KR20110115937A - 휴대용 면취기의 절삭장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가공부재의 모서리를 사면(斜面)으로 가공함에 있어서 고속회전하는 회전절삭구와 가공부재의 마찰로 발생되는 열을 최소화하여 면취 또는 연마 작업을 용이하게 하는 휴대용 면취기의 절삭장치에 관한 것으로, 피가공물의 절삭부와 면접하여 고속회전하면서 상기 절삭부를 면취 및 연마 가공하도록 구성되는 휴대용 면취기의 절삭장치에 있어서, 면취기몸체에 구비된 동력원으로부터 동력을 전달받아 회전하되, 내부는 상하 관통되는 에어통로를 형성하여 상기 동력원의 구동으로 유도되는 공기가 상기 에어통로로 흡입되는 회전축과; 상기 회전축의 단부에 결합되어 일체로 회전하면서 상기 피가공물의 절삭부를 면취 및 연마하는 회전절삭구로 구성되되, 상기 회전절삭구는, 단부측의 외주연으로 상기 피가공물의 절삭부와 면접되어 상기 피가공물을 면취, 연마하도록 하는 가공부와; 상기 회전축의 에어통로와 연통되도록 내부에 소정 깊이로 형성된 에어이동홀과; 상기 에어이동홀에서 상기 가공부의 일측으로 소정의 기울기를 형성하여 연통되는 다수 개의 에어배출홈;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

휴대용 면취기의 절삭장치{EDGE CUTTING DEVICE OF BEVELER}

본 발명은 가공부재의 모서리를 사면(斜面)으로 가공하는 면취기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고속회전하는 회전절삭구와 가공부재의 마찰로 발생되는 열을 최소화하여 면취 또는 연마 작업을 용이하게 하는 휴대용 면취기의 절삭장치에 관한 것이다.

일반적으로 면취 작업은 금속이나 유리의 날카로운 모서리 부분을 가공하는 것으로, 대개 금속 등의 부품을 가공한 후 제품 모서리의 버(Burr)와 날카로운 모서리로 인한 위험성을 제거하기 위하여 가공 최종 단계에서 진행되며, 제품의 품질을 좌우하는 작업으로 표면도를 최대한 높여 깨끗한 사면(斜面)을 얻을 수 있도록 정밀하게 이루어져야 한다.

상기 면취 작업에서 사용되는 모서리 면취기는 일명 베벨러(Beveler) 라고도 하며 부재의 면과 면이 교차되는 모서리를 사면(斜面) 또는 원형으로 가공하는 작업을 수행하는 공구로써, 전기 동력을 이용하여 모터를 구동시키고, 그 구동력으로 절삭팁을 회전시켜 부재의 모서리를 가공하는 것이다.

버(Burr)는 절삭가공 시 피삭재의 모서리 부분에 발생하는 것으로, 절삭공구가 공작물의 모서리 부분을 지나가면서 피삭재가 소성 변형되며 밀려나오는 결과로 발생하는 돌출현상을 말한다.

상기 버(Burr)는 가공물의 정밀도를 감소시키고 작업자의 안전에 영향을 미치기 때문에 이를 제거하기 위해 후처리(deburring) 과정을 야기시키며, 이에 따른 비용의 발생과 작업의 병목현상을 불러오게 되어 제품의 원가에 많은 영향을 미친다.

면취 작업은 부품의 모든 모서리를 찾아서 해야 하기 때문에 공작기계에서는 공작물을 각면에 맞추어 여러 번 재설치하기가 어려워 대량 자동화 생산의 경우를 제외하면 거의 모든 경우 수작업을 통해 이루어지고 있다.

상기 면취 작업을 위해 사용되는 면취기는 크게 휴대용과 고정형으로 나누어 볼 수 있는데, 휴대용 면취기는 공작물이 무겁고 클 경우에 주로 사용되고, 공작물이 작고 가벼워 작업자가 들 수 있는 경우에는 고정형 면취기가 사용된다.

상기 휴대용 면취기는 직선형과 만능(곡선)형이 있는데, 직선형은 직선 모서리만 가공할 수가 있는 반면 만능(곡선)형은 직선 모서리뿐만 아니라 곡선 모서리나 구멍, 홈도 면취가 가능함으로, 임가공 업체들을 비롯한 대부분의 산업 현장에서는 휴대용 만능(곡선) 면취기가 주로 보급되어 사용되고 있다.

일반적으로 휴대용 면취기는 고속회전하여 피가공물의 절삭부를 면취하도록 구성되는 절삭장치와, 면취 작업시 면취량을 조절하는 면취량 조절장치가 결합되어 상기 절삭장치의 회전절삭구 노출량이 조절되면서 피가공물의 면취량이 조절되는 형태를 이루도록 구비된다.

본 발명인에 의해 선출원된 등록특허 제10-0901160호(발명의 명칭: 휴대용 면취기의 면취량 조절장치)에서는 상기 회전절삭구의 노출량을 간편한 방법으로 조작하여 면취량을 미세하고 정확하게 조절할 수 있는 면취량 조절장치를 제시한 바 있다.

그러나 상기 절삭장치는 유리 또는 금속과 같은 피가공물의 절삭부에 고속회전하는 회전절삭구를 접촉하여 면취 가공이 이루어지도록 구성되는데, 종래의 절삭장치에서는 피가공물의 재질에 따라 가공이 균일하거나 용이하지 못하며, 상기 면취 과정에서 발생되는 고온의 마찰열로 인해 원활하고 지속적인 면취 가공이 이루어질 수 없다는 구성의 한계가 있다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 유리 또는 금속에 따른 재질에 상관없이 원활한 면취 또는 연마 가공이 진행되도록 하되, 마찰로 인해 발생되는 열을 최소화하고 면취 연마로 인해 생성되는 다량의 분진을 효과적으로 제거하여 가공 작업을 지속적으로 유지할 수 있도록 하는 휴대용 면취기의 절삭장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 피가공물의 절삭부와 면접하여 고속회전하면서 상기 절삭부를 면취 및 연마 가공하도록 구성되는 휴대용 면취기의 절삭장치에 있어서, 면취기몸체에 구비된 동력원으로부터 동력을 전달받아 회전하되, 내부는 상하 관통되는 에어통로를 형성하여 상기 동력원의 구동으로 유도되는 공기가 상기 에어통로로 흡입되는 회전축과; 상기 회전축의 단부에 결합되어 일체로 회전하면서 상기 피가공물의 절삭부를 면취 및 연마하는 회전절삭구로 구성되되, 상기 회전절삭구는, 단부측의 외주연으로 상기 피가공물의 절삭부와 면접되어 상기 피가공물을 면취, 연마하도록 하는 가공부와; 상기 회전축의 에어통로와 연통되도록 내부에 소정 깊이로 형성된 에어이동홀과; 상기 에어이동홀에서 상기 가공부의 일측으로 소정의 기울기를 형성하여 연통되는 다수 개의 에어배출홈;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명을 통해 유리 또는 열처리된 금속 등의 피가공물을 균일하고 정확하게 면취 연마 가공하며, 가공 과정에서 고속회전하는 회전절삭구와 피가공물과의 마찰로 발생되는 열을 공기의 이동으로 최소화함으로써 가공 작업을 보다 용이하고 지속적으로 유지하여 작업 능률과 제품의 품질을 향상시키며 완성도를 높일 수 있는 효과를 얻도록 한다.

또한, 피가공물의 면취 연마로 인해 발생되는 다량의 분진이 강하게 분사 유도되는 공기를 통해 주변으로 흡착되지 않고 하부로 낙하하여 제거됨으로써 정확하고 효율적인 가공이 이루어질 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 면취기의 분해도.
도 2는 휴대용 면취기의 절삭장치와 면취량 조절장치의 결합도.
도 3은 본 발명에 따른 회전축의 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 회전절삭구의 정면도.
도 5는 본 발명에 따른 회전절삭구의 정단면도.
도 6은 본 발명에 따른 회전절삭구의 개략적인 평단면도.
도 7은 본 발명에 따른 회전축과 회전절삭구의 결합 단면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 구성 및 작용에 대해 상세하게 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 면취기의 구성을 면취기몸체(10)와 절삭장치(20)와 면취량 조절장치(30)로 분해하여 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 상기 절삭장치(20)와 면취량 조절장치(30)가 결합된 정면도이다.

도시된 바와 같이 휴대용 면취기는 피가공물의 면취 위치를 안내하는 수평 가이드부(32)가 하단에 형성되고 외주면에는 나사선이 형성되어 회전에 따라 상, 하로 이동 가능한 면취량 조절구(34)로 구성되는 면취량 조절장치(30) 내부로 상기 절삭장치(20)가 삽입 결합되어 피가공물를 면취 또는 연마하도록 구성된다.

도시된 면취량 조절장치(30)의 구성 및 특징은 이미 본 출원인에 의해 등록특허 제 10-0901160호에 제시된 상태이므로 그에 대한 설명은 생략하며, 본 발명에서는 상기한 휴대용 면취기의 구성 중에서 피가공물의 절삭부에 면접하여 상기 수평 가이드부(32) 하부로 노출되면서 고속회전을 통해 피가공물을 가공하도록 하는 절삭장치(20)의 구성을 그 특징으로 한다.

본 발명에 따른 휴대용 면취기의 절삭장치(20)는 면취기몸체(10)에서 전달되는 동력을 전달받는 회전축(100)과, 상기 회전축(100)의 단부에 결합되어 일체로 회전하면서 상기 피가공물의 절삭부에 면접되어 가공하는 회전절삭구(200)로 구성된다.

도 3은 상기 회전축(100)의 단면도를 도시한 것으로, 상기 회전축(100)은 면취기몸체(10)에 구비되는 모터 등과 같은 동력원과 연결되어 상기 모터로부터 회전동력을 전달받도록 구성되는데, 그 내부는 도시된 바와 같이 에어통로(110)를 형성하여 상하 관통되는 형태를 이루도록 한다.

상기 에어통로의 역할은 별도로 콤프레셔를 사용하지 않고서도 상기 면취기를 동작시키는 과정에 모터를 회전시키면서 상기 모터동작 과정 중에 발생하는 열을 제거하기 위하여 자체적으로 회전하는 과정에 설치되어 있는 휀이 회전하면서 바람 즉 공기를 발생시켜 열을 식히게 된다.

이와 같이 열을 식히기 위하여 발생하는 에어가 외부로 배출되게 되는데 상기 공기를 에어통로로 인입시켜 피가공물의 절삭부와 회전절삭구(200)의 가공부(210) 사이에서 마찰로 인해 발생되는 열을 공기의 흐름을 통해 최소화시킴으로써 과열을 방지하고 다량의 분진을 효과적으로 제거하여 가공 작업을 지속적으로 유지할 수 있도록 하게 되는 것이다.

기존에는 이를 달성하기 위하여 콤프레셔를 이용하여 고압의 에어를 공급하는 방식을 사용하는 경우도 있으나 본 발명에서는 별도로 콤프레셔를 사용하지 않고서도 동작할 수 있도록 하는 방법을 사용하게 된다.

즉 기존 방식의 경우 공압을 이용한 면취기에 한정되어 있는 상황에 있어서 전기를 이용한 모터식 면취기의 경우 동작하지 않기 공압식에 비하여 사용환경이 더 우수하여 전기가 공급되는 장소에서는 모두 사용할 수 있는 효과가 있어서 더 많이 사용되고 있음에도 불구하고 에어 공급능력의 부재로 작업간에 많은 어려움이 있는 문제점이 있었다.

도 4 내지 도 6은 상기 회전축(100)에 결합되는 회전절삭구(200)를 도시한 것으로, 도 4는 정면도이고, 도 5는 내부 정단면도이며, 도 6은 평단면도를 개략적으로 도시한 것이다.

상기 회전절삭구(200)는 동력원과 연결되는 상기 회전축(100)의 단부로 결합되어 일체로 회전하고, 면취량 조절장치(30)의 수평 가이드부(32) 하부로 노출되어 피가공물과 면접되면서 면취 또는 연마하는 기능을 갖도록 한다.

따라서 상기 피가공물과 면접되는 회전절삭구(200)의 단부는 도시된 바와 같이 소정의 기울기를 갖는 원뿔 형상으로 구비됨이 바람직하며, 피가공물을 용이하게 가공할 수 있도록 그 외주연에는 고경도의 가공부(210)를 형성하도록 한다.

상기 피가공물은 일반적으로 유리 또는 열처리된 금속 등이 포함되는데, 상기 가공부(210)는 피가공물보다 항상 더 높은 경도를 유지해야만 절삭부를 원활하게 가공할 수 있기 때문에, 상기 가공부(210)에는 현존하는 물질 중 가장 높은 경도를 갖는 다이아몬드 입자를 코팅하여 피가공물의 종류에 상관없이 용이한 면취 연마 가공이 이루어질 수 있도록 한다.

이때, 상기 피가공물의 절삭부와 면접하여 고속 회전하는 가공부(210) 간에는 마찰로 인한 고온의 열이 발생하고, 면취 연마에 따른 다량의 분진이 생성된다.

고경도를 갖는 두 소재(피가공물과 가공부)의 마찰로 인해 열이 지속적으로 상승하게 되면, 가공 작업을 수행하는 작업자에게는 화상의 우려가 있고 면취기는 무리한 작동으로 성능 및 수명이 단축되며, 더불어 가공되는 제품의 품질까지 저하시킴에 따라 작업 중간에 열을 냉각시킬 수 있는 수단이나 시간이 필수적으로 요구된다.

또한, 가공으로 인해 발생되는 다량의 분진은 마찰로 인한 정전기 등이 유도되어 바로 낙하되지 않고 피가공물이나 회전절삭구(200)의 주변으로 흡착하여 작업을 방해하는 요인이 되기도 한다.

이에 본 발명은 상기와 같은 작업과정에 있어서 피가공물의 절삭부와 회전절삭구(200)의 가공부(210) 사이에서 마찰로 인해 발생되는 열을 공기의 흐름을 통해 최소화시킴으로써 과열을 방지하고 다량의 분진을 효과적으로 제거하여 가공 작업을 지속적으로 유지할 수 있도록 한 것이다.

따라서 상기와 같은 작용을 위해 상기 회전축(100)과 결합되는 상기 회전절삭구(200)의 내부는 회전축(100)의 에어통로(110)와 연통되도록 소정 깊이의 에어이동홀(220)이 구비되고, 상기 에어이동홀(220)에서 외주연으로 구비되는 가공부(210)로 하측을 향하면서 소정의 기울기를 갖도록 연통되는 다수 개의 에어배출홈(230)이 형성되도록 한다.

또한, 상기 회전절삭구(200)의 가공부(210) 주변에는 상기 에어배출홈(230)에서 배출되는 공기의 흐름을 유도하기 위해 가공부(210)의 일측으로 위치하는 에어배출홈(230)의 단부측에서 외주연 둘레로 소정 크기로 절개되는 에어유도부(240)가 구비되도록 한다.

도 7은 상기와 같이 구성되는 본 발명의 작용 원리를 설명하기 위해 상기 회전축(100)과 회전절삭구(200)가 결합된 상태를 도시한 단면도로써, 상기 회전축(100)은 내부가 상하 관통되는 에어통로(110)가 형성되고 일측의 단부가 면취기몸체(10)에 구비된 동력원에 의해 회전하도록 연결된다.

이때, 상기 회전축(100)의 상부는 그 내부로 공기의 이동이 제한되지 않도록 개방된 상태로 면취기몸체(10)와 결합되는데, 통상 면취기의 작동시 면취기몸체(10)에 구비된 동력원, 예를 들면 모터의 회전 등으로 그 주변에는 공기의 흐름이 강하게 유도된다.

따라서 면취 연마 가공을 위해 면취기를 작동시키면 면취기몸체(10) 내부에 구비되는 동력원의 구동으로 공기의 이동이 발생하고, 이동되는 공기가 상기 개방된 회전축(100)의 상부로 흡입되도록 한다.

여기서 상기 이동되는 공기는 상기 면취기몸체(10)와 체결되는 회전축(100)으로 자연스럽게 유동하면서 흡입될 수도 있으나, 도 1에 도시된 바와 같이 몸체와 회전축(100)의 연결 사이에는 상기 동력원의 구동으로 이동하는 공기가 작위적으로 유도될 수 있도록 하는 유로이동부재(11)가 구비됨이 바람직하다.

따라서 상기 동력원의 구동으로 이동하도록 유도되는 공기는 상기 유로이동부재(11)를 통해 회전축(100)의 에어통로(110)로 흡입되고, 회전절삭구(200)의 에어이동홀(220)을 거쳐 에어배출홈(230)으로 분사되는 형태로 배출되게 된다.

상기 에어배출홈(230)은 피가공물의 절삭부를 면취 연마하는 회전절삭구(200)의 가공부(210) 일측으로 관통하여, 상기 절삭부와 가공부(210)의 마찰로 발생되는 고온의 열을 상기 에어배출홈(230)을 통해 고압 고속으로 분사되는 공기로 식히는 효과를 얻도록 한다.

이때, 상기 회전축(100)의 에어통로(110)와 회전절삭구(200)의 에어이동홀(220)을 통해 이동해온 공기가 가공면을 향해 효과적으로 분사되기 위해서는 상기 에어배출홈(230)이 하향을 향하여 경사를 이루는 형태로 구비됨이 바람직하며, 상기 에어배출홈(230)에서 외주연 둘레로 절개되는 에어유도부(240)를 통해 배출되는 공기는 강한 회전을 일으키며 유도 분사되어 가공부(210) 및 피가공물의 절삭부 주변에서 발생되는 열을 공기의 흐름으로 대류시켜 과열을 방지함으로써 지속적인 가공 작업을 진행할 수 있도록 한다.

또한, 상기와 같이 피가공물의 절삭부와 회전절삭구(200)의 가공부(210)로 향해 분사 유도되는 공기는 마찰로 인해 발생되는 열을 식혀주는 동시에, 피가공물의 면취 연마로 인해 발생되는 다량의 분진이 가공부(210)나 절삭부에 흡착되지 않고 하부로 낙하하여 제거될 수 있는 기능을 함께 수행함으로써 효율적인 가공이 이루어지도록 한다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 작용으로 회전절삭구(200)를 고속회전시키면서 피가공물을 정밀하게 가공하되, 별도의 외부 장치 없이 면취기몸체(10) 내부에서 발생되는 공기의 흐름만을 이용하여 마찰에 따른 과열을 방지하고 분진을 효과적으로 제거할 수 있는 기능을 갖도록 구성된 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 청구 범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

10. 면취기몸체 20. 절삭장치
30. 면취량 조절장치 100. 회전축
110. 에어통로 200. 회전절삭구
210. 가공부 220. 에어이동홀
230. 에어배출홈 240. 에어유도부

Claims (5)

1. 피가공물의 절삭부와 면접하여 고속회전하면서 상기 절삭부를 면취 및 연마 가공하도록 구성되는 휴대용 면취기의 절삭장치에 있어서,
   면취기몸체에 구비된 동력원으로부터 동력을 전달받아 회전하되, 내부는 상하 관통되는 에어통로(110)를 형성하여 상기 동력원의 구동으로 유도되는 공기가 상기 에어통로(110)로 흡입되는 회전축(100)과;
   상기 회전축의 단부에 결합되어 일체로 회전하면서 상기 피가공물의 절삭부를 면취 및 연마하는 회전절삭구(200)로 구성되되,
   상기 회전절삭구는, 단부측의 외주연으로 상기 피가공물의 절삭부와 면접되어 상기 피가공물을 면취, 연마하도록 하는 가공부(210)와;
   상기 회전축의 에어통로와 연통되도록 내부에 소정 깊이로 형성된 에어이동홀(220)과;
   상기 에어이동홀에서 상기 가공부의 일측으로 소정의 기울기를 형성하여 연통되는 다수 개의 에어배출홈(230);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 면취기의 절삭장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 회전절삭구는 상기 에어배출홈에서 배출되는 공기의 흐름을 유도하기 위해 에어배출홈에서 외주연 둘레로 소정 크기로 절개되는 에어유도부(240)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 면취기의 절삭장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 회전절삭구의 단부는 소정의 기울기를 갖는 원뿔 형상의 외주연으로 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 면취기의 절삭장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 면취기몸체에는 동력원의 구동으로 이동하는 공기가 회전축의 상부로 유도될 수 있도록 안내하는 유로이동부재(11)가 구비되는 것을 특징으로 하는 휴대용 면취기의 절삭장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 가공부는 다이아몬드 입자를 코팅하여 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 면취기의 절삭장치.

Images