KR20230042828A

KR20230042828A - 공작물의 내외경 양단 가공용 복합가공기

Info

Publication number: KR20230042828A
Application number: KR1020210125533A
Authority: KR
Inventors: 박규락; 박봉환
Original assignee: 박규락
Priority date: 2021-09-23
Filing date: 2021-09-23
Publication date: 2023-03-30
Anticipated expiration: 2041-09-23
Also published as: KR102659624B1

Abstract

본 발명은 밀링 가공과 선반 가공을 하나의 가공기로 할 수 있으며, 공작물의 양측 동시 가공 및 상기 양측 가공 시 공작물을 파지했던 부분까지 하나의 가공장치로 가공 가능하며, 공작물의 견고한 척킹에 의해 가공 정밀도가 향상된 공작물의 내외경 양단 가공용 복합가공기에 관한 것으로서, 툴을 교체하여 공작물의 내경 및 외경을 절삭 가공하며, 중앙에 공급장치가 구비되고, 상기 공급장치의 양쪽으로 공작물의 가공이 가능한 가공장치가 구비된 공작물의 내외경 양단 가공용 복합가공기에 있어서, 베이스플레이트의 하부에 구성되어 베이스플레이트 및 툴구동부를 이송시키는 이송부와, 상기 베이스플레이트의 상부 일측에 구성되어 툴설치부를 작동시키는 툴구동부와, 상기 툴구동부의 타측 단부에 구성되어 공작물을 가공하는 툴이 탈부착되는 툴설치부와, 상기 툴설치부의 일측에 구성되어 툴설치부를 회전시키는 스핀들구공부를 포함하여 이루어지되, 상기 이송부는 베이스플레이트의 하부에 결합되는 이송가이드블록 및 이송스크류너트와, 상기 베이스플레이트의 하부에 배치되며 상기 이송가이드블록과 접속되는 이송가이드레일(130)및 상기 이송스크류너트와 접속되는 이송스크류와, 상기 이송스크류의 일측 단부에 배치되어 이송스크류를 회전시키는 이송모터를 포함하며, 툴구동부는 베이스플레이트의 일측 상면에 결합되는 툴구동부플레이트와, 상기 툴구동부플레이트의 상면에 배치되는 툴가이드레일과, 상기 툴가이드레일과 접속되는 툴가이드블록과, 상기 툴가이드블록과 결합되는 툴모터와, 상기 툴모터와 결합되는 툴스크류와, 상기 툴모터와 툴스크류 사이에 배치되는 툴스크류고정장치와, 상기 툴스크류와 접속되며 저면이 툴구동부플레이트에 고정되는 툴스크류너트와, 상기 툴스크류의 타측 단부에 결합되는 툴구동축과, 상기 툴스크류와 툴구동축 사이에 배치되는 제2툴구동부를 포함하여 이루어지고, 상기 툴설치부는 일측 단부가 툴구동축의 타측 단부와 결합되는 툴가이드와, 상기 툴가이드의 양쪽에 배치되어 툴가이드의 이동에 따라 상호 간격이 가변되는 툴설치구와, 상기 툴가이드 및 툴설치구가 결합되며 일측 단부가 스핀들와 결합되는 툴케이스를 포함하며, 스핀들구동부는 툴구동축을 감싸며 배치되고 타측 단부가 툴케이스와 결합되는 스핀들과, 상기 스핀들의 일측 단부에 연결되는 스핀들풀리와, 상기 스핀들풀리의 상부에 배치되는 스핀들모터 및 스핀들모터풀리와, 상기 스핀들모터의 일측에 구성되는 스핀들고정장치와, 상기 스핀들모터풀리와 스핀들풀리를 연결하는 스핀들밸트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

공작물의 내외경 양단 가공용 복합가공기{Complex Manufacturing Machine}

본 발명은 공작물의 내경 및 외경을 양쪽에서 가공할 수 있는 복합가공기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 밀링 가공과 선반 가공을 하나의 가공기로 할 수 있으며, 공작물의 양측 동시 가공 및 상기 양측 가공 시 공작물을 파지했던 부분까지 하나의 가공장치로 가공 가능하고, 공작물의 견고한 척킹에 의해 가공 정밀도가 향상된 공작물의 내외경 양단 가공용 복합가공기에 관한 것이다.

일반적으로 서로 다른 종류의 두 가지 이상의 가공이 하나의 가공장치에서 가능하도록 하는 장치를 복합가공기라고 한다. 상기 복합가공기는 필요에 따라 동시에 여러 축으로 작업을 하는 가공기를 의미하는 경우도 있으나, 동시에 독립적인 여러 가공장치의 기능을 한 대의 기계에 집약시켰다는 의미가 널리 통용되고 있어, 일반적인 복합가공기는 밀링 작업을 하는 머시닝센터와 선반 작업을 하는 터닝센터를 합쳐놓은 가공기를 의미한다.

상기한 복합가공기는 가공 공정을 집약할 수 있어 준비 시간이나 대기 시간없이 하나의 기계로 가공 과정을 끝낼수 있다. 일반적인 가공의 경우 터닝센터에서 전면부와 후면부를 선반 작업한 후, 공작물을 탈착해 머시닝센터에 다시 부착하고 전면부와 후면부를 밀링 작업하는 반면, 복합가공기는 공작물을 탈부착하지 않고 처음에 한 번 고정하는 것만으로 제작을 완성하는 '원척킹(One Chucking) 가공'이 가능한 장점이 있다.

하지만, 상기 복합가공기는 공작물의 양측을 가공한 다음 필요한 형상에 따라 척킹된 부위에 가공이 필요할 때 동일한 가공기로 가공이 불가능한 단점이 있어 사용상의 문제점으로 지적되고 있다.

한편, 출원인은 특허출원 제10-2002-0007081호, 제10-2011-0048843호, 제10-2017-0127676호 등의 특허를 출원하였으며, 상기한 특허 출원은 파이프나 환봉의 양쪽을 동시에 가공할 수 있는 양단 가공용 복합가공기에 관한 특허이다.

출원인은 상기한 종래 특허 출원 기술에서 복합 가공기의 양측 가공장치가 작동하여 공작물의 양측을 밀링 가공 후, 상기 양측 가공장치 중 일측 가공장치가 공작물을 척킹하고, 타측 가공장치가 공작물을 선반 가공하는 과정에서 척킹이 견고하지 못하여 선반 가공의 정밀도가 저하되는 문제점을 발견하고 이를 해소하고자 본 특허를 출원한다.

대한민국 공개특허공보 제10-2017-0127676호

상기한 문제점들을 감안한 본 발명은 밀링 가공과 선반 가공을 하나의 가공기로 할 수 있으며, 공작물의 양측 동시 가공 및 상기 양측 가공 시 공작물을 척킹했던 부분까지 하나의 가공장치로 가공 가능한 공작물의 내외경 양단 가공용 복합가공기를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 선반 작업시 공작물의 척킹을 견고하게 유지하여 가공정밀도가 향상된 공작물의 내외경 양단 가공용 복합가공기를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 밀링 가공 후, 선반 가공 과정에서 공작물의 척킹 사이즈가 변화해도 변화된 사이즈에 대응할 수 있는 공작물의 내외경 양단 가공용 복합가공기를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 공작물의 내외경 양단 가공용 복합가공기는 툴을 교체하여 공작물의 내경 및 외경을 절삭 가공하며, 중앙에 공급장치가 구비되고, 상기 공급장치의 양쪽으로 공작물의 가공이 가능한 가공장치가 구비된 공작물의 내외경 양단 가공용 복합가공기에 있어서, 베이스플레이트의 하부에 구성되어 베이스플레이트 및 툴구동부를 이송시키는 이송부와, 상기 베이스플레이트의 상부 일측에 구성되어 툴설치부를 작동시키는 툴구동부와, 상기 툴구동부의 타측 단부에 구성되어 공작물을 가공하는 툴이 탈부착되는 툴설치부와, 상기 툴설치부의 일측에 구성되어 툴설치부를 회전시키는 스핀들구공부를 포함하여 이루어지되, 상기 이송부는 베이스플레이트의 하부에 결합되는 이송가이드블록 및 이송스크류너트와, 상기 베이스플레이트의 하부에 배치되며 상기 이송가이드블록과 접속되는 이송가이드레일(130)및 상기 이송스크류너트와 접속되는 이송스크류와, 상기 이송스크류의 일측 단부에 배치되어 이송스크류를 회전시키는 이송모터를 포함하며, 툴구동부는 베이스플레이트의 일측 상면에 결합되는 툴구동부플레이트와, 상기 툴구동부플레이트의 상면에 배치되는 툴가이드레일과, 상기 툴가이드레일과 접속되는 툴가이드블록과, 상기 툴가이드블록과 결합되는 툴모터와, 상기 툴모터와 결합되는 툴스크류와, 상기 툴모터와 툴스크류 사이에 배치되는 툴스크류고정장치와, 상기 툴스크류와 접속되며 저면이 툴구동부플레이트에 고정되는 툴스크류너트와, 상기 툴스크류의 타측 단부에 결합되는 툴구동축과, 상기 툴스크류와 툴구동축 사이에 배치되는 제2툴구동부를 포함하여 이루어지고, 상기 툴설치부는 일측 단부가 툴구동축의 타측 단부와 결합되는 툴가이드와, 상기 툴가이드의 양쪽에 배치되어 툴가이드의 이동에 따라 상호 간격이 가변되는 툴설치구와, 상기 툴가이드 및 툴설치구가 결합되며 일측 단부가 스핀들와 결합되는 툴케이스를 포함하며, 스핀들구동부는 툴구동축을 감싸며 배치되고 타측 단부가 툴케이스와 결합되는 스핀들과, 상기 스핀들의 일측 단부에 연결되는 스핀들풀리와, 상기 스핀들풀리의 상부에 배치되는 스핀들모터 및 스핀들모터풀리와, 상기 스핀들모터의 일측에 구성되는 스핀들고정장치와, 상기 스핀들모터풀리와 스핀들풀리를 연결하는 스핀들밸트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 공작물의 양측 동시 가공 및 상기 양측 가공 시 공작물을 척킹했던 부분까지 하나의 가공장치로 가공할 수 있어 하나의 기계로 가공 과정을 끝낼 수 있으며, 이로 인해 가공 효율성이 극대화되는 효과가 있다.

또한 본 발명은 밀링 가공 후, 선반 가공으로 전환시 공작물을 견고하게 척킹하여 선반 가공의 정밀도가 향상되는 효과가 있다.

또한 본 발명은 가공 과정에서 공작물의 내경 또는 외경이 변화해도 변화된 내경 및 외경에 즉각 대처가 가능하여 가공 효율성이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 공작물의 내외경 양단 가공용 복합가공기의 전체 구성을 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 공작물의 내외경 양단 가공용 복합가공기의 일측 구성을 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 공작물의 내외경 양단 가공용 복합가공기의 툴구동부의 구성을 나타낸 예시도이다.
도 4A, 4B는 본 발명에 따른 공작물의 내외경 양단 가공용 복합가공기의 툴설치부의 구성을 나타낸 예시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 공작물의 내외경 양단 가공용 복합가공기의 스핀들구동부의 구성을 나타낸 예시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 툴스크류고정장치의 작동 및 작용을 나타낸 예시도이다.
도 7A, 7B는 본 발명에 따른 제2툴구동부의 작동 및 작용을 나타낸 예시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 스핀들고정장치의 작동 및 작용을 나타낸 예시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 공작물의 내외경 양단 가공용 복합가공기의 1차 가공 상태를 나타낸 예시도이다.
도 10a, 10B는 본 발명에 따른 공작물의 내외경 양단 가공용 복합가공기의 2차 가공 상태를 나타낸 예시도이다.

본 발명에 의한 과제의 해결수단을 해결하기 위한 구체적인 내용을 첨부한 도면과 함께 상세히 설명하면 아래와 같다. 다만, 첨부된 도면은 요부에 관한 설명의 편의를 위해 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시될 수 있고, 설명에 사용되는 용어 및 명칭은 사전적인 의미가 아닌 구성의 형상이나 작용, 역할 등에 의해 함축적으로 정해질 수 있으며, 방향에 관한 설명은 최초로 제시된 도면으로부터 최초로 제시한 방향을 기준으로 결정되며, 위치에 관한 설명은 각 구성의 중간 또는 원의 중심을 기준으로 내외가 결정된다. 그리고 선등록된 공지기술 및 통상적 기술에 대한 구체적인 설명은 요지를 흐릴 수 있어 생략 또는 간단한 부호나 명칭으로 대체한다.

또한, 도면을 통해 식별할 수 있는 구성의 구체적인 구조, 형상, 모양, 배치, 크기 등과, 도면을 통해 유추할 수 있는 구성의 작동 및 그에 따른 작용 효과 등은 요지를 흐릴 수 있어 상세한 설명을 생략할 수 있고, 구성 간의 결합을 위해 적용되는 볼트, 용접부위, 구멍 등은 요지를 흐릴 수 있어 도면에서 생략할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 공작물의 내외경 양단 가공용 복합가공기의 전체 구성을 나타낸 예시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 공작물의 내외경 양단 가공용 복합가공기의 일측 구성을 나타낸 예시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 공작물의 내외경 양단 가공용 복합가공기는 툴(T)을 교체하여 공작물(W)의 내경 및 외경을 절삭 가공하며, 중앙에 공급장치(S)가 구비되고, 상기 공급장치(S)의 양쪽으로 공작물(W)의 가공이 가능한 가공장치(M)가 구비된 공작물의 내외경 양단 가공용 복합가공기에 있어서, 베이스플레이트(B)의 하부에 구성되어 베이스플레이트(B) 및 툴구동부(200)를 이송시키는 이송부(100)와, 상기 베이스플레이트(B)의 상부 일측에 구성되어 툴설치부(300)를 작동시키는 툴구동부(200)와, 상기 툴구동부(200)의 타측 단부에 구성되어 공작물(W)을 가공하는 툴(T)이 탈부착되는 툴설치부(300)와, 상기 툴설치부(300)의 일측에 구성되어 툴설치부(300)를 회전시키는 스핀들구동부(400)를 포함하여 이루어진다.

상기 이송부(100)는 베이스플레이트(B) 및 툴구동부(200)를 도면상 좌,우 방향으로 이송시키고, 툴구동부(200)는 툴(T)이 탈부착되는 툴설치부(300)의 툴설치구(320)를 도면상 상,하 방향으로 벌리고 오므리도록 작동하며, 스핀들구동부(400)는 툴설치부(300)와 결합된 스핀들(410)을 회전시켜 상기 스핀들(410)과 연결된 툴설치부(300)가 회전하여 공작물(W)을 가공한다.

이송부(100)는 베이스플레이트(B)의 하부에 결합되는 이송가이드블록(110) 및 이송스크류너트(120)와, 상기 베이스플레이트(B)의 하부에 배치되며 상기 이송가이드블록(110)과 접속되는 이송가이드레일(130)및 상기 이송스크류너트(120)와 접속되는 이송스크류(140)와, 상기 이송스크류(140)의 일측 단부에 배치되어 이송스크류(140)회전시키는 이송모터(150)를 포함하여 이루어진다.

상기 이송부(100)는 이송모터(150)의 회전에 따라 이송스크류(140)가 회전하고, 이에 따라 이송스크류(140)에 접속된 이송스크류너트(120)가 이동함에 따라 이송스크류너트(120)와 결합된 베이스플레이트(B)가 이동하도록 작동한다. 상기 이송부(100)의 작동 및 작용은 출원인의 공지된 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.

도 3은 본 발명에 따른 공작물의 내외경 양단 가공용 복합가공기의 툴구동부의 구성을 나타낸 예시도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 툴구동부(200)는 베이스플레이트(B)의 일측 상면에 결합되는 툴구동부플레이트(210)와, 상기 툴구동부플레이트(210)의 상면에 배치되는 툴가이드레일(220)과, 상기 툴가이드레일(220)과 접속되는 툴가이드블록(230)과, 상기 툴가이드블록(230)과 결합되는 툴모터(240)와, 상기 툴모터(240)와 결합되는 툴스크류(250)와, 상기 툴모터(240)와 툴스크류(250) 사이에 배치되는 툴스크류고정장치(260)와, 상기 툴스크류(250)와 접속되며 저면이 툴구동부플레이트(210)에 고정되는 툴스크류너트(270)와, 상기 툴스크류(250)의 타측 단부에 결합되는 툴구동축(280)과, 상기 툴스크류(250)와 툴구동축(280) 사이에 배치되는 제2툴구동부(290)를 포함하여 이루어진다.

상기 툴모터(240)의 회전에 따라 툴스크류(250)가 회전하고, 툴스크류(250) 및 툴스크류너트(270)의 작용에 의해 툴모터(240) 및 툴가이드블록(230)이 툴가이드레일(220)을 따라 도면상 좌,우 방향으로 이동하고, 툴구동축(280)이 함께 이동하며 아래에서 설명될 툴설치구(320)를 상,하 방향으로 벌리고 오므리는 작동은 출원인의 공지 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.

상기 툴스크류고정장치(260)는 전자식 디스크브레이크로 구성되며, 툴모터(240)와 툴스크류(250) 사이에 배치되어 툴모터(240)가 정지된 상태에서 발생하는 툴스크류(250)의 미세한 회전을 완전히 방지한다. 툴스크류고정장치(260)의 상세한 작용은 아래에서 다시 설명하며, 상기 전자식 디스크브레이크는 공지된 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.

제2툴구동부(290)는 상기 툴스크류(250)와 툴구동축(280) 사이에 배치되고, 상기 제2툴구동부(290)는 툴스크류(250)는 타측 단부에 배치되되 툴스크류(250)와 연결되는 제1슬립조인트(291)와, 상기 제1슬립조인트(291)의 타측에 배치되는 유압실린더(293)와, 상기 유압실린더(293)의 타측에 배치되되 툴구동축(280)과 연결되는 제2슬립조인트(292)를 포함하여 이루어진다.

상기 제2툴구동부(290)는 툴모터(240)가 정지된 상태 및 툴스크류고정장치(260)가 작동된 상태에서 유압실린더(293)의 작동에 의해 툴구동축(280)을 도면상 좌,우 방향으로 이송할 수 있어, 툴모터(240)의 작동과 별개로 아래에서 설명될 툴설치구(320)를 상,하 방향으로 벌리고 오므리는 작동이 가능하다.

즉, 본 발명에 따른 제2툴구동부(290)는 제1슬립조인트(291), 제2슬립조인트(292), 유압실린더(293)의 조합에 의해 경량화, 소형화를 달성하면서 부피가 매우 크고 무거운 로터리실린더와 동일한 작용을 하는 것이다.

도 4A, 4B는 본 발명에 따른 공작물의 내외경 양단 가공용 복합가공기의 툴설치부의 구성을 나타낸 예시도이다.

도 4를 참조하면, 툴설치부(300)는 일측 단부가 툴구동축(280)의 타측 단부와 결합되는 툴가이드(310)와, 상기 툴가이드(310)의 양쪽에 배치되어 툴가이드(310)의 이동에 따라 상호 간격이 상,하 방향으로 가변되는 툴설치구(320)와, 상기 툴가이드(310) 및 툴설치구(320)가 결합되며 일측 단부가 스핀들(410)와 결합되는 툴케이스(330)를 포함하여 이루어진다.

상기 툴설치부(300)는 툴구동부(200)의 툴모터(240) 및 툴스크류(250)의 작동에 따라 툴구동축(280)이 도면상 좌,우 방향으로 작동함에 따라 툴구동축(280)과 결합된 툴가이드(310)가 도면상 좌,우 방향으로 이동하게 되고, 상기 툴가이드(310)의 이동에 따라 툴가이드의 경사홈에 접속된 툴설치구(320)의 상호 간격이 도면상 상,하 방향으로 가변되는 공지기술이므로 상세한 설명은 생략한다.

도 5는 본 발명에 따른 공작물의 내외경 양단 가공용 복합가공기의 스핀들구동부의 구성을 나타낸 예시도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 스핀들구동부(400)는 툴구동축(280)을 감싸며 배치되고 타측 단부가 툴케이스(330)와 결합되는 스핀들(410)과, 상기 스핀들(410)의 일측 단부에 연결되는 스핀들풀리(420)와, 상기 스핀들풀리(420)의 상부에 배치되는 스핀들모터(430) 및 스핀들모터풀리(440)와, 상기 스핀들모터(430)의 일측에 구성되는 스핀들고정장치(450)와, 상기 스핀들모터풀리(440)와 스핀들풀리(420)를 연결하는 스핀들밸트(460)를 포함하여 이루어진다. 상기 스핀들모터(430)의 회전에 따라 스핀들(410)이 회전하는 것은 출원인의 공지 기술이므로 이에 관련한 상세한 설명은 생략한다.

상기 스핀들고정장치(450)는 전자식 디스크브레이크로 구성되며, 스핀들모터(430)의 일측 모터축에 배치된다. 상기 스핀들고정장치(450)는 스핀들모터(430)의 모터축을 전자식 디스크브레이크를 사용해 물리적으로 완전히 고정하여 스핀들모터(430)가 정지된 상태에서 스핀들풀리(420)의 미세한 회전을 완전하게 방지하고, 이에 따라 스핀들풀리420)와 결합된 툴설치부(300)의 미시한 회전을 완전하게 방지한다. 스핀들고정장치(450) 상세한 작용은 아래에서 다시 설명하며, 상기 전자식 디스크브레이크는 공지된 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.

도 6은 본 발명에 따른 툴스크류고정장치의 작동 및 작용을 나타낸 예시도이다.

도 6을 참조하여 툴스크류고정장치(260)를 더욱 상세하게 살며보면, 서보모터로 구성되는 툴모터(240)는 정,역회전 및 시동, 정지를 조절할 수 있으나, 상기 툴모터(240)가 정지된 상태에서 툴스크류너트(270)에 접속된 툴스크류(250)의 상호 나사 유격에 의해 툴스크류(240)는 미세하게 회전하는 문제가 발생한다.

상기한 툴스크류(240)의 미세한 회전은 툴스크류()의 미세한 전,후 방향 움직임으로 이어지고, 이러한 움직임은 2개 툴설치구(320)의 상,하 방향 간격의 유격으로 이어진다.

상기한 툴설치구(320)의 상,하 방향 유격은 선반 가공시 툴설치구(320)가 공작물(W)을 척킹할 때 척킹 유격이 되며, 이러한 척킹 유격은 선반 가공시 가공 오차로 연결되는 문제점이 된다.

본 발명에 따른 툴스크류고정장치(260)는 전자식 디스크브레이크를 툴모터(240)와 툴스크류(250) 사이에 구성하여 툴스크류(250)의 회전이 필요한 밀링 가공시에는 툴스크류고정장치(260)의 작동을 해제하고, 툴스크류(250)의 고정이 필요한 선반 가공시에는 툴스크류고정장치(260)를 작동하여 툴스크류(250)를 물리적으로 단단히 고정함으로서 툴설치구(320)의 척킹 유격을 방지하고, 이러한 작용은 선반 가공의 가공 정밀도를 크게 향상시킨다.

도 7A, 7B는 본 발명에 따른 제2툴구동부의 작동 및 작용을 나타낸 예시도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 제2툴구동부(290)는 유압실린더(293)의 일측으로 제1슬립조인트(291)가 배치되고, 타측으로 제2슬립조인트(292)가 배치되며, 제1슬립조인트(291)는 툴스크류(250)와 연결되고, 제2슬립조인트(292)는 툴구동축(280)과 연결된다. 그리고 상기 유압실린더(293)의 하부에 배치된 유압라인에는 유압이 인입 및 인출된다.

상기한 유압라인의 유압 인입 및 인출에 따라 유압실린더(293)는 툴구동축(280)을 도면상 좌,우 방향으로 이동시킬 수 있고, 이러한 작동은 툴모터(240)의 작동과 별개로 툴구동축(28)을 이동시키는 작용이 된다.

즉, 본 발명에 따른 제2툴구동부(290)는 툴모터(240) 및 툴스크류(250)의 작동이 멈춘 상태에서도 툴구동축(280)을 작동시킬 수 있으며, 이러한 작용은 툴스크류(250)의 고정이 필요한 선반 가공시 툴스크류고정장치(260)의 작동에 의해 툴모터(240) 및 툴스크류(250)의 작동이 완전히 정지한 상태에서도 툴설치구(320)의 상,하 방향 간격 조절이 가능한 작용으로 이어진다.

이에 따라 본 발명에 따른 제2툴구동부(29)는 밀링 가공 완료 후, 툴모터(240)의 작동이 멈춘 선반 가공 과정에서 척킹된 공작물(W)의 외경 또는 내경 사이즈가 변경되더라도 변경된 사이즈에 맞춰 다시 척킹이 가능하며, 이러한 작용은 가공 효율의 극대화로 이어진다.

도 8은 본 발명에 따른 스핀들고정장치의 작동 및 작용을 나타낸 예시도이다.

도 8을 참조하면, 스핀들고정장치(450)는 스핀들모터(430)의 일측에 배치되어 스핀들모터(430)의 모터축을 물리적으로 완전히 고정시켜 스핀들모터(430)와 스핀들(410) 및 툴설치부(300)의 미세한 회전을 방지한다. 이는 앞서 설명한 밀링 가공이 완료된 후 선반 가공을 하는 상황에서 툴스크류고정장치(260)의 작동에 의해 툴설치구(320)의 상,하 방향 유격을 완전히 방지한 상태에서, 스핀들고정장치(450)를 작동시켜 상기 툴설치구(320)의 회전 방향 유격 또한 완전히 방지하기 위함이다.

상기와 같이 본 발명에 따른 스핀들고정장치(450) 및 툴스크류고정장치(260)가 작동하면 선반 가공을 위해 공작물(W)을 척킹하고 있는 툴설치부(300)가 완전하게 고정되고, 이는 선반 가공의 가공 정밀도를 크게 향상시킨다.

도 9는 본 발명에 따른 공작물의 내외경 양단 가공용 복합가공기의 1차 가공 상태를 나타낸 예시도이다. 이하 설명에서는 편의상 본 발명에 따른 공작물의 내외경 양단 가공용 복합가공기가 공작물의 양측을 밀링 가공하는 상태를 1차 가공 상태라고 정의하고, 양측 가공장치 중 일측 가공장치가 공작물을 척킹하고 타측 가공장치가 선반 가공하는 상태를 2차 가공 상태라고 정의한다.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 공작물의 내외경 양단 가공용 복합가공기는 공급장치(S)가 공작물(W)을 척킹한 상태에서 양쪽 가공장치(M)가 공작물(W)의 양측을 밀링가공한다. 이러한 1차 가공 상태의 상세한 작동 설명은 출원인의 공지 기술이므로 이하 상세한 설명은 생략한다. 상기한 1차 가공 상태에서는 앞서 설명한 툴스크류고정장치(260), 제2툴구동부(290), 스핀들고정장치(450)가 작동하지 않는 상태이다.

도 10a, 10B는 본 발명에 따른 공작물의 내외경 양단 가공용 복합가공기의 2차 가공 상태를 나타낸 예시도이다.

도 10A를 참조하면, 1차 가공이 완료된 공작물(W)의 내경을 일측 가공장치(M)의 툴설치구(320)가 척킹하고, 상기 공작물(W)의 외경 중앙 부분, 즉, 1차 가공 상태에서 공급장치(S)가 공작물(W) 척킹했던 부분을 타측 가공장치(M)가 가공한다.

상기한 2차 가공 상태는 도 6에 도시된 툴스크류고정장치(260)와, 도 8에 도시된 스핀들고정장치(450)에 의해 2차 가공이 진행되는 공작물(W)이 매우 견고하게 척킹된 상태를 유지하고, 도 7에 도시된 제2툴구동부(290)의 작동에 의해 툴모터(240)의 작동이 정지된 상태에서도 공작물(W)의 척킹이 견고하게 유지된다.

또한, 2차 가공 중 공작물(W)의 내경 또는 외경이 변경되어도 제2툴구동부(290)의 유압 작동에 의해 툴모터(240)의 작동 없이 다시 척킹이 가능하여 다양하고 복잡한 가공을 하나의 가공장치로 완료할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 공작물의 내외경 양단 가공용 복합가공기는 도 10B에 도시된 바와 같이, 2차 가공 상태에서 공작물(W)을 척킹하고 있는 일측 툴설치부(300)와, 공작물(W)을 가공하고 있는 타측 툴설치부(300)의 회전 방향을 반대로 설정하고 회전시킬 수 있어, 가공 회전 속도를 2배로 상승시킬 수 있으며, 이에 따라 2차 가공에 소요되는 가공 시간을 크게 절감할 수 있다.

이상의 본 발명은 본 발명이 추구하고자 하는 구성의 원리와 그 원리의 이해를 돕고자 본 발명의 구성과 그 구성에 포함되는 구체적인 구성요소를 도면화하고, 그 도면을 기반으로 하여 설명을 한 것이며, 본 발명에 포함되는 구성 및 그 구체적인 구성요소는 추구하고자 하는 원리를 감안하여 구조, 형태, 모양, 배치, 방향, 수량이 결정되며 이를 필요에 따라 다양하게 변경할 수 있을 것이다. 본 발명에서 제시한 구성 및 그 구체적인 구성요소는 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자가 본 발명에서 얻고자 하는 효과와 그 효과로부터 더 나은 효과를 얻기 위해 어떠한 원리를 적용하는 것이 가장 바람직한 것인지를 예시한 것이다. 이에 따라서 본 발명은 위에서 기재한 구성들을 모두 포함하여 본 발명을 완성하는 것이 가장 바람직하나, 원가절감, 제조의 편의성, 환경조건 또는 필요에 따라 상기에서 설명한 구성 중 일부를 선택 또는 배제하여 완성할 수 있고, 하나 또는 하나 이상의 구성을 따로 떼어내어 다른 구성과 병합하여 완성할 수도 있다. 그리고 상기에서 설명한 각 구성은 원리, 용도, 기능, 역할, 작용, 효과 등을 감안하여 이 기술분야가 아닌 다른 기술분야에 독립적으로 적용될 수도 있을 것이다. 이를 기반으로 하여 본 발명의 권리범위는 아래와 같이 본 발명의 청구항을 가능한 포괄하는 범위로 특정하여 권리범위가 넓은 순서대로 청구할 수 있을 것이다.

100: 이송부 110: 이송가이드블록
120: 이송스크류너트 130: 이송가이드레일
140: 이송스크류 150: 이송모터
200: 툴구동부 210: 툴구동부플레이트
220: 툴가이드레일 230: 툴가이드블록
240: 툴모터 250: 툴스크류
260: 툴스크류고정장치 270: 툴스크류너트
280: 툴구동축 290: 제2툴구동부
291: 제1슬립조인트 292: 제2슬립조인트
293: 유압실린더 300: 툴설치부
310: 툴가이드 320: 툴설치구
330: 툴케이스 400: 스핀들구동부
410: 스핀들 420: 스핀들풀리
430: 스핀들모터 440: 스핀들모터풀리
450: 스핀들고정장치 460: 스핀들밸트
P: 베이스플레이트 S: 공급장치
W: 공작물 M: 가공장치
T: 툴

Claims

툴(T)을 교체하여 공작물(W)의 내경 및 외경을 절삭 가공하며, 중앙에 공급장치(S)가 구비되고, 상기 공급장치(S)의 양쪽으로 공작물의 가공이 가능한 가공장치(M)가 구비된 공작물의 내외경 양단 가공용 복합가공기에 있어서;
베이스플레이트(B)의 하부에 구성되어 베이스플레이트(B) 및 툴구동부(200)를 이송시키는 이송부(100)와, 상기 베이스플레이트(B)의 상부 일측에 구성되어 툴설치부(300)를 작동시키는 툴구동부(200)와, 상기 툴구동부(200)툴구동부(200)부에 구성되어 공작물(W)을 가공하는 툴(T)이 탈부착되는 툴설치부(300)와, 상기 툴설치부(300)의 일측에 구성되어 툴설치부(300)를 회전시키는 스핀들구동부(400)를 포함하여 이루어지되;
이송부(100)는 베이스플레이트(B)의 하부에 결합되는 이송가이드블록(110) 및 이송스크류너트(120)와, 상기 베이스플레이트(B)의 하부에 배치되며 상기 이송가이드블록(110)과 접속되는 이송가이드레일(130)및 상기 이송스크류너트(120)와 접속되는 이송스크류(140)와, 상기 이송스크류(140)의 일측 단부에 배치되어 이송스크류(140)회전시키는 이송모터(150)를 포함하고;
툴구동부(200)는 베이스플레이트(B)의 일측 상면에 결합되는 툴구동부플레이트(210)와, 상기 툴구동부플레이트(210)의 상면에 배치되는 툴가이드레일(220)과, 상기 툴가이드레일(220)과 접속되는 툴가이드블록(230)과, 상기 툴가이드블록(230)과 결합되는 툴모터(240)와, 상기 툴모터(240)와 결합되는 툴스크류(250)와, 상기 툴모터(240)와 툴스크류(250) 사이에 배치되는 툴스크류고정장치(260)와, 상기 툴스크류(250)와 접속되며 저면이 툴구동부플레이트(210)에 고정되는 툴스크류너트(270)와, 상기 툴스크류(250)의 타측 단부에 결합되는 툴구동축(280)과, 상기 툴스크류(250)와 툴구동축(280) 사이에 배치되는 제2툴구동부(290)를 포함하며;
툴설치부(300)는 일측 단부가 툴구동축(280)의 타측 단부와 결합되는 툴가이드(310)와, 상기 툴가이드(310)의 양쪽에 배치되어 툴가이드(310)의 이동에 따라 상호 간격이 상,하 방향으로 가변되는 툴설치구(320)와, 상기 툴가이드(310) 및 툴설치구(320)가 결합되며 일측 단부가 스핀들(410)와 결합되는 툴케이스(330)를 포함하고;
스핀들구동부(400)는 툴구동축(280)을 감싸며 배치되고 타측 단부가 툴케이스(330)와 결합되는 스핀들(410)과, 상기 스핀들(410)의 일측 단부에 연결되는 스핀들풀리(420)와, 상기 스핀들풀리(420)의 상부에 배치되는 스핀들모터(430) 및 스핀들모터풀리(440)와, 상기 스핀들모터(430)의 일측에 구성되는 스핀들고정장치(450)와, 상기 스핀들모터풀리(440)와 스핀들풀리(420)를 연결하는 스핀들밸트(460)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 공작물의 내외경 양단 가공용 복합가공기.
청구항 1에 있어서,
툴스크류고정장치(260)는 툴모터(240)의 정지 상황에서 툴스크류(250)와 툴스크류너트(270)에서 발생하는 회전 유격을 방지하기 위해 툴모터(240)와 툴스크류(250) 사이에 배치되며, 전자식 디스크브레이크로 구성되는 것을 특징으로 하는 공작물의 내외경 양단 가공용 복합가공기.
청구항 1에 있어서,
스핀들고정장치(450)는 스핀들모터(430)의 정지 상황에서 스핀들모터(430)의 모터축을 완전히 고정하여 스핀들(410) 및 툴설치부(300)의 미세한 회전을 방지하기 위해 모터(430)의 일측에 배치되며, 전자식디스크브레이크로 구성되는 것을 특징으로 하는 공작물의 내외경 양단 가공용 복합가공기.