KR100330525B1 - 엔드 밀 - Google Patents

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Abstract

(과제) 공구를 도중에 교환하는 일 없이, 떨어뜨림가공과 곡면가공을 동시에 행할 수가 있으며, 또, 팁의 절삭날에 진동소음이나 손상이 생기는 일 없이 원활한 가공을 할 수 있도록 한 엔드 밀을 제공한다.
(해결수단) 엔드 밀 본체(15)의 선단부에 스로어웨이식 팁(20)을 설치하고, 이 팁(20)은, 곡면가공용의 외주 원호 절삭날(24b)과, 이것에 연속하는 떨어뜨림 가공용의 단면 직선 절삭날(24a)을 갖추고 있다.

Description

엔드 밀{END MILL}
본 발명은, 엔드 밀에 관한 것이며, 특히, 떨어뜨림가공과 곡면가공의 양쪽을 동시에 행할 수 있도록 한 스로어웨이식의 엔드 밀에 관한 것이다.
엔드 밀은, 공구본체의 외주와 선단부의 끝면에 절삭날을 가지고 있으며, 홈, 단(stepping), 곡면이나 윤곽을 절삭해 내는데 넓게 사용되고 있는 공구이다.
엔드 밀을 사용하여 피가공물에 홈이나 단을 곡면가공하는 경우, 먼저, 엔드 밀의 회전에 의해 끝면의 절삭날로 소정의 깊이까지 떨어뜨림가공을 하고, 엔드 밀을 곡선 이송하면서 그 외주 절삭날로 곡면 절삭가공을 행하는 것이 일반적이다.
또, 스로어웨이식의 엔드 밀에도, 종래로부터 홈의 곡면가공 전용의 엔드 밀이 있으며, 떨어뜨림가공을 하기 위한 바닥날 팁과, 곡면가공을 하기 위한 외주날 팁이 설치되어 있다.
그러나, 한번에 떨어뜨림가공과 곡면이송가공이 가능한 대직경의 엔드 밀은 사례가 없고, 큰 폭의 곡면가공에서는, 각각 떨어뜨림가공 전용의 엔드 밀과, 곡면가공 전용의 공구, 예컨대, 버튼 툴 커터를 조합하고 있다.
한편, 떨어뜨림가공과 곡면이송가공이 동시에 가능한 스로어웨이식 엔드 밀에서는, 절삭저항이 크며, 진동소음을 유발하는 등의 문제가 많은 것이 실상이다.
그래서, 본 발명의 목적은, 상기 종래기술이 갖는 문제점을 해소하고, 공구를 도중에 교환하는 일 없이, 떨어뜨림가공과 곡면가공을 동시에 행할 수가 있으며, 또, 팁의 절삭날에 진동소음이나 손상이 생기는 일 없이 원활한 가공을 할 수 있도록한 엔드 밀을 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시형태에 의한 엔드 밀을 아버에 부착한 상태를 도시하는 측면도,
도 2는 동 엔드 밀의 단면도,
도 3은 동 엔드 밀의 선단부의 끝면도,
도 4는 동 실시형태에 의한 엔드 밀에 부착되는 팁의 형상을 도시하는 3면도,
도 5는 엔드 밀 본체의 팁 부착부를 도시하는 설명도,
도 6은 엔드 밀 본체 선단부의 측면을 도시하는 도면,
도 7은 본 발명의 제 2 실시형태를 도시하는 측면도,
도 8는 도 7의 아버의 횡단면도.
(부호의 설명)
10 : 엔드 밀 12 : 아버
14 : 주축 20 : 팁
22 : 절삭칩 포켓 24a : 직선 절삭날
24b : 원호 절삭날 25 : 경사면
28 : 팁 좌면(座面) 31 : 제 1 구속면
32 : 제 2 구속면 40 : 초경 받침쇠
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 엔드 밀 본체의 선단부에 스로어웨이식의 팁을 설치하고, 상기 팁은 곡면가공용의 외주 원호 절삭날과, 이것에 연속하는 떨어뜨림가공용의 끝면 직선 절삭날을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
이 발명의 엔드 밀에서는, 선단부에 설치된 팁이 단면 절삭날과 외주 절삭날의 복수기능을 가지고 있으므로, 하나의 엔드 밀로 떨어뜨림가공과 곡면가공을 동시에 행할 수가 있다.
본 발명의 적절한 실시형태에 의하면, 팁의 이완, 손상을 방지하기 위해서는, 상기 팁은, 엔드 밀 본체 선단부의 팁 부착부에 위치하는 팁 좌면에 대하여 직각인 2면의 구속면에 의해 구속되도록 하는 것이 바람직하다.
또, 본 발명에서는, 상기 엔드 밀 본체가 부착되는 아버의 외주부에 그 축방향에 걸쳐서 초경 받침쇠를 고정하여 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다, 이것에 의하면, 아버의 강성이 높아지고, 절삭가공중의 엔드 밀의 팁에 생기는 진동소음을 억제하는 것이 가능하게 된다.
상기 아버의 외주부에 축방향으로 뻗는 복수의 오목홈을 둘레 방향에 등간격으로 형성하고, 이 볼록홈에 상기 초경 받침쇠를 매설고정하는 것이 바람직하고, 이것에 의해, 이방성이 없도록 강성을 높일 수가 있다.
이하, 본 발명에 의한 엔드 밀의 한 실시형태에 관해서, 첨부의 도면을 참조하며 설명한다.
도 1에 있어서, 10은 본 실시형태에 의한 엔드 밀을 도시하고 있다. 이 엔드 밀(10)은, 섕크(11)의 목 아래에 설치된 아버(12)의 선단에 부착되고, 이 아버(12)를 통하여 공작기계의 주축(14)에 장착된다.
도 2는, 엔드 밀(10)의 단면을 도시한다. 엔드 밀(10)의 본체(15)에는 그 중앙에 아버 부착구멍(16)이 형성되어 있다. 또, 본체(15)의 상단부에는, 엔드 밀(10)을 아버(12)에 부착하기 위한 키홈(17)이 절결 형성되어 있다. 이 키홈(17)에는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 아버(12)의 선단부에 설치된 키(18)가 걸어맞춤되도록 되어 있다.
도 3은, 본 실시형태에 의한 엔드 밀(10)의 본체(15)의 선단부의 끝면을 도시한다. 엔드 밀(10)의 본체(15)의 끝면에는, 절삭날을 가진 팁으로서, 스로어웨이식 팁(20)이 착탈가능하게 부착되어 있다. 이 실시형태에서는, 5개의 팁(20)이 등간격으로 둘레방향으로 본체(15)의 끝면에 축심에 관해서 대칭인 위치에 부착되어 있다. 또, 도 3에 도시되는 바와 같이, 엔드 밀(10)의 본체(15)의 끝면에는 각 팁(20)에 인접하도록 하여 절삭칩 포켓(22)이 형성되어 있다.
다음에, 도 4는 팁(20)의 형상을 도시하는 도면으로, 이 중 도 4a는 평면도, 도 4b는 측면도, 도 4c는 정면도이다.
팁(20)은 양측 끝면에 절삭날을 가지고 있으며, 이 절삭날은, 도 4c에 도시하는 바와 같이, 직선 절삭날(24a)과, 이것에 연속하는 원호 절삭날(24b)로 구성되어 있다. 이와 같은 절삭날이 형성되어 있는 팁(20)의 끝면은 소정의 경사각으로 경사지는 경사면(25)으로 되어 긴사변형상을 나타내고 있으며, 절삭날중, 직선 절삭날(24a)은, 경사면(25)의 긴변에 형성되어 있다. 원호 절삭날(24b)은, 경사면(25)의 각의 R부에 형성되어 있다.
도 4a에 도시되는 바와 같이, 팁(20)의 본체의 중앙부에는 나사구멍(26)이 형성되어 있으며, 도 3에 도시하는 바와 같이, 이 나사구멍(26)에 접시나사(27)를 죄어 넣으므로써, 팁(20)은 엔드 밀 본체(15)의 선단부에 착탈가능하게 고정되도록 되어 있다.
도 5는, 팁(20)의 부착부를 도시한다.
도 3 및 도 5에 있어서, 엔드 밀 본체(15)의 선단부에는, 원주방향으로 일정한 간격으로 팁(20)의 부착부를 이루는 절결이 복수개소(이 실시형태에서는 5개소) 형성되어 있으며, 이 절결을 이용하여, 각각 팁(20)이 접시나사(27)에 의해 체결되어 있다.
도 4에 도시되는 바와 같이, 팁(20)의 하면은 좌면(28)으로 되어 있다. 또, 팁(20)은, 좌면(28)에 대하여 예각인 제 1 의 피구속면(29a)과 제 2 의 피구속면 (29b)이 형성되어 있다. 제 1 의 피구속면(29a)와 제2의 피구속면(29b)은, 서로 직각이다. 또한, 팁(20)은, 대칭으로 2개의 절삭날을 갖고 있으므로, 제 1 피구속면(29a)과 제 2 피구속면(29b)은 각각 대칭으로 2조 설치되어 있는데, 부착상태에서 실제로 구속면으로서 기능을 하는 것은 그중 1조이다.
한편, 도 5에 도시하는 바와 같이, 엔드 밀 본체(15) 측에는, 부착부의 절결을 형성하는 3면중, 1면은 팁(20)의 좌면(28)이 위치하는 팁 위치면(30)으로 되어 있다. 이 팁 위치면(30)은, 엔드 밀(10)의 축방향과 대략 수직인 면이다. 또, 도 3에 도시하는 바와 같이, 팁(20)은, 제 1 피구속면(29a)이 대면하는 제 1 구속면 (31), 제 2 피구속면(29b)이 대면하는 제 2 구속면(32)에 의해 2면구속에 의하여 견고히 고정되도록 되어 있다.
또한, 도 2에 도시하는 절삭홈 각과 도 6에 도시하는 정면 여유각은, 팁(20)의 직선 절삭날(24a), 원호 절삭날(24b)의 치핑을 방지하기 위하여 적당한 레이크각이 취해져 있다.
다음에, 이상과 같이 구성된 엔드 밀(10)의 작용에 관해 설명한다.
도 5에 있어서, 화살표는 엔드 밀의 회전방향을 도시한다. 팁(20)의 절삭날중, 직선 절삭날(24a)은, 엔드 밀 선단부의 끝면 절삭날로서 기능하여 회전하는 공구본체를 가공시키면서 피가공물에 대하여 떨어뜨림가공을 행할 수가 있다. 한편, 원호 절삭날(24b)은, 외주 절삭날로서 기능하여 공구본체의 회전과 동시에 피공작물에 곡면가공을 행할 수가 있다. 이와 같이, 엔드 밀(10)의 선단부에 설치된 팁(20)이 끝면 절삭날과 외주 절삭날의 복수기능을 갖고 있으므로, 한개의 엔드 밀로 떨어뜨림가공과 곡면가공을 동시에 행할 수가 있다.
곡면가공시에는, 원호 절삭날(24b)에 큰 절삭저항이 작용한다. 이 팁(20)에서는, 그 직사각형 끝면의 긴변에 직선 절삭날(24a)을 설치하고, 원호 절삭날(24b)은 그 각의 R부에 설치되어 있기 때문에, 원호 절삭날(24b)의 노즈(R)는 필연적으로 작게 되어 절삭저항을 저감시킬 수가 있다. 게다가, 팁 강성의 면에서는 전체로서 직사각형상의 강성이 높은 날 형상으로 되어 있고, 진동소음이나 치핑의 발생을 억제하면서 고속 이송에도 대응할 수 있다.
또, 절삭가공중에 팁(20)에 절삭저항이 작용한 경우, 팁(20)을 회전방향으로 제 1 구속면(31)이 구속되고, 반경방향으로는 제 2 구속면(32)이 구속되며, 팁(20)은 2면구속에 의해 견고하게 고정되어 있으므로, 팁(20)에 이완이 생기는 일없이 원활한 가공을 행할 수가 있다.
또한, 팁(20)은, 스로어웨이식인 동시에 절삭날을 1조 가지고 있으므로, 한쪽 절삭날의 절삭성능이 저하해온 경우에는, 접시나사(27)를 이완시켜서, 팁(20)을 180도 방향을 변화시켜서 부착시킴으로써, 새 절삭날을 사용하도록 할 수가 있다.
다음에, 도 7은, 본 발명의 다른 실시형태를 도시한다.
이 실시형태에서는, 엔드 밀(10)을 부착하는 아버(3)의 강성을 높이기 위해서, 아버(12)의 외주부에 축방향으로 뻗는 복수의 초경 받침쇠(40)가 설치되어 있다. 그 밖의 엔드 밀의 구성부분에 관해서는, 제 1 실시형태와 동일하다.
도 8에 아버(12)의 횡단면을 도시한다. 아버(12)의 외주부에는, 둘레방향에서 등간격으로, 또한 축방향을 따라서 3조의 단면 직사각형상의 오목홈(41)이 형성되어 있다. 초경 받침쇠(40)는, 오목홈(41) 전장에 걸쳐서 끼워 맞춤함과 동시에 납땜 고정되어 있다. 이 초경 받침쇠(40)는, 고정된 상태에서는, 그 외측면이 전장에 걸쳐서 아버(3)의 외주면에서 약간 돌출하도록 되어 있다.
이와 같이, 복수의 초경 받침쇠(40)를 아버(12)에 설치하므로써, 아버(12)의 강성이 향상하므로, 절삭가공중의 휨, 진동소음을 보다 효과적으로 억제하고, 보다 원활한 절삭가공을 가능하게 한다. 또, 복수의 초경 받침쇠(40)를 둘레방향에서 등간격으로 설치함으로써, 이방성이 없도록 강성을 높일 수가 있다.
또한, 초경 받침쇠(40)는, 횡단면이 직사각형상의 봉형상체에 한하지 않고, 벨트형상, 환봉형상, 삼각형상이라도, 동일하게 강성을 높여 진동소음을 억제하는 효과를 얻게 된다.
이상의 설명에서 명백한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 공구를 도중에 교환하는 일 없고, 떨어뜨림가공과 곡면가공을 동시에 행할 수가 있으며, 또, 팁의 적삭날에 진동소음이나 손상이 생기는 일 없이 원활한 가공을 수행할 수가 있다.

Claims (4)

  1. 엔드 밀 본체의 선단부에 스로어웨이식 팁을 둘레방향으로 복수개 설치하고, 상기 팁은, 곡면가공용의 외주 원호 절삭날과, 이것에 연속되는 떨어뜨림가공용의 끝면 직선 절삭날을 갖는 것을 특징으로 하는 엔드 밀,
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 팁은, 엔드 밀 본체 선단부의 팁 부착부에 위치하는 팁 좌면에 대하여 직각인 2면의 구속면에 의해 구속되도록 한 것을 특징으로 하는 엔드 밀.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 엔드 밀 본체가 부착되는 아버의 외주부에 그 축방향으로 걸쳐서 초경 받침쇠를 고정하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 엔드 밀.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 아버의 외주부에 축방향으로 뻗는 복수의 오목홈을 둘레방향에 등간격으로 형성하고, 이 볼록홈에 상기 초경 받침쇠를 매설 고정한 것을 특징으로 하는 엔드 밀.
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