KR20110089590A

KR20110089590A - 암나사 방전가공장치

Info

Publication number: KR20110089590A
Application number: KR1020100009059A
Authority: KR
Inventors: 정종필
Original assignee: 정종필
Priority date: 2010-02-01
Filing date: 2010-02-01
Publication date: 2011-08-09
Also published as: KR101204687B1

Abstract

본 발명은, 회전 및 수직이동가능한 나사봉 형상의 전극과 가공대상물 사이의 전기방전현상을 이용하여 고강도 소재의 가공대상물에 나사공을 형성함으로써 암나사를 신속용이하게 방전가공할 수 있으며 나사봉 형상의 전극과 전극지지가이드의 조합에 의해 별도의 선형이송기구가 부설되지 않더라도 나사봉 형상의 전극의 선형이동이 가능한 암나사 방전가공장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 암나사 방전가공장치는, 하부에 가공대상물이 안착되는 테이블이 구비되고 상기 테이블의 상측에는 수직가이드가 이격설치되는 본체와, 상기 본체의 수직가이드에 상하이동가능하게 결합되는 슬라이드부와, 상기 슬라이드부의 상측에 구비되는 모터와, 상기 슬라이드부에 회전가능하게 설치되고 상기 모터에 연결되어 회전구동되는 스핀들과, 상기 스핀들에 결합되어 일체로 회전되고 상기 가공대상물에 암나사공을 방전가공하는 나사봉 형상의 전극과, 상기 본체의 수직가이드의 하단에 결합되고 상기 나사봉 형상의 전극이 관통결합되어 상기 나사봉 형상의 전극의 상하이동을 지지하는 전극지지가이드를 포함하여 이루어진다.

Description

암나사 방전가공장치{ELECTRIC DISCHARGE MACHINING APPARATUS FOR A NUT}

본 발명은 암나사 방전가공장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전 및 수직이동가능한 나사봉 형상의 전극과 고강도 소재의 가공대상물 사이의 전기방전현상을 이용하여 가공대상물에 암나사공을 형성함으로써 암나사를 신속용이하게 방전가공할 수 있도록 한 암나사 방전가공장치에 관한 것이다.

통상적으로, 방전가공(EDM; Eletric Discharge Machining)은 가공대상물과 전극(절삭공구에 해당) 사이의 전기방전현상을 이용하여 가공대상물의 일부분을 용융 또는 증발시켜 제거함으로써, 가공대상물을 원하는 형상으로 가공하는 방법을 말하는 것으로, 소재의 특성상 일반적인 기계가공이 불가능한 경우에 많이 이용된다.

최근 암나사를 비롯한 체결구 등의 경우에는 높은 강도가 필수적으로 요구됨에 따라 초경합금이나 열처리된 소재로 제조되어야 하는 경우가 많은데, 초경합금이나 열처리된 소재는 일반적인 기계가공으로 절삭하기 어려운 문제점이 있었다.

또한 통상의 방전가공장치의 경우에는 전극을 선형이동시키기 위하예 예를 들어 리드스크류 등과 같은 별도의 선형이송기구가 부설되어야만 하므로 전체적으로 복잡한 구성을 가지는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은, 회전 및 수직이동가능한 나사봉 형상의 전극과 가공대상물 사이의 전기방전현상을 이용하여 고강도 소재의 가공대상물에 암나사공을 형성함으로써 암나사를 신속용이하게 방전가공할 수 있도록 한 암나사 방전가공장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 나사봉 형상의 전극과 전극지지가이드의 조합에 의해 별도의 선형이송기구가 부설되지 않더라도 나사봉 형상의 전극의 선형이동이 가능한 암나사 방전가공장치를 제공하기 위한 것이다.

전술한 본 발명의 목적들은, 하부에 가공대상물이 안착되는 테이블이 구비되고 상기 테이블의 상측에는 수직가이드가 이격설치되는 본체와, 상기 본체의 수직가이드에 상하이동가능하게 결합되는 슬라이드부와, 상기 슬라이드부의 상측에 구비되는 모터와, 상기 슬라이드부에 회전가능하게 설치되고 상기 모터에 연결되어 회전구동되는 스핀들과, 상기 스핀들에 결합되어 일체로 회전되고 상기 가공대상물에 암나사공을 방전가공하는 나사봉 형상의 전극과, 상기 본체의 수직가이드의 하단에 결합되고 상기 나사봉 형상의 전극이 관통결합되어 상기 나사봉 형상의 전극의 상하이동을 지지하는 전극지지가이드를 포함하여 이루어지는 암나사 방전가공장치를 제공함에 의해 달성된다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 본체의 테이블에는 상기 가공대상물의 착탈가능한 고정을 위한 고정지그가 구비된다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 슬라이드부에는 상기 본체의 수직가이드에 슬라이딩 가능하게 결합되는 선형베어링이 구비된다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 전극지지가이드는, 상기 본체의 수직가이드의 하단에 결합되는 지지본체와, 상기 가이드본체에 교체가능하게 결합되며 그 내부에는 상기 나사봉 형상의 전극이 결합되는 나사공이 형성되는 암나사형 가이드구를 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따른 암나사 방전가공장치에 의하면, 회전 및 수직이동가능한 나사봉 형상의 전극과 가공대상물 사이의 전기방전현상을 이용하여 고강도 소재의 가공대상물에 암나사공을 형성함으로써 암나사를 신속용이하게 방전가공할 수 있는 탁월한 효과가 있다.

또한, 나사봉 형상의 전극의 상부는 슬라이드부에 결합된 스핀들에 결합되고 나사봉 형상의 전극의 하부는 본체에 결합된 전극지지가이드에 관통결합됨에 따라 나사봉 형상의 전극의 선형이동이 가이드됨과 동시에 나사봉 형상의 전극과 전극지지가이드의 조합 자체가 슬라이드부에 대해 리드스크류와 같은 일종의 선형이송기구로 작용함으로써 본체와 슬라이드부 사이에 리드스크류와 같은 별도의 선형이송기구가 부설되지 않더라도 나사봉 형상의 전극의 선형이동이 이루어질 수 있는 탁월한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 암나사 방전가공장치의 개략적인 측면도.
도 1은 본 발명에 따른 암나사 방전가공장치의 개략적인 정면도.

이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

본 발명에 따른 암나사 방전가공장치(1)는 나사봉 형상의 전극(50)과 고강도 소재의 가공대상물(3) 사이의 전기방전현상을 이용하여 가공대상물(3)에 암나사공을 형성함으로써 암나사를 신속용이하게 방전가공할 수 있으며 별도의 선형이송기구가 부설되지 않더라도 나사봉 형상의 전극(50)의 선형이동이 가능하도록 구성된 것으로, 도 1 및 도 2에 도시되는 바와 같이, 하부에 가공대상물(3)이 안착되는 테이블(11)이 구비되고 테이블(11)의 상측에는 수직가이드(13)가 이격설치되는 본체(10)와, 본체(10)의 수직가이드(13)에 상하이동가능하게 결합되는 슬라이드부(20)와, 슬라이드부(20)의 상측에 구비되는 모터(30)와, 슬라이드부(20)에 회전가능하게 설치되고 모터(30)에 연결되어 회전구동되는 스핀들(40)과, 스핀들(40)에 결합되어 일체로 회전되고 가공대상물(3)에 암나사공을 방전가공하는 나사봉 형상의 전극(50)과, 본체(10)의 수직가이드(13)의 하단에 결합되고 나사봉 형상의 전극(50)이 관통결합되어 나사봉 형상의 전극(50)의 상하이동을 지지하는 전극지지가이드(60)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 본체(10)는 본 발명에 따른 암나사 방전가공장치(1)의 프레임을 형성하는 것으로, 본체(10)의 하부에 암나사의 방전가공을 위한 가공대상물(3)이 안착되는 테이블(11)이 구비되고 테이블(11)의 상측에는 슬라이드부(20)의 수직이동을 안내하는 수직가이드(13)가 연결부(15)에 의해 지지연결되어 테이블(11)로부터 이격되게 설치된다. 수직가이드(13)는 가이드레일 형태로 형성될 수 있다. 또한 본체(10)의 테이블(11)에는 암나사의 방전가공을 위한 가공대상물(3)을 착탈가능하게 고정하는 공지 구조의 고정지그(17)가 구비된다.

본체(10) 내에는 도시되지는 않았지만, 추후에 설명될 나사봉 형상의 전극(50)과 가공대상물(3) 사이에 펄스전압을 인가하는 펄스전압인가부(도시되지 않음)가 구비되고, 고정지그(17)에 의해 안착고정된 가공대상물(3)은 절연액에 의해 침수되어 절연처리되는 것이 바람직하다.

전술한 본체(10)의 수직가이드(13)에는 슬라이드부(20)가 상하이동가능하게 결합되는데, 이 슬라이드부(20)는 실제 암나사의 방전가공을 위한 나사봉 형상의 전극(50)을 본체(10)의 테이블(11) 상에 안착고정된 가공대상물(3)에 대해 상대이동시키는 역할을 하는 것으로, 슬라이드부(20) 내에는 나사봉 형상의 전극(50)의 결합을 위한 스핀들(40)이 설치되며, 그 일측에는 본체(10)의 수직가이드(13)에 슬라이딩 가능하게 결합되는 선형베어링(21)이 구비된다. 선형베어링(21)은 가이드레일 형태의 수직가이드(13)를 따라 주행가능한 휠 형태로 형성될 수 있다.

전술한 슬라이드부(20)의 상측에는 모터(30)가 구비되는데, 이 모터(30)는 나사봉 형상의 전극(50)에 대한 회전구동력을 발생시키는 것으로, 그 축은 슬라이드부(20)의 길이방향으로 배열되며 이 축에는 추후에 설명될 스핀들(40)에 결합된다.

전술한 슬라이드부(20) 내에는 스핀들(40)이 회전가능하게 설치되는데, 이 스핀들(40)은 모터(30)에 연결되어 회전구동됨에 따라 모터(30)의 회전구동력을 나사봉 형상의 전극(50)으로 전달하는 역할을 한다.

전술한 스핀들(40)에는 나사봉 형상의 전극(50)이 결합되는데, 이 나사봉 형상의 전극(50)은 모터(30)의 회전시 스핀들(40)과 일체로 회전구동됨에 따라 가공대상물(3)에 암나사공을 방전가공하는 것으로, 예를 들어 구리 등과 같은 도전성금속이나 그래파이트(Graphite) 등과 같은 도전성재료에 의해 그 외주면에 수나사산이 구비된 나사봉 형상으로 제조된다.

전술한 본체(10)의 수직가이드(13)의 하단에는 전극지지가이드(60)가 결합되는데, 이 전극지지가이드(60)은 나사봉 형상의 전극(50)의 상하이동을 지지함과 동시에 나사봉 형상의 전극(50)의의 상호 조합에 의해 수직가이드(13)에 상하이동가능하게 결합된 슬라이드부(20)의 상하이동을 위한 일종의 선형이송기구를 형성하는 것으로, 일측은 본체(10)의 수직가이드(13)의 하단에 결합되고 타측은 슬라이드부(20)의 하부까지 연장되는 지지본체(61)와, 가이드본체(61)에 교체가능하게 결합되며 그 내부에는 나사봉 형상의 전극(50)이 결합되는 나사공(63a)이 형성되는 암나사형 가이드구(63)를 포함하여 이루어진다.

나사봉 형상의 전극(50)과 암나사형 가이드구(63)는 가공을 요하는 암나사의 암나사공 직경에 따라 교체되어 사용될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 암나사 방전가공장치(1)의 전체 작용을 설명하면 다음과 같다:

가공대상물(3)이 본체(10)의 테이블(11) 상에 안착고정되고 나사봉 형상의 전극(50)이 스핀들(40)과 전극지지가이드(60)에 결합된 상태에서, 모터(30)가 회전구동되면, 본체(10)의 수직가이드(13)의 하단에 고정된 전극지지가이드(60)에 대해 나사봉 형상의 전극(50)과 슬라이드부(20)가 하부로 이동되면서 나사봉 형상의 전극(50)의 단부가 가공대상물(3)에 근접하게 된다.

이후에는 절연액에 의해 분리된 나사봉 형상의 전극(50)과 가공대상물(3) 사이에 본체(10)에 설치된 펄스전압인가부(도시되지 않음)에 의해 60V 내지 300V정도의 펄스전압이 인가되면서 절연상태가 파괴되어 불꽃방전(Spark)이 발생되고, 이 때 발생하는 열에 의하여 가공대상물(3)이 부분적으로 용융, 증발되면서 나사봉 형상의 전극(50)에 상응하는 암나사공이 형성되게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 암나사 방전가공장치를 사용하게 되면, 회전 및 수직이동가능한 나사봉 형상의 전극(50)과 고강도 소재의 가공대상물(3) 사이의 전기방전현상에 의해 가공대상물(3)에 암나사공이 형성됨에 따라 암나사를 신속용이하게 방전가공할 수 있으며, 나사봉 형상의 전극(50)의 상부는 슬라이드부(20)에 결합된 스핀들(40)에 결합되고 나사봉 형상의 전극(50)의 하부는 본체(10)에 결합된 전극지지가이드(60)에 관통결합됨에 따라 나사봉 형상의 전극(50)의 선형이동이 가이드됨과 동시에 나사봉 형상의 전극(50)과 전극지지가이드(60)의 조합 자체가 슬라이드부(20)에 대해 리드스크류와 같은 일종의 선형이송기구로 작용함으로써 본체(10)와 슬라이드부(20) 사이에 리드스크류와 같은 별도의 선형이송기구가 부설되지 않더라도 나사봉 형상의 전극(50)의 선형이동이 이루어질 수 있다.

1 : 본 발명에 따른 암나사 방전가공장치
3 : 가공대상물
10 : 본체
11 : 테이블
13 : 수직가이드
15 : 연결부
17 : 고정지그
20 : 슬라이드부
21 : 선형베어링
30 : 모터
40 : 스핀들
50 : 나사봉 형상의 전극
60 : 전극지지가이드
61 : 지지본체
63 : 암나사형 가이드구
63a : 나사공

Claims

하부에 가공대상물이 안착되는 테이블이 구비되고 상기 테이블의 상측에는 수직가이드가 이격설치되는 본체;
상기 본체의 수직가이드에 상하이동가능하게 결합되는 슬라이드부;
상기 슬라이드부의 상측에 구비되는 모터;
상기 슬라이드부에 회전가능하게 설치되고 상기 모터에 연결되어 회전구동되는 스핀들;
상기 스핀들에 결합되어 일체로 회전되고 상기 가공대상물에 암나사공을 방전가공하는 나사봉 형상의 전극; 및
상기 본체의 수직가이드의 하단에 결합되고 상기 나사봉 형상의 전극이 관통결합되어 상기 나사봉 형상의 전극의 상하이동을 지지하는 전극지지가이드;를 포함하여 이루어지는 암나사 방전가공장치.
청구항 1에 있어서,
상기 본체의 테이블에는 상기 가공대상물의 착탈가능한 고정을 위한 고정지그가 구비되는 것을 특징으로 하는 암나사 방전가공장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 슬라이드부에는 상기 본체의 수직가이드에 슬라이딩 가능하게 결합되는 선형베어링이 구비되는 것을 특징으로 하는 암나사 방전가공장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 전극지지가이드는, 상기 본체의 수직가이드의 하단에 결합되는 지지본체와, 상기 가이드본체에 교체가능하게 결합되며 그 내부에는 상기 나사봉 형상의 전극이 결합되는 나사공이 형성되는 암나사형 가이드구를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 암나사 방전가공장치.