KR20150070337A - 드릴링 가공 방법 및 드릴링 가공용 지그 및 열교환기 - Google Patents

Abstract

임의의 구멍 배열의 관통 구멍을 형성할 수 있으며, 또한, 정밀한 관통 구멍의 형성이 가능한 동시에 드릴링 툴에 절손 등의 트러블이 발생하는 것을 회피할 수 있는 드릴링 가공 방법 및 드릴링 가공용 지그, 및 열교환기를 제공하는 것을 목적으로 하며, 초경 드릴을 구비한 드릴링 툴(16)을 갖는 공작 기계(1)를 이용하여 판 부재(80)에 복수의 관통 구멍을 형성하는 드릴링 가공 방법으로서, 클리어런스 구멍(22)을 갖는 적어도 하나의 지그(2)를 공작 기계(1)의 베드(10) 상에 고정하는 제 1 단계와, 적어도 하나의 지그(2) 상에 판 부재(80)를 탑재하고, 판 부재(80)를 클램프(4)로 베드(10)에 고정하는 제 2 단계와, 판 부재(80)를 관통한 드릴링 툴(16)의 선단부가 클리어런스 구멍에 삽입되도록 공작 기계를 동작시켜, 판 부재(80)의 클리어런스 구멍(22)에 대응하는 위치에 복수의 관통 구멍 중 제 1 관통 구멍(81)을 형성하는 제 3 단계와, 제 1 관통 구멍(81)에 고정 부재(34)를 관통 삽입하고, 해당 고정 부재(34)에 의해 판 부재(80)를 적어도 하나의 지그(2)에 고정하는 제 4 단계와, 제 4 단계 후, 공작 기계(1)를 동작시켜 복수의 관통 구멍 중 제 1 관통 구멍(81) 이외의 제 2 관통 구멍(82)을 형성하는 제 5 단계를 구비한다.

Description

드릴링 가공 방법 및 드릴링 가공용 지그 및 열교환기{DRILLING METHOD, JIG FOR DRILLING, AND HEAT EXCHANGER}

본 개시는 판 부재에 관통 구멍을 형성하기 위한 드릴링 가공 방법 및 드릴링 가공용 지그, 및 열교환기에 관한 것이다.

일반적으로, 복수기(復水器)의 관 판이나 관 지지판 등과 같이 복수의 관통 구멍을 갖는 판 부재는 하이스 드릴이나 초경 드릴 등의 드릴링 툴이 장착된 공작 기계에 의해 드릴링 가공된다. 드릴링 가공 시에는 통상 판 부재의 외주부를 클램프로 고정한 상태에서 판 부재에 드릴링 툴을 삽입한다. 이때, 드릴링 위치 주위의 강성이 낮으면, 드릴링 툴의 삽입에 의해 판 부재가 만곡되거나, 드릴링 툴의 회전에 의해 판 부재가 진동하고, 이에 의해 관통 구멍의 가공 정밀도가 저하되며, 나아가 드릴링 툴의 날끝이 절손(折損)될 우려도 있다. 그 때문에, 판 부재에 대해 구멍 가공에 견딜 수 있는 충분한 강성을 부여할 수 있도록 판 부재를 고정하는 것이 요구된다.

판 부재의 강성을 향상시킬 목적으로, 드릴링 가공 시에, 판 부재의 하면에 더미 플레이트를 깔고, 드릴링 툴에 의해 판 부재와 더미 플레이트를 함께 드릴링하는 방법이 알려져 있다. 이러한 경우, 더미 플레이트가 가공 툴 삽입 시의 반력을 판 부재에 부여하므로, 판 부재가 크게 만곡되는 것은 방지할 수 있다. 그러나, 고속 회전하는 드릴링 툴에 의해 판 부재가 튀어올라, 드릴링 툴이 절손될 가능성이 있으므로, 드릴링 툴의 가공 조건(툴 회전 속도, 툴 이송 속도)을 낮출 필요가 있다. 또한, 더미 플레이트는 판 부재와의 접지면이 넓으므로 이물 제거나 손질에 시간을 필요로 하며, 나아가 구멍 배열이 상이한 판 부재마다 더미 플레이트를 준비해야만 해서, 보관에 비용이 든다는 문제가 있었다.

더미 플레이트를 이용하지 않는 고정 방법으로서는, 예컨대 특허문헌 1에, 정반의 받침 부재 상에 적층된 복수의 판 부재의 사이에 스페이서를 개재하고, 판 부재의 외주부를 클램프로 고정하는 방법이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 2에는, 판 부재의 외주를 클램프로 고정하는 동시에, 레일 위를 이동하는 실린더에 의해 드릴링 툴측으로부터 판 부재를 지지하는 방법이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 3에는, 판 부재와 베드와의 사이에 각재 등으로 이루어지는 추력 흡수 부재를 마련하여, 드릴의 추력 및 천공 시의 진동을 흡수하도록 한 구성이 개시되어 있다. 이러한 구성에서는, 판 부재의 천공부 근방을 가압하는 가압 부재를 추가로 구비함으로써, 판 부재의 튀어오름에 의한 드릴이 절손되는 것을 방지하도록 하고 있다.

일본 특허 공개 제 1999-320223 호 공보 일본 특허 공개 제 1993-146905 호 공보 일본 실용신안 공개 제 1989-12711 호 공보

그런데, 드릴링 가공에 이용되는 툴로서, 고속 가공이 가능한 초경 드릴이 알려져 있다. 초경 드릴은 하이스 드릴보다 고속 회전이기 때문에 가공 시간의 단축화를 도모할 수 있지만, 드릴 삽입 시의 진동이 커서, 판 부재의 튀어오름이 발생하기 쉽다. 또한, 초경 드릴의 날끝은 강성이 높고 또한 인성(靭性)이 낮으므로 고정밀도의 가공이 가능하지만, 판 부재의 튀어오름 등에 의해 날끝이 절손되는 등의 문제점이 생기기 쉽다. 그래서, 초경 드릴과 같이 가공 조건이 까다로운 드릴링 툴이어도, 원활한 드릴링 가공을 가능하게 한 판 부재의 고정 방법이 요구되고 있다.

이에 대하여, 특허문헌 1과 같이 판 부재의 주위를 클램프로 고정하기만 해서는, 가공 포인트 주변의 구속력이 약하여, 판 부재의 강성을 충분히 확보하는 것은 어렵다. 그 때문에, 구멍 가공 시에 판 부재의 진동이나 튀어오름이 발생하여, 관통 구멍의 정밀도에 영향을 미치는 동시에 날끝의 절손 등의 문제점이 발생하기 쉽다. 또한, 특허문헌 1에서는 복수의 판 부재의 사이에 스페이서를 개재하고 있지만, 이것은 구멍의 면취에 필요한 것이며 고정을 목적으로 한 것은 아니다. 판 부재의 고정의 관점에서 보아도, 스페이서는 드릴링 툴 삽입 시의 반력을 지지하기만 할 뿐 구속력을 향상시키는 것이 아니어서, 판 부재의 튀어오름이 발생할 가능성은 회피할 수 없다. 특허문헌 2 및 특허문헌 3에서도, 판 부재의 한쪽의 면으로부터 실린더 또는 가압 부재로 가압하기만 해서는 판 부재의 구속력이 충분하지 않아서, 튀어오름이 발생할 우려가 있다.

또한, 특허문헌 2에서는, 관 판의 하부에 스페이서를 까는 구성으로 되어 있으며, 구멍 수가 적고 사각 피치 등의 단순한 구멍 배열이 아닌 한, 드릴링 툴과 스페이서가 간섭할 우려가 있어서, 스페이서의 배치가 곤란해진다. 따라서, 예컨대 복수기의 관 판이나 관 지지판 등과 같이 구멍 배열이 복잡하고 다수의 관통 구멍을 갖는 판 부재의 드릴링 가공에 적용하는 것은 어렵다. 마찬가지로, 특허문헌 3에서도, 판 부재의 전체 폭에 걸쳐서 흡수 부재를 배치하고 있기 때문에, 판 부재의 구멍 배열에 따라서는 그 적용이 곤란해진다.

또한, 특허문헌 3에서는, 가공 포인트마다 가압 부재에 의한 가압 조작을 실행할 필요가 있어서, 가공 시간이 길어진다고 하는 문제나, 드릴링 가공 시에 발생하는 절삭분이 판 부재와 가압 부재의 누름 다리와의 사이에 끼일 가능성이 있으며, 이러한 경우 가압 조작에 불편함이 생긴다는 문제도 있다.

본 발명의 적어도 일 실시형태의 목적은, 임의의 구멍 배열의 관통 구멍을 형성할 수 있으며, 또한, 정밀한 관통 구멍의 형성이 가능한 동시에 드릴링 툴에 절손 등의 트러블이 발생하는 것을 회피할 수 있는 드릴링 가공 방법 및 드릴링 가공용 지그, 및 열교환기를 제공하는 것이다.

본 발명의 적어도 일 실시형태에 따른 드릴링 가공 방법은, 초경 드릴을 구비한 드릴링 툴을 갖는 공작 기계를 이용하여 판 부재에 복수의 관통 구멍을 형성하는 드릴링 가공 방법으로서, 클리어런스 구멍을 갖는 적어도 하나의 지그를 상기 공작 기계의 베드 상에 고정하는 제 1 단계와, 상기 적어도 하나의 지그 상에 상기 판 부재를 탑재하고, 상기 판 부재를 클램프로 상기 베드에 고정하는 제 2 단계와, 상기 판 부재를 관통한 상기 드릴링 툴의 선단부가 상기 클리어런스 구멍에 삽입되도록 상기 공작 기계를 동작시켜, 상기 판 부재의 상기 클리어런스 구멍에 대응하는 위치에 상기 복수의 관통 구멍 중 제 1 관통 구멍을 형성하는 제 3 단계와, 상기 제 1 관통 구멍에 고정 부재를 관통 삽입하고, 해당 고정 부재에 의해 상기 판 부재를 상기 적어도 하나의 지그에 고정하는 제 4 단계와, 상기 제 4 단계 후, 상기 공작 기계를 동작시켜 상기 복수의 관통 구멍 중 상기 제 1 관통 구멍 이외의 제 2 관통 구멍을 형성하는 제 5 단계를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 명세서에 있어서의 "클리어런스 구멍"은 드릴링 툴의 외형과의 사이에 간극이 형성되는 사이즈의 구멍이면 그 형상은 한정되지 않으며, 예컨대, 원형 구멍, 직사각형 구멍을 포함한 다각형 구멍 등의 여러 가지의 형상의 구멍이어도 좋다.

상기 드릴링 가공 방법에 의하면, 드릴링 툴 삽입 시의 판 부재의 진동이나 튀어오름 등을 억제하는 것에 의해, 고속으로 드릴링 가공을 실행할 수 있어서, 가공 시간의 단축화를 도모할 수 있다. 또한, 임의의 구멍 배열의 관통 구멍을 형성할 수 있어서, 정밀한 관통 구멍의 형성이 가능한 동시에 드릴링 툴에 절손 등의 트러블이 발생하는 것을 회피할 수 있다.

몇몇 실시형태에서는, 상기 제 1 단계에서는, 상기 공작 기계의 가공 원점을 기준으로 하여 상기 적어도 하나의 지그를 위치 결정하고, 상기 적어도 하나의 지그를 상기 베드 상에 고정하며, 상기 제 2 단계에서는, 상기 가공 원점을 기준으로 하여 상기 판 부재를 위치 결정하고, 상기 적어도 하나의 지그 상에 상기 판 부재에 탑재한다.

이 실시형태에서는, 공작 기계의 가공 원점을 기준으로 하여 적어도 하나의 지그를 위치 결정하고, 또한 이 가공 원점을 기준으로 하여 판 부재도 위치 결정하도록 했으므로, 판 부재에 대해 소정의 위치 관계에서 적어도 하나의 지그를 고정밀도로 배치할 수 있다.

몇몇 실시형태에서는, 상기 제 2 단계에서는, 상기 판 부재 중 상기 적어도 하나의 지그의 지그 배치 영역의 외주측을 상기 클램프로 상기 베드에 고정하고, 상기 제 3 단계에서는, 상기 적어도 하나의 지그에 의해 상기 판 부재의 상기 지그 배치 영역을 하방으로부터 지지하는 동시에, 상기 클램프에 의해 상기 판 부재의 외주측을 고정하면서 상기 제 1 관통 구멍을 형성한다.

이와 같이, 지그 배치 영역의 외주측을 고정하는 클램프에 의해 판 부재의 구속력을 확보하면서 지그 배치 영역을 하방으로부터 지지하는 지그에 의해 판 부재의 반력을 받도록 했으므로, 판 부재의 중앙부에 다수의 관통 구멍이 위치하는 경우라도, 적절히 드릴링 가공을 실행할 수 있다. 또한, 제 1 관통 구멍 및 제 2 관통 구멍이 배열된 영역을 지그 배치 영역이라 부른다.

몇몇 실시형태에서는, 상기 제 1 관통 구멍은, 상기 복수의 관통 구멍 중 상기 판 부재의 상기 지그 배치 영역을 복수의 격자로 분할하는 종방향의 가상 세로 분할선과 횡방향의 가상 가로 분할선과의 각 교점에 가장 근접한 관통 구멍이다.

이에 의해, 판 부재의 중앙부의 지그 배치 영역에 대략 균등한 간격으로 지그가 배치되므로, 지그 배치 영역의 판 부재의 강성을 대략 균일하게 향상시킬 수 있어서, 보다 적절하게 드릴링 가공을 실행할 수 있다.

본 발명의 적어도 일 실시형태에 따른 드릴링 가공용 지그는, 드릴링 툴을 갖는 공작 기계를 이용한 판 부재에의 복수의 관통 구멍의 형성 작업을 보조하기 위한 드릴링 가공용 지그로서, 상기 공작 기계의 베드 상에 고정 가능하게 구성된 베이스부와, 상기 판 부재의 하면에 상부가 맞닿도록 구성되며, 상기 베이스부에 하부가 접속되는 스탠드부를 구비하고, 상기 스탠드부의 상기 상부에는, 상기 관통 구멍을 관통한 상기 드릴링 툴의 선단부가 삽입 가능한 클리어런스 구멍이 형성되어 있으며, 상기 클리어런스 구멍의 하방에서, 상기 관통 구멍 및 상기 클리어런스 구멍에 관통 삽입된 상기 판 부재의 고정용의 고정 부재를 걸림고정하기 위한 걸림고정부가 마련된 것을 특징으로 한다.

상기 드릴링 가공용 지그에 의하면, 베드 상에 베이스부를 고정하고, 판 부재를 스탠드부 상에 탑재한 상태에서, 드릴링 툴을 이용하여 판 부재의 드릴링 가공을 실행하는 것에 의해, 드릴링 툴 삽입 시의 반력을 스탠드부에서 받을 수 있다. 또한, 판 부재 고정용의 고정 부재를 판 부재의 관통 구멍 및 스탠드부의 클리어런스 구멍에 관통 삽입시킨 상태에서 가공용 지그에 걸림고정하는 것에 의해, 가공용 지그를 거쳐서 판 부재를 베드측에 고정할 수 있다. 이에 의해, 판 부재의 강성을 향상시킬 수 있으므로, 다른 관통 구멍의 형성 시에 판 부재의 진동이나 되튀어옴을 억제할 수 있어서, 정밀한 관통 구멍의 형성이 가능해지는 동시에 드릴링 툴에 절손 등의 트러블이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

몇몇 실시형태에서는, 상기 고정부는, 골짜기부가 상기 관통 구멍의 내경보다 소경이며, 상기 고정 부재에 마련된 수나사에 나사 결합하는 암나사이다.

이와 같이, 스탠드부에 형성되며 관통 구멍의 내경보다 소경인 암나사에 고정 부재가 걸림고정되도록 구성함으로써, 수나사가 형성된 고정 부재를 판 부재의 관통 구멍 및 클리어런스 구멍을 거쳐서 암나사에 나사 결합하는 것에 의해, 판 부재를 베드에 고정할 수 있다.

몇몇 실시형태에서는, 상기 클리어런스 구멍은 상기 관통 구멍의 내경보다 큰 내경을 갖는다.

이와 같이, 스탠드부의 상부에 클리어런스 구멍이 형성되어 있으므로, 관통 구멍을 관통한 드릴링 툴의 선단부에 의해 스탠드부가 절삭되는 것을 저지할 수 있다.

몇몇 실시형태에서는, 상기 스탠드부의 상기 하부에는, 상기 암나사의 하방에 공동부가 형성되어 있고, 상기 공동부에 연통하며, 상기 판 부재에의 상기 관통 구멍의 가공에 의해 생기는 절삭분을 배출하기 위한 절삭분 배출구가 상기 스탠드부 또는 상기 베이스부에 마련되어 있다.

이와 같이, 스탠드부의 하부에, 드릴링 가공에 의해 발생한 절삭분을 모으는 공동부를 마련하는 동시에, 스탠드부 또는 베이스부에, 공동부에 모인 절삭분을 배출하는 절삭분 배출구를 마련하도록 했으므로, 드릴링 가공에 의해 발생한 절삭분을 드릴링 가공용 지그로부터 외부로 원활히 배출할 수 있다.

몇몇 실시형태에서는, 상기 베이스부는 상기 스탠드부에 직교하는 방향을 따라서 연장되어 있으며, 상기 베이스부에는, 상기 베이스부를 상기 베드 상에 체결하기 위한 체결 부재의 선단부가 관통 삽입 가능한 슬릿 또는 긴 구멍이 상기 베이스부의 연장 방향을 따라서 형성되어 있다.

이에 의해, 베이스부에 형성된 슬릿 또는 긴 구멍의 장변 방향에 대한 고정 부재의 위치를 조정함으로써, 베이스부에 대한 드릴링 가공용 지그의 설치 위치를 미세 조정할 수 있다.

본 발명의 적어도 일 실시형태에 따른 열교환기는, 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 드릴링 가공 방법에 따라 상기 관통 구멍이 형성된 상기 판 부재로 이루어지는 관 판 또는 관 지지판을 구비하고 있다.

본 발명의 적어도 일 실시형태에 의하면, 고속으로 드릴링 가공을 실행할 수 있어서, 가공 시간의 단축화를 도모할 수 있다. 또한, 임의의 구멍 배열의 관통 구멍을 형성할 수 있으며, 또한, 드릴링 툴 삽입 시의 판 부재의 진동이나 튀어오름 등을 억제하는 것에 의해, 정밀한 관통 구멍의 형성이 가능한 동시에 드릴링 툴에 절손 등의 트러블이 발생하는 것을 회피할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태가 적용되는 복수기의 관 판을 모식적으로 도시하는 평면도,
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 공작 기계의 개략 구성을 도시하는 측면도,
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 드릴링 가공용 지그 및 클램프 기구를 도시하는 측면도,
도 4는 클램프 기구의 다른 구성예를 도시하는 측면도,
도 5의 (a)는 본 발명의 일 실시형태에 따른 드릴링 가공용 지그의 측면도이며, (b)는 저면도,
도 6은 도 5의 A-A선 단면도,
도 7은 본 발명의 제 1 변형예에 따른 드릴링 가공용 지그의 단면도,
도 8은 본 발명의 제 2 변형예에 따른 드릴링 가공용 지그의 단면도,
도 9의 (a)는 본 발명의 제 2 변형예에 따른 특수 볼트를 도시하는 측면도이며, (b)는 쐐기를 도시하는 단면도,
도 10의 본 발명의 일 실시형태에 따른 복수기의 구성예를 도시하는 모식도.

이하, 첨부 도면을 따라서 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다. 다만, 실시형태로서 이하에 기재되며, 또는 실시형태로서 도면에 도시된 구성 부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대적 배치 등은 본 발명의 범위를 이것에 한정하는 취지가 아니며, 단순한 설명예에 지나지 않는다.

도 1은 본 발명의 실시형태가 적용되는 복수기의 관 판을 모식적으로 도시하는 평면도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 공작 기계의 개략 구성을 도시하는 측면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 드릴링 가공용 지그 및 클램프 기구를 도시하는 측면도이다. 도 4는 클램프 기구의 다른 구성예를 도시하는 측면도이다.

이하, 본 실시형태에서는, 가공 대상인 판 부재(80)로서 복수기의 관 판을 예시하고 있지만, 가공 대상물은 이것에 한정되는 것이 아니며, 복수의 관통 구멍을 형성해야 하는 판 부재(80)이면 어느 것이어도 좋다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 판 부재(80)인 관 판에는, 전열관이 관통하는 관통 구멍(81, 82)이 다수 형성된다. 관 판에 있어서, 관통 구멍(81, 82)(또는 관통 구멍의 형성 예정 개소)가 다수 배열된 구멍 배열은 통상 삼각 피치 또는 사각 피치의 배열이지만, 본 실시형태에 따른 드릴링 가공 방법 및 드릴링 가공용 지그(2)는 이러한 배열에도 바람직하게 적용할 수 있다. 또한, 관 판과 유사한 구멍 배열을 갖는 판 부재(80)로서, 관 지지판을 가공 대상으로 해도 좋다. 또한, 도 1에서는, 제 1 관통 구멍(81) 및 제 2 관통 구멍(82)을 포함하는 복수의 관통 구멍으로 이루어지는 구멍 배열을 도면 중의 칠한 영역으로 도시하고 있다. 제 2 관통 구멍(82)의 형상의 기재는 생략하고 있지만, 칠한 영역 중 제 1 관통 구멍(81)을 제외한 영역에, 복수의 제 2 관통 구멍(82)이 형성된다. 또한, 도 1에 있어서, 판 부재(80)의 외주부에는, 후술하는 클램프 기구(4)에 의해 고정되는 클램프 위치(85)가 도시되어 있다.

일 실시형태에 있어서, 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 판 부재(80)의 드릴링 가공을 하는 공작 기계(1)는, 판 부재(80)가 고정되는 베드(10)와, 제 1 관통 구멍(81)의 형성 및 판 부재(80)의 베드(10)에의 고정에 이용되는 드릴링 가공용 지그(2)와, 판 부재(80)의 베드(10)에의 고정에 이용되는 클램프 기구(4)와, 판 부재(80)에 관통 구멍(81, 82)을 뚫기 위한 드릴링 기구(12)를 갖는다.

베드(10)는 가공 대상인 판 부재(80)의 고정에 이용된다. 구체적으로, 베드(10)에는, 드릴링 가공용 지그(2)가 고정되는 지그 고정부(10a)와, 클램프 기구(4)가 고정되는 클램프 고정부(10b)가 마련되어 있다. 또한, 베드(10) 상에는 드릴링 기구(12)가 배치된다. 그리고, 베드(10) 상에 고정된 판 부재(80)를 그 상방으로부터 드릴링 기구(12)에 의해 드릴링 가공하도록 되어 있다.

드릴링 기구(12)는, 베드(10) 상에 입설된 적어도 한쌍의 지주(13)와, 적어도 한쌍의 지주(13)의 사이에 가설된 레일(14)과, 레일(14) 위를 장변 방향(도 1 및 도 2에 도시하는 X 방향)으로 이동하는 툴 구동부(15)와, 툴 구동부(15)에 장착된 드릴링 툴(16)을 갖는다. 드릴링 툴(16)은 툴 구동부(15)에 의해 회전되는 동시에, 높이 방향(도 2에 도시하는 Z 방향)으로 상하 이동하도록 되어 있다. 드릴링 툴(16)로서는, 예컨대, 하이스 드릴이나 초경 드릴 등이 이용된다. 또한, 한쌍의 지주(13)는 레일(14), 툴 구동부(15) 및 드릴링 툴(16)과 함께, 안길이 방향(도 1에 도시하는 Y 방향)으로 이동하도록 해도 좋다. 이에 의해, 도 1에 도시하는 판 부재(80)의 임의의 위치에 관통 구멍을 형성할 수 있다.

드릴링 가공용 지그(2)는 제 1 관통 구멍(81)에 대응하는 위치에서 베드(10)에 고정되며, 판 부재(80)에의 복수의 관통 구멍(81, 82)의 형성 작업을 보조한다. 또한, 드릴링 가공용 지그(2)의 상세한 구성에 대해서는 후술한다.

클램프 기구(4)는 베드(10)에 고정된 볼트(40)와, 볼트(40)에 장착되며, 판 부재(80)를 가압하기 위한 가압판(42)과, 가압판(42)을 소정 위치에 고정하기 위한 너트(46)와, 볼트(40)를 사이에 두고 판 부재(42)와는 반대측의 가압판(42)의 하면을 지지하는 잭(48)을 갖는다. 또한, 가압판(42)의 손상 방지의 관점에서, 가압판(42)과 너트(46)와의 사이에 와셔(44)가 개재되어도 좋다. 또한, 잭(48)의 교체에 실린더나 모터 등의 액추에이터를 이용해도 좋다.

구체적으로는, 볼트(40)는 연직 방향으로 입설하도록 베드(10)의 클램프 고정부(10b)에 끼워 넣어져 있다. 볼트(40)의 상단측에는 수나사(41)가 형성되어 있다. 가압판(42)에는 미도시의 관통 구멍이 마련되어 있으며, 이 관통 구멍에 볼트(40)의 상단측이 관통되어 있다. 또한, 볼트(40)의 상단측에는, 와셔(44), 너트(46)가 순차적으로 끼워지고, 너트(46)를 볼트(40)의 수나사(41)에 나사 결합하는 것에 의해, 가압판(42)으로부터 판 부재(80)에 대해 베드(10)측을 향하는 가압력을 부여해서, 가압판(42)을 베드(10)측에 고정한다. 또한, 가압판(42)이 경사지는 것을 방지할 목적으로, 볼트(40)를 사이에 두고 판 부재(42)와는 반대측의 가압판(42)의 하면을 지지하는 잭(48)이 마련되어 있다. 이 잭(48)을, 판 부재(80)의 상면과 대략 동일 높이가 되도록 조정하여, 판 부재(42)와는 반대측의 가압판(42)의 하면을 지지한다. 이에 의해, 가압판(42)을 수평 방향으로 보지하면서 판 부재(80)에 가압력을 부여할 수 있다.

도 4에 도시하는 바와 같이, 클램프 기구(4)의 다른 구성예로서, 베드(10)에 대해 착탈 가능한 볼트(50)를 구비해도 좋다. 볼트(50)는 양단에 수나사(51, 52)가 형성되어 있다. 볼트(50)의 상단측에는, 상술한 도 3과 마찬가지로, 가압판(42), 와셔(44), 너트(46)가 끼워지고, 상부의 수나사(51)와 너트(46)의 암나사(47)를 나사 결합하는 것에 의해, 가압판(42)으로부터 판 부재(80)에 가압력을 부여하게 되어 있다. 또한, 베드(10)의 클램프 고정부(10c)는 오목 형상으로 형성되며, 이 클램프 고정부(10c)에 단면 T자 형상의 너트(54)가 수용되어 있다. 또한, 너트(54)는 클램프 고정부(10c) 내에서 회전하지 않도록 고정된다. 너트(54)의 내주측에는 암나사(56)가 형성되어 있으며, 볼트(50)의 하부의 수나사(52)와 나사 결합하게 되어 있다. 이에 의해, 볼트(50)를 착탈 가능하게 베드(10)에 고정할 수 있다. 예컨대, 판 부재(80)의 외주에 복수의 클램프 고정부(10c) 및 너트(54)를 미리 설치해두면, 적절히 선택된 부위에만 클램프 기구(4)를 설치할 수 있다.

여기서, 도 3, 도 5 및 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시형태에 따른 드릴링 가공용 지그(2)의 구성에 대해 상세하게 설명한다. 또한, 도 5의 (a)는 본 발명의 일 실시형태에 따른 드릴링 가공용 지그의 측면도이며, (b)는 저면도이다. 도 6은 도 5의 A-A선 단면도이다.

일 실시형태에 있어서, 드릴링 가공용 지그(2)는 베드(10) 상에 고정 가능하게 구성된 베이스부(30)와, 판 부재(80)의 하면에 상부가 맞닿도록 구성되며, 베이스부(30)에 하부가 접속되는 스탠드부(20)를 구비한다. 그리고, 드릴링 가공용 지그(2)는, 제 1 관통 구멍(81)의 형성 시에는, 제 1 관통 구멍(81)의 주위를 하방으로부터 지지하여, 드릴링 툴(16)의 반력을 받는 역할을 하고, 제 2 관통 구멍(82)의 형성 시에는, 판 부재(80)의 고정용의 판 부재 고정용 볼트(고정 부재)(34)에 의해 베드(10)에 고정하여, 판 부재(80)의 강성을 높이는 역할을 한다. 또한, 제 1 관통 구멍(81)은 복수의 관통 구멍 중 먼저 형성되는 관통 구멍으로서, 관통 구멍의 형성 후에는, 이 제 1 관통 구멍(81)을 거쳐서 드릴링 가공용 지그(2)에 판 부재 고정용 볼트(34)가 삽입되어, 판 부재(80)가 고정된다. 제 2 관통 구멍(82)은 제 1 관통 구멍(81)을 거쳐서 드릴링 가공용 지그(2)에 판 부재(80)가 고정된 상태에서 형성되는 관통 구멍이다.

스탠드부(20)의 상부에는, 판 부재(80)의 제 1 관통 구멍(81)을 관통한 드릴링 툴(16)의 선단부가 삽입 가능한 클리어런스 구멍(22)이 형성되어 있다. 또한, "클리어런스 구멍(22)"은 드릴링 툴(16)의 외형과의 사이에 간극이 형성되는 사이즈의 구멍이면 그 형상은 한정되지 않으며, 예컨대, 원형 구멍, 직사각형 구멍을 포함한 다각형 구멍 등의 여러 가지의 형상의 구멍이어도 좋다. 또한, 스탠드부(20)의 중간부에는, 골짜기부가 제 1 관통 구멍(81)의 내경보다 소경인 암나사(24)가 형성된 중간 공동부(25)가 마련되어 있다. 이 암나사(24)는, 판 부재 고정용 볼트(34)에 형성된 수나사에 나사 결합하도록 구성되며, 판 부재 고정용 볼트(34)를 걸림고정하기 위한 걸림고정부로서 기능한다. 또한, 스탠드부(20)의 상단의 클리어런스 구멍(22)의 둘레에는, 판 부재(80)의 하면이 맞닿는 평탄한 지지부(23)가 마련되어 있다.

상기 구성을 갖는 드릴링 가공용 지그(2)는, 볼트(38)에 의해 베드(10)의 지그 고정부(10a)에 드릴링 가공용 지그(2)의 베이스부(30)가 고정된다. 이에 의해, 드릴링 가공용 지그(2)는 베드(10) 상에 입설한 상태에서 고정된다. 스탠드부(20)의 지지부(23)에는 판 부재(80)가 탑재된다. 제 1 관통 구멍(81)의 형성 시에는, 판 부재(80)가 스탠드부(20) 상에 탑재된 상태에서, 드릴링 툴(16)을 판 부재(80)에 삽입하고, 드릴링 가공이 실행된다. 이에 의해, 드릴링 툴(16)의 삽입 시의 반력을 스탠드부(20)의 지지부(23)에서 받을 수 있다. 또한, 스탠드부(20)의 상부에 클리어런스 구멍(22)이 형성되어 있으므로, 제 1 관통 구멍(81)을 관통한 드릴링 툴(16)의 선단부에 의해 스탠드부(20)의 내면이 절삭되는 것을 저지할 수 있다.

제 1 관통 구멍(81)의 형성 후에는, 판 부재(80)의 상방으로부터 제 1 관통 구멍(81)에, 수나사가 형성된 볼트(판 부재 고정용 볼트)(34)를 삽입하고, 스탠드부(20)의 하부에 형성된 암나사(24)에 볼트(34)를 나사 장착하여, 판 부재(80)를 드릴링 가공용 지그(2)에 고정한다. 또한, 판 부재(80)의 손상을 방지할 목적으로, 볼트(34)의 헤드부와 판 부재(80)와의 사이에 와셔(36)를 개재해도 좋다. 이와 같이, 수나사가 형성된 볼트(34)를 판 부재(80)의 제 1 관통 구멍(81) 및 클리어런스 구멍(22)을 거쳐서 암나사(24)에 나사 장착함으로써, 판 부재(80)를 베드(10)측에 고정할 수 있다.

제 2 관통 구멍(82)의 형성 시에는, 적어도 하나의 제 1 관통 구멍(81)을 거쳐서 드릴링 가공용 지그(2) 및 베드(10)에 판 부재(80)를 고정한 상태에서, 드릴링 툴(16)에 의해 제 2 관통 구멍(82)을 형성한다. 이때, 적어도 하나의 제 1 관통 구멍(81)을 거쳐서 드릴링 가공용 지그(2)에 판 부재(80)가 고정되어 있으므로, 판 부재(80)의 강성을 향상시킬 수 있어서, 제 2 관통 구멍(82)의 형성 시에 판 부재(80)의 진동이나 되튀어옴을 억제할 수 있다.

상기 구성에 의해, 정밀한 제 1 관통 구멍(81) 및 제 2 관통 구멍(82)의 형성이 가능해지는 동시에 드릴링 툴(16)에 절손 등의 트러블이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

몇몇 실시형태에서는, 스탠드부(20)의 하부에 공동부(26)가 형성되어 있어도 좋다. 이러한 경우, 공동부(26)는 암나사(24)의 하방에 마련되며, 암나사(24)가 형성된 구멍에 연통되어 있다. 이 공동부(26)에는, 드릴링 가공에 의해 발생한 절삭분이 낙하하여 모인다. 공동부(26)는 베이스부(30) 또는 스탠드부(20)에 마련된 절삭분 배출구(27)에 의해 외부와 연통하고 있다. 이 구성에 의해, 공동부(26)에 모인 절삭분은 절삭분 배출구(27)를 거쳐서 외부로 배출된다.

또한, 일 실시형태에서는, 베이스부(30)는 스탠드부(20)에 직교하는 방향을 따라서 연장되어 있으며, 베이스부(30)에는, 베이스부(30)를 베드(10) 상에 체결하기 위한 볼트(38)의 선단부가 관통 삽입 가능한 긴 구멍(32)이 베이스부(30)의 연장 방향을 따라서 형성되어 있어도 좋다. 이에 의해, 긴 구멍(32)의 장변 방향에 대한 볼트(38)의 위치를 조정함으로써, 베이스부(30)에 대한 드릴링 가공용 지그(2)의 설치 위치를 미세 조정할 수 있다. 또한, 긴 구멍(32) 대신에 슬릿을 이용해도 좋다.

또한, 도 7 및 도 8에 도시하는 제 1 변형예 및 제 2 변형예에 따른 드릴링 가공용 지그(6)를 이용해도 좋다. 상술한 실시형태에 도시한 지그(2)는 스탠드부(20)의 수직축 방향의 중간부에 암나사(24)를 구비하고 있지만, 이하에 설명하는 제 1 변형예(도 7) 및 제 2 변형예(도 8)에 도시하는 지그(6)는 스탠드부(60)의 중간부의 내벽이 평활한 중간 공동부(62)를 갖는 점이 상이하다. 다른 구성은 상술한 실시형태와 동일하기 때문에, 동일한 구성에 대해서는 상세한 설명을 생략하고 있다. 또한, 도 7은 본 발명의 제 1 변형예에 따른 드릴링 가공용 지그의 단면도이며, 도 8은 본 발명의 제 2 변형예에 따른 드릴링 가공용 지그의 단면도이다.

한편, 판 부재는 고정 부재를 이용하여 드릴링 가공용 지그에 고정되지만, 실시형태와 제 1 변형예 및 제 2 변형예는 고정 부재의 구성이 상이하다. 즉, 도 7에 도시하는 제 1 변형예에서는, 판 부재를 지그(6)에 고정하는 수단으로서, 양 너트용 볼트(66)를 고정 부재에 이용하고 있다. 중간 공동부(62)의 내면에는, 암나사가 절단되어 있지 않고, 중간 공동부(62)의 내경은 클리어런스 구멍의 내경보다 작으며, 양 너트용 볼트(66)의 외경보다 약간 크게 하는 것이 바람직하다. 이러한 구성으로 하면, 양 너트용 볼트(66)를 체결할 때, 공동부(64)에 배치된 너트(46)의 좌면이 공동부(64)의 천정면에 맞닿아서, 양 너트용 볼트(66)에 작용하는 인장력을 스탠드부(60)의 천정면이 지지할 수 있다. 또한, 제 1 변형예에 의하면, 너트(46)의 좌면이 맞닿는 공동부(64)의 천정면이 양 너트용 볼트(고정 부재)(66)를 걸림고정하기 위한 걸림고정부로서 기능한다.

또한, 중간 공동부(62)의 하부가 개구하는 공동부(64)의 수평면 방향의 단면은, 중간 공동부(62)의 개구가 배치 가능한 단면이면, 원형 구멍, 직사각형 구멍을 포함한 다각형 구멍 등의 여러 가지의 형상을 적용할 수 있다. 또한, 양 너트용 볼트(66)의 체결에 이용하는 너트(46) 중 공동부(64)에 배치하는 너트(46)는, 공동부(64)의 천정면의 중간 공동부(62)가 개구하는 위치에, 스폿 용접 등으로 가장착하는 구조로 해도 좋다. 도 7에 도시하는 제 1 변형예의 구성에 의하면, 중간 공동부(62)에 암나사부를 마련할 필요가 없어서, 유지보수가 용이하다.

도 8에 도시하는 제 2 변형예에서는, 제 1 변형예에 도시한 고정 부재로서의 양 너트용 볼트를 대신하여, 특수 볼트(70) 및 보조 부재[쐐기(78)]를 적용한 점이 상이하다. 즉, 도 8에 도시하는 바와 같이, 드릴링 가공용 지그(6)를 이용하는 점은 제 1 변형예와 동일하지만, 고정 부재로서, 도 9의 (a)에 도시하는 특수 볼트(70)를 이용하는 점이 상이하다. 특수 볼트(70)의 장변 방향의 일방측에는 수나사부(72)가 마련되고, 타방측에는 하부 고정부(73)가 마련되며, 양자는 본체부(71)와 함께, 일체의 고정 부재를 형성하고 있다. 하부 고정부(73)는, 외주를 8분할하고, 내측 및 외주의 일부를 절삭 가공하여, 내측 축방향으로 역원추 형상의 중공부(76)를 형성하고, 외주측은 4개 다리의 돌출부(74)를 형성한 구조로 하고 있다(단면 B-B). 이러한 구성에 의해, 돌출부(74)의 각 다리는 특수 볼트(70)의 직경 방향으로 탄성 변형 가능한 스프링성을 구비한다. 또한, 돌출부(74)는 그 단부에 직경 방향으로 넓어지는 칼라부(75)를 구비하고 있다. 또한, 돌출부(74)는 8분할(4개 다리)의 예를 도시했지만, 적어도 4분할 이상이면, 이 예에 한정되지 않는다. 또한, 제 2 변형예에 의하면, 돌출부(74)의 외주면이 맞닿는 중간 공동부(62)의 내주면, 및 칼라부(75)가 맞닿는 공동부(64)의 천정면이 특수 볼트(고정 부재)(70)를 걸림고정하기 위한 걸림고정부로서 기능한다.

또한, 제 2 변형예에 적용하는 지그(6)가 클리어런스 구멍(22), 중간 공동부(62) 및 공동부(64)를 갖는 것에서는, 다른 실시예 및 변형예와 마찬가지이지만, 클리어런스 구멍(22)과 중간 공동부(62)의 접속부는 경사면 등에 의해 내면이 매끄럽게 접속하는 형상을 구비하는 것이 바람직하다. 또한, 클리어런스 구멍(22)의 상단에서 약간 대경으로 하고, 중간 공동부(62)의 하단 개구에서 약간 소경으로 하여, 클리어런스 구멍(22)의 상단에서 중간 공동부(62)의 하단 개구까지, 내면이 일정한 경사면을 갖는 원추 형상으로 해도 좋다. 이러한 형상으로 하면, 특수 볼트(70)의 칼라부(75)를 헤드로 하여 공동부(64)의 개구까지 특수 볼트(70)를 관통 삽입할 때, 원활히 이동할 수 있다.

또한, 도 9의 (b)는 공동부(64)에 삽입되는 원추 형상의 쐐기(78)를 도시하고 있다. 도 8에 도시하는 바와 같이, 칼라부(75)가 공동부(64)에 출현할 때까지, 특수 볼트(70)를 판 부재(80)의 상방으로부터 판 부재(80)의 관통 구멍(81)을 거쳐서 스탠드부(60)에 삽입한다. 이러한 경우, 특수 볼트(70)의 칼라부(75)측을 헤드로 하여 삽입한다. 칼라부(75)가 공동부(64)에 도달하면, 돌출부(74)가 갖는 스프링성에 의해, 칼라부(75)가 특수 볼트의 직경 방향으로 확장된다. 또한, 반대 방향의 공동부(64)로부터, 쐐기(78)를 특수 볼트(70)의 돌출부(74)의 사이에 형성된 중공부(76)에 삽입한다. 그 결과, 칼라부(75) 및 돌출부(74)가 직경 방향으로 더욱 확대되며, 4개 다리로 형성되는 칼라부(75)의 외주원(대향하는 칼라부끼리의 외면 사이의 길이)은 중간 공동부(62)의 개구보다 커진다. 특수 볼트(70)의 상부의 너트(46)를 조이면, 칼라부(75)의 수평면 상면이 공동부(64)의 천정면에 밀착된다. 이 조작에 의해, 칼라부(75)를 거쳐서 특수 볼트(70)가 스탠드부(60)에 대해 고정 가능해져서, 판 부재(80)를 지그(6)에 고정할 수 있다. 도 8에 도시하는 제 2 변형예의 구성에 의하면, 실시형태와 비교하여, 암나사를 마련하지 않기 때문에, 유지보수가 용이하다.

이하, 일 실시형태 및 각 변형예에 따른 드릴링 가공 방법에 대해 상술한다.

미리, 가공 대상이 되는 판 부재(80)에는, 복수의 관통 구멍 위치로 이루어지는 구멍 배열이 설정되어 있다.

우선, 복수의 관통 구멍 위치 중 제 1 관통 구멍(81)이 되는 관통 구멍 위치를 선택한다. 구체적으로는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 판 부재(80)의 지그 배치 영역을 종방향의 가상 세로 분할선(90) 및 횡방향의 가상 가로 분할선(92)에 의해 격자 형상으로 분할한다. 예컨대, 횡방향, 종방향 모두 등간격의 약 400mm 피치로 분할한다. 그리고, 가상 세로 분할선(90)과 가상 가로 분할선(92)의 각 교점에 가장 근접한 관통 구멍(교점 상의 관통 구멍을 포함함)을 선택하고, 이것을 제 1 관통 구멍(81)으로 설정한다. 이에 의해, 판 부재(80)의 중앙부의 지그 배치 영역에 대략 균등한 간격으로 드릴링 가공용 지그(2)가 배치되므로, 지그 배치 영역의 강성을 대략 균일하게 향상시킬 수 있어서, 보다 적절하게 드릴링 가공을 실행할 수 있다.

다음에, 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 드릴링 가공용 지그(2)를 공작 기계(1)의 베드(10) 상에 고정한다. 구체적으로는, 공작 기계(1)의 가공 원점(O)을 기준으로 하여 적어도 하나의 지그(2)를 위치 결정하고, 적어도 하나의 지그(2)를 볼트(38)에 의해 베드(10) 상에 고정한다. 또한, 도 2에 있어서, 가공 원점(O)은 공작 기계측에서 정해지는 가공 기준점이며, 이것을 기준으로 툴 구동부(15') 및 드릴링 툴(16') 및 판 부재의 위치 결정이 이루어진다.

또한, 적어도 하나의 지그(2) 상에 판 부재(80)를 탑재하고, 판 부재(80)를 클램프 기구(4)로 베드(10)에 고정한다. 이때, 가공 원점(O)을 기준으로 하여 판 부재(80)를 위치 결정하고, 적어도 하나의 지그(2) 상에 판 부재(80)를 탑재해도 좋다. 공작 기계(1)의 가공 원점(O)을 기준으로 하여 적어도 하나의 지그(2)를 위치 결정하고, 또한, 이 가공 원점(O)을 기준으로 하여 판 부재(80)도 위치 결정하는 것에 의해, 판 부재(80)에 대해 소정의 위치 관계에서 적어도 하나의 지그(2)를 고정밀도로 배치할 수 있다.

그리고, 판 부재(80)를 관통한 드릴링 툴(16)의 선단부가 클리어런스 구멍(22)에 삽입되도록 공작 기계(1)를 동작시켜, 판 부재(80)의 클리어런스 구멍(22)에 대응하는 위치에 드릴링 툴을 위치 결정하고, 제 1 관통 구멍(81)을 형성한다. 제 1 관통 구멍(81)의 형성 시에는, 판 부재(80)는 클램프 기구(4)에 의해 베드(10)에 고정되는 동시에, 드릴링 툴(16)이 삽입되는 제 1 관통 구멍(81)의 주위는 지그(2)에 의해 하방으로부터 지지된다. 그 때문에, 판 부재(80)를 지그(2)에 고정하지 않아도, 드릴링 툴(16) 삽입 시의 반력을 지그(2)로 받을 수 있다. 또한, 판 부재(80)의 진동이나 튀어오름 등을 억제할 수 있으므로, 정밀한 관통 구멍의 형성이 가능한 동시에 드릴링 툴(16)에 절손 등의 트러블이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

이어서, 제 1 관통 구멍(81)에 판 부재 고정용 볼트(34)를 관통 삽입하고, 판 부재 고정용 볼트(34)에 의해 판 부재(80)를 적어도 하나의 지그(2)에 고정한다. 이와 같이, 복수의 관통 구멍 중 먼저 형성된 제 1 관통 구멍(81)을 이용하여 판 부재(80)를 베드(10)측에 고정하도록 했으므로, 삼각 피치나 사각 피치 등의 구멍 배열의 판 부재(80)라도 용이하게 베드(10)측에 고정할 수 있다.

나아가, 공작 기계(1)를 동작시켜 복수의 관통 구멍 중 제 1 관통 구멍(81) 이외의 제 2 관통 구멍(82)을 형성한다. 제 2 관통 구멍(82)의 형성 시에는, 제 1 관통 구멍(81)에 관통 삽입한 판 부재 고정용 볼트(34)에 의해 판 부재(80)가 베드(10)측에 고정되어 있으므로, 판 부재(80)의 강성을 향상시킬 수 있어서, 판 부재(80)의 진동이나 튀어오름을 억제할 수 있다. 따라서, 정밀한 관통 구멍의 형성이 가능한 동시에 드릴링 툴(16)에 절손 등의 트러블이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제 1 관통 구멍(81)의 위치, 즉 판 부재 고정용 볼트(34)의 설치 개소를 적절히 선택하면, 제 2 관통 구멍(82)의 주위의 판 부재(80)의 강성을 자유롭게 조정하는 것이 가능하다.

일 실시형태에서는, 판 부재(80)를 클램프 기구(4)로 베드(10)에 고정할 때, 판 부재(80) 중 적어도 하나의 지그(2)의 지그 배치 영역의 외주측을 클램프 기구(4)로 베드(10)에 고정해도 좋다. 또한, 제 1 관통 구멍(81)의 형성 시에, 적어도 하나의 지그(2)에 의해 판 부재(80)의 지그 배치 영역을 하방으로부터 지지하는 동시에, 클램프 기구(4)에 의해 판 부재(80)의 외주측을 고정하면서 제 1 관통 구멍(81)을 형성해도 좋다. 이와 같이, 지그 배치 영역의 외주측을 고정하는 클램프 기구(4)에 의해 판 부재(80)의 구속력을 확보하면서 지그 배치 영역을 하방으로부터 지지하는 지그에 의해 판 부재(80)의 반력을 받음으로써, 판 부재(80)의 중앙부에 다수의 관통 구멍이 위치하는 경우라도, 적절하게 드릴링 가공을 실행할 수 있다.

또한, 일 실시형태에서는, 드릴링 툴(16)은 초경 드릴이어도 좋다. 이에 의해, 고속으로 드릴링 가공을 실행할 수 있어서, 가공 시간의 단축화를 도모할 수 있는 동시에, 보다 한층 정밀한 관통 구멍을 형성할 수 있다.

다음에, 도 10을 참조하여, 본 발명의 일 실시형태에 따른 복수기(100)에 대해 설명한다. 또한, 도 10은 본 발명의 일 실시형태에 따른 복수기의 구성예를 도시하는 모식도이다.

복수기(100)는 증기 터빈의 구동에 이용된 증기를 응축하여 물로 되돌리고, 복수로 하여 다시 증기를 생성하는 보일러 등에 공급하는 것이다. 본 실시형태에서는, 예컨대, 화력 발전 플랜트나 원자력 발전 플랜트 등에 이용되는 복수기(100)를 예시하고 있다.

도 10에 도시하는 바와 같이, 일 실시형태에 있어서 복수기(100)는 외형을 구성하는 몸체(102)와, 증기를 냉각하는 냉각관(106)의 집합인 냉각관군(104)을 갖는다. 몸체(102)에는, 냉각관군(104)과 함께 냉각수가 순환하는 경로를 형성하는 수실(110)과, 증기로부터 응축된 물인 복수가 일시적으로 모이는 핫 웰(112)이 마련되어 있다. 또한, 몸체(102)의 상부에는 증기 터빈의 터빈부(114)가 배치되며, 터빈부(114)의 하방에 냉각관군(104)이 배치되어 있다.

냉각관군(104)은 몸체(102)의 내부에 복수 배치되어 있다. 각각의 냉각관군(104)은, 터빈부(114)과 핫 웰(112)과의 사이에, 터빈부(114)의 회전 축선이 연장되는 방향을 따라서 연장 설치되어 있다.

또한, 냉각관군(104)에는, 냉각관(106)을 지지하는 복수의 관 지지판(108)이 마련되어 있다. 관 지지판(108)은 냉각관(106)이 연장 설치되는 방향으로 간격을 두고 배치되며, 냉각관군(104)의 배열을 보지하도록 구성된다.

또한, 냉각관군(104)의 단부에는 관 판(80)이 마련되어 있다. 관 판(80)은 상술한 바와 같은 드릴링 가공용 지그(2) 또는 드릴링 가공 방법을 이용하여 제작된 것이다. 또한, 관 판(80) 이외에 관 지지판(108)도 본 실시형태에 따른 드릴링 가공용 지그 또는 드릴링 가공 방법을 이용하여 제작되어도 좋다.

이상 설명한 바와 같이, 상술한 실시형태에 의하면, 임의의 구멍 배열의 관통 구멍(81, 82)을 형성할 수 있으며, 또한, 드릴링 툴(16)의 삽입 시의 판 부재(80)의 진동이나 튀어오름 등을 억제함으로써, 정밀한 관통 구멍(81, 82)의 형성이 가능한 동시에 드릴링 툴(16)에 절손 등의 트러블이 발생하는 것을 회피할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시형태에 대해 상세하게 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 각종의 개량이나 변형을 실행해도 좋은 것은 말할 필요도 없다.

1 : 공작 기계 2, 6 : 드릴링 가공용 지그
4 : 클램프 기구 10 : 베드
10a : 지그 고정부 10b, 10c : 클램프 고정부
12 : 드릴링 기구 13 : 지주
14 : 레일 15 : 툴 구동부
16 : 드릴링 툴 20, 60, 70 : 스탠드부
22, 62 : 클리어런스 구멍 23 : 지지부
24, 56, 64 : 암나사 26, 66 : 공동부
27, 67 : 절삭분 배출구 30 : 베이스부
32 : 긴 구멍 34 : 판 부재 고정용 볼트(고정 부재)
62 : 중간 공동부 66 : 양 너트용 볼트(고정 부재)
70 : 특수 볼트(고정 부재) 38, 40, 50 : 볼트(체결 부재)
36, 44 : 와셔 41, 51, 52 : 수나사
42 : 가압판 46, 54 : 너트
48 : 잭 47, 56 : 암나사
100 : 복수기 102 : 몸체
104 : 냉각관군 106 : 냉각관
108 : 관 지지판 110 : 수실
112 : 핫 웰 114 : 터빈부

Claims (10)

1. 초경 드릴을 구비한 드릴링 툴을 갖는 공작 기계를 이용하여 판 부재에 복수의 관통 구멍을 형성하는 드릴링 가공 방법에 있어서,
   클리어런스 구멍을 갖는 적어도 하나의 지그를 상기 공작 기계의 베드 상에 고정하는 제 1 단계와,
   상기 적어도 하나의 지그 상에 상기 판 부재를 탑재하고, 상기 판 부재를 클램프로 상기 베드에 고정하는 제 2 단계와,
   상기 판 부재를 관통한 상기 드릴링 툴의 선단부가 상기 클리어런스 구멍에 삽입되도록 상기 공작 기계를 동작시켜, 상기 판 부재의 상기 클리어런스 구멍에 대응하는 위치에 상기 복수의 관통 구멍 중 제 1 관통 구멍을 형성하는 제 3 단계와,
   상기 제 1 관통 구멍에 고정 부재를 관통 삽입하고, 상기 고정 부재에 의해 상기 판 부재를 상기 적어도 하나의 지그에 고정하는 제 4 단계와,
   상기 제 4 단계 후, 상기 공작 기계를 동작시켜 상기 복수의 관통 구멍 중 상기 제 1 관통 구멍 이외의 제 2 관통 구멍을 형성하는 제 5 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는
   드릴링 가공 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 단계에서는, 상기 공작 기계의 가공 원점을 기준으로 하여 상기 적어도 하나의 지그를 위치 결정하고, 상기 적어도 하나의 지그를 상기 베드 상에 고정하며,
   상기 제 2 단계에서는, 상기 가공 원점을 기준으로 하여 상기 판 부재를 위치 결정하고, 상기 적어도 하나의 지그 상에 상기 판 부재에 탑재하는 것을 특징으로 하는
   드릴링 가공 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 제 2 단계에서는, 상기 판 부재 중 상기 적어도 하나의 지그의 지그 배치 영역의 외주측을 상기 클램프로 상기 베드에 고정하고,
   상기 제 3 단계에서는, 상기 적어도 하나의 지그에 의해 상기 판 부재의 상기 지그 배치 영역을 하방으로부터 지지하는 동시에, 상기 클램프에 의해 상기 판 부재의 외주측을 고정하면서 상기 제 1 관통 구멍을 형성하는 것을 특징으로 하는
   드릴링 가공 방법.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제 1 관통 구멍은, 상기 복수의 관통 구멍 중 상기 판 부재의 상기 지그 배치 영역을 복수의 격자로 분할하는 종방향의 가상 세로 분할선과 횡방향의 가상 가로 분할선과의 각 교점에 가장 근접한 관통 구멍인 것을 특징으로 하는
   드릴링 가공 방법.
5. 드릴링 툴을 갖는 공작 기계를 이용한 판 부재에의 복수의 관통 구멍의 형성 작업을 보조하기 위한 드릴링 가공용 지그에 있어서,
   상기 공작 기계의 베드 상에 고정 가능하게 구성된 베이스부와,
   상기 판 부재의 하면에 상부가 맞닿도록 구성되며, 상기 베이스부에 하부가 접속되는 스탠드부를 구비하고,
   상기 스탠드부의 상기 상부에는, 상기 관통 구멍을 관통한 상기 드릴링 툴의 선단부가 삽입 가능한 클리어런스 구멍이 형성되어 있으며,
   상기 클리어런스 구멍의 하방에서, 상기 관통 구멍 및 상기 클리어런스 구멍에 관통 삽입된 상기 판 부재의 고정용의 고정 부재를 걸림고정하기 위한 걸림고정부가 마련된 것을 특징으로 하는
   드릴링 가공용 지그.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 걸림고정부는, 골짜기부가 상기 관통 구멍의 내경보다 소경이며, 상기 고정 부재에 마련된 수나사에 나사 결합하는 암나사가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
   드릴링 가공용 지그.
7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
   상기 클리어런스 구멍은 상기 관통 구멍의 내경보다 큰 내경을 갖는 것을 특징으로 하는
   드릴링 가공용 지그.
8. 제 5 항에 있어서,
   상기 걸림고정부의 하방에는 공동부가 마련되어 있고,
   상기 공동부에는,
   상기 공동부에 연통되며, 상기 판 부재에의 상기 관통 구멍의 가공에 의해 생기는 절삭분을 배출하기 위한 절삭분 배출구가 마련된 것을 특징으로 하는
   드릴링 가공용 지그.
9. 제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 베이스부는 상기 스탠드부에 직교하는 방향을 따라서 연장되어 있고,
   상기 베이스부에는, 상기 베이스부를 상기 베드 상에 체결하기 위한 체결 부재의 선단부가 관통 삽입 가능한 슬릿 또는 긴 구멍이 상기 베이스부의 연장 방향을 따라서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
   드릴링 가공용 지그.
10. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 드릴링 가공 방법에 의해 상기 관통 구멍이 형성된 상기 판 부재로 이루어지는 관 판 또는 관 지지판을 구비한
    열교환기.

Images