KR100287610B1 - 원판형지지체를구비한연삭공구_ - Google Patents

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Abstract

본 발명의 연마공구는 중앙 영역에 연마공구를 작업장치의 구동 스핀들에 고정시키는 역할을 하는 통과공(6)을 구비한다. 지지체(1)은 외측둘레(2)와, 측면(13)의 둘레에 인접된 접속영역에서 개개의 절단요소(4)를 부착하고 있다.

Description

원판형 지지체를 구비한 연삭 공구
제1도는 외주면과 측면 상에 절삭 요소가 부착된 본 발명에 따른 연삭 공구를 도시한 도면,
제2도는 제1도의 Ⅱ-Ⅱ 단면을 따라 절취한 지지체의 확대 단면도,
제3도는 지지체에 홈부를 구비한 본 발명에 따른 다른 연삭 공구를 도시한 도면,
제4도는 제3도의 Ⅳ-Ⅳ 단면을 따라 절취한 지지체의 확대 단면도.
제5도는 지지체의 작은 마디형 표면 상에 배치되는 절삭 요소를 구비한 본 발명에 따른 다른 연삭 공구를 도시한 도면,
제6도는 제5도의 Ⅵ-Ⅵ 단면을 따라 절취한 지지체의 확대 단면도,
제7도는 개별적인 군의 형태로 지지체 상에 배치되는 절삭 요소를 구비한 본 발명에 따른 또 다른 연삭 공구를 도시한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1, 11, 21, 31 : 원판형 지지체
2, 12, 22, 32 : 외주면
3, 13, 23, 33 : 측면
4, 14, 24, 34 : 절삭 요소
5, 15, 25, 35 : 땜납부
8, 18, 28 : 두께 감소 영역
17, 37 : 절삭 요소가 없는 구역
27 : 간격 구역
본 발명은 외주면과, 한쪽 이상의 측면의 적어도 외주면 근접 영역에 절삭 요소가 부착된 원판형 지지체를 구비하는 연삭 공구에 관한 것이다.
서두에 기재한 형태의 연삭 공구는 예컨대, 콘크리이트 또는 석재와 같은 경질 재료를 절삭하거나 연삭하는데 사용된다.
DE-OS 35 13 687로부터, 외주면 및 양 측면에 다이아몬드형 입자가 선형으로 부착된 원판형 지지체로 구성되는 연삭 공구가 공지되어 있다.
이러한 공지된 연삭 공구는 절삭 원판 및 홈 가공용 윤삭기로서 사용될 수 있으나, 원판형 지지체가 일정한 두께를 가지기 때문에 표면을 제한적으로만 가공할 수 있다. 가공할 표면에 대해 연삭 공구를 경사지게 위치시키면 가공할 표면 상에는 외주면만이 접촉하게 되어, 본래의 연삭면은 재료의 표면에 접촉하지 않게 된다. 연삭 공구가 가공할 표면에 대해 평행한 위치로 이동되면 특히, 측면 상에 배치된 절삭 요소 전체가 가공할 표면에 접촉하게 되지만, 이로 인하여 연삭 공구는 초기에는 가공할 표면 상을 요동하게 된다.
본 발명의 목적은 표면 가공에 적합하고 절삭 원판 및 홈 가공용 윤삭기로서 사용될 수 있고 내구수명이 길며 경제적으로 제조될 수 있는 만능 연삭 공구를 제공하는 것이다.
이러한 목적은 본 발명에 따라 지지체의 두께가 외주면으로 갈수록 감소되며, 절삭 요소가 땜납부에 의해 지지체에서 적어도 두께가 감소되는 영역에 부착되고, 절삭 요소를 소정 간격을 두고 서로 이간시켜 배치하고, 상기 간격은 지지체의 측면의 평면에 평행하게 측정되는 절삭 요소의 직경의 1 내지 10배로 함으로써 달성된다.
지지체의 두께를 외주면으로 갈수록 감소시킴으로써, 측면의 나머지 부분에 대해 일정한 경사 각도로 연장되는 연삭면이 제공된다. 이와 같이 경사진 연삭면에 의해 연삭 작업중에 연삭 공구를 가공할 표면에 대하여 경사지게 설치할 수 있게 된다. 이러한 방식으로 연삭 작업중 공구가 요동하는 것을 방지하게 된다.
개개의 절삭 요소를 접합하는 것은 땜납부에 의해 수행되며, 이 땜납부는 개개의 절삭 요소를 지지체에 양호하게 접합시키는 특성을 갖는다. 땜납부를 사용하면 절삭 요소의 약 20 내지 25%만이 땜납부 내에 파묻히게 된다는 장점이 있다.
오염 경향이 있는 재료를 절삭 가공할 경우에는 개개의 절삭 요소 사이의 간격을 경질 기재의 가공시보다 더 크게 하는 것이 적합하며, 이때 그 한도는 절삭 요소의 직경의 1 내지 10배 사이에 있게 된다.
연삭 공구의 지지체는 강, 금속 합금, 세라믹제 또는 소결 합금으로 형성된다.
지지체의 두께는 양 측면 상에서 대칭적으로 감소되는 것이 적합하다. 지지체의 외주면으로 갈수록 두께가 감소되는 영역은 특히 표면 가공에 적합하다. 지지체의 양 측면을 대칭적으로 형성함으로써 양 측면이 동일한 표면 가공을 위해 사용될 수 있다.
적어도 지지체의 두께가 감소되는 영역에 절삭 요소가 없는 구역이 마련되는 것이 적합하다. 이러한 형태의 절삭 요소가 없는 구역은 절삭된 연삭물을 양호하게 반출해내는 역할을 하여 절삭 성능을 현저히 증가시킨다. 이러한 절삭 요소가 없는 구역은 표면의 습식 표면 가공시 측면의 영역에서 냉각제를 분배할 수 있다.
절삭 요소가 없는 구역은 지지체의 중심으로부터 외주면을 향해 부분적으로 연장된다. 이러한 절삭 요소가 없는 구역에 의해 지지체의 절삭 요소 부착 표면이 마찬가지로 연삭 공구의 중심으로부터 외주면으로 적어도 부분적으로 연장되는 다수의 작은 표면으로 분할될 수 있다. 절삭 요소가 없는 구역은 상이한 폭으로 형성될 수 있다. 또한, 이러한 절삭 요소가 없는 구역의 형태는 상이하게 될 수 있다. 즉, 절삭 요소가 없는 구역은 예컨대, 대략 방사형으로, 대략 또는 트위스트형 및 나선형으로 형성될 수 있으며, 이때 트위스트형 및 나선형의 선회 방향은 연삭 공구의 실제 회전 방향과 역방향으로 연삭물을 양호하게 반출하도록 해준다.
절삭된 연삭물의 양호한 반출을 위해, 지지체의 절삭 요소가 없는 구역은 홈부로서 지지체에 형성되는 것이 적합하다. 홈부는 습식 절삭 작업시에는 냉각제를 지지체의 중심으로부터 외주면으로 운반하는 것을 가능하게 해준다.
홈부는 적어도 부분적으로 지지체의 중심으로부터 외주면으로 연장되고, 지지체의 하나의 큰 측면을 마찬가지로 적어도 부분적으로 연삭 공구의 중심으로부터 외주면으로 연장되는 다수의 작은 표면으로 분할해준다. 이러한 홈부는 그 폭이 연삭 공구의 중심으로부터 외주면으로 증가하는 형태로 상이한 폭으로 형성될 수 있다. 홈부는 이러한 방식으로 부채꼴의 형태로 형성된다.
나선형으로 형성되고 그 선회 방향이 연삭 공구의 실제 회전 방향과 역방향인 홈부에 의해, 절삭된 연삭물을 위한 양호한 반출 채널이 형성된다. 이러한 형태의 홈부는 특히 습식 가공시의 냉각제의 분배에 적합하며, 이때 냉각제는 예컨대, 작업 장치의 구동 스핀들을 통해 가공 과정중 연삭 공구를 관통하여 공급된다. 이에 따라, 냉각제는 연삭 공구의 중심으로부터 측면까지 공급된다.
지지체에는 절삭 요소 사이에 위치한 간격 구역에 홈부가 형성되는 것이 적합하다. 지지체는 절삭 요소의 설치 이전에 절삭 요소가 설치될 각각의 영역에 작은 마디형의 표면을 구비한다. 이러한 형태로 형성된 연삭 공구의 개개의 절삭 요소는 땜납부에 의해 작은 원통형 또는 절두 원추형 마디 상에 배치된다. 이러한 개개의 절삭 요소가 놓여지는 작은 마디 표면의 직경은 개개의 절삭 요소의 최대 직경보다 약간 크게 형성된다.
습식 가공을 실시할 경우에는 간격 구역에 냉각제를 분배하는 것이 가능하다. 또한, 이러한 간격 구역은 절삭된 연삭물을 연삭 공구의 외주면으로 보다 양호하게 반출하는 역할을 한다.
절삭 요소는 각각 다이아몬드형 입자로 형성된다. 개개의 다이아몬드형 입자를 서로 이간시켜 배치함으로써 큰 절삭 성능을 얻게 되며, 이것은 개개의 다이아몬드 입자가 가공할 재료의 표면에 보다 깊이 침입하게 되기 때문이다.
원판형 지지체에는 또한 유리하게는 2 내지 8개의 다이아몬드형 입자의 군으로 형성된 절삭 요소가 부착될 수도 있다. 다수의 다이아몬드 입자로 구성된 군을 배치함으로써 특히 경질 재료의 가공에 적합한 보다 큰 연삭면이 제공된다. 이러한 군은 가공할 재료의 표면에 보다 작은 깊이로 침입하게 되어, 결과적으로 보다 작은 거칠기를 가진 표면이 형성된다.
개개의 절삭 요소의 마모 거동에 의존하여 개개의 절삭 요소 또는 군 사이의 간격은 상이한 크기로 될 수 있다.
절삭 요소는 개개의 절삭 요소를 연삭 공구의 측면 또는 외주면 상에 동일하게 분배하도록 구멍을 갖는 마스크에 의해 지지체 상에 설치될 수 있다. 개개의 절삭 요소를 설치하기 위해 지지체에는 필요시 변형 가능한 구멍을 갖는 마스크가 그 위에 받쳐져 있고, 절삭 요소가 부착되는 해당 부분에 땜납부를 구비한다. 구멍을 갖는 마스크에 형성된 서로 간격을 두고 형성된 관통공을 통해 절삭 요소가 분배되에 배치되고, 절삭 요소를 지지체에 결합시키는 땜납층까지 도달하게 된다.
절삭 요소는 외주면과, 측면의 외주면 근접 영역에 단층으로 배치된다.
이하 다수의 실시예를 도시하는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.
제1도 및 제2도는 측면(3) 상에 개개의 절삭 요소(4)가 부착된 원형 링 형태의 지지체(1)를 도시하고 있다. 지지체(1)는 외주면(2)으로 갈수록 두께(S)가 감소하는 영역(8) 및 중앙의 관통공(6)을 구비하며, 관통공(6)은 도시하지 않은 작업 공구의 구동축에 연삭 공구를 고정시키는 역할을 한다. 관통공(6)은 절두 원추형의 외형을 갖는 수용될 장치의 일부가 양 측면(3)으로부터 관통공(6) 내로 삽입될 수 있도록 형성된다.
지지체(1)의 측면(3)은 개개의 절삭 요소(4)를 지지체(1)에 접합하는 역할을 하는 땜납부(5)를 부분적으로 구비한다. 개개의 절삭 요소(4)를 소정 간격(A)을 두고 서로 이간시켜 배치하고, 상기 간격은 지지체(1)의 측면(3)의 평면에 평행하게 측정되는 절삭 요소(4)의 직경의 1 내지 10배이다. 연삭 공구는 절삭된 연삭물을 보다 양호하게 배출하는 역할을 하는 절삭 요소가 없는 구역(7)을 구비한다.
제2도는 지지체(1)의 확대 횡단면도이다. 지지체(1)를 통과하는 단면 Ⅱ-Ⅱ는 절삭 요소가 없는 구역(7)을 관통한다. 개개의 절삭 요소(4)는 외주면(2) 뿐만 아니라 측면(3)의 외주면 근접 영역에도 배치된다.
제3도 및 제4도는 원형 링 형태의 지지체(11)를 도시하고 있으며, 이 지지체(11)는 그 측면(13) 상에 대략 방사형으로 연장되는 홈부의 형태로 된 절삭 요소가 없는 구역(17)을 구비한다. 이러한 형태의 홈부가 양 측면(13) 상에 배치될 경우 양 측면(13)의 홈부는 서로에 대해 오프셋되게 배치되므로, 홈부의 영역에서 지지체(11)가 약화되지 않는다.
홈부는 외주면(12) 또는 측면(13)의 외주면 근접 영역으로부터 관통공(16)까지 연장될 수 있다. 지지체(11) 상에 배치된 절삭 요소(14)는 지지체(11) 상에 부착된 땜납부(15) 내에 파묻히는 다이아몬드형 입자로 형성된다. 이와 같이 절삭 요소(14)를 지지체(11)에 배치하는 것은 정렬식으로 또는 임의로 수행될 수 있다. 그러나, 양자의 경우에 공히 개개의 절삭 요소(14)가 서로 정해진 간격(A)을 두고 배치된다는 점을 유의해야 한다. 간격(A)는 가공할 표면의 재질에 따라 달라질 수 있다. 또한, 외주면(12) 및 측면(13)의 외주면 근접 영익이 관통공(16)에 인접한 측면(13)의 영역보다 더 작은 간격(A)으로 보다 많은 수의 절삭 요소(14)가 서로 간격을 두고 배치될 수 있다.
홈부의 형태로 형성되는 절삭 요소가 없는 구역(17)에 의해, 절삭된 연삭물의 양호한 반출이 달성된다.
지지체(11)의 중앙에는 관통공(16)이 배치되며, 이 관통공(16)은 연삭 공구를 도시하지 않은 작업 공구의 구동축에 고정시키는 역할을 한다. 지지체(11)는 관통공(16)의 내벽 영역에서 대칭적으로 테이퍼(taper)진다. 이러한 형태로 형성된 관통공(16)에는 그 테이퍼 면에 대응하여 상보형으로 형성된 구동 스핀들의 수용 장치가 지지체(11)의 측면(13)으로부터 돌출되지 않는 형태로 수용될 수 있다.
제4도에 도시한 지지체(11)의 확대 단면도는 지지체(11)의 외주면(12)으로 갈수록 두께(S)가 대칭적으로 감소되는 영역(18)과, 관통공(16)과, 외주면(12)으로부터 측면(13)의 외주면 근접 영역을 가로질러 연장되는 홈부 형태의 절삭 요소가 없는 구역(17)을 도시하고 있다. 마찬가지로, 도시한 도면으로부터 지지체(11)의 후방 측면(13)에는 홈부가 마련되지 않는다는 것을 알 수 있으며, 이것은 일 측면(13)의 홈부가 대향 측면(13)의 홈부에 대해 오프셋되기 때문이다.
제5도 및 제6도는 외주면(22)과, 측면(23)의 외주면 근접 영역에 절삭 요소(24)가 부착된 원형 링 형태의 지지체(21)를 도시하고 있다. 절삭 요소(24)는 서로 간격(A)을 두고 지지체(21) 상에 배치된다.
횡단면으로 도시한 지지체(21)의 확대 단면도에는 지지체(21)의 두께(S)가 대칭적으로 감소되는 영역(28)과, 각각 개개의 절삭 요소(24) 사이에 존재하는 간격 구역(27)이 도시되어 있다. 또한, 간격 구역(27)은 홈부로 형성되고, 특히 절삭 요소(24)가 부착된 외주면(22) 및 측면(23)의 외주면 근접 영역이 작은 마디를 구비하는 형태로 형성된다.
작은 마디(29)는 대략 원통형으로 형성되며, 이때 각각의 마디(29) 상에는 개개의 절삭 요소(24)가 땜납부(25)에 의해 각각 고정된다. 절삭 요소(24)는 개개의 다이아몬드형 입자 또는 2 내지 8개의 다이아몬드형 입자를 가진 군으로 구성될 수 있다. 마디(29)의 직경은 개개의 절삭 요소(24)의 직경보다 다소 크게 형성된다. 이러한 형태로의 지지체(21) 제조 또는 마디(29)의 배치는 정해진 패턴에 따라 수행된다. 땜납부(25) 및 개개의 절삭 요소(24)의 부착을 위해, 개개의 절삭 요소(24)를 통과시킬 수 있는 직경으로 된 관통공을 구비하는 도시하지 않은 구멍을 갖는 마스크(mask)를 사용할 필요가 있다. 마스크의 관통공은 지지체(21)의 마디(29)의 배열 패턴과 동일한 패턴을 형성한다.
지지체의 중심 영역에는 관통공(26)이 배치되며, 이 관통공(26)은 연삭 공구를 도시하지 않은 작업 공구의 구동축에 고정시키는 역할을 한다. 지지체(21)는 관통공(26)의 내벽 영역에서 양측으로 대칭적으로 테이퍼진다.
제7도에 도시한 연삭 공구는 중심 영역에 관통공(36)을 구비하는 원형 링 형태의 지지체(31)로 구성된다. 지지체(31)는 외주면(32)과, 측면(33)의 외주면 근접 영역에 적어도 부분적으로 땜납부(35)를 구비하며, 이 땜납부(35)는 절삭 요소(34)를 지지체(31)에 접합시키는 역할을 한다. 절삭 요소(34)는 각각 2 내지 8개의 다이아몬드형 입자로 된 군의 형태로 지지체(31)에 단층으로 배치된다. 외주면(32) 뿐만 아니라 측면(33)의 외주면 근접 영역에서 상기 군은 서로 간격(A)을 두고 배치된다.
지지체(31)는 절삭된 연삭물의 반출을 양호하게 해주는 역할을 하는 절삭 요소가 없는 구역(37)을 구비한다. 이러한 절삭 요소가 없는 구역(37)에는 땜납부(35)도 역시 배치되어 있지 않다.

Claims (8)

  1. 외주면(2, 12, 22, 32)과 한쪽 이상의 측면(3, 13, 23, 33)의 적어도 외주부 근접 영역에 절삭 요소(4, 14, 24, 34)가 부착된 원판형 지지체(1, 11, 21, 31)를 구비하는 연삭 공구에 있어서,
    지지체(1, 11, 21, 31)의 두께(S)는 외주면(2, 12, 23, 32)으로 갈수록 감소되며, 절삭 요소(4, 14, 24, 34)는 땜납부(5, 15, 25, 35)에 의해 지지체(1, 11, 21, 31)에서 적어도 두께(S)가 감소되는 영역(8, 18, 28)에 부착되고, 절삭 요소(4, 14, 24, 34)를 소정 간격(A)을 두고 이간시켜 배치하고, 상기 간격은 지지체(1, 11, 21, 31)의 측면(3, 13, 23, 33)의 평면에 평행하게 측정되는 직경의 1 내지 10배인 것을 특징으로 하는 원판형 지지체를 구비한 연삭 공구.
  2. 제1항에 있어서, 지지체(1, 11, 21, 31)의 두께(S)는 연삭 공구의 중심 직선과 직교하는 지지체의 중심면에 대하여 대칭적으로 감소되는 것을 특징으로 하는 원판형 지지체를 구비한 연삭 공구.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 지지체(1, 11, 21, 31)의 적어도 두께(S)가 감소되는 영역(8, 18, 28)에 절삭 요소가 없는 구역이 마련되는 것을 특징으로 하는 원판형 지지체를 구비한 연삭 공구.
  4. 제3항에 있어서, 지지체(11)의 절삭 요소가 없는 구역(17)은 지지체(11)의 홈부로서 형성되는 것을 특징으로 하는 원판형 지지체를 구비한 연삭 공구.
  5. 제3항에 있어서, 지지체(21)는 절삭 요소(24) 사이에 위치한 간격 구역(27)에 소정 깊이를 갖는 것을 특징으로 하는 원판형 지지체를 구비한 연삭 공구.
  6. 제3항에 있어서, 절삭 요소(4, 14, 24)는 각각 다이아몬드형 입자로 형성되는 것을 특징으로 하는 원판형 지지체를 구비한 연삭 공구.
  7. 제3항에 있어서, 절삭 요소(34)는 각각 2 내지 8개의 개개의 다이아몬드형 입자의 군으로 형성되는 것을 특징으로 하는 원판형 지지체를 구비한 연삭 공구.
  8. 제3항에 있어서, 절삭 요소(4, 14, 24, 34)는 구멍을 갖는 마스크에 의해 지지체(1, 11, 21, 31)에 분산 배치되는 것을 특징으로 하는 원판형 지지체를 구비한 연삭 공구.
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