KR20090083041A - 연속 가공형 앵글 헤드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 순차적으로 밀링커터를 장착하여 측면가공 또는 홈가공을 하는 앵글 헤드에 관한 것으로서,공작기계에 부착되어 밀링가공하는 앵글 헤드에 있어서,위치를 조절되는 공작기계와 연결되어 이동되는 원통형의 어댑터와; 상기 어댑터와 결합된 회전부재를 통해 회전가능하게 연결된 기둥형상의 칼럼과; 상기 칼럼의 일단과 수직하게 연결된 자루; 및 상기 자루에 내장되며, 상기 자루의 길이 방향에 수직으로 설치되어 회전되는 주축;을 포함하여 이루어지는 것을 기술적 특징으로 하여, 공작물의 가공할 수 있는 범위를 넓혀 측면가공 또는 홈가공을 용이하게 할 수 있으며, 가공하는 정밀도를 높일 수 있는 효과가 있다.

앵글 헤드, 커터, 절삭, 가공, 장치, 돌출

Description

연속 가공형 앵글 헤드{angle head for continuous processing}

본 발명은 자루 일단의 양측에 순차적으로 밀링커터를 장착하여 측면가공 또는 홈가공을 하여 공작물의 가공 범위를 넓히며, 밀링커터의 칼날이 자루와 이격되어 회전되어 마찰력을 줄일 수 있는 연속 가공형 앵글 헤드에 관한 것이다.

일반적으로 재료를 변형시키거나, 불필요한 부분을 깍아서 필요한 형태를 만들어내는 가공에는 기계가공과 특수가공이 있다. 기계가공은 각종 재료를 바이트 등의 절삭공구를 사용하여 소정의 치수로 깎는 절삭작업 또는 연삭작업을 하는 반면에 방전가공은 방전시의 열에너지를 이용하여 공작물을 미량씩 용해하여 제거하는 것으로 주로 협소한 곳의 가공이나 밀링 등의 가공이 난해한 형상가공에 사용되고 있다.

여기서, 화학적 방법을 사용하는 방전가공은 가공되는 공작물의 조직이 파괴되어 후처리시 도색이 균일하게 되지 못하고, 가공비용이 높은 문제점이 있다.

따라서, 후처리를 균일하게 하기 위한 가공으로는 기계가공이 유리하며, 이러한 기계가공에는 밀링, 드릴링, 탭 가공 등이 있다. 이러한 절삭가공은 회전력을 이용하며, 공작물의 절삭깊이를 조절하기 위해 이동하여 바이트나 공구 등으로 재 료를 깎아내어 필요없는 파쇄조각인 칩(chip)을 제거하도록 이루어져 있다.

대한민국 특허청 등록특허 제0580235호에서는 "방사 형태의 면 가공을 위한 고속 커터를 구비한 절삭 공구"가 제안되었다.

도 1은 종래의 기술에 따른 조정 가능한 면 가공 커터를 구비한 절삭 공구의 분해 조립도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 구성은 원형으로 형성된 공구 바디(22)에 전면에 설치되는 적어도 2개의 절삭 인서트(25)를 형성하고, 상기 절삭 인서트(25)를 상기 공구 바디(22)에 고정 또는 해제하기 위한 클램프(24') 및 고정스크루(24'')를 포함하는 공구 고정부(24)와 상기 절삭 인서트(25)의 상하 조정을 위한 제 1스크루(23')및 제 2스크루(23'')를 포함하는 공구 조정부(23) 및 회전 진동의 감소를 위하여 상기 공구 바디(22)에 설치되는 균형 스크루(22')를 포함하고, 상기 클램프(23')는 경사진 형태로 되어 고정 스크루(24'')의 회전에 의하여 고정 또는 해제되는 것으로 이루어져 있다.

이러한 절삭 공구는 자동차 부품 및 각종 기계 부품의 직각도, 표면 거칠기 및 편평도가 높은 가공면의 정밀도가 높은 장점이 있으나, 측면가공 또는 홈가공을 하기가 어려우며, 넓은 면을 가공시 가공시간이 오래 걸리며, 절삭 인서트(25)와 공구 바디(22) 사이에 마찰력이 높은 문제점이 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 밀링커터를 순차적으로 장착하여 측면가공 또는 홈가공의 시간을 단축하면서 위치 정밀도를 높이며, 측면 가공의 범위를 넓히면서 회전되어 생성되는 마찰력을 줄일 수 있는 연속 가공형 앵글헤대에 관한 것이다.

상술한 바와 같은 목적 달성을 위해 본 발명은, 공작기계에 부착되어 밀링가공하는 앵글 헤드에 있어서, 위치를 조절되는 공작기계와 연결되어 이동되는 원통형의 어댑터와; 상기 어댑터와 결합된 회전부재를 통해 회전가능하게 연결된 기둥형상의 칼럼과; 상기 칼럼의 일단과 수직하게 연결된 자루; 및 상기 자루에 내장되며, 상기 자루의 길이 방향에 수직으로 설치되어 회전되는 주축;을 포함하여 이루어지는 것을 기술적 특징으로 한다.

그리고, 본 발명은 상기 칼럼 또는 자루에 내장되어 상기 주축을 회전시키는 회전 구동부;를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명은, 공작물의 가공부위를 연속가공하는 밀링커터가 장착될 수 있도록 상기 자루의 일단이 외주변보다 돌출되어 형성된 돌출 장착부;를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 회전 구동부는, 벨트결합 또는 기어결합 중 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 기어결합은 베벨기어로 이루어진 것이 바람직하다.

상기 구성에 의한 본 발명은, 자루의 일단의 양측에 밀링커터를 사용하여 공작물을 가공하므로 가공 시간을 줄이고, 가공할 수 있는 범위를 넓힐 수 있으며, 컴퓨터로 위치제어를 하여 가공 정확도를 높일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 자루의 양단이 돌출되게 형성되어 밀링 커터가 회전시 밀링 커터와 자루가 맞닿는 마찰부위를 최소화 시키는 효과가 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 연속 가공용 앵글 헤드의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 연속 가공용 앵글 헤드 단면도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 연속 가공용 앵글 헤드의 자루 평면도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 연속 가공용 앵글 헤드의 자루 저면도이다.

도 2 내지 도 5에서 도시된 바와 같이, 본 발명은 어댑터(100)와, 상기 어댑터(100)에 회전부재(150)를 통해 회전가능하게 연결된 칼럼(200)과 상기 칼럼(200)에 수직으로 연결된 자루(300)와, 상기 자루(300)에 내장된 주축(400)과, 상기 주축(400)을 회전시키는 회전 구동부(500) 및 밀링커터(610)의 칼날이 회전시 마찰을 줄일 수 있는 돌출 장착부(600)로 이루어져 있다.

먼저 상기 어댑터(100)는 원통형상으로 이루어져 있으며, 상부에는 회전되는 각도를 확인할 수 있는 회전눈금(12)이 형성되어 있다.

또한, 상기 어댑터(100)의 하부는 머시닝센터, 밀링머신등의 공작기계에 부 착되어 상기 머시닝센터 또는 밀링머신의 일측이 이동됨에 따라 상기 어댑터(100)의 위치가 3차원으로 이동되도록 형성된다.

여기서 상기 어댑터(100)가 거리를 이동하는 위치제어는 컴퓨터제어프로그램을 통해 가공기술에 대한 숙련자가 반드시 현장에 없어도 작동이 가능할 수 있으며, 수치입력으로 상기 어댑터(100)의 위치를 제어하므로 공작물의 가공에 대한 오차가 거의 없도록 작동될 수 있다.

다음으로 칼럼(200)은 후술할 자루(300)를 지지할 수 있는 기둥형상으로 이루어져 있으며, 상기 칼럼(200)의 하부는 상기 어댑터(100)와 회전가능하게 결합되는 회전부재(150)가 원통형상으로 이루어져 있다.

이렇게 상기 회전부재(150)가 상기 어댑터(100)에 대하여 원하는 각도를 회전눈금(12)으로 조절하여 공작물의 일측을 홈가공 또는 측면가공하도록 이루어져 있다.

이렇게 상기 회전눈금(12)을 통해 조절되는 각도를 데이터로 축적하여 대량 가공시에 사용이 가능하므로 공작물을 가공하는 오차를 줄일 수 있다.

다음으로 자루(300)는 상기 칼럼(200)의 상측과 연결되며, 상기 칼럼(200)의 길이방향과 수직하게 형성되며, 후술할 회전 구동부(500)를 지지하고, 보호할 수 있도록 형성된다.

이때, 자루(300)의 길이가 길면 공구의 떨림으로 인해 가공오차가 커질 수 있으므로 공작물의 가공범위에 맞도록 길이가 형성되도록 한다.

다음으로 주축(400)은 상기 자루(300)의 일단의 내부에 설치되며, 상기 자루(300)의 길이방향에 수직으로 설치되며, 후술할 회전 구동부(500)에 의해 회전되며, 봉 형상으로 길게 형성되어 있으며, 이 분야에서 공지된 재료인 초경합금 소재 또는 일반 합금 강재로 제작될 수 있다.

다음으로 회전 구동부(500)는 상기 주축(400)을 회전시킬 수 있는 다양한 수단이 가능하며, 기어결합 또는 벨트 결합으로 이루어져 상기 주축(400)을 고속회전할 수 있도록 형성되며, 다양한 기어결합 중에 베벨기어로 이루어지는 것도 가능하다.

이러한 기어 또는 벨트 결합에 관련된 기술은 관련된 당업자에게 자명하게 알려진 기술이므로 자세한 기술적 사항에 대한 서술은 생략하기로 한다.

한편, 상기 회전 구동부(500)는 상기 자루(300)에 내장되어 상기 주축(400)을 회전할 수 있으며, 또는 상기 칼럼(200)과 상기 자루(300)의 내부로 연결되어 상기 주축(400)을 회전시키는 것이 가능하다.

다음으로 돌출 장착부(600)는 두께가 얇은 상기 자루(300)의 일단 부분에서 외주면보다 두께가 두꺼운 중앙부가 원형으로 돌출되게 형성되어 상기 밀링커터(610) 또는 사이드 밀링커터의 칼날부분이 상기 자루(300)와 일정 간격 이격되어 회전되도록 형성되어 상기 밀링커터(610)가 회전시 자루(300)와 마찰되는 부분이 최소화될 수 있도록 이루어져 있다.

상기 돌출 장착부(600)는 밀링커터(610) 또는 사이드 밀링커터가 중앙을 관통하여 상기 주축과 결합하도록 상기 중앙부에 나사 구멍이 형성되며, 밀링커터(610)가 상기 주축(400)의 일측과 타측에 순차적으로 나사고정된다.

따라서, 상기 자루(300)의 폭길이로 인해 가공하지 못하는 공작물의 일부분을 상기 밀링커터(610)을 양측에 번갈아서 장착하여 측면가공 또는 홈가공을 할 수 있도록 한다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 연속 가공용 앵글 헤드의 사용 상태도이다. 도 6에서 도시된 바와 같이, 공작물의 측면을 홈가공시 자루(300)의 일측에 밀링커터(610)를 부착한 후, 회전 구동부(500)에 의해 밀링커터(610)를 고속회전하면서 공작물의 측면가공 또는 홈가공을 한다.

그리고, 자루(300)의 일측에 설치한 밀링커터(610)를 제거한 후, 자루(300)의 타측에 밀링커터(610)를 설치하여, 상기 자루(300)의 일측에 설치하여 가공시 자루(300)의 두께로 인해 가공하지 못한 반대쪽 공작물을 측면 가공 또는 홈가공할 수 있도록 한다.

이렇게 밀링커터(610)를 순차적으로 장착하여 공작물을 측면가공 또는 홈가공함으로써 밀링하기 어려운 가공물의 가공 부위를 용이하게 가공할 뿐만 아니라, 후처리시에도 분자들의 특성이 변형되지 않으므로 균일하게 도포하는 것이 가능하다.

또한, 자루(300)의 위치를 제어하여 가공시 자루(300)의 이동범위를 정확하게 함으로써 가공오차를 줄여서 가공의 정확성을 높일 수 있으며, 가공시간을 줄일 수 있도록 형성된다.

전술한 내용은 후술할 발명의 특허청구범위를 더욱 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 개설하였다. 개시된 본 발명의 개념과 특정 실시예는 본 발명과 유사 목적을 수행하기 위한 다른 구조의 설계나 수정의 기본으로서 즉시 사용될 수 있음이 당해 기술분야의 숙련된 사람들에 의해 인식되어야 한다.

또한, 본 발명에서 개시된 발명의 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로서 당해 기술분야의 숙련된 사람들에 의한 그와 같은 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허청구범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변화, 치환 및 변경이 가능하다.

도 1 - 종래의 기술에 따른 앵글 헤드 단면도.

도 2 - 본 발명의 일실시예에 따른 연속 가공용 앵글 헤드의 사시도.

도 3 - 본 발명의 일실시예에 따른 연속 가공용 앵글 헤드 단면도.

도 4 - 본 발명의 일실시예에 따른 연속 가공용 앵글 헤드의 자루 평면도.

도 5 - 본 발명의 일실시예에 따른 연속 가공용 앵글 헤드의 자루 저면도.

도 6 - 본 발명의 일실시예에 따른 연속 가공용 앵글 헤드의 사용 상태도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**

12 : 회전눈금 100: 어댑터

150: 회전부재 200: 칼럼

300: 자루 400: 주축

500: 회전 구동부 600: 돌출 장착부

610: 밀링커터

Claims (5)

1. 공작기계에 부착되어 밀링가공하는 앵글 헤드에 있어서,

   위치를 조절되는 공작기계와 연결되어 이동되는 원통형의 어댑터(100)와;

   상기 어댑터(100)와 결합된 회전부재(150)를 통해 회전가능하게 연결된 기둥형상의 칼럼(200)과;

   상기 칼럼(200)의 일단과 수직하게 연결된 자루(300); 및

   상기 자루(300)에 내장되며, 상기 자루(300)의 길이 방향에 수직으로 설치되어 회전되는 주축(400);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 연속 가공용 앵글 헤드.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 칼럼(200) 또는 자루(300)에 내장되어 상기 주축(400)을 회전시키는 회전 구동부(500);를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 연속 가공용 앵글 헤드.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   공작물의 가공부위를 연속가공하는 밀링커터(610)가 장착될 수 있도록 상기 자루(300)의 일단이 외주변보다 돌출되어 형성된 돌출 장착부(600);를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 연속 가공용 앵글 헤드.
4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 회전 구동부(500)는,

   벨트결합 또는 기어결합 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연속 가공용 앵글 헤드.
5. 제 4항에 있어서, 상기 기어결합은,

   베벨기어로 이루어진 것을 특징으로 하는 연속 가공용 앵글 헤드.

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