KR100576319B1 - 다기능 밀링커터 - Google Patents

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Abstract

기존 스틸몸체에 비해 무게가 약 반으로 줄어들어 고속가공 및 저 마력 설비에 뛰어난 절삭성능을 가질 뿐 아니라 피삭재로는 알루미늄합금 외에도 강철 및 주철도 가능하여 범용커터로 사용될 수 있는 다기능 밀링커터가 개시되어 있다. 본 발명에 따른 다기능 밀링커터는 몸체, 로케터 및 고정캡을 포함한다. 몸체는 알루미늄합금으로 제작되며 아버의 하부에 결합되어 회전된다. 이때, 몸체의 하부면상에 형성된 다수의 로케터 자리부는 그 내각이 예각으로 형성된다. 이와 같이 형성된 몸체의 하부에는 로케터 및 고정캡이 장착된다. 로케터는 절인선을 갖는 절삭인서트가 나사에 의해 결합되며 몸체의 로케터 자리부에 안치된다. 이때, 로케터의 모서리 부분도 로케터 자리부의 내각과 동일한 외각을 가진다. 한편, 로케터에는 로케터를 몸체에 고정시키기 위해 상부 및 하부에 수나사가 형성된 고정스크류가 체결된다. 고정캡은 알루미늄합금으로 제작되며 몸체의 하부에 끼워지는 밀착부와 몸체를 아버에 밀착 고정시키기 위해 밀착부의 상부에서 수직하게 연장되어 아버의 내측으로 나사결합되는 나사부를 구비한다. 한편, 나사부는 사방면에 상, 하로 절삭유 안내홈이 형성되고, 밀착부의 상부면상에는 절삭유 안내홈의 끝단에서 연장되어 외측으로 연장되는 절삭유 유입홈이 형성된다.

Description

다기능 밀링커터{Multi function milling cutter}
도 1은 본 발명에 따른 다기능 밀링커터가 아버에 결합된 상태를 나타낸 도면이고,
도 2는 도 1의 A-A선을 따라 도시한 단면도이고,
도 3a는 도 1에 도시된 몸체의 저면을 보인 사시도이고,
도 3b는 도 3a에 도시된 로케터가 분리된 상태를 나타낸 요부도면이고,
도 3c는 도 3a에 도시된 로케터를 확대하여 나타낸 사시도이고,
도 3d는 로케터의 장착상태를 나타낸 도면이고,
도 4는 도 2에 도시된 고정캡을 나타낸 사시도이며, 그리고
도 5는 고정캡의 또 다른 실시예를 나타낸 사시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 다기능 밀링커터 110 : 몸체
112 : 칩포켓홈 114 : 로케터 자리부
116 : 제 1 장착공 118 : 요홈
130 : 로케터 132 : 제 2 장착공
134 : 고정스크류 136 : 인서트 시트부
138 : 인서트 150, 170 : 고정캡
152, 172 : 밀착부 154 : 나사부
156 : 절삭유 안내홈 158, 176 : 절삭유 유입홈
174 : 절삭유 고임부 178 : 고정볼트
본 발명은 밀링커터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 로케터의 고정을 견고하고 정밀하게 할 수 있을 뿐만 아니라 냉각 및 칩배출 성능을 향상시킬 수 있는 다기능 밀링커터에 관한 것이다.
일반적으로, 밀링공구는 공구 몸체의 외주면에 절삭인선 즉, 절삭인을 가진 공구를 회전 절삭운동 시키면서 가공물에는 직선 이송운동을 시켜 평면을 절삭하는데 사용되는 공구로서 절인에 의한 절삭 가공방법 중 하나에 사용되는 공구이다.
통상적으로 이러한 절삭공구는 위와 같은 절인(cutting edge)을 가지고 있는 절삭 인서트와 이 절삭 인서트를 고정시켜주는 몸체로 이루어진다.
상기와 같이 절삭 인서트를 몸체에 고정시키는 방법의 하나로서 어떤 고정장치를 이용하여 몸체에 직접 고정시켜 주는 방법 또는 절삭인서트를 로케터에 먼저 고정시키고 이 로케터를 어떤 고정장치를 이용하여 몸체에 고정시켜주는 인덱서블 타입(indexable type)이 있다.
이러한 인덱서블 타입은 필요시 인서트를 용이하게 교환할 수 있어서 현재 절삭공구 전분야에서 사용되는 방법이다. 여기서 인서트를 용이하게 교환하기 위해 절삭 인서트를 몸체에 고정시키기 위한 클램핑 기구가 필요하게 되고, 다음의 "웨지 방식(wedge)", "웨지 방식+로케터 방식(wedge+locator)", "스크루온 방식(screw on)", "클램프온 방식(clamp on)" 및 "히코미핀" 등의 클램핑 기구가 밀링 공구 분야에서 개발되어 단독 또는 혼용으로 사용되고 있다.
그러나 상기와 같은 인덱서블 방식에서 로케터가 안치되어 고정되는 몸체의 로케터 자리부는 직각을 이루게 형성되는 것이 보통이다. 이처럼 로케터 자리부가 직각을 이루며 형성되면 인서트에서 절삭물을 절삭하며 발생되는 하중이 로케터로 전달되고 다시 로케터는 몸체로 전달되어 로케터 자리부의 직각부가 마모되는 문제점이 있었다.
한편, 인서트가 절삭물을 가공할 때에는 절삭하면서 발생되는 열을 냉각하기 위하여 절삭유를 외부에서 공급한다.
그러나 상기와 같은 구조의 밀링커터는 절삭유가 절삭물에 직접 분사되거나 절삭물과 밀링커터의 사이에 분사된다. 따라서 고속회전하는 밀링커터의 중앙부로는 절삭유가 분사되지 않고 밀링커터의 겉으로만 분사되게 되어 냉각 효과가 떨어지는 문제점이 있었다.
또한, 기존의 밀링커터는 강철이나 주철로 제작되기 때문에 밀링커터를 회전시키기 위해 많은 동력을 필요로 하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 본 발명의 목적은 몸체를 가벼운 알루미늄합금으로 제작함으로써, 기존 스틸몸체에 비 해 무게가 약 반으로 줄어들어 고속가공 및 저 마력 설비에 뛰어난 절삭성능을 가질 뿐 아니라 피삭재로는 알루미늄합금 외에도 강철 및 주철도 가능하여 범용커터로 사용될 수 있는 다기능 밀링커터를 제공하는데 있다.
또한, 로케터가 안치되는 몸체의 로케터 자리부를 예각으로 형성함으로써, 고속 가공시에 로케터의 고정력을 향상시킨 다기능 밀링커터를 제공하는데 있다.
또한, 몸체를 아버에 고정시키기 위하여 몸체의 하측에서 고정됨과 아울러 몸체의 내측으로 공급되는 절삭유를 몸체의 하측 중앙부로 안내하도록 절삭유 안내홈을 갖는 고정캡을 구비함으로써, 몸체의 중심으로부터 절삭유를 방사상 분사시켜주어 보다 강력한 냉각성능을 갖는 다기능 밀링커터를 제공하는데 있다. 이때, 고정캡은 스크류 타입과, 커버 타입을 갖는다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명은,
밀링머신의 스핀들에 장착되어 회전되고 내부에는 절삭유가 공급되는 절삭유 흐름공이 형성된 아버의 하부에 고정되어 피삭재를 절삭하는 밀링커터에 있어서,
알루미늄합금으로 제작되며 아버의 하단에 결합되고 하부면상에 형성된 다수의 로케터 자리부의 내각이 예각으로 형성된 몸체;
외측에는 절인선을 갖는 절삭 인서트가 결합됨과 아울러 내각과 동일한 외각으로 형성된 모서리부를 가지면서 로케터 자리부에 안치되고, 내각의 중심방향으로 수직하게 체결되는 고정스크류에 의해 몸체와 결합되는 로케터; 및
알루미늄합금으로 제작되면서 몸체의 하부에 끼워져 밀착되는 원판 형상의 밀착부 및 몸체를 아버에 밀착 고정시키기 위해 밀착부의 상부면상에서 수직하게 일체로 연장되어 아버에 나사결합되는 나사부로 이루어지며, 나사부의 외주면상 사방면에는 상단에서부터 하단까지 절삭유 안내홈이 형성되고 밀착부의 상부면상에는 절삭유 안내홈에 연장되어 외측으로 연장되는 절삭유 유입홈이 형성된 고정캡을 포함하는 다기능 밀링커터를 제공하는데 있다.
바람직하게는, 고정캡은 알루미늄합금으로 제작되면서 몸체의 하부에 끼워져 밀착되는 원판 형상의 밀착부 및 몸체를 아버에 밀착 고정시키기 위해 밀착부의 하측에서 상측으로 체결되어 밀착부를 아버와 결합시키는 다수개의 고정볼트로 이루어지며, 밀착부의 상부면상 중앙부에는 웅덩이 형상을 갖는 절삭유 고임부가 형성되고 절삭유 고임부에서부터 외측 사방으로는 절삭유 유입홈이 형성된다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 다기능 밀링커터에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 다기능 밀링커터가 아버에 결합된 상태를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 A-A선을 따라 도시한 단면도이고, 도 3a는 도 1에 도시된 몸체의 저면을 보인 사시도이고, 도 3b는 도 3a에 도시된 로케터가 분리된 상태를 나타낸 요부도면이고, 도 3c는 도 3a에 도시된 로케터를 확대하여 나타낸 사시도이고,
도 3d는 로케터의 장착상태를 나타낸 도면이고, 도 4는 도 2에 도시된 고정캡을 나타낸 사시도이며, 그리고 도 5는 고정캡의 또 다른 실시예를 나타낸 사시도 이다.
도 1 및 2를 참고하면, 본 발명에 따른 다기능 밀링커터(100)는 몸체(110), 로케터(130) 및 고정캡(150)을 구비한다. 몸체(110)는 통상적으로 강철이나 주철로 제작되었으나 본 발명에서는 알루미늄합금으로 제작되어 그 무게를 절반가량 감량하였다. 이러한 몸체(110)는 밀링머신(도시되지 않음)의 스핀들(도시되지 않음)과 함께 회전하는 아버(10)의 하단에 결합된다. 이때, 아버(10)의 내부에는 상, 하로 관통되어 절삭유가 공급되는 절삭유 흐름공(12)이 형성된다. 이러한 몸체(110)의 하부면상에는 도 3a에서 보는 바와 같이 다수개의 칩포켓홈(112)이 방사상으로 형성되며 칩포켓홈(112)의 일측에는 로케터 자리부(114)가 각각 형성된다. 이때, 로케터 자리부(114)의 내각(θ)은 통상적으로 직각을 이루도록 형성되는데 여기서는 예각으로 형성된다. 바람직하게는 내각(θ)은 70° ~ 85° 범위를 갖는다. 또한, 도 3b에서 보는 바와 같이 각각의 로케터 자리부(114)에는 내각(θ)의 중심방향으로 수직하게 연장되며 내주면상에 암나사가 형성된 제 1 장착공(116)이 형성된다. 바람직하게는 내각의 사이에는 요홈(118)이 형성된다. 이와 같이 형성된 몸체(110)에는 로케터(130) 및 고정캡(150)이 장착된다.
로케터(130)는 통상의 강철 및 주철로 제작되며 몸체(110)의 로케터 자리부(114)에 안치된다. 이때, 로케터 자리부(114)의 내각(θ)과 맞닿는 로케터(130)의 모서리부는 로케터 자리부(114)의 내각(θ)과 동일한 크기의 외각(θ)을 갖는다. 또한, 로케터(130)에는 도 3c에서 보는 바와 같이 로케터 자리부(114)에 형성된 제 1 장착공(116)과 일직선으로 연통되도록 내주면상에 암나사가 형성된 제 2 장착공(132)이 형성되고, 이러한 제 2 장착공(132)으로 고정스크류(134)가 체결되어 로케터(130)와 몸체(110)를 결합시킨다. 이때, 고정스크류(134)는 상부 및 하부에 수나사가 형성된 더블스크류가 사용되며 상부의 수나사는 제 2 장착공(132)의 암나사와 체결되고 하부의 수나사는 제 1 장착공(116)의 암나사와 체결되어 로케터(130)의 고정력을 향상시킨다. 또한, 로케터(130)에는 인서트 시트부(136)가 형성되고 인서트 시트부(136)에는 절삭인이 형성되어 피삭재를 절삭하는 절삭 인서트(138)가 나사에 의해 결합된다. 이와 같이 형성된 로케터(130)가 몸체(110)의 로케터 자리부(114)에 장착된 상태와 작용을 살펴보면 다음과 같다.
로케터(130)가 몸체(110)에 장착되면, 도 3d에서 보는 바와 같이 고정스크류(134)에 의해 예각의 중심방향으로 힘 F1이 발생된다. 이때, 고정스크류(134)를 더욱 강하게 체결하면 로케터(130)는 로케터 자리부(114)에 형성된 요홈(118)에 의해 내측으로 더욱 밀착되게 결합된다. 따라서 로케터(130)가 내측으로 밀착되기 때문에 로케터 자리부(114)의 양측면으로 힘 F2 및 힘 F3가 발생된다. 이와 같이 로케터(130)가 몸체(110)에 결합될 때에는 F1, F2, F3의 세힘이 서로 조화를 이루어 로케터(130)의 고정력을 향상시킨다.
한편, 고정캡(150)은 몸체(110)의 하측에서 끼워져 몸체(110)를 아버(10)에 결합시킨다. 이러한 고정캡(150)은 도 4에서 보는 바와 같은 스크류 타입과, 도 5에서 보는 바와 같은 커버 타입이 있다. 스크류 타입은 몸체(110)의 직경이 작은 제품에 사용되고 커버 타입은 몸체(110)의 직경이 큰 제품에 사용된다. 바람직하게는, 스크류 타입은 몸체(110)의 직경이 Ø63 ~ Ø160일 때 사용되며, 커버 타입은 몸체(110)의 직경이 Ø200 이상일 때 사용된다. 먼저, 스크류 타입을 설명하면, 고정캡(150)은 도 4에서 보는 바와 같이 알루미늄합금으로 제작되며 몸체(110)의 하부에 끼워져 밀착되는 원판 형상의 밀착부(152)와, 밀착부(152)의 상부에서 상측으로 수직하게 일체로 연장되는 나사부(154)로 이루어진다. 이때, 나사부(154)의 외주면상에는 수나사가 형성되어 아버(10)의 절삭유 흐름공(12)에 체결된다. 또한, 나사부(154)의 외주면상 사방면에는 상단에서부터 하단까지 절삭유 안내홈(156)이 형성되고, 밀착부(152)의 상부면상에는 절삭유 안내홈(156)에 연장되어 외부로 연장되는 절삭유 유입홈(158)이 형성된다.
다음으로 커버 타입을 설명하면, 도 5에서 보는 바와 같이 고정캡(170)은 알루미늄합금으로 제작되며 몸체(110)의 하부에 끼워져 밀착되는 원판 형상의 밀착부(172)와, 밀착부(172)의 하측에서 상측으로 체결되어 밀착부(172)를 아버(10)와 결합시키는 다수의 고정볼트(178)로 이루어진다. 이때, 밀착부(172)의 상부면상 중앙부에는 웅덩이 형상을 갖는 절삭유 고임부(174)와 절삭유 고임부(174)에서부터 외측 사방으로 연장되는 절삭유 유입홈(176)이 형성된다.
이와 같이 형성된 고정캡(150, 170)의 사용상태를 살펴보면, 절삭유가 아버(10)의 내측에 형성된 절삭유 흐름공(12)을 따라 하부로 흘러들어온다. 이때, 스크류 타입의 고정캡(150)은 공급되는 절삭유가 나사부(154)에 형성된 절삭유 안내홈(156)을 따라 하측으로 안내되다가 밀착부(152)의 상부면에 형성된 절삭유 유입홈(158)을 거쳐 피삭재의 절삭부위로 분사된다. 또한, 커버 타입은 공급되는 절삭유가 아버(10)의 내측에 형성된 절삭유 흐름공(12)을 따라 하부로 흘러 들어오다가 밀착부(172)의 절삭유 고임부(174)에 고인다. 절삭유 고임부(174)에 고인 절삭유는 다시 절삭유 유입홈(176)을 타고 피삭재의 절삭부위로 분사된다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 다기능 밀링커터에 따르면, 종래의 로케터에 의한 로케터 자리부의 마모 및 냉각효율이 저하되는 문제점이 완전히 해소되었다.
따라서 본 발명의 다기능 밀링커터는 로케터 및 로케터 자리부의 결합부위가 예각으로 구성되어 고속 가공시에 로케터의 고정력을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 절삭유가 중앙부에서 방사상으로 분사되므로 강력한 냉각성능을 갖는 잇점이 있다.
또한, 본 발명의 몸체 및 고정캡이 알루미늄합금으로 제작됨으로써, 기존스틸몸체에 비해 무게가 약 반으로 줄어들어 고속가공 및 저 마력 설비에 뛰어난 절삭성능을 갖는 잇점이 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술 분야의 숙련된 당업자는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (4)

  1. 밀링머신의 스핀들에 장착되어 회전되고 내부에는 절삭유가 공급되는 절삭유 흐름공이 형성된 아버의 하부에 고정되어 피삭재를 절삭하는 밀링커터에 있어서,
    알루미늄합금으로 제작되며 상기 아버의 하부에 결합되고 하부면상에 형성된 다수의 로케터 자리부의 내각이 예각으로 형성된 몸체와;
    외측에는 절인선을 갖는 절삭 인서트가 결합됨과 아울러 상기 내각과 동일한 외각으로 형성된 모서리부를 가지면서 상기 로케터 자리부에 안치되고, 상기 내각의 중심방향으로 수직하게 체결되는 고정스크류에 의해 상기 몸체와 결합되는 로케터와;
    알루미늄합금으로 제작되면서 상기 몸체의 하부에 끼워져 밀착되는 원판 형상의 밀착부 및 상기 몸체를 상기 아버에 밀착 고정시키기 위해 상기 밀착부의 상부면상에서 수직하게 일체로 연장되어 상기 아버에 나사결합되는 나사부로 이루어지며, 상기 나사부의 외주면상 사방면에는 상단에서부터 하단까지 절삭유 안내홈이 형성되고 상기 밀착부의 상부면상에는 상기 절삭유 안내홈에 연장되어 외측으로 연장되는 절삭유 유입홈이 형성된 고정캡을 포함하며;
    상기 로케터 자리부에는 상기 내각의 중심방향으로 수직하게 연장되면서 내주면상에 암나사가 형성된 제 1 장착공이 형성되고, 상기 로케터에는 상기 제 1 장착공에 일직선으로 연통되면서 내주면상에 암나사가 형성된 제 2 장착공이 형성되며, 상기 고정스크류는 하부 및 상부에 상기 제 1 장착공 및 상기 제 2 장착공에 형성된 각각의 암나사와 대응되는 형상을 갖는 수나사가 형성되어 상기 고정스크류의 하부는 상기 제 1 장착공에 체결되고 상기 고정스크류의 상부는 상기 제 2 장착공에 체결되도록 더블스크류 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 다기능 밀링커터.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 고정캡은 알루미늄합금으로 제작되면서 상기 몸체의 하부에 끼워져 밀착되는 원판 형상의 밀착부 및 상기 몸체를 상기 아버에 밀착 고정시키기 위해 상기 밀착부의 하측에서 상측으로 체결되어 상기 밀착부를 상기 아버와 결합시키는 다수개의 고정볼트로 이루어지며, 상기 밀착부의 상부면상 중앙부에는 웅덩이 형상을 갖는 절삭유 고임부가 형성되고 상기 절삭유 고임부에서부터 외측 사방으로는 절삭유 유입홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 다기능 밀링커터.
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