KR20090057679A

KR20090057679A - 커넥팅 로드 디버링 복합 가공 장치

Info

Publication number: KR20090057679A
Application number: KR1020070124369A
Authority: KR
Inventors: 주상호; 김호환
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2007-12-03
Filing date: 2007-12-03
Publication date: 2009-06-08

Abstract

본 발명은 커넥팅 로드 디버링 복합 가공 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기존에 별도로 제작되던 각각의 볼트홀부 및 노치부 디버링 가공 장치를 하나의 디버링 가공장치로 결합하여 가공 장치의 제작 및 설치 비용을 절감하고 가공시 필요한 면적을 감소시키는 커넥팅 로드 디버링 복합 가공 장치에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 전면 중앙에 삽입홀이 형성되고 외주면에 원형의 장착홈이 형성되는 홀더와, 홀더의 중앙 삽입홀에 삽입되어 볼트홀을 디버링 가공하는 볼트홀부 커터와, 홀더의 장착홈에 장착되어 노치부를 디버링 가공하는 노치부 커터로 이루어지는 공구 유니트와; 홀더의 후면에 어댑터로 연결 장착되어 공구 유니트를 회전시키는 스핀들 유니트와; 공구 유니트의 3축 위치를 조절하기 위해 상기 스핀들 유니트의 외주면에 설치되는 3축 엔씨 유니트로 구성되는 커넥팅 로드 디버링 복합 가공 장치를 제공한다.

커넥팅 로드, 디버링, 스핀들, 홀더, 볼트홀, 노치, 공구

Description

커넥팅 로드 디버링 복합 가공 장치{CONNECTING ROD DEBURRING COMPLEX MANUFACTURING APPARATUS}

일반적으로 엔진에 사용되는 부품인 커넥팅 로드의 가공은 커넥팅 로드의 볼트홀 가공부분이 있고, 커넥팅 로드 대단부에 메탈 베어링이 부착되는 노치 가공부분이 있다.

이러한 커넥팅 로드의 가공시에는 이물질인 버(Burr, 절삭조각)가 발생하게 되고, 이 버를 제거하기 위한 가공 공법이 필요한데 이를 디버링 가공 공법이라 한다.

현재까지는 노치 가공부의 디버링 가공과 볼트홀 가공부의 디버링 가공이 별 도의 공정으로 나뉘어 설비가 이루어 졌다.

이와 같이 별도의 공정으로 나뉘어 디버링 가공되는 종래 커넥팅 로드 디버링 가공 방법의 문제점을 첨부 도면을 참조하여 살펴보기로 한다.

첨부한 도 1은 종래 노치부 디버링 가공 개시도이고, 도 2는 종래 볼트홀부 디버링 가공 개시도이다.

도 1에서 도시한 바와 같이, 노치부 디버링 가공 공구는 홀더(51)에 노치 디버링 커터(52)와 조정컬러(53)가 2개씩 장착되고, 상기 부품은 커터 체결용 너트(54)에 의해 체결된다.

이렇게 구성된 디버링 가공 공구(13)는 회전시 공구 전진하고 적당한 절삭 피드로 사이드 이동(X축)하면서 커넥팅 로드(11)의 노치부(31)를 디버링 가공(상,하,좌,우 4개소)하게 된다.

이때, 노치 디버링 가공이란 노치부(홈부) 가공 및 후공정 가공후에 발생한 버(BURR)를 제거하기 위한 가공을 말한다.

또한, 도 2에서 도시한 바와 같이, 볼트홀부 디버링 가공 공구(23)는 유압척(61)에 볼트홀 디버링 커터(62)가 장착된 구조로서, 길이조정 볼트로 커터(62)의 길이를 결정하고, 유압조절 밸브로 유압을 조절하여 커터를 고정하게 된다.

이러한 볼트홀부 디버링 가공 공구(23)는 회전시 공구 전진(Z축)하고 적당한 절삭 피드로 사이드 이동(X축) 및 위로 이동(Y축)하여 커넥팅 로드(21)의 볼트홀부(32)를 디버링 가공(모서리부)하게 된다.

여기서, 볼트홀 디버링 가공이란 커넥팅 로드를 분리후 재결합하기 위한 볼 트홀부의 탭가공 후에 발생하는 버(BURR)를 제거하기 위한 가공을 말한다.

그러나, 이와 같이 노치부 및 볼트홀부의 디버링 가공이 별도의 가공 공구에 의해 이루어짐으로써, 공구 제작비용이 과다하게 소모되고 설비면적을 크게 차지하여 가공 효율성이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 볼트홀부 커터 및 노치부 커터가 홀더에 함께 결합된 공구 유니트를 스핀들 유니트와 연결하여 회전시키고, 스핀들 유니트를 3축 엔씨 유니트에 설치하여 스핀들 유니트 및 이에 장착된 공구 유니트의 3차원 위치를 조절함으로써, 2개의 머신에서 하던 디버링 가공을 하나의 머신에서 디버링 가공하여 머신 개발에 투입되는 투자비용을 절감시키고, 가공 설비에 대한 효율성을 증대시킬 수 있는 커넥팅 로드 디버링 복합 가공 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은

전면 중앙에 삽입홀이 형성되고 외주면에 원형의 장착홈이 형성되는 홀더와; 상기 홀더의 중앙 삽입홀에 삽입되어 볼트홀을 디버링 가공하는 볼트홀부 커터와; 상기 홀더의 장착홈에 장착되어 노치부를 디버링 가공하는 노치부 커터; 를 포함하여 이루어지는 공구 유니트와;

상기 홀더의 후면에 어댑터로 연결 장착되어 상기 공구 유니트를 회전시키는 스핀들 유니트와;

상기 공구 유니트의 3축 위치를 조절하기 위해 상기 스핀들 유니트의 외주면에 설치되는 3축 엔씨 유니트;

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 볼트홀부 커터는 삽입홀 내부에 장착된 길이조정 볼트에 의해 그 돌출 길이가 조절되고, 홀더의 일측에서 결합하는 사이드록 볼트에 의해 홀더에 고정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스핀들 유니트는 상기 어댑터의 일측에 장착되어 회전하는 스핀들과; 상기 스핀들의 일측에 설치되어 상기 스핀들에 회전 구동력을 전달하는 구동모터와; 상기 스핀들의 외주면에 설치되어 스핀들에 발생하는 마찰력을 감소시키는 전단 및 후단 베어링;

을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 3축 엔씨 유니트는 상기 스핀들 유니트가 장착되는 Y축 블록을 포함하되, 앤씨 모터의 작동에 의해 상기 스핀들 유니트를 상하레일에 따라 상하로 이동시키는 Y축 유니트와;

상기 Y축 유니트의 하부에 좌우 방향으로 설치되어 상기 스핀들 유니트를 좌우로 이동시키는 X축 유니트와;

상기 X축 유니트의 하부에 전후 방향으로 설치되어 상기 스핀들 유니트를 전후로 이동시키는 X축 유니트;

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 본 바와 같이 본 발명에 따른 커넥팅 로드 디버링 복합 가공 장치 은 다음과 같은 효과를 제공한다.

1)2개의 머신에서 하던 디버링 가공을 하나의 머신에서 디버링 가공함으로써, 머신 개발에 투입되는 투자비용을 절감시키고, 가공 설비에 대한 효율성을 증대시킨다.

2)가공 공정을 줄임에 따라 설비에 필요한 설치면적을 최소화하여 유휴 공간을 최대한 활용하고, 가공 설비가 축소됨에 따라 이를 관리하는 비용을 절감시키는 효과가 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명한다.

첨부한 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 커넥팅 로드 디버링 복합 가공 장치의 공구 및 스핀들 유니트 개시도이고, 도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 커넥팅 로드 디버링 복합 가공 장치의 3축 엔씨 유니트 개시도이다.

본 발명은 도 3 및 도 4에서 도시한 바와 같이, 기존에 별도로 제작되던 각각의 볼트홀부 및 노치부 디버링 가공 장치를 하나의 디버링 가공장치로 결합하여 가공 장치의 제작 및 설치 비용을 절감하고 가공시 필요한 면적을 감소시키는 커넥팅 로드 디버링 복합 가공 장치를 제공한다.

또한, 상기 본 발명에 따른 커넥팅 로드 디버링 복합 가공장치는 크게 공구 유니트(70), 스핀들 유니트(80) 및 3축 엔씨 유니트(90)로 이루어지는데, 상기 공구 유니트(70)는 길게 형성된 홀더(120)의 중앙 삽입홀(110)에 볼트홀부 커터(100)가 장착되고 홀더(120)의 외주면 장착홈에 노치부 커터(130)가 장착되는 구조로 형성된다.

이때, 상기 볼트홀부 커터(100)는 삽입홀(110)에서 볼트홀부 커터(100)와 홀더(120)를 결합시키는 길이조정 볼트(140)에 의해 그 돌출 길이가 조절되고, 홀더(120)의 일측에서 결합하는 사이드록 볼트(101)에 의해 홀더(120)에 고정된다.

그리고, 상기 노치부 커터(130)는 조정컬러(131)에 의해 지지된 채로 너트(132)를 사용하여 홀더(120)에 체결된다.

또한, 상기 공구 유니트(70)의 후면에는 어댑터(121)에 의해 스핀들 유니트(80)가 장착되어 공구 유니트(70)에 회전 동력을 전달하게 된다.

상기 스핀들 유니트(80)는 어댑터(121)의 일측에 장착되어 회전하는 스핀들(200)과, 스핀들의 일측에 설치되어 스핀들에 회전 구동력을 전달하는 구동모터(미도시)와, 스핀들(200)의 외주면에 설치되어 스핀들에 발생하는 마찰력을 감소시키는 전단 및 후단 베어링(210, 220)으로 이루어진다.

여기서, 상기 스핀들(200)은 하우징(230)에 의해 감싸진채 3축 엔씨 유니트(90)와 연결되는데, 도 5에서 도시한 바와 같이, 상기 3축 엔씨 유니트(90)는 NC 모터(미도시)를 이용하여 스핀들 유니트(80)에 장착된 공구 유니트(70)를 3방향(X, Y, Z)으로 이송시키는 역할을 제공한다.

상기 3축 엔씨 유니트(90)의 이송 구조 및 작동을 구체적으로 살펴보면, 도 6에서 도시한 바와 같이, Y축 유니트(300)에 있어서는 Y축용 컬럼(301)의 Y축 블록(302)에 스핀들 유니트(80)가 장착되어 상하레일(303)을 따라 상하 방향으로 이동하게 된다.

또한, Z축 유니트(320) 및 X축 유니트(310)에 있어서는 도 7에서 도시한 바와 같이, Z축 베이스(321) 위에 X축 베이스(311)가 취부되고, 그 X축 베이스(311) 상부에 X축 테이블이 설치되는 구조를 이루게 된다.

즉, 도 5에서 도시한 바와 같이, 상기 3축 엔씨 유니트(90)는 최하부에 Z축 유니트(320)가 설치되어 스핀들 유니트(80)가 전후레일(322)을 따라 전후 방향으로 이송되도록 하고, Z축 유니트(320)의 상부에는 X축 유니트(310)가 설치되어 좌우레일(312)을 따라 좌우방향으로 이송되도록 하며, X축 유니트(310)의 상부에는 Y축 유니트(300)가 설치되어 스핀들 유니트(80)를 장착한채 상하 이송을 조절하게 된다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 커넥팅 로드 디버링 복합 가공 장치의 작동 과정을 살펴보기로 한다.

도 8은 본 발명에 따른 커넥팅 로드 디버링 복합 가공 장치의 개시도이다.

도 8에서 도시한 바와 같이, 지그(350)에 커넥팅 로드(400)가 안착되는 경우 구동모터의 작동에 의해 스핀들 유니트(80) 내부의 스핀들(200)이 회전하고 Z축 유니트(320)의 작동에 의해 스핀들 유니트(80)와 연결된 공구 유니트(70)는 전진하게 된다.

이후, 도 3에서 도시한 바와 같이, 공구 유니트(70)는 X축 및 Y축 유니트(310, 300)의 작동에 의해 좌우 및 상하 방향으로 적절한 거리만큼 이동하여 공구 유니트(70)의 전면에 장착된 볼트홀부 커터(100)가 커넥팅 로드(400)의 양측 볼트홀(32)을 디버링 가공할 수 있도록 한다.

또한, 양쪽 볼트홀(32)의 디버링 가공이 완료된 후에는 3축 엔씨 유니트(90)의 작동에 의해 공구 유니트(70)가 볼트홀(32)에서 후진하여 상하 좌우 방향으로 이동한 뒤 다시 재전진함으로써, 공구 유니트(70)의 장착홈에 장착된 노치부 커터(130)가 노치부(31)의 가공위치에 오도록 한다.

이후, 공구 유니트(70)는 X축 및 Y축 유니트(310, 300)에 의해 위치를 변경하면서 노치부 커터(130)가 커넥팅 로드 내부의 4개소에 형성된 노치부(31)를 디버링 가공하게 된다.

이와 같이, 본 발명은 볼트홀부 커터(100) 및 노치부 커터(130)가 홀더(120)에 함께 결합된 공구 유니트(70)를 스핀들 유니트(80)와 연결하여 회전시키고, 스핀들 유니트(80)를 3축 엔씨 유니트(90)에 설치하여 스핀들 유니트(80) 및 이에 장착된 공구 유니트(70)의 3차원 위치를 조절하는 커넥팅 로드 디버링 복합 가공 장치를 제공한다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.

도 1은 종래 노치부 디버링 가공 개시도,

도 2는 종래 볼트홀부 디버링 가공 개시도,

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 커넥팅 로드 디버링 복합 가공 장치의 공구 및 스핀들 유니트 개시도,

도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 커넥팅 로드 디버링 복합 가공 장치의 3축 엔씨 유니트 개시도,

도 8은 본 발명에 따른 커넥팅 로드 디버링 복합 가공 장치의 개시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 볼트홀부 커터 120 : 홀더

130 : 노치부 커터 200 : 스핀들

210 : 전단부 베어링 220 : 후단부 베어링

230 : 하우징 300 : Y축 유니트

Claims

전면 중앙에 삽입홀이 형성되고 외주면에 원형의 장착홈이 형성되는 홀더와; 상기 홀더의 중앙 삽입홀에 삽입되어 볼트홀을 디버링 가공하는 볼트홀부 커터와; 상기 홀더의 장착홈에 장착되어 노치부를 디버링 가공하는 노치부 커터; 를 포함하여 이루어지는 공구 유니트와;

상기 홀더의 후면에 어댑터로 연결 장착되어 상기 공구 유니트를 회전시키는 스핀들 유니트와;

상기 공구 유니트의 3축 위치를 조절하기 위해 상기 스핀들 유니트의 외주면에 설치되는 3축 엔씨 유니트;

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드 디버링 복합 가공 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 볼트홀부 커터는 삽입홀 내부에 장착된 길이조정 볼트에 의해 그 돌출 길이가 조절되고, 홀더의 일측에서 결합하는 사이드록 볼트에 의해 홀더에 고정되는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드 디버링 복합 가공 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 스핀들 유니트는 상기 어댑터의 일측에 장착되어 회전하는 스핀들과; 상기 스핀들의 일측에 설치되어 상기 스핀들에 회전 구동력을 전달하는 구동모터와; 상기 스핀들의 외주면에 설치되어 스핀들에 발생하는 마찰력을 감소시키는 전단 및 후단 베어링;

을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드 디버링 복합 가공 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 3축 엔씨 유니트는 상기 스핀들 유니트가 장착되는 Y축 블록을 포함하되, 앤씨 모터의 작동에 의해 상기 스핀들 유니트를 상하레일에 따라 상하로 이동시키는 Y축 유니트와; 상기 Y축 유니트의 하부에 좌우 방향으로 설치되어 상기 스핀들 유니트를 좌우로 이동시키는 X축 유니트와; 상기 X축 유니트의 하부에 전후 방향으로 설치되어 상기 스핀들 유니트를 전후로 이동시키는 X축 유니트;

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 커넥팅 로드 디버링 복합 가공 장치.