KR20140017265A - 엔드밀 공구 및 이의 세팅장치 - Google Patents

엔드밀 공구 및 이의 세팅장치 Download PDF

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KR20140017265A
KR20140017265A KR1020120083999A KR20120083999A KR20140017265A KR 20140017265 A KR20140017265 A KR 20140017265A KR 1020120083999 A KR1020120083999 A KR 1020120083999A KR 20120083999 A KR20120083999 A KR 20120083999A KR 20140017265 A KR20140017265 A KR 20140017265A
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차수일
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차인선
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Abstract

본 발명에 따른 엔드밀 공구 및 이의 세팅장치는, 종 방향 전단에 오목한 결합홈이 형성되고, 후단이 절삭장비에 고정적으로 설치되는 몸체와, 전단에 절삭날이 형성되며, 후단이 결합홈 내에 삽입되는 다이아몬드 계열의 가공 팁과, 상기 가공 팁의 하단에 결합된 상태로 결합홈 내에 삽입되어, 결합홈 내에서 가공 팁의 일측을 가압지지하는 금속필름과, 상기 가공 팁과 금속필름의 사이에 투입된 상태에서 용접을 통해 가공 팁과 상기 금속필름을 결합시키는 고온용접액 및, 상기 결합홈 내에 투입된 상태에서 상온에서 고속 응고되어, 가공 팁의 후단과 금속필름을 결합홈 내에 고정시키는 상온결합제를 포함한다.
또한, 베이스의 상부에 설치되며, 가공 팁을 갖는 엔드밀 공구를 전방의 체결부에 회전가능하게 결합시키는 공구 고정부와, 상기 공구 고정부의 전방에 이격 설치되며, 체결부에 결합된 엔드밀 공구의 정면영상을 촬영하여, 엔드밀 공구의 정면 정렬상태를 외부로 표시하는 제1카메라와, 상기 제1카메라를 지지하며, 제1카메라를 전후좌우 및 상하로 이동시켜 엔드밀 공구의 정면영상에 대한 초점을 조절하는 제1카메라 고정부와, 상기 공구 고정부의 상방에 이격 설치되며, 체결부에 결합된 엔드밀 공구의 상면영상 및 측면영상을 촬영하여, 엔드밀 공구의 상면 및 측면 정렬상태를 외부로 표시하는 제2카메라 및, 상기 제2카메라를 지지하며, 제2카메라를 상하로 이동시켜 엔드밀 공구의 상면영상 및 측면영상에 대한 초점을 조절하는 제2카메라 고정부를 포함한다.

Description

엔드밀 공구 및 이의 세팅장치{SETTING DEVICE OF ENDMILL TOOL AND ENDMILL TOOL}
본 발명은 엔드밀 공구 및 이의 세팅장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가공 팁의 정면(X축), 상면(Y축) 및, 측면(Z축)에 대한 정렬상태를 확인함과 아울러, 정렬 오차 발생시에는 미세조절을 통해 오차 값을 보상함으로써, 작업자가 가공 전에 공구의 상태를 측정할 수 있기 때문에 가공오차나 가공불량에 의한 비용손실을 방지할 수 있고, 가공의 신뢰성을 확보할 수 있는 엔드밀 공구 및 이의 세팅장치에 관한 것이다.
일반적으로, 엔드밀(endmill) 공구는 전단과 바깥쪽 둘레를 따라 형성된 절단날로 공작물을 가공하는 밀링용 커터의 일종이다.
이러한, 상기 엔드밀 공구는 밀링 머신(milling machine)에 장착한 상태로 사용되며, 장비에 설치되는 몸체의 전단에 가공 팁이 용접 결합되는 형태가 대부분이다.
그러나, 엔드밀 공구의 가공 팁을 연마 또는 연삭하는 경우, 가공 팁이 고정되는 몸체와, 절단날을 가공하기 위한 연삭 휠의 가공범위 내에서 간섭이 발생하여 연마 또는 연삭 작업에 어려움이 있었다.
그리고, 장비에 설치되는 몸체에 가공 팁을 용접결합시키는 경우, 높은 온도를 갖는 용접액의 물질 이동에 의해 가공 팁 자체에 미세한 치수 변화가 발생할 염려가 있었다.
또한, 가공 팁의 정렬상태가 정확하지 않은 경우, 정렬 오차로 인해 엔드밀 공구의 런아웃(Runout)이 정확하게 맞지 않게 되고, 이로 인해 재현성 있는 제품 생산을 생산하기 어려웠다.
본 발명의 목적은 보조 몸체에 설치된 상태로 용접 결합이 완료된 가공 팁과 금속필름 조립체를 초경 몸체에 결합시킨 후, 초경 몸체에 결합된 가공 팁의 정면(X축), 상면(Y축) 및, 측면(Z축)에 대한 정렬상태를 확인할 수 있고, 정렬 오차가 발생시 미세조절을 통해 오차 값을 보상함으로써, 작업자가 가공 전에 공구의 상태를 측정할 수 있어 가공오차 및 가공불량에 따른 비용손실을 방지할 수 있고, 가공의 신뢰성을 확보할 수 있는 엔드밀 공구 및 이의 세팅장치를 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 엔드밀 공구는, 종 방향 전단에 오목한 결합홈이 형성되고, 후단이 절삭장비에 고정적으로 설치되는 몸체와, 전단에 절삭날이 형성되며, 후단이 상기 결합홈 내에 삽입되는 다이아몬드 계열의 가공 팁과, 상기 가공 팁의 하단에 결합된 상태로 상기 결합홈 내에 삽입되어, 상기 결합홈 내에서 상기 가공 팁의 일측을 가압지지하는 금속필름과, 상기 가공 팁과 상기 금속필름의 사이에 투입된 상태에서 용접을 통해 상기 가공 팁과 상기 금속필름을 결합시키는 고온용접액 및, 상기 결합홈 내에 투입된 상태에서 상온에서 고속 응고되어, 상기 가공 팁의 후단과 상기 금속필름을 상기 결합홈 내에 고정시키는 상온결합제를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 금속필름은 금, 은. 동, 티타늄 또는 이들의 합금 중 어느 하나로 형성될 수 있고, 또한, 상기 금속필름은 상하 두께는 0.1~0.3mm로 형성될 수 있다.
또한, 상기 고온용접액은 은, 납 성분 중 어느 하나가 사용될 수 있으며, 상기 상온결합체는 순간적으로 응고되는 강력한 에폭시 수지, 순간 접착제, 일반 본드 류 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 엔드밀 공구의 세팅장치는, 베이스와, 상기 베이스의 상부에 설치되며, 가공 팁을 갖는 엔드밀 공구를 전방의 체결부에 회전가능하게 결합시키는 공구 고정부와, 상기 공구 고정부의 전방에 이격 설치되며, 상기 체결부에 결합된 상기 엔드밀 공구의 정면영상을 촬영하여, 상기 가공 팁의 정면 정렬상태를 외부로 표시하는 제1카메라와, 상기 제1카메라를 지지하며, 상기 제1카메라를 전후좌우 및 상하로 이동시켜 상기 가공 팁의 정면영상에 대한 초점을 조절하는 제1카메라 고정부와, 상기 공구 고정부의 상방에 이격 설치되며, 상기 체결부에 결합된 상기 가공 팁의 상면영상 및 측면영상을 촬영하여, 상기 가공 팁의 상면 및 측면 정렬상태를 외부로 표시하는 제2카메라 및, 상기 제2카메라를 지지하며, 상기 제2카메라를 상하로 이동시켜 상기 가공 팁의 상면영상 및 측면영상에 대한 초점을 조절하는 제2카메라 고정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 공구 고정부는 상기 베이스의 상부에 설치되며, 외부로부터 공급되는 전원에 의해 회전축을 회전시키는 구동모터와, 상기 구동모터의 전방에 결합되며, 상기 회전축의 회전력을 전달받아 전방에 설치된 상기 체결부를 회전시키는 스핀들 및, 상기 구동모터 및 상기 스핀들의 회전각도를 산출하는 로터리 엔코더가 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1카메라 고정부는 상기 베이스의 상부에 설치되는 전후이송레일과, 상기 전후이송레일의 상부에서 전후로 슬라이드이동가능하도록 측면에 제1카메라 전후조절부가 설치되는 이송블럭과, 상기 이송블럭의 상부에 설치되는 좌우이송레일과, 상기 좌우이송레일의 상부에서 좌우로 슬라이드이동가능하도록 측면에 제1카메라 좌우조절부가 설치되는 제1카메라 지지대와, 상기 제1카메라 지지대의 일측에 상하로 슬라이드이동가능하게 설치되는 제1카메라 상하이송레일 및, 상기 제1카메라가 설치되며, 상기 상하이송레일의 측부에서 상하로 슬라이드이동가능하도록 상면에 제1카메라 상하조절부가 설치된 제1카메라 지지블럭이 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 제2카메라 고정부는 상기 베이스의 상부에 설치되는 제2카메라 지지대와, 상기 제2카메라 지지대의 측부에 설치되는 제2카메라 상하이송레일 및, 상기 제2카메라가 설치되며, 상기 상하이송레일의 측부에서 상하로 슬라이드이동가능하도록 상면에 제2카메라 상하조절부가 설치된 제2카메라 지지블럭이 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1카메라에는 상기 가공 팁의 정면영상을 표시하며, 상기 가공 팁의 중심 축 선에 대한 X축 정렬 오차를 확인하기 위해 제1좌표가 형성되는 X축 모니터가 구비되며, 상기 제2카메라에는 상기 가공 팁의 상면영상을 표시하며, 상기 가공 팁의 중심 축 선에 대한 Y축 정렬 오차를 확인하기 위해 제2좌표가 형성되는 Y축 모니터 및, 상기 가공 팁의 측면영상을 표시하며, 상기 가공 팁의 중신 축 선에 대한 Z축 정렬 오차를 확인하기 위해 제3좌표가 형성되는 Z축 모니터가 구비되는 것이 바람직하다.
본 발명은 보조 몸체에 설치된 금속필름과 가공 팁을 용접 결합시킨 후, 가공 팁과 금속필름 조립체를 상온 응고방식으로 초경 몸체에 결합시킴으로써, 가공 팁의 연마 또는 연삭 작업시 간섭을 최소화할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 가공 팁에 대한 X축, Y축, Z축에 대한 정렬상태를 확인할 수 있고, 정렬 오차가 발생하는 경우, 미세조절을 통해 정렬 오차 값을 보상할 수 있어, 가공오차 및 가공불량에 따른 비용손실을 방지할 수 있고, 가공의 신뢰성을 확보할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 엔드밀 공구를 보여주기 위한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 엔드밀 공구를 보여주기 위한 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 엔드밀 공구의 세팅장치를 보여주기 위한 정면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 엔드밀 공구의 세팅장치를 보여주기 위한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 엔드밀 공구의 세팅장치에서 Y축 모니터를 이용해 가공 팁을 모니터링하는 상태를 보여주기 위한 정면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 엔드밀 공구를 보여주기 위한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 엔드밀 공구를 보여주기 위한 측단면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 다이아몬드계 엔드밀 공구(10)는 몸체(11)와, 가공 팁(12)과, 고온용접액(13)과, 금속필름(14) 및, 상온결합제(15)를 포함한다.
먼저, 상기 몸체(11)는 금속 소재를 이용해 원형 빔 형상으로 제작하며, 종 방향측 전단에 오목하게 결합홈(11a)이 형성된다.
그리고, 상기 몸체(11)의 후단은 절삭장비 등의 설치 부위에 고정적으로 장착된다.
가공 팁(12)은, 전단에 소재를 절삭하기 위한 절삭날(12a)이 형성되며, 상기 가공 팁(12)의 후단은 몸체(11)의 전단에 형성된 결합홈(11a) 내에 삽입된 상태로 설치된다.
상기 절삭날(12a)은, 라운드(R) 또는 사각 형상으로 가공될 수 있고, 상기 가공 팁(12)은 다양한 소재를 사용할 수 있으나, 다이아몬드 계열의 소재로 제작하는 것이 바람직하다.
이와 같은 상기 가공 팁(12)은, 천연다이아몬드와, 소결다이아몬드(PCD: polycrystalline diamond)와, 소결입방정질화붕소(PCBN: polycrystalline cubic boron nitride)와, 기상합성다이아몬드(CVD: chemical vapor deposition) 등 중 어느 하나를 선택적으로 사용할 수 있다.
금속필름(14)은, 도 2에서처럼 후술 될 고온용접액(13)에 의해 가공 팁(12)의 하단에 결합되며, 이 상태에서 몸체(11)의 전단에 형성된 결합홈(11a) 내에 삽입된다.
이때, 상기 금속필름(14)은 가공 팁(12)의 하단에 부착된 상태에서 결합홈(11a) 내에서 가공 팁(12)의 일측을 가압지지하는 역할을 한다.
즉, 상기 금속필름(14)에 의해 가압지지되는 가공 팁(12)은 결합홈(11a)의 내주 면 일측으로 밀착되므로, 상기 가공 팁(12)은 결합홈(11a)의 외부로 쉽게 빠지지 않는다.
이러한 상기 금속필름(14)은, 용접성과 가공성을 향상시키기 위하여, 금, 은, 동, 티타늄 또는 이들을 조합한 초경 합금(WC-Co) 중 어느 하나로 제작할 수 있다.
그리고, 상기 금속필름(14)의 상하 두께는 다양하게 제작할 수 있으나, 0.1~0.3mm로 제작하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 금속필름(14)의 하부 면은 체결홈(11a)에 삽입 시에 유동이 발생하지 않도록 쐐기 형태를 가질 수 있다.
고온용접액(13)은, 가공 팁(12)과 금속필름(14)의 사이에 투입된 상태에서 고온 용접(900ㅀC)에 의해 가공 팁(12)과 금속필름(14)을 결합시킨다.
여기서, 상기 고온용접액(13)의 성분은 다양한 것들을 사용할 수 있으나, 은(silver)과 납 성분 중 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 고온용접액(13)을 이용해 가공 팁(12)과 금속필름(14)를 용접 결합시키는 작업은 별도의 보조 몸체(미도시)에서 이루어질 수 있다.
이후, 용접 결합이 완료된 가공 팁(12)과 금속필름(14) 결합체는 세팅장치를 이용해 초경 몸체(11)에 정확히 결합시키는 과정이 이루어진다.
상온결합제(15)는, 몸체(11)의 결합홈(11a) 내에 투입된 상태에서 상온에서 고속 응고시켜, 가공 팁(12)의 후단과 금속필름(14)을 몸체(11)의 결합홈(11a) 내에 고정시킨다.
다시 말해, 고온용접액(13)에 의해 결합된 가공 팁(12)과 금속필름(14)의 후단 부위를 몸체(11)의 체결홈(11a) 내에 삽입 위치시킨 후, 상온결합제(15)를 체결홈(11a)의 틈새 부위에 주입할 수 있다.
여기서, 상기 상온결합제(15)는 에폭시 수지, 순간 접착제, 일반 본드 류 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
이하, 도 3 내지 5를 참조로 본 발명에 따른 엔드밀 공구의 세팅장치(100)를 설명하면 다음과 같으며, 전술한 구성과 동일 구성에 대해서는 반복하여 설명하지 않도록 한다.
도 3과 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 엔드밀 공구의 세팅장치(100)는 베이스(200)와, 공구 고정부(300)와, 제1카메라(400)와, 제1카메라 고정부(500)와, 제2카메라(600) 및, 상기 제2카메라 고정부(700)를 포함한다.
먼저, 상기 베이스(200)는 작업 공간의 바닥 면 등에 안착 위치되며, 상부 면은 일정 넓이로 수평하게 형성될 수 있다.
위에서 언급한 공구 고정부(300)는, 베이스(200)의 상부에 설치되며, 가공 팁(12)을 갖는 엔드밀 공구(10)의 초경 몸체(11)를 전방의 체결부(330)에 회전가능하게 결합시킨다.
이를 위해, 상기 공구 고정부(300)는 구동모터(310)와, 스핀들(320)과, 상기 체결부(330) 및, 엔코더(340)로 구비될 수 있다.
먼저, 상기 구동모터(310)는 베이스(200)의 상부에 설치되며, 외부로부터 공급되는 전원에 의해 전방으로 돌출된 회전축을 회전시킨다.
스핀들(320)은, 구동모터(310)의 전방에 결합되어, 상기 회전축의 회전력을 전달받는다.
이때, 상기 스핀들(320)의 전단에는 엔드밀 공구(10)를 장착하기 위한 체결부(330)가 회전가능하게 설치된다.
즉, 상기 체결부(300)에 장착된 엔드밀 공구(10)가 구동모터(310)의 회전력에 의해 회전되므로 설치 포지션이 직각으로 가변될 수 있다.
여기서, 상기 체결부(300)는 가공 팁(12)의 상면과 측면을 촬영하기 위해 90ㅀ로 회전될 수 있다.
엔코더(340)는, 구동모터(310) 및 스핀들(320)의 회전 각도를 산출하는 역할을 한다.
또한, 전술한 베이스(200)의 상부 면에는 공구 고정부(300)를 상부에 고정시키기 위한 고정블럭(210)이 더 설치될 수 있다.
뿐만 아니라, 공구 고정부(300)를 중심으로 베이스(200)의 양측에는 금속필름(14)의 양단을 고정적으로 지지하기 위한 한 쌍의 클램핑부(800)가 더 구비될 수 있다.
이를 위해, 상기 한 쌍의 클램핑부(800)는 지지암(810)과, 클램핑로드(820) 및, 지지암 전후조절부(830)가 구비될 수 있다.
먼저, 상기 각각의 지지암(810)은 한 쌍의 클램핑부(800)에 각각 대응되게 설치되며, 공구 고정부(300)의 양측에서 금속필름(14)의 양단을 각각 지지한다.
이때, 상기 금속필름(14)의 양단은 측방으로 더 길게 연장 형성될 수 있고, 상기 금속필름(14)의 양단 연장 부위는 세팅 완료 후 제거될 수 있다.
그리고, 상기 지지암(810)은 가공 팁(12)과 직각으로 위치된 상태에서 금속필름(14)의 양단을 지지할 수 있다.
여기서, 상기 금속필름(14)의 양단을 지지하는 지지암(810)의 일단은 면적이 넙지 않은 금속필름(14)의 양단을 지지하기 단부로 갈수록 지름이 작아지는 핀 형상을 가질 수 있다.
클램핑로드(820)는, 각각의 지지암(810)을 일정 높이로 지지하며, 상기 지지암(810)과 직각을 이룰 수 있다.
지지암 전후조절부(830)는, 클램핑부(800)의 측면에 설치되며, 정역 방향 회전에 의해 상기 크램핑로드(820)들의 위치를 미세하게 조절할 수 있다.
이때, 상기 클램핑로드(820)에 고정된 지지암(810)은 금속필름(14)의 양단을 고정적으로 지지하거나, 상기 금속필름(14)의 양단으로부터 이격 위치될 수 있다.
제1카메라(400)는, 전술한 공구 고정부(300)의 전방에 이격 설치되며, 스핀들(320)의 체결부(330)에 결합된 가공 팁(12)의 정면영상을 촬영한다.
여기서, 상기 제1카메라(400)는 측정 및 셋팅 공정에서 해상도가 1.25μm/픽셀 이상이고, 광학적 확대비율이 4배 이상인 CCD(Charge Coupled Device) 카메라를 사용할 수 있다.
그리고, 상기 제1카메라(400)는 가공 팁(12)의 정면에 대한 정렬상태를 외부로 표시할 수 있다.
이를 위해, 상기 제1카메라(400)에는 가공 팁(12)의 정면영상을 외부의 작업자에게 표시하기 위한 X축 모니터(410)가 더 구비될 수 있다.
상기 X축 모니터(410)는, 가공 팁(12)의 중심 축 선에 대한 X축 정렬 오차를 확인하기 위해 제1좌표(411)가 형성된다.
상기 제1좌표(411)는, 원형의 선들이 중심선을 중심으로 하여 등 간격으로 넓어지는 형태를 가질 수 있다.
즉, 상기 제1좌표(411)의 중심선과 엔드밀 공구(10)의 전단에 결합된 가공 팁(12)의 절삭날(12a) 상부 면이 상하 또는 좌우 치우치는지 여부를 육안으로 확인할 수 있다.
제1카메라 고정부(500)는, 제1카메라(400)를 지지하며, 상기 제1카메라(400)를 전후좌우 및 상하로 이동시킬 수 있다.
즉, 상기 제1카메라 고정부(500)는 제1카메라(400)의 위치를 조절함으로써, 제1좌표(411)로 표시되는 가공 팁(12)의 정면영상에 대한 초점(Focus)을 조절할 수 있다.
이를 위해, 상기 제1카메라 고정부(500)는 전후이송레일(510)과, 이송블럭(520)과, 좌우이송레일(530)과, 제1카메라 지지대(540)와, 제1카메라 상하이송레일(550) 및, 제1카메라 지지블럭(560)으로 구비될 수 있다.
먼저, 상기 전후이송레일(510)은 베이스(100)의 상부에 설치되어, 이하 설명될 이송블럭(520)이 전후로 슬라이드이동될 수 있도록 한다.
상기 이송블럭(520)은, 전후이송레일(510)의 상부에서 전후로 슬라이드이동가능하도록 측면에 제1카메라 전후조절부(521)가 설치된다.
즉, 작업자는 상기 제1카메라 전후조절부(521)를 정역 방향으로 회전시키면서 제1카메라(400)의 전후 방향 위치를 조절할 수 있다.
좌우이송레일(530)은, 이송블럭(520)의 상부에 설치되어, 후술 될 제1카메라 지지대(540)가 좌우로 슬라이드이동될 수 있도록 한다.
상기 제1카메라 지지대(540)는, 좌우이송레일(530)의 상부에서 좌우로 슬라이드이동가능하도록 측면에 제1카메라 좌우조절부(541)가 설치된다.
즉, 작업자는 상기 제1카메라 좌우조절부(541)를 정역 방향으로 회전시키면서 제1카메라(400)의 좌우 방향 위치를 조절할 수 있다.
제1카메라 상하이송레일(550)은, 제1카메라 지지대(540)의 일측에 상하로 슬라이드이동가능하게 설치된다.
제1카메라 지지블럭(560)은, 제1카메라(400)가 설치되며, 제1카메라 상하이송레일(550)의 측부에서 상하로 슬라이드이동가능하도록, 그 상면에 제1카메라 상하조절부(561)가 설치된다.
즉, 작업자는 상기 제1카메라 상하조절부(561)를 정역 방향으로 회전시키면서 제1카메라(400)의 높이를 가변적으로 조절할 수 있다.
제2카메라(600)는, 공구 고정부(300)의 상방에 이격 설치되며, 체결부(330)에 결합된 엔드밀 공구(10)의 전단에 대한 상면영상(Y축) 및 측면영상(Z축)을 촬영한다.
여기서, 상기 제2카메라(600)는 측정 및 세팅 공정에서 해상도가 1.25μm/픽셀 이상이고, 광학적 확대비율이 4배 이상인 CCD(Charge Coupled Device) 카메라를 사용할 수 있다.
그리고, 상기 제2카메라(600)는 가공 팁(12)의 상면 및 측면 정렬상태를 외부로 표시한다.
이를 위해, 상기 제2카메라(600)에는 가공 팁(12)의 상면영상 및 측면영상을 외부 작업자에게 표시하기 위하여, Y축 모니터(610) 및 Z축 모니터(620)가 더 구비될 수 있다.
먼저, 상기 Y축 모니터(610)는 엔드밀 공구(10)의 전단에 대한 상면영상을 외부 작업자에게 표시한다.
그리고, 상기 Y축 모니터(610)는 중심 축 선에 대한 X축 정렬 오차를 확인하기 위해 제2좌표(611)가 형성된다.
상기 제2좌표(611)는, 원형의 선들이 중심선을 중심으로 등 간격으로 넓어지는 형태를 가질 수 있다.
즉, 상기 제2좌표(611)의 중심과 엔드밀 공구(10)의 전단에 결합된 가공 팁(12)의 상면 전단 및 중심 부위가 상기 제2좌표(611)의 중심 선과 일치하는지 여부를 육안으로 확인할 수 있다.
Z축 모니터(620)는, 가공 팁(12)의 전단에 대한 측면영상을 외부 작업자에게 표시한다.
그리고, 상기 Z축 모니터(620)는 가공 팁(12)의 중신 축 선에 대한 Z축 정렬 오차를 확인하기 위해 제3좌표(621)가 형성된다.
상기 제3좌표(621)는, 원형의 선들이 중심선을 중심으로 등 간격으로 넓어지는 형태를 가질 수 있다.
즉, 상기 제3좌표(621)의 중심과 엔드밀 공구(10)의 전단에 결합된 가공 팁(12)의 측면 전단 및 상단 면이 상기 제3좌표(611)의 중심 선과 일치하는지 여부를 육안으로 확인할 수 있도록 한다.
즉, 전술한 제1좌표(411)로 표시되는 가공 팁(12)의 전면 상단과, 제2좌표(611) 및 제3좌표(621)로 표시되는 가공 팁(12)의 전단이 중심선에 일치하는지 여부를 통해 가공 팁(12)의 장착 오차 값을 확인할 수 있다.
여기서, 상기 가공 팁(12)의 정렬상태는 미도시한 제어부에 기설정되어 데이터베이스(DB)화 할 수도 있다.
제2카메라 고정부(700)는, 제2카메라(600)를 지지하며, 상기 제2카메라(600)를 상하로 이동시켜, 가공 팁(12)의 상면영상 및 측면영상에 대한 초점을 조절한다.
이를 위해, 제2카메라 고정부(700)는 제2카메라 지지대(710)와, 제2카메라 상하이송레일(720) 및, 제2카메라 지지블럭(730)으로 구비될 수 있다.
먼저, 상기 제2카메라 지지대(710)는 베이스(200)의 상부에 설치되어, 제2카메라(600)를 일정 높이로 지지한다.
이때, 상기 제2카메라(600)는 전술한 제1카메라(400)와 직각으로 설치된 상태에서 높이가 조절도 수 있다.
제2카메라 상하이송레일(720)은, 제2카메라 지지대(710)의 측부에 설치되어, 이하 설명될 제2카메라 지지블럭(730)을 슬라이드 승강시킬 수 있다.
제2카메라 지지블럭(730)은, 제2카메라(600)가 설치되며, 제2카메라 상하이송레일(720)의 측부에서 상하로 슬라이드이동가능하도록 상면에 제2카메라 상하조절부(731)가 설치된다.
즉, 작업자는 상기 제2카메라 상하조절부(731)를 정역 방향으로 수평회전시키면서 상기 제2카메라(600)의 높이를 조절할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 엔드밀 공구의 세팅장치(100)의 세팅 과정을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 공구 고정부(300)의 체결부(330)에 엔드밀 공구(10)의 몸체(11)를 고정하고, 접합하기 위한 가공 팁(12)을 몸체(11)의 결함홈(11a)에 삽입한다.
다음으로, 가공 팁(12)의 하부에 위치되도록 금속필름(14)을 체결홈(11a)에 끼워넣은 후, 고온용접액(13)을 이용해 용접 방식으로 가공 팁(12)과 금속필름(14)을 결합시킨다.
다음으로, 제1카메라 고정부(500)를 이용해 제1카메라(400)의 위치를 조절하면서 초점을 맞춘 후, X축 모니터(410)를 통해 가공 팁(12)의 정면영상(X축)을 모니터링한다.
다음으로, 제2카메라 고정부(700)를 이용해 제2카메라(600)의 위치를 조절하면서 초점을 맞춘 후, Y축 모니터(610)를 통해 가공 팁(12)의 상면영상을 모니터링한다.
다음으로, 공구 고정부(300)의 체결부(330)를 90ㅀ 회전시킨 후, Z축 모니터(620)를 통해 가공 팁(12)의 상면영상(Y축)을 모니터링한다.
예를 들어, Y축 모니터(610)에서의 B와 C처럼 평행하게 세팅되지 않은 경우에는, 클램핑부(800)의 지지암(810) 위치를 가변하여 가공 팁(12)의 위치를 미세 조절할 수 있다.
이와 같이, 정면(X축), 상면(Y축), 및, 측면(Z축) 방향에서 측정한 가공 팁(10)의 정렬상태는 각각의 X축, Y축, Z축 모니터(410, 610, 620)를 통해 작업자가 육안으로 확인하면서 용이하게 수정할 수 있다.
예를 들어, 엔드밀 공구(10)의 회전중심과 가공 팁(12)의 날 끝이 평행을 이루도록 하거나, 가공물의 중심에도 평행하게 위치하도록 할 수 있으며, 1 마이크로 단위로 세팅이 요구되는 경우에 미세한 조정이 가능하다.
최종적으로, 몸체(11)의 결합홈(11a) 내에 형성된 틈새에 낮은 온도에서 응고되어 짧은 시간에 경화시킬 수 있는 강력한 본드 성분을 갖는 상온결합제(15)를 채운다.
이때, 가공 팁(12)과 금속필름(14)은 상온결합제(15)에 의해 몸체(11)의 결합홈(11a) 내에 고정될 수 있다.
그리고, 외측으로 돌출된 금속필름(14)의 양단 등은 전착 다이아몬드 줄 공구(미도시) 등으로 제거될 수 있다.
결과적으로, 본 발명은 금속필름(14)과 가공 팁(12)을 보조 몸체에 결합시킨 상태에서 용접 결합시킨 후, 용접된 가공 팁(12)과 금속필름(14) 조립체를 상온 응고 방식으로 초경 몸체(11)에 결합시킴으로써, 가공 팁(12)의 절삭날(12a)을 연마 또는 연삭할 때 간섭을 최소화할 수 있다.
또한, 가공 팁(12)에 대한 정면(X축), 상면(Y축), 측면(Z축)에 대한 정렬상태를 확인할 수 있고, 정렬 오차가 발생하는 경우, 미세조절을 통해 정렬 오차 값을 보상할 수 있어, 가공오차 및 가공불량에 따른 비용손실을 방지할 수 있고, 가공의 신뢰성을 확보할 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 엔드밀 공구 및 이의 세팅장치에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 엔드밀공구 11: 몸체
11a: 결합홈 12: 가공 팁
12a: 절삭날 13: 고온용접액
14: 금속필름 15: 상온결합제
100: 엔드밀공구의 세팅장치 200: 베이스
210: 고정블럭 300: 공구 고정부
310: 구동모터 320: 스핀들
330: 체결부 340: 엔코더
400 : 제1카메라 410: X축 모니터
411: 제1좌표 500: 제1카메라 고정부
510: 전후이송레일 520: 이송블럭
521: 제1카메라 전후조절부 530: 좌우이송레일
540: 제1카메라 지지대 541: 제1카메라 좌우조절부
550: 제1카메라 상하이송레일 560: 제1카메라 지지블럭
561: 제1카메라 상하조절부 600: 제2카메라
610: Y축 모니터 611: 제2좌표
620: Z축 모니터 621: 제3좌표
700: 제2카메라 고정부 710: 제2카메라 지지대
720: 제2카메라 상하이송레일 730: 제2카메라 지지블럭
731: 제2카메라 상하조절부 800: 클램핑부
810: 지지암 820: 클램핑로드
830: 지지암 전후조절부

Claims (10)

  1. 종 방향 전단에 오목한 결합홈이 형성되고, 후단이 절삭장비에 고정적으로 설치되는 몸체;
    전단에 절삭날이 형성되며, 후단이 상기 결합홈 내에 삽입되는 다이아몬드 계열의 가공 팁;
    상기 가공 팁의 하단에 결합된 상태로 상기 결합홈 내에 삽입되어, 상기 결합홈 내에서 상기 가공 팁의 일측을 가압지지하는 금속필름;
    상기 가공 팁과 상기 금속필름의 사이에 투입됨과 동시에, 고온의 용접을 통해 상기 가공 팁과 상기 금속필름을 결합시키는 고온용접액; 및
    상기 결합홈 내에 투입된 상태에서 상온에서 고속 응고되어, 상기 가공 팁의 후단과 상기 금속필름을 상기 결합홈 내에 고정시키는 상온결합제;를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔드밀 공구.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 금속필름은,
    금, 은, 동, 티타늄 또는 이들의 합금 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 엔드밀 공구.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 금속필름은,
    상하 두께는 0.1 ~ 0.3mm로 형성되는 것을 특징으로 하는 엔드밀 공구.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 고온용접액은,
    은, 납 성분 중 어느 하나가 사용되는 것을 특징으로 하는 엔드밀 공구.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 상온결합제는,
    순간적으로 응고되는 강력한 에폭시 수지, 순간 접착제, 일반 본드 류 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 엔드밀 공구.
  6. 베이스;
    상기 베이스의 상부에 설치되며, 가공 팁을 갖는 엔드밀 공구를 전방의 체결부에 회전가능하게 결합시키는 공구 고정부;
    상기 공구 고정부의 전방에 이격 설치되며, 상기 체결부에 결합된 상기 엔드밀 공구의 정면영상을 촬영하여, 상기 가공 팁의 정면 정렬상태를 외부로 표시하는 제1카메라;
    상기 제1카메라를 지지하며, 상기 제1카메라를 전후좌우 및 상하로 이동시켜 상기 가공 팁의 정면영상에 대한 초점을 조절하는 제1카메라 고정부;
    상기 공구 고정부의 상방에 이격 설치되며, 상기 체결부에 결합된 상기 가공 팁의 상면영상 및 측면영상을 촬영하여, 상기 가공 팁의 상면 및 측면 정렬상태를 외부로 표시하는 제2카메라; 및
    상기 제2카메라를 지지하며, 상기 제2카메라를 상하로 이동시켜 상기 가공 팁의 상면영상 및 측면영상에 대한 초점을 조절하는 제2카메라 고정부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔드밀 공구의 세팅장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 공구 고정부는,
    상기 베이스의 상부에 설치되며, 외부로부터 공급되는 전원에 의해 회전축을 회전시키는 구동모터와,
    상기 구동모터의 전방에 결합되며, 상기 회전축의 회전력을 전달받아 전방에 설치된 상기 체결부를 회전시키는 스핀들 및,
    상기 구동모터 및 상기 스핀들의 회전각도를 산출하는 로터리 엔코더가 구비되는 것을 특징으로 하는 엔드밀 공구의 세팅장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1카메라 고정부는,
    상기 베이스의 상부에 설치되는 전후이송레일과,
    상기 전후이송레일의 상부에서 전후로 슬라이드이동가능하도록 측면에 제1카메라 전후조절부가 설치되는 이송블럭과,
    상기 이송블럭의 상부에 설치되는 좌우이송레일과,
    상기 좌우이송레일의 상부에서 좌우로 슬라이드이동가능하도록 측면에 제1카메라 좌우조절부가 설치되는 제1카메라 지지대와,
    상기 제1카메라 지지대의 일측에 상하로 슬라이드이동가능하게 설치되는 제1카메라 상하이송레일 및,
    상기 제1카메라가 설치되며, 상기 상하이송레일의 측부에서 상하로 슬라이드이동가능하도록 상면에 제1카메라 상하조절부가 설치된 제1카메라 지지블럭이 구비되는 것을 특징으로 하는 엔드밀 공구의 세팅장치.
  9. 제6항에 있어서,
    제2카메라 고정부는,
    상기 베이스의 상부에 설치되는 제2카메라 지지대와,
    상기 제2카메라 지지대의 측부에 설치되는 제2카메라 상하이송레일 및,
    상기 제2카메라가 설치되며, 상기 상하이송레일의 측부에서 상하로 슬라이드이동가능하도록 상면에 제2카메라 상하조절부가 설치된 제2카메라 지지블럭이 구비되는 것을 특징으로 하는 엔드밀 공구의 세팅장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 제1카메라에는,
    상기 엔드밀 공구의 정면영상을 표시하며, 상기 가공 팁의 중심 축 선에 대한 X축 정렬 오차를 확인하기 위해 제1좌표가 형성되는 X축 모니터가 구비되며,
    상기 제2카메라에는,
    상기 가공 팁의 상면영상을 표시하며, 상기 가공 팁의 중심 축 선에 대한 Y축 정렬 오차를 확인하기 위해 제2좌표가 형성되는 Y축 모니터 및,
    상기 가공 팁의 측면영상을 표시하며, 상기 가공 팁의 중신 축 선에 대한 Z축 정렬 오차를 확인하기 위해 제3좌표가 형성되는 Z축 모니터가 구비되는 것을 특징으로 하는 엔드밀 공구의 세팅장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111468933A (zh) * 2020-05-08 2020-07-31 江苏普锐斯钻石工具有限公司 装夹式金刚石微铣刀的光学对准装置及其工作方法
KR20200144449A (ko) * 2019-06-18 2020-12-29 주식회사 윈텍오토메이션 초경인서트 제품 연삭을 위한 핸들러의 연삭량 측정 및 얼라인 보정장치

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