KR20180129809A - 공구를 기계가공 장치에 중심을 맞추는 부대용품, 중심맞춤 방법 및 상기 부대용품을 포함하는 중심맞춤 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공구(O) 또는 공구 홀더 스핀들을 기계가공 장치의 회전 가이드 부시의 회전축(X-X')에 중심을 맞추는 부대용품(1)에 관한 것으로서, 길이방향의 축(F-F')을 가지고 있으며, 제1 단부(111)에, 상기 길이방향의 축(F-F')과 회전 가이드 부시의 회전축(X-X')을 일렬로 정렬시키는 얼라인먼트 부재(113)와, 제2 단부(112)에, 상기 길이방향의 축(F-F')을 중심으로 회전가능하게 움직이도록 장착되어 있으며 위치결정 공구(S), 특히 측정 탐침을 수용할 수 있는 위치결정 부재(121)를 포함하는 헤드(12)를 포함하는 일자형 본체(11)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 또한 상기 부대용품을 이용하는 중심맞춤 방법 및 상기 부대용품을 포함하는 중심맞춤 장치에 관한 것이다.

Description

공구를 기계가공 장치에 중심을 맞추는 부대용품, 중심맞춤 방법 및 상기 부대용품을 포함하는 중심맞춤 장치

본 발명은 금속 및/또는 합성 물질로 된 부품을 기계가공하는 기술 분야에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본 발명은 컴퓨터 수치 제어 선반과 같은 회전 가이드 부시를 가진 기계가공 장치에 공구를 중심맞춤시키는 부대용품, 상기와 같은 부대용품을 구비한 공구 중심맞춤 장치 및 관련된 중심맞춤 방법에 관한 것이다.

시계 제작법(horology), 전자 장치 또는 심지어 의료 분야와 같은 고정밀 산업용 부품을 기계가공하는 분야에서는, 극히 작은 부품을 기계가공하기 위해서 많은 노력이 필요하고, 상기 부품의 기능은 치수 정밀도, 결과적으로 기계가공 정밀도와 매우 밀접하게 관련되어 있다. 이 기계가공 정밀도는 특히, 심지어 본질적으로, 기계가공 장치의 위치결정에 좌우되고, 특히 기계가공 작업에 사용되는 기계가공 장치의 회전 가이드 부시의 회전축에 대한 기계가공 장치의 중심맞춤에 좌우된다.

회전 가이드 부시의 회전축에 기계가공 장치를 중심맞춤시키는 것에 의해, 기계가공될 부품에 대하여 공구의 운동이 계산되는 기준 위치를 가능한 한 정밀하게 한정할 수 있게 된다. 기계가공 공구를 지탱하는 회전 가이드 부시의 회전축에 대한 기계가공 공구의 어긋남(offset)은 기계가공된 부품에, 단지 1밀리미터의 백분의 일에 불과하더라도, 이러한 부품에 대해 요구되는 품질 및 정밀도와 양립할 수 없는 결함을 만들어낼 수 있고, 그 결과 불합격품과 제조업자에 대한 재정적인 손실을 초래할 수 있다.

게다가, 공구, 특히, 예를 들어, 비트(bit)가 중심에서 벗어나 있으면, 종종 조기 파손(premature breakage)으로 이어지는 상기 공구 내부의 상당한 기계적인 응력을 초래하고, 이로 인해 상기 공구를 교체하는 것 및 제조업자의 생산 계획과 관련된 상응하는 비용과 불편함을 초래한다.

상기한 것과 같은, 기계가공 장치의 회전 가이드 부시에 대한 공구 중심맞춤의 부족 및 이와 관련된 결과를 줄이거나 없애기 위해서 당해 기술 분야에서는 이미 다양한 중심맞춤 방법 및 관련 장치가 제안되어 있다.

특히 본 출원인은 WO 2013/007316 A1에서 중심맞춤 방법 및 관련 장치를 제안하였다.

상기 방법과 중심맞춤 장치는 기계가공 장치에 대한 공구의 중심맞춤 정밀도에 관해서는 충분히 만족스럽다. 하지만, 상기 방법의 실행을 위해서는 오퍼레이터에게, 특히 중심맞춤될 공구에 대한 회전 가이드 부시 상의 측정 탐침의 위치결정 작업에 대해, 일정한 경험과 수작업 정밀도를 필요로 하므로, 상기 장치의 사용과 상기 방법의 실행에 대하여 사전에 훈련을 받은 한정된 수의 오퍼레이터만이 상기 방법과 중심맞춤 장치를 사용할 수 있는 것으로 제한된다.

본 발명은 종래 기술에서 알려져 있는 중심맞춤 방법을 실행하는 간소화된 해결방안을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위해서, 제1 목적에 따르면, 본 발명은 공구 또는 공구 홀더 스핀들을 기계가공 장치의 고정된 축(X-X') 둘레의 회전 가이드 부시에 중심을 맞추는 중심맞춤용 부대용품에 관한 것으로서, 길이방향의 축(F-F')을 가지고 있으며, 제1 단부에, 상기 길이방향의 축(F-F')을 회전 가이드 부시의 상기 축(X-X')과 정렬시키는 얼라인먼트 부재와, 제2 단부에, 상기 길이방향의 축(F-F') 둘레로 회전가능하게 장착되어 있으며 위치결정 공구, 특히, 측정 탐침을 수용할 수 있는 위치결정 부재를 포함하는 헤드를 포함하는 일자형 본체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이 중심맞춤용 부대용품은, 기계가공 장치가 중심에 놓여야 하는 기계가공 장치의 회전 가이드 부시의 회전축(X-X')에 대하여 측정 탐침과 같은, 위치결정 공구를 기계가공 장치에 위치시키는 것을 대단히 용이하게 하고, 기계가공 장치에 대한 상이한 위치 측정 및/또는 위치 조정에 있어서, 상기 측정 탐침을 상기 회전축에 대하여 어긋나지 않게 매우 정확하게 위치시키는 장점을 가지고 있다.

하나의 실시례에서는, 상기 헤드가 상기 본체의 길이방향의 축(F-F')상에 얼라인먼트 샤프트를 포함하고, 상기 샤프트가 상기 위치결정 부재에 의해 고정되고 상기 본체의 제2 단부에 상기 길이방향의 축(F-F')을 따라서 형성된 상호보완적인 치수를 가진 막힌 구멍속으로 삽입될 수 있다.

하나의 실시례에서는, 본체의 제2 단부와 헤드가, 상기 헤드가 상기 본체의 상기 제2 단부에 대해 탈착가능하도록 가역 연결 수단(reversible connecting means)을 포함하고 있다.

하나의 실시례에서는, 상기 가역 연결 수단이 적어도 하나의 변형가능한 키(deformable key)와 상기 키를 삽입하는 적어도 하나의 리세스를 포함하고, 상기 변형가능한 키와 상기 리세스가 헤드와 상기 본체의 제2 단부에 각각 배치되어 있거나, 반대로 상기 변형가능한 키와 상기 리세스가 상기 본체의 제2 단부와 헤드에 각각 배치되어 있다.

하나의 실시례에서는, 헤드가 얼라인먼트 샤프트와 지지 부재 사이에 중간의 원통형 쇼울더를 포함하고, 상기 쇼울더가 상기 샤프트의 외측 직경보다 더 큰 외측 직경을 가지고 있고, 본체가 막힌 구멍의 개방 단부와 본체의 제2 단부 사이에 중간의 스폿 페이싱부를 포함하고, 상기 스폿 페이싱부는 상기 헤드가 상기 본체의 제2 단부에 장착될 때 상기 쇼울더가 상기 스폿 페이싱부를 적어도 부분적으로 통과하도록 되어 있다.

하나의 실시례에서는, 상기 가역 연결 수단이 쇼울더의 외측 원통면과 스폿 페이싱부의 내측 원통면에 배치되어 있다.

하나의 실시례에서는, 상기 가역 연결 수단이 헤드의 샤프트와 쇼울더의 공동 회전축에 대해 수직으로 변형가능한 적어도 하나의 구형상체 키(ball key)와 상기 키를 삽입하는 상기 스폿 페이싱부의 내측 원통면에 형성된 적어도 하나의 리세스를 포함하거나, 반대로 상기 가역 연결 수단이 헤드의 샤프트와 쇼울더의 공동 회전축에 대해 수직으로 변형가능한 적어도 하나의 리세스와 상기 리세스에 삽입되는 상기 스폿 페이싱부의 내측 원통면에 형성된 적어도 하나의 구형상체 키를 포함하고 있다.

하나의 실시례에서는, 상기 구형상체 키가 상기 헤드의 샤프트와 쇼울더의 공동 회전축에 대해 수직인 천공 구멍 내의 스프링에 떠 있는 상태로 장착된 구형상체(ball)를 포함하고, 상기 쇼울더의 외측 원통면과 정렬된 상기 천공 구멍의 외측 단부의 외측 직경은 상기 쇼울더의 상기 외측 원통면에서 구형상체의 부분적인 돌출을 가능하게 하기 위해서 축소되어 있다.

하나의 실시례에서는, 본 발명의 중심맞춤용 부대용품은 상기 쇼울더의 상기 외측 원통면에 규칙적인 각도 배치로 분포된 복수의 변형가능한 키와 상기 본체의 스폿 페이싱부의 내측 원통면에 형성된 상기 복수의 변형가능한 키의 각각에 대해 대응하는 복수의 리세스를 포함하고 있다.

하나의 실시례에서는, 상기 적어도 하나의 리세스가 상기 본체의 스폿 페이싱부의 내측 원통면에 상기 길이방향의 축(F-F')을 가진 환형상의 홈에 의해 형성된다.

하나의 실시례에서는, 상기 위치결정 부재가 상기 본체의 제2 단부에 맞닿는 멈춤 플레이트(stop plate)와 하나의 상기 위치결정 공구에 대한 끼움쇠 하우징(shimming housing)을 포함하고 있다.

하나의 실시례에서는, 상기 끼움쇠 하우징이 멈춤 플레이트에 고정되어 있으며 상기 멈춤 플레이트에 대해 수직으로 뻗은 손가락 형상의 돌기로 형성되어 있다.

하나의 실시례에서는, 본 발명에 따른 중심맞춤용 부대용품이 상기 길이방향의 축(F-F')의 둘레로 상기 본체에 대해 상기 헤드의 각 위치를 조정하는 수단, 특히 상기 본체와 상기 헤드에 각각 서로 마주 대하여 형성된 적어도 하나의 눈금과 슬라이더를 포함하거나, 반대로 상기 헤드와 상기 본체에 각각 서로 마주 대하여 형성된 적어도 하나의 눈금과 슬라이더를 더 포함하고 있다.

본 발명의 제2 목적은 또한 상기한 중심맞춤용 부대용품을 이용하여 공구 또는 공구 홀더 스핀들을 기계가공 장치의 회전 가이드 부시의 회전축(X-X')에 중심을 맞추는 중심맞춤 방법에 관한 것이다. 이 방법은

- a) 측정 탐침을, 특히 거리에 대해서, 상기 중심맞춤용 부대용품의 헤드를 위치결정하는 위치결정 부재에 고정시키는 단계,

- b) 상기 중심맞춤용 부대용품의 본체를 공구 홀더 스핀들에 삽입하는 단계,

- c) 측정 탐침을 회전 가이드 부시상의 기준점의 맞은 편에 보내도록 공구 홀더 스핀들을 이동시키는 단계,

- d) 측정 탐침을 서로 동일한 간격으로 떨어져 있는 1보다 큰 정수인 n개의 연속적인 측정 위치에 배치시키기 위해서 중심맞춤용 부대용품의 헤드를 이동시키고 상기 측정 탐침과 각각의 위치의 기준점 사이의 거리 측정을 수행하는 단계,

- e) 상기 중심맞춤용 부대용품의 본체의 길이방향의 축(F-F')이 상기 회전축(X-X')과 정렬되도록 n번의 측정 동안 얻은 값에 기초하여 3개의 수직 축을 따라서 상기 회전축(X-X')에 대한 필요한 운동을 결정하는 단계, 그리고

- f) 공구 홀더 스핀들의 위치를 e) 단계에서 결정된 운동에 기초하여 상기 회전축(X-X')에 대하여 조정하는 단계,

로 이루어져 있다.

바람직하게는, 본 발명에 따른 상기 방법을 실시하는 동안, 각각의 측정 후에 공구의 위치 조정을 자동적으로 제어하기 위해서 측정 탐침이 해당될 경우 기계가공 장치의 전자 제어 시스템에 연결될 수 있는 전자 측정 및 제어 장치에 연결되어 있다.

제3 목적에 따르면, 본 발명은 또한 기계가공 장치의 회전 가이드 부시에 공구의 중심을 맞추는 것을 도와주는 장치로서, 상기한 것과 같은 본 발명에 따른 중심맞춤용 부대용품, 공구의 헤드의 위치결정 부재에 위치될 수 있는 측정 탐침, 그리고 상기 측정 탐침에 의해서 측정된 값을 처리하기 위해 상기 측정 탐침과 협력하는 전자 측정 장치를 포함한다.

본 발명의 다른 특징은 비제한적인 예로서 제공된 첨부된 도면과 관련하여 아래의 설명을 판독하면 보다 명확하게 될 것이다.
- 도 1은 본 발명에 따른 중심맞춤용 부대용품의 한 실시례의 개략적인 사시도이고;
- 도 2a와 도 2b는 각각 도 1의 본 발명에 따른 중심맞춤용 부대용품을 평면도와 길이방향의 단면도를 나타내고 있고;
- 도 3a는 본 발명에 따른 중심맞춤용 부대용품의 헤드와 본체 사이의 연결부에서의 도 2b의 확대도를 나타내고 있고;
- 도 3b는 상기 헤드를 상기 본체에 결합시키기 위해서 상기 중심맞춤용 부대용품의 본체에 형성된 홈에서의 상기 중심맞춤용 부대용품의 헤드의 구형상체 키의 협동작용의 상세도를 제공하는 도 3a의 확대도를 나타내고 있고;
- 도 4a는 본 발명에 따른 중심맞춤용 부대용품의 본체의 길이방향의 단면도이고; 도 4b는 상기 헤드의 결합 구멍이 상기 본체에 일치된 상태의 도 4a의 확대도이고;
- 도 5a는 본 발명에 따른 중심맞춤용 부대용품의 헤드의 내부가 보이도록 잘라낸 측면도이고; 도 5b는 이 헤드의 정중 수평면(median horizontal plane)에서의 길이방향의 단면도이고; 도 5c는 본 발명에 따른 중심맞춤용 부대용품의 헤드의 쇼울더(124)와 일치된 상태의 도 5b의 절단면에 수직인 수직면을 따라 도시한 단면도이고;
도 6은 본 발명의 방법에 따라 본 발명의 부대용품을 실시하는 상황을 개략적으로 나타내고 있다.

기계가공 장치의 공구 홀더 스핀들에 의해, 디지털 선반(digital lathe)과 같은, 상기 기계가공 장치의 회전 가이드 부시의 회전축에 지지된 천공 공구, 엔드 툴(end tool), 드릴 스핀들 또는 드릴 카운터-스핀들(drill counter-spindle)의 중심맞춤과 관련하여 본 발명을 아래에서 보다 상세하게 설명할 것이다. 설명을 간소화하기 위해서, 폭넓게 이해되어야 하는 공구에 대한 설명, 다시 말해서, 특히, 상기한 예들을 포함하여, 공구에 대한 설명을 계속하여 인용할 것이다.

본 발명은 바람직하게는 하나의 바람직한 실시례로 도 1, 도 2a 및 도 2b에 도시된 것과 같은 중심맞춤 부대용품(1)을 제안한다.

상기 중심맞춤 부대용품(1)은 기계가공 장치의 회전 가이드 부시의 회전축에 대해 중심을 맞추고자 하는 공구 또는 공구 홀더 스핀들 대신에 기계가공 부대용품의 공구-홀더 구멍 속으로 삽입될 길이방향의 축(F-F')을 따라서 길게 뻗은 본체(11)를 포함하고 있다.

상기 본체(11)는 길이방향의 축(F-F')을 가진 금속제 원통으로 구성되어 있고, 상기 원통의 표면에는 본체(11)의 제1 단부(111)와 제2 단부(112) 사이의 상기 원통의 전체 길이에 걸쳐서 평면부(flat)가 형성되어 있다. 도 4a 및 도 4b에 도시되어 있는 바와 같이, 본체의 제2 단부(112)에는 직경 dc1을 가진 막힌 구멍(114)이 본체(11)의 길이방향의 축(F-F')을 따라서 형성되어 있고, 상기 구멍(114)의 외측 오리피스는 dc1보다 큰 직경 dc2를 가진 스폿 페이싱부(116)로 구성되어 있다.

도 1 내지 도 3a와 관련하여, 본체(11)의 제2 단부(112)에는 헤드(12)가 상기 본체의 길이방향의 축(F-F')의 둘레로 자유롭게 피벗운동할 수 있도록 회전가능하게 장착되어 있다. 특히 도 3a, 도 5a 및 도 5b에 도시되어 있는 것과 같이, 이 헤드(12)는 본체(11)의 막힌 구멍(114) 속으로 삽입되어 정렬되는 샤프트(122)와 위치결정 공구, 특히 측정 탐침(S)을 수용할 수 있는 위치결정 부재(121)를 포함하고 있다. 샤프트(122)가 막힌 구멍(114)속으로 삽입된 후에 본체(11)와 헤드(12) 사이에 유극(play)이 없도록, 샤프트(122)의 외측 직경(dt1)은 상기 막힌 구멍의 직경(dc1)과 실질적으로 동일하다. 도 3a에 상세하게 도시되어 있는 것과 같이, 스폿 페이싱부(116)의 직경(dc2)과 실질적으로 동일한 외측 직경(dt2)을 가진 쇼울더(124)가 위치결정 부재(121)와 샤프트(122)의 사이에 형성되어 있어서, 헤드(12)가 본체(11)에 삽입되는 동안 상기 쇼울더(124)는 스폿 페이싱부(116)를 완전히 통과하여, 상기 헤드가 위치결정 부재(121)의 플레이트(128)에서 본체(11)의 제2 단부(112)에 맞닿는다.

도면에 도시된 예에서는, 위치결정 부재(121)가 헤드(12)의 맞닿음 플레이트(128)에 대해 수직으로 뻗은 손가락 형상의 돌기(130)의 형태를 취한다. 상기 손가락 형상의 돌기(130)는 바람직하게는 헤드(12)의 길이방향의 축(R-R')에 중심을 둔 중공부(hollow) 또는 하우징(129)을 포함하고 있다. 이 중공부(129)는 바람직하게는 측정 공구, 예를 들면, 측정 탐침(S), 특히 유도 검출기(inductive detector)로 구성된 거리 측정용 탐침(S)을 위치결정시키고 견고하게 고정시키는데 적합한 형상을 가지고 있다. 아래에서 설명하겠지만, 이 측정 탐침(S)은 바람직하게는 공구를 기계가공 장치의 회전 가이드 부시의 바로 맞은 편에 중심맞추기 위해서 WO 2013/007316 A1에 개시된 것과 같은 측정 장치와 결합된다.

도면에 도시된 예에서, 측정 탐침(S)은 대체로 평행 6면체 형상을 취하고 상기 중공부는 상응하는 직사각형 단면 형상을 취한다. 하지만, 상기 탐침(S)과 중공부(129)는 임의의 다른 형상을 가질 수 있고, 탐침(S)을 중공부(129)에 안정적으로 유지시키는 것을 보장하기 위해서 필요한 것은 탐침(S)과 중공부(129) 상호간의 형상의 정합성(match) 또는 일치성(compatibility)뿐이라고 생각된다.

게다가, 위치결정 부재(121)는, 필요하다면, 도면에 도시된 것과 같은 손가락 형상의 돌기(130)가 아닌 구조, 특히, 예를 들어, 탐침(S)이 고정되고 유지될 수 있는 탄성 집게 구조(resilient jaw structure)를 취할 수도 있다.

게다가, 특히 도 1 내지 도 3a에서 볼 수 있는 것과 같이, 상기 탐침을 이용하여 측정값을 얻는 것을 방해하지 못하도록 탐침(S)의 연결 케이블의 통로용 홈통(131)이 상기 플레이트(128)에 배치될 수 있다. 바람직하게는, 홈통(131) 내의 탐침 케이블을 봉쇄하는 스트랩(132)이 임의의 적절한 수단을 이용하여 상기 플레이트(128)에 고정될 수 있다.

본 발명에 따르면, 헤드(12)가 본체(11)의 제2 단부(112)에 대해 탈착가능하도록 상기 헤드(12)와 본체(11)가 가역 연결 수단(115, 123)을 포함하고 있다. 도 2b 내지 도 5c에 도시된 하나의 바람직한 실시례에서는, 상기 가역 연결 수단(reversible connecting means)이 헤드(12)의 쇼울더(124)에 배치된 적어도 하나의 변형가능한 키(123)와 상기 본체의 제2 단부(112)에, 특히, 스폿 페이싱부(116)의 내측 원통형 벽에 적어도 하나의 리세스(115)를 포함하고 있다.

바람직하게는, 헤드(12)가 상기 쇼울더(124)의 상기 외측 원통면에 규칙적인 각도 배치로 분포된 복수의 변형가능한 키(123)(도 5a 내지 도 5c)와 본체의 스폿 페이싱부의 내측 원통면에 형성된 상기 복수의 변형가능한 키(key)의 각각에 대해 대응하는 복수의 리세스(115)를 포함하고 있다.

상기 실시례를 간소화하기 위해서, 헤드의 키(123)와의 결합상태를 초래하기 위해 스폿 페이싱부(116)의 내측 원통형 벽의 리세스로 구성될 수 있는 환형상의 홈(115)이 스폿 페이싱부(116)의 내측 원통면의 길이방향의 축(F-F')을 가진 환형상의 홈에 의해 형성된다.

도면에, 특히 도 3b에 도시된 바람직한 실시례에서, 상기 복수의 변형가능한 키(123)의 각각은 헤드(12)의 샤프트(122)와 쇼울더(124)의 공동 회전축(R-R')에 수직인 천공 구멍(127) 내의 스프링(126)에 떠 있는 상태로 장착된 구형상체 키(125)로 구성되어 있다. 쇼울더(124)의 외측 원통면과 정렬된 천공 구멍(127)의 외측 단부의 외측 직경은 바람직하게는, 상기 쇼울더(124)의 상기 면에서 구형상체 키(125)의 부분적인 돌출을 가능하게 하기 위해서 예를 들면, 서클립(circlip) 종류의 탄성 링 또는 보다 간단하게는 환형 스토퍼에 의해서 축소된다.

마지막으로, 한 가지 바람직한 실시례에서, 본 발명에 따른 중심맞춤용 부대용품(1)이, 예를 들면, 본체(11)와 헤드(12)에 각각 서로 마주 대하여 형성된 적어도 하나의 눈금과 슬라이더(slider) 또는 제2 눈금으로 구성된, 또는 반대로 헤드(12)와 본체(11)에 각각 서로 마주 대하여 형성된 적어도 하나의 눈금과 슬라이더 또는 제2 눈금으로 구성된, 본체의 길이방향의 축(F-F')의 둘레로 본체(11)에 대해 헤드(12)의 각 위치(angular position)를 조정하는 수단을 포함할 수 있다.

이러한 각 위치를 조정하는 수단은 2013/007316 A1에 개시되어 있으며 아래에 설명되어 있는 것과 유사한 방법에 따라 중심맞춤 계산을 위해 필요한 측정값을 얻기 위해 헤드(12)의 규칙적인 회전 위치의 수집을 단순화하기 위해서 상기 중심맞춤용 부대용품(1)을 공구 중심맞춤 작업을 위해 실시하는 동안 특히 유용한 것으로 판명될 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 중심맞춤용 부대용품(1)의 사용방법을 디지털 선반과 같은 기계가공 부대용품의 회전 가이드 부시의 회전축(X-X')에 공구의 중심을 맞추는 것과 관련하여 도 6을 참고하여 설명할 것이다.

상기 중심맞춤용 부대용품(1)은 탐침-홀더를 구성하고, 상기 중심맞춤용 부대용품(1)의 본체(11)는 회전 가이드 부시에 지지된 기준점 부분에 대한 조정에 의해 회전 가이드 부시(C)의 회전축(X-X') 주위에 중심을 맞추기를 원하는 기계가공 부대용품 대신에 공구 홀더 스핀들(B)에 위치되기에 적합하다. 상기 중심맞춤용 부대용품(1)의 헤드(12)는 위치결정 부재(121)에 고정되어 있으며 측정 탐침(S)에 의해서 측정된 값을 처리하는 전자 측정 장치(PC)에 연결되어 있는 측정 탐침(S)을 지지할 수 있게 해주고 회전 가이드 부시의 회전축(X-X')에 대하여 서로 수직인 3개의 축 L,M,N을 따라서 공구 홀더 스핀들에 의해 이루어질 운동을 결정할 수 있게 해준다. 일단 이러한 운동이 결정되면, 상응하는 값이 오퍼레이터에 의해 기계가공 장치의 제어 시스템으로 입력되거나 해당될 경우 수집 및 계산 수단(acquisition and calculating means)에 의해 직접 전자적으로 상기 제어 시스템으로 전송된다. 그러면 공구 홀더 스핀들이 이에 상응하게 이동되고, 이에 이어서 기계가공을 계속하기 위해서 공구를 공구 홀더 스핀들에 배치시키는 것으로 충분하다.

실제로, 제1 단계 a)에서는, 측정 탐침(S)이 중심맞춤용 부대용품(1)의 헤드(12)의 위치결정 부재(121)의 중공부(129)에 고정된다.

제2 단계 b)에서는, 상기 중심맞춤용 부대용품의 본체(11)가 공구 홀더 스핀들 속으로 삽입되고, 그 다음에 제3 단계 c)에서는, 상기 공구 홀더 스핀들이 측정 탐침을 회전 가이드 부시(C)상의 기준점(E)의 맞은 편으로 보내도록 이동된다.

제4 단계 d)에서는, 상기 중심맞춤용 부대용품의 헤드(12)가 측정 탐침(S)을 서로 동일한 간격으로 떨어져 있는 1보다 큰 정수인 n개의 연속적인 측정 위치에 배치시키기 위해서 본체(11)로 이동되어, 상기 측정 탐침(S)과 각각의 위치의 기준점 사이의 거리 측정을 수행한다. 중심맞춤용 부대용품(1)의 본체(11)와 헤드(12)가 상기한 것과 같은 각 위치 조정 수단을 포함하는 경우 상기 위치는 오퍼레이터에 의해 특히 쉽게 식별될 수 있다.

측정된 값은, 상기 중심맞춤용 부대용품의 본체의 길이방향의 축(F-F')이 상기 회전축(X-X')과 정렬되도록 n번의 측정 동안 얻은 값에 기초하여 3개의 수직 축을 따라서 상기 회전축(X-X')에 대한 필요한 운동을 결정하기 위해서 그 다음 단계인 단계 e)에서 사용된다.

마지막으로, 단계 f)에서는, 공구-홀더의 위치가 단계 e)에서 결정된 운동에 기초하여 상기 회전축(X-X')에 대하여 조정된다.

이전 단계들은 예를 들면 오퍼레이터에 의해 수동으로 실행된다. 측정을 수행하기 전에, 오퍼레이터는 또한 측정 탐침(S)이 최적 거리, 예를 들면, 기준점으로부터 1mm 미만의 거리에 위치되어 있는 것을 확인한다.

이들 작업의 마지막에는, 중심맞춤용 부대용품(1), 보다 상세하게는 중심맞춤용 부대용품(1)의 본체(11)의 길이방향의 축(F-F')이 상기 회전축(X-X')에 매우 높은 정밀도로 중심맞춤된다. 그 다음에 중심맞춤용 부대용품을 공구 홀더 스핀들로부터 분리시키고 상기 중심맞춤용 부대용품을 기준점 대신에 회전 가이드 부시에 유지된 부품을 우수한 정밀도로 기계가공할 수 있는 기계가공용 부대용품으로 교체하는 것으로 충분하다.

필요하면, 기계가공 작업을 시작하기 전에 필요에 따라 다수의 공구 홀더 스핀들에 대한 같은 수의 공구에 대해서 중심맞춤 작업을 반복할 수 있다.

바람직하게는 임의의 종류의 공구 홀더 스핀들을 가진 상기 부대용품을 사용할 수 있게 해주는 상이한 직경을 가진 복수의 본체(11)를 제공할 수 있고, 사용된 본체와 관계없이 상기 중심맞춤 방법의 동일한 실행을 보장하기 위해서 상기 부대용품의 헤드(12)가 서로 다른 상기 복수의 본체의 모두에 대해서 동일하게 조정될 수 있다는 것도 주의해야 한다.

따라서 본 발명에 따른 중심맞춤용 부대용품(1)은 한 개의 헤드(12)와 상이한 직경을 가진 복수의 본체(11)를 포함하는 중심맞춤 키트(centering kit)의 형태로 및/또는 한 개의 측정 탐침(S) 또는 한 세트의 측정 탐침(S)과 본 발명에 따른 상기 중심맞춤 방법을 실시하는 동안 상기 측정 탐침에 의해서 측정된 값을 획득하고 처리하기 위해서 상기 측정 탐침과 협력할 수 있는 처리 수단을 더 포함하는 중심맞춤 보조 장치의 형태로 제안될 수도 있다.

Claims (17)

1. 공구(O) 또는 공구 홀더 스핀들을 기계가공 장치의 고정된 축(X-X') 둘레의 회전 가이드 부시에 중심을 맞추는 중심맞춤용 부대용품(1)으로서,
   길이방향의 축(F-F')을 가지고 있으며, 제1 단부(111)에, 상기 길이방향의 축(F-F')을 회전 가이드 부시의 상기 축(X-X')과 정렬시키는 얼라인먼트 부재(113)와, 제2 단부(112)에, 상기 길이방향의 축(F-F') 둘레로 회전가능하게 장착되어 있으며 위치결정 공구(S), 특히, 측정 탐침을 수용할 수 있는 위치결정 부재(121)를 포함하는 헤드(12)를 포함하는 일자형 본체(11)를 포함하는 것을 특징으로 하는 중심맞춤용 부대용품.
2. 제1항에 있어서, 헤드(12)가 상기 본체의 길이방향의 축(F-F')상에 얼라인먼트 샤프트(122)를 포함하고, 상기 샤프트(122)가 위치결정 부재(121)에 의해 고정되고 상기 본체의 제2 단부(112)에 상기 길이방향의 축(F-F')을 따라서 형성된 상호보완적인 치수를 가진 막힌 구멍(114)속으로 삽입될 수 있는 것을 특징으로 하는 중심맞춤용 부대용품.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 본체(11)의 제2 단부(112)와 헤드(12)가, 상기 헤드가 상기 본체의 상기 제2 단부에 대해 탈착가능하도록 가역 연결 수단(115, 123)을 포함하는 것을 특징으로 하는 중심맞춤용 부대용품.
4. 제3항에 있어서, 상기 가역 연결 수단이 적어도 하나의 변형가능한 키(123)와 상기 키를 삽입하는 적어도 하나의 리세스(115)를 포함하고, 상기 변형가능한 키와 상기 리세스가 헤드(12)와 상기 본체의 제2 단부(112)에 각각 배치되어 있거나, 반대로 상기 변형가능한 키와 상기 리세스가 상기 본체의 제2 단부(112)와 헤드(12)에 각각 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 중심맞춤용 부대용품.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 헤드(12)가 얼라인먼트 샤프트(122)와 지지 부재(121) 사이에 중간의 원통형 쇼울더(124)를 포함하고, 상기 쇼울더가 상기 샤프트의 외측 직경보다 더 큰 외측 직경을 가지고 있고, 본체(11)가 막힌 구멍(114)의 개방 단부와 본체의 제2 단부(112) 사이에 중간의 스폿 페이싱부(116)를 포함하고, 상기 스폿 페이싱부(116)는 상기 헤드가 상기 본체의 제2 단부에 장착될 때 상기 쇼울더(124)가 상기 스폿 페이싱부를 적어도 부분적으로 통과하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 중심맞춤용 부대용품.
6. 제5항에 있어서, 가역 연결 수단(115, 123)이 쇼울더(124)의 외측 원통면과 스폿 페이싱부(116)의 내측 원통면에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 중심맞춤용 부대용품.
7. 제6항에 있어서, 상기 가역 연결 수단이 헤드(12)의 샤프트와 쇼울더의 공동 회전축에 대해 수직으로 변형가능한 적어도 하나의 구형상체 키(123)와 상기 키를 삽입하는 상기 스폿 페이싱부의 내측 원통면에 형성된 적어도 하나의 리세스(115)를 포함하거나, 반대로 상기 가역 연결 수단이 헤드(12)의 샤프트와 쇼울더의 공동 회전축에 대해 수직으로 변형가능한 적어도 하나의 리세스(115)와 상기 리세스에 삽입되는 상기 스폿 페이싱부의 내측 원통면에 형성된 적어도 하나의 구형상체 키(123)를 포함하는 것을 특징으로 하는 중심맞춤용 부대용품.
8. 제7항에 있어서, 구형상체 키(123)가 상기 헤드의 샤프트와 쇼울더의 공동 회전축(R-R')에 대해 수직인 천공 구멍(127) 내의 스프링(126)에 떠 있는 상태로 장착된 구형상체(125)를 포함하고, 상기 쇼울더의 외측 원통면과 정렬된 상기 천공 구멍(127)의 외측 단부의 외측 직경은 상기 쇼울더의 상기 외측 원통면에서 구형상체(125)의 부분적인 돌출을 가능하게 하기 위해서 축소되어 있는 것을 특징으로 하는 중심맞춤용 부대용품.
9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 쇼울더의 상기 외측 원통면에 규칙적인 각도 배치로 분포된 복수의 변형가능한 키(123)와 상기 본체의 스폿 페이싱부의 내측 원통면에 형성된 상기 복수의 변형가능한 키의 각각에 대해 대응하는 복수의 리세스(115)를 포함하는 것을 특징으로 하는 중심맞춤용 부대용품.
10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 리세스(115)가 상기 본체의 스폿 페이싱부의 내측 원통면에 상기 길이방향의 축(F-F')을 가진 환형상의 홈에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 중심맞춤용 부대용품.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 위치결정 부재가 상기 본체의 제2 단부에 맞닿는 멈춤 플레이트(128)와 하나의 상기 위치결정 공구에 대한 끼움쇠 하우징(129)을 포함하는 것을 특징으로 하는 중심맞춤용 부대용품.
12. 제11항에 있어서, 상기 끼움쇠 하우징이 멈춤 플레이트(128)에 고정되어 있으며 상기 멈춤 플레이트에 대해 수직으로 뻗은 손가락 형상의 돌기(130)로 형성되는 것을 특징으로 하는 중심맞춤용 부대용품.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 길이방향의 축(F-F')의 둘레로 상기 본체에 대해 상기 헤드의 각 위치를 조정하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 중심맞춤용 부대용품.
14. 제14항에 있어서, 상기 본체(11)에 대해 상기 헤드(12)의 각 위치를 조정하는 수단이 상기 본체와 상기 헤드에 각각 서로 마주 대하여 형성된 적어도 하나의 눈금과 슬라이더를 포함하거나, 반대로 상기 헤드와 상기 본체에 각각 서로 마주 대하여 형성된 적어도 하나의 눈금과 슬라이더를 포함하는 것을 특징으로 하는 중심맞춤용 부대용품.
15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 중심맞춤용 부대용품(1)을 이용하여 공구 또는 공구 홀더 스핀들을 기계가공 장치의 회전 가이드 부시(C)의 회전축(X-X')에 중심을 맞추는 중심맞춤 방법으로서,
    - a) 측정 탐침(S)을, 특히 거리에 대해서, 상기 중심맞춤용 부대용품의 헤드(12)를 위치결정하는 위치결정 부재(121)에 고정시키는 단계,
    - b) 상기 중심맞춤용 부대용품의 본체(11)를 공구 홀더 스핀들(B)에 삽입하는 단계,
    - c) 측정 탐침(S)을 회전 가이드 부시(C)상의 기준점(E)의 맞은 편에 보내도록 공구 홀더 스핀들(B)을 이동시키는 단계,
    - d) 측정 탐침(S)을 서로 동일한 간격으로 떨어져 있는 1보다 큰 정수인 n개의 연속적인 측정 위치에 배치시키기 위해서 중심맞춤용 부대용품(1)의 헤드(12)를 이동시키고 상기 측정 탐침(S)과 각각의 위치의 기준점 사이의 거리 측정을 수행하는 단계,
    - e) 상기 중심맞춤용 부대용품의 본체의 길이방향의 축(F-F')이 상기 회전축(X-X')과 정렬되도록 n번의 측정 동안 얻은 값에 기초하여 3개의 수직 축을 따라서 상기 회전축(X-X')에 대한 필요한 운동을 결정하는 단계, 그리고
    - f) 공구 홀더 스핀들(B)의 위치를 e) 단계에서 결정된 운동에 기초하여 상기 회전축(X-X')에 대하여 조정하는 단계,
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 중심맞춤 방법.
16. 제15항에 있어서, 각각의 측정 후에 공구의 위치 조정을 자동적으로 제어하기 위해서 측정 탐침(S)이 해당될 경우 기계가공 장치의 전자 제어 시스템에 연결될 수 있는 전자 측정 및 제어 장치에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 중심맞춤 방법.
17. 회전 가이드 부시를 가진 장치를 포함하는 기계가공 장치의 중심맞춤을 도와주는 장치로서,
    - 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 중심맞춤용 부대용품(1),
    - 공구의 헤드를 위치시키는 부재에 위치될 수 있는 측정 탐침(S), 그리고
    - 상기 측정 탐침에 의해서 측정된 값을 처리하기 위해 상기 측정 탐침과 협력하는 전자 측정 장치(PC),
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.

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