KR100187562B1 - 정삭용 쓰로어웨이 볼 앤드밀 - Google Patents

정삭용 쓰로어웨이 볼 앤드밀 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하나의 스크류에 의해 블레이드 팁을 바디에 견고히 고정할 수 있고 장기간 사용할 때에도 블레이드 팁을 안정되게 장착할 수 있는 정삭용 쓰로어웨이 볼 앤드밀을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 일측에 웨지삽입공이 형성되고 블레이드 팁의 지지를 위한 V형 지지면이 형성된 바디와, 상기 바디에 결합되고 상기 V형 지지면에 접속되는 V형 경사면과 스크류 삽입용 구멍이 형성된 블레이드 팁과, 상기 바디의 웨지삽입공으로 끼워져 스크류에 결합되고 스크류의 회전에 따라 이동하면서 블레이드 팁에 클램핑력을 작용시키는 원추형 편심웨지와, 상기 바디와 블레이드 팁의 구멍을 통해 편심웨지의 나사구멍으로 체결되어 이들을 일체형으로 고정시키고 편심웨지를 이동시키는 스크류를 포함하는 정삭용 쓰로어웨이 볼 앤드밀이며, 이와 같은 구성에 의해 가공이 용이하고 생산성이 향상된다.

Description

정삭용 쓰로어웨이 볼 앤드밀
본 발명은 금형가공, 모방가공, 윤곽가공등 절삭가공에 널리 사용되는 공구인 정삭(Finishing)용 쓰로어웨이 볼 앤드밀(Throwaway Ball Endmill)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 쓰로어웨이 볼 앤드밀의 바디(Body)에 블레이드 팁(Blade Tip)을 견고하고 용이하게 고정시킬 수 있도록 한 것이다.
일반적으로 쓰로어웨이 볼 앤드밀은 강(Steel)으로 된 바디와 초경합금으로 된 블레이드 팁으로 구성되며, 이들은 적절한 결합수단에 의해 조립된다.
그 예로서 종래에는 바디에 팁을 은납으로 접합시킨 후 인선을 연삭가공하여 사용하였으나, 이는 여러 가지의 단점이 있기 때문에 최근에는 분리된 초경합금 팁을 바디에 조립하고 스크류등에 의해 고정하는 방법으로 개선되고 있다.
제1도 내지 제3도는 종래 정삭용 쓰로어웨이 볼 앤드밀의 일예를 나타낸 분해사시도와 평면도 및 정면도로서, 이러한 종류의 쓰로어웨이 볼 앤드밀은 서로 다른 모양으로 된 2개의 블레이드 팁(2)(3)을 바디(1)의 일측에 스크류(4)로 고정하는 구조로 되어 있다.
그러나 상기와 같은 쓰로어웨이 볼 앤드밀은 각각의 블레이드 팁(2)(3)이 하나의 스크류에 의해 조여지면서 바디(1)에 밀착 고정되는 구조이기 때문에 블레이드 팁(2)(3)에 큰 클램핑력을 발생시키기가 어렵고 제2도와 같이 바디(1)의 많은 부분(1a)이 제거됨에 따라 바디의 강성이 약화되어 절삭가공시 진동이 발생하게 되는 문제점이 있다.
또한 서로 다른 모양의 블레이드 팁을 하나의 바디에 고정시켜 사용함으로서 공구의 흔들림 정밀도(Run Out)를 향상시키는데 한계가 있고 사용자가 2개의 팁을 재고관리해 주어야 하는 불편함도 있다.
제4도와 제5도는 종래 정삭용 쓰로어웨이 볼 앤드밀의 다른 예를 나타낸 분해사시도와 조립상태 정면도로서, 이 실시예의 쓰로어웨이 볼 앤드밀은 바디(11)의 일측에 하나의 블레이드 팁(13)을 2개의 스크류(15)로 고정하는 구조로 되어있다.
즉, 블레이드 팁(13)에 2개의 구멍(14)과 V형 경사면(13a)을 형성하고 바디(11)에는 상기 블레이드 팁의 구멍 및 경사면에 대응하는 스크류구멍(12)과 V형 지지면(11a)을 형성하여 블레이드 팁(13)을 바디(11)의 일측으로 삽입한 후 각 구멍을 통해 2개의 스크류(15)를 각기 반대쪽으로 끼워 조여주면 블레이드 팁(13)의 V형 경사면(13a)이 바디(11)의 V형 지지면(11a)에 밀착하면서 고정되는 구조로 되어있다. 그러나 상기 예의 쓰로어웨이 볼 앤드밀은 초경합금으로된 블레이드 팁(13)에 2개의 구멍을 가공해 주어야 하므로 생산성이 떨어지고 서로 다른 2개의 스크류를 사용하여 블레이드 팁을 고정해 주어야 함에 따라 조립성의 저하를 가져오게 된다.
그리고 스크류의 목부분(나사가공이 없는 부분)과 블레이드 팁(13)의 구멍이 정밀하게 끼워맞춤 되므로 반복 사용에 의해 바디(11)의 V형 지지면(11a)이 마모되는 경우 블레이드 팁의 V형 경사면(12a)이 바디의 V형 지지면에 긴밀하게 접촉되지 않아 블레이드 팁의 장착이 불안정하게 되고, 이에따라 볼 정밀도를 정확하게 유지하기 어려운 문제가 있다.
본 발명은 하나의 스크류에 의해 블레이드 팁을 바디에 견고히 고정할 수 있고 장기간 사용할 때에도 블레이드 팁을 안정되게 장착할 수 있는 정삭용 쓰로어웨이 볼 앤드밀을 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따라 일측에 웨지삽입공이 형성되고 블레이드 팁의 지지를 위한 V형 지지면이 형성된 바디와, 상기 바디에 결합되고 상기 V형 지지면에 접속되는 V형 경사면과 스크류 삽입용 구멍이 형성된 블레이드팁과 상기 바디의 웨지삽입공으로 끼워져 스크류에 결합되고 스크류의 회전에 따라 이동하면서 블레이드 팁에 클램핑력을 작용시키는 원추형 편심웨지와, 상기 바디와 블레이드 팁의 구멍을 통해 편심웨지의 나사구멍으로 체결되어 이들을 일체형으로 고정시키고 편심웨지를 이동시키는 스크류로 구성된 정삭용 쓰로어웨이 볼 앤드밀이 제공된다.
제1도는 종래 정삭용 쓰로어웨이 볼 앤드밀의 일예를 나타낸 분해사시도.
제2도는 제1도의 조립상태 평면도.
제3도는 제1도의 조립상태 정면도.
제4도는 종래 정삭용 쓰로어웨이 볼 앤드밀의 다른예를 나타낸 분해사시도.
제5도는 제4도의 조립상태 정면도.
제6도는 본 발명의 실시예에 따른 정삭용 쓰로어웨이 볼 앤드밀의 분해사시도.
제7도는 제6도의 조립상태 정면도.
제8도는 제6도의 조립상태 평면도.
제9도는 제7도의 일부 확대도.
제10도는 제9도의 A-A선 단면도.
제11도는 제9도의 B-B선 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
21 : 바디 21a : V형 지지면
21b : 돌출부 22 : 웨지삽입공
22a : 웨지접속면 24 : 블레이드 팁
24a : V형 경사면 24b : 오목홈부
24c : 절취부 25 : 구멍
25a : 경사면 26 : 편심웨지
26a, 26b : 경사캠면 26c : 핀삽입홈
27 : 나사구멍 28 : 고정핀
제6도 내지 제11도는 본 발명의 실시예를 나타낸 도면으로서, 본 발명에 따른 정삭용 쓰로어웨이 볼 앤드밀은 강으로 된 바디(21)와, 상기 바디(21)의 일측에 고정되는 블레이드 팁(24)과, 상기 바디(21) 및 블레이드 팁(24) 사이에 설치되어 블레이드 팁(24)의 유동을 방지하여 주는 원추형 편심웨지(Wedge)(26) 및 고정핀(28)과, 상기 바디(21)와 블레이드 팁(24) 및 편심웨지(26)를 일체형으로 체결하여 주는 스크류(29)로 구성되어 있다.
바디(21)에는 편심웨지(26)가 삽입될 수 있는 형상의 웨지삽입공(22)과 스크류삽입공(23)이 형성되어 있고 웨지삽입공(22)의 안쪽부위에 경사진 웨지접속면(22a)이 형성되어 있으며, 바닥부위에는 블레이드 팁(24)을 지지하기 위한 V형 지지면(21a)이 형성되어 있다.
또한 바디(21)의 안쪽 일측에는 소정 형상의 볼록부(21b)가 형성되어 있다.
블레이드 팁(24)에는 원형의 구멍(25)과 이 구멍(25)으로 부터 연장된 경사면(25a)이 형성되어 있고 하부에는 상기 바디(21)의 V형 지지면(21a)과 접속하는 V형 경사면(24a)이 형성되어 있으며, 하부 중앙에는 오목홈부(24b)가 형성되어 있고 그 일측에는 상기 바디(21)의 볼록부(21b)가 삽입될 수 있는 형상의 절취부(24c)가 형성되어 있다.
원추형 편심웨지(26)는 전술한 바와 같이 바디(21)의 웨지삽입공(22)으로 삽입되며, 선단부에는 바디(21)의 웨지접속면(22a)에 접속하는 상측 경사캠면(26a)과 블레이드 팁(24)의 경사면(25a)에 접속하는 하측 경사캠면(26b)이 형성되어 있고 저면에는 핀삽입홈(26c)이 형성되어 있다.
그리고 편심웨지(26)에는 스크류(29)의 체결을 위한 나사구멍(27)이 형성되어 있다.
따라서 바디(21)에 블레이드 팁(24)을 삽입하고 바디(21)의 웨지삽입공(22)으로 편심웨지(26)를 끼우면 편심웨지(26)의 선단부가 블레이드 팁(24)의 구멍(25)쪽으로 진입되어 바디(21)의 스크류삽입공(23)과 블레이드 팁(24)의 구멍(25) 및 편심웨지(26)의 나사구멍(27)이 서로 통하여 지는 상태가 되므로 상기 각 구멍을 통해 스크류(29)를 체결할 수 있게된다.
이와같은 상태에서 스크류(29)의 선단을 편심웨지(26)의 나사구멍(27)에 일치시키고 조임방향으로 회전시켜 주면 스크류(29)의 회전에 따라 편심웨지(26)가 스크류 방향으로 이동을 하게되며, 이때 제11도와 같이 편심웨지(26)의 상측 경사캠면(26a)은 바디(21)에 형성된 웨지삽입공(22)내측의 웨지접속면(22a)과 접속하고 하측 경사캠면(22b)은 블레이드 팁(24)에 형성된 경사면(25a)과 접속하게 된다.
또한, 상기와 같이 스크류(29)를 조일때 편심웨지(26)의 하측 경사캠면(26b)이 블레이드 팁(24)의 경사면(25a)에 접속하여 블레이드 팁(24)이 하방으로 밀리는 힘을 받게되므로 블레이드 팁(24)에 형성된 V형 경사면(24a)은 바디(21)에 형성된 V형 지지면(21a)과 면접촉을 하면서 슬라이딩을 하게 되며, 이에따라 블레이드 팁(24)은 센터라인을 기준으로 하여 양쪽 대칭으로 정확하게 조립된다.
그리고 스크류(29)를 회전시켜 조일 때 상기와 같이 블레이드 팁(24)의 V형 경사면(24a)이 바디(21)의 V형 지지면(21a)에 긴밀하게 밀착되는 한편 편심웨지(26)의 상측 경사캠면(26a)이 바디(21)의 웨지접속면(22a)에 접속하면서 바디에 압축력을 가하게 되므로 블레이드 팁(24)에는 강한 클램핑력이 작용하게 된다.
또한 고정핀(28)은 절곡된 형상으로 되어 수평부분이 바디에 고정되어 있고 수직부분은 편심웨지(26)은 핀삽입홈(26c)으로 끼워져 편심웨지(26)가 바디(21)에서 이탈하는 것을 방지하여 주는 역할을 하며, 바디(21)에 형성된 볼록부(21b)와 블레이드 팁(24)에 형성된 절취부(24c)는 블레이드 팁(24)을 바디(21)에 삽입할 때 블레이드 팁(24)이 반대방향으로 삽입되는 것을 사전에 방지하여 준다.
즉, 블레이드 팁(24)을 정상적인 조립방향이 아닌 다른 방향으로 삽입할 때에는 볼록부(21b)에 걸려 삽입이 불가능해 지므로 블레이드 팁(24)을 항상 정확한 방향으로 조립할 수 있게 되는 것이다.
그리고 블레이드 팁(24)에 오목홈부(24b)를 형성함에 따라 바디(21)의 V형 지지면(21a) 중심부에 상기 오목홈부(24b)에 대응하는 돌출부를 형성할 수 있게 되므로 V형 지지면(21a)을 형성함에 따르는 바디(21)의 강도 약화를 최대한으로 억제할 수 있게된다.
이상에서와 같이 본 발명은 하나의 고정 스크류와 원추형 편심웨지에 의해 블레이드 팁을 정밀하고 견고하게 고정할 수 있게 됨에 따라 블레이드 팁의 가공이 용이해지고 조립작업이 간단해져 생산성의 향상을 가져오게 되며, 바디의 강성을 보강하여 우수한 진동방지 효과를 얻을 수 있게된다.
또한 스크류를 조이면 블레이드 팁이 일방향으로 이동하려는 힘을 받게되는 구조이어서 장기간 사용에 의해 바디의 V형 지지면이 마모된 경우에도 스크류를 조여 블레이드 팁의 V형 경사면을 바디의 V형 지지면에 밀착시킬 수 있고, 이에따라 항상 정밀한 볼 정도를 얻을 수 있게 된다.

Claims (5)

  1. 일측에 웨지삽입공(22)이 형성되고 블레이드 팁의 지지를 위한 V형 지지면(21a)이 형성된 바디(21)와, 상기 바디에 결합되고 상기 V형 지지면에 접속되는 V형 경사면(24a)과 스크류 삽입용 구멍(25)이 형성된 블레이드 팁(24)과, 상기 바디의 웨지삽입공으로 끼워져 스크류에 결합되고 스크류의 회전에 따라 이동하면서 블레이드 팁에 클램핑력을 작용시키는 원추형 편심웨지(26)와, 상기 바디와 블레이드 팁의 구멍을 통해 편심웨지의 나사구멍(27)으로 체결되어 이들을 일체형으로 고정시키고 편심웨지를 이동시키는 스크류(29)로 구성된 것을특징으로 하는 정삭용 쓰로어웨이 볼 앤드밀.
  2. 제1항에 있어서, 상기 편심웨지에 경사캠면(26a)(26b)를 형성하고 블레이드 팁과 바디에는 각 경사캠면에 접속하는 경사면(25a)과 웨지접속면(22a)을 각각 형성하여 상기 각 경사캠면이 경사면 및 웨지접속면과 접속한 상태로 편심웨지가 이동함에 따라 블레이드 팁에 클램핑력이 작용되도록 한 것을 특징으로 하는 정삭용 쓰로어웨이 볼 앤드밀.
  3. 제1항에 있어서, 상기 바디에 고정핀(28)의 일측을 고정하고 이 고정핀의 다른 일측을 상기 편심웨지의 핀삽입홈(26c)으로 끼워 편심웨지가 바디에서 이탈되지 않도록 한 것을 특징으로 하는 정삭용 쓰로어웨이 볼 앤드밀.
  4. 제1항에 있어서, 상기 바디에 돌출부(21b)를 형성하고 블레이드 팁에는 상기 돌출부에 대응하도록 절취부(24c)를 형성한 것을 특징으로 하는 정삭용 쓰로어웨이 볼 앤드밀.
  5. 제1항에 있어서, 상기 블레이드 팁에 오목홈부(24c)를 형성한 것을 특징으로 하는 정삭용 쓰로어웨이 볼 앤드밀.
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