KR20140143866A - 돌기를 형성하기 위한 특수공구 및 그를 구비한 공작 기계 - Google Patents

돌기를 형성하기 위한 특수공구 및 그를 구비한 공작 기계 Download PDF

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KR20140143866A
KR20140143866A KR20130065345A KR20130065345A KR20140143866A KR 20140143866 A KR20140143866 A KR 20140143866A KR 20130065345 A KR20130065345 A KR 20130065345A KR 20130065345 A KR20130065345 A KR 20130065345A KR 20140143866 A KR20140143866 A KR 20140143866A
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김영복
임병철
권기대
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나세준
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(주)에프알텍
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Abstract

본 발명은 돌기를 형성하기 위한 특수공구 및 그를 구비한 공작기계에 관한 것으로, 공작기계에 장착되어 일반커터 가공이나 다이캐스팅 금형으로 돌기를 성형하기 어려운 방열핀(Radiation FIN)등에 효과적으로 돌기를 형성할 수 있다. 본 발명에 따른 특수공구는 공작기계에 장착되기 위한 원통형의 몸체부와, 복수의 절삭날을 구비한 절삭부 및 배출부를 포함한다. 이때 배출부는 절삭날의 날카로운 면 앞쪽에 몸체부의 반대방향으로 갈수록 폭이 넓게 형성되어, 절삭된 피삭재의 부스러기가 중력 방향으로 자연스럽게 아래로 배출될 수 있도록 한다. 그리고 전술된 특수공구와, 몸체부와 결합하여 특수 공구를 장착하는 공구 고정모듈과, 공구 고정모듈을 구동시키는 공구 구동모듈 및 공구 고정모듈이 특수공구를 절삭 운동시켜 돌기를 형성하도록 공구 구동 모듈을 제어하는 제어모듈을 포함하는 특수공구를 구비한 공작기계를 제공한다.

Description

돌기를 형성하기 위한 특수공구 및 그를 구비한 공작 기계{Special tool for forming projection and machine tool having the same}
본 발명은 돌기를 형성하기 위한 특수공구 및 그를 구비한 공작 기계에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 방열핀 등에 돌기를 형성하여 표면적을 최대화 함으로써 극대화된 방열 효과를 유도하기 위한 돌기를 형성하기 위한 특수공구 및 그를 구비한 공작 기계에 관한 것이다.
최근, 통신기기용 중계기의 고성능화 추세에 따라 중계기 본체의 전자소자에서 발생하는 열량이 크게 증가하고 있을 뿐만 아니라 소형화 추세에 의해 열량을 외부로 방출시키기 위한 면적은 계속 작아지고 있다. 이에 따라 중계기 본체에서 발생한 열을 방출하기 위해 다양한 방열장치가 사용되고 있다.
이러한 방열장치는 중계기 본체의 일면에 설치되는 베이스판과, 베이스판 위에 돌출되어 형성된 복수의 판 형상의 방열핀(Radiation FIN)으로 구성된다. 따라서 발열체에서 발생되는 열은 베이스판으로 전달되고, 베이스판으로 전달된 열은 다시 방열핀으로 전달된다. 베이스판 및 방열핀으로 전달된 열은 베이스판 및 방열핀에 접촉하는 공기와의 대류에 의해 공기 중으로 배출된다.
그런데 종래의 방열판을 구성하는 베이스판과 방열핀은 표면이 매끈하게 형성되기 때문에, 공기와의 접촉 면적이 적어 중계기 본체에서 발생하는 열을 외부로 배출하는 데는 한계가 있다.
따라서 방열핀의 측면에 돌기를 가공하여 방열핀의 표면적을 최대화 하는 방법이 사용되고 있지만, 일반커터 가공이나 다이캐스팅 금형으로 돌기를 가공하기에는 어려움이 있어 돌기를 형성하기 위한 특수공구가 필요한 실정이다.
따라서 본 발명의 목적은 공기와의 접촉 면적을 극대화하여 발열체에서 발생되는 열을 외부로 효과적으로 배출할 수 있도록 돌기를 형성하는 데에 있어서, 돌기를 형성하기 위한 특수공구 및 그를 구비한 공작 기계를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 공작기계에 장착되는 원통형의 몸체부 및 상기 몸체부의 하단으로부터 연장되어 몸체부의 외주면과 수평하게 일렬로 형성된 복수의 절삭날로 구성된 절삭부를 포함하는 돌기를 형성하기 위한 특수공구를 제공한다. 이때 상기 절삭날의 날카로운 면 앞쪽으로 형성된 배출부가 존재하여 피삭재의 부스러기를 저장할 수 있으며 상기 배출부는 상기 몸체부의 반대 방향으로 갈수록 폭이 넓게 형성되어 피삭재의 부스러기가 중력 방향으로 자연스럽게 아래로 배출될 수 있도록 한다.
본 발명에 따른 돌기를 형성하기 위한 특수 공구에 있어서, 상기 복수의 절삭날은 각각 삼각, 사각 및 U자 향상 중 어느 하나의 형상으로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 돌기를 형성하기 위한 특수 공구에 있어서, 상기 절삭부는 양쪽 피삭재의 측면을 동시에 가공할 수 있도록 양날 형태로 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 돌기를 형성하기 위한 특수 공구에 있어서, 상기 원통형의 몸체부는 상기 몸체부 상단의 직경과 상기 몸체부 하단의 직경이 다르게 구성될 수 있다.
그리고 본 발명은 원통형의 몸체부와 상기 몸체부의 하단으로부터 연장되어 상기 몸체부의 외주면과 수평하게 일렬로 형성된 복수의 절삭날로 구성된 절삭부를 포함하여 돌기를 형성하기 위한 특수공구와, 상기 몸체부와 결합하여 상기 특수 공구를 장착하는 공구 고정모듈과, 상기 공구 고정모듈을 구동시키는 공구 구동모듈 및 상기 공구 고정모듈이 상기 특수공구를 절삭 운동시켜 상기 돌기를 형성하도록 상기 공구 구동 모듈을 제어하는 제어모듈을 포함하는 특수공구를 구비한 공작기계를 제공한다.
본 발명에 따른 특수 공구를 구비한 공작기계에 있어서, 상기 특수공구는 상기 절삭날의 날카로운 면 앞쪽으로 배출부가 형성되어 있어, 상기 공구 고정모듈의 이송운동 및 절삭운동에 따라 절삭된 피삭재의 부스러기가 상기 배출부에 임시로 저장되었다가 배출할 수 있다.
본 발명에 따른 특수 공구를 구비한 공작기계에 있어서, 상기 특수공구는 회전축선을 기준으로 회전하는 동시에 회전축선에 수직한 방향으로 직선이동 함으로써 절삭운동을 하게 되고, 피삭재의 측면을 가공하여 돌기를 형성할 수 있다.
본 발명에 따른 특수 공구를 구비한 공작기계는, 피삭재를 올려놓기 위한 선반 및 상기 선반을 구동시키기 위한 선반 구동모듈을 더 포함할 수 있으며, 상기 공구 구동모듈 및 상기 선반 구동모듈은 기계적인 방법, 전기적인 방법 또는 유압에 의한 방법에 의해 구동될 수 있다.
본 발명에 따른 특수 공구를 구비한 공작기계에 있어서, 상기 제어모듈은 상기 특수공구가 피삭재의 측면으로 이송(feed motion)되거나, 상기 특수공구의 위치가 조정(position motion)되도록 상기 공구 구동모듈을 구동시켜 상기 특수 공구를 장착하는 공구 고정모듈을 제어하거나, 또는 상기 선반 구동모듈을 구동시켜 상기 선반을 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 돌기를 형성하기 위한 특수공구는 피삭재의 표면에 복수의 돌기를 형성하여 공기와의 접촉 면적을 증가시킴으로써, 중계기 본체에서 발생하는 열을 효과적으로 외부로 배출할 수 있다.
본 발명에 따른 돌기를 형성하기 위한 특수공구는 배출부를 구비하여, 피삭재의 부스러기를 저장하고 배출함으로써 돌기를 형성할 때의 가공 능률을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 돌기를 형성하기 위한 특수공구(50)는 공작기계(100)에 결합되는 몸체부 상단(11)의 직경(Ø1)은 고정하면서도 피삭재와 피삭재 사이의 거리에 맞추어 몸체부 하단(12)의 직경(Ø2)을 최적화할 수 있다.
본 발명에 따른 돌기를 형성하기 위한 특수공구(50)는 절삭부(20)의 절삭날(21)을 각각 삼각, 사각 또는 U자 모양으로 다양하게 구성함으로써 피삭재에 형성될 돌기의 모습을 결정할 수 있다.
본 발명에 따른 돌기를 형성하기 위한 특수공구는 절삭부를 양날 형태로 구성함으로써, 피삭재와 피삭재의 사이에 위치하여 양쪽 피삭재의 측면을 동시에 가공할 수 있어, 작업 효율을 개선할 수 있다.
따라서 본 발명에 따른 특수공구를 구비한 공작기계는 일반커터 가공이나 다이캐스팅 금형으로 돌기를 성형하기 어려운 방열핀(Radiation FIN)등에 효과적으로 돌기를 형성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 돌기를 형성하기 위한 특수공구를 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1의 A방향으로부터 바라본 돌기를 형성하기 위한 특수공구를 보여주는 측면도이다.
도 3은 도 1의 B방향으로부터 바라본 돌기를 형성하기 위한 특수공구를 보여주는 측면도이다.
도 4는 도 1의 하단에서 바라본 돌기를 형성하기 위한 특수공구를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 돌기를 형성하기 위한 특수공구를 보여주는 사시도이다.
도 6은 도 5의 A방향으로부터 바라본 돌기를 형성하기 위한 특수공구를 보여주는 측면도이다.
도 7은 도 5의 하단에서 바라본 돌기를 형성하기 위한 특수공구를 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 특수공구를 구비한 공작기계에 의한 돌기 가공 모습을 보여주는 도면이다.
도 9는 도 8의 돌기 가공 모습을 단계별로 보여주는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 돌기를 형성하기 위한 특수공구를 보여주는 절삭부의 측면도이다.
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 돌기를 형성하기 위한 특수공구를 보여주는 절삭부의 측면도이다.
도 12는 본 발명의 제5 실시예에 따른 돌기를 형성하기 위한 특수공구를 보여주는 몸체부의 측면도이다.
도 13은 본 발명에 따른 특수공구를 구비한 공작기계에 대한 간단한 구성도이다.
도 14a 내지 도 14c는 본 발명에 따른 특수공구를 구비한 공작기계의 돌기 가공단계에 따라서 배출부에 저장된 피삭재의 부스러기가 중력방향으로 자연스럽게 배출되는 과정을 보여주는 도면이다.
하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 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.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 돌기를 형성하기 위한 특수공구를 보여주는 도면이다. 도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 돌기를 형성하기 위한 특수공구를 보여주는 사시도이고, 도 2는 도 1의 A방향으로부터 바라본 돌기를 형성하기 위한 특수공구를 보여주는 측면도이며, 도 3은 도 1의 B방향으로부터 바라본 돌기를 형성하기 위한 특수공구를 보여주는 측면도이다. 또한, 도 4는 도 1의 하단에서 바라본 돌기를 형성하기 위한 특수공구를 보여주는 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제 1실시예에 따른 돌기를 형성하기 위한 특수공구(50)는 원통형의 몸체부(10)와 복수의 절삭날(21)을 구비한 절삭부(20) 및 배출부(30)를 포함한다.
몸체부(10)는 회전 절삭 운동에 용이하도록 원통형으로 형성되며, 몸체부(10)의 상단은 공작기계(100)에 장착된다. 이때, 몸체부(10)는 고속 회전 운동을 지원하기 위해 타원형일 수 있다.
몸체부(10) 및 절삭부(20)는 회전축선(L)을 가지며, 회전축선(L)을 기준으로 절삭날(21)의 날카로운 면이 위치한 방향으로 회전한다.
절삭부(20)는 몸체부(10)의 하단으로부터 연장되어 몸체부(10)의 외주면과 수평하게 일렬로 형성된 복수의 절삭날(21)로 구성되며, 회전축선(L)을 기준으로 회전하면서 피삭재를 절삭 가공함으로써 피삭재에 돌기를 형성한다.
배출부(30)는 회전축선(L)을 기준으로 회전하는 방향의 앞쪽인 절삭날(21)의 날카로운 면 앞쪽으로 형성되어 절삭된 피삭재의 부스러기를 저장할 수 있다. 또한, 중력 방향으로의 배출이 용이하도록 몸체부(10)의 반대 방향으로 갈수록 폭이 넓게 형성된다.
돌기를 형성하기 위한 특수공구(50)가 회전축선(L)을 기준으로 회전하며 절삭운동을 시작하면, 회전하는 방향의 절삭날(21) 앞쪽으로 형성된 배출부(30)에 피삭재의 부스러기가 저장되게 된다.
이어서, 피삭재의 끝부분까지 돌기를 가공한 후에 피삭재의 바깥쪽으로 돌기를 형성하기 위한 특수공구(50)가 이송운동을 진행함으로써 몸체부(10)의 반대 방향으로 갈수록 폭이 넓게 형성된 배출부(30)에 의해 피삭재의 부스러기를 중력 방향으로 자연스럽게 배출한다.
전술한 바와 같이 배출부(30)는 피삭재의 부스러기를 저장하고 배출함으로써, 공작 기계를 이용해서 돌기를 형성할 때의 가공 능률을 향상시킨다.
또한, 배출부(30)는 피삭재의 재질 및 강도에 따라 폭의 넓이를 조정하여 형성할 수 있다. 피삭재가 연성의 재질일수록 절삭된 부스러기의 부피가 크기 때문에 충분한 배출부(30)의 저장공간이 필요하다.
몸체부(10), 절삭부(20) 및 배출부(30)의 소재로는 초경합금, 고속 도강 소재 또는 이에 준하는 강성을 가진 소재가 사용될 수 있다.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 돌기를 형성하기 위한 특수공구를 보여주는 도면이다. 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 돌기를 형성하기 위한 특수공구를 보여주는 사시도이고, 도 6은 도 5의 A방향으로부터 바라본 돌기를 형성하기 위한 특수공구를 보여주는 측면도이며, 도 7은 도 5의 하단에서 바라본 돌기를 형성하기 위한 특수공구를 보여주는 도면이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 제1 실시예와 비교할때, 몸체부(10)의 하단에 절삭부(20)가 대칭형의 양날 형태로 형성되어 있다.
이러한 제2 실시예에 따른 돌기를 형성하기 위한 특수공구(50)는 피삭재와 피삭재의 사이에 위치하여 양쪽 피삭재의 측면을 동시에 가공할 수 있어, 작업 효율을 개선할 수 있다.
절삭부(20) 및 배출부(30)를 대칭형의 양날 형태로 형성하기 위해서는 반원형으로 형성되는 배출부(30)의 폭을 고려해야 한다. 배출부(30)의 폭이 좁게 형성될수록 피삭재의 부스러기를 저장할 공간이 부족하게 되며, 넓게 형성될수록 특수공구의 절삭 강도가 약해지게 된다. 따라서, 피삭재의 부스러기를 충분히 저장할 수 있으면서도 충분한 절삭 강도를 확보하기 위해 배출부(30)의 폭은 80도 내지 100도로 형성한다.
도 8은 본 발명의 특수공구를 구비한 공작기계의 돌기 가공 모습을 보여주는 도면이다.
도 8을 참조하면, 피삭재인 방열핀(40)을 고정한 후 돌기를 가공하기 위한 특수공구(50)를 공작기계(100)에 부착하고 복수의 방열핀(40) 사이에 위치한 다음 절삭운동을 통해 피삭재의 측면에 돌기를 형성한다.
돌기를 가공하기 위한 특수공구(50)는 회전축선(L)을 기준으로 회전하는 동시에 회전축선(L)에 수직한 방향으로 직선이동 함으로써 절삭운동을 하게 되고, 이 절삭운동에 의해 피삭재인 방열핀(40)의 측면에 돌기를 형성한다.
이때, 제2 실시예에서와 같이 돌기를 형성하기 위한 특수공구(50)는 절삭부(20)를 양쪽으로 대칭형으로 형성하여 동시에 양쪽 피삭재의 측면을 가공할 수 있다.
도 9는 도 8의 돌기 가공 모습을 단계별로 보여주는 단면도이다.
도 9를 참조하면, 먼저 피삭재인 방열핀(40)을 선반(53)에 고정한다. 표면에 수직으로 돌출된 방열핀을 가지는 베이스판은 다이캐스팅 또는 주조법에 의해 제조될 수 있다.
이어서, 복수의 방열핀(40) 사이에 돌기를 형성하기 위한 특수공구(50)가 장착된 공구 고정모듈(51)을 위치시킨다. 이송운동 단계로, 돌기를 형성하기 위한 특수공구(50)를 돌기를 형성할 피삭재의 측면에 이송(feed motion)하고 위치를 조정(position motion)한다.
다음으로, 돌기를 형성하기 위한 특수공구(50)를 회전운동시켜 피삭재의 측면에 돌기를 형성한다. 절삭운동 단계로, 돌기를 가공하기 위한 특수공구(50)가 회전축선(L)을 기준으로 회전하는 동시에 회전축선(L)에 수직한 방향으로 직선이동 함으로써 피삭재인 방열핀(40)의 측면에 돌기를 형성한다.
피삭재인 방열핀(40)의 끝까지 절삭 가공이 진행되면, 피삭재의 바깥쪽으로 돌기를 형성하기 위한 특수공구(50)를 이송시킴으로써 배출부(30)에 저장된 피삭재의 부스러기를 배출한다.
이로써 한 라인의 가공이 마무리되며, 이송운동 및 절삭운동을 반복함으로써 모든 라인의 방열핀(40)을 가공할 수 있다.
마찬가지로, 제2 실시예에서와 같이 돌기를 형성하기 위한 특수공구(50)는 절삭부(20)를 양쪽으로 대칭형으로 형성하여 동시에 양쪽 피삭재의 측면을 가공할 수 있다.
도 8 및 도 9에 개시된 도면은 이해를 돕기 위해 방열핀(40) 가공을 위한 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 방열핀(40) 이외에 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 피삭재들에도 대응 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 돌기를 형성하기 위한 특수공구(50)를 보여주는 절삭부(20)의 측면도이다.
도 10을 참조하면, 절삭부(20)의 절삭날(21)을 각각 삼각, 사각 및 U자 형상 중 어느 하나의 형상으로 다양하게 구성함으로써 피삭재에 형성될 돌기의 모습을 결정할 수 있다.
삼각 형상보다는 U자 형상이, U자 형상보다는 사각 형상의 표면적이 더 넓게 형성될 수 있지만, 피삭재의 재질 및 강도에 따라서 가공이 어려울 수 있는 점을 고려하여 절삭날(21)의 형상을 결정해야만 한다.
삼각 형상의 절삭날(21)은 절삭날(21)의 가공이 쉬운 장점이 있으며 피삭재가 강성의 재질일 경우에 사용할 수 있으며, 사각 형상의 절삭날(21)은 피삭재가 연성의 재질일 경우 사용하여 표면적을 극대화할 때 사용할 수 있다. 또한, U자 형상의 절삭날(21)에 의해 가공된 피삭재의 돌기는 삼각 형상이나 사각 형상보다 날카롭지 않아서 돌기에 의한 피부 손상을 방지할 수 있다.
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 돌기를 형성하기 위한 특수공구(50)를 보여주는 절삭부(20)의 측면도이다.
도 11을 참조하면, 제4 실시예와 비교하여 볼 때, 절삭부(20)가 양쪽으로 대칭형으로 형성됨으로써 양쪽 피삭재의 측면을 동시에 가공할 수 있도록 한다. 이때, 절삭날(21) 및 배출부(30)의 모양이나 각도는 피삭재의 재질 및 강도에 따라 조절될 수 있다.
또한, 도 10 및 도 11에 개시된 도면은 이해를 돕기 위해 절삭날(21)이 삼각, 사각 및 U자 형상 중 어느 하나의 형상으로 이루어진 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 삼각, 사각 및 U자 형상 이외에 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 형태의 형상에도 대응 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.
도 12는 본 발명의 제5 실시예에 따른 돌기를 형성하기 위한 특수공구(50)를 보여주는 몸체부(10)의 측면도이다.
도 12를 참조하면, 공작기계(100)에 결합하는 원통형의 몸체부(10)는 몸체부 상단(11)의 직경(Ø1)과 몸체부 하단(12)의 직경(Ø2)이 다르게 구성될 수 있다. 이를 통해, 절삭부(20)를 양쪽으로 대칭형으로 형성하여 동시에 양쪽 피삭재의 측면을 가공할 때에 있어서, 공작기계(100)에 결합되는 몸체부 상단(11)의 직경(Ø1)은 고정하면서도 피삭재와 피삭재 사이의 거리에 맞추어 몸체부 하단(12)의 직경(Ø2)을 최적화하여 효율을 제고할 수 있다.
또한, 몸체부 상단(11)에서 몸체부 하단(12)으로 갈수록 직경이 좁아지거나 넓어지도록 경사지게 형성하여, 피삭재와 피삭재 사이의 거리에 맞추어 최적화할 수도 있다.
도 13은 본 발명에 따른 특수공구를 구비한 공작기계에 대한 간단한 구성도이다.
도 13을 참조하면, 특수공구를 구비한 공작기계는 돌기를 형성하기 위한 특수공구(50), 공구 고정모듈(51), 공구 구동모듈(52), 선반(53), 선반 구동모듈(54) 및 제어모듈(55)을 포함한다.
공구 고정모듈(51)은 돌기를 형성하기 위한 특수공구(50)를 고정하고, 선반(53)은 피삭재를 고정하며, 공구 구동모듈(52)은 공구 고정모듈(51)을 구동하고, 선반 구동모듈(54)은 선반(53)을 구동한다. 이때, 공구 구동모듈(52) 및 선반 구동모듈(54)은 기계적인 방법, 전기적인 방법 또는 유압에 의한 방법에 의해 구동될 수 있다.
제어모듈(55)은 돌기를 형성하기 위한 특수공구(50)를 돌기를 형성할 피삭재의 측면에 이송(feed motion)하고 위치를 조정(position motion)하는 한편, 피삭재의 재질 및 형성되는 돌기의 면적에 따라 적당한 절삭속도를 제공하기 위해 특수공구의 절삭운동 속도를 변화시킨다. 이때, 제어모듈(55)에 의한 이송운동은 사용자 편의를 위해 공구 구동모듈(52)과 선반 구동모듈(54)에 의해 동시에 이루어질 수 있다.
또한, 제어모듈(55)에 의한 절삭운동은 돌기를 형성하기 위한 특수공구(50)의 회전운동과 동시에 공구 고정모듈(51) 또는 선반(53)의 직선운동이 결합하여 이루어진다.
본 발명에 따른 돌기를 형성하기 위한 특수공구를 구비한 공작기계는 선반, 드릴링, 밀링, 연삭, 호빙, 세이퍼, 슬로터 및 플레이너 장치일 수 있다.
도 14a 내지 도 14c는 본 발명에 따른 특수공구를 구비한 공작기계의 돌기 가공단계에 따라서 돌기를 형성하기 위한 특수공구(50)의 배출부(30)에 저장된 피삭재의 부스러기가 중력방향으로 자연스럽게 배출되는 과정을 보여주는 도면이다.
도 14a 내지 도 14c를 참조하면, 돌기를 형성하기 위한 특수공구(50)의 절삭운동에 따라서 피삭재의 부스러기가 배출부(30)에 저장되고 공구 고정모듈(51)의 이송운동에 따라서 배출되는 모습을 확인할 수 있다.
돌기를 형성하기 위한 특수공구에는 절삭날(21)의 날카로운 면 앞쪽으로 배출부(30)가 형성되어 있고, 공구 고정모듈(51)의 이송운동 및 절삭운동이 진행되면서 배출부(30)에 피삭재의 부스러기를 저장한다.
피삭재의 끝부분까지 돌기를 가공한 후에 피삭재의 바깥쪽으로 공구 고정모듈(51)이 이송운동을 진행함으로써 몸체부(10)의 반대 방향으로 넓게 형성된 배출부(30)에 의해 피삭재의 부스러기를 중력 방향으로 자연스럽게 배출한다.
이어서 다음 라인으로의 이송운동 및 절삭운동을 반복적으로 진행함으로써 피삭재의 표면에 돌기를 형성할 수 있다.
전술된 바와 같이, 본 발명에 따른 돌기를 형성하기 위한 특수공구(50)는 피삭재의 표면에 복수의 돌기를 형성하여 공기와의 접촉 면적을 증가시킴으로써, 발열체에서 발생하는 열을 효과적으로 외부로 배출할 수 있다.
본 발명에 따른 돌기를 형성하기 위한 특수공구(50)는 배출부(30)를 구비하여, 피삭재의 부스러기를 저장하고 배출함으로써 돌기를 형성할 때의 가공 능률을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 돌기를 형성하기 위한 특수공구(50)는 절삭부(20)를 양날 형태로 구성함으로써 양쪽 피삭재의 측면을 동시에 가공할 수 있어, 작업 효율을 개선할 수 있다.
본 발명에 따른 돌기를 형성하기 위한 특수공구(50)는 공작기계(100)에 결합되는 몸체부 상단(11)의 직경(Ø1)은 고정하면서도 피삭재와 피삭재 사이의 거리에 맞추어 몸체부 하단(12)의 직경(Ø2)을 최적화할 수 있다.
본 발명에 따른 돌기를 형성하기 위한 특수공구(50)는 절삭부(20)의 절삭날(21)을 각각 삼각, 사각 및 U자 형상 중 어느 하나의 형상으로 다양하게 구성됨으로써 피삭재에 형성될 돌기의 모습을 결정할 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 특수공구를 구비한 공작기계는 일반커터 가공이나 다이캐스팅 금형으로 돌기를 성형하기 어려운 방열핀(Radiation FIN)등에 효과적으로 돌기를 형성할 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.
10 : 몸체부 11 : 몸체부 상단
12 : 몸체부 하단 20 : 절삭부
21 : 절삭날 30 : 배출부
40 : 방열핀 50 : 특수공구
51 : 공구 고정모듈 52 : 공구 구동모듈
53 : 선반 54 : 선반 구동모듈
55 : 제어모듈 100 : 공작기계

Claims (10)

  1. 공작기계에 장착되는 원통형의 몸체부; 및
    상기 몸체부의 하단으로부터 연장되어 상기 몸체부의 외주면과 수평하게 일렬로 형성된 복수의 절삭날로 구성된 절삭부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 돌기를 형성하기 위한 특수공구.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 절삭날의 날카로운 면 앞쪽에 상기 몸체부의 반대 방향으로 갈수록 폭이 넓게 형성된 배출부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 돌기를 형성하기 위한 특수공구.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 절삭날은 각각 삼각, 사각 및 U자 형상 중 어느 하나의 형상인 것을 특징으로 하는 돌기를 형성하기 위한 특수공구.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 절삭부는 양쪽 피삭재의 측면을 동시에 가공할 수 있도록 양날 형태로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 돌기를 형성하기 위한 특수공구.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 원통형의 몸체부는 상기 몸체부 상단의 직경과 상기 몸체부 하단의 직경이 다르게 구성되는 것을 특징으로 하는 돌기를 형성하기 위한 특수공구.
  6. 원통형의 몸체부와 상기 몸체부의 하단으로부터 연장되어 상기 몸체부의 외주면과 수평하게 일렬로 형성된 복수의 절삭날로 구성된 절삭부를 포함한 돌기를 형성하기 위한 특수공구;
    상기 몸체부와 결합하여 상기 특수 공구를 장착하는 공구 고정모듈;
    상기 공구 고정모듈을 구동시키는 공구 구동모듈; 및
    상기 공구 고정모듈이 상기 특수공구를 절삭 운동시켜 상기 돌기를 형성하도록 상기 공구 구동 모듈을 제어하는 제어모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 특수공구를 구비한 공작 기계.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 특수공구는 상기 절삭날의 날카로운 면 앞쪽에 배출부가 형성되어 있어,
    상기 고정모듈의 이송운동 및 절삭운동에 따라 절삭된 피삭재의 부스러기가 상기 배출부에 임시로 저장되었다가 배출되는 것을 특징으로 하는 특수공구를 구비한 공작 기계.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 돌기를 형성하기 위한 특수공구는 회전축선을 기준으로 회전하는 동시에 회전축선에 수직한 방향으로 직선이동 함으로써 절삭운동을 하게 되고, 피삭재의 측면을 가공하여 돌기를 형성하는 것을 특징으로 하는 특수공구를 구비한 공작 기계.
  9. 제6항에 있어서,
    피삭재를 올려 놓기 위한 선반; 및
    상기 선반을 구동시키키 위한 선반 구동모듈;을 더 포함하며,
    상기 공구 구동모듈 및 상기 선반 구동모듈은 기계적인 방법, 전기적인 방법 또는 유압에 의한 방법에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 특수공구를 구비한 공작 기계.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어모듈은 상기 특수공구가 피삭재의 측면으로 이송(feed motion)되거나, 상기 특수공구의 위치가 조정(position motion)되도록 상기 공구 구동모듈을 구동시켜 상기 특수 공구를 장착하는 공구 고정모듈을 제어하거나, 또는 상기 선반 구동모듈을 구동시켜 상기 선반을 제어하는 것을 특징으로 하는 특수공구를 구비한 공작 기계.
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KR102622566B1 (ko) 2023-06-28 2024-01-09 허웅범 공작 기계용 특수 공구 어셈블리

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