KR20090016222A

KR20090016222A - 미세진동상쇄부를 갖는 중력축 공작기계

Info

Publication number: KR20090016222A
Application number: KR1020070080706A
Authority: KR
Inventors: 최재우; 김창용; 강경환
Original assignee: 화천기공 주식회사
Priority date: 2007-08-10
Filing date: 2007-08-10
Publication date: 2009-02-13

Abstract

헤드의 상하 이동시에 이동속도의 급격한 감속 또는 가속에 따라 밸런스웨이트에서 발생하는 미세한 진동이 체인을 통해 헤드에 전달되는 것이 원활히 방지되도록 하는 미세진동상쇄부를 갖는 중력축 공작기계가 개시된다. 이 공작기계는 칼럼의 내부에 설치된 밸런스웨이트와 체인으로 연결되고 베이스의 상면을 향해 수직으로 상하이동되는 헤드를 갖는 중력축 공작기계에 있어서; 상기 체인과 밸런스웨이트의 사이에 설치되어 상기 밸런스웨이트에서 발생되는 미세진동을 상쇄시키는 미세진동상쇄부를; 포함한다.

공작기계, 중력축, 수직축, 밸런스웨이트, 체인, 미세진동

Description

미세진동상쇄부를 갖는 중력축 공작기계{gravity axis machine tool having minute vibration preventing part}

본 발명은 중력축 방향으로 상하 이동되는 헤드를 갖는 중력축 공작기계에 관한 것으로, 보다 상세하게는 헤드의 상하 이동시에 이동속도의 급격한 감속 또는 가속에 따라 밸런스웨이트에서 발생하는 미세한 진동이 체인을 통해 헤드에 전달되는 것이 원활히 방지되도록 하는 미세진동상쇄부를 갖는 중력축 공작기계에 관한 것이다.

일반적으로, 공작기계는 가공물과 공구의 사이에 적절한 절삭운동을 주고, 동시에 가공물이나 공구가 회전 또는 직선운동을 하도록 하여 가공물을 절삭 또는 연삭하는 기계이다.

이와 같은 공작기계 중에서 중력축 공작기계는 도 7에 도시된 바와 같이 베이스(1)의 상면 일측에 수직으로 칼럼(2)이 수직으로 설치되고, 상기 베이스(1)의 일측에는 가공물(M)이 놓이는 테이블(3)이 새들(4)의 위에 안착되며, 상기 칼럼(2)에는 헤드(5)가 설치되어 상기 칼럼(2)의 안내면을 따라 상기 헤드(5)가 상하로 이동할 수 있게 되어 있다.

또한, 상기 칼럼(2)의 내부에는 중력축 방향으로 이동 시에 그 이송부하를 줄일 수 있도록 헤드(5)와의 힘의 균형을 잡기 위해 밸런스웨이트(6)가 내장되고, 상기 밸런스웨이트(6)는 상기 헤드(5)와 체인(7)으로 직접 연결되어 있다.

그런데, 상기와 같은 종래 기술에는 다음과 같은 문제점이 있다.

상기 헤드의 상하 이동시에 이동속도의 급격한 감속 또는 가속에 따라 밸런스웨이트에서는 미세한 진동이 발생하게 되고, 이와 같은 미세한 진동이 체인을 통해 헤드에 직접 전달되는 문제점이 있다.

이와 같이 미세한 진동의 직접적인 전달은 가공물의 가공면 조도에 악영향을 끼쳐 가공면의 조도 불량을 발생시키는 요인이 되고 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해서 안출된 것으로,

본 발명의 목적은 헤드의 상하 이동시에 이동속도의 급격한 감속 또는 가속에 따라 밸런스웨이트에서 발생하는 미세한 진동이 체인을 통해 헤드에 전달되는 것이 원활히 방지되도록 하는 미세진동상쇄부를 갖는 중력축 공작기계를 제공함에 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미세진동상쇄부를 갖는 중력축 공작기계는 칼럼의 내부에 설치된 밸런스웨이트와 체인으로 연결되고 베이스의 상면을 향해 수직으로 상하이동되는 헤드를 갖는 중력축 공작기계에 있어서; 상기 체인과 밸런스웨이트의 사이에 설치되어 상기 밸런스웨이트에서 발생되는 미세진동을 상쇄시키는 미세진동상쇄부를; 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 미세진동상쇄부는, 상기 칼럼의 내부로 상기 체인의 하단에 장착되는 완충판과, 상기 완충판에 슬라이딩 가능하게 수직으로 관통되고 상기 밸런스웨이트의 상면에 장착되는 다수의 가이드핀과, 상기 완충판의 상면으로 상기 가이드핀에 끼워지는 완충수단과, 상기 가이드핀의 상단에 설치되어 상기 완충수단을 고정하는 완충수단고정부를, 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 완충수단고정부는, 상기 가이드핀의 상단에 형성되는 나선부와, 상기 완충수단의 상단이 지지되도록 상기 나선부에 끼워지는 스톱퍼와, 상기 나선부의 상단에 체결되어 상기 스톱퍼를 고정하는 고정너트를, 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 미세진동상쇄부는, 상기 완충판과 밸런스웨이트의 상하 이동을 가이드하는 가이드부를, 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가이드부는, 상기 완충판에 형성되는 제1가이드공과, 상기 제1가이드공에 대응하여 상기 밸런스웨이트에 형성되는 제2가이드공과, 상기 제1가이드공 및 제2가이드공에 슬라이딩 가능하게 끼워지고 상기 칼럼의 내부에 수직으로 장착되는 가이드봉을, 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가이드핀은, 상기 완충판의 하면과 상기 밸런스웨이트의 상면 사이가 이격되도록 상기 가이드핀의 외측 둘레에 형성되는 돌턱을, 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 완충수단은, 상기 가이드핀에 끼워지는 스프링인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 완충수단은, 상기 가이드핀에 끼워지는 고무관인 것을 특징으로 한다.

본 발명은 헤드의 상하 이동시에 이동속도의 급격한 감속 또는 가속에 따라 밸런스웨이트에서 발생하는 미세한 진동이 체인을 통해 헤드에 전달되는 것이 원활 히 방지되도록 하고, 그에 따라 미세 진동에 의한 가공면의 조도 불량이 원활히 방지되는 효과를 갖는다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 개략적인 구성도이다.

이에 도시된 바와 같이, 중력축 공작기계는 베이스(10)와, 상기 베이스(10)의 상면 일측에 설치되는 칼럼(20)과, 상기 칼럼(20)의 내부에 상하로 이동 가능하게 구비되는 밸런스웨이트(30)와, 상기 밸런스웨이트(30)에 일단이 연결되는 체인(40)과, 상기 체인(40)의 타단이 연결되어 상기 베이스(10)의 상면을 향해 수직으로 상하이동 가능하게 구비되는 헤드(50)와, 상기 밸런스웨이트(30)와 체인(40)의 사이에 설치되는 미세진동상쇄부(60)를 포함한다.

상기 미세진동상쇄부(60)는 헤드(50)의 상하 이동에 따른 급 제동 혹은 급 가속 시에 상기 밸런스웨이트(30)에서 발생하는 미세진동을 상쇄시킴으로써, 미세진동이 체인(40)을 통해 상기 헤드(50)로 전달되는 것을 원활히 방지시키는 역할을 한다.

도 2는 본 발명의 요부 측단면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 상기 미세진동상쇄부(60)는 칼럼(20)의 내부로 체인(40)의 하단에 장착되는 완충판(61)과, 상기 완충판(61)에 슬라이딩 가능하게 수직으로 관통되고 밸런스웨이트(30)의 상면에 장착되는 다수의 가이드핀(62)과, 상 기 완충판(61)의 상면으로 상기 가이드핀(62)에 끼워지는 완충수단(63)과, 상기 가이드핀(62)의 상단에 설치되어 상기 완충수단(63)을 고정하는 완충수단고정부(64)를 포함한다.

상기 완충판(61)은 체인(40)의 끝단에 장착된 상태로 완충수단(63)을 지지하는 역할을 한다. 상기 가이드핀(62)은 하단이 밸런스웨이트(30)에 장착된 상태로 완충판(61)에 관통되게 설치되어 완충수단(63)에 의해 지지된 상태로 상기 밸런스웨이트(30)와 완충판(61)을 상호 결합시키는 역할을 한다.

상기 완충수단(63)은 가이드핀(62)의 둘레에 가압된 상태로 구비되어 가이드핀(62)을 통해 전달되는 밸런스웨이트(30)의 미세한 진동을 상쇄시키는 역할을 한다. 상기 완충수단고정부(64)는 완충판(61)의 상면에 하단이 지지된 완충수단(63)의 상단을 가압된 상태로 고정시키는 역할을 한다.

상기 미세진동상쇄부(60)는 완충판(61)과 밸런스웨이트(30)의 상하 이동을 가이드하는 가이드부(65)를 더 포함한다. 상기 가이드부(65)는 밸런스웨이트(30)의 상하 이동 시에 흔들림을 방지시키는 역할을 한다.

이와 같은 역할을 하는 상기 가이드부(65)는 완충판(61)에 형성되는 제1가이드공(651)과, 상기 제1가이드공(651)에 대응하여 밸런스웨이트(30)에 형성되는 제2가이드공(652)과, 상기 제1가이드공(651) 및 제2가이드공(652)에 슬라이딩 가능하게 끼워지고 칼럼(20)의 내부에 수직으로 장착되는 가이드봉(653)을 포함한다.

상기 완충판(61)은 제1가이드공(651)에 의해 가이드봉(653)을 따라 상하로 이동되고, 상기 밸런스웨이트(30)는 제2가이드공(652)에 의해 가이드봉(653)을 따 라 상하로 이동됨으로써, 상기 완충판(61) 및 밸런스웨이트(30)의 상하 이동이 안정적으로 가이드된다.

도 3은 본 발명의 요부 평단면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 상기 완충판(61)의 상면 중앙 부위에는 2개의 체인(40)이 상하로 대칭되게 연결된다.

이와 같이 상하로 대칭되게 상기 완충판(61)에 체인(40)이 연결된 상태로 전후에 대칭되게 각각 2쌍씩 8개의 가이드핀(62)이 구비된다.

그리고, 상기 완충판(61)의 전방측에 위치된 가이드핀(62)의 사이로 제1가이드공(651)이 형성되고, 상기 제1가이드공(651)에 가이드봉(653)이 구비된다.

도 4는 도 3에 따른 A-A선의 개략적인 단면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 상기 체인(40)이 동일한 속도로 부드럽게 상하로 이동시에는 완충수단(63)의 탄성력에 의해 지지된 상태로 상기 완충수단(63)이 더 이상 가압되지 않은 상태로 완충판(61)과 밸런스웨이트(30)가 함께 이동된다.

이때, 상기 완충수단(63)은 그 하단이 완충판(61)의 상면에 지지되면서 그 상단은 완충수단고정부(64)에 의해 가압된 상태로 지지된다. 여기서, 상기 완충수단(63)은 가이드핀(62)에 끼워지는 스프링(631)이다.

상기 완충수단고정부(64)는 가이드핀(62)의 상단에 형성되는 나선부(641)와, 상기 나선부(641)에 끼워지는 스톱퍼(642)와, 상기 나선부(641)의 상단에 체결되어 상기 스톱퍼(642)를 고정하는 고정너트(643)를 포함한다. 상기 완충수단고정부(64)는 스톱퍼(642)를 나선부(641)에 끼워 완충수단(63)인 스프링(631)의 상단에 밀착 시킨 상태로 고정너트(643)를 나선부(641)에 체결하면서 상기 스톱퍼(642)를 하부측으로 이동시켜 상기 스톱퍼(642)에 의해 상기 완충수단(63)인 스프링(631)이 가압된 상태로 고정되도록 하는 것이다.

상기 가이드핀(62)은 그 하단 외측 둘레에 형성되는 돌턱(621)을 더 포함한다. 상기 돌턱(621)은 완충판(61)의 하면과 밸런스웨이트(30)의 상면 사이가 이격되도록 하여 직접 맞닿는 것을 방지시키는 역할을 한다.

도 5는 본 발명의 작동상태를 보인 요부 확대 측단면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 상기 체인(40)의 이동이 갑자기 정지되면 즉, 상기 체인(40)이 급제동되면 밸런스웨이트(30)는 자체 중량에 의해 하부측으로 이동하려는 힘이 발생되고, 이 힘이 미세진동을 발생시키는 요인이 된다.

이때, 상기 밸런스웨이트(30)는 자체 중량에 의해 하부방향으로 이동되고, 그에 따라 가이드핀(62)이 하부방향으로 이동되면서 완충수단(63)인 스프링(631)을 압축시키게 된다.

이와 같이 상기 스프링(631)의 압축에 의해 밸런스웨이트(30)에서 발생된 힘이 상쇄됨으로써, 상기 밸런스웨이트(30)에 의해 발생되는 미세진동이 완충판(61)에 장착된 체인(40)으로 전달되는 것이 원활히 방지된다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예를 보인 요부 확대 측단면도이다.

이때, 상기 완충수단(63)은 그 하단이 완충판(61)의 상면에 지지되면서 그 상단은 완충수단고정부(64)에 의해 가압된 상태로 지지된다. 여기서, 상기 완충수단(63)은 가이드핀(62)에 끼워지는 고무관(632)이다.

상기 고무관(632)은 체인(40)의 급제동 시에 압축되면서 밸런스웨이트(30)에 의해 발생되는 미세진동을 상쇄시키는 역할을 한다.

도 1은 본 발명의 개략적인 구성도,

도 2는 본 발명의 요부 측단면도,

도 3은 본 발명의 요부 평단면도,

도 4는 도 3에 따른 A-A선의 개략적인 단면도,

도 5는 본 발명의 작동상태를 보인 요부 확대 측단면도,

도 6은 본 발명의 다른 실시예를 보인 요부 확대 측단면도,

도 7은 종래의 중력축 공작기계를 보인 개략적인 구성도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 베이스 20 : 칼럼

30 : 밸런스웨이트 40 : 체인

50 : 헤드

60 : 미세진동상쇄부

61 : 완충판 62 : 가이드핀

63 : 완충수단 64 : 완충수단고정부

65 : 가이드부

Claims

칼럼(20)의 내부에 설치된 밸런스웨이트(30)와 체인(40)으로 연결되고 베이스(10)의 상면을 향해 수직으로 상하이동되는 헤드(50)를 갖는 중력축 공작기계에 있어서;

상기 체인(40)과 밸런스웨이트(30)의 사이에 설치되어 상기 밸런스웨이트(30)에서 발생되는 미세진동을 상쇄시키는 미세진동상쇄부(60)를;

포함하는 것을 특징으로 하는 미세진동상쇄부를 갖는 중력축 공작기계.
제1항에 있어서 상기 미세진동상쇄부(60)는,

상기 칼럼(20)의 내부로 상기 체인(40)의 하단에 장착되는 완충판(61)과,

상기 완충판(61)에 슬라이딩 가능하게 수직으로 관통되고 상기 밸런스웨이트(30)의 상면에 장착되는 다수의 가이드핀(62)과,

상기 완충판(61)의 상면으로 상기 가이드핀(62)에 구비되는 완충수단(63)과,

상기 가이드핀(62)의 상단에 설치되어 상기 완충수단(63)을 고정하는 완충수단고정부(64)를,

포함하는 것을 특징으로 하는 미세진동상쇄부를 갖는 중력축 공작기계.
제2항에 있어서 상기 완충수단고정부(64)는,

상기 가이드핀(62)의 상단에 형성되는 나선부(641)와,

상기 완충수단(63)의 상단이 지지되도록 상기 나선부(641)에 끼워지는 스톱퍼(642)와,

상기 나선부(641)의 상단에 체결되어 상기 스톱퍼(642)를 고정하는 고정너트(643)를,

포함하는 것을 특징으로 하는 미세진동상쇄부를 갖는 중력축 공작기계.
제2항에 있어서 상기 미세진동상쇄부(60)는,

상기 완충판(61)과 밸런스웨이트(30)의 상하 이동을 가이드하는 가이드부(65)를,

더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세진동상쇄부를 갖는 중력축 공작기계.
제4항에 있어서 상기 가이드부(65)는,

상기 완충판(61)에 형성되는 제1가이드공(651)과,

상기 제1가이드공(651)에 대응하여 상기 밸런스웨이트(30)에 형성되는 제2가이드공(652)과,

상기 제1가이드공(651) 및 제2가이드공(652)에 슬라이딩 가능하게 끼워지고 상기 칼럼(20)의 내부에 수직으로 장착되는 가이드봉(653)을,

포함하는 것을 특징으로 하는 미세진동상쇄부를 갖는 중력축 공작기계.
제2항에 있어서 상기 가이드핀(62)은,

상기 완충판(61)의 하면과 상기 밸런스웨이트(30)의 상면 사이가 이격되도록 상기 가이드핀(62)의 외측 둘레에 형성되는 돌턱(621)을,

더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세진동상쇄부를 갖는 중력축 공작기계.
제2항에 있어서 상기 완충수단(63)은,

상기 가이드핀(62)에 끼워지는 스프링(631)인 것을 특징으로 하는 미세진동상쇄부를 갖는 중력축 공작기계.
제2항에 있어서 상기 완충수단(63)은,

상기 가이드핀(62)에 끼워지는 고무관(632)인 것을 특징으로 하는 미세진동상쇄부를 갖는 중력축 공작기계.