KR20190021841A - 티타늄 대형구조물 난삭재 가공 머신 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 티타늄 대형구조물 난삭재 가공 머신에 관한 것으로, 특히, 표면경화, 표면 다듬질 및 미세패턴 작업을 하나의 머신에서 일괄적으로 수행할 수 있는 티타늄 대형구조물 난삭재 가공 머신에 관한 것이다.
본 발명에 따른 티타늄 대형구조물 난삭재 가공 머신은, 지면과 평행한 회전축이 형성되어 회전하며 가공대상물을 고정할 수 있는 지그부, 상기 지그부의 회전축과 평행한 길이방향이 형성되고, 상방에 복수개의 레일이 형성되는 제 1 슬라이딩부, 상기 지그부의 회전축과 평행한 길이방향이 형성되고, 상방에 복수개의 레일이 형성되며, 상기 지그부를 기준으로 상기 제 1 슬라이딩부의 반대편에 위치하는 제 2 슬라이딩부, 상기 제 1 슬라이딩부 상부에 마련되어 슬라이딩 되고, 가공대상물에 레이저가공 및 초음파가공 중 어느 하나이상의 미세가공이 실시될 수 있는 제 1 가공부, 상기 제 2 슬라이딩부 상부에 마련되어 슬라이딩 되고, 가공대상물에 절삭 및 연삭 중 어느 하나이상의 가공이 실시될 수 있는 제 2 가공부를 포함하여 구성된다.
본 발명은, 레이저 가공, 초음파가공, 선삭가공, 연삭가공을 하나의 머신에 장착하여, 티타늄을 포함한 난삭재의 표면경화, 표면 다듬질 및 미세패턴 작업 등을 하나의 머신에서 일괄적으로 수행할 수 있도록 함에 따라, 작업의 효율성, 정밀도 향상 및 생산성 향상 등의 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 티타늄 대형구조물 난삭재 가공 머신은, 지면과 평행한 회전축이 형성되어 회전하며 가공대상물을 고정할 수 있는 지그부, 상기 지그부의 회전축과 평행한 길이방향이 형성되고, 상방에 복수개의 레일이 형성되는 제 1 슬라이딩부, 상기 지그부의 회전축과 평행한 길이방향이 형성되고, 상방에 복수개의 레일이 형성되며, 상기 지그부를 기준으로 상기 제 1 슬라이딩부의 반대편에 위치하는 제 2 슬라이딩부, 상기 제 1 슬라이딩부 상부에 마련되어 슬라이딩 되고, 가공대상물에 레이저가공 및 초음파가공 중 어느 하나이상의 미세가공이 실시될 수 있는 제 1 가공부, 상기 제 2 슬라이딩부 상부에 마련되어 슬라이딩 되고, 가공대상물에 절삭 및 연삭 중 어느 하나이상의 가공이 실시될 수 있는 제 2 가공부를 포함하여 구성된다.
본 발명은, 레이저 가공, 초음파가공, 선삭가공, 연삭가공을 하나의 머신에 장착하여, 티타늄을 포함한 난삭재의 표면경화, 표면 다듬질 및 미세패턴 작업 등을 하나의 머신에서 일괄적으로 수행할 수 있도록 함에 따라, 작업의 효율성, 정밀도 향상 및 생산성 향상 등의 효과를 얻을 수 있다.
Description
본 발명은 티타늄 대형구조물 난삭재 가공 머신에 관한 것으로, 특히, 표면경화, 표면 다듬질 및 미세패턴 작업을 하나의 머신에서 일괄적으로 수행할 수 있는 티타늄 대형구조물 난삭재 가공 머신에 관한 것이다.
일반적으로 공작기계는 공작물을 절삭공구로 절삭가공하기 위한 장치이며, 선반, 밀링머신, 세이퍼 등이 이에 속한다. 상기와 같은 공작기계는 공작물을 절삭, 가공하기 위한 공구나 장비가 동일의 장치에 통합되어 구비되 는 이른바, 복합 가공화 경향으로 발전되어 왔다.
상기 복합 가공화의 장점으로는 장치를 이루는 부품의 감소와 이로 인한 장치의 가격절감, 공작물의 가공시 상 기 공작물의 이동과 고정 빈도의 감소와 이에 따른 작업시간의 감소에 기인하는 생산성의 향상, 다양하고 연속 적인 공작물 가공의 실현 등을 들 수 있다.
최근, 레이저 가공모듈과 기존의 공작기계에 접목시켜, 부품 가공의 효율성과 정밀도 그리고 생산성을 극대화 시키려는 노력이 있었다. 이는 첨단 레이저기술과 기존의 기계가공기술이 상호 융합 보완될 수 있는 기술로서 그 필요성이 점차 대두되고 있다.
상기 복합 가공의 예로서, 선반 공작기계에 레이저빔을 접목시켜 가공의 효율성을 향상시키고, 국부적인 열처리, 마킹, 드릴링, 용접, 절단 그리고 그루빙 가공 등을 레이저 빔을 이용하여 절삭가공과 동시에 혹은 공작물이 세팅된 상태에서 연속적으로 처리함으로서 정밀도를 향상시키고 가공시간을 단축시킬 수 있으며, 또한 절삭가공이 난해한 재질(텅스텐 세라믹 등)은 절삭 가공시 가공부위를 레이저 빔으로 가열함으로서 절삭성 및 정밀도를 획 기적으로 개선할 수 있게 된다. 또한 기존에 가공이 불가능한 재료들을 복합 가공 기술을 이용하여 기계 가공함으로써 재료선정 및 설계의 유연성을 제공할 수 있게 된다.
이와 같은 가공 상의 여러 장점은 물론, 여러 분야에 응용할 수 있는 장점이 예상됨에도 불구하고, 레이저 가공 모듈과 공작기계를 병합 운영하는 복합 가공머신은 제안된 바 없다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 난삭재 가공을 위한 레이저 가공과 선삭가공 또는 연삭가공을 하나의 머신에 장착하여, 표면경화, 표면 다듬질 및 미세패턴 작업 등을 하나의 머신에서 일괄적으로 수행할 수 있도록 함에 따라, 작업의 효율성, 정밀도 향상 및 생산성 향상 등의 효과를 제공함에 목적이 있다.
본 발명에 따른 난삭재 가공 머신은, 지면과 평행한 회전축이 형성되어 회전하며 가공대상물을 고정할 수 있는 지그부, 상기 지그부의 회전축과 평행한 길이방향이 형성되고, 상방에 복수개의 레일이 형성되는 제 1 슬라이딩부, 상기 지그부의 회전축과 평행한 길이방향이 형성되고, 상방에 복수개의 레일이 형성되며, 상기 지그부를 기준으로 상기 제 1 슬라이딩부의 반대편에 위치하는 제 2 슬라이딩부, 상기 제 1 슬라이딩부 상부에 마련되어 슬라이딩 되고, 가공대상물에 레이저가공 및 초음파가공 중 어느 하나이상의 미세가공이 실시될 수 있는 제 1 가공부, 상기 제 2 슬라이딩부 상부에 마련되어 슬라이딩 되고, 가공대상물에 절삭 및 연삭 중 어느 하나이상의 가공이 실시될 수 있는 제 2 가공부를 포함하여 구성된다.
이상의 본 발명은, 레이저 가공, 초음파가공, 선삭가공, 연삭가공을 하나의 머신에 장착하여, 티타늄을 포함한 난삭재의 표면경화, 표면 다듬질 및 미세패턴 작업 등을 하나의 머신에서 일괄적으로 수행할 수 있도록 함에 따라, 작업의 효율성, 정밀도 향상 및 생산성 향상 등의 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 난삭재 가공 머신의 측단면의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 난삭재 가공 머신을 상부에서 하부로 관찰한 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 난삭재 가공 머신의 절삭가공부의 단면도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 난삭재 가공 머신을 상부에서 하부로 관찰한 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 난삭재 가공 머신의 절삭가공부의 단면도를 나타낸 것이다.
이상과 같은 본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제의 해결수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
본 발명에 따른 난삭재 가공 머신은, 도 1에 도시된 바와 같이, 지면과 평행한 회전축이 형성되어 회전하며 가공대상물(A)을 고정할 수 있는 지그부(1), 상기 지그부(1)의 회전축과 평행한 길이방향이 형성되고, 상방에 복수개의 레일(31)이 형성되는 제 1 슬라이딩부(2), 상기 지그부(1)의 회전축과 평행한 길이방향이 형성되고, 상방에 복수개의 레일(31)이 형성되며, 상기 지그부(1)를 기준으로 상기 제 1 슬라이딩부(2)의 반대편에 위치하는 제 2 슬라이딩부(3), 상기 제 1 슬라이딩부(2) 상부에 마련되어 슬라이딩 되고, 가공대상물(A)에 레이저가공 및 초음파가공 중 어느 하나이상의 미세가공이 실시될 수 있는 제 1 가공부(4), 상기 제 2 슬라이딩부(3) 상부에 마련되어 슬라이딩 되고, 가공대상물(A)에 절삭 및 연삭 중 어느 하나이상의 가공이 실시될 수 있는 제 2 가공부(5)를 포함하여 구성된다.
먼저, 상기 지그부(1)는, 지면과 평행한 회전축이 형성되어 회전하며 가공대상물(A)을 고정할 수 있게 마련된다.
상기 지그부(1)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 가공대상물(A)의 내주면 및 외주면 중 어느 하나이상의 부분을 지그형태로 척킹하여 고정한다. 즉, 도 1의 실시예와 같이 가공대상물(A)의 내주면을 척킹하거나, 도 2의 실시예와 같이 가공대상물(A)의 외주면을 척킹하여 고정할 수 있어, 사용환경에 따라 다양한 방식으로 척킹할 수 있다.
또한, 상기 지그부(1)는, 고속 회전하고, 선택적으로 회전속도를 제어할 수 있게 마련된다.
또한, 상기 지그부(1)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 가공대상물(A)의 길이방향으로 양방향을 동시에 척킹할 수 있어 안정적인 고정이 가능하다.
다음으로, 상기 제 1 슬라이딩부(2)는, 상기 지그부(1)의 회전축과 평행한 길이방향이 형성되고, 상방에 복수개의 레일(31)이 형성된다.
상기 제 1 슬라이딩부(2)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 가공대상물(A)이 형성되는 방향과 평행한 면이 형성된다.
상기 제 1 슬라이딩부(2) 상부에는 레일(31)이 형성되어 하기의 제 1 가공부(4)가 슬라이딩 될 수 있게 마련된다.
상기 제 1 슬라이딩부(2)는, 상기 가공대상물(A)의 크기에 맞춰 선택적으로 높이 조절이 가능하게 마련된다.
다음으로, 상기 제 2 슬라이딩부(3)는, 상기 지그부(1)의 회전축과 평행한 길이방향이 형성되고, 상방에 복수개의 레일(31)이 형성되며, 상기 지그부(1)를 기준으로 상기 제 1 슬라이딩부(2)의 반대편에 위치한다.
상기 제 2 슬라이딩부(3)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 가공대상물(A)이 형성되는 방향과 평행한 면이 형성되고, 상부에는 레일(31)이 형성되어 하기의 제 2 가공부(5)가 슬라이딩 될 수 있게 마련된다.
또한, 상기 제 2 슬라이딩부(3)는, 상기 제 1 슬라이딩부(2)와 마찬가지로 상기 가공대상물(A)의 크기에 맞춰 선택적으로 높이 조절이 가능하게 마련된다.
이때, 상기 제 1 슬라이딩부(2)는, 제 2 슬라이딩부(3)에 비해 지면을 기준으로 높은 위치에 형성되는 것이 바람직하다. 이는 상기 제 2 슬라이딩부(3) 방향에서 작업을 실시하는 작업자의 시야를 보다 용이하게 확보하기 위함이다.
또한, 상기 제 1 슬라이딩부(2), 제 2 슬라이딩부(3)의 길이방향으로 형성되는 중심축 및 상기 지그부(1)의 회전축은 수평을 유지할 수 있게 마련된다.
이는, 하기의 제 1 가공부(4) 및 제 2 가공부(5)에서 동시에 가공이 실시될 때, 상기 가공대상물(A)에 보다 안정적으로 양방향에서 힘이 작용하도록 하기 위함이다.
또한, 상기 제 1 슬라이딩부(2) 및 제 2 슬라이딩부(3)의 내부에는 상기 제 1 가공부(4) 및 제 2 가공부(5)에 설치된 유정압 베어링으로부터 배출되는 유체가 순환되는 순환유로(21)가 형성된다.
상기 순환유로(21)가 형성됨으로 인해, 고온의 작동 유체가 순환되어 열집중을 방지하여 열변형을 효과적으로 방지할 수 있기 때문이다.
다음으로, 상기 제 1 가공부(4)는, 상기 제 1 슬라이딩부(2) 상부에 마련되어 슬라이딩 되고, 가공대상물(A)에 레이저가공 및 초음파가공 중 어느 하나이상의 미세가공이 실시될 수 있게 마련된다.
상기 제 1 가공부(4)는, 선택적으로 상기 가공대상물(A)의 효과적인 가공을 위해 상기 레이저가공부(41) 및 연삭가공부(52) 외 다른 가공 머신으로 대체 가능하다.
상기 제 1 가공부(4)는, 초미세 가공이 가능하고, 상기 가공대상물(A)의 가공이 용이할 수 있도록 열을 가할 수 있는 가공 머신이 구비되는 것이 바람직하다.
다음으로 상기 제 2 가공부(5)는, 상기 제 2 슬라이딩부(3) 상부에 마련되어 슬라이딩 되고, 가공대상물(A)에 절삭 및 연삭 중 어느 하나이상의 가공이 실시될 수 있게 마련된다.
구체적으로, 상기 제 2 가공부(5)는 절삭가공부(51) 및 연삭가공부(52)로 구성된다.
상기 제 2 가공부(5)는, 선택적으로 상기 가공대상물(A)의 효과적인 가공을 위해 상기 절삭가공부(51) 및 연삭가공부(52) 외 다른 가공 공구로 대체 가능하다.
상기 절삭가공부(51)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 공구바디(511), 팁거치부(513), 팁부(512), 각조절부(514)를 포함하여 구성된다.
먼저, 상기 공구바디(511)는, 중심에 체결부가 형성된다.
상기 팁거치부(513)는, 상기 공구바디(511)부 외측을 따라 방사형으로 복수개 형성되어 상방 및 하방으로 슬라이딩 가능하게 형성되고, 팁이 안착될 수 있게 마련된다.
상기 팁부(512)는, 상기 팁거치부(513)에 마련되는 초경재로 마련된다.
상기 각조절부(514)는, 복수개 마련되는 상기 팁부(512)의 내측 구간에 형성되어 상기 팁부(512)의 각도를 조절할 수 있게 마련된다.
상기 제 1 가공부(4) 및 제 2 가공부(5)는, 동시에 상기 가공대상물(A)에 가공이 실시될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 작용에 대해 설명한다.
먼저, 상기 지그부(1)에 가공대상물(A)을 고정한다.
다음으로, 상기 제 1 슬라이딩부(2)를 움직여 상기 레이저가공부(41) 또는 상기 초음파가공부(42)가 상기 가공대상물(A)에 가공을 실시할 수 있게 위치시킨다.
다음으로, 상기 제 2 슬라이딩부(3)를 움직여 상기 연삭가공부(52) 또는 절삭가공부(51)가 상기 가공대상물(A)에 가공을 실시할 수 있게 위치시킨다.
다음으로, 상기 지그부(1)를 회전시키며 가공을 실시한다.
이때, 상기 제 1 가공부(초음파가공부) 및 제 2 가공부(절삭가공부)는 동시에 상기 가공대상물(A)에 가공을 실시할 수 있다.
구체적으로, 상기 제 2 가공부(5)의 가공을 통해 1차 가공을 실시하며, 상기 제 1 가공부(4)를 이용하여 미세한 표면 가공이 가능하다.
또는 반대로 상기 제 1 가공부(4)를 통해 1차 가공을 실시함과 동시에 상기 제 2 가공부(5)를 이용하여 미세한 표면 가공이 가능하다.
또한, 상기 레이저가공부(41)를 이용하여 상기 가공대상물(A)에 열을 가하여 가공이 용이한 상태로 예열을 실시하며 상기 절삭가공부(51)를 통해 효과적으로 가공할 수 있다.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
A : 가공대상물
1 : 지그부
2 : 제 1 슬라이딩부
21 : 순환유로
3 : 제 2 슬라이딩부
31 : 레일
4 : 제 1 가공부
41 : 레이저가공부
42 : 초음파가공부
5 : 제 2 가공부
51 : 절삭가공부
511 : 공구바디
512 : 팁부
513 : 팁거치부
514 : 각조절부
52 : 연삭가공부
1 : 지그부
2 : 제 1 슬라이딩부
21 : 순환유로
3 : 제 2 슬라이딩부
31 : 레일
4 : 제 1 가공부
41 : 레이저가공부
42 : 초음파가공부
5 : 제 2 가공부
51 : 절삭가공부
511 : 공구바디
512 : 팁부
513 : 팁거치부
514 : 각조절부
52 : 연삭가공부
Claims (5)
- 지면과 평행한 회전축이 형성되어 회전하며 가공대상물을 고정할 수 있는 지그부;
상기 지그부의 회전축과 평행한 길이방향으로 형성되고, 상방에 복수개의 레일이 형성되는 제 1 슬라이딩부;
상기 지그부의 회전축과 평행한 길이방향으로 형성되고, 상방에 복수개의 레일이 형성되며, 상기 지그부를 기준으로 상기 제 1 슬라이딩부의 반대편에 위치하는 제 2 슬라이딩부;
상기 제 1 슬라이딩부 상부에 마련되어 슬라이딩 되고, 가공대상물에 레이저가공 및 초음파가공 중 어느 하나이상의 미세가공이 실시될 수 있는 제 1 가공부;
상기 제 2 슬라이딩부 상부에 마련되어 슬라이딩 되고, 가공대상물에 절삭 및 연삭 중 어느 하나이상의 가공이 실시될 수 있는 제 2 가공부;를 포함하고,
상기 제 1 슬라이딩부, 제 2 슬라이딩부의 길이방향으로 형성되는 중심축 및 상기 지그부의 회전축은 수평을 유지하는 것을 특징으로 하는 난삭재 가공 머신. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 슬라이딩부 및 제 2 슬라이딩부의 내부에는 상기 제 1 가공부 및 제 2 가공부에 설치된 유정압 베어링으로부터 배출되는 유체가 순환되는 순환유로가 형성되는 것을 특징으로 하는 난삭재 가공 머신. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 슬라이딩부는, 제 2 슬라이딩부에 비해 지면을 기준으로 높은 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 난삭재 가공 머신. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 가공부는,
중심에 체결부가 형성되는 공구바디;
상기 공구바디부 외측을 따라 방사형으로 복수개 형성되어 상방 및 하방으로 슬라이딩 가능하게 형성되고, 팁이 안착될 수 있게 마련되는 팁거치부;
상기 팁거치부에 마련되는 초경재로 마련되는 팁부;
복수개 마련되는 상기 팁부의 내측 고간에 형성되어 상기 팁부의 각도를 조절할 수 있는 각조절부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 난삭재 가공 머신. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 가공부 및 제 2 가공부는, 동시에 상기 가공대상물에 가공이 실시될 수 있는 것을 특징으로 하는 난삭재 가공 머신.
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KR1020170107156A KR20190021841A (ko) | 2017-08-24 | 2017-08-24 | 티타늄 대형구조물 난삭재 가공 머신 |
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- 2017-08-24 KR KR1020170107156A patent/KR20190021841A/ko not_active Application Discontinuation
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