KR20080086226A

KR20080086226A - 방전가공용 전극의 클램핑장치

Info

Publication number: KR20080086226A
Application number: KR1020070028128A
Authority: KR
Inventors: 박은수
Original assignee: 박은수
Priority date: 2007-03-22
Filing date: 2007-03-22
Publication date: 2008-09-25

Abstract

본 발명은 방전가공용 전극의 클램핑장치에 관한 것이다. 그의 구성은, 수직방향으로 볼트부재끼움공(10)이 마련되고, 수평방향으로는 입구측이 넓고 내부로 갈수록 좁아지는 삼각형상의 캠부재끼움공(12)이 외측벽으로부터 상기 볼트끼움공(10)까지 소통되도록 마련되는 홀더고정구(4); 상기 홀더고정구(4)와 결합되는 면에 십자형 홈(102a)이 마련되는 전극홀더(102); 상기 십자형 홈(102a)에 결합될 수 있는 십자형 돌기 형태의 볼트헤드(6)를 가지며, 몸체에는 캠홀(8)이 축방향에 대하여 직각방향으로 뚫려있으며, 상기 볼트헤드(6)가 상기 십자형 홈(102a)에 결합된 상태에서 축방향으로 회전됨에 의해 상기 전극홀더와 결합되는 볼트부재(2); 상기 캠부재끼움공(12)을 통해 인입되어 상기 볼트부재의 캠홀(8)에 끼워질 수 있는 것으로서, 상기 캠홀(8)에 끼워지는 위치의 외주면에 캠(16)이 마련되며 단부에는 렌치홈(18)이 마련되는 봉형상의 캠부재(14)를 포함한다.

방전가공, 홀더, 전극, 클램핑, 캠, 렌치

Description

방전가공용 전극의 클램핑장치{apparatus for clamping the electrode of electric discharge machining}

도 1은 종래기술에 의한 클램핑장치의 분해사시도이다.

도 2은 본 발명의 실시예에 의한 클램핑장치의 절개 사시도이다.

도 3은 도 2의 A-A방향에서 취한 평단면도이다.

도 4는 볼트부재와 전극홀더의 결합관계를 도시하는 평면 구성도이다.

도 5는 볼트부재의 조임관계를 설명하기 위한 측면 구성도이다.

도 6은 본 발명의 적용예를 설명하기 위한 복합식 홀더고정구의 평면구성도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

2 ; 볼트부재 4 ; 홀더고정구

8 ; 캠홀 10 ; 볼트부재끼움공

12 ; 캠부재끼움공 14 ; 캠부재

16 ; 캠(cam) 102 ; 전극홀더

본 발명은 방전가공용 전극의 클램핑장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전극의 장착 또는 해체를 극히 용이하게 할 수 있도록 하는 구조의 방전가공용 전극의 클램핑장치에 관한 것이다.

방전가공은 초경합금, 고속도강, 내열강과 같이 경도가 높은 피가공물을 정밀가공하는 특수가공방법이다. 방전가공은, 일면에 성형 패턴이 형성되어 있는 전극을 전해액에 담겨있는 피가공물에 접촉시킬때 발생되는 방전현상에 의해 전극의 패턴 형상대로 피가공물을 가공하게끔 되어 있다. 이때 전극을 방전가공장치에 선택적으로 고정시키기 위한 클램핑장치 또는 홀더가 필요하게 되는데, 이와 관련하여 본 출원인에 의한 국내 실용신안등록 제20-0434123호에는 방전가공용 전극의 클램핑장치가 개시된바 있다.

도 1은 종래기술인 위 실용신안등록 제20-0434123호에 의한 클램핑장치의 분해사시도이다. 이에 의하면, CNC공작기계 등의 가공베드 또는 방전가공기의 본체에 고정 설치되는 홀더고정구(100)와, 상부에 전극이 고정 설치되는 전극홀더(102)를 선택적으로 결합시키기 위한 볼트부재(104) 및 너트부재(106)를 포함한다. 너트부재(106)는 원판형태로 되며 외주면에 세레이션이 가공되어 손으로 볼트부재(104)를 조이거나 풀 수 있게끔 되어 있다. 볼트부재(104)는 헤드가 십자형 돌기로 되어 있으며 홀더(102)의 저면에는 그에 끼워져 결합될 수 있는 십자형 홈이 마련되어 있다.

위와 같은 구성에 있어서의 문제점은 다음과 같다.

전극의 교체 등을 위해 홀더고정구(100)로부터 전극홀더(102)를 결합시키거나 또는 해체할 경우 렌치와 같은 수공구 또는 손을 이용하여 너트부재(106)를 회전시키게 된다. 여기서, 다수의 전극이 설치되는 대규모 가공라인 또는 CNC 공작기계의 가공베드에 있어서 각각의 너트부재(106)를 수작업을 통해 일일이 회전시키는 작업에는 매우 많은 시간과 인력을 필요로 하였다.

위와 같은 문제에 대하여 본 발명은, 방전가공기의 본체에 연결되는 홀더고정구(100)와 전극이 설치되는 전극홀더(102)의 결합 또는 분리를 위해 너트부재(106)를 회전시키는 작업에 있어서, 해당 작업을 용이하고 신속하게 수행할 수 있도록 하는 방전가공용 전극의 클램핑장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 목적은, 공작기계의 베드의 상부 또는 방전가공기의 단부에 고정 설치되는 것으로서, 수직방향으로 볼트부재끼움공이 마련되고, 수평방향으로는 입구측이 넓고 내부로 갈수록 좁아지는 삼각형상의 캠부재끼움공이 외측벽으로부터 상기 볼트끼움공까지 소통되도록 마련되는 홀더고정구; 가공방향으로 성형 패턴이 형성되는 전극이 선택적으로 결합 설치되며 상기 홀더고정구와 결합되는 면에 십자 형 홈이 마련되는 전극홀더; 상기 십자형 홈에 결합될 수 있는 십자형 돌기 형태의 볼트헤드를 가지며, 몸체에는 캠홀이 축방향에 대하여 직각방향으로 뚫려있으며, 상기 볼트헤드가 상기 십자형 홈에 결합된 상태에서 축방향으로 회전됨에 의해 상기 전극홀더와 결합되는 볼트부재; 상기 캠부재끼움공을 통해 인입되어 상기 볼트부재의 캠홀에 끼워질 수 있는 것으로서, 상기 캠홀에 끼워지는 위치의 외주면에 캠이 마련되며 단부에는 렌치홈이 마련되는 봉형상의 캠부재를 포함함에 의해;

상기 캠부재를 상기 볼트부재의 축을 중심으로 회동시킴에 의해 상기 전극홀더와 홀더고정구를 결합시키며, 렌치를 이용하여 상기 캠부재를 회전시켜 상기 캠이 상기 캠홀의 저면에 압착되도록 함으로써 상기 전극홀더와 홀더고정구의 체결력을 높일 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 방전가공용 전극의 클램핑장치에 의해 달성된다.

이하, 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세하게 설명한다. 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 클램핑장치의 절개 사시도이다. 도 3은 도 2의 A-A방향에서 취한 평단면도이다. 도 4는 볼트부재와 전극홀더의 결합관계를 도시하는 평면 구성도이다. 도 5는 볼트부재의 조임관계를 설명하기 위한 측면 구성도이다. 도 6은 본 발명의 적용분야를 설명하기 위한 복합식 홀더고정구의 평면구성도이다.

본 발명의 클램핑 장치는 방전가공기 뿐만 아니라 CNC,NC 공작기계에도 적용되는 것이다. 이 양자는 용도만 다를뿐 본 발명과 관련한 기능적 구조는 동일하기 때문이다. 또한, 본 발명의 클램핑장치는 도 1에 도시된 것처럼 단일형태 및 도 6에 도시된 것처럼 여러개의 전극홀더가 하나의 몸체에 설치되는 복합식 홀더고정구에 공히 적용될 수 있다.

이하, 도 2 내지 도 3을 참조하여 설명한다. 전극홀더(102, 도 1 참조. 이하 같다.)와 볼트부재(2)가 요철식으로 결합되는데, 이 결합 구조는 공지의 것이다. 아무튼 이를 위해 전극홀더의 홀더고정구(4)와의 결합면(저면)에는 십자형 홈(102a)이 마련되고, 볼트부재의 볼트헤드(6)는 그에 끼워질 수 있는 십자형 돌기가 마련된다. 볼트부재(2)를 십자형 홈(102a)에 끼워 축방향으로 약간만 회전시킴으로써 볼트부재(2)를 축방향으로 빠질 수 없게끔 전극홀더에 체결시킬 수 있다.

본 발명의 특징은 볼트부재(2)와 홀더고정구(4)를 결합시키고, 볼트부재(4)를 통한 전극홀더(102)와 홀더고정구(4)의 체결력을 공고히 하기 위한 구성에 있다.

이를 위해 볼트부재(2)의 몸체에는 축방향과 직각방향으로 캠홀(8)이 관통되어 있다. 캠홀(8)은 반드시 몸체를 관통되어야 할 필요는 없지만 관통되는 것이 힘의 작용상태와 사용의 편리성을 고려할 때 바람직하다.

홀더고정구(4)에는 수직방향으로 볼트부재끼움공(10)이 마련되고, 수평방향으로는 입구측이 넓고 내부로 갈수록 좁아지는 삼각형상의 캠부재끼움공(12)이 마련된다.

캠부재끼움공(12)은 홀더고정구(4)의 외측벽으로부터 상기 볼트부재끼움 공(10)까지 소통되며 볼트부재끼움공(10)과는 직각을 이루고 있다.

캠부재(14)는 캠부재끼움공(12)의 입구를 통해 인입되어 상기 볼트부재끼움공(10)과 교차되는 지점 이상까지 끼워지게 되는 것으로서 봉형상이다. 캠부재(14)의 일측, 특히 상기 캠홀(8)에 끼워지는 위치(또는 볼트부재끼움공(10)과 교차되는 부위)의 외주면에 캠(16)이 마련된다. 캠(16)의 형성구간은 캠부재(14)가 볼트부재끼움공(10)을 관통하여 끼워진 부분이다. 캠부재(14)의 단부에는 렌치홈(18)이 마련된다. 이 렌치홈(18)을 통해 L렌치(L)를 끼워 캠부재(14)를 회전시킬 수 있게 된다.

캠부재끼움공(12)의 두께(도 2에서의 상하방향의 폭)는 캠부재(14)가 면밀하게 끼워질 수 있는 정도이다. 또한 캠홀(8)은 캠(16)이 면밀하게 끼워질 수 있는 넓이를 가진다.

캠부재끼움공(12)의 넓이는 캠부재(16)가 끼워진 상태에서 볼트부재(2)의 축중심을 기준으로 45°정도 폭으로 회동될 수 있게끔 설정된다(도 3 참조). 즉, 캠부재끼움공의 벌어짐각도(α°)는 45°정도가 된다.

이러한 구성에 의한 작용을 설명한다. 도 2에 도시된 방향으로 볼트부재(2)가, 캠홀(8)이 캠부재끼움공(12)의 입구(또는 홀더고정구(4)의 외측벽)를 향하도록, 볼트부재끼움공(10)에 끼워진다. 캠부재(14) 역시 도 2에 도시된 방향으로 캠부재끼움공(12)을 통해 볼트부재의 캠홀(8)에 끼워진다.

도 3에서와 같이 볼트부재(2)의 축을 중심으로 캠부재(14)를 회동시키면서 볼트부재의 볼트헤드(6)와 전극홀더의 십자형 홈(102a, 도 4 참조)를 결합시킨다. 그러면 도 4(a)의 결합전 상태에서 도 4(b)의 결합후 상태가 된다. 이 과정에서 렌치(L)의 사용이 필수적인 것은 아니다. 결합된 상태에서 전극홀더(102)는 볼트부재(2)의 축방향으로 분리될 수 없게 된다. 그러나 전극홀더(102), 볼트부재(2) 및 홀더고정구(4)는 체결력이 약한 상태이다. 볼트부재(2)와 전극홀더(102)는 단순히 일방향으로 빠질 수 없을 정도로만 걸려있는 상태이기 때문이다.

이후, 렌치(L)를 이용하여 캠부재(14)를 그의 축을 중심으로 회전시킨다. 회전각도는 캠(16)의 형상, 캠(16)과 캠홀(8)의 유격 등에 변경될 수 있다. 회전 이전의 상태가 도 5(a)에 도시되며 회전 이후의 완전 체결 상태가 도 5(b)에 도시된다. 캠부재(14)가 그 축이 고정되어 있는 상태에서 회전하게 되면 캠(16)이 회전하여 캠홀(8)의 저면에 이르게 된다. 그러면 캠(16)의 행정거리(또는 작동거리)만큼 볼트부재(2)는 도면상 아래방향으로 당겨지게 되며 이 과정에서 전극홀더(102), 볼트부재(4) 및 홀더고정구(4)의 3요소는 강한 체결력으로 결합되게 된다. 여기서, 캠(16)의 행정거리 등을 조작함으로써 각 요소의 결합력을 조정할 수 있을 것이다.

렌치(L)를 사용하여 위에 설명된 과정의 역으로 캠부재(14)를 회전시키고 이어서 캠부재(14)를 회동시킴으로써 전극홀더(102)와 홀더고정구(4)를 분리시킬 수 있을 것이다.

본 발명에 의하면 원터치방식으로 전극홀더(102)를 홀더고정구(4)에 체결 또는 분리시킬 수 있는 방전가공용 전극의 클램핑장치가 제공된다.

위와 같은 구성에 의하면, 방전가공용 전극의 클램핑 장치에 있어서, 전극홀더의 분리 또는 체결작업을 신속 용이하게 할 수 있어 해당 작업에 소요되는 시간 및 인력의 낭비를 최소화할 수 있게 된다.

Claims

공작기계의 베드의 상부 또는 방전가공기의 단부에 고정 설치되는 것으로서, 수직방향으로 볼트부재끼움공(10)이 마련되고, 수평방향으로는 입구측이 넓고 내부로 갈수록 좁아지는 삼각형상의 캠부재끼움공(12)이 외측벽으로부터 상기 볼트끼움공(10)까지 소통되도록 마련되는 홀더고정구(4); 방전가공용 전극이 결합되는 곳으로서, 상기 홀더고정구(4)와 결합되는 면에 십자형 홈(102a)이 마련되는 전극홀더(102); 상기 십자형 홈(102a)에 결합될 수 있는 십자형 돌기 형태의 볼트헤드(6)를 가지며, 몸체에는 캠홀(8)이 축방향에 대하여 직각방향으로 뚫려있으며, 상기 볼트헤드(6)가 상기 십자형 홈(102a)에 결합된 상태에서 축방향으로 회전됨에 의해 상기 전극홀더와 결합되는 볼트부재(2); 상기 캠부재끼움공(12)을 통해 인입되어 상기 볼트부재의 캠홀(8)에 끼워질 수 있는 것으로서, 상기 캠홀(8)에 끼워지는 위치의 외주면에 캠(16)이 마련되며 단부에는 렌치홈(18)이 마련되는 봉형상의 캠부재(14)를 포함함에 의해;

상기 캠부재(14)를 상기 볼트부재(2)의 축을 중심으로 회동시킴에 의해 상기 전극홀더(102)와 홀더고정구(4)를 단순 결합시키며, 렌치를 이용하여 상기 캠부재(14)를 회전시켜 상기 캠(16)이 상기 캠홀(8)의 저면에 압착되도록 함으로써 상기 전극홀더(102)와 홀더고정구(4)의 체결력을 높일 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 방전가공용 전극의 클램핑장치.