KR100398777B1 - 자동차 압축기 피스톤 볼시트 가공용 절삭공구의 절삭날부결합 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 압축기 피스톤 볼시트 가공용 절삭공구의 절삭날부 결합 구조에 관한 것으로서, 더 상세하게는 자동차 피스톤 볼시트의 절삭을 행하는 인조 다이아몬드의 절삭날부 체결 구조를 간편하면서도 작업이 용이하게 결합할 수 있어 다량 생산은 물론 절삭날부가 필요로 하는 적정 치수를 맞추면서도 간편하게 제작할 수 있도록 하는 절삭날부의 제작 방법에 관한 것이다.

절삭공구(13) 절삭봉(14)에 일정한 폭과 깊이를 갖도록 형성된 홈(15)에, 후면으로 초경(12)이 결합되고 중심으로부터 길이 "L"을 갖는 반원형 인조 다이아몬드(10)의 절단된 절단면의 상부에 모따기(18)가 형성된 인조 다이아몬드(10)를 삽입하고, 상기 홈(15) 내벽과 초경(12) 사이의 공간에 일정한 간격을 갖는 복수개의 동판(16)을 삽입하여 인조 다이아몬드(10)를 고정하고, 상기 홈(15) 내벽과 동판(16) 사이의 공간에 용접 모재인 은납(17)을 삽입한 후 용접기로 용접 모재를 녹여 인조 다이아몬드(10)를 절삭봉(14)에 결합 고정하는 것으로 구성되어진 것을 특징으로 하는 자동차 압축기 피스톤 볼시트 가공용 절삭공구의 절삭날부 결합 구조이다

Description

자동차 압축기 피스톤 볼시트 가공용 절삭공구의 절삭날부 결합 구조{STRUCTURE FOR COMBINING CUTTING EDGE OF CUTTING TOOL TO MANUFACTURE BOLL-SEAT IN PISTON OF CAR COMPRESSOR}

본 발명은 자동차 압축기 피스톤 볼시트 가공용 절삭공구의 절삭날부 결합 구조에 관한 것으로서, 더 상세하게는 자동차 피스톤 볼시트의 절삭을 행하는 인조 다이아몬드의 절삭날부 체결 구조를 간편하면서도 작업이 용이하게 결합할 수 있어 다량 생산은 물론 절삭날부가 필요로 하는 적정 치수를 맞추면서도 간편하게 제작할 수 있도록 하는 절삭날부의 제작 방법에 관한 것이다.

현재, 절삭 공구, 다이스, 비트와 같은 산업 용도로 다이아몬드 소결체가 제조되어 비철금속, 플라스틱, 세라믹의 절삭, 드레서(dresser), 드릴 비트, 와이어 드로잉(wire drawing) 다이스로서 사용되고 있다.

특히, 코발트 등의 철족 금속을주요 성분으로 하는 결합재를 사용하여 초고압·고온하에서 소결된 다이아몬드 소결체는 단결정 다이아몬드의 결점인 균열에 따른 파손이 생기기 어려우므로, 비철금속, 플라스틱, 세라믹의 절삭, 드레서, 드릴 비트, 와이어 드로잉 다이스 등에 폭넓게 사용되고 있다.

이들 공구 중에서 특히 절삭 공구 용도로 사용되는 다이아몬드 결합체 공구는 통상 0.5 내지 1.5 mm 정도의 두께를 갖는 다이아몬드 소결체층과 다이아몬드 입자끼리 소결하는 과정에서 접합된 WC-Co계 초경 합금 기판으로 이루어지는 공구 소재로부터 소정의 형상으로 잘라낸 공구 칼날 부분을 초경 합금의 바탕 금속에 납땜한 구성으로 되어 있다.

상기와 같은 인조 다이아몬드는 자동차 산업이나 반도체 등 극히 정밀을 요하는 부품을 절삭하거나 제조하는데 사용되었으며 종래 인조 다이아몬드가 결합된 절삭공구의 결합 구조를 살펴보면 도 5와 6에 도시한 바와 같이 절삭공구(100)의 절삭봉(102)에 형성된 홈에 길이가 긴 원형의 인조 다이아몬드(104)를 적정 길이 인 "L"보다 0.5혹은 그이상 길게 절단한 후 절단된 반원형의 인조 다이아몬드(104)를 절삭봉 홈에 액체 또는 고체 은납과 함께 삽입한 후 열을 가해 용접을 하였다.

상기와 같이 용접을 행한 후 다이아몬드 지석으로 연마봉에 결합된 인조 다이아몬드(100)를 다이아몬드 지석(106)으로 연마하여 적정한 크기 및 길이인 0.5를 연마하여 절삭날을 제작하였다.

상기의 공정은 별도의 연마의 공정의 행하여야 함으로 공정 시간이 많이 들어 비경제적일 뿐만 아니라 치수 정밀도 (R값, 진원도, 면조도)를 맞추기가 어렵다. 또한 인조 다이아몬드를 절삭봉 홈에 은납과 함께 삽입할 때에도 홈내측의 벽면이 인조 다이아몬드가 가지는 절단면과 같은 절곡된 면을 갖는 것이 아니라 둥그런 면을 가지게 됨으로 인조 다이아몬드의 유동이 발생하여 신중을 가하지 않으면 인조 다이아몬드가 일정한 각으로 틀어진 상태에서 용접이 됨으로 불량품이 종종 발생하는 등의 문제점이 발생하였다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 자동차 피스톤 볼시트의 절삭을 행하는 인조 다이아몬드의 절삭날부 체결 구조를 간편하면서도 작업이 용이하게 결합할 수 있어 다량 생산은 물론 절삭날부가 필요로 하는 적정 치수를 맞추면서도 간편하게 제작할 수 있도록 하는데 그 목적이 있는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 절삭공구 절삭봉에 일정한 폭과 깊이를 갖도록 형성된 홈에, 후면으로 초경이 결합되고 중심으로부터 길이 "L"을 갖는 반원형 인조 다이아몬드의 절단된 절단면의 상부에 모따기가 형성된 인조 다이아몬드를 삽입하고, 상기 홈 내벽과 초경 사이의 공간에 일정한 간격을 갖는 복수개의 동판을 삽입하여 인조 다이아몬드를 고정하고, 상기 인조 다이아몬드를 고정한 상태에서 홈 내벽과 동판 사이의 공간에 용접 모재를 삽입한 후 용접기로 용접 모재를 녹여 인조 다이아몬드를 절삭봉에 결합 고정하는 것으로 구성되어진 것을 제공함으로서 불량품의 발생을 억제하면서 연마를 행하는 인조 다이아몬드를 별도로 다이아몬드 지석으로 연마를 행하지 않으면서도 필요로 하는 치수 및 크기의 절삭용 다이아몬드 절삭날부를 제작할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명 절삭날부를 구성하는 인조 다이아몬드의 사시도

도 2는 본 발명 절삭공구에 인조 다이아몬드를 결합하기 전의 분해 사시도

도 3은 본 발명 절삭봉에 인조 다이아몬드를 결합한 상태의 일부절개 단면도

도 4는 본 발명 인조 다이아몬드를 절삭봉에 용접을 행하는 공정 상태도

도 5는 종래 절삭공구에 인조 다이아몬드를 결합하고 연마 공정을 행하기 전의 정면도

도 6은 종래 절삭공구에 결합된 인조 다이아몬드를 연마하는 공정을 나타낸 작업 상태도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(10) : 인조 다이아몬드 (12) : 초경

(13) : 절삭공구 (14) : 절삭봉

(15) : 홈 (16) : 동판

(17) : 은납 (18) : 모따기

(19) : 용접 지그 (20) : 조절 핸들

(21) : 카본 (22) : 마이크로 눈금

첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과같다.

도 1은 본 발명 절삭날부를 구성하는 인조 다이아몬드의 사시도,

도 2는 본 발명 절삭공구에 인조 다이아몬드를 결합하기 전의 분해 사시도,

도 3은 본 발명 절삭봉에 인조 다이아몬드를 결합한 상태의 일부절개 단면도,

도 4는 본 발명 인조 다이아몬드를 절삭봉에 용접을 행하는 공정 상태도를 도시한 것이다.

절삭공구(13) 절삭봉(14)에 일정한 폭과 깊이를 갖도록 형성된 홈(15)에, 후면으로 초경(12)이 결합되고 중심으로부터 길이 "L"을 갖는 반원형 인조 다이아몬드(10)의 절단된 절단면의 상부에 모따기(18)가 형성된 인조 다이아몬드(10)를 삽입하고, 상기 홈(15) 내벽과 초경(12) 사이의 공간에 일정한 간격을 갖는 복수개의 동판(16)을 삽입하여 인조 다이아몬드(10)를 고정하고, 상기 인조 다이아몬드(10)가 고정된 상태에서 홈(15) 내벽과 동판(16) 사이의 공간에 용접 모재인 은납(17)을 삽입한 후 용접기로 용접 모재를 녹여 인조 다이아몬드(10)를 절삭봉(14)에 결합 고정하는 것으로 구성되어진 것이다.

본 발명의 작용은 다음과 같다.

절삭공구(13) 절삭봉(14)에 일정한 폭과 깊이를 갖도록 홈(15)을 형성한다.

상기 형성된 홈(15)에 후면으로 초경(12)이 결합되고 중심으로부터 길이 "L"을 갖는 반원형 인조 다이아몬드(10)의 절단된 절단면의 상부에 모따기(18)가 형성된 인조 다이아몬드(10)를 삽입하는 것이다.

상기 인조 다이아몬드(10)의 제작은 일정한 두께 및 넓이를 갖으며 후면에 초경(T/C)(12)이 결합된 인조 다이아몬드(PCD)(10)를 중앙에 일정한 크기의 원형 홀을 갖고 외경은 일정한 크기의 원형의 형상을 갖도록 절단하는 절단 및 홀 성형 단계와,

상기 절단된 인조 다이아몬드(10)를 일측 중앙에 일정한 크기의 홈이 형성되고 다른 일측에는 인조 다이아몬드 중앙에 형성된 홀을 관통하면서 중앙에 홈이 형성된 회전체가 형성된 연마 지그에 삽입한 후 용접으로 고정 결합하는 용접단계와,

상기 인조 다이아몬드가 고정 결합된 연마 지그의 양측에 형성된 각각의 홈에 회전이 되는 제 1 센터 지그와 제 2 센터 지그에 결합하여 일정한 경사각 α를 갖도록 다이아몬드 지석으로 인조 다이아몬드를 연마하여 일정한 테이퍼 각을 갖도록 하는 연마 단계와,

상기와 같이 테이퍼 각을 갖도록 연마된 인조 다이아몬드를 연마 지그에서 분리한 후 홀에 접하면서 반원의 형상을 갖도록 임의의 크기로 절단하는 절단 단계와,

상기와 같이 절단된 복수개의 반원형의 인조 다이아몬드를 치수에 맞게 연마한 후 상면 후방의 절단면에 모따기(18)를 하는 가공 단계로 제작하는 것이다.

상기 절삭봉에 형성된 홈(15) 내벽과 초경(12) 사이의 공간에 일정한 간격을 갖는 복수개의 동판(16)을 삽입하여 인조 다이아몬드(10)를 고정하는 것이다.

상기 복수개의 동판(16)을 삽입한 후 측정기(투영기, 공구 현미경, 마이크로미터 등)을 이용하여 치수 "L"을 정확하게 맞추면서 인조 다이아몬드를 고정시키는것이다.

상기와 같이 인조 다이아몬드를 고정시키면서 치수를 맞춘 후에 홈(15) 내벽과 동판(16) 사이의 공간에 용접 모재인 은납(17)를 삽입한 후 용접기로 용접 모재를 녹여 인조 다이아몬드(10)를 절삭봉(14)에 결합 고정하는 것이다.

상기 은납은 액체 및 고체를 사용할 수 있는 것이다

상기 용접을 행하는 공정을 살펴보면 도 4에 도시한 바와 같이 거리 조절이 가능한 조절핸들(20)과 마이크로 눈금(22)이 새겨지고 상부에 카본(21)으로 받침부가 형성된 용접 지그(19)에 올려놓고 길이 "L"을 다시 한번 맞추어 가면서 용접을 행하는 것이다.

상기 반원형으로 절단된 인조 다이아몬드(10)의 절단면의 상부에 적당한 크기의 모따기(18)를 행하는 이유는 반원형의 인조 다이아몬드(10)를 절삭공구(13) 절삭봉(14)에 형성된 홈(15)에 삽입하고 용접할 때 절삭봉(14)에 형성된 홈(15)의 내측은 반원형의 인조 다이아몬드(10) 일측의 절단면과 같이 직각으로 면이 형성되는 것이 아니라 둥글게 내측면이 형성됨으로 둥글게 형성되는 내측면에 반원형의 인조 다이아몬드(10)를 밀착시키기 위해서 모따기(18)를 형성하는 것이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

그러므로 본 발명은 일정한 크기의 인조 다이아몬드를 절삭공구 절삭봉에 용접하여 결합 공정을 절삭봉에 인조 다이아몬드를 용접으로 결합한 상태에서 연마를 하여 치수를 맞추는 공정이 아니라 필요로 하는 치수로 인조 다이아몬드를 먼저 절단 및 연마하고 인조 다이아몬드의 절단면 상부에 모따기를 행한 후에 연마봉에 삽입함으로 인조 다이아몬드의 유동을 미연에 차단함은 물론 이로 인해 작업 능률의 향상은 물론 작업 공정의 단순화로 대량 생산은 물론 고품질의 절삭공구를 제작할 수 있는 효과가 있는 발명인 것이다.

Claims (2)

1. 절삭공구(13) 절삭봉(14)에 일정한 폭과 깊이를 갖도록 형성된 홈(15)에, 후면으로 초경(12)이 결합되고 중심으로부터 길이 "L"을 갖는 반원형 인조 다이아몬드(10)의 절단된 절단면의 상부에 모따기(18)가 형성된 인조 다이아몬드(10)를 삽입하고, 상기 홈(15) 내벽과 초경(12) 사이의 공간에 일정한 간격을 갖는 복수개의 동판(16)을 삽입하여 인조 다이아몬드(10)를 고정하고, 상기 홈(15) 내벽과 동판(16) 사이의 공간에 용접 모재인 은납(17)을 삽입한 후 용접기로 용접 모재를 녹여 인조 다이아몬드(10)를 절삭봉(14)에 결합 고정하는 것으로 구성되어진 것을 특징으로 하는 자동차 압축기 피스톤 볼시트 가공용 절삭공구의 절삭날부 결합 구조.
2. 제 1항에 있어서;

   절삭봉(14)에 삽입되는 인조 다이아몬드(10)의 제작 공정은 일정한 두께 및 넓이를 갖으며 후면에 초경(T/C)(12)이 결합된 인조 다이아몬드(PCD)(10)를 중앙에 일정한 크기의 원형 홀을 갖고 외경은 일정한 크기의 원형의 형상을 갖도록 절단하는 절단 및 홀 성형 단계와,

   상기 절단된 인조 다이아몬드(10)를 일측 중앙에 일정한 크기의 홈이 형성되고 다른 일측에는 인조 다이아몬드 중앙에 형성된 홀을 관통하면서 중앙에 홈이 형성된 회전체가 형성된 연마 지그에 삽입한 후 용접으로 고정 결합하는 용접단계와,

   상기 인조 다이아몬드가 고정 결합된 연마 지그의 양측에 형성된 각각의 홈에 회전이 되는 제 1 센터 지그와 제 2 센터 지그에 결합하여 일정한 경사각 α를 갖도록 다이아몬드 지석으로 인조 다이아몬드를 연마하여 일정한 테이퍼 각을 갖도록 하는 연마 단계와,

   상기와 같이 테이퍼 각을 갖도록 연마된 인조 다이아몬드를 연마 지그에서 분리한 후 홀에 접하면서 반원의 형상을 갖도록 임의의 크기로 절단하는 절단 단계와,

   상기와 같이 절단된 복수개의 반원형의 인조 다이아몬드를 치수에 맞게 연마한 후 상면 후방의 절단면에 모따기(18)를 하는 가공 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차 압축기 피스톤 볼시트 가공용 절삭공구의 절삭날부 결합 구조.