KR20220149270A - 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 복수의 공구홀더 또는 공구가 수납되는 터렛; 롱보링바를 구비하고, 상기 터렛에 장착되는 보링바유닛; 및 상기 보링바유닛에 탈부착 가능하게 설치되는 제진유닛;을 포함하고, 상기 제진유닛은 가공중에 상기 롱보링바에 진동이 발생될 때에 상기 롱보링바의 진동주파수를 감쇠하도록 상기 롱보링바의 진동방향과 동일한 방향으로 진동하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가공중에 롱보링바에 진동이 발생될 때에 롱보링바의 진동주파수를 감쇠하도록 제진유닛이 롱보링바의 진동방향과 동일한 방향으로 진동함에 따라 롱보링바유닛의 오버행 길이를 길게 확장하여 공작물의 깊은 내경을 가공할 수 있는 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치에 관한 것이다.
일반적으로 공작기계라 함은 각종 절삭 가공방법 또는 비절삭 가공방법으로 금속/비금속의 공작물을 적당한 공구를 이용하여 원하는 형상 및 치수로 가공할 목적으로 사용하는 기계를 말한다.
터닝센터, 수직/수평 머시닝센터, 문형머시닝센터, 스위스 턴, 방전 가공기, 수평형 NC 보링머신, CNC 선반, 복합가공기 등을 비롯한 다양한 종류의 공작기계는 다양한 산업 현장에서 해당 작업의 용도에 맞게 널리 사용되고 있다.
공작기계 중 복합가공기란 선삭가공과 드릴, 탭핑, 밀링가공 등 가공형태가 다양한 가공을 수행하는 다기능의 자동공구교환장치(ATC)와 공구 매거진이 장착된 터닝센터를 의미한다. 복합가공기에서 작업자가 가공에 필요한 공구를 로딩하거나 교환시에 공구를 수동으로 공구 매거진에 장착한다.
일반적으로 현재 사용되고 있는 다양한 종류의 공작기계는 수치제어(numerical control, NC) 또는 CNC(computerized numerical control) 기술이 적용되는 조작반을 구비하고 있다. 이러한 조작반은 다양한 기능스위치 또는 버튼과 모니터를 구비한다.
또한, 공작기계는 공작물인 소재가 안착되고 공작물 가공을 위해 이송하는 테이블, 가공전 공작물을 준비하는 팔렛트, 공구 또는 공작물이 결합되어 회전하는 주축, 공작물 등을 가공중에 지지하기 위한 심압대, 방진구 등을 구비한다.
일반적으로 공작기계에서 테이블, 공구대, 주축, 심압대, 방진구 등은 다양한 가공을 수행하기 위해 이송축을 따라 이송하는 이송유닛을 구비한다.
또한, 일반적으로 공작기계는 다양한 가공을 위하여 다수의 공구를 사용하게 되며, 다수의 공구를 수납보관하고 있는 공구 보관장소의 형태로 공구 매거진이나 터렛이 사용된다.
이러한 공작기계는 다양한 가공을 위하여 다수의 공구를 사용하게 되며, 다수의 공구를 수납보관하고 있는 툴 보관장소의 형태로 공구 매거진이 사용된다.
또한, 일반적으로 공작기계는 공작기계의 생산성을 향상시키기 위해 수치제어부의 지령에 의해 특정한 공구를 공구 매거진으로부터 인출하거나 다시 수납하기 위한 자동공구교환장치(ATC, Automatic Tool Changer)를 구비한다.
또한, 일반적으로 공작기계는 비가공 시간을 최소화하기 위해, 자동팔레트교환장치(APC, Automatic Palette Changer)를 구비한다. 자동팔레트교환장치(APC)는 팔레트를 공작물 가공 영역과 공작물 설치 영역 간에 자동으로 교환한다. 팔레트에는 공작물이 탑재될 수 있다.
또한, 일반적으로 공작기계는 가공방법에 따라 크게 터닝센터(TURNING CENTER)와 머시닝센터(MACHINING CENTER)로 분류된다. 이중 터닝센터는 다수의 공구를 장착하고 가공과정에서 필요한 공구를 인덱싱(INDEXING)하는 터렛 공구대를 구비한다.
공작기계, 특히 터닝센터는 공작물을 원활하게 가공하고 생산성을 증가시키기 위해 터렛에 다수의 공구가 수납된다.
이러한 터렛은 구동장치에 의해 회전한다. 즉, 터렛은 공작기계의 공작물에 대한 가공공정에 따라 필요한 공구가 선택될 수 있도록 구동장치에 의해 회전한다.
터닝센터와 같은 공작기계는 척에 공작물이 클램핑된 상태에서 서보모터와 같은 구동장치에 의해 공작물이 회전한다. 이때에 공작물의 내경 또는 외경을 가공하기 위해 보링바가 사용된다.
공작물의 내경을 깊게 가공하기 위해서는 공구(보링바유닛)의 오버행(Overhang) 길이가 길어져야 한다. 즉, 공작물의 내측으로 공구(보링바유닛)가 더욱 깊게 삽입되어야 공작물의 내경 깊은 부분을 가공을 할 수 있다.
그러나, 지나치게 공구(보링바유닛)의 오버행 길이가 길어지게 되면 공구에 진동이 발생되어 진동에 의해 공작물의 가공면의 조도가 좋지 않게 되므로 공구(보링바유닛)의 오버행 길이를 확장하는데 한계가 있다.
일반적인 공구에서는 고구직경의 4배까지 길게 사용할 수 있으며, 그보다 더 길게 확장하기 위해서는 초경바/진동감쇠바 등을 사용해야 한다.
도 1을 참조하면, 도 1에는 진동감쇠바(Dampened Boring Bar)(10)가 도시되어 있으며, 진동감쇠바(Dampened Boring Bar)(10)는 완충부(20), 쿨런트 튜브(30), 오일(40), 및 질량으로 구성되어 있다.
그러나 진동감쇠바(Dampened Boring Bar)(10)는 공작물의 내경 깊은 공을 가공할 수 있고, 진동을 최소화 하였으나, 일반적인 공구보다 비용이 과다한 문제점이 있었다.
또한, 진동감쇠바(Dampened Boring Bar)(10)는 일체로 형성되고, 기존에 사용하고 있던 공구를 대체하여 사용되는 것으로 기존의 공구에 추가적으로 적용될 수는 없어 기존 공구의 활용도가 저하되는 한계점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 롱보링바유닛의 오버행 길이를 길게 확장하여 공작물의 깊은 내경을 가공할 수 있도록 가공중에 롱보링바에 진동이 발생될 때에 롱보링바의 진동주파수를 감쇠하도록 제진유닛이 롱보링바의 진동방향과 동일한 방향으로 진동함에 따라 제조비용을 최소화하고, 기존의 일반적인 공구에 최소의 비용과 노력으로 진동감쇠구조를 추가하여 활용할 수 있으며, 설치되는 제진유닛의 소형화를 도모하여 공작물과의 간섭을 최소화하면서 공작물의 내경을 깊게 정밀가공 할 수 있는 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치는 복수의 공구홀더 또는 공구가 수납되는 터렛; 롱보링바를 구비하고, 상기 터렛에 장착되는 보링바유닛; 및 상기 보링바유닛에 탈부착 가능하게 설치되는 제진유닛;을 포함하고, 상기 제진유닛은 가공중에 상기 롱보링바에 진동이 발생될 때에 상기 롱보링바의 진동주파수를 감쇠하도록 상기 롱보링바의 진동방향과 동일한 방향으로 진동할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치의 바람직한 다른 일 실시예에서, 상기 보링바유닛은, 상기 터렛에 탈부착 가능하게 장착되는 공구홀더;를 포함하고, 상기 롱보링바는 상기 공구홀더에 탈부착 가능하게 장착될 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치의 바람직한 다른 일 실시예에서, 상기 제진유닛은, 상기 공구홀더에 탈부착 가능하게 결합되는 질량부; 및 상기 질량부를 상기 공구홀더에 탈부착 가능하게 결합시키는 탄성부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치의 바람직한 다른 일 실시예에서, 상기 질량부는, 상기 공구홀더의 선단 일측과 타측에 서로 마주하도록 탈부착 가능하게 설치되는 제1 질량부와 제2 질량부를 포함하고, 상기 제1 질량부는 상기 롱보링바로 공작물을 가공할 때에 상기 롱보링바에 작용하는 주분력을 감쇠하기 위해 수직방향으로 진동하고, 상기 제2 질량부는 상기 롱보링바로 공작물을 가공할 때에 상기 롱보링바에 작용하는 배분력을 감쇠하기 위해 수평방향으로 진동할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치의 바람직한 다른 일 실시예에서, 상기 탄성부는, 상기 제1 질량부가 수직방향으로 진동 가능하도록 상기 제1 질량부를 상기 공구홀더에 결합 설치하는 제1 탄성부; 및 상기 제2 질량부가 수평방향으로 진동 가능하도록 상기 제2 질량부를 상기 공구홀더에 결합 설치하는 제2 탄성부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치의 바람직한 다른 일 실시예에서, 상기 제1 탄성부는 상기 롱보링바에 작용하는 주분력의 작용방향과 직각을 형성하도록 상기 제1 질량부를 관통하여 수평방향으로 상기 공구홀더에 결합 설치되고, 상기 제2 탄성부는 상기 롱보링바에 작용하는 배분력의 작용방향과 직각을 형성하도록 상기 제2 질량부를 관통하여 수직방향으로 상기 공구홀더에 결합 설치될 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치의 바람직한 다른 일 실시예에서, 상기 제1 탄성부와 상기 제2 탄성부는 각각, 상기 공구홀더에 장착되는 공구의 고유진동수에 따라 소정의 탄성계수를 갖도록 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치의 바람직한 다른 일 실시예에서, 상기 제1 질량부는 상기 롱보링바의 고유진동수 및 상기 제1 탄성부의 탄성계수에 따라 소정의 질량을 갖도록 형성되고, 상기 제2 질량부는 상기 롱보링바의 고유진동수 및 상기 제2 탄성부의 탄성계수에 따라 소정의 질량을 갖도록 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치의 바람직한 다른 일 실시예에서, 상기 제1 질량부는 ㄱ자 형상으로 형성되어 상기 공구홀더의 선단의 상부 또는 하부 일측에 배치되고, 상기 제1 질량부의 질량은 ㄱ자 형상의 상기 제1 질량부의 길이방향의 길이를 조정함에 따라 조절될 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치의 바람직한 다른 일 실시예에서, 상기 제2 질량부는 ㄱ자형상으로 형성되어 상기 공구홀더의 선단의 상부 또는 하부 타측에 상기 제1 질량부와 마주하도록 배치되고, 상기 제2 질량부의 질량은 ㄱ자 형상의 상기 제2 질량부의 길이방향의 길이를 조정함에 따라 조절될 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치의 바람직한 다른 일 실시예에서, 상기 보링바유닛의 오버행길이가 상기 롱보링바 직경의 4배 이상 내지 9배 이하로 형성되는 범위 내에서 상기 제진유닛이 상기 롱보링바의 진동을 감쇠할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치의 바람직한 다른 일 실시예에서, 상기 공구홀더와 상기 질량부 사이에 설치되는 보완부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치는 제진유닛이 보링바유닛에 설치되어 가공중에 롱보링바에 진동이 발생될 때에 롱보링바의 진동주파수를 감쇠 하도록 제진유닛이 롱보링바의 진동방향과 동일한 방향으로 진동함에 따라 롱보링바유닛의 오버행 길이를 길게 확장하여 공작물의 내경을 깊게 정밀가공할 수 있으므로 가공정밀도 및 가공효율성을 극대화 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치는 종래와 같이 롱보링바유닛의 오버행길이를 길게하기 위해 고가의 진동감쇠바(Dampened Boring Bar)등을 사용할 필요 없이 롱보링바로 공작물을 가공할 때에 일반적인 공구에 제진유닛을 편리하게 설치하여 공구의 진동감쇠 효과를 극대화하면서 동시에 최소의 비용과 노력으로 구현함에 따라 공작기계의 제조비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
더욱이, 본 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치는 롱보링바로 공작물을 가공할 때에 롱보링바에 작용하는 주분력을 감쇄하기 위한 제1 질량부가 수평방향으로 진동 가능하도록 제1 탄성부를 통해 공구홀더에 결합되고, 제1 탄성부는 롱보링바에 작용하는 주분력의 작용방향과 직각을 형성하도록 제1 질량부를 관통하여 수직방향으로 공구홀더에 결합 설치되며, 배분력을 감쇄하기 위한 제2 질량부가 수직방향으로 진동 가능하도록 제2 탄성부를 통해 공구홀더에 결합되고, 제2 탄성부는 롱보링바에 작용하는 배분력의 작용방향과 직각을 형성하도록 제2 질량부를 관통하여 수직방향으로 공구홀더에 결합 설치됨에 따라 롱보링바에 작용하는힘을 분석하여 각각의 작용하는 힘에 대한 최적의 진동감쇠 구조로 제진유닛을 형성하여 롱보링바에 진동을 효율적으로 감쇠할 수 있으므로, 정밀가공을 수행하여 공작물의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
게다가. 본 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치는 탄성부는 공구홀더에 장착되는 공구의 고유진동수에 따라 소정의 탄성계수를 갖도록 고정값으로 형성하고, 질량부는 롱보링바의 고유진동수 및 탄성부의 탄성계수에 따라 소정의 질량을 갖도록 형성되어, 롱보링바의 고유진동수와 탄성부의 탄성계수를 통해 최적의 질량값만 확인하여 질량부의 질량만을 변경하면 다양한 롱보링바에 최적의 제진유닛을 다양하게 구성하여 편리하게 설치할 수 있으므로 작업작의 작업편의성을 향상시키고, 공작기계의 사용자의 만족도를 극대화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치는 공작물의 내경을 가공하기 위해 공작물의 내측으로 삽입되는 제진유닛의 질량부의 형상을 소형화하고, 질량부의 질량의 변경은 질량부의 길이방향의 길이를 조정함에 따라 조절되도록 하여 공작물과의 간섭을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 진동감쇠바의 사시도를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치의 개념도를 나타낸다.
도 3은 롱보링바가 공작물의 내경을 절삭가공 할 때 롱보링바에 작용하는 힘을 나타낸 도면이다.
도 4는 롱보링바가 공작물의 내경을 절삭가공 할 때 롱보링바에 작용하는 힘에 의해 발생되는 진동을 감쇠하기 위한 본 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치의 사시도를 나타낸다.
도 5는 본 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치의 정면도를 나타낸다.
도 6은 배분력방향의 진동감쇠 테스트 결과 및 배분력 방향의 공구의 고유진동수를 나타낸 그래프이다.
도 7은 주분력방향의 진동감쇠 테스트 결과 및 주분력 방향의 공구의 고유진동수를 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치의 개념도를 나타낸다.
도 3은 롱보링바가 공작물의 내경을 절삭가공 할 때 롱보링바에 작용하는 힘을 나타낸 도면이다.
도 4는 롱보링바가 공작물의 내경을 절삭가공 할 때 롱보링바에 작용하는 힘에 의해 발생되는 진동을 감쇠하기 위한 본 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치의 사시도를 나타낸다.
도 5는 본 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치의 정면도를 나타낸다.
도 6은 배분력방향의 진동감쇠 테스트 결과 및 배분력 방향의 공구의 고유진동수를 나타낸 그래프이다.
도 7은 주분력방향의 진동감쇠 테스트 결과 및 주분력 방향의 공구의 고유진동수를 나타낸 그래프이다.
이하, 본 발명의 실시예에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치의 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다 (comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/ 또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 1은 종래 진동감쇠바의 사시도를 나타내고, 도 2는 본 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치의 개념도를 나타낸다.
도 3은 롱보링바가 공작물의 내경을 절삭가공할 때 롱보링바에 작용하는 힘을 나타낸 도면이고, 도 4는 롱보링바가 공작물의 내경을 절삭가공 할 때 롱보링바에 작용하는 힘에 의해 발생되는 진동을 감쇠하기 위한 본 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치의 사시도를 나타낸다.
도 5는 본 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치의 정면도를 나타내고, 도 6은 배분력방향의 진동감쇠테스트 결과 및 배분력 방향의 공구의 고유진동수를 나타낸 그래프이다.
도 7은 주분력방향의 진동감쇠테스트 결과 및 주분력 방향의 공구의 고유진동수를 나타낸 그래프이다.
이하에서 사용하는 용어의 정의는 다음과 같다. "수평방향"이란 가로방향, 즉 도 2 내지 도 4에서 X축 방향을 의미하고, "수직방향"이란 수평방향에 대해 직교하면서 높이방향, 즉 도 2 내지 도 4에서 Z축 방향을 의미하며, "길이방향"이란 수평방향과 수직방향에 대해 직교하면서 세로방향, 즉 도 2 내지 도 4에서 Y축 방향을 의미한다. 또한, 상부(상방)이란 "수직방향"에서 위쪽 방향, 즉 도 2 내지 도 5에서 Z축의 위쪽을 향하는 방향을 의미하고, 하부(하방)이란 "수직방향"에서 아래쪽 방향, 즉 도 2 내지 도 5에서 Z축 아래쪽을 향하는 방향을 의미한다.
도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치(1)를 설명한다. 도 2 내지 도 5에 도시된 것처럼, 본 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치(1)는 터렛(100), 보링바유닛(200) 및 제진유닛(300)을 포함한다.
본 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치(1)의 터렛(100)은 복수의 공구홀더(210) 또는 공구가 수납한다.
즉, 터렛(100)은 공작기계의 가공작업에 필요한 다양한 공구 또는 공구홀더를 수납할 수 있다. 터렛(100)은 외경선삭 및 내경선삭에 이용하는 공구뿐만 아니라 드릴 혹은 밀링 작업에 필요한 공구와 같이 다양한 복수의 공구를 수납할 수 있다.
이러한 터렛(100)은 도면에 도시되지 않았지만 공구대에 장착되며, 공구대의 일부에 설치되는 구동부의 구동에 의해 회전 가능하게 설치된다. 즉, 터렛은 공구대에 인덱싱 가능하게 설치된다. 또한, 공구대는 도면에 도시되지는 않았지만 공작기계의 바디 또는 베드의 일부에 설치될 수 있다.
터렛(100)의 구동부는 공구대(에 설치되고, 터렛(100)에 회전동력을 제공한다. 구동부는 터렛(100)을 회전시켜 터렛에 수납된 복수의 공구홀더 또는 공구 중에서 원하는 공구홀더 또는 공구로 가공물을 가공할 수 있도록 선택적으로 터렛(100)에 회전동력을 제공한다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 구동부는 서보모터로 형성될 수 있다. 또한, 구동부(3000)는 PLC나 수치제어부의 지령에 의해 작동한다.
또한, 수치제어부는 NC(numerical control, NC) 또는 CNC(computerized numerical control)를 포함하고, 각종 수치 제어 프로그램이 내장되어 있다. 즉 수치제어부에는 구동부인 서보모터의 구동프로그램, 공구의 가동프로그램 등이 내장되고, 수치제어부의 구동에 따라 해당 프로그램이 자동으로 로딩되어 작동한다. 또한, 수치제어부는 주조작부, PLC와 소정의 프로토콜에 의해 통신을 수행한다.
또한, 주조작부는 화면표시 프로그램과 화면표시 선택에 따른 데이터 입력 프로그램을 포함하고, 화면표시 프로그램의 출력에 따라 표시화면에 소프트웨어 스위치를 디스플레이하고, 소프트웨어 스위치의 온(ON)/오프(OFF)를 인식하여 기계 동작의 입출력 명령을 내리는 기능을 수행한다.
또한, 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 주조작부는 공작기계의 하우징, 케이스, 또는 일측에 설치되어 다양한 기능스위치 또는 버튼과 각종 정보를 표시할 수 있는 모니터를 구비한다.
PLC(Programmable Logic Controller)는 수치제어부 또는 주조작부와의 소정의 프로토콜에 의한 통신을 수행하고, 이러한 통신을 통해 제어명령을 행하는 기능을 수행한다. 즉, PLC는 수치제어부 또는 주조작부의 수치 제어 프로그램에 따른 제어 명령을 받아 작동한다.
본 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치(1)의 보링바유닛(200)은 터렛(100)에 장착된다. 구체적으로 보링바유닛(200)은 공구홀더(210)와 롱보링바(220)를 포함한다.
보링바유닛(200)의 공구홀더(210)는 터렛에 탈부착 가능하게 장착된다. 즉, 공구홀더는 터렛(100)의 일측에 탈부착 가능하게 결합되어 롱보링바(220)를 지지한다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만, 공구홀더(210)는 터렛(100)에 볼트, 리벳 등을 통해 탈부착 가능하게 결합될 수 있다.
보링바유닛(200)의 롱보링바(220)는 공구홀더(210)에 탈부착 가능하게 장착된다.
반드시 이에 한정되는 것을 아니지만. 롱보링바(220)는 공구홀더(210)에 클램핑 또는 언클램핑 가능하게 체결된다.
즉, 롱보링바(220)의 일측에는 헤드툴이 탈부착 가능하게 구비되어 공작물의 내경 또는 외경을 가공하고, 롱보링바(220)의 타측은 공구홀더(210)에 의해 지지되어 터렛(100)에 탈부착 가능하게 설치된다. 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만 보링바는 소정의 길이와 지름을 갖는 중공형상의 원통부재로 형성될 수 있다.
본 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치(1)의 제진유닛(300)은 보링바유닛(200)에 탈부착 가능하게 설치된다.
즉, 일반적인 롱보링바 등 공구에 필요에 따라 제진유닛(300)을 부착 또는 탈착하여 절삭력에 의해 발생되는 롱보링바 등 공구의 진동을 감쇠할 수 있다
구체적으로 제진유닛(300)은 질량부(310)와 탄성부(320)를 포함한다.
제진유닛(300)의 질량부(310)는 공구홀더(210)에 탈부착 가능하게 결합된다.
또한, 질량부(310)는 제1 질량부(311)와 제2 질량부(312)를 포함한다.
질량부(310)의 제1 질량부(311)와 제2 질량부(312)는 공구홀더(210)의 선단 일측과 타측에 서로 마주하도록 탈부착 가능하게 설치된다.
즉, 제1 질량부(311)와 제2 질량부(312)는 롱보링바(210)에 인접하는 공구홀더의 선단에 배치되어 직접적으로 가공을 수행하는 롱보링바(210)의 가공지점과 가까워지므로 효율적으로 롱보링바(210)에 발생되는 진동을 감쇠할 수 있다.
일반적으로 공작물 가공시에 롱보링바 등 공구에 진동이 발생되면 공작물의 표면조도가 악화되어 가공정밀도가 감소하고, 자원낭비가 발생되며, 절삭 성능이 감소되며 작업자의 불편을 초래하고 가공비용과 유지비용이 증가하는 문제점이 발생한다.
본 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치(1)의 제진유닛(300)은 상술한 문제점을 해결하기 위해 가공시에 절삭력에 의해 롱보링바 등 공구에 진동이 발생되는 것을 감쇠할 수 있도록 진동이 발생하는 부분에 추가 질량부를 부착하여 떨림을 감쇠시키는 시스템을 적용하였다.
즉, 진동이 전달되는 힘의 크기와 반대 방향으로 동일한 힘을 가해 줌으로써 진동을 상쇄시키는 매커니즘으로. 롱로보링바(220) 등 공구의 고유진동수와 제진유닛의 고유진동수를 동일하거나 최대한 근사한 값으로 구성하여 가공 중 발생하는 롱보링바 등의 공구에 발생되는 진동을 제진유닛이 대신 진동하여 롱보링바 등의 공구에서는 진동이 감쇠되는 원리이다.
또한, 본 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치(1)의 제진유닛(300)은 가공중에 롱보링바(220)에 진동이 발생될 때에 롱보링바(220)의 진동주파수를 감쇠하도록 롱보링바(220)의 진동방향과 동일한 방향으로 진동한다.
도 3을 참조하면, 롱보링바(220)가 공작물(2)의 내경을 절삭가공할 때 롱보링바(220)에 작용하는 힘은 주분력(F1), 배분력(F2), 및 이송 분력(F3)으로 나누어질 수 있다.
이 중 이송 분력(F3)은 보링바 유닛(200)의 축 방향으로 작용하므로 롱보링바(220)에 진동을 발생시키는데 영향을 미치지 못한다.
따라서 롱보링바(220)가 공작물(2)의 내경을 절삭가공할 때 직접적으로 롱보링바(220)에 작용하여 진동을 발생시키는 힘은 주분력(F1) 및 배분력(F2)이 관련이 있는 인자가 된다.
이와 같은 진동발생 인자를 효율적으로 감쇠시키기 위해 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치(1)의 질량부(310)의 제1 질량부(311)는 롱보링바(210)로 공작물(2)을 가공할 때에 롱보링바(210)에 작용하는 주분력(F1)을 감쇠하기 위해 수직방향(즉, Z축방향을 의미함)으로 진동한다.
즉, 제1 질량부(311)는 롱보링바(220)의 진동 중 주분력(F1)에 의해 작용되는 진동을 감쇠하도록 주분력(F1)에 의해 롱보링바(220)에 작용되는 진동방향과 동일하도록 제1 질량부(311)가 수직방향(즉, Z축 방향)으로 진동한다.
한편, 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치(1)의 질량부(310)의 제2 질량부(312)는 롱보링바(210)로 공작물(2)을 가공할 때에 롱보링바(210)에 작용하는 배분력(F2)을 감쇠하기 위해 수평방향(즉, X축 방향을 의미함)으로 진동한다.
즉, 제2 질량부(312)는 롱보링바(220)의 진동 중 배분력(F2)에 의해 작용되는 진동을 감쇠하도록 배분력(2)에 의해 롱보링바(220)에 작용되는 진동방향과 동일하도록 제2 질량부(312)가 수평방향(즉, X축 방향)으로 진동한다.
이처럼 본 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치는 제진유닛이 보링바유닛에 설치되어 가공중에 롱보링바에 진동이 발생될 때에 롱보링바의 진동주파수를 감쇠 하도록 제진유닛이 롱보링바의 진동방향과 동일한 방향으로 진동 즉, 제1 질량부는 롱보링바의 진동 중 주분력에 의해 작용되는 진동을 감쇠하도록 주분력에 의해 롱보링바에 작용되는 진동방향과 동일하도록 제1 질량부가 수직방향으로 진동하고, 제2 질량부는 롱보링바의 진동 중 배분력(F2)에 의해 작용되는 진동을 감쇠하도록 배분력에 의해 롱보링바에 작용되는 진동방향과 동일하도록 제2 질량부가 수평방향으로 진동함에 따라 롱보링바유닛의 오버행 길이를 길게 확장하여 공작물의 내경을 깊게 정밀가공할 수 있으므로 가공정밀도 및 가공효율성을 극대화 할 수 있다.
제진유닛(300)의 탄성부(320)는 질량부(310)를 공구홀더(210)에 탈부착 가능하게 결합시키는 역할을 한다. 반드시 이에 한정되는 것을 아니지만 탄성부(320)는 탄성체인 스프링 역할을 하는 볼트로 구성될 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 탄성부(320)는 제1 탄성부(321)와 제2 탄성부(322)를 포함한다.
제1 탄성부(321)는 제1 질량부(311)가 수직방향으로 진동 가능하도록 제1 질량부(311)를 공구홀더(210)에 결합 설치하고, 제2 탄성부(322)는 제2 질량부(312)가 수평방향으로 진동 가능하도록 제2 질량부(312)를 공구홀더(210)에 결합 설치한다.
구체적으로 제1 탄성부(321)는 롱보링바(220)에 작용하는 주분력(F1)의 작용방향과 직각을 형성하도록 제1 질량부(311)를 관통하여 수평방향으로 공구홀더(210)에 결합 설치되고, 제2 탄성부(322)는 롱보링바(220)에 작용하는 배분력(F2)의 작용방향과 직각을 형성하도록 제2 질량부(312를 관통하여 수직방향으로 공구홀더(210)에 결합 설치된다.
이처럼 본 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치는 롱보링바로 공작물을 가공할 때에 롱보링바에 작용하는 주분력을 감쇄하기 위한 제1 질량부가 수평방향으로 진동 가능하도록 제1 탄성부를 통해 공구홀더에 결합되고, 제1 탄성부는 롱보링바에 작용하는 주분력의 작용방향과 직각을 형성하도록 제1 질량부를 관통하여 수직방향으로 공구홀더에 결합 설치되며, 배분력을 감쇄하기 위한 제2 질량부가 수직방향으로 진동 가능하도록 제2 탄성부를 통해 공구홀더에 결합되고, 제2 탄성부는 롱보링바에 작용하는 배분력의 작용방향과 직각을 형성하도록 제2 질량부를 관통하여 수직방향으로 공구홀더에 결합 설치됨에 따라 롱보링바에 작용하는힘을 분석하여 각각의 작용하는 힘에 대한 최적의 진동감쇠 구조로 제진유닛을 형성하여 롱보링바에 진동을 효율적으로 감쇠할 수 있으므로, 정밀가공을 수행하여 공작물의 품질을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치(1)의 제진유닛(300)은 보완부(300)를 더 포함한다.
제진유닛(300)의 보완부(330)는 공구홀더(210)와 질량부(310) 사이에 설치되며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니지만. 보완부(330)는 고무 재질의 패킹으로 구성될 수 있다.
보완부(330)는 질량부가 진동할 때 질량부의 진동력이 공구홀더에 전달되는 것을 차단하고, 질량부가 공구홀더에 견고하게 밀착 결합 될 수 있도록 하는 역할을 한다.
본 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치(1)의 제진유닛(300)의 제1 탄성부(321)와 제2 탄성부(322)는 각각 공구홀더(210)에 장착되는 공구(보링바)의 고유진동수에 따라 소정의 탄성계수를 갖도록 형성된다.
즉, 제1 탄성부(321)와 제2 탄성부(322)는 종류에 따라 다를 수 있으나. 같은 종류의 제1 탄성부(321)와 제2 탄성부(322)는 하기 식 1의 스프링 정수값으로 일정한 값을 가지게 된다.
고유 진동수(Natural frequency)란 역학계가 외력의 영향 없이 자유롭게 진동할 때의 진동수를 의미하고, 고유 진동수는 [식 1]로 계산된다.
[식 1]
Fn[Hz] : 고유진동수
k[N/m] : 스프링 정수
m[kg] : 질량
또한, 본 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치(1)의 제진유닛(300)의 제1 질량부(311)는 롱보링바(210)의 고유진동수 및 제1 탄성부(321)의 탄성계수에 따라 소정의 질량을 갖도록 형성되고, 제2 질량부(312)는 롱보링바(220)의 고유진동수 및 제2 탄성부(322)의 탄성계수에 따라 소정의 질량을 갖도록 형성된다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 도 6은 배분력 방향의 공구(롱보링바)의 고유진동수를 나타낸 그래프(도 6의 실선)이고, 도 7은 주분력 방향의 공구(롱보링바)의 고유진동수(도 7의 실선)를 나타낸 그래프이다.
그리고, 상술한 도 6 및 도 7의 그래프를 통해 롱보링바(210)의 고유진동수를 판단한 후 롱보링바(210)의 고유진동수와 동일하거나 근사한 제진유닛의 고유진동수[Fn]를 [식 1]에 대입한다.
이 경우 상술한 바와 같이 제1 탄성부(321)와 제2 탄성부(322)는 같은 종류로 이루어지는 경우 상기 식 1의 스프링 정수값(k)으로 일정한 값을 가지게 된다.
따라서 상기 식 1에서 변수는 제1 질량부와 제2 질량부의 질량(m)이 된다.
그러므로 제1 질량부(311)는 롱보링바(210)의 고유진동수[Fn] 및 일정한 상수인 제1 탄성부(321)의 탄성계수(k)에 따라 소정의 질량을 갖도록 제1 질량부(311)을 변경하여 다양한 공구(롱보링바)에 최적의 제진유닛을 다양하게 구성할 수 있게 된다.
또한, 제2 질량부(312)도 제1 질량부와 마찬가지로 롱보링바(210)의 고유진동수[Fn] 및 일정한 상수인 제2 탄성부(322)의 탄성계수(k)에 따라 소정의 질량을 갖도록 제2 질량부(311)을 변경하여 다양한 공구(롱보링바)에 사용할 수 있다.
예를 들어. 도 6 참조하면, 도 6의 배분력 방향의 일반공구의 고유진동수는 312Hz이고, 이 때 배분력 방향의 진동을 감쇠하는 제진유닛의 고유진동수는 동일하거나 근사해야 한다.
제진유닛에 제2 질량부(312)의 질량을 증가시키면서 다양한 질량의 제2 질량부를 실제 측정한 결과는 하기 [표 1]과 같다.
Fn[Hz] | m[kg] | k[N/m] |
344 | 0.31 | 1448 |
328 | 0.34 | 1448 |
312 | 0.37 | 1448 |
303 | 0.40 | 1448 |
292 | 0.43 | 448 |
도 6의 그래프를 확인하면 배분력 방향의 일반공구(제진유닛이 제거된 상태의 롱보링바)의 고유진동수는 312Hz이고, 제진유닛의 고유진동수는 312Hz와 동일하거나 가장 근사한 값을 찾아야 한다.
따라서 [표 1]에서 일반공구의 고유진동수 312Hz와 동일한 제진유닛의 고유진동수 312Hz를 찾게 되면 제2 질량부(312)의 질량은 0.37kg인 것을 확인할 수 있다.
한편, 예를 들어 도 7 참조하면, 도 7의 주분력 방향의 일반공구의 고유진동수는 3742Hz이고, 이 때 주분력 방향의 진동을 감쇠하는 제진유닛의 고유진동수는 동일하거나 근사해야 한다.
제진유닛에 제1 질량부(311)의 질량을 증가시키면서 다양한 질량의 제1 질량부를 실제 측정한 결과는 하기 [표 2]와 같다.
Fn[Hz] | m[kg] | k[N/m] |
418 | 0.21 | 1448 |
391 | 0.24 | 1448 |
374 | 0.27 | 1448 |
350 | 0.30 | 1448 |
333 | 0.33 | 448 |
도 7의 그래프를 확인하면 주분력 방향의 일반공구(제진유닛이 제거된 상태의 롱보링바)의 고유진동수는 374Hz이고, 제진유닛의 고유진동수는 374Hz와 동일하거나 가장 근사한 값을 찾아야 한다.
따라서 [표 2]에서 일반공구의 고유진동수 374Hz와 동일한 제진유닛의 고유진동수 374Hz를 찾게 되면 제1 질량부(311)의 질량은 0.27kg인 것을 확인할 수 있다.
즉, 제1 탄성부와 제2 탄성부의 탄성계수(k)는 1448로 일정한 값이므로, 일반공구(제진유닛이 제거된 상태의 롱보링바)의 배분력 방향의 고유진동수 312Hz와 동일한 제진유닛의 제2 질량부의 질량값은 0.37이고, 일반공구(제진유닛이 제거된 상태의 롱보링바)의 주분력 방향의 고유진동수 374Hz와 동일한 제진유닛의 제1 질량부의 질량값은 0.27이 됨을 확인할 수 있다.
그 결과, 도 6을 참조하면, 일반공구인 경우 배분력 방향의 동강성이 1.0N/um, 312Hz(도 6의 실선)인데 반해 제2 질량부의 질량을 0.37kg으로 하여 제진유닛(300)을 부착한 경우 배분력방향의 동강성이 1.2N/um, 251Hz(도 6의 파선)로 진동발생이 약 20% 정도 감쇠되었음을 확인할 수 있다.
또한, 도 7을 참조하면, 일반공구인 경우 주분력 방향의 동강성이 1.3N/um, 374Hz(도 7의 실선)인데 반해 제1 질량부의 질량을 0.27kg으로 하여 제진유닛(300)을 부착한 경우 주분력방향의 동강성이 1.9N/um, 307Hz(도 7의 파선)로 진동발생이 약 46% 정도 감쇠되었음을 확인 할 수 있다.
이처럼. 본 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치는 탄성부는 공구홀더에 장착되는 공구의 고유진동수에 따라 소정의 탄성계수를 갖도록 고정값으로 형성하고, 질량부는 롱보링바의 고유진동수 및 탄성부의 탄성계수에 따라 소정의 질량을 갖도록 형성되어, 롱보링바의 고유진동수와 탄성부의 탄성계수를 통해 최적의 질량값만 확인하여 질량부의 질량만을 변경하면 다양한 롱보링바에 최적의 제진유닛을 다양하게 구성하여 편리하게 설치할 수 있으므로 작업작의 작업편의성을 향상시키고, 공작기계의 사용자의 만족도를 극대화할 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치(1)의 질량부(310)의 제1 질량부(311)는 ㄱ자 형상으로 형성되어 공구홀더(210)의 선단의 상부 또는 하부 일측에 배치되고, 제1 질량부(311)의 질량은 ㄱ자 형상의 제1 질량부(311)의 길이방향의 길이(도 4의 L)를 조정함에 따라 조절될 수 있다.
즉, 제1 질량부(311)는 ㄱ자 형상으로 형성되어 있으므로 공구홀더(210)의 선단의 상부 또는 하부 일측에 구체적으로 모서리부에 밀착 결합될 수 있으며, 제1 질량부(311)를 공구홀더에 컴팩트하게 결합시킬 수 있다.
그리고 상술한 바와 같이 공구(롱보링바)의 고유진동수에 따라 질량이 변경되므로 필요에 따라 질량의 변경이 필요하게 되면 제1 질량부(311)의 길이방향의 길이(도 4의 L)를 길게 조정하거나 아니면 짧게 조정하여 조절할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치(1)의 질량부(310)의 제2 질량부(312)는 ㄱ자 형상으로 형성되어 공구홀더(210)의 선단의 상부 또는 하부 타측에 제1 질량부(311)와 마주하도록 배치되고, 제2 질량부(312)의 질량은 ㄱ자 형상의 제2 질량부(312)의 길이방향의 길이(도 4의 L)를 조정함에 따라 조절될 수 있다.
즉, 제2 질량부(312)는 ㄱ자 형상으로 형성되어 있으므로 공구홀더(210)의 선단의 상부 또는 하부 타측에 구체적으로 모서리부에 밀착 결합될 수 있으며, 제2 질량부(312)를 공구홀더에 컴팩트하게 결합시킬 수 있다.
그리고 상술한 바와 같이 공구(롱보링바)의 고유진동수에 따라 질량이 변경되므로 필요에 따라 질량의 변경이 필요하게 되면 제2 질량부(312)의 길이방향의 길이(도 4의 L)를 길게 조정하거나 아니면 짧게 조정하여 조절할 수 있다.
이처럼, 본 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치는 공작물의 내경을 가공하기 위해 공작물의 내측으로 삽입되는 제진유닛의 질량부의 형상을 소형화하고, 질량부의 질량의 변경은 질량부의 길이방향의 길이를 조정함에 따라 조절되도록 하여 공작물과의 간섭을 최소화할 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치(1)는 보링바유닛(200)의 오버행길이(도 2의 D)가 롱보링바(220) 직경의 4배 이상 내지 9배 이하로 형성되는 범위 내에서 제진유닛이 롱보링바(220)의 진동을 감쇠할 수 있다.
보링바유닛(200)의 오버행길이(도 2의 D)란 공작물(2) 가공을 위해 공작물 내측으로 삽입될 수 있는 보링바유닛의 길이방향의 길이를 의미한다.
즉, 본 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치(1)는 제진유닛(300)이 보링바유닛(200)에 탈부착 가능하게 결합됨에 따라 상술한 바와 같이 가공중 롱보링바에 작용하는 주분력과 배분력을 효과적으로 감쇠하여 롱보링바에 진동을 저감시킬 수 있다.
이에 따라 보링바유닛(200)의 오버행길이(도 2의 D)가 롱보링바(220) 직경의 4배 이상 내지 9배 이하로 형성되는 범위까지 롱보링바(220)의 진동을 감쇠할 수 있다.
반드시 이에 한정되는 것을 아니지만, 바람직하게 본 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치(1)는 보링바유닛(200)의 오버행길이(도 2의 D)가 롱보링바 직경의 7배로 형성되는 범위 내에서 제진유닛이 롱보링바(220)의 진동을 감쇠할 수 있다.
이처럼, 본 발명에 의한 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치는 종래와 같이 롱보링바유닛의 오버행길이를 길게하기 위해 고가의 진동감쇠바 등을 사용할 필요없이 롱보링바로 공작물을 가공할 때에 일반적인 공구에 제진유닛을 편리하게 설치하여 공구의 진동감쇠 효과를 극대화하면서 동시에 최소의 비용과 노력으로 구현함에 따라 공작기계의 제조비용을 감소시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
100 : 터렛,
200 : 보링바유닛,
210 : 공구홀더,
220 : 롱보링바,
300 : 제진유닛,
310 : 질량부,
320 : 탄성부,
330 : 보완부.
200 : 보링바유닛,
210 : 공구홀더,
220 : 롱보링바,
300 : 제진유닛,
310 : 질량부,
320 : 탄성부,
330 : 보완부.
Claims (12)
- 복수의 공구홀더 또는 공구가 수납되는 터렛;
롱보링바를 구비하고, 상기 터렛에 장착되는 보링바유닛; 및
상기 보링바유닛에 탈부착 가능하게 설치되는 제진유닛;을 포함하고,
상기 제진유닛은 가공중에 상기 롱보링바에 진동이 발생될 때에 상기 롱보링바의 진동주파수를 감쇠하도록 상기 롱보링바의 진동방향과 동일한 방향으로 진동하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치.
- 제1항에 있어서,
상기 보링바유닛은,
상기 터렛에 탈부착 가능하게 장착되는 공구홀더;를 포함하고,
상기 롱보링바는 상기 공구홀더에 탈부착 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치.
- 제2항에 있어서,
상기 제진유닛은,
상기 공구홀더에 탈부착 가능하게 결합되는 질량부; 및
상기 질량부를 상기 공구홀더에 탈부착 가능하게 결합시키는 탄성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치.
- 제3항에 있어서,
상기 질량부는,
상기 공구홀더의 선단 일측과 타측에 서로 마주하도록 탈부착 가능하게 설치되는 제1 질량부와 제2 질량부를 포함하고,
상기 제1 질량부는 상기 롱보링바로 공작물을 가공할 때에 상기 롱보링바에 작용하는 주분력을 감쇠하기 위해 수직방향으로 진동하고,
상기 제2 질량부는 상기 롱보링바로 공작물을 가공할 때에 상기 롱보링바에 작용하는 배분력을 감쇠하기 위해 수평방향으로 진동하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치.
- 제4항에 있어서,
상기 탄성부는,
상기 제1 질량부가 수직방향으로 진동 가능하도록 상기 제1 질량부를 상기 공구홀더에 결합 설치하는 제1 탄성부; 및
상기 제2 질량부가 수평방향으로 진동 가능하도록 상기 제2 질량부를 상기 공구홀더에 결합 설치하는 제2 탄성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치.
- 제6항에 있어서,
상기 제1 탄성부는 상기 롱보링바에 작용하는 주분력의 작용방향과 직각을 형성하도록 상기 제1 질량부를 관통하여 수평방향으로 상기 공구홀더에 결합 설치되고,
상기 제2 탄성부는 상기 롱보링바에 작용하는 배분력의 작용방향과 직각을 형성하도록 상기 제2 질량부를 관통하여 수직방향으로 상기 공구홀더에 결합 설치되는 것을 특징으로 하는 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치.
- 제6항에 있어서,
상기 제1 탄성부와 상기 제2 탄성부는 각각,
상기 공구홀더에 장착되는 공구의 고유진동수에 따라 소정의 탄성계수를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치.
- 제7항에 있어서,
상기 제1 질량부는 상기 롱보링바의 고유진동수 및 상기 제1 탄성부의 탄성계수에 따라 소정의 질량을 갖도록 형성되고,
상기 제2 질량부는 상기 롱보링바의 고유진동수 및 상기 제2 탄성부의 탄성계수에 따라 소정의 질량을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치.
- 제8항에 있어서,
상기 제1 질량부는 ㄱ자 형상으로 형성되어 상기 공구홀더의 선단의 상부 또는 하부 일측에 배치되고,
상기 제1 질량부의 질량은 ㄱ자 형상의 상기 제1 질량부의 길이방향의 길이를 조정함에 따라 조절되는 것을 특징으로 하는 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치.
- 제9항에 있어서,
상기 제2 질량부는 ㄱ자형상으로 형성되어 상기 공구홀더의 선단의 상부 또는 하부 타측에 상기 제1 질량부와 마주하도록 배치되고,
상기 제2 질량부의 질량은 ㄱ자 형상의 상기 제2 질량부의 길이방향의 길이를 조정함에 따라 조절되는 것을 특징으로 하는 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치.
- 제2항에 있어서,
상기 보링바유닛의 오버행길이가 상기 롱보링바 직경의 4배 이상 내지 9배 이하로 형성되는 범위 내에서 상기 제진유닛이 상기 롱보링바의 진동을 감쇠하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치.
- 제3항에 있어서,
상기 제진유닛은,
상기 공구홀더와 상기 질량부 사이에 설치되는 보완부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020210056693A KR20220149270A (ko) | 2021-04-30 | 2021-04-30 | 공작기계의 롱보링바 진동감쇠장치 |
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20180077630A (ko) | 2016-12-29 | 2018-07-09 | 현대위아 주식회사 | 인덱스가 가능한 보링바 홀더 |
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2021
- 2021-04-30 KR KR1020210056693A patent/KR20220149270A/ko active Search and Examination
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