서는 독일 특허 DE 198 00 424 A1에 기재된 것과 유사한 횡단 정지 장치(5)와 연동한다.

공구(3)가 축방향 홀(2)에 삽입되기 전에, 상기 공구는 회전 부재(7)로 둘러싸여 있는 실린더(6)를 관통한다. 도 2에 따르면, 회전 부재(7)는 육각형으로 형성된다.

도 2에 표시된 바와 같이, 실린더(6)가 비 원형으로 형성된 슬리브(sleeve)(8)를 포함하는 것이 본 발명에 있어서 중요하다. 이러한 실시예에서, 슬리브는 세 개의 지점들(9.1, 9.2 및 9.3)에서 원통 형태의 공구(3)에 접하고, 반면 상기 슬리브의 내부면(10)은 상기 공구(3)와 그 사이의 영역에서 매우 작은 범위(예컨대 3/100 ㎜)의 증감하는 간격을 유지한다.

회전 부재(7)는 실린더(6)를 위한 수용부(11)를 형성하고, 이 때 이러한 수용부(11)의 내부 윤곽은 실린더(6)의 비 원형의 외부 윤곽과 유사하다.

본 발명의 작동 원리는 하기와 같다:

공구(3)가 실린더(6)에 삽입되고, 이 때 원통형으로 형성된 공구(3)는 실린 더(6) 내에서 자유롭게 회전할 수 있다. 다만, 공구는 실린더(6)의 내부 윤곽의 지점들(9.1 내지 9.3)에는 접한다. 이러한 방식에 따라, 공구(3)는 삽입된 이후, 축방향 홀(2) 내에서 회전하여, 경사부(4)가 횡단 정지 장치(5)와 함께 제 위치에 놓일 수 있다.

이제, 회전 부재(7)는 실린더(6) 위에 안착하는데, 이는, 회전 부재(7)의 수용부(11)의 내부 윤곽이 실린더(6)의 비 원형의 외부 윤곽과 유사하게 형성되기 때문에 세 군데 위치에서만 가능하다.

이제, 회전 부재(7)는 그에 상응하는 스패너(spanner)를 이용해 회전되고, 이 때 회전 부재(7)의 수용부(11)의 내부 윤곽의 둥글게 형성된 모서리 영역은, 그에 상응하여 매우 둥글게 형성된 실린더(6)의 외부 슬리브의 모서리에 부딪히고, 실린더(6) 위에서 쐐기 효과가 작용한다. 그 결과, 실린더(6)는 적어도 세 개의 지점들(9.1 내지 9.3)에서 공구(3)에 압력이 가해짐으로써, 공구(3)의 반경방향의 이동이 불가능해진다. 회전 부재(7)와 실린더(6)의 연동하는 쐐기면(wedge surface)은 각각 매우 낮은 돌출부를 포함하므로, 회전 부재(7)와 실린더(6) 사이에 자체 잠김(self-locking)이 발생하며, 상기 자체 잠김은 상기 회전 부재(7)를 회전 반대 방향으로 움직이는 공구에 의해서만 풀릴 수 있다.

도 3은 공구 지지 장치의 배면 배치를 도시한다. 또한 여기서, 지지부(1)는 위에 안착한 실린더(6)를 구비한다. 또 다른 실시예와 마찬가지로, 실린더(6)는 비 원형이며, 예컨대 과장해서 표현하자면 삼각형 또는 다각형이다. 그러나 여기서, 공구(3.1)는 실린더(6)에 삽입되지 않고, 원형의 리세스(12)를 구비한다. 실린 더(6)의 외부 윤곽도 마찬가지로 비 원형이므로, 상기 실린더는 마찬가지로 외부 윤곽(13)의 내부 면의 세 개의 지점들(9.4, 9.5 및 9.6)에 접한다.

고정을 위해, 회전 부재(7.1)가 실린더(6)에 삽입되고, 이 때 상기 회전 부재(7.1)는 다시 비 원형으로 형성된다. 바람직하게는, 상기 회전 부재는 실린더(6)의 내부 윤곽에 상응하는 외부 윤곽(13)을 포함한다. 회전 부재(7.1)의 회전 시, 다시 실린더(6)의 변형이 발생하고, 그 결과, 실린더(6)의 외부 윤곽의 특정한 지점들이 리세스(12)의 내부 윤곽을 향해 가압되어, 공구(3.1)가 실린더(6) 위에 조여진다.

* 참조 번호 목록

(1) 지지부 (2) 축방향 홀

(3) 공구 (4) 경사부

(5) 횡단 정지 장치 (6) 실린더

(7) 회전 부재 (8) 슬리브(sleeve)

(9) 지점 (10) 내부면

(11) 수용부 (12) 리세스

(13) 외부 윤곽

Claims (12)

1. 클램핑 장치에 의해 지지부(1)와 결합되는 공구(3, 3.1)를 포함하는 작업편 가공 장치에 있어서,

   상기 지지부(1)에 비원형의 변형 가능한 실린더(6)가 인접하고, 상기 실린더는 상기 공구(3)를 수용하거나, 상기 공구(3.1) 내의 리세스(12)에 맞물리며, 상기 실린더(6)에 회전부재(7, 7.1)가 인접하는 것을 특징으로 하는 작업편 가공 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 실린더(6)는 금속으로 구성되는 것을 특징으로 하는 작업편 가공 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 실린더(6)는 상기 지지부(1)에 직접 인접하여 성형되는 것을 특징으로 하는 작업편 가공 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 실린더(6)는 둥근 모서리를 포함하고, 단면적이 다각형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 작업편 가공 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 실린더(6)는 회전 부재(7)의 상기 수용부(11)에 위치하고, 상기 수용부(11)는 상기 실린더(6)의 외부 윤곽에 실질적으로 상응하는 내부 윤곽을 포함하는 것을 특징으로 하는 작업편 가공 장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 실린더(6)는 상기 공구(3.1)의 리세스(12)에 위치하는 것을 특징으로 하는 작업편 가공 장치.
7. 제6항에 있어서,

   상기 공구(3.1)의 상기 리세스(12)는 원형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 작업편 가공 장치.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서,

   상기 실린더(6)에 회전 부재(7.1)가 삽입 가능하고, 상기 회전 부재(7.1)의 외부 윤곽은 상기 지지부(1)의 상기 실린더(6)의 내부 윤곽에 대응하는 것을 특징으로 하는 작업편 가공 장치.
9. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 공구(3)는 축방향 홀(2)에 삽입되고, 회전 방지 장치(5) 및/또는 위치 설정 장치와 연동되는 것을 특징으로 하는 작업편 가공 장치.
10. 제9항에 있어서,

    상기 회전 방지 장치는 횡단 정지 장치(5)이고, 상기 장치에 상기 공구(3)의 경사부(4)가 접하는 것을 특징으로 하는 작업편 가공 장치.
11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 회전 부재(7, 7.1)의 회전에 의해 상기 공구(3)의 축 방향 이동이 시작될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.
12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 회전 부재(7, 7.1)의 회전에 의해 상기 공구(3)는 반경방향으로 고정될 수 있는 것을 특징으로 하는 장치.

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