KR20160079313A - 냉각 유지 가능한 밀링 고정구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉각 유지 가능한 밀링 고정구에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 밀링 고정구 내부에 냉각파이프를 구비하고, 상기 냉각파이프를 통해 냉각물질을 유동시켜 상기 밀링 고정구를 냉각시킴으로써, 밀링 가공 시 발생하는 열에 의한 공작물의 형상 변형을 예방할 수 있는 냉각 유지 가능한 밀링 고정구에 관한 것이다.

Description

냉각 유지 가능한 밀링 고정구{Cooling Sustainable Milling Fixture}

본 발명은 냉각 유지 가능한 밀링 고정구에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 밀링 고정구 내부에 냉각파이프를 구비하고, 상기 냉각파이프를 통해 냉각물질을 유동시켜 상기 밀링 고정구를 냉각시킴으로써, 밀링 가공 시 발생하는 열에 의한 공작물의 형상 변형을 예방할 수 있는 냉각 유지 가능한 밀링 고정구에 관한 것이다.

밀링 고정구(milling fixture)는 주로 밀링 머신 주축에 장착되며, 밀링 가공되기 위한 공작물을 고정함으로써, 정밀한 밀링 가공을 수행하게 할 수 있도록 한다.

상기 밀링 고정구는 다양한 방식을 이용하여 공작물을 고정할 수 있으며, 고정 방식에는 크게 밀링 고정구 양측면에서 클램프 등을 이용하여 공작물을 고정시키는 방식, 밀링 고정구 내부에 자석 등을 구비하여 철 재질의 공작물을 고정시키는 방식 및 진공호스 또는 진공판을 이용한 진공 흡착 방식 등이 있으며, 상기에 기재된 방법 외에도 다양한 고정 방식을 통해 공작물을 밀링 고정구에 고정할 수 있다.

상기에 기재된 다양한 고정 방식을 이용하여 공작물을 고정하는 밀링 고정구를 포함하는 밀링 장치의 실 예로서, 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0073642호("진공 흡착 고정형 밀링 장치", 2010.07.01.)에 진공판을 구비함으로써, 진공 흡착 방법을 이용하여 공작물을 고정시키는 밀링 장치가 제시되었다.

이 때, 상기에 기재된 다양한 방식으로 공작물을 고정시킨 후, 밀링 장치의 절삭공구를 이용하여 고정된 공작물을 밀링 가공 할 경우에는 밀링 가공을 위해 고속으로 회전하는 절삭공구와 공작물간의 마찰열이 발생하게 된다.

상기에 기재된 밀링 가공에 의해 발생하는 마찰열은 공작물의 온도를 상승시킴으로써, 온도 상승에 의한 공작물의 형상 변형을 유발할 수 있는 문제점이 있다.

즉, 밀링 가공에 의해 발생하는 마찰열은 공작물의 형상 변형을 유발함으로써, 정밀한 밀링 가공을 어렵게 하여 밀링 가공에 의한 완제품의 신뢰도를 떨어뜨리는 문제점이 있다.

그러나 종래의 밀링 가공을 위한 밀링 장치에는 밀링 가공에 의해 발생하는 마찰열을 배출하는 별도의 배출 장치 또는 구조가 없으며, 이는 공작물과 밀링 고정구 사이에 마찰열을 잔존하게 함으로써, 공작물의 특정 구간에 불규칙한 홈을 발생시키는 원인이 된다.

대한민국 공개특허공보 제10-2010-0073642호("진공 흡착 고정형 밀링 장치", 2010.07.01.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 공작물과 직접적으로 대면하는 밀링 고정구의 온도를 지속적으로 냉각시켜 밀링 가공에 의해 발생하는 공작물의 온도 상승을 방지함으로써, 온도 상승에 의한 공작물의 형상 변형을 예방할 수 있는 냉각 유지 가능한 밀링 고정구를 제공하는 것이다.

특히, 본 발명의 목적은 밀링 가공에 의해 발생하는 공작물의 온도 상승을 방지하여 공작물의 형상 변형을 예방할 수 있으므로, 정밀한 밀링 가공을 용이하도록 하여 완제품의 신뢰성을 높일 수 있는 냉각 유지 가능한 밀링 고정구를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 냉각 유지 가능한 밀링 고정구는 밀링(milling) 장치에 장착되어 공작물을 고정하는 밀링 고정구로서, 상부면에 공작물이 고정되는 고정구몸체; 상기 고정구몸체 하부면에 형성되는 냉각홈; 및 상기 냉각홈에 구비되며, 냉각물질이 유동하는 냉각파이프;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 냉각파이프는 상기 고정구몸체 일단에 형성되며, 외부로부터 냉각물질이 유입되는 유입부와, 상기 고정구몸체 타단에 형성되며, 외부로 냉각물질을 배출하는 배출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 냉각 유지 가능한 밀링 고정구는 상기 냉각파이프를 상기 냉각홈에 고정시키되, 외부와 차단시키는 차단부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 차단부는 합성수지 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 냉각 유지 가능한 밀링 고정구는 상기 고정구몸체 하부면에 접하여 형성되는 진공부몸체; 상기 진공부몸체 내부에 구비되며, 상기 고정구몸체 상하로 천공된 천공홀을 통해 공기를 흡입하는 진공호스;을 포함하는 진공 흡착 방식인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고정구몸체는 상부면에 형성되는 진공실링부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 냉각 유지 가능한 밀링 고정구는 공작물과 직접적으로 대면하는 밀링 고정구의 온도를 지속적으로 냉각시켜 밀링 가공에 의해 발생하는 공작물의 온도 상승을 방지함으로써, 온도 상승에 의한 공작물의 형상 변형을 예방할 수 있는 장점이 있다.

특히, 본 발명에 따른 냉각 유지 가능한 밀링 고정구는 밀링 가공에 의해 발생하는 공작물의 온도 상승을 방지하여 온도 상승에 의한 공작물의 형상 변형을 예방할 수 있으므로, 정확하고 정밀한 공작물의 밀링 가공을 수행할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 냉각 유지 가능한 밀링 고정구는 내부에 형성되는 냉각파이프에 냉각물질을 유동시켜 밀링 고정구를 냉각시킴으로써, 밀링 고정구의 냉각을 위해 외부에 별도의 냉각 장치를 구비할 필요가 없어 구성이 단순화될 뿐만 아니라, 제조비용 및 제조시간을 절감할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 냉각 유지 가능한 밀링 고정구의 상부면을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 냉각 유지 가능한 밀링 고정구의 하부면을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 냉각 유지 가능한 밀링 고정구의 길이방향 단면을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 냉각 유지 가능한 밀링 고정구에 공작물이 고정된 것을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 냉각 유지 가능한 밀링 고정구를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 냉각 유지 가능한 밀링 고정구를 나타낸 또 다른 도면.

이하, 상기한 바와 같은 특징을 가지는 냉각 유지 가능한 밀링 고정구를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 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 가장 바람직한 일 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.

도 1은 본 발명에 따른 냉각 유지 가능한 밀링 고정구의 상부면을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 냉각 유지 가능한 밀링 고정구의 하부면을 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 냉각 유지 가능한 밀링 고정구의 길이방향 단면을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 냉각 유지 가능한 밀링 고정구에 공작물이 고정된 것을 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 냉각 유지 가능한 밀링 고정구를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 냉각 유지 가능한 밀링 고정구를 나타낸 또 다른 도면이다.

본 발명에 따른 냉각 유지 가능한 밀링 고정구(1000)는 밀링 장치에 장착되어 밀링 가공을 위한 공작물(1)을 고정하는 장치로서, 밀링 가공을 위해 고속으로 회전하는 절삭공구와 공작물(1)간의 마찰열에 의한 공작물(1)의 형상 변형을 방지할 수 있는 밀링 고정구를 제공하는 것을 주요 목적으로 한다.

상기와 같은 목적에 의한 본 발명에 따른 냉각 유지 가능한 밀링 고정구(1000)는 상부면(110)에 공작물(1)이 고정되는 고정구몸체(100)와 상기 고정구몸체(100) 하부면(120)에 형성되는 냉각홈(200) 및 상기 냉각홈(200)에 구비되며, 냉각물질이 유동하는 냉각파이프(300)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 고정구몸체(100)의 상부면(110)은 공작물(1)의 밀링 가공을 위해 이탈되지 않도록 공작물(1)이 고정되는 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 고정구몸체(100) 상부면(110)에 공작물(1)이 고정되는 방식은 한정하지 않고 다양한 실시예가 가능함은 물론이다.

상기 냉각홈(200)은 상기 고정구몸체(100) 하부면(120)에 형성되는 것을 특징으로 하며, 상기 냉각홈(200)은 상기 냉각파이프(300)가 고정되기 위해 형성되는 홈인 것을 특징으로 한다.

상기 냉각파이프(300)는 상기 냉각홈(200)에 구비되며, 상기 냉각파이프(300) 내부로 냉각물질을 유동시킴으로써, 상기 고정구몸체(100)와 냉각물질간의 열 교환을 통해 상기 고정구몸체(100)를 냉각시키는 것을 특징으로 한다.

즉, 본 발명에 따른 냉각 유지 가능한 밀링 고정구(1000)는 상기 냉각파이프(300)를 유동하는 냉각물질에 의해 상기 고정구몸체(100)를 냉각시킴으로써, 상기 고정구몸체(100)의 상부면(110)과 직접적으로 대면하는 공작물(1)의 온도를 낮춰, 밀링 가공 시 발생하는 마찰열에 의한 공작물(1)의 온도 상승을 예방할 수 있다.

이는 상기 냉각파이프(300)를 유동하는 냉각물질에 의해 상기 고정구몸체(100) 및 상기 고정구몸체(100)와 직접적으로 대면하는 공작물(1)의 온도를 낮춤으로서, 열에 의한 공작물(1)의 형상 변형을 방지할 수 있는 장점이 있다.

이 때, 상기 고정홈(200)은 상기 고정구몸체(100)의 고른 냉각을 위해 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 구불구불하게 만곡되도록 형성되는 것이 권장되며, 상기 고정홈(200)에 대응되어 구비되는 냉각파이프(300) 역시 구불구불하게 만곡되도록 형성됨으로써, 상기 고정구몸체(100)의 고른 냉각을 할 수 있다.

다만, 상기 냉각파이프(300)의 흐름 형상은 상기에 기재된 구불구불하게 만곡되도록 형성되는 바에 한정하지 않고, 상기 고정구몸체(100)를 고루 냉각시킬 수 있는 형태라면 원형, 사각형의 미로 형상 등 다양한 실시예가 가능함은 물론이다.

아울러, 상기 냉각파이프(300)는 상기 고정구몸체(100) 일단에 형성되며, 외부로부터 냉각물질이 유입되는 유입부(310)와 상기 고정구몸체(100) 타단에 형성되며, 외부로 냉각물질을 배출하는 배출부(320)를 포함할 수 있다.

상기 유입부(310)는 외부에 구비되는 냉각물질 저장탱크 또는 냉각물질 공급부로부터 냉각물질을 유입 받으며, 상기 배출부(320)는 상기 고정구몸체(100)와 열 교환된 냉각물질을 상기 고정구몸체(100)로부터 배출하여 다시 냉각물질 저장탱크 또는 냉각물질 공급부로 공급하거나, 상기 유입부(310)로 다시 순환시켜 상기 고정구몸체(100)로 냉각물질을 공급할 수 있는 등 다양한 냉각물질의 유동 실시예가 가능하므로 한정하지 않음은 물론이다.

이 때, 상기 유입부(310)와 배출부(320)에는 냉각파이프(300)를 유동하는 냉각물질의 유량을 제어할 수 있는 제어밸브(미도시) 또는 냉각물질의 유량 계측을 위한 제어센서(미도시) 등을 더 포함하여 형성될 수 있으나, 상기 제어밸브 또는 제어센서에 한정하지 않고 다양한 냉각물질의 유량 제어 실시예가 가능함은 물론이다.

아울러, 상기 냉각파이프(300)를 유동하는 냉각물질에는 질소 또는 이산화탄소가 권장되나, 상기 냉각파이프(300) 내에서의 유동이 수월하며, 상기 고정구몸체(100)와의 열 교환을 통한 냉각을 수월하게 할 수 있는 물질이라면 상기에 기재된 질소, 이산화탄소에 한정하지 않으며, 둘 이상의 냉각물질이 혼합된 냉각 혼합물질일 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 냉각 유지 가능한 밀링 고정구(1000)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 냉각파이프(300)를 상기 냉각홈(200)에 고정시키되, 상기 냉각파이프(300)를 외부와 차단시키는 차단부(400)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

즉, 상기 차단부(400)는 상기 냉각홈(200)에 구비되는 냉각파이프(300)를 덮는 형식으로 형성되며, 상기 차단부(400)는 상기 냉각홈(200)에 냉각파이프(300)를 고정시켜 냉각파이프(300)가 냉각홈(200)으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 냉각파이프(300)를 외부와 차단시켜 외부에 의해 냉각파이프(300)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.

이 때, 상기 차단부(400)는 레진(resin) 등의 합성수지 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.

즉, 밀링 가공을 위한 밀링 고정구는 알루미늄 재질로 형성하는 것이 일반적이므로, 상기 차단부(400)를 합성수지 재질로 형성함으로써, 합성수지 재질보다 열전달 효율이 좋은 알루미늄 재질의 고정구몸체(100)로의 열 교환을 수월하게 할 수 있다.

또한, 합성수지 재질의 상기 차단부는 냉각파이프를 외부와 차단하기 위한 형상의 제작이 수월하며, 구성이 간단해질 뿐만 아니라, 제조 시간이 단축되는 장점이 있다.

도 5 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 냉각 유지 가능한 밀링 고정구(1000)는 진공 흡착 방식을 이용하여 공작물(1)을 상기 고정구몸체(100)의 상부면(110)에 고정시킬 수 있다.

상기의 진공 흡착 방식을 이용하는 본 발명에 따른 냉각 유지 가능한 밀링 고정구(1000)는 상기 고정구몸체(100) 하부면(120)에 형성되는 진공부몸체(500)와 상기 진공부몸체(500) 내부에 구비되며, 상기 고정구몸체(100) 상하로 천공된 천공홀(130)과 연결되어 공기를 흡입하는 진공호스(600)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이 때, 진공 흡착 방식을 이용하는 본 발명에 따른 냉각 유지 가능한 밀링 고정구(1000)는 진공을 유지하기 위해, 상기 고정구몸체(100) 상부면(100)의 공작물(1)과 접하는 면에 진공실링부(700)를 더 포함하여 형성될 수 있다.

상기 진공실링부(700)는 진공 흡착을 위한 것으로, 고정되는 공작물(1)의 형상에 따라 다양한 형상으로 구비 가능한 것을 특징으로 한다.

아울러, 진공 흡착 방식을 이용하는 본 발명에 따른 냉각 유지 가능한 밀링 고정구(1000)는 상기 냉각홈(200)과 냉각파이프(300)가 상기 천공홀(130)을 피하도록 형성될 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 냉각 유지 가능한 밀링 고정구(1000)는 냉각홈(200)과 냉각파이프(300)의 형상 실시예가 다양할 뿐만 아니라, 제조가 간단하여 상기에 기재된 진공 흡착 방식 외에도 볼트를 이용한 공작물(1)의 고정 방식 및 자석을 이용한 공작물의 고정 방식에도 적용 가능한 장점이 있다.

다시 말해, 다양한 고정 방식의 밀링 고정구라 하더라도, 상기 냉각홈(200)과 냉각파이프(300)가 진공 흡착을 위한 홀 또는 볼트에 의한 고정을 위해 형성된 홀 등을 피하도록 구비할 수 있으므로, 다양한 밀링 고정구에 적용되어 형성될 수 있는 장점이 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

1000 : 냉각 유지 가능한 밀링 고정구
100 : 고정구몸체
110 : 상부면
120 : 하부면
130 : 천공홀
200 : 냉각홈
300 : 냉각파이프
310 : 유입부
320 : 배출부
400 : 차단부
500 : 진공부몸체
600 : 진공호스
700 : 진공실링부
1 : 공작물

Claims (6)

1. 밀링(milling) 장치에 장착되어 공작물을 고정하는 밀링 고정구로서,
   상부면(110)에 공작물(1)이 고정되는 고정구몸체(100);
   상기 고정구몸체(100) 하부면(120)에 형성되는 냉각홈(200); 및
   상기 냉각홈(200)에 구비되며, 냉각물질이 유동하는 냉각파이프(300);를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 유지 가능한 밀링 고정구.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 냉각파이프(300)는
   상기 고정구몸체(100) 일단에 형성되며, 외부로부터 냉각물질이 유입되는 유입부(310)와,
   상기 고정구몸체(100) 타단에 형성되며, 외부로 냉각물질을 배출하는 배출부(320)를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 유지 가능한 밀링 고정구.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 냉각 유지 가능한 밀링 고정구(1000)는
   상기 냉각파이프(300)를 상기 냉각홈(200)에 고정시키되, 외부와 차단시키는 차단부(400)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 유지 가능한 밀링 고정구.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 차단부(400)는
   합성수지 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 냉각 유지 가능한 밀링 고정구.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 냉각 유지 가능한 밀링 고정구(1000)는
   상기 고정구몸체(100) 하부면(120)에 접하여 형성되는 진공부몸체(500);
   상기 진공부몸체(500) 내부에 구비되며, 상기 고정구몸체(100) 상하로 천공된 천공홀(130)을 통해 공기를 흡입하는 진공호스(600);을 포함하는 진공 흡착 방식인 것을 특징으로 하는 냉각 유지 가능한 밀링 고정구.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 고정구몸체(100)는
   상부면(110)에 형성되는 진공실링부(700)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각 유지 가능한 밀링 고정구.

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