KR20090025525A

KR20090025525A - 공작기계의 가공물 위치세팅용 지그장치

Info

Publication number: KR20090025525A
Application number: KR1020070090447A
Authority: KR
Inventors: 장명한
Original assignee: 장명한
Priority date: 2007-09-06
Filing date: 2007-09-06
Publication date: 2009-03-11
Also published as: KR100906726B1

Abstract

본 발명은 밀링머신, 선반 등 공작기계의 베드에 설치되어 가공물의 위치를 편리하게 세팅하는데 사용되는 공작기계의 가공물 위치세팅용 지그장치에 관한 것이다. 그의 구성은; 베드(110)에 슬라이드 결합되는 수평대(2); 상기 수평대(2)에 직립되어 고정되는 것으로서 제1 볼트공(10)이 타공되어 있는 수직대(8); 제2 볼트공(20)이 타공되어 있으며, 상기 베드의 좌우방향으로 핀홀(22)이 타공되어 있는 연장대(16); 상기 핀홀(22)에 임의의 길이로 삽입되어 고정되는 기다란 봉형상의 세팅핀(24)을 포함하며; 상기 제1,2 볼트공(10,20)중 어느 하나는 기다란 장공인 것을 특징으로 한다.

지그, 밀링머신, 세팅, 원점, x축, 베드, 테이블

Description

공작기계의 가공물 위치세팅용 지그장치{jig apparatus for setting the position of object for machine tool }

본 발명은 지그장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 밀링머신, 선반 등 공작기계의 베드 또는 테이블에 설치되어 가공물의 위치를 편리하게 세팅하는데 사용되는 공작기계의 가공물 위치세팅용 지그장치에 관한 것이다.

밀링 머신(milling machine)은 여러 개의 절삭 날을 가진 밀링 커터(milling cutter)라고 하는 절삭 공구를 주축(主軸)에 고정하여 회전시키고, 테이블 위에 고정한 가공물에 절삭깊이와 이송을 주어 절삭하는 기계로서 평면 절삭, 곡면 절삭, 각종 홈 절삭을 하는 것 외에 나사, 기어, 캠 등의 절삭 가공도 능률적으로 할 수 있는, 사용 범위가 대단히 넓은 익히 알려진 공작기계이다.

밀링머신에 있어서 가공물은 베등 또는 테이블 상에 고정 설치된 바이스에 의해 고정 설치되는데, 설치된 상태에서 가공물의 위치를 정확히 원점 세팅(zero setting)하여야 할 필요가 있다. 특히 동일 제품을 여러 수량 가공할 경우에는 이러한 세팅작업이 필수적이다. 도 1은 밀링머신 테이블의 평면 구성도이다. 가공물(P)을 베드(110) 또는 테이블 상에 고정 설치함에는 주축(主軸)에 대하여 좌우방 향(x축 방향) 및 전후방향(y축방향)의 기준점이 있어야 한다. 전후방향은 바이스(104, 또는 섀들(saddle), 이하 같음)의 고정대(104a)의 물림면(B)이 고정점으로 되어있기 때문에 별도의 세팅작업이 필요없으나 좌우방향으로는 각 가공물마다 세팅작업을 해야 한다. 종래에는 바이스의 측벽에 x축의 세팅을 위한 지그(jig)를 부착하여 사용하긴 하였으나, 비숙련자인 경우 정확한 세팅을 위해 많은 시간을 요하는 등 그의 사용에 애로사항이 많았다. 또한 가공물의 체적이 작은 경우에는 바이스의 고정대(104a)와 이송대(104b) 사이의 틈새(G)가 좁아 종래의 지그를 사용하는데 어려움이 있었다.

이러한 어려움은 밀링머신뿐만 아니라 선반과 같은 기타 공작기계에서도 마찬가지로 발생할 수 있는 문제이다.

위와 같은 문제에 대한 본 발명의 목적은 밀링머신 등 공작기계에 있어서 절삭가공을 위해 베드 또는 테이블 상에 고정되는 가공물의 위치를 편리하고도 정확하게 세팅할 수 있게 하는 공작기계의 가공물 위치세팅용 지그장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 목적은, 밀링머신과 같은 공작기계의 베드에 슬라이드 결합되어 상기 베드의 좌우방향을 따라 특정 위치에 선택적으로 고정될 수 있는 수평대; 상기 수평대에 직립되어 고정되는 것으로서 중심에는 상기 베드의 좌우방향으로 제1 볼트공이 타공되어 있는 수직대; 상기 베드의 좌우방향으로 제2 볼트공이 타공되어 있어 조정볼트에 의해 상기 수직대와 면접촉된 상태에서 고정될 수 있으며, 상기 베드의 좌우방향으로 핀홀이 타공되어 있는 연장대; 상기 핀홀에 임의의 길이로 삽입되어 고정됨으로써 선단이 가공물의 측면에 맞닿게 되는 기다란 봉형상의 세팅핀을 포함하며; 상기 제1,2 볼트공중 어느 하나는 기다란 장공(長空)인 것을 특징으로 하는 공작기계의 가공물 위치세팅용 지그장치에 의해 달성된다.

본 발명에 의하면 상기 제1,2 볼트공 모두가 기다란 장공인 것을 특징으로 한다. 본 발명의 다른 특징에 의하면 상기 핀홀은 내경(內徑)이 서로 상이하도록 2개 이상 마련되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 상기 연장대 및 제2 볼트공은 직선 형태이다. 그러나 상기 연장대 및 제2 볼트공은 각각 십자(十字) 형태로 함으로써 상기 핀홀을 여러 개 마련할 수 있다.

위와 같은 구성에 의하면, 밀링머신과 같은 공작기계의 베드상에 가공물의 위치를 세팅하기 위해 필요한 기준점을 극히 용이하게 되찾을 수 있어 다량의 가공물을 동일한 형태로 가공하는데 소요되는 시간을 크게 절약시킬 수 있게 된다.

또한 가공물의 크기가 작은 경우에도 용이하게 베드의 좌우방향(x축방향)으 로의 기준점을 잡아놓을 수 있게 된다. 기타의 효과는 후술되는 내용에 의해 더 명백해질 것이다.

이하, 본 발명의 구체적 내용을 명세서에 첨부된 도면을 첨부하여 더욱 상세하게 설명한다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 지그장치의 분해사시도이다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 지그장치의 사시도이다. 도 4는 도 3의 A-A방향을 따라 취한 단면도이다. 도 5 내지 도 6은 사용상태를 나타내는 정면도이다. 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 연장대의 사시도이다.

수평대(2)는 밀링머신과 같은 공작기계의 베드(110, bed)에 슬라이드 결합되어 상기 베드의 좌우방향을 따라 특정 위치에 선택적으로 고정될 수 있다. 통상의 베드(110)에는 좌우방향으로 레일(rail)과 같은 다수의 요철홈(112), 즉 도그(dog)홈이 형성되어 있다. 요철홈(112)으로는 그의 단면 형상에 맞는 "T"형상의 클램프너트(4)가 끼워질 수 있다. 이 클램프너트(4)는 수평대(2) 저면에 메인볼트(6)에 의해 연결된다. 도 4에 도시된 바와 같이 요철홈(112)에 클램프너트(4)를 끼운 상태에서 메인볼트(6)를 조임으로써 수평대(2)는 베드(110) 상에서 좌우방향(x축방향)의 임의위치에 고정될 수 있게 된다. 수평대(2)는 납작한 금속재질의 판형태로서 적어도 그의 상하면은 평행한 면이다.

수직대(8)는 상기 수평대(2)에 직립되어 고정되는 것으로서 중심에는 상기 베드(110)의 좌우방향(x축방향, 이하 동일함)으로 제1 볼트공(10)이 타공되어 있다. 제1 볼트공(10)은 기다란 장공(長空)이며 제1 볼트공(10)의 길이방향을 따라 너트자리(112)가 마련되어 있다. 수평대(2)와 수직대(8)는 서로 직각을 이루도록 한다. 수직대(8)의 길이는 폭넓게 변형될 수 있다. 수평대(2)와 수직대(8)의 직각도는 중요한 사항으로서, 이 직각도를 유지하기 위해 수직대(8)가 결합하는 수평대(2)의 결합면(14)의 중심부는 도 2에 도시된 바와 같이 1 mm 내외의 일정한 깊이로 패여 있을 수 있다.

연장대(16)는 수직대(8)와 면접촉된 상태에서 조정볼트(18)에 의해 고정된다. 연장대(16)는 길고 납작한 금속재 판재로서 수직대(8)와 마찬가지로 다양한 길이로 설정될 수 있다. 연장대(16)에는 제2 볼트공(20)이 타공되어 있으며, 제2 볼트공(20) 역시 기다란 장공일 수 있다. 제2 볼트공(20)은 제1 볼트공(10)과 평행한 방향(제1상기 베드의 좌우방향)으로 타공되어 있다(도 4 참조).

연장대(16)의 단부에는 제2 볼트공(20)과 평행한 방향(베드의 좌우방향)으로 핀홀(22,22')이 타공되어 있다. 이 핀홀(22,22')에는 기다란 봉형상의 세팅핀(24,24')이 임의의 길이로 자재하게 삽입될 수 있다(도 3 참조). 다만 핀홀(22,22')과 세팅핀(24,24')의 유격이 커서는 곤란하다.

이하 하나의 핀홀(22)과 세팅핀(24)을 대표하여 설명한다. 세팅핀(24)의 후 단에는 핀홀(22)을 통과할 수 없는 크기의 머리(26)가 일체로 형성되어 있다. 이는 세팅핀(24)이 핀홀(22)에 끼워지는 깊이를 제한함으로써 반대방향으로 빠지지 않도록 하기 위한 것이다. 세팅핀(24)의 선단(24a)은 도 4에 도시된 바와 같이 가공물의 측면에 맞닿게 되는 부분이다. 세팅핀(24)은 휨이 생기지 않을 정도의 강성을 가지고 있어야 한다. 세팅핀(24)의 선단은 뾰족하게 또는 둥글게 가공될 수 있다.

세팅핀(24)은 연장대(16)의 외측면으로부터 핀홀(22)까지 소통되도록 타공된 나사공(28)을 통해 체결되는 핀고정볼트(30)에 의해 연장대(16)에 고정될 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면 핀홀(22, 22')은 연장대(16)의 좌우 양단에 각각 마련될 수 있다. 각 핀홀(22,22')은 서로 내경(內徑)이 다르게 타공될 수 있다. 물론 이는 직경이 서로 다른 2개의 세팅핀(24,24')을 각각 개별적으로 끼울 수 있도록 하기 위함이다.

도시된 실시예에 의하면 제1,2 볼트공(10,20) 모두가 기다란 장공이지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 제1,2 볼트공 가운데 어느 하나는 단순히 조정볼트(18)가 체결될 수 있도록 탭가공된 원형의 구멍일 수 있다.

수직대(8) 및 연장대(16)의 모서리 부분은 미관 내지 재료절감을 위해 모따기가 될 수 있다.

한편, 도시 및 설명된 연장대(16) 및 제2 볼트공(20)은 모두 기다란 직선 형태로 되어 있다. 그러나 도 7에 도시된 것과 같이 연장대(16') 및 제2 볼트공(20')은 각각 십자(十字) 형태일 수 있다. 도시된 바에 의하면 연장대(16')의 각 분기된 부분의 단부마다 핀홀(22,22',22" 등)이 타공되어 있다. 각 핀홀(22,22',22" 등)의 내경은 모두 다르게 설정될 수 있다. 내경이 작은 핀홀에는 그에 부합되는 작은 직경의 세팅핀(24)이 삽입될 것이며 이는 크기가 작은 가공물에 사용될 수 있도록 하기 위함이다. 이는 여러 개의 핀홀을 마련함으로써 보다 어느 하나의 핀홀을 손쉽게 가공물의 위치에 접근시킬 수 있도록 하기 위한 것이다.

위와 같은 구성에 의한 작용을 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 클램프너트(4)를 베드의 요철홈(112)에 끼운후 메인볼트(6)를 조임으로써 수평대(2)를 베드의 좌우방향으로의 임의 위치에 고정시킬 수 있게 된다. 이후 조정볼트(18)를 조임으로써 수직대(8)와 연장대(16) 간의 상대적 위치를 설정한다.

여기서 수직대(8)와 연장대(16)에 각각 형성된 제1,2 볼트공(10,20)이 장공으로 되어 있기 때문에 수직대(8)와 연장대(16) 간의 설정 가능한 상대적 위치는 도 5에 도시된 바와 같이 실로 넓은 범위에 미치게 된다. 따라서 가공물이 베드 상의 어느 위치에 있더라도 쉽게 가공물이 있는 위치에 핀홀(22) 내지 세팅핀(24)을 위치시킬 수가 있다.

이후 핀고정볼트(30)로써 연장대(16)로부터 돌출되는 세팅핀(24)의 길이를 작업자가 원하는 대로 조정할 수 있다. 세팅핀(24)의 길이는 충분히 길지만 지나치게 길어 처짐 내지 진동이 발생하지 않도록 해야 할 것이다.

하나의 가공물(P)의 적절한 지점을 베드의 좌우방향(x축방향)의 기준점으로 세팅한후, 가공물을 절삭 또는 연삭 가공하여 분리해낸 다음, 다음에 가공할 가공물을 끼워 세팅핀(24)에 닿게 함으로써 쉽게 후속되는 가공물을 x축방향의 기준점 위치로 고정시킬 수 있게 된다.

세팅핀(24)의 직경이 예를 들어 5 ~ 10mm 정도로 상당히 작기 때문에, 도 6에 도시된 바와 같이 바이스(104) 간의 작은 틈새(G, 도 1 참조)로도 세팅핀(24)을 삽입시켜 목적물(P)의 측면에 닿게끔 할 수 있다.

수평대(2)와 수직대(8)의 결합은 다양한 방식으로 이루어질 수 있다. 심지어 일체로 가공될 수도 있다.

도 1은 밀링머신 테이블의 평면 구성도이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 지그장치의 분해사시도이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 지그장치의 사시도이다.

도 4는 도 3의 A-A방향을 따라 취한 단면도이다.

도 5 내지 도 6은 사용상태를 나타내는 정면도이다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 연장대의 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

2 ; 수평대 4 ; 클램프너트

6 ; 메인볼트 8 ; 수직대

10,20 ; 제1,2 볼트공 16 ; 연장대

18 ; 조정볼트 22,22',22" ; 핀홀(pin hole)

24,24' ; 세팅핀 110 ; 베드(bed)

112 ; 요철홈 P ; 가공물

Claims

밀링머신과 같은 공작기계의 베드(110)에 슬라이드 결합되어 상기 베드의 좌우방향을 따라 특정 위치에 선택적으로 고정될 수 있는 수평대(2); 상기 수평대(2)에 직립되어 고정되는 것으로서 중심에는 상기 베드의 좌우방향으로 제1 볼트공(10)이 타공되어 있는 수직대(8); 상기 베드의 좌우방향으로 제2 볼트공(20)이 타공되어 있어 조정볼트(18)에 의해 상기 수직대(8)와 면접촉된 상태에서 고정될 수 있으며, 상기 베드의 좌우방향으로 핀홀(22)이 타공되어 있는 연장대(16); 상기 핀홀(22)에 임의의 길이로 삽입되어 고정됨으로써 선단(24a)이 가공물의 측면에 맞닿게 되는 기다란 봉형상의 세팅핀(24)을 포함하며; 상기 제1,2 볼트공(10,20)중 어느 하나는 기다란 장공(長空)인 것을 특징으로 하는 공작기계의 가공물 위치세팅용 지그장치.
제1항에 있어서, 상기 제1,2 볼트공(10,20) 모두가 기다란 장공(長空)인 것을 특징으로 하는 공작기계의 가공물 위치세팅용 지그장치.
제1항에 있어서, 상기 핀홀(22,22')은 내경(內徑)이 서로 상이하도록 2개 이상 마련되는 것을 특징으로 하는 공작기계의 가공물 위치세팅용 지그장치.
제1항에 있어서, 상기 연장대(16) 및 제2 볼트공(20)을 각각 십자(十字) 형 태로 함으로써, 상기 핀홀(22,22',22")을 여러 개 마련할 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 공작기계의 가공물 위치세팅용 지그장치.