KR20160063766A - Perforating Tool for Variable Internal Diameter - Google Patents

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KR20160063766A
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flexible piezoelectric
piezoelectric element
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radial
workpiece
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KR1020140167469A
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문일권
전병혁
이재협
이회윤
양호순
이윤우
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한국표준과학연구원
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Abstract

Disclosed is a tool to process a variable internal diameter, capable of controlling the internal diameter of a hole by variably displacing the radial position of a cutting tip by adjusting the radial size of a flexible piezoelectric element during drilling work for an object after the cutting tip is installed in the flexible piezoelectric element of which volume is expanded in a radial direction depending on the size of applied power. The tool to process a variable internal diameter includes: a rotational shaft (100) rotated by external power; a flexible piezoelectric element (120) fixed to the rotational shaft (100) and variably controlling a radial volume depending on the size of the applied power; a cutting tip (140) fixed to the flexible piezoelectric element (120) to process a hole of an object; and a position sensing part (160) detecting the position change of the cutting tip (140), caused by the radial expansion of the flexible piezoelectric element (120).

Description

가변 내경 가공을 위한 공구{Perforating Tool for Variable Internal Diameter}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a tool for a variable inner diameter machining,

본 발명은 피가공물에 대한 천공 작업시 가공되는 구멍의 크기를 선택적으로 조절할 수 있는 공구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인가 전원의 조절을 통해 반경방향의 부피를 팽창시킬 수 있는 유연성 압전소자를 이용하여 절삭용 팁의 반경방향 위치를 가변적으로 변위시킴으로써 천공되는 구멍의 내경을 자유롭게 조절할 수 있는 가변 내경 가공을 위한 공구에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tool capable of selectively controlling the size of holes to be drilled during a drilling operation on a workpiece, and more particularly, to a tool using a flexible piezoelectric element capable of expanding a radial volume To a tool for variable inner diameter machining which can freely adjust the inner diameter of the hole to be drilled by variably displacing the radial position of the cutting tip.

일반적으로 피가공물에 대해 구멍을 뚫는 천공 작업은 드릴링 머신과 같은 절삭용 공구를 이용하여 소재를 절삭하는 가공을 통해 이루어진다. 즉, 피가공물에 대한 천공 작업은 핸드 드릴이나 휴대용 전기 드릴, 또는 펜치 드릴 등의 절삭용 공구를 이루어진다. 이 경우, 통상적인 절삭용 공구를 사용한 천공 작업은 피가공물에 대해 동일한 직경의 구멍을 뚫을 수 있는 한계를 가지게 된다.In general, drilling of a workpiece is performed by cutting the workpiece using a cutting tool such as a drilling machine. That is, the drilling operation for the workpiece is performed by a cutting tool such as a hand drill, a portable electric drill, or a pliers drill. In this case, a drilling operation using a conventional cutting tool has a limitation that it is possible to drill holes of the same diameter in the workpiece.

일례로, 천문 혹은 우주 관측용 기기류에 적용되는 거울 재질의 경량화 구조물은 도 6과 도 7에 각각 도시된 바와 같은 구성으로 이루어진다.For example, a lightweight structure of a mirror material applied to astronomical or space observation devices has the configuration shown in Figs. 6 and 7, respectively.

즉, 도 6과 도 7을 각각 참조로 하면, 천문 혹은 우주 관측용 기기류의 반사체로서 일체형 반사 구조물(51)은 프론트 플레이트(53), 리어 플레이트(55), 퓨즈드 코어(Fused Core; 57), 아우터 링(59), 및 이너 링(61)을 포함하는 구성으로 이루어진다.Referring to FIGS. 6 and 7, the integrated reflector 51 as a reflector of astronomical or space-observing equipment includes a front plate 53, a rear plate 55, a fused core 57, An outer ring 59, and an inner ring 61. As shown in Fig.

상기 프론트 플레이트(53)와 상기 리어 플레이트(55)는 각각 원판 형태의 소재 중앙에 상기 이너 링(61)의 설치를 위한 관통구멍(53a, 55a)을 형성하고, 상기 퓨즈드 코어(57)는 경량화를 목적으로 허니콤과 같은 중공의 격자형 구조물 형태로 제작된다.The front plate 53 and the rear plate 55 are respectively formed with through holes 53a and 55a for mounting the inner ring 61 in the center of a disc shape and the fused cores 57 It is manufactured in the form of a hollow lattice structure such as a honeycomb for the purpose of weight reduction.

상기 아우터 링(59)과 상기 이너 링(61)은 각각 링 형상의 일정폭을 가지는 스트립 형태의 부재로 이루어져, 상기 프론트 플레이트(53)와 상기 리어 플레이트(55) 및 상기 퓨즈드 코어(57) 사이의 외곽 부위와 중앙 부위에 각각 별도로 고정 설치된다.Each of the outer ring 59 and the inner ring 61 is formed of a strip-shaped member having a ring-shaped constant width. The outer ring 59 and the inner ring 61 are connected to the front plate 53, the rear plate 55 and the fused core 57, Respectively, and a central portion.

이 경우, 상기 프론트 플레이트(53)와 상기 리어 플레이트(55) 및 상기 퓨즈드 코어(57)는 각각 별개의 부품으로 선 제작된 다음, 상호 조립부위에 대한 별도의 접합 공정을 통해 최종적으로 일체화 되는 구조물(51)의 형태로 제작된다.In this case, the front plate 53, the rear plate 55, and the fused core 57 are separately manufactured as separate parts, and then finally integrated through a separate joining process for the mutual assembly parts Is formed in the form of a structure (51).

그런데, 상기와 같은 천문 혹은 우주 관측용 기기류의 반사체에 해당하는 일체형 반사 구조물(51)은 우수한 광학적 특성을 구현함과 동시에 동작 제어를 위한 일련의 과정에서 구동계 설비의 부담을 경감하고 응답성의 향상을 위해 저중량이면서도 적정 수준의 강성을 확보하기 위하여 접합공정을 통한 제작이 아닌 일체형으로 구성된 거울 재질의 프론트 플레이트를 제외한 나머지 부분을 천공하여 경량화하는 방법을 사용한다.The integrated reflector 51, which corresponds to the reflector of the astronomical or space-observing equipment, realizes excellent optical characteristics and at the same time reduces the burden on the driving system equipment and improves the responsiveness in a series of processes for controlling the operation. In order to assure an adequate level of rigidity while maintaining a low weight, a method of laminating the remaining portion except for the front plate of a mirror-made mirror body made of an integral type is used.

이에 따라, 종래에는 반사체인 일체형 반사 구조물(51)을 구성하는 리어 플레이트(55)의 표면 및 코어 부분을 도 8에 도시된 바와 같이 소재의 일부 구간을 천공하는 형태의 구멍(55b)을 다수의 수량으로 가공하여 부품의 경량화를 도모하게 된다. 그러나 상기와 같은 구조에서는 부품의 중량을 최소화하기 위해 구멍(55b)의 크기를 크게 설정함에 있어 구조적 한계가 있기 때문에 부품의 중량을 경량화하기 어려운 제약 요인을 가질 수밖에 없게 된다.Accordingly, the surface and core of the rear plate 55 constituting the integral type reflective structure 51, which is a reflector in the prior art, can be divided into a plurality of holes 55b in the form of perforating a part of the material, It is possible to reduce the weight of the parts. However, in the above structure, since there is a structural limitation in setting the size of the hole 55b in order to minimize the weight of the component, there is a restriction factor that makes it difficult to reduce the weight of the component.

이 결과, 소재에 가공되는 구멍의 단면적을 점진적 혹은 일정하게 확장시킬 수 있는 방안이 제안되었는바, 종래 등록특허 제10-1330899호에 개시된 피가공물의 확경 가공 방법은, 피가공물(W)에 대해 초기 항복강도 이상의 압축응력을 발생시키는 압축력을 가하여 그 내부 에너지를 증대시키고, 그 횡단 방향으로는 피가공물(W)의 변형을 탄성한도 내로 억제하는 교번 전단력을 가함으로써 이 교번 전단력에 의해 피가공물(W)의 내부 에너지의 일부를 분해하고, 이 분해에 의해 얻어진 분해 에너지의 도움을 받아 피가공물(W)의 확경 예정 영역을 확장 변형시켜 피가공물(W)에 확경부를 형성할 수 있는 기술적 구성인 것이다.As a result, there has been proposed a method of progressively or constantly expanding the cross-sectional area of the hole to be machined in the workpiece. Conventional machining method for machining a workpiece disclosed in Japanese Patent No. 10-1330899, By applying a compressive force to generate a compressive stress equal to or higher than the initial yield strength and increasing the internal energy thereof and applying an alternating shear force to the deformation of the workpiece W in the transverse direction within the elastic limit, W of the work W to expand and deform the area to be enlarged of the work W with the aid of the decomposition energy obtained by the decomposition to form a diameter portion on the work W. [ .

그러나 상기와 같은 종래 피가공물의 확경 가공 방법은 내부 에너지의 증대를 위해 피가공물에 초기항복강도 이상의 압축 응력을 발생시키기 위한 압축력을 가하면서 피가공물의 탄성 한도 내에서 변형을 위한 교번 하중을 축선과 교차하는 횡단 방향으로 가하는 과정을 포함하기 때문에, 횡단 방향의 교번 하중에 의한 가공 설비의 손상을 초래하는 문제를 야기하게 된다.
However, the above-described conventional method for machining a large-diameter workpiece requires an alternating load for deformation within the elastic limit of the workpiece while applying a compressive force to generate a compressive stress equal to or higher than the initial yield strength to the workpiece, In the transverse direction, it causes a problem of causing damage to the processing equipment due to the alternate load in the transverse direction.

대한민국 등록특허 제10-1330899호의 피가공물의 확경 가공 방법(등록일; 2013. 11. 12.)A method for machining a workpiece of the Korean Patent No. 10-1330899 (registration date: Nov. 12, 2013)

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 사안들을 감안하여 안출된 것으로, 인가되는 전원의 크기에 따라 반경방향으로 부피 팽창이 이루어지는 유연성 압전소자에 절삭용 팁을 설치한 다음 피가공물에 대한 천공 작업시 유연성 압전소자에 대한 반경방향의 크기 조절을 통해 절삭용 팁의 반경방향 위치를 가변적으로 변위시킴으로써 천공되는 구멍의 내경을 자유롭게 조절할 수 있는 가변 내경 가공을 위한 공구를 제공하는 데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a cutting tip for a flexible piezoelectric element in which a volume expansion occurs in a radial direction according to the size of an applied power source, And an object of the present invention is to provide a tool for variable inner diameter machining which can freely adjust the inner diameter of a perforated hole by variably displacing the radial position of the cutting tip through adjustment of the radial size of the element.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 피가공물에 형성되는 구멍의 크기를 가변적으로 조절하기 위한 내경 가공용 공구로서, 외부 동력에 의해 회전하는 회전축, 상기 회전축에 고정되고 인가되는 전원의 크기에 따라 반경방향 부피를 가변적으로 조절하는 유연성 압전소자, 상기 유연성 압전소자에 고정되어 상기 피가공물의 구멍을 가공하는 절삭용 팁, 및 상기 유연성 압전소자의 반경방향 팽창에 따른 상기 절삭용 팁의 위치 변화를 검출하는 위치 감지부를 구비하고, 상기 유연성 압전소자는 상기 위치 감지부로부터 검출되는 정보에 기초하여 인가되는 전원의 크기를 가변적으로 제공받도록 구성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided an internal diameter machining tool for variably controlling a size of a hole formed in a workpiece, the tool including a rotating shaft rotated by external power, A cutting tip for fixing a hole of the workpiece fixed to the flexible piezoelectric element and a cutting tip for changing a positional change of the cutting tip in accordance with a radial expansion of the flexible piezoelectric element, The flexible piezoelectric device is configured to be variably provided with a size of a power source to be applied based on information detected from the position sensing unit.

본 발명에 있어, 상기 유연성 압전소자는 상기 회전축에 대해 반경방향으로 분할되도록 설치된다. 또한, 상기 유연성 압전소자는 상기 회전축의 반경방향 외측을 향한 부피 팽창을 통한 반경방향 크기 조절을 위해 소재를 분할하는 구획부를 구비한다. 또한, 상기 구획부는 상기 유연성 압전소자를 반경방향과 길이방향으로 각각 분할하여 방사상으로 배치되도록 형성된다.In the present invention, the flexible piezoelectric element is provided so as to be divided radially with respect to the rotation axis. In addition, the flexible piezoelectric device includes a dividing portion for dividing the material for radial size regulation through volume expansion toward the radially outer side of the rotating shaft. Further, the partition is formed so as to be radially arranged by dividing the flexible piezoelectric element into a radial direction and a longitudinal direction, respectively.

본 발명에 있어, 상기 절삭용 팁은 상기 유연성 압전소자의 구획부를 기준으로 각 단편부위에 적어도 하나 이상의 수량으로 설치된다. 또한, 상기 절삭용 팁은 상기 유연성 압전소자의 외주면 또는 저면부에서 외측으로 돌출되도록 설치된다.In the present invention, the cutting tip is installed in at least one or more quantities in each piece section with reference to the compartment of the flexible piezoelectric element. The cutting tip is installed so as to protrude outward from the outer circumferential surface or the bottom surface of the flexible piezoelectric element.

본 발명에 있어, 상기 위치 감지부는 상기 유연성 압전소자의 반경방향을 기준으로 상호 대향하는 위치에 설치된다.In the present invention, the position sensing unit is disposed at mutually opposite positions with respect to the radial direction of the flexible piezoelectric element.

본 발명은 상기 위치 감지부로부터 검출되는 정보를 기반으로 상기 유연성 압전소자에 제공되는 전원의 크기를 가변적으로 조절하는 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 유연성 압전소자에 반경방향 부피 조절을 위한 인가 전원을 가변적으로 제공하는 전원 인가부를 더 포함한다.The present invention further includes a control unit for variably controlling a size of a power source provided to the flexible piezoelectric device based on information detected from the position sensing unit, wherein the control unit controls the flexible piezoelectric device to adjust radial volume And a power supply unit for variably supplying an applied power for the power supply unit.

본 발명은 피가공물에 형성되는 구멍의 크기를 가변적으로 조절하기 위한 내경 가공용 공구로서, 외부 동력에 의해 회전하는 회전축, 상기 회전축에 대해 반경방향으로 분할되도록 고정되고 인가되는 전원의 크기에 따라 반경방향 부피를 가변적으로 조절하는 유연성 압전소자, 상기 유연성 압전소자에 고정되어 상기 피가공물의 구멍을 가공하는 절삭용 팁, 상기 유연성 압전소자의 반경방향 팽창에 따른 상기 절삭용 팁의 위치 변화를 검출하는 위치 감지부, 상기 유연성 압전소자의 반경방향 부피 조절을 위한 인가 전원을 가변적으로 조절하는 전원 인가부, 및 상기 위치 감지부로부터 입력되는 정보를 기반으로 상기 전원 인가부의 작동을 제어하여 상기 유연성 압전소자에 대한 팽창 정도를 가변적으로 조절하는 제어부를 구비한다.According to the present invention, there is provided an internal diameter machining tool for variably controlling the size of a hole formed in a workpiece, comprising: a rotating shaft rotated by external power; a power source fixed and applied in a radial direction to the rotating shaft; A cutting tip for cutting the hole of the workpiece fixed to the flexible piezoelectric element, a position detecting a change in position of the cutting tip due to radial expansion of the flexible piezoelectric element, And a control unit for controlling the operation of the power applying unit based on information input from the position sensing unit to control the operation of the flexible piezoelectric device, And a control unit for variably controlling the degree of inflation.

본 발명에 있어, 상기 유연성 압전소자는 소재를 반경방향과 길이방향으로 각각 분할하여 상기 회전축의 반경방향 외측을 향한 부피 팽창을 가능하게 하는 구획부를 구비한다.In the present invention, the flexible piezoelectric device includes a partitioning portion that divides the workpiece in the radial direction and the longitudinal direction, respectively, to allow volume expansion toward the radially outer side of the rotation axis.

본 발명에 있어, 상기 절삭용 팁은 상기 유연성 압전소자의 구획부를 기준으로 각 단편부위에 적어도 하나 이상의 수량으로 설치된다. 또한, 상기 절삭용 팁은 상기 유연성 압전소자의 외주면 또는 저면부에서 외측으로 돌출되도록 설치된다.In the present invention, the cutting tip is installed in at least one or more quantities in each piece section with reference to the compartment of the flexible piezoelectric element. The cutting tip is installed so as to protrude outward from the outer circumferential surface or the bottom surface of the flexible piezoelectric element.

본 발명에 있어, 상기 위치 감지부는 상기 유연성 압전소자의 반경방향을 기준으로 상호 대향하는 위치에 설치된다.
In the present invention, the position sensing unit is disposed at mutually opposite positions with respect to the radial direction of the flexible piezoelectric element.

본 발명은 인가 전원의 크기에 따라 반경방향으로 부피의 팽창 변화를 수반할 수 있는 유연성 압전소자와 이 유연성 압전소자에 고정된 절삭용 팁을 이용하여, 피가공물에 대한 천공 작업시 유연성 압전소자에 제공되는 인가 전원을 조절하여 유연성 압전소자에 대한 반경방향의 크기 변화에 따른 절삭용 팁의 반경방향 위치를 가변적으로 변위시킬 수 있으므로, 절삭용 팁에 의해 피가공물에 천공되는 구멍의 내경 크기를 자유롭게 조절할 수 있는 효과를 제공하게 된다. The present invention relates to a flexible piezoelectric device capable of involving a volume expansion in a radial direction according to the size of an applied power source and a cutting tip fixed to the flexible piezoelectric device, The radial position of the cutting tip can be variably displaced in accordance with the radial size change with respect to the flexible piezoelectric element by adjusting the applied power supply. Therefore, the inner diameter of the hole drilled in the workpiece can be freely moved by the cutting tip Thereby providing a controllable effect.

이 결과, 본 발명에 따른 가변 내경 가공을 위한 공구는 천문 혹은 우주 관측용 기기류의 반사체로서, 구성 소재의 표면에 내경 부위의 단면적이 확장될 수 있는 구조의 구멍을 보다 용이하게 형성할 수 있으므로, 동작 제어를 위한 구동계 설비의 부담을 경감하고 응답성을 향상시킬 수 있도록 하는 부품의 경량화를 도모함과 동시에 광학적으로 우수한 성능을 구현하면서도 구조적으로 고강성의 물성을 확보할 수 있는 소재를 제공하게 된다.
As a result, the tool for the variable inner diameter machining according to the present invention is a reflector of an astronomical or space-observing instrument, and can easily form a hole having a structure in which the cross-sectional area of the inner diameter portion can be expanded on the surface of the constituent material, It is possible to reduce the weight of the parts that can reduce the burden on the driving system equipment for operation control and to improve the responsiveness, and to provide a material capable of securing the structural property with high rigidity while realizing excellent optical performance.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가변 내경 가공을 위한 공구를 개략적으로 도시한 사시도로서, 변형 전의 상태를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 가변 내경 가공을 위한 공구의 구성 중에서 유연성 압전소자만을 확대하여 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가변 내경 가공을 위한 공구를 개략적으로 도시한 사시도로서, 변형 후의 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 가변 내경 가공을 위한 공구의 구성 중에서 유연성 압전소자만을 확대하여 도시한 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 가변 내경 가공을 위한 공구를 이용하여 이루어지는 피가공물에 대한 천공 작업을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 6은 종래 천문 혹은 우주 관측용 기기류에 적용되는 반사체로서 초 저팽창 물질을 이용하여 제작된 일체형 반사 구조물을 도시한 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 일체형 반사 구조물의 분해도이다.
도 8은 도 7에 도시된 리어 플레이트 및 코어부분에 다수의 구멍이 형성된 상태를 도시한 도면이다.Fig. 1 is a perspective view schematically showing a tool for a variable inner diameter machining according to an embodiment of the present invention, and shows a state before deformation. Fig.
Fig. 2 is a side view showing only a flexible piezoelectric element in an enlarged view of the construction of a tool for variable inner diameter machining shown in Fig. 1. Fig.
3 is a perspective view schematically showing a tool for a variable inner diameter machining according to an embodiment of the present invention, and shows a state after deformation.
Fig. 4 is a side cross-sectional view showing only the flexible piezoelectric element in an enlarged view of the construction of the tool for the variable inner diameter machining shown in Fig. 2. Fig.
5 is a schematic cross-sectional view for explaining a drilling operation for a workpiece using a tool for variable inner diameter machining according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a perspective view showing an integral type reflection structure manufactured using an ultra-low expansion material as a reflector applied to a conventional astronomical or space observation device.
7 is an exploded view of the integral type reflection structure shown in Fig.
8 is a view showing a state in which a plurality of holes are formed in the rear plate and the core portion shown in Fig.

이하, 본 발명에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가변 내경 가공을 위한 공구에 대한 변형 전의 상태를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 가변 내경 가공을 위한 공구의 구성 중에서 유연성 압전소자만을 확대하여 도시한 측면도이다.FIG. 1 is a perspective view schematically showing a state before a deformation of a tool for a variable inner diameter machining according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of a flexible piezoelectric element Fig.

도 1과 도 2를 각각 참조로 하면, 본 발명은 피가공물에 형성되는 구멍의 크기를 가변적으로 조절하기 위한 내경 가공용 공구로서, 회전축(100), 유연성 압전소자(Flexible Piezoelectric Element; 120), 절삭용 팁(140), 위치 감지부(160), 전원 인가부(180), 및 제어부(200)를 포함하여 구성된다.Referring to FIGS. 1 and 2, the present invention relates to an inner diameter machining tool for variably controlling the size of a hole formed in a workpiece, and includes a rotary shaft 100, a flexible piezoelectric element 120, A position sensing unit 160, a power applying unit 180, and a control unit 200. The control unit 200 includes a control unit 200,

상기 회전축(100)은 외부로부터 제공되는 동력을 전달받아 고속으로 회전하는 부재로서, 하측의 자유단부에 상기 유연성 압전소자(120)를 고정 설치한다. 또한, 상기 회전축(100)은 부재 중 상측부위가 중공의 가이드 튜브(102) 내에 수용되는 구조로 이루어진다.The rotary shaft 100 is a member that is rotated at a high speed by receiving power provided from the outside, and the flexible piezoelectric device 120 is fixed to the lower free end. In addition, the rotary shaft 100 has a structure in which the upper portion of the member is accommodated in the hollow guide tube 102.

상기 유연성 압전소자(120)는 상기 회전축(100)의 하측 자유단부에 고정되도록 설치되고 인가되는 전원의 크기에 따라 반경방향으로 부피를 팽창시켜 전체적인 외형이 변화됨으로써 반경방향의 크기를 가변적으로 조절할 수 있는 소재로 이루어진다.The flexible piezoelectric element 120 is installed to be fixed to the lower free end of the rotary shaft 100, and the volume of the flexible piezoelectric element 120 is expanded in the radial direction according to the magnitude of the applied power, .

여기서, 상기 유연성 압전소자(120)는 전기 에너지를 가함에 따라 변형을 수반하여 강한 힘을 발생하고, 특히 변위의 발생구조가 간단한 특성 때문에 우주항공, 자동차, 정밀기계 등에서 주로 기계적 변위를 구현하고자 하는 분야에서 널리 사용되는 소재이다. 즉, 상기 유연성 압전소자(120)는 기존 압전 세라믹 소재가 가지는 취성이나 단단한 물성에 의해 변형이 곤란하고 내구성의 취약성을 개선하여 유연성을 발휘할 수 있는 신소재에 해당하는 것이다.Here, the flexible piezoelectric element 120 generates a strong force accompanied by deformation due to the application of electrical energy. Especially, since the structure of occurrence of displacement is simple, the flexible piezoelectric element 120 desires to realize mechanical displacement mainly in aerospace, automobile, It is widely used in the field. That is, the flexible piezoelectric element 120 is a new material that can be flexibly deformed due to brittleness or hard physical properties of a conventional piezoelectric ceramic material, and can exhibit flexibility by improving durability weakness.

예컨대, 상기 유연성 압전소자(120)는 폴리머 계열의 소재로서, 생명 공학이나 전자 디스플레이, 전자 페이퍼, 대면적 유기 전자소자, 및 센서 등의 광범위한 영역에 적용될 수 있는 것으로, 특히 유연 압전 에너지 하베스팅(Flexible Piezoelectric Energy Harvesting) 소자는 소재의 유연성으로 인하여 작은 진동에도 발전이 가능하며, 복잡한 형상이나 다양한 영역에 적용이 가능하여 저용량 에너지원으로서 크게 부각되고 있는 실정이다.For example, the flexible piezoelectric element 120 may be applied to a wide range of fields such as biotechnology, electronic display, electronic paper, large area organic electronic device, and sensor as a polymer material. In particular, Flexible Piezoelectric Energy Harvesting) devices are capable of generating small vibrations due to the flexibility of the material and can be applied to various shapes and complex shapes.

또한, 상기 유연성 압전소자(120)는 크게 폴리머 압전 재료나 압전 복합재료(composite), 나노 구조체, 및 박막 전사 공정 등을 이용하여 제작될 수 있고, 특히 폴리머 압전 재료(Electro Active Polymer; EAP)는 낮은 구동 전압에서 큰 변형률을 가지며 저밀도의 특성으로 인하여 인공근육을 실현시킬 수 있는 차세대 액추에이터로서 각광을 받고 있는 바, 대표적인 폴리머 압전 재료인 PVDF(polyvinylidene-fluoride)는 단량체구조인 디플루오로에틸렌{Difluoroethylene, (-CH2-CF2-)n}이 반복적으로 구성되는 선상 고분자로써 분자 내에 존재하는 강한 쌍극자기에 의해서 고분자 재료 중 가장 큰 유전율을 나타내는 물질이고 유기질 폴리머로 이루어져 부식에 강할 뿐만 아니라 열적 안정성, 화학적 저항성 등의 뛰어난 재료적 우수성을 가지고 있다.The flexible piezoelectric element 120 may be fabricated using a polymer piezoelectric material, a piezoelectric composite material, a nanostructure, and a thin film transfer process. In particular, a polymer piezoelectric material (Electro Active Polymer) The polyvinylidene-fluoride (PVDF), which is a typical polymer piezoelectric material, has been widely used as a next-generation actuator capable of realizing artificial muscles due to its low strain and high strain at low driving voltage. , (-CH2-CF2-) n} is a repetitive linear polymer, which exhibits the largest permittivity of a polymer material due to a strong dipole group present in the molecule, and is composed of an organic polymer and is resistant to corrosion, as well as thermal stability and chemical resistance And has superior material excellence.

특히, 상기 유연성 압전소자(120)는 상기 회전축(100)의 반경방향 외측을 향해 자유로운 부피 팽창을 구현함으로써 반경방향의 크기, 즉 직경의 크기를 조절하기 위해 소재를 분할하는 구획부(122)를 형성한다.Particularly, the flexible piezoelectric element 120 is provided with a dividing portion 122 dividing the work in order to adjust the size in the radial direction, that is, the diameter, by implementing the volume expansion which is free in the radial direction outward of the rotary shaft 100 .

이 경우, 상기 구획부(122)는 상기 유연성 압전소자(120)의 자유단부에서 반경방향을 향해 방사상으로 배치되도록 형성되고, 각각의 구획부(122) 사이에서 중첩되는 중앙부위는 상기 유연성 압전소자(120)의 길이방향을 따라 길게 절개되는 형태를 이루게 된다.In this case, the partition 122 is formed to be radially arranged in the radial direction at the free end of the flexible piezoelectric element 120, and a central portion, which overlaps between the partition portions 122, (Not shown in the drawing).

상기 절삭용 팁(140)은 상기 유연성 압전소자(120)에 대해 견고하게 고정되어 피가공물에 구멍을 가공하기 위한 천공 작업에 적합한 것으로, 공업용 다이아몬드와 같이 경도가 높은 재료로 제작된다. The cutting tip 140 is firmly fixed to the flexible piezoelectric element 120 and is suitable for a drilling operation for machining a hole in a workpiece and is made of a hard material such as an industrial diamond.

또한, 상기 절삭용 팁(140)은 상기 유연성 압전소자(120)의 구획부(122)를 기준으로 각 단편부위에서 적어도 하나 이상의 수량으로 설치된다.In addition, the cutting tip 140 is installed in at least one or more quantities in each piece section based on the partition 122 of the flexible piezoelectric element 120.

또한, 상기 절삭용 팁(140)은 상기 유연성 압전소자(120)의 외주면 또는 저면부에서 각각 외측으로 돌출되도록 설치되어 있어, 피가공물에 대한 천공 작업을 용이하게 구현할 수 있도록 구성된다.In addition, the cutting tip 140 is installed to protrude outward from the outer circumferential surface or the bottom surface of the flexible piezoelectric element 120, so that the cutting tip 140 can be easily formed.

상기 위치 감지부(160)는 상기 유연성 압전소자(120)에 인가 전원의 공급시 유연성 압전소자(120)의 반경방향 팽창에 따른 상기 절삭용 팁(140)의 위치 변화를 실시간으로 검출하는 역할을 수행한다. The position sensing unit 160 detects the change of the position of the cutting tip 140 in real time in accordance with the radial expansion of the flexible piezoelectric element 120 when the applied power is supplied to the flexible piezoelectric element 120 .

즉, 상기 위치 감지부(160)는 천공 작업시 가공되는 구멍의 내경에 대한 크기를 간접적으로 검출할 수 있는 일종의 센서에 해당하는 것으로, 상기 위치 감지부(160)는 상기 유연성 압전소자(120)의 반경방향을 기준으로 상호 대향하는 위치에 설치되어 통전시 상기 유연성 압전소자(120)의 반경방향 부피 팽창으로 인해 기인하는 상기 절삭용 팁(140)의 위치를 보다 정확하게 검출할 수 있도록 구성한다.That is, the position sensing unit 160 corresponds to a kind of sensor that can indirectly detect a size of an inner diameter of a hole to be processed in the drilling operation. The position sensing unit 160 detects the position of the flexible piezoelectric device 120, So that the position of the cutting tip 140 caused by the radial volume expansion of the flexible piezoelectric element 120 during energization can be more accurately detected.

이 경우, 상기 유연성 압전소자(120)의 반경방향부피의 변화에 따른 상기 절삭용 팁(140)과 상기 위치 감지부(160) 사이의 상대 거리의 변화는 맵 데이터 등으로 저장되고, 이를 통해 인가 전원의 크기 변화로부터 기인하는 상기 절삭용 팁(140)의 위치 변화는 상기 위치 감지부(160)를 통해 정확하게 파악될 수 있다. In this case, the change of the relative distance between the cutting tip 140 and the position sensing unit 160 according to the change of the radial volume of the flexible piezoelectric device 120 is stored as map data or the like, The positional change of the cutting tip 140 due to the change in the size of the power source can be accurately grasped through the position sensing unit 160.

예컨대, 상기 위치 감지부(160)는 상기 유연성 압전소자(120)에 직접적으로 설치되는 발신유닛, 및 상기 회전축(100)을 수용하는 가이드 튜브(102)와 같은 고정측 부재에 설치되는 수신유닛을 포함하는 광 센서 또는 초음파 센서 등으로 구현할 수 있다.For example, the position sensing unit 160 may include a receiving unit installed in a fixed side member such as a transmitting unit directly installed in the flexible piezoelectric device 120, and a guide tube 102 receiving the rotating shaft 100 An optical sensor or an ultrasonic sensor.

상기 전원 인가부(180)는 상기 유연성 압전소자(120)의 반경방향 부피를 가변적으로 조절하기 위해 인가되는 전원의 크기를 인위적으로 조정할 수 있는 일종의 전자소자에 해당한다.The power applying unit 180 corresponds to a kind of electronic device capable of artificially adjusting the size of a power source applied to variably control the radial volume of the flexible piezoelectric device 120.

상기 제어부(200)는 상기 위치 감지부(160)로부터 검출되는 정보를 기반으로 상기 유연성 압전소자(120)에 제공되는 전원의 크기를 가변적으로 조절하여 상기 유연성 압전소자(120)의 반경방향 부피를 원하는 수준으로 제어함으로써 상기 절삭용 팁(140)에 의한 천공 작업시 가공되는 구멍의 직경을 인위적으로 조절할 수 있는 역할을 수행한다.
The controller 200 may vary the size of the power supplied to the flexible piezoelectric transducer 120 based on the information detected by the position sensing unit 160 to adjust the radial volume of the flexible piezoelectric transducer 120 The diameter of the hole to be processed during the drilling operation by the cutting tip 140 can be artificially controlled.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가변 내경 가공을 위한 공구에 대한 변형 후의 상태를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 4는 도 2에 도시된 가변 내경 가공을 위한 공구의 구성 중에서 유연성 압전소자만을 확대하여 도시한 측단면도이다.FIG. 3 is a perspective view schematically showing a state after deformation of a tool for a variable inner diameter machining according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a cross- And Fig.

도 3과 도 4를 각각 참조로 하면, 본 발명에 따른 가변 내경 가공을 위한 공구는 상기 유연성 압전소자(120)에 인가되는 전원의 크기를 조절하여 유연성 압전소자(120)에 대한 반경방향 부피를 가변적으로 조절하고, 이를 통해 상기 절삭용 팁(140)에 의한 천공 작업시 형성되는 구멍의 크기를 종속적으로 조절할 수 있게 된다. 이 경우, 도 3과 도 4는 전원의 인가에 따라 반경방향으로 부피의 팽창이 이루어지는 상기 유연성 압전소자(120)의 변형 상태를 다소 과장되게 도시하고 있음을 밝혀둔다.Referring to FIGS. 3 and 4, the tool for the variable inner diameter machining according to the present invention adjusts the size of a power source applied to the flexible piezoelectric element 120 to adjust the radial volume of the flexible piezoelectric element 120 So that the size of the hole formed in the drilling operation by the cutting tip 140 can be controlled in a dependent manner. In this case, FIGS. 3 and 4 illustrate a somewhat exaggerated deformation state of the flexible piezoelectric element 120 in which a volume expansion in the radial direction is caused by application of a power source.

즉, 상기 제어부(200)의 제어에 따라 상기 전원 인가부(180)를 통해 상기 유연성 압전소자(120)로 제공되는 인가 전원이 상승하게 되면, 상기 유연성 압전소자(120)는 반경방향으로 부피를 팽창시키는 변형을 통해 전체적인 외경을 큰 상태로 전환하게 된다. 이 과정에서 상기 구획부(122)는 상기 유연성 압전소자(120)의 반경방향 부피 팽창을 보다 용이하게 도울 수 있게 하는 역할을 수행한다. That is, when the power supplied to the flexible piezoelectric transducer 120 is increased through the power applying unit 180 under the control of the controller 200, the flexible piezoelectric transducer 120 generates a volume in a radial direction And the entire outer diameter is converted into a large state through the expansion deformation. In this process, the partition 122 plays a role of facilitating the radial volume expansion of the flexible piezoelectric element 120.

이 결과, 상기 절삭용 팁(140)은 상기 유연성 압전소자(120)의 자유단부에서 반경방향으로 그 위치를 외측으로 옮길 수 있게 되고, 이에 따라 가공되는 구멍의 직경도 넓어지게 된다. As a result, the cutting tip 140 can move its position radially outward at the free end of the flexible piezoelectric element 120, thereby enlarging the diameter of the hole to be machined.

이러한 일련의 과정에서 상기 위치 감지부(160)는 상기 유연성 압전소자(120)의 반경방향 부피의 팽창 정도를 실시간으로 검출하여 상기 제어부(200)로 출력하게 되고, 이를 통해 상기 제어부(200)는 상기 전원 인가부(180)의 동작 제어를 통해 상기 유연성 압전소자(120)로 인가되는 전원의 크기를 조절함으로써 원하는 수준의 크기로 천공 작업이 이루어질 수 있게 된다.In this process, the position sensing unit 160 detects the degree of expansion of the radial volume of the flexible piezoelectric element 120 in real time and outputs the detected degree of expansion to the control unit 200, By controlling the size of the power source applied to the flexible piezoelectric element 120 through the operation control of the power applying unit 180, the punching operation can be performed at a desired level.

즉, 상기 유연성 압전소자(120)는 상기 위치 감지부(160)로부터 검출되는 정보에 기초하여 상기 제어부(200)의 제어에 의한 상기 전원 인가부(180)의 작동을 매개로 인가되는 전원의 크기를 가변적으로 제공받도록 구성된다.
In other words, the flexible piezoelectric transducer 120 may measure the magnitude of the power applied through the operation of the power applying unit 180 under the control of the controller 200 based on the information detected from the position sensing unit 160, Are variably provided.

이하, 상기와 같은 구성의 공구를 이용한 피가공물에 대한 천공 작업을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the drilling operation for the workpiece using the tool having the above-described structure will be described in more detail as follows.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 가변 내경 가공을 위한 공구를 이용하여 이루어지는 피가공물에 대한 천공 작업을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.5 is a schematic cross-sectional view for explaining a drilling operation for a workpiece using a tool for variable inner diameter machining according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조로 하면, 피가공물(210)에 대해 구멍(220)을 가공할 때, 특히 구멍(220)의 가공방향을 기준으로 그 직경이 확장되는 이른 바 확경 가공을 할 경우에는 상기 제어부(200)는 상기 전원 인가부(180)를 통해 상기 유연성 압전소자(120)로 인가되는 전원의 크기를 조절하여 상기 절삭용 팁(140)의 반경방향 위치를 가변적으로 조정하게 된다.5, when the hole 220 is machined with respect to the workpiece 210, in particular, in the case of the so-called diameter machining in which the diameter of the hole 220 is extended with reference to the machining direction of the hole 220, 200 adjust the radial position of the cutting tip 140 by adjusting the size of a power source applied to the flexible piezoelectric element 120 through the power applying unit 180. [

예컨대, 상기 피가공물(210)에 형성되는 상기 구멍(220)의 직경은 천공 초기의 작업시 상기 유연성 압전소자(120)로 인가되는 전원을 작게 하거나 혹은 전혀 인가되지 않은 상태를 유지함으로써 작게 설정할 수 있고, 이 과정에서 상기 구멍(220)은 상기 회전축(100)의 고속 회전에 의한 상기 절삭용 팁(140)과 피가공물(210) 사이의 접촉에 의한 절삭을 통해 초기 상태의 가장 작은 직경으로 형성된다.For example, the diameter of the hole 220 formed in the work 210 may be set to be small by reducing the power applied to the flexible piezoelectric element 120 during the initial operation of the drilling or maintaining the state not applied at all In this process, the hole 220 is formed in the smallest diameter of the initial state through cutting by the contact between the cutting tip 140 and the work 210 due to the rotation of the rotary shaft 100 at a high speed do.

이후, 상기 유연성 압전소자(120)로 인가되는 전원의 크기를 점진적으로 크게 조정하면, 상기 유연성 압전소자(120)의 반경방향 부피가 팽창하는 변형이 수반되고, 이를 통해 상기 절삭용 팁(140)에 의한 천공 작업으로 형성되는 구멍(220)의 크기도 종속적으로 커지게 된다.Thereafter, when the magnitude of the power applied to the flexible piezoelectric element 120 is gradually increased, deformation of the flexible piezoelectric element 120 due to expansion in the radial direction is accompanied by the deformation of the cutting tip 140, The size of the hole 220 formed by the drilling operation by the drilling operation is also increased.

이러한 과정에서 상기 위치 감지부(160)는 상기 유연성 압전소자(120)의 반경방향 부피의 팽창 정도를 실시간으로 상기 제어부(200)에 제공하게 됨으로써, 상기 제어부(200)는 원하는 크기의 구멍(220)이 형성될 수 있게 하는 천공 작업을 실시할 수 있게 된다.The position sensing unit 160 provides the control unit 200 with the degree of expansion of the radial volume of the flexible piezoelectric element 120 in real time so that the controller 200 controls the position of the hole 220 It is possible to perform a punching operation to enable the punching operation to be performed.

따라서 본 발명은 인가되는 전원의 크기에 따라 반경방향으로 부피를 가변적으로 팽창시킬 수 있는 유연성 압전소자(120)와 이 유연성 압전소자(120)의 자유단부에 고정된 절삭용 팁(140)을 이용하여 피가공물(210)에 대한 천공 작업시 형성되는 구멍(220)의 직경을 가변적으로 조절할 수 있고, 특히 상기 피가공물(210)의 두께방향으로 진입하는 상기 회전축(100)의 위치변화에 맞춰 상기 유연성 압전소자(120)에 제공되는 인가 전원의 크기를 점진적으로 크게 조절하면 천공되는 구멍(220)의 직경도 종속적으로 커지게 되므로, 원추대의 외형과 유사한 형태의 구멍(220)이 형성될 수 있는 확경 가공의 구현이 이루어질 수 있게 된다.Therefore, according to the present invention, a flexible piezoelectric element 120 capable of expanding a volume in a radial direction according to the size of an applied power source and a cutting tip 140 fixed to a free end of the flexible piezoelectric element 120 are used The diameter of the hole 220 formed in the drilling operation with respect to the workpiece 210 can be variably controlled. In particular, If the magnitude of the applied power supplied to the flexible piezoelectric element 120 is gradually increased, the diameter of the perforated hole 220 also becomes large, so that a hole 220 having a shape similar to the contour of the frustum can be formed An implementation of the enlarging process can be made.

이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 의해 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상과 이하에서 기재되는 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 형태의 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limited to the particular details of the embodiments set forth herein. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims.

100-회전축 120-유연성 압전소자
140-절삭용 팁 160-위치 감지부
180-전원 인가부 200-제어부
210-피가공물 220-구멍100-Rotary shaft 120-Flexible piezoelectric element
140-cutting tip 160-position sensing unit
180-power applying unit 200-control unit
210-workpiece 220-hole

Claims (14)

피가공물에 형성되는 구멍의 크기를 가변적으로 조절하기 위한 내경 가공용 공구로서,
외부 동력에 의해 회전하는 회전축;
상기 회전축에 고정되고 인가되는 전원의 크기에 따라 반경방향 부피를 가변적으로 조절하는 유연성 압전소자;
상기 유연성 압전소자에 고정되어 상기 피가공물의 구멍을 가공하는 절삭용 팁; 및
상기 유연성 압전소자의 반경방향 팽창에 따른 상기 절삭용 팁의 위치 변화를 검출하는 위치 감지부를 구비하고,
상기 유연성 압전소자는 상기 위치 감지부로부터 검출되는 정보에 기초하여 인가되는 전원의 크기를 가변적으로 제공받도록 구성되는 것을 특징으로 하는 가변 내경 가공을 위한 공구. A tool for an inner diameter machining for variably controlling a size of a hole formed in a workpiece,
A rotating shaft rotated by external power;
A flexible piezoelectric element fixed to the rotary shaft and variably controlling a radial volume according to a magnitude of a power source applied;
A cutting tip fixed to the flexible piezoelectric element for machining the hole of the workpiece; And
And a position sensing unit for sensing a positional change of the cutting tip due to radial expansion of the flexible piezoelectric element,
Wherein the flexible piezoelectric element is configured to be variably provided with a size of a power source to be applied based on information detected from the position sensing unit. 청구항 1에 있어서,
상기 유연성 압전소자는 상기 회전축에 대해 반경방향으로 분할되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 가변 내경 가공을 위한 공구. The method according to claim 1,
Wherein the flexible piezoelectric element is installed so as to be divided radially with respect to the rotation axis. 청구항 2에 있어서,
상기 유연성 압전소자는 상기 회전축의 반경방향 외측을 향한 부피 팽창을 통한 반경방향 크기 조절을 위해 소재를 분할하는 구획부를 구비하는 것을 특징으로 하는 가변 내경 가공을 위한 공구. The method of claim 2,
Wherein the flexible piezoelectric element comprises a compartment dividing the workpiece for radial size regulation through volume expansion toward the radially outward side of the rotation axis. 청구항 3에 있어서,
상기 구획부는 상기 유연성 압전소자를 반경방향과 길이방향으로 각각 분할하여 방사상으로 배치되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 가변 내경 가공을 위한 공구. The method of claim 3,
Wherein the partition is formed so as to be radially arranged by dividing the flexible piezoelectric element into a radial direction and a longitudinal direction, respectively. 청구항 3에 있어서,
상기 절삭용 팁은 상기 유연성 압전소자의 구획부를 기준으로 각 단편부위에 적어도 하나 이상의 수량으로 설치되는 것을 특징으로 하는 가변 내경 가공을 위한 공구. The method of claim 3,
Wherein the cutting tip is provided in at least one or more quantities in each piece section with reference to the compartment of the flexible piezoelectric element. 청구항 1 또는 청구항 5에 있어서,
상기 절삭용 팁은 상기 유연성 압전소자의 외주면 또는 저면부에서 외측으로 돌출되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 가변 내경 가공을 위한 공구. The method according to claim 1 or 5,
Wherein the cutting tip is installed to protrude outward from an outer circumferential surface or a bottom surface of the flexible piezoelectric element. 청구항 1에 있어서,
상기 위치 감지부는 상기 유연성 압전소자의 반경방향을 기준으로 상호 대향하는 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 가변 내경 가공을 위한 공구. The method according to claim 1,
Wherein the position sensing unit is installed at mutually opposite positions with respect to the radial direction of the flexible piezoelectric element. 청구항 1에 있어서,
상기 위치 감지부로부터 검출되는 정보를 기반으로 상기 유연성 압전소자에 제공되는 전원의 크기를 가변적으로 조절하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 내경 가공을 위한 공구. The method according to claim 1,
Further comprising a control unit for variably controlling a size of a power source provided to the flexible piezoelectric device based on information detected from the position sensing unit. 청구항 8에 있어서,
상기 제어부의 제어에 따라 상기 유연성 압전소자에 반경방향 부피 조절을 위한 인가 전원을 가변적으로 제공하는 전원 인가부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 내경 가공을 위한 공구. The method of claim 8,
Further comprising a power applying unit for variably providing an applied power for radial volume adjustment to the flexible piezoelectric element under the control of the controller. 피가공물에 형성되는 구멍의 크기를 가변적으로 조절하기 위한 내경 가공용 공구로서,
외부 동력에 의해 회전하는 회전축;
상기 회전축에 대해 반경방향으로 분할되도록 고정되고 인가되는 전원의 크기에 따라 반경방향 부피를 가변적으로 조절하는 유연성 압전소자;
상기 유연성 압전소자에 고정되어 상기 피가공물의 구멍을 가공하는 절삭용 팁;
상기 유연성 압전소자의 반경방향 팽창에 따른 상기 절삭용 팁의 위치 변화를 검출하는 위치 감지부;
상기 유연성 압전소자의 반경방향 부피 조절을 위한 인가 전원을 가변적으로 조절하는 전원 인가부; 및
상기 위치 감지부로부터 입력되는 정보를 기반으로 상기 전원 인가부의 작동을 제어하여 상기 유연성 압전소자에 대한 팽창 정도를 가변적으로 조절하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 가변 내경 가공을 위한 공구. A tool for an inner diameter machining for variably controlling a size of a hole formed in a workpiece,
A rotating shaft rotated by external power;
A flexible piezoelectric element that is fixed to be divided in a radial direction with respect to the rotation axis and adjusts a radial volume according to a magnitude of a power applied;
A cutting tip fixed to the flexible piezoelectric element for machining the hole of the workpiece;
A position sensing unit for sensing a positional change of the cutting tip in accordance with the radial expansion of the flexible piezoelectric element;
A power applying unit for variably controlling an applied power for adjusting the radial volume of the flexible piezoelectric element; And
And a controller for controlling the operation of the power applying unit based on information input from the position sensing unit to variably adjust the degree of expansion of the flexible piezoelectric device. 청구항 10에 있어서,
상기 유연성 압전소자는 소재를 반경방향과 길이방향으로 각각 분할하여 상기 회전축의 반경방향 외측을 향한 부피 팽창을 가능하게 하는 구획부를 구비하는 것을 특징으로 하는 가변 내경 가공을 위한 공구. The method of claim 10,
Wherein the flexible piezoelectric element comprises a dividing portion for dividing the material in the radial direction and the longitudinal direction so as to allow volume expansion toward the radially outer side of the rotation axis. 청구항 11에 있어서,
상기 절삭용 팁은 상기 유연성 압전소자의 구획부를 기준으로 각 단편부위에 적어도 하나 이상의 수량으로 설치되는 것을 특징으로 하는 가변 내경 가공을 위한 공구. The method of claim 11,
Wherein the cutting tip is provided in at least one or more quantities in each piece section with reference to the compartment of the flexible piezoelectric element. 청구항 10 또는 청구항 12에 있어서,
상기 절삭용 팁은 상기 유연성 압전소자의 외주면 또는 저면부에서 외측으로 돌출되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 가변 내경 가공을 위한 공구. The method according to claim 10 or 12,
Wherein the cutting tip is installed to protrude outward from an outer circumferential surface or a bottom surface of the flexible piezoelectric element. 청구항 10에 있어서,
상기 위치 감지부는 상기 유연성 압전소자의 반경방향을 기준으로 상호 대향하는 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 가변 내경 가공을 위한 공구. The method of claim 10,
Wherein the position sensing unit is installed at mutually opposite positions with respect to the radial direction of the flexible piezoelectric element.
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