KR100227183B1

KR100227183B1 - 다축 피스톤 가공기

Info

Publication number: KR100227183B1
Application number: KR1019970009856A
Authority: KR
Inventors: 김성식
Original assignee: 권영두; 화천기공주식회사
Priority date: 1997-03-21
Filing date: 1997-03-21
Publication date: 1999-10-15
Anticipated expiration: 2017-03-21
Also published as: KR19980074171A

Abstract

본 발명은 다축 피스톤 가공기에 관한 것으로, 가공물의 회전각 제어를 행하는 C축 모터를 가지는 주축과 이 주축의 선단부에 가공물을 지지하는 홀더를 구비한 주축대와, 이 주축대의 주축축심과 평행하게 이동가능한 심압대와, 이 심압대의 상.하에 각각 Z축방향 및 X축방향으로 상대이동 가능하게 설치되는 제1Z축, 제2Z축슬라이더 및 제1X축, 제2X축 슬아이더와, 이 제1X축슬라이더에 Y축 방향으로 고속으로 진퇴가능하게 지지되는 제1Y 축슬라이더 및 제2X축 슬라이더와, 상기 주축의 C축제어와 제1Y축, 제2X축 슬라이더의 위치결정제어를 가능하게 하는 수치제어장치를 구비하고, 상기 제1Y축, 제2X축 슬라이더는 각각 주축축심과 수직방향으로 이동가능하게 서로마주보게 설치하고, 제1Y축 슬라이더는 가공물의 타원가공(황삭타원, 사상타원)을 행하기 위하여 복수의 절삭공구를 장착하며, 제2X축 슬라이더는 전원가공(홈가공, 외경황삭, 외경사상 및 홈모떼기사상)을 행하는 복수의 절삭공구를 부착하여 동시에 절삭가공할 수 있게 구성한 것이다.

Description

다축 피스톤 가공기

본 발명은 다축 피스톤 가공기에 관한 것으로, 좀더 상세히 설명하면 2개의 공구대(3X축 슬라이더, 제2X축 슬라이더)를 가지며, 일측 공구대(제3X축 슬라이더)는 타원가공을, 타측공구대(제2X축 슬라이더)는 진원횡삭, 진원사상, 홈, 모떼기등의 절삭가공을 동시에 행할 수 있는 다축 피스톤 가공기에 관한 것이다.

일반적으로 종래에 피스톤 가공은 하나의 피가공물(이하 피스톤이라 칭함)에 대하여 각종 가공을 행하여 제품으로서 완성시킬 수 없는 것이 통삭적이다. 따라서, 진원절삭가공이나 비원형가공등을 필요로 하는 가공물의 경우에는 먼저, 진원가공(황삭진원, 사상진원)은 선반에 의하여 절삭가공을 행하고, 비원형가공(외경황삭, 외경사상)은 모방절삭방식을 이용하는 공작기계에 의해 가공을 행하며, 밀링가공은 머시닝 센터에 의하여 가공을 행하는 것으로, 각각 가공의 특징을 가지는 공직기계를 사용하여 각 공정별로 가공하였다.

그러나, 위와 같이 각 공정별로 가공을 행하기 위하여 사용하는 공작기계의 변경시에는 숙련된 작업자가 공구나 측정기등을 사용하여 전가공의 기준위치와 다음 가공의 기준위치를 정확하게 구할 수 없는 문제점이 있었다.

또, 각 공정별로 각각의 공작기계 및 숙련된 작업자가 필요로 함으로 생산성이 저하될 뿐만 아니라 상기와 같이 각 공정을 거쳐 완성된 제품은 가공정밀도가 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 하나의 가공물에 대하여 비원형가공기능과 전원절삭가공기능 또는 밀리가공기능을 동시에 행할 수 있는 다축 피스톤 가공기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 가공물의 회전각 제어를 행하는 C축 모터를 가지는 주축과 이 주축의 선단부에 가공물을 지지하는 홀더를 구비한 주축대와, 이 주축대의 주축주심과 평행하게 이동가능한 심압대와, 이 심압대의 상.하에 각각 Z축방향 및 X축방향으로 상대이동 가능하게 설치되는 제1Z축, 제2Z축슬라이더 및 제1X축, 제2X축 슬라이더와, 이 제1X축슬라이더에 X축 방향으로 고속으로 진퇴가능하게 지지되는 제3X축 슬라이더 및 제2X축 슬라이더와, 상기 주축의 C축제어와 제3X축, 제2X축 슬라이더의 위치결정제어를 가능하게 하는 수치제어장치를 구비하고, 상기 제3X축, 제2X축 슬라이더는 각각 주축축심과 수직방향으로 이동가능하게 서로 마주보게 설치하고, 제3X축 슬라이더는 가공물의 타원가공(황삭타원, 사상타원)을 행하기 위하여 복수의 절삭공구를 장착하며, 제2X축 슬라이더는 진원가공(홈가공, 외경횡삭, 외경사상 및 홈모떼기사상)을 행하는 복수의 절삭공구를 부착하여 구성한다.

도1은 본 발명의 다축 피스톤 가공기의 정면도.

도2는 도1의 측면도.

* 도면중 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 컴퓨터 2 : 수치제어장치

3 : 공작기계 4 : 베드

5 : 주축대 6 : 주축

7 : 홀더 8 : C축 모터

9 : 심압대

10 : 제1Z축 볼스크류 10a : 제2Z축 볼스크류

11 : 제1Z축 서보모터 11a : 제2Z축 서보모터

12 : 제1Z 축슬라이더 12a : 제2Z축 슬라이더

13 : 제1X축 서보모터 13a : 제2X축 서보모터

14 : 제1X축 볼스크류 14a : 제2X축 볼스크류

15 : 제1X 축 슬라이더 15a : 제2X 축슬라이더

16 : 제3X축 서보모터 18 : 제3X축 볼스크류

19 : 제3X축 슬라이더 19a : 공구홀더

이하 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명의 다축 피스톤 가공작기의 정면도를 도시한 것으로, 키보드를 통해 가공물의 형상데이터를 입력함과 동시에 이 형상데이터를 고속가공데이터로 작성하는 컴퓨터(1)와, 상기 고속가공데이터로 제1Z축, 제2Z축, C축 및 제3X축, 제2X축의 다방향에서 비원형단면을 형성할 수 있는 고속지령을 행하는 수치제어장치(2)와 공작기계(3)로 구성되어 있다.

상기 컴퓨터(1)는 간단한 가공물의 형상데이터를 키보드를 통해 입력함과 동시에 이 형상데이터를 고속가공데이터로 작성하여 수치제어장치(2)로 전송되고, 이 수치제어장치(2)는 고속가공데이터에 의해서 지령신호를 발생시킨다.

상기 공작기계(3)의 베드(4)의 상면에는 주축대(5)가 설치되어 있으며, 이 주축대(5)에 회전가능하게 지지되는 주축(6)에 가공물(50)을 지지하는 홀더(7)가 설치되고, 이 주축(6)의 회전은 C축 모터(8)에 의하여 행하여 진다. 이 C축 모터(8)는 주축(6)에 직결하여 사용할 수 있는 빌트-인(Built-in)모터로 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 주축대(5)의 주축축심과 평행하게 대응진 부분에는 주축(6)의 홀더(7)에 의하여 지지되는 가공물(50)을 지지하기 위하여 심압대(9)가 설치되어 있다.

상기 주축(5)의 평행축선에 평행한 Z축방향에 상.하로 제1,2Z축볼스크류(10)(10a)가 설치되어 있으며, 이 제1,2Z축 볼스크류(10)(10a)에는 일단에 접속된 제1,2Z축 서보모터(11)(11a)에 의해서 회전되고, 상기 제1,2Z축 볼스크류(10)(10a)에는 Z축 방향으로 이동가능하게 제1Z축 슬라이더(12) 및 제2Z축슬라이더(12a)가 설치되어 있다.

상기 제1Z축슬라이더(12) 및 제2Z축슬라이더(12a)에는 X축방향의 제1,2X축 서보모터(13)(13a)가 설치되고, 이 제1,2X축 서보모터(13)(13a)의 일단에 연결되는 제1,2X축 볼스크류(14)(14a)를 회전시키며, 이 제 1,2X축 볼스크류(14)(14a)에 의해서 X축 방향으로 상대이동할 수 있는 제1X축 슬라이더(15) 및 제2X축 슬라이더(15a)가 설치되어 있다.

상기 제1X축슬라이더(15)에는 X축방향의 제3X축 서보모터(16)가 설치되고, 이 제3X축 서보모터(16)의 일단에 연결되는 제3X축 볼스크류(18)를 회전시키며, 이 제3X축 볼스크류(18)에 의해서 X축 방향으로 상대이동할 수 있는 제3X축 슬라이더(19)가 설치되어 있다.

그리고, 상기 제3X축 슬라이더(19) 및 제2X축 슬라이더(15a)에는 단식 또는 복식의 공구(20)(20a)를 착탈가능하게 지지하고 있다.

미설명부호 19a는 제2X 축슬라이더(15a)에 설치되는 단식 또는 복식의 공구(20a)를 지지하는 공구홀더이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 공작기계(3)로 가공물(비원형단면인 피스톤)을 가공하기 위하여 도1에 도시한 바와 같이 주축(6)의 홀더(7)에 가공물(50)을 지지시킴과 동시에 심압대(16)를 이동시켜 양단에서 지지한 후 컴퓨터(1)의 키보드를 통해 가공물의 형상데이터를 입력하면은 상기 컴퓨터(1)에서 상기 입력되는 형상 데이터를 고속가공용데이터로 작성하고, 이 고속가공용데이터를 수치제어장치(2)로 출력한다.

따라서, 상기 수치제어장치(2)의 지령에 의하여 즉, 상기 고속가공용데이터에 따라 C축 서보모터(8)가 회전하고, 이 회전에 의하여 주축(6)에 고속회전을 함으로 주축(6)의 홀더(7)에 지지되는 가공물(50)도 고속회전함과 동시에 주축(5)의 상.하에 평행한 제1,2Z 축서보모터(11)(11a)의 구동으로 제1,2Z축볼스크류(10)(10a)에 의하여 제1Z축슬라이더(12) 및 제2Z축슬라이더(12a)가 Z축방향으로 이송하게 되는 것이다.

그리고, 상기 제1Z축슬라이더(12) 및 제2Z축슬라이더(12a)에 설치되는 제1X축 슬라이더(15) 및 제2X축 슬라이더(15a)가 제1,2X 축서보모터(13)(13a) 및 제1,2X 축볼스크류(14)(14a)에 의해서 X축방향으로 상대이동하게 되고, 이 제1X축 슬라이더(15)에 다수의 공구(20)를 지지하고 있는 제3X 축슬라이더(19) 및 다수의 공구(20a)를 지지하는 제2X축 슬라이더(15a)가 X축 방향으로 고속으로 진퇴하면서 주축(6)의 홀더(7)가 심압대(9)사이에 지지되면서 C축 모터(8)에 의하여 고속회전하는 가공물(50)을 순차적으로 가공하게 되는 것이다.

이때, 상부에 위치하는 제3X축 슬라이더(19)에 설치되는 공구(20)에 의하여 타원가공(황삭타원, 사상타원)을, 하부에 위치하는 제2X축 슬라이더(15a)는 진원 절삭가공(홈가공, 외경황삭, 외경사상 및 홈모떼기사상)을 동시에 가공함으로서 그 가공을 한번에 완료 되는 것이다.

따라서, 고속가공데이타에 따라 수치제어장치가 제1Z축, 제2Z축, C축 및 제3X축, 제2X축의 다방향방향에서 가공물을 가공하도록 고속지령하며, 이 지령에 의해서 제1X축, 제2X 축슬라이더가 고속회전하는 가공물에 대하여 Z축방향으로 다수의 공구를 상대이동함과 동시에 제3X축슬라이더(19)가 상기 지령에 따라서 고속도로 X축방향으로 진퇴하면서 가공물의 연속가공을 가능하게 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 각종의 가공물이 형상데이터의 입력에 따라 컴퓨터에서 고속가공 데이터로 자동연산하고, 이 고속가공데이터에 의하여 고속회전하는 C축에 대하여 Z축 방향 및 X축방향으로 상대이동가능하게 하며, 공구가 설치되는 제3X축, 제2X 축슬라이더의 모터등이 제어가 가능함으로서 고속화를 이룰 수 있으며, 또한, 한번 가공으로 제품을 완성할 수 있을 뿐만 아니라 각 공정별로 하나의 공작기계로 가공을 행하기 때문에 공구나 측정기등을 사용하여 전가공의 기준위치와 다음 가공의 기준위치를 정확하게 구하지 않아도 되므로서 생산성이 향상될 뿐만 아니라 상기와 같이 각 공정을 거쳐 완성된 제품은 가공정밀도가 높은 효과가 있다.

Claims

가공물의 회전각 제어를 행하는 C축 모터를 가지는 주축과 이 주축의 선단부에 가공물을 지지하는 홀더를 구비한 주축대와, 이 주축대의 주축축심과 평행하게 이동가능한 심압대와, 이 심압대의 상.하에 각각 Z축방향 및 X축방향으로 상대이동 가능하게 설치되는 제1Z축, 제2Z축슬라이더 및 제1X축, 제2X축 슬라이더와, 이 제1X축 슬라이더에 X축 방향으로 고속으로 진퇴가능하게 지지되는 제3X축 슬라이더 및 제2X축 슬라이더와, 상기 주축의 C축제어와 제3X축, 제2X축 슬라이더의 위치결정제어를 가능하게 하는 수치제어 장치를 구비하고, 상기 제3X축, 제2X축 슬라이더는 각각 주축축심과 수직방향으로 이동가능하게 서로 마주보게 설치하고, 제3X축 슬라이더는 가공물의 타원가공(황삭타원, 사상타원)을 행하기 위하여 복수의 절삭공구를 장착하며, 제2X축 슬라이더는 진원가공(홈가공, 외경황삭, 외경사상 및 홈모떼기사상)을 행하는 복수의 절삭공구를 부착하여 동시에 절삭가공할 수 있게 구성한 것을 특징으로 하는 피스톤 가공기.