KR20020080310A - 고경도 원석 결정체를 이용한 볼 대량가공처리방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고경도의 원석 결정체를 이용해 정밀한 진구(볼)이면서 높은 표면 거칠기가 요구되는 볼(ball)을 가공함에 있어서, 보다 신속, 간단하면서도 정밀하게 가공할 수 있음은 물론 많은 수량의 결정체를 연속가공공정을 통해 대량생산을 도모할 수 있는 고경도 원석 결정체를 이용한 볼 대량가공처리방법에 관한 것이다.

즉, 고경도의 원석 결정체 소재를 가공코자하는 최종 제품(볼) 보다 5~20% 정도 더 큰 육면체로 절단한 다음, 다이아몬드 입자 위에 놓아두고 다수의 육면 결정체에 물을 투입한 후, 그 결정체를 포함하는 물에 대해 원심작용과 와류현상을 동시에 일으켜 자유운동 되게 함으로서 그 정육각 결정체가 그 자유운동에 따른 다이아몬드 입자간의 마찰로 각 모서리를 대강 라운드형태로 포밍 가공을 하고, 결정체를 액상의 연마제(300~1000메쉬)가 공급되는 조건하에서 상, 하 구름마찰로 황삭표면 가공을 하며, 황삭공정을 거친 결정체를 액상의 연마제(600~3000메쉬)가 공급되는 조건하에서 상, 하 구름마찰로 표면 가공하는 정삭공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

고경도 원석 결정체를 이용한 볼 대량가공처리방법 및 그 장치{A manufacturing mothod and device of a ball which used a high hardness raw ore}

본 발명은 고경도 결정체(세라믹, 큐빅, 사파이어, 비취, 수정, 사파이어, 오팔 등의 원석 결정체)를 이용해 정밀한 진구(볼)이면서 높은 표면 거칠기가 요구되는 볼(ball)을 가공함에 있어서, 보다 신속, 간단하면서도 정밀하게 가공할 수 있음은 물론 많은 수량의 결정체를 연속가공공정을 통해 대량생산을 도모할 수 있는 고경도 원석 결정체를 이용한 볼 대량가공처리방법에 관한 것이다.

고경도 결정체(세라믹, 큐빅, 사파이어, 비취, 수정, 사파이어, 오팔 등의원석 결정체)를 이용해 정밀한 진구(볼)이면서 높은 표면 거칠기가 요구되는 볼(ball)은 일반적으로 반지, 목걸이 등과 같은 장식부재에 박아 사용하는 경우가 많지만 각종 산업분야의 정밀 베어링 등에도 간혹 사용되기도 한다.

또, 이러한 볼은 산업이 발전하고, 소득이 날로 높아지면서 그 수요는 날로 급증하고 있는 추세이다.

하지만 그 수요에 반하여 공급은 고경도이고, 진구이면서 높은 표면거칠기가 요구됨에 따라서 제대로 이루어지지 못하고 있는 실정이다.

즉, 이러한 볼의 생산시 종래에는 특별한 가공방법이 없어 대부분 꼭 필요한 경우에만 그 필요수량만큼 수작업으로 하나씩 제작 사용하고 있다.

상기 고경도 볼은 그 사용범위와 이용가치는 상당함에도 불구하고 생산이 뒷받침되지 못하는 관계로 현재 극히 제한적으로만 사용되고 있는 실정이다.

이에 본 발명에서는 상술한 바와 같은 종래 문제점을 일소하기 위하여 창안한 것으로서, 고경도 원석을 육면의 결정체로 만든 다음 그 육면체의 각 모서리를 원만한 라운드 형태로 대강 가공함과 동시에 황삭, 정삭공정등의 단계별 가공공정을 실시하되, 그 공정시 물의 와류 및 원심작용, 구름마찰 등의 적절하게 이용해 보다 신속, 간단하면서도 완벽한 진구의 볼을 생산할 수 있도록 하는데 주안점을두고 그 기술적 과제로서 완성한 것이다.

도 1은 본 발명의 주요 공정도

위의 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는 첨부된 각 도면에 의거하여 상세히 설명하면 하기와 같다.

본 발명은 고경도 결정체(세라믹, 큐빅, 사파이어, 비취, 수정, 사파이어, 오팔 등의 원석 결정체)를 이용해 정밀한 진구(볼)이면서 높은 표면 거칠기가 요구되는 양질의 볼(ball)을 대량으로 신속, 간단하게 가공하고자 하는 것으로서,

먼저 도 1에 도시된 바와 같이 세라믹, 큐빅, 사파이어, 비취, 수정, 사파이어, 오팔 등의 원석은 가지고 각종 절단장치(미도시)를 통해 절단된 일정두께의 원석 소재를 육면체 절단공정을 통해 육면의 결정체로 절단가공 하고,

상기 절단공정을 통하여 만들어진 육면체는 포밍공정(forming)을 통해 육면체의 각 모서리를 대강 라운드형태로 기공하며,

상기 포밍공정을 거친 결정체는 황삭과 정식공정 순서로 보다 정밀하고 진구형태로 각각 가공하여 완성한다.

이하 각 공정별 구체적인 설명은 부언하면,

1. 절단 공정

상기 절단공정은 일정 두께의 고경도 결정체(세라믹, 큐빅, 사파이어, 비취, 루비, 옥, 수정, 사파이어, 오팔 등의 원석 결정체)를 일정한 규격의 육면체로 절단하는 공정으로서, 하기의 육면체 절단장치에 의하여 수행된다.

즉, 상기 육면체 절단장치는 도 3에서 도시된 바와 같이 하측의 유압 내지 에어 실린더에 의해 상승력을 가진 베이스판 위에 일정 두께의 고경도 결정체를 안착시킨 다음 그 위에 다수의 금속밴드 일정 피치간격으로 정렬된 절단용 밴드체를 배치시켜 상기 밴드체와 고경도 결정체의 상면과 밀착되게 한 상태에서 밴드체를 좌,우 왕복운동하게 함과 동시에 액상 연마제를 연속 공급함으로서, 그 밴드체의 각각의 밴드간격의 피치폭으로 절단되게 하는 것이다.

2. 포밍공정

상기 포밍공정은 상기 절단공정을 통하여 만들어진 육면체가 가지는 각진 부분을 대강 라운드형태로 가공하는 공정으로서, 하기의 포밍장치에 의하여 수행된다.

즉, 상기 포밍장치는 도 4에서 도시된 바와 같이 회전하는 상, 하 회전판을 일정간격 구비시키되, 상기 하판의 표면에 연삭용 다이아몬드 입자를 고르게 부착시키는 한편, 상기 하판과 대응하는 상판 저면 외곽 둘레에는 결정체 이탈방지용 걸림 환돌기를 형성시킴과 동시에 그 내향으로 사인곡선을 가진 저항발생용 날개를 하나이상 형성시키고. 그 상판의 상단에 물유입구를 관통구비 한다.

이때 상기 하판과 상판의 간격을 가공코자하는 육면체의 꼭지점과 꼭지점의최대 길이보다 1.05~1.2배 높게 구성시키는 한편 상기 이탈방지용 걸림환돌기는 상기 육면체의 꼭지점과 꼭지점의 최대 길이와 동일한 높이로 함에 따라서 상기 걸림환돌기의 하측 끝과 하판사이는 육면체의 최대길이 0.05~0.2배에 해당되는 는 틈이 발생하여 유입되는 물이 배출되도록 한다.

이러한 구성의 포밍장치는 상기 상판 걸림환돌기 내부 연마용 다이아몬드 입자가 부착된 하판위에 가공코자하는 다수의 육면 결정체를 상기 물유입구를 통해 물과 함께 투입함과 동시에 일정량의 물을 공급하면서 상기 하판을 소정의 RPM으로 회전시키게되면 상기 육면 결정체는 투입된 물과 함께 워님력이 발생됨과 동시에 상기 저항발생용 날개에 의해 저항을 받아 와류현상이 발생하여 자유 운동하면서 수많은 횟수로 다이아몬드면과 마찰한다.

그 마찰을 통하여 결국 육면 결청체의 각진 부분이 대부분 라운드형태로 마모되어 대강 구에 가깝게 형성된다.

3. 황삭공정

상기한 황삭공정은 상기 포밍공정을 통사여 대강 가공된 결정체를 진구(볼)에 보다 가깝게 가공하는 공정으로서, 하기와 같은 황삭장치를 통하여 이루어진다.

즉, 상기 황삭장치는 회전 가능한 상, 하정반을 구비시키되, 상기 상, 하정반 사이에는 가공코자하는 반제품 결정체가 수납된 상태에서 상호 일정한 압력으로밀착되게 하고, 그 하판의 저면 외곽둘레에 이탈방지용 걸림환돌기를 결정체 지름의 70~80%의 높이로 형성시킨다.

상기 상, 하정반을 각각 반대방향으로 회전시킴은 물론 그 내부에 300~1000메쉬의 액상 연마제를 투입하여 가공한다.

이렇게 되면 상기 결정체가 상, 하정반간 구름마찰이 일어나면서 투입되는 연마제에 의하여 진구에 보다 가깝게 가공이 이루어질 수 있는 것이다.

이때 상기 하정반은 평활한 금속재인 반면 상기 하정반과 대응하는 상정반은 우레탄 등의 합성수지재를 사용함이 바람직하다.

4. 정삭공정

상기 정삭공정은 위 황삭공정에 의하여 진구(볼)와 거의 동일하게 가공된 결정체의 표면을 높은 수치의 표면 거칠기를 얻어 완전한 진구의 볼로 연마가공하기 위한 수단으로서, 그 장치는 위 황삭공정 수행시 사용된 장치와 동일한 장치를 사용하되,

그 가공시 투입된 액상의 연마제만 보다 높은 입도 즉, 600~3000메쉬의 연마제를 사용한다.

이상과 같이 본 발명의 고경도 원석 결정체를 이용한 볼 대량가공처리방법 및 그 장치는 고경도 결정체(세라믹, 큐빅, 사파이어, 비취, 수정, 사파이어, 오팔등의 원석 결정체)를 이용해 정밀한 진구(볼)이면서 높은 표면 거칠기가 요구되는 양질의 볼(ball)을 신속, 간단하면서 대량생산이 가능함에 따라서 보다 많은 수요가 있다 하더라도 즉각적이고 신속하게 대처가능 하는 등 그 기대되는 바가 실로 다대한 발명이다.

Claims (3)

1. 고경도 결정체(세라믹, 큐빅, 사파이어, 비취, 수정, 사파이어, 오팔 등의 원석 결정체)를 이용해 정밀한 진구(볼)이면서 높은 표면 거칠기가 요구되는 볼(ball)을 기공함에 있어서,

   상기 고경도의 결정체 원석 소재를 가공코자하는 최종 제품(볼) 보다 5~20% 정도 더 큰 육면체로 각각 절단하는 육면체 절단공정과;

   상기 절단공정을 통하여 만들어지고, 다이아몬드 입자 위에 놓여진 다수의 육면 결정체에 물을 투입한 다음 그 결정체를 포함하는 물에 대해 원심작용과 와류현상을 동시에 일으켜 자유운동 되게 함으로서 그 정육각 결정체가 그 자유운동에 따른 다이아몬드 입자간의 마찰로 각 모서리를 대강 라운드형태로 가공되게 하는 포밍공정과;

   상기 포밍공정을 거친 결정체를 액상의 연마제(300~1000메쉬)가 공급되는 조건하에서 상, 하 구름마찰로 표면 가공하는 황삭공정과;

   상기 황삭공정을 거친 결정체를 액상의 연마제(600~3000메쉬)가 공급되는 조건하에서 상, 하 구름마찰로 표면 가공하는 정삭공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한 고경도 원석 결정체를 이용한 볼 대량가공처리방법.
2. 하측의 유압 내지 에어 실린더에 의해 상승력을 가진 베이스판 위에 다수의 금속밴드가 일정 피치간격으로 정렬된 상태에서 좌우 왕복운동이 가능한 절단용 밴드체를 배치하는 육면체 절단장치와;

   회전 가능한 상, 하 회전판을 일정간격 구비시키되, 상기 하판의 표면에 연삭용 다이아몬드 입자를 고르게 부착시키는 한편, 상기 하판과 대응하는 상판 저면 외곽 둘레에는 결정체 이탈방지용 걸림 환돌기를 형성시킴과 동시에 그 내향으로 사인곡선을 가진 저항발생용 날개를 하나이상 형성시키고. 그 상판의 상단에 물유입구를 관통구비 하는 포밍 장치와;

   상호 다른 방향으로 회전됨과 동시에 일정한 밀착력을 가지는 상, 하정반을 각각 구비시키되, 상기 하정반 저면 외곽둘레에 이탈방지용 걸림환돌기를 결정체 지름의 70~80%의 높이로 형성시킴과 동시에 상기 상판의 에는 연마제 투입구를 가진 황삭장치와;

   상기 황삭장치와 동일구조의 정삭장치를 각각 일측으로 연속 배치하는 것을 특징으로 한 고경도 원석 결정체를 이용한 볼 대량가공처리장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 포밍장치의 걸림환돌기의 높이는 육면 결정체의 길이와 동일하게 하는 반면 상, 하회전판의 간격은 그 육면 결정체의 최대 길이보다 0.05~0.2배 크게하는 것을 특징으로 한 고경도 원석 결정체를 이용한 볼 대량가공처리장치.