KR20090091900A - Polishing apparatus for diamond bite - Google Patents

Polishing apparatus for diamond bite

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KR20090091900A KR1020080017112A KR20080017112A KR20090091900A KR 20090091900 A KR20090091900 A KR 20090091900A KR 1020080017112 A KR1020080017112 A KR 1020080017112A KR 20080017112 A KR20080017112 A KR 20080017112A KR 20090091900 A KR20090091900 A KR 20090091900A
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Abstract

A polishing apparatus for diamond bite is provided to polish tip of diamond bite by accurately adjusting a tool unit in a nanometer. A polishing apparatus for diamond bite is comprised of a tool unit(10), a grinding unit(20), a polishing plate correction unit(30), a tool location pick-up unit(40), and a table(50). The tool unit adjusts slope and X, Z axis position of the tool(11) as the super fine. The grinding unit is installed at the tool one side. The grinding unit can adjust location the polishing plate(21) and polishing plate principal axis slope, and the Z,Y axis. The polishing plate polishes the diamond cutting tool. The diamond cutting tool is mounted on tool. The polishing plate correction unit is installed at the tool unit one side. The polishing plate correction unit comprises the CELP cutting wheel(31) grinding the polishing plate. The tool location pick-up unit is equipped in the grinding unit one side. The tool location is taken out from the tool location pick-up unit to the super fine with the microscope(41) monitoring. The tool unit, grinding unit, polishing plate correction unit, tool location pick-up unit is installed in the table.

Description

다이아몬드 바이트 연마장치{Polishing apparatus for diamond bite}Diamond bite polishing device {Polishing apparatus for diamond bite}

본 발명은 공구대의 위치가 나노미터 단위로 정확하게 조정 취출 세팅됨으로써 다이아몬드 바이트의 팁 형상정밀도가 초정밀도로 균일하게 가공되어 제품의 품질특성 및 생산성을 현저히 향상토록 하는 다이아몬드 바이트 연마장치에 관한 것이다.The present invention relates to a diamond bite polishing apparatus for precisely processing the tip shape precision of a diamond bite by uniformly adjusting and extracting the position of the tool bar in nanometer units, thereby remarkably improving the product quality characteristics and productivity.

일반적으로 다이아몬드 바이트는 초경바이트의 칼날부에 다이아몬드를 붙히거나 다아몬드체를 가공하여 된 다이아몬드팁을 생크(Shank)에 고정시킨 바이트를 일컫는 것으로서 척에 물려서 피가공물을 가공하는 하나의 독립된 공구이다.Generally, a diamond bite refers to a bite in which a diamond tip formed by attaching a diamond to a blade part of a carbide bite or by processing a diamond body is fixed to a shank, and is an independent tool for processing a workpiece by a chuck.

이와 같은 다이아몬드 바이트는 초정밀가공에 사용되며 초정밀도를 갖기 위하여는 다이아몬드팁의 형상이 정확하게 가공되어야 한다.Such diamond bite is used for ultra precision machining, and in order to have ultra precision, the shape of the diamond tip must be precisely machined.

종래기술에서의 다이아몬드 바이트 제조과정을 살펴 보면 원석 상태의 다이아몬드팁을 준비한 후 이 다이아몬드팁이 가지는 결정의 방향성을 확인함과 더불어 결정면을 선정한다.In the diamond bite manufacturing process of the prior art, after preparing a diamond tip in the state of gemstone, the crystal face of the diamond tip is checked and the crystal face is selected.

이후, 연마작업을 수행하여 다이아몬드팁의 군더더기 부분 또는 결함부분을 제거하고, 다이아몬드팁을 보조생크에 용접한다.Thereafter, polishing is performed to remove the dirt or defects of the diamond tip, and the diamond tip is welded to the auxiliary shank.

그리고, 상기 보조생크에 용접된 다이아몬드팁을 황삭하여 개략적인 형상을 만든 후 다이아몬드팁의 결정면의 1차 방향성검사를 수행한다.After roughing the diamond tip welded to the auxiliary shank to form a rough shape, the first direction test of the crystal surface of the diamond tip is performed.

1차 방향성검사를 통과한 다이아몬드팁은 보조생크로부터 분리하여 세척 후 다이아몬드 바이트의 생크가 되는 최종생크의 절삭날부에 용접한다.After passing the first direction test, the diamond tip is separated from the auxiliary shank and welded to the cutting edge of the final shank, which is the shank of the diamond bite.

이후, 용접 고정된 상태의 다이아몬드팁의 상면인 경사면과 앞면인 여유면을 중삭하여 다이아몬드팁의 형상을 준완성하고 결정방향을 재차검사하는 2차 방향성 검사를 수행한 다음 최종적으로 다이아몬드팁의 형상을 나노미터단위의 정밀도로 완성하는 초정밀 마무리 연삭가공과 최종검사를 통하여 완성된다.After that, the secondary tip test is completed by semi-finished the slope of the diamond tip in the welded state and the marginal surface of the diamond tip, and the diamond tip is semi-finished. It is completed through ultra-precise grinding and final inspection to achieve nanometer precision.

종래기술에서는 상기 가공공정에서 다이아몬드팁의 형상을 가공하는 황삭 및 중삭공정은 정밀도에서 별 문제가 따르지 않으므로 기계적인 연마장치를 통하여도 수행할 수 있었으나 다이아몬드팁의 라운드형상을 완성하는 최종 초정밀 마무리 연삭가공은 숙련된 가공 기술자에 의하여 수작업으로 수행하고 있어 가공비용이 막대하게 소요될 뿐만 아니라 형상정밀도를 정밀하게 맞출 수가 없으므로 제품의 품질이 미흡하고 생산성이 저조한 문제점이 있었다.In the prior art, the roughing and the medium-cutting process of processing the diamond tip shape in the machining process can be performed through a mechanical polishing device because there is no problem in precision, but the final ultra-precision finishing processing to complete the round shape of the diamond tip The manual work is performed by skilled processing technicians, which not only entails enormous processing costs but also cannot precisely match the shape precision, resulting in inadequate product quality and poor productivity.

본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서,The present invention has been made to solve the above problems,

본 발명의 목적은 공구대의 위치가 나노미터 단위로 정확하게 조정 취출 세팅됨으로써 다이아몬드 바이트의 팁 형상정밀도가 초정밀도로 균일하게 연마가공되어 제품의 품질특성 및 생산성을 현저히 향상토록 하는 다이아몬드 바이트 연마장치를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a diamond bite polishing device for remarkably improving the quality characteristics and productivity of a product by uniformly grinding the tip shape precision of a diamond bite by precisely adjusting and extracting the position of the tool bar in nanometer units. have.

상기한 목적을 달성하는 본 발명에 따른 다이아몬드 바이트 연마장치는 Diamond bite polishing apparatus according to the present invention for achieving the above object is

다이아몬드 바이트가 장착되는 공구대를 기울기와 X,Z축 위치가 초정밀 조정 가능하게 구성되는 공구대 유닛;A tool post unit configured to tilt the tool post on which the diamond bite is mounted and to adjust the X and Z axis positions with high precision;

상기 공구대 일측에 설치되며 다이아몬드 바이트를 연마하기 위한 연마판과 연마판 주축이 기울기, Z,Y축 방향으로 위치조정이 가능하게 설치되는 연마유닛;A polishing unit installed at one side of the tool post and having an abrasive plate for polishing the diamond bite and a main plate of the abrasive plate inclined, and capable of being adjusted in a Z and Y axis direction;

상기 공구대 유닛 일측에 설치되며 상기 연마판을 보정 연삭하기 위한 셀프컷팅휠을 포함하는 보정유닛;A correction unit installed at one side of the tool rest unit and including a self cutting wheel for correcting and grinding the polishing plate;

상기 연마유닛 일측에 구비되며 공구대 위치를 현미경 모니터링에 의하여 초정밀 취출하는 공구대 위치 취출유닛; 및 A tool stand position taking unit provided at one side of the polishing unit and configured to take out a tool with a high precision by microscopic monitoring; And

상기 공구대 유닛, 연마유닛, 보정유닛, 공구대 위치 취출유닛이 설치되는 테이블을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.And a table on which the tool rest unit, the polishing unit, the correction unit, and the tool rest position extraction unit are installed.

상기 구성을 지닌 본 발명에 따른 다이아몬드 바이트 연마장치는 공구대의 위치가 나노미터 단위로 정확하게 조정 취출 세팅됨으로써 다이아몬드 바이트의 팁 형상정밀도가 초정밀도로 균일하게 가공되어 제품의 품질특성 및 생산성을 현저히 향상시키는 뛰어난 효과가 있다.Diamond bite polishing device according to the present invention having the above-described configuration is excellent in that the tip shape precision of the diamond bite is uniformly processed to ultra-precision by adjusting the position of the tool post precisely set in nanometers unit to significantly improve the product quality characteristics and productivity It works.

도 1은 본 발명에 따른 일 실시예의 구성도1 is a block diagram of an embodiment according to the present invention

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

1: 본 발명의 다이아몬드 바이트 연마장치1: diamond bite polishing device of the present invention

10: 공구대 유닛 20: 연마유닛 30: 연마판 보정유닛DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Tool stand unit 20 Polishing unit 30 Polishing plate correction unit

40: 공구대 위치 취출유닛 50: 테이블40: tool stand position taking-out unit 50: table

이하, 본 발명의 다이아몬드 바이트 연마장치에 대한 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the diamond bite polishing apparatus of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 일 실시예의 구성을 보이는 사시도이다.1 is a perspective view showing the configuration of an embodiment according to the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 일 실시예의 다이아몬드 바이트 연마장치(1)는 다이아몬드 바이트(2)가 장착되는 공구대(11)를 기울기와 X,Z축 위치가 초정밀 조정 가능하게 구성되는 공구대 유닛(10), 상기 공구대(11) 일측에 설치되며 다이아몬드 바이트(2)를 연마하기 위한 연마판(21)과 연마판 주축(미도시)이 기울기, Z,Y축 방향으로 위치조정이 가능하게 설치되는 연마유닛(20), 상기 공구대 유닛(10) 일측에 설치되며 상기 연마판(21)을 보정 연삭하기 위한 셀프컷팅휠(31)을 포함하는 연마판 보정유닛(30), 상기 연마유닛(20) 일측에 구비되며 공구대(11) 위치를 현미경(41) 모니터링에 의하여 초정밀 취출하는 공구대 위치 취출유닛(40) 및 상기 공구대 유닛(10), 연마유닛(20), 연마판 보정유닛(30), 공구대 위치 취출유닛이 설치되는 테이블(50)을 포함하여 구성되는 것이다.As shown in FIG. 1, the diamond bite polishing device 1 according to the embodiment of the present invention is configured such that the tilt of the tool post 11 on which the diamond bite 2 is mounted and the X and Z-axis positions can be adjusted with high precision. The tool post unit 10, which is installed at one side of the tool post 11, and the polishing plate 21 and the polishing plate spindle (not shown) for polishing the diamond bite 2 are positioned in the inclination, Z, and Y-axis directions. Polishing plate 20 is installed to be adjustable, the polishing plate correction unit 30 is installed on one side of the tool post unit 10 and includes a self-cutting wheel 31 for correcting and grinding the polishing plate 21 A tool stand position taking unit 40 and the tool stand unit 10 and the polishing unit 20 which are provided at one side of the polishing unit 20 and which take out the tool stand 11 at a high precision by monitoring the microscope 41. , Including a table 50 on which the polishing plate correction unit 30 and the tool bar position extraction unit are installed. It will be sex.

여기서, 상기 공구대 유닛(10)은 공구대(11)를 초정밀, 저속, 고토크로 구동시키는 피에조모터(미도시), 상기 피에조모터가 지지되는 스테이지(13) 및 상기 스테이지(13)를 X축 방향으로 이동시키는 X측 직선이동수단(15)이 구비됨이 바람직하다.Here, the tool post unit 10 is a piezo motor (not shown) for driving the tool post 11 at high precision, low speed, and high torque, the stage 13 on which the piezo motor is supported, and the stage 13 are X. Preferably, the X-side linear movement means 15 for moving in the axial direction is provided.

상기 공구대의 X,Z축 위치 조정은 직선이동시키는 스크류 이송부를 이용하여 이루어진다.X, Z axis position adjustment of the tool post is made by using a screw feeder for linear movement.

또한, 상기 연마유닛(20)은 연마판(21)이 설치되는 주축, 상기 주축의 기울기를 조정하는 기울기 조정부가 구비되는 전방블럭(23), 상기 전방블럭(23)을 Y축 방향으로 직선이동시키는 Y축 직선이동수단(25), 상기 Y축 직선이동수단(25)이 고정 설치되는 메인블럭(27) 및 상기 메인블럭(27)을 Z축 방향으로 직선이동시키는 Z축 직선이동수단(29)을 포함하여 구성됨이 바람직하다.In addition, the polishing unit 20 includes a main shaft on which the polishing plate 21 is installed, a front block 23 having a tilt adjusting part for adjusting the inclination of the main shaft, and a linear movement of the front block 23 in the Y-axis direction. Y-axis linear movement means 25, the Y-axis linear movement means 25 to which the Y-axis linear movement means 25 is fixed, and the Z-axis linear movement means 29 for linearly moving the main block 27 in the Z-axis direction. It is preferable to include a).

또한, 상기 연마판 보정유닛(30)은 공구대(11)가 지지되는 스테이지(13)에 설치되고, 상기 스테이지(13)는 X축 방향으로 직선이동 가능하게 설치된다.In addition, the polishing plate correction unit 30 is installed on the stage 13 on which the tool post 11 is supported, and the stage 13 is installed to be linearly movable in the X-axis direction.

상기 X,Z축 방향 직선이동수단은 기계장치에서 직선이동 가이드수단으로 사용되고 있는 직선운동 가이드와 베어링(Linear Motion Guide and Bearing, 이하 "LM시스템"이라 함) 및 도브테일 가이드가 사용될 수 있다.The linear movement means in the X and Z-axis directions may be a linear motion guide and a bearing (hereinafter referred to as "LM system") and a dovetail guide which are used as linear movement guide means in a machine.

또한, 상기 공구대(11)의 위치 조정은 나노미터 단위로 초정밀하게 이루어진다.In addition, the position adjustment of the tool post 11 is made with high precision in nanometer units.

이와 같은 구성을 지닌 본 발명에 따른 다이아몬드 바이트 연마장치(1)의 작용상태를 살펴본다.The working state of the diamond bite polishing device 1 according to the present invention having such a configuration will be described.

상기 공구대 위치 취출유닛(40)에서 현미경(41)의 배율을 결정하고 컴퓨터 모니터에 피가공될 다이아몬드팁의 도면을 디스플레이시킨다.The magnification of the microscope 41 is determined at the tool stand position taking out unit 40 and the drawing of the diamond tip to be processed is displayed on a computer monitor.

공구대(11)에 다이아몬드 바이트(2)를 장착한 다음 X,Z방향으로 공구대(11)를 조정하여 위치를 맞춘다.The diamond bite 2 is mounted on the tool post 11, and then the tool post 11 is adjusted in the X and Z directions to adjust the position.

이후, 공구대(11)를 Z축 직선이동수단을 이용하여 현미경 하방으로 이동시켜 Z축 방향의 위치를 취출한다. Thereafter, the tool post 11 is moved under the microscope using the Z-axis linear movement means to take out the position in the Z-axis direction.

공구대(11)의 Z축 방향위치는 다이아몬드팁의 라운드형상 수치를 결정하는 대단히 중요한 단계로서, 현미경에 의하여 확대된 다이아몬드팁의 상이 모니터에 디스플레이된 도면과 일치되도록 조정하여 나노미터 단위의 정확한 위치 조정 및 취출이 이루어진다.The Z-axis position of the tool post 11 is a very important step in determining the round shape value of the diamond tip. The exact position in nanometers is adjusted by adjusting the image of the diamond tip enlarged by the microscope to match the drawing displayed on the monitor. Coordination and withdrawal are made.

이후, 다시 공구대(11)를 연마유닛의 연마판(21) 대응위치로 이동시키고 클램프를 이용하여 고정시킨다.Thereafter, the tool post 11 is moved to the position corresponding to the polishing plate 21 of the polishing unit and fixed using a clamp.

이후 다이아몬드팁의 여유각에 맞추어 연마판 주축의 기울기를 조정한 다음 단결정 다이아몬드의 결정방위에 맞추어 Y축 직선이동수단을 조정함으로써 정확한 위치 조정이 이루어진다.After that, the inclination of the main axis of the abrasive plate is adjusted according to the clearance angle of the diamond tip, and then the Y-axis linear movement means is adjusted according to the crystal orientation of the single crystal diamond.

그리고, 공구대(11)의 구동이 무진동 에어스핀들이 결합되는 초정밀 피에조모터를 이용하여 이루어짐으로써 다이아몬드팁이 초정밀 형상정밀도로 연마가공된다.Then, the driving of the tool stage 11 is made by using an ultra-precision piezo motor to which vibration-free air spins are coupled, so that the diamond tip is polished with ultra-precision shape precision.

또한, 연마판(21)에 마모 및 불균일이 발생될 경우 상기 연마판 보정유닛의 셀프컷팅휠(31)을 이용하여 연마판의 평활도를 간편하게 보정한다.In addition, when wear and non-uniformity occurs in the polishing plate 21, the smoothness of the polishing plate is easily corrected using the self-cutting wheel 31 of the polishing plate correction unit.

이와 같은 본 발명은 공구대의 위치가 나노미터 단위로 정확하게 조정 취출 세팅될 뿐만 아니라 공구대의 구동에 진동이 발생되지 않는 에어스핀들 및 피에조모터를 이용함으로써 다이아몬드 바이트의 팁 형상정밀도가 초정밀하게 균일 가공되어 제품의 품질특성 및 생산성을 현저히 향상시킨다.In the present invention, not only the position of the tool post is precisely adjusted and taken out in nanometers but also the air spindle and the piezo motor which do not generate vibration in driving the tool post, the tip shape precision of the diamond bite is uniformly precisely processed. Significantly improves quality characteristics and productivity.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하였다. 여기서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings. Here, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to the common or dictionary meanings, but should be interpreted as meanings and concepts corresponding to the technical spirit of the present invention. Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.

Claims (4)

다이아몬드 바이트(2)가 장착되는 공구대(11)를 기울기와 X,Z축 위치가 초정밀 조정 가능하게 구성되는 공구대 유닛(10);A tool post unit 10 configured to tilt the tool post 11 on which the diamond bite 2 is mounted and to adjust the X and Z axis positions with high precision; 상기 공구대(11) 일측에 설치되며 다이아몬드 바이트(2)를 연마하기 위한 연마판(21)과 연마판 주축이 기울기, Z,Y축 방향으로 위치조정이 가능하게 설치되는 연마유닛(20);A polishing unit 20 installed at one side of the tool post 11 and having a polishing plate 21 for polishing the diamond bite 2 and a main plate of the polishing plate inclined and adjustable in the Z and Y-axis directions; 상기 공구대 유닛(10) 일측에 설치되며 상기 연마판(21)을 보정 연삭하기 위한 셀프컷팅휠(31)을 포함하는 연마판 보정유닛(30);An abrasive plate correction unit (30) installed at one side of the tool rest unit (10) and including a self-cutting wheel (31) for correcting and grinding the abrasive plate (21); 상기 연마유닛(20) 일측에 구비되며 공구대(11) 위치를 현미경(41) 모니터링에 의하여 초정밀 취출하는 공구대 위치 취출유닛(40); 및 A tool stand position extraction unit (40) provided at one side of the polishing unit (20) and configured to take out a high precision by monitoring the position of the tool stand (11) under a microscope (41); And 상기 공구대 유닛(10), 연마유닛(20), 연마판 보정유닛(30), 공구대 위치 취출유닛이 설치되는 테이블(50);을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 다이아몬드 바이트 연마장치.And a table (50) in which the tool rest unit (10), the polishing unit (20), the polishing plate correction unit (30), and the tool rest position extraction unit are installed. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 공구대 유닛(10)은 공구대(11)를 초정밀, 저속, 고토크로 구동시키는 피에조모터, 상기 피에조모터가 지지되는 스테이지(13) 및 상기 스테이지(13)를 X축 방향으로 이동시키는 X측 직선이동수단(15)이 구비됨을 특징으로 하는 다이아몬드 바이트 연마장치.The tool stage unit 10 includes a piezo motor for driving the tool stage 11 at high precision, low speed, and high torque, a stage 13 on which the piezo motor is supported, and an X for moving the stage 13 in the X-axis direction. Diamond bite polishing device, characterized in that the side linear movement means (15) is provided. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 연마유닛(20)은 연마판(21)이 설치되는 주축, 상기 주축의 기울기를 조정하는 기울기 조정부가 구비되는 전방블럭(23),The polishing unit 20 has a main shaft on which the polishing plate 21 is installed, a front block 23 having a tilt adjusting unit for adjusting the inclination of the main shaft, 상기 전방블럭(23)을 Y축 방향으로 직선이동시키는 Y축 직선이동수단(25),Y-axis linear movement means 25 for linearly moving the front block 23 in the Y-axis direction, 상기 Y축 직선이동수단(25)이 고정 설치되는 메인블럭(27) 및The main block 27 is fixed to the Y-axis linear movement means 25 and 상기 메인블럭(27)을 Z축 방향으로 직선이동시키는 Z축 직선이동수단(29)을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 다이아몬드 바이트 연마장치.Diamond bite grinding apparatus comprising a Z-axis linear movement means 29 for linearly moving the main block 27 in the Z-axis direction. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 연마판 보정유닛(30)은 공구대(11)가 지지되는 스테이지(13)에 설치되고,The polishing plate correction unit 30 is installed on the stage 13 on which the tool post 11 is supported, 상기 스테이지(13)는 X축 방향으로 직선이동 가능하게 설치됨을 특징으로 하는 다이아몬드 바이트 연마장치.The stage (13) is a diamond bite grinding apparatus characterized in that the linear movement is installed in the X-axis direction.
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