KR100722488B1

KR100722488B1 - 사출기용 바렐의 내경 2차 가공용 절삭공구

Info

Publication number: KR100722488B1
Application number: KR1020060046070A
Authority: KR
Inventors: 민성기
Original assignee: 케이메탈 주식회사
Priority date: 2006-05-23
Filing date: 2006-05-23
Publication date: 2007-05-28

Abstract

본 발명은 사출기용 바렐의 내경 2차 가공용 절삭공구에 관한 것으로, 전체가 일체로 형성되고 복수의 인서트안착홈들을 가지는 비중공형태인 섕크와, 상기 섕크의 인서트안착홈들에 체결되고 상기 바렐의 내면 중 복수 부분을 동시에 절삭하는 복수의 인서트들과, 상기 섕크의 전방 둘레와 후방둘레에 각각 체결되어서 상기 섕크 전체를 지지하는 가이드들로 이루어진다.

따라서, 섕크가 비중공형태로 이루어지므로 섕크 일단에 한 쌍의 인서트들이 체결되는 것이 가능하며 이에 따라 한 쌍의 인서트들이 바렐 내경의 두 부분을 동시에 절삭하게 되어 인서트의 무리없이 절삭 속도를 향상시킬 수 있다. 또한 절삭공구 전체가 하나의 몸체로 이루어지고 그 둘레에 복수의 제1가이드들과 제2가이드들이 근접되게 위치된 상태에서 방사상으로 결합되므로 절삭공구가 바렐 내부에 안정적으로 지지되며 이에 따라 인서트 및 그 주변의 떨림이 방지되므로 바렐 내경을 정밀하게 가공할 수 있다.

섕크, 섕크몸체, 제1인서트안착홈, 제2인서트안착홈, 제1가이드홈, 제2가이드홈, 결합부, 제1인서트, 제2인서트, 제1가이드, 제2가이드

Description

사출기용 바렐의 내경 2차 가공용 절삭공구{Cutting tool for inside diameter the second processing barrel for catapult}

도 1은 종래 사출기용 바렐의 내경 2차 가공용 절삭공구를 보인 분리 사시도

도 2는 종래의 섕크홀더를 보인 단면도

도 3은 본 발명 사출기용 바렐의 내경 2차 가공용 절삭공구를 보인 사시도

도 4는 도 3의 평면도

도 5는 도 3의 정면도

도 6은 본 발명 절삭공구에 의해 바렐 내경이 가공되는 상태를 보인 개략적 정면도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

20 : 섕크 21 : 섕크몸체

22 : 제1인서트지지부 23 : 제1인서트안착홈

24 : 제2인서트지지부 25 : 제2인서트안착홈

26 : 제1가이드홈 27 : 제2가이드홈

28 : 결합부 30 : 제1인서트

40 : 제2인서트 50 : 제1가이드

60 : 제2가이드

본 발명은 사출기용 바렐의 내경 2차 가공용 절삭공구에 관한 것으로, 더 상세하게는 바렐 내경에 절삭공구가 안정적으로 지지되어 바렐 내경의 정밀도가 향상되며 절삭속도를 향상시킬 수 있는 사출기용 바렐의 내경 2차 가공용 절삭공구에 관한 것이다.

사출기의 기본적인 기능은 금형을 개폐하고 수지를 용융해서 고압으로 금형의 캐비티에 충전 및 냉각 후 성형품을 취출하는 것이다. 이러한 사출기의 기능을 수행하기 위한 기계 구성을 보면 사출장치, 형체장치, 구동장치, 제어장치 등으로 구성된다.

여기서 사출기의 사출장치는, 수지를 용융하고 일정량을 계량하여 금형내에 사출하는 장치로써, 이는 바렐에 공급할 플라스틱 재료를 저장하는 호퍼와, 호퍼로부터 공급된 플라스틱 재료를 용융, 사출하는 바렐과, 이 바렐의 선단에 결합되어 사출시에는 금형의 스프루 부쉬(bush)에 밀착해 용융수지의 유로를 형성하는 노즐(nozzle)로 이루어진다.

상술한 사출기의 사출장치 중 바렐은 다음과 같이 제조되는 데, 보통 단조나 주조로 바렐 제조용 환봉을 준비하고, 이를 조질 열처리를 통해 기계적 성질을 향상시킨다. 이러한 바렐 제조용 환봉을 딥홀 드릴링머신에 설치하여서 그 내경을 1차로 절삭 가공하고, 그 외경도 가공한다. 바렐 소재의 내경과 외경이 가공되면 그 내부에 코팅용 파우더를 투입하고 바렐 소재의 양단을 밀폐시킨다.

이와 같이 준비된 바렐 소재는 가열로에 투입되며 이를 적정온도로 가열하여서 그 내부의 파우더를 용융시키며, 파우더가 충분히 용융되면 바렐을 고속 회전장치에 안착시켜서 고속으로 회전시키므로 바렐 내면에 균일한 두께의 코팅층을 형성시킨다. 바렐 소재 내면에 코팅층이 형성되면 그 양단을 막고 있던 마개를 절단하여 떼어내고 바렐 내경을 2차로 절삭 가공한다.

도 1은 이러한 사출기용 바렐의 내면 2차 가공용 절삭공구를 보인 분리 사시도로써, 이는 섕크(2)와 섕크홀더(9), 인서트(14), 제1,2가이드(8)(13)들로 이루어진다.

섕크(2)는, 헤드부(3)와 결합부(6)로 이루어지는 바, 헤드부(3)는 일단에 인서트안착홈(4)이 형성되고 둘레에는 제1가이드(8)가 구비된다. 결합부(6)는 헤드부(3)와 일체로 형성되며, 외주면 둘레에 수나사(7)가 형성된다. 이러한 섕크(2) 내부에는 중공부(5)가 형성되어서 인서트(14)에 의해 바렐 내경이 2차 가공될시 절삭칩 및 절삭유가 비교적 넓은 공간인 중공부(5)를 통해 외부로 배출된다.

여기서 섕크(2)에 형성된 중공부(5)는 액체인 절삭유 뿐 아니라 연속적으로 발생되는 절삭칩이 배출되어야 하기 때문에 도 1에 표현된 바와 같이 섕크(2) 중앙에 비교적 큰 공간을 갖도록 형성되며 이러한 넓은 공간을 차지하는 중공부(5) 때 문에 섕크(2) 단부에는 복수의 인서트(14)를 설치할 수 없으며 하나의 인서트(14)만 설치된다.

따라서, 사출기용 바렐의 내경 2차 가공이 하나의 인서트(14)로 이루어지므로 절삭깊이, 절삭속도를 증가시키는데 한계가 있으며, 인서트(14)의 파손이 가중되는 문제가 발생된다.

한편 섕크홀더(9)는, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 섕크(2)의 중공부(5)를 통해 배출되는 절삭칩 및 절삭유가 배출되도록 원통형상으로 이루어지고, 그 일단 내주면에는 결합부(6)의 수나사(7)에 체결되도록 암나사(10)가 형성되어 있으며, 타단 외주면에는 지지축(미도시)에 결합되도록 수나사(11)가 형성되어 있다.

이러한 섕크홀더(9)의 둘레에는 복수의 장홈(12)이 형성되어서 이에 제2가이드(13)가 체결된다. 여기서, 섕크홀더(9) 중에서 제2가이드(13)가 설치될 부분의 두께는 다른 부분에 비해서 더 두꺼워야 한다. 즉, 섕크홀더(9) 중 단면 두께가 얇은 부분에는 제2가이드(13)용 장홈(12)을 형성할 수 없다. 따라서 도 2에 표현된 바와 같이 암나사(10)가 형성된 섕크홀더(9) 전방은 섕크홀더(9)의 중앙 부분에 비해 그 단면 두께가 비교적 얇기 때문에 이 부분에 제2가이드(13)를 체결시키기는 사실상 불가능하며 단면두께가 비교적 두꺼운 섕크홀더(9)의 중앙부분에 장홈(12)들을 형성하고 이에 제2가이드(13)를 체결시킨다.

보통 바렐 내경이 절삭될시 그 정밀도를 향상시키고 인서트에 가해지는 충격을 최소화시키려면 인서트(14) 및 인서트가 설치된 섕크(2) 부분이 안정적으로 지지되어야 하는데, 절삭공구의 전체 길이가 길면 길수록, 절삭공구의 전방을 지지하 는 제1가이드들과 후방을 지지하는 제2가이드들 사이의 거리가 멀면 멀수록 절삭공구의 떨림이 더하다.

이러한 점을 볼때 상술한 종래 절삭공구는, 섕크홀더(9)의 형태상 제2가이드(13)가 섕크홀더(9)의 전방측에 설치될 수 없기 때문에 제1가이드(8)와 제2가이드(13) 사이의 거리가 그만큼 멀어지게 되며, 이에 따라 절삭공구 중 가장 중요한 인서트(14) 부위를 안정적으로 지지하지 못하게 되며, 결국 인서트(14)에 발생된 미세진동에 의해 인서트(14)에 무리한 충격이 작용하고 제품의 정밀도가 저하되는 등의 문제가 발생된다.

상술한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 복수의 절삭팁들이 체결되도록 한 사출기용 바렐의 내경 2차 가공용 절삭공구를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 절삭공구가 바렐 내부에 안정적으로 지지되도록 한 사출기용 바렐의 내경 2차 가공용 절삭공구를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 사출기용 바렐의 내경 2차 가공용 절삭공구는, 사출기용 바렐의 내경 2차 가공용 절삭공구에 있어서, 전체가 일체로 형성되고 복수의 인서트안착홈들을 가지는 비중공형태인 섕크; 상기 섕크의 인서트안착홈들에 체결되고 상기 바렐의 내면 중 복수 부분을 동시에 절삭하는 복수의 인서트들; 상기 섕크의 전방 둘레와 후방둘레에 각각 체결되어서 상기 섕크 전체를 지지하는 가이드들;로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명 사출기용 바렐의 내경 2차 가공용 절삭공구의 다른 특징은, 상기 섕크는, 일단에 두 개의 인서트들이 체결되도록 한쌍의 인서트안착홈들이 형성되고, 전방 둘레에 네 개의 제1가이드들이 체결되도록 네 개의 제1가이드홈들이 방사상으로 형성되며, 후방 둘레에 네 개의 제2가이드들이 체결되도록 네 개의 제2가이드홈들이 방사상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 구체적 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조한 이하의 설명으로 더욱 명확해 질 것이다.

도 3은 본 발명 사출기용 바렐의 내경 2차 가공용 절삭공구를 보인 사시도이고, 도 4는 도 3의 평면도이며, 도 5는 도 3의 정면도로써, 이러한 본 발명 절삭공구는 섕크(20)의 형상에 그 특징이 있으며, 이러한 섕크(20)의 형상 때문에 이에 복수개의 인서트(30)(40)들이 설치될 수 있으며, 바렐의 내경 2차 가공시 섕크(20) 전체가 안정적으로 지지된다.

이러한 본 발명 절삭공구는, 섕크와 인서트, 가이드들로 이루어진다.

섕크(20)는, 전체가 일체로 형성되고 복수의 인서트안착홈(23)(25)들을 가지는 비중공형태로 이루어지며, 섕크몸체(21)와 결합부(28)로 이루어진다. 섕크몸체(21)는, 그 일단에 인서트를 지지하도록 제1인서트지지부(22)와 제2인서트지지부(24)가 형성되어 있고, 이 제1,2인서트지지부(22)(24)에는 각각 제1인서트안착홈(23)과 제2인서트안착홈(25)이 형성되어 있다. 이와 같이 본 발명 절삭공구 중 섕크몸체(21)가 비중공형태이므로 두 개의 인서트가 장차될 수 있도록 제1인서트안착홈(23)과 제2인서트안착홈(25)이 형성되는 것이 가능하다.

본 발명 절삭공구의 섕크몸체(21)의 전방 둘레에는 후술할 네 개의 제1가이드(50)들이 체결되도록 네 개의 제1가이드홈(26)들이 방사상으로 형성되며, 후방 둘레에는 후술할 네 개의 제2가이드(60)들이 체결되도록 네 개의 제2가이드홈(27)들이 방사상으로 형성되어 있다. 여기서 본 발명 섕크몸체(21)가 일체형이고 비중공형태로 이루어지므로 제1가이드홈(26)들과 제2가이드홈(27)들의 간격을 비교적 가깝게 형성할 수 있다. 따라서 이에 설치된 제1가이드(50) 및 제2가이드(60)의 간격이 종래에 비해 가깝게 위치되므로 절삭 상태에서 가장 중요한 인서트 및 그 주변의 섕크의 떨림이 방지된다.

섕크(20)의 결합부(28)는, 섕크(20)를 지지축(미도시)에 결합시키기 위한 것으로, 섕크몸체(21)의 후방에 이와 일체로 형성된다. 이러한 결합부(28)에는 고정구멍(29)이 형성되어 있으며 이 결합부(28)가 지지축에 끼워진 상태에서 지지축의 구멍(미도시)과 결합부(28)의 고정구멍(29)에 고정스크류(미도시)가 체결된다.

여기서 섕크(20)의 결합부(28)와 지지축의 결합은, 상술한 바와 같이 이루어질 수도 있지만, 섕크의 결합부에 수나사 또는 암나사가 형성되고 이에 결합된 지지축에는 암나사 또는 수나사가 형성되어서 이들이 나사결합될 수도 있다.

한편, 인서트들은 섕크(20)의 인서트안착홈들에 체결되고 바렐의 내면 중 복수 부분을 동시에 절삭하는바, 섕크몸체(21)의 제1인서트안착홈(23)에 고정되는 제1인서트(30)와 제2인서트안착홈(25)에 고정되는 제2인서트(60)로 이루어진다. 이와 같이 본 발명 절삭공구에 제1인서트(30)와 제2인서트(60)가 설치될 수 있는 것은, 종래의 절삭공구와는 달리 섕크 중앙에 중공부가 형성되지 않기 때문이며 본 발명 섕크(20)에 두 개의 인서트가 구비되므로 바렐 내경 중 두 분을 동시에 절삭하게 된다. 따라서 하나의 인서트로 바렐 내경을 절삭할 때보다 인서트에 전달되는 충격이 그만큼 감소된다. 또한 하나의 인서트로 절삭할 때보다 제1인서트(30) 및 제2인서트(60)로 절살할 때에 절삭깊이를 더 깊게 할 수 있으며, 이에 따라 종래에 비해 절삭속도가 상승된다.

섕크몸체(21)의 제1가이드홈(26)에는 제1가이드(50)가 제1고정스크류(51)에 의해 결합되어 있고, 제2가이드홈(27)에는 제2가이드(60)가 제2고정스크류(52)에 의해 결합되어 있다. 본 발명 절삭공구의 섕크몸체(21)는 상술한 바와 같이 비중공형태이므로 섕크몸체(21)의 둘레 어디에나 제1가이드홈(26) 및 제2가이드홈(27)의 형성이 가능하며, 따라서 제1가이드와 제2가이드가 비교적 가깝게 위치되도록 제1가이드홈(26) 및 제2가이드홈(27)의 위치를 가깝게 형성시킬 수 있다.

이와 같이 하면 인서트 및 이를 지지하는 인서트 둘레의 섕크 부분을 안정적으로 지지할 수 있게 되며, 이에 따라 인서트의 떨림없이 바렐 내경을 안정적으로 절삭할 수 있게 된다.

이러한 구성의 본 발명 사출기용 바렐의 내경 2차 가공용 절삭공구는, 도 6에 도시한 바와 같이 코팅층(71)이 형성된 바렐(70) 내경을 2차 가공하기 위해 먼저, 바렐(70)을 척킹하고, 본 발명 절삭공구의 결합부(28)를 지지축(미도시)에 결합시킨 다음, 바렐(70)을 회전시키면서 절삭공구를 그 내경으로 진입시키면서 바렐(70)의 코팅층(71)을 절삭하게 된다.

여기서 본 발명 절삭공구의 제1인서트(30)와 제2인서트(60)는 바렐(70)의 코팅층(71)의 두 부분에 접촉되면서 그 내부 양측을 동시에 절삭하게 된다. 따라서 두 개의 인서트들에 의해 바렐 내경이 절삭되므로 바렐(70)의 내경 가공시 인서트에 전달되는 충격을 그만큼 감소시킬 수 있게 된다. 그리고 제1인서트(30)와 제2인서트(60)가 바렐 내경을 동시에 절삭하므로 절삭량이 그만큼 증가하게 되며 따라서 절삭 속도가 향상된다.

절삭공구가 바렐(70)의 내경을 따라 진입되면서 절삭될시, 이때 발생되는 절삭칩 및 절삭유는 절삭공구의 반대측으로, 즉 바렐(70)의 내경을 통해 그 척킹부분측으로 배출된다.

한편, 절삭이 계속 진행됨에 따라 절삭공구는 바렐(70)의 내경을 따라 진입하게 되고 제1인서트(30)와 제2인서트(60)에 의해 바렐(70) 내경을 계속 절삭하는 동안 섕크(20)의 제1가이드(50)와 제2가이드(60)는 절삭된 코팅층(71) 내경에 지지 된다. 이러한 제1가이드(50)와 제2가이드(60)는 절삭공구가 바렐(70)의 내경을 따라 이송되는 것을 안내하며 제1인서트(30) 및 제2인서트(60)에 의해 바렐(70) 내경이 절삭될시 그 충격 및 흔들림을 방지하는 역할을 하게 된다.

보통 절삭공구에 가해지는 충격 및 흔들림은 절삭이 실제로 이루어지는 부분에서 가장 크게 발생되는 데, 본 발명의 절삭공구는 제1가이드(50)와 제2가이드가 근접하게 위치된 상태에서 절삭공구의 절삭부분을 바렐(70) 내경에 집중적으로 지지하게 된다. 이와 같이 제1가이드(50)와 제2가이드(60)를 절삭공구의 절삭부분에 근접하게 설치할 수 있는 이유는 본 발명의 섕크(20)가 비중공형태이어서 제1가이드홈(26) 및 제2가이드홈(27)이 형성될 위치가 비교적 자유롭기 때문이다.

이와 같이 제1가이드(50) 및 제2가이드(60)에 의해 제1인서트(30), 제2인서트(60)가 안정적으로 지지된 상태에서 절삭되므로 코팅층(71)의 절삭 상태가 매우 양호하며, 결국 제품의 품질을 향상시킬 수 있게 된다.

한편 도시하지는 않았지만 섕크몸체 단부에 세 개 또는 네 개의 인서트안착홈들을 형성하고 이들에 각각 인서트들을 조립할 수도 있다. 또한 제1가이드(50)들 및 제2가이드(60)들도 섕크몸체(21)의 둘레에 방사상으로 4개씩 구비될 수도 있지만 3개씩, 또는 2개씩만 구비될 수도 있다. 그리고 제1가이드홈과 제2가이드홈을 일체형으로 형성하고 이에 비교적 긴 하나의 가이드를 결합할 수도 있을 것이다.

위에서 설명된 실시예들은 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하 고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양하게 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

이상에서와 같은 본 발명은, 섕크가 비중공형태로 이루어지므로 섕크 일단에 한 쌍의 인서트들이 체결되는 것이 가능하며 이에 따라 한 쌍의 인서트들이 바렐 내경의 두 부분을 동시에 절삭하게 되어 인서트의 무리없이 절삭 속도를 향상시킬 수 있다.

또한 절삭공구 전체가 하나의 몸체로 이루어지고 그 둘레에 복수의 제1가이드들과 제2가이드들이 근접되게 위치된 상태에서 방사상으로 결합되므로 절삭공구가 바렐 내부에 안정적으로 지지되며 이에 따라 인서트 및 그 주변의 떨림이 방지되므로 바렐 내경을 정밀하게 가공할 수 있다.

Claims

사출기용 바렐의 내경 2차 가공용 절삭공구에 있어서,

전체가 일체로 형성되고 복수의 인서트안착홈들을 가지는 비중공형태인 섕크;

상기 섕크의 인서트안착홈들에 체결되고 상기 바렐의 내면 중 복수 부분을 동시에 절삭하는 복수의 인서트들;

상기 섕크의 전방 둘레와 후방둘레에 각각 체결되어서 상기 섕크 전체를 지지하는 가이드들;로 이루어진 것을 특징으로 하는 사출기용 바렐의 내경 2차 가공용 절삭공구.
제1항에 있어서, 상기 섕크는,

일단에 두 개의 인서트들이 체결되도록 한쌍의 인서트안착홈들이 형성되고, 전방 둘레에 네 개의 제1가이드들이 체결되도록 네 개의 제1가이드홈들이 방사상으로 형성되며, 후방 둘레에 네 개의 제2가이드들이 체결되도록 네 개의 제2가이드홈들이 방사상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 사출기용 바렐의 내경 2차 가공용 절삭공구.