KR100937393B1 - Ｒ면취용 인서트 팁 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박의 건조, 기계금속 가공 등에 사용하는 피가공물의 모서리를 R곡면으로 가공하는 인서트 팁에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 종래의 네거티브 인서트 팁(Negative insert) 및 포지티브 인서트 팁(Positive insert)의 장점에 해당하는 구성들을 유기적으로 결합하여 구성한 신개념의 R면취용 인서트 팁에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 상기 인서트 팁을 방향성의 제한 없이 전후 위치를 자유롭게 바꾸어 고정하면서 양면의 절삭날을 모두 사용할 수 있어 경제성이 뛰어나고, 상기 인서트 팁의 고정작업시 체결구가 기울어진 상태로 인서트 팁을 관통하여 인서트시트에 압착 고정함으로써 견고한 고정력을 유지하면서도 고정구조가 매우 간소하며, R곡면 가공시 절삭날이 가공범위를 초과하여 가공면에 단차 및 모서리를 형성함을 방지하여 작업품질을 획기적으로 향상함을 특징으로 한다.

면취, 인서트 팁, 고정, R곡면, 절삭날, 직선부, 곡선부

Description

Ｒ면취용 인서트 팁{Insert tip for R-chamfering}

본 발명은 피가공물의 모서리를 R곡면으로 가공하는 인서트 팁의 기술분야에 속하는 것으로, 특히 방향성의 제한 없이 체결구를 이용하여 인서트 팁의 전후 위치를 바꾸어가면서 인서트시트에 압착 고정함은 물론 양면의 절삭날을 모두 사용하며, R곡면 가공시 가공범위를 초과하는 과절삭을 방지하여 깨끗한 가공면을 얻을 수 있도록 하는 R면취용 인서트 팁에 관한 것이다.

일반적으로 면취작업은 철강, 비철, 수지의 날카로운 모서리 부분을 모따기하기 위한 것으로서, 대개 제품의 마지막 가공공정으로 이루어지며, 면취품질에 따라 제품의 품격을 좌우하게 됨으로써 최대한 표면도를 높여 거울처럼 맑고 깨끗한 사면(斜面)을 얻을 수 있도록 주의를 기울이고 있다.

상기 면취작업을 위한 면취기는 전기 동력을 이용하여 모터를 구동시키고, 그 구동력으로 절삭팁을 회전시켜 피가공물의 모서리를 가공하는 것이다.

한편, 선박의 건조시 선박의 벽에는 휨 방지용의 보강프레임이 설치되고 있으며, 이와 같은 보강프레임의 모서리는 도색시 페인트의 부착력이 좋게 하기 위하여 모서리가 전혀 없는 R곡면으로 면취작업을 실시하고, 이와 같은 종래의 R곡면 면취작업은 작업자 개개인의 숙련정도에 의존하는 연마석 그라인딩작업을 통해 이루어짐으로써 가공면이 매끄럽거나 일률적이지 못한 실정이다.

따라서, 그라인딩 공정 후 선박의 부식방지를 위하여 도색을 하게 되는데, 상기와 같이 가공면이 매끄럽지 못한 경우 페인트의 부착력이 좋지 않아 페인트의 박리가 쉽게 되며, 이러한 경우 염분으로 인하여 순식간에 부식이 발생함으로써 이와 같은 R곡면 가공에 따른 작업품질은 선박의 부식에 있어서 주요인으로 작용하고 있다.

이와 같은 실정을 감안하여 도 7과 같이 내마모성이 우수한 초경합금을 원소재로 하여 구성되고, R곡면으로 형성된 다수의 절삭날(2)을 갖는 인서트 팁(1)을 R면취기의 인서트홀더에 다수 개 장착한 후 상기 인서트홀더를 회전시켜 피가공물의 모서리를 R곡면으로 가공함으로써 가공시간을 현저하게 단축한다.

상기한 종래의 인서트 팁(1)은 도 7 내지 9와 같이 중앙에 체결공(3)이 형성되고 R곡면 형상의 절삭날(2)이 수평으로 이루어진 네거티브 방식과, 도 10과 같이 중앙에 렌치볼트(4)가 체결되는 볼트자리홈(5)이 형성되고 R곡면 형상의 절삭날(2)이 경사면으로 이루어진 포지티브 방식으로 양분된다.

그러나 전자의 네거티브 방식의 인서트 팁(1)은 절삭날(2)이 수평으로 형성됨에 따라 양면의 절삭날을 모두 사용함으로써 수명이 길어 경제성이 뛰어난 장점이 있는 반면, 인서트홀더(9)에 고정작업시 도 8과 같이 체결공(3)에 록킹스크류(6)의 회전작동에 따라 당겨지는 레버 락(7)이 체결공(3)에 끼워져 레버 락(7)의 견인력에 의해 인서트 팁(1)이 당겨지면서 고정되거나 또는 도 9와 같이 편심볼 트(8)가 회전하면서 머리부(8a)가 체결공(3)의 내면을 밀어 고정함으로써 인서트 팁(1)이 인서트시트(21)의 둘레면(22)에 밀착될 뿐 바닥면(23)으로부터 들뜨거나 밀착력이 저하됨은 물론 고정장치의 구조가 매우 복잡한 문제점이 야기된다.

또한, 후자의 포지티브 방식의 인서트 팁(1)은 절삭날(2)이 경사면으로 형성됨에 따라 한쪽 면의 절삭날(2)을 제한적으로 사용하여 경제성이 저하됨은 물론 인서트 팁(1)이 바닥면(23)에 밀착될 뿐 둘레면(22)에는 밀착되지 못해 고정력이 저하되는 문제점이 야기된다.

아울러 양자의 인서트 팁(1)은 도 11과 같이 상부에서 면취기를 누르는 압력이 과도하여 면취량(깊이)을 넘어서거나 또는 피가공물(10)의 측면에 지지되는 가이드롤러가 마모된 경우 절삭날(2)과 인접한 모서리부(1a)가 피가공물(10)을 파고들면서 가공면에 단차(11) 및 새로운 모서리를 형성함으로써 면취작업의 목적을 무색시키는 결과를 초래하는 것이었다.

본 발명은 종래의 기술에 따른 R면취용 인서트 팁이 내포하고 있는 제반 문제점들을 적극적으로 해소하기 위한 것으로, 인서트 팁을 방향 제한 없이 양측에서 체결구로 관통하여 인서트시트의 바닥면 및 둘레면에 동시에 압착상태로 고정할 수 있도록 함을 발명의 해결과제로 한다.

또한, 본 발명은 R곡면 가공시 절삭날이 피가공물의 가공범위를 초과하더라도 그 오차를 유연하게 흡수하면서 고품질의 R곡면으로 가공할 수 있도록 함을 발명의 해결과제로 한다.

본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위한 수단으로 인서트 팁의 중앙에 체결공을 형성하되 상기 체결공은 내주면의 중앙에 부분구간 직선부를 형성하고, 이 직선부의 양측에 연속하여 외향으로 벌어지는 곡선부를 형성하며, 상기 곡선부의 외측에 틸팅홈을 구성하는 기술을 강구한다.

또한, 본 발명은 절삭날의 중앙 구간을 R곡면으로 형성된 R가공면으로 부분 형성하고, 상기 R가공면의 양단에는 R가공면과 접선을 이루면서 외향으로 벌어지는 비가공면을 형성하여 상기 비가공면의 내측에 과절삭 방지부를 구성하는 기술을 강구한다.

본 발명에 따르면, 인서트 팁을 방향 제한 없이 전후 위치를 바꾸어 가면서 양측에서 체결구를 이용하여 인서트시트의 바닥면 및 둘레면에 동시에 압착상태로 견고하게 고정함으로써 인서트 팁의 유동으로 인한 피가공물의 훼손 및 인서트 팁의 파손을 방지함은 물론 면취작업의 원활성을 제고하며, 절삭날의 양면을 모두 사용함에 따라 경제성이 우수한 효과를 제공한다.

또한, R곡면 가공시 절삭날이 가공범위를 초과하더라도 그에 따른 오차를 충분하게 흡수함으로써 가공면에 단차 및 모서리를 형성하지 않고 매끄러운 고품질의 R곡면을 가공할 수 있는 효과를 제공한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결수단을 보다 구체적으로 구현하기 위한 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전체적인 기술구성을 첨부된 도면에 의거 개략적으로 살펴보면, 정사각체의 사방 모서리부에 R곡면으로 형성된 다수의 절삭날(110)과; 중앙에 양측으로 관통 형성된 체결공(120)의 유기적인 결합구성으로 이루어짐을 알 수 있다.

이하, 상기 개략적인 구성으로 이루어진 본 발명을 실시 용이하도록 좀더 상세하게 설명하기로 한다.

우선적으로 본 발명의 인서트 팁(100)은 전체적으로 볼 때 '+' 의 골격을 이루도록 정사각체의 형상을 기본으로 하되 정사각체의 사방 모서리부에 각각 R곡면의 형상으로 이루어진 다수의 절삭날(110)이 형성된다. 따라서, 도 1과 같이 인서트홀더(20)에 장착될 때 인접하는 한 쌍의 외면(101)이 인서트시트(21)의 둘레 면(22)에 밀착상태로 견고하게 고정된 상태에서 절삭날(110)은 하부 외측에 위치함으로써 피가공물을 원활하게 면취할 수 있게 된다.

이때 상기 절삭날(110)은 인서트 팁(100)의 전면과 후면과의 사이에 수평하게 형성됨으로써 인서트 팁(100)의 전면 및 후면의 위치를 바꾸어 가면서 절삭날(110)의 전후 양단부 날끝을 모두 사용함으로써 제품의 수명을 연장하여 경제성을 향상시킨다.

그리고 상기 인서트 팁(100)의 중앙에는 렌치볼트(200)를 이용하여 인서트홀더(20)에 인서트 팁(100)을 고정하기 위한 체결공(120)이 전후로 관통하여 형성된다.

이러한 체결공(120)은 내주면의 전체구간이 동일한 직경으로 형성되는 경우 렌치볼트(200)가 인서트 팁(100)을 수평방향으로만 가압하여 고정함으로써 인서트시트(21)의 바닥면(23)에 제한적으로 밀착 고정할 뿐 인서트시트(21)의 둘레면에는 인서트 팁(100)을 밀착하여 고정할 수 없음을 십분 고려하여 도 3과 같은 체결공(120)의 기술구성이 접목된다.

즉 상기 체결공(120)은 내주면 중앙의 부분구간이 직선부(121)로 형성되고, 이 직선부(121)의 양측에는 외향으로 벌어지면서 점진적으로 직경이 증가하도록 연속하여 곡선부(122)가 형성되며, 이에 따라 상기 곡선부(122)의 외측에는 렌치볼트(200)가 체결공(120)에 끼워진 상태로 기울어지면서 머리부(201)가 조립될 수 있는 틸팅홈(123)이 형성된다.

따라서, 본 발명은 상기 인서트 팁(100)을 인서트시트(21)에 고정할 때 렌치볼트(200)가 체결공(120)을 관통하여 인서트홀더(20)에 기울게 형성된 나사부(25) 에 나사 결합되는 과정에서 틸팅홈(123)으로 머리부(201)가 기울어진 상태로 조립됨으로써 상기 렌치볼트(200)의 머리부(201)는 인서트 팁(100)을 인서트시트(21)의 바닥면(23)에 가압 고정함과 동시에 둘레면(22) 쪽으로도 가압하여 고정함으로써 인서트 팁(100)은 유동 없는 견고한 고정력을 유지하는 효과를 제공할 수 있게 된다.

또한, 상기 곡선부(122) 및 틸팅홈(123)은 각각 체결공(120)의 양측에 형성됨으로써 렌치볼트(200)를 방향제한 없이 양측에서 고정할 수 있어 인서트 팁(100)의 위치를 바꾸어 고정하면서도 항상 견고한 고정력을 유지함은 물론 고정장치의 구조가 매우 간소하게 된다.

한편, 본 발명은 상기 절삭날(110)의 전체구간이 R곡면으로 형성됨을 탈피하여 도 5와 같이 R가공면(111) 및 비가공면(112)의 구간으로 구분하여 형성됨으로써 가이드롤러(27)가 마모되거나 면취량(깊이)의 조절에 오차가 발생하여 절삭날(110)이 가공범위를 초과하더라도 피가공물(10)을 파고들면서 과도한 절삭이 이루어짐을 효과적으로 방지한다.

이를 위한 구성으로 상기 절삭날(110)은 R곡면 형상을 갖는 R가공면(111)이 중앙 구간에 부분적으로 형성되고, 이 R가공면(111)의 양단에는 R가공면(111)과 접선을 이루면서 외향으로 벌어지는 직선형의 비가공면(112)이 각각 형성되며, 상기 비가공면(112)의 내측으로는 피가공물(10)과 접하지 않는 과절삭 방지부(113)가 자연적으로 형성된다.

따라서, 도 6과 같이 절삭날(110)이 가공범위를 초과하더라도 R가공면(111)만 부분적으로 피가공물(10)에 R곡면을 형성하며, 비가공면(112)은 피가공물(10)에 접촉하는 일이 전혀 없으며, 상기 과절삭 방지부(113)는 절삭날(110)의 가공범위 초과에 따른 오차를 유연하게 흡수하는 역할을 수행함으로써 종래와 같이 피가공물(10)에 단차 및 모서리가 발생함을 방지하여 매끈하고 정밀한 R곡면을 형성하는 효과를 제공한다.

이와 같은 R가공면(111)은 도 5와 같이 60°의 각도범위로 형성되고, 상기 R가공면(111)과 접선을 이루는 비가공면(112)은 R가공면(111)을 연장하여 형성되는 가상원(114)의 사분점(115)과 접선을 이루는 기준선(116)과 15°각도범위로 형성됨이 가장 바람직하다. 이는 60°를 초과하는 경우 비가공면(112)이 내향으로 좁혀지면서 과절삭 방지부(113)의 오차 흡수범위가 그만큼 줄어들고, 반대로 60°미만으로 형성되는 경우 R곡면의 형상이 원활하지 못하기 때문이다.

또한, 본 발명은 상기 R가공면(111)을 형성함에 있어 R가공면(111)의 중심점(117)은, 비가공면(112)의 양측에 인접된 한 쌍의 외면(101)을 각각 연장하여 형성된는 가상선(119)(119a)이 서로 만나는 가상의 꼭지점(118)으로부터 X,Y축 방향으로 상기 가상선(119)(119a)이 각각 0.4∼1.4㎜의 범위로 동일하게 위치 이동하여 만나는 교차점에 설정된다.

도 1은 본 발명의 인서트 팁이 인서트홀더에 장착된 상태도

도 2는 본 발명 인서트 팁의 사시도 및 부분절개 사시도

도 3은 본 발명 인서트 팁의 측단면도

도 4는 본 발명 인서트 팁의 고정상태 저부 단면도

도 5는 본 발명 절삭날의 세부구조를 나타낸 확대도

도 6은 본 발명의 절삭날에 의한 피가공물의 면취상태 종단면도

도 7은 종래 인서트 팁의 사시도

도 8 내지 도 10은 종래 인서트 팁의 고정상태 확대단면도

도 11은 종래 인서트 팁의 절삭날에 의한 피가공물의 면취상태 종단면도

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

1, 100: 인서트 팁 2, 110: 절삭날

3, 120: 체결공 10: 피가공물

21: 인서트시트 22: 둘레면

23: 바닥면 111: R가공면

112: 비가공면 121: 직선부

122: 곡선부 123: 틸팅홈

Claims (5)

1. 정사각체 인서트 팁(100)의 사방 모서리부에 R곡면으로 형성되되 상기 인서트 팁(100)의 전면과 후면과의 사이에 수평상으로 형성되어 인서트 팁(100)의 전면 및 후면의 위치를 바꾸어 가면서 절삭날(110)의 전후 양단부 날끝을 모두 사용할 수 있는 다수의 절삭날(110)과;

   상기 인서트 팁(100)의 중앙에 양측으로 관통 형성되되 내주면 중앙의 부분 구간이 직선부(121)로 형성되고, 이 직선부(121)의 양측에 연속하여 외향으로 벌어지는 곡선부(122)가 각각 형성되며, 상기 곡선부(122)의 외측에 렌치볼트(200)의 머리부(201)가 기울어진 상태로 조립되도록 틸팅홈(123)이 함몰 형성된 체결공(120)을 구비하여 이루어지되;

   상기 절삭날(110)은 중앙 구간에 부분적으로 R곡면 형상의 R가공면(111)이 형성되고, 상기 R가공면(111)의 양단에는 R가공면(111)과 접선을 이루면서 외향으로 벌어지는 비가공면(112)이 각각 형성되며, 상기 비가공면(112)의 내측에 피가공물(10)과 접하지 않는 과절삭 방지부(113)가 형성되는 한편;

   상기 R가공면(111)은 60°의 각도범위로 형성되고, 상기 R가공면(111)과 접선을 이루는 비가공면(112)은 R가공면(111)을 연장하여 형성되는 가상원(114)의 사분점(115)과 접선을 이루는 기준선(116)과 15°각도범위로 형성되며, 상기 R가공면(111)의 중심점(117)은 비가공면(111)의 양측에 인접된 외면(101)을 각각 연장하여 형성되는 가상선(119)(119a)이 서로 만나는 가상의 꼭지점(118)으로부터 X,Y축 방향으로 상기 가상선(119)(119a)이 각각 동일하게 위치 이동하여 만나는 교차점에 설정된 것을 특징으로 하는 R면취용 인서트 팁.
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