KR101126107B1 - 가공팁 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는 다이아몬드입자가 연마재로 사용되는 가공팁에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전되는 가공기구 위에 장착되어 절삭, 연마, 천공 등의 가공작업을 하는 가공공구에 있어서 가공면 위에서 일정한 노출간격과 노출정도를 가지고 연속적으로 자생이 되도록 다이아몬드입자가 배열된 가공팁에 관한 것이다.

이를 위하여 가공팁의 두께방향으로 임의의 단면을 기준삼아 가공팁의 가공면에서 기저면으로 갈수록 간격이 좁아지는 부채살 형태의 등분선을 형성하고, 등분선상에 다이아몬드입자를 배열한다. 이렇게, 배치된 다이아몬드입자는 가공면을 따라 일정한 노출간격과 노출정도를 가지고 가공팁의 마모가 진행됨에 따라 균일하게 연속적으로 연마재 입자가 자생되어 공구의 성능이 균일하고 향상되는 효과가 있다.

가공팁, 가공공구, 다이아몬드, 입자, 배열, 등분선, 보조 등분선

Description

가공팁{Processing Tip}

본 발명에서는 다이아몬드입자가 연마재로 사용되는 가공팁에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전되는 가공기구 위에 장착되어 절삭, 연마, 천공 등의 가공작업 을 하는 가공공구에 있어서 가공면 위에서 일정한 노출간격과 노출정도를 가지고 연속적으로 자생이 되도록 다이아몬드입자가 배열된 가공팁 및 이를 사용한 가공공 에 관한 것이다.

일반적으로 도로용 콘크리트, 아스팔트, 건설용 벽돌, 석재 및 반도체 등 각종 산업용 소재 등과 같은 피삭재를 절단, 연마, 천공 가공하기 위해 다이아몬드공구를 사용하게 된다. 이때, 다이아몬드공구의 종류는 절단톱, 연마휠, 천공드릴 등이고 그 종류에 따라 다양한 용도와 형태를 갖고 있다. 이러한, 다이아몬드공구는 전동공구의 회전축에 장착되는 소정 형태의 샹크와, 샹크의 작업면에 부착된 가공팁을 포함하여 구성된다.

전술한, 피삭재를 가공하는 부분인 가공팁은 경도나 내마모도가 가장 우수한 재료인 다이아몬드나 입방정질화붕소(Cubic Boron Nitride; CBN)와 같은 고경도의 초연마재를 함유하여 제조되며, 그 초연마재의 배치구조에 따라 절삭효율, 절분 배 출성능, 본드층의 마모율 등이 민감하게 달라진다.

가공팁에 다이아몬드입자를 균일하게 분포시키기 위해, 종래에는 금속분말을 그래뉼 알갱이로 만드는 공정과 이를 다이아몬드입자에 금속분말을 피복한 입자와 혼합후 성형 및 소결하는 공정을 거쳐서 가공팁을 완성하게 된다.

이때, 그래뉼 공법을 이용한 금속분말의 혼합체인 본드의 알갱이와 금속 피복된 다이아몬드는 서로 유사한 특성을 갖게 된다. 즉, 입도와 입자의 표면특성에서 유사한 특성을 갖기 때문에 상호간에 유사한 흐름성을 갖게 된다. 따라서 다이아몬드의 분포가 비교적 균일한 가공팁이 제조된다. 이러한 공법은 대량생산에 적합한 공법으로 다이아몬드 제조업체에서 오랫동안 사용되던 공법인 것이다. 그러나 이러한 공법은 금속분말의 종류에 따라서 그래뉼의 특성이 쉽게 변화하고 그래뉼 특성치의 변화는 다이아몬드입자의 분포에 영향을 주기 때문에 다이아몬드의 알갱이가 쏠리는 편석이 발생할 가능성이 높다. 이렇게 편석이 발생되면 톱날의 마모가 불균일해져서 공구의 성능 또한 저하되며 톱날이 피삭재의 단단한 부분에 들어감에 따라 톱날이 횡방향의 휨에 의해 절단된 피삭재가 불량으로 가공되는 문제점이 있었다.

이상의 문제점을 해소하기 위해 등록특허 10-0265392에서 다이아몬드입자의 중량대비 일정한 비율이상으로 금속피복된 다이아몬드를 가공팁의 규격에 해당하는 몰드 캐버티(Mold Cavity)에 길이방향으로 평행한 적어도 두 열 이상의 배열로 배치하고 부착 금속원을 몰드 캐버티(Mold Cavity)에 배치하여 가공팁을 성형하는 방법을 제시하고 있다. 이 방법을 사용할 경우에 다이아몬드가 금속분말의 사이에서 응집 또는 편석이 일어나는 것을 방지할 수 있다. 또한 톱날 가공팁의 펠렛의 배열로부터 형성된 상이한 마모형태의 결과 절단할 피삭재 내에 정합 및 치합 표면이 형성되고 톱날의 횡방향 치우침이 억제되어 성능이 향상되는 효과를 갖게 된다고 기술하고 있다.

그러나 전술한 등록특허인 10-0265392는 다음의 두 가지 문제점을 갖게 되는데 첫째, 다이아몬드에 금속 피복된 층의 두께만으로 다이아몬드의 입자간격을 일정하게 유지하기에는 너무나 많은 다이아몬드가 농축되어 다이아몬드의 집중도를 조절하기 어려워 다이아몬드가 함유되어 있지 않은 이른바, 더미 펠렛(Dummy Pellet)을 소정량 함유해야 하는 번거로움이 있게 된다. 따라서 다이아몬드입자를 규칙적으로 배열하는데 있어서 한계점이 있게 된다. 둘째, 만약에 다이아몬드가 일렬로 배열된 이상적인 배열을 갖게 된다 하더라도 피복된 펠렛에서 다이아몬드가 함유되어 있지 않은 블랭크(Blank)층이 형성되어 이 부분에 가공팁의 길이 방향으로 일렬로 연결된 선상에 밭고랑 모양의 골이 발생되어 다이아몬드입자의 양쪽으로 입자를 붙잡고 지지해주는 금속 본드층이 취약해 져서 다이아몬드입자가 조기에 탈락하는 문제점이 발생할 수 있다.

따라서 이에 대한 또 다른 해소방안으로 제시된 공개특허 2001-0006016에서 다이아몬드입자들을 매트릭스 금속 내에 규칙적으로 천공된 형태 시브(Pattern Sieve)를 이용하여 규칙적으로 위치시킨 후 각 레이어를 적층하여 화학적으로 단단히 결합된 방식으로 브레이징한 형태의 다이아몬드공구를 제시하고 있다. 그러나 이러한 방식은 다이아몬드가 작업중 마멸되면 매트릭스 금속에서 빠져서 하단에 매 설된 다이아몬드입자가 돌출되는 자생작용이 원활히 이루어져야 하는데 다이아몬드와 매트릭스 금속과 화학적으로 너무 단단히 고정되어 있어 날이 무디어진 후에도 매트릭스 금속내에 잔존하여 오히려 마찰저항을 발생시켜 연속작업을 불가능하게 만든다.

또한 상기와 같이 다이아몬드의 입자가 규칙적으로 가공팁에 분포된 특징을 가진 다른 공구들의 입자의 배열방식에 있어서도 동일한 배열형태와 간격을 갖는 일률적인 규칙성을 강조하고 있다. 그러나 다이아몬드공구가 작업이 이루어지는 면을 절삭톱을 예로 관찰하면 다음과 같은 현상과 문제점이 발견된다.

새로운 톱은 작업이 진행되면 초기에 절삭이 잘 안 되는 초기절삭 불안정 층이 가공팁의 외주연에 발생된다. 이는 초기에 다이아몬드의 날을 노출시키는 드레싱(Dressing)작업을 할 때 입자가 지석에 의하여 불안정하게 노출된 요인이다. 이와 함께 부착된 가공팁의 중량과 위치의 편차에 의하여 절삭톱이 고속으로 회전할 때 불규칙적인 충격이나 진동이 작업초기에 발생할 수 있다.

전술한 문제점과 관련하여 특허로 선출원된 일본공개특허 1998-58329에서 피삭재와 접촉하는 가공면에 형성된 요입홈을 갖는 가공팁을 제공하고 있다. 그러나, 가공초기에 성능을 안정화시키기 위하여 요입홈을 형성하기 때문에 요입홈이 형성된 깊이까지 상대적으로 수명이 급격히 감소하는 문제점이 있었다. 또한, 무리하거나 불안정한 작업조건으로 사용될 경우에 가공팁이 파손될 가능성이 있었다.

이와 함께, 일반적으로 작업이 이루어지는 작업면의 안쪽보다 가공팁의 양쪽 측면 모서리가 쉽게 마모가 되는 문제점 있다. 이러한 이유는 피삭재에 의한 마찰 이 작업면과 양쪽 측면에서 중첩하여 일어나기 때문에 작업면의 안쪽보다 측면 모서리가 마찰이 일어나는 빈도가 높고 모서리에 위치한 다이아몬드의 입자가 금속본드에 의해 보호받는 영역이 작기 때문에 탈락하기 쉽기 때문이다.

전술한 문제점은 또한 피삭재에서 분리된 절분이 절단면의 안쪽보다 양쪽 측면에서 많이 몰리기 때문에 발생되는 절분에 의한 이차 마모현상 때문에 발생된다. 따라서 일반적으로 가공팁의 마모형태에 있어서 측면 모서리의 각이 무딘 라운드형태로 마모가 진행된다. 이러한 현상이 심하면 정상적으로 절삭작업이 이루어 지지 않고 빗먹는 현상이 생기거나 톱이 급마모되는 현상이 발생하는 문제점이 있었다.

이를 방지하기 위하여 미국특허 제 4,883,500호에 제안된 바와 같이 단면을 가로질러 다이아몬드의 집중도를 변화시키거나 또는 가공팁 외부에 내마모성 재료를 첨가하는 것이다. 이러한 방법은 3회의 연속적인 냉간 압축단계로 각각의 층을 압축 적층하여 공동을 충전시킨 다음, 금속 매트릭스 분말을 소결하는 기술을 사용하여 제공한다. 그러나 전술한 방법은 다이아몬드의 분포가 불균일하다는 문제점을 여전히 갖고 있기 때문에 가공팁의 성능이 전반적으로 향상되는 데는 그 효과가 제한적이다. 따라서 공구의 성능에 큰 영향을 미치는 입자의 배열이 규칙적이라도 상술한 것과 같이 불규칙적인 작업특성으로 인하여 공구의 성능이 저하될 수 있다.

따라서, 본 발명은 이상의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다음과 같다.

첫째, 가공면 위에서 일정한 노출간격을 갖는 다이아몬드입자를 연속적으로 자생시키기 위한 가공팁을 제공하는데 그 목적이 있다.

둘째, 가공면 위에서 일정한 노출정도를 갖는 다이아몬드입자를 연속적으로 자생시키기 위한 가공팁을 제공하는데 그 목적이 있다.

셋째, 본 발명은 샹크에 접합되는 가공팁의 기저면에서 가공면으로 갈수록 다이아몬드의 입자간의 간격이 넓게 배치하여 초기의 마모율을 높게 하여 가공이 조기에 안정화 될 수 있도록 한 가공팁을 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술수단은 다음과 같다.

다이아몬드공구의 샹크에 다수개 설치되어 피삭재를 연마, 천공 또는 절단하는 다이아몬드공구의 가공팁에 있어서, 가공팁의 두께방향의 임의의 단면을 기준삼아 가공팁의 가공면에서 기저면으로 갈수록 간격이 좁아지는 부채살 형태의 등분선을 형성하고, 등분선상에 다이아몬드입자가 배열되는 것을 특징으로 한다.

등분선은, 등분선이 인접한 등분선과 만나는 내각이 등간격으로 형성된 것을 특징으로 한다.

등분선은, 등분선이 인접한 등분선과 만나는 내각이 적어도 한번 부등간격으 로 형성된 것을 특징으로 한다.

등분선의 내각은 가공팁에 배열되는 다이아몬드입자의 개수에 따라 가공팁 기저면의 양끝점과 등분선의 중심을 연결하는 각각의 최외각 가상선이 이루는 내각 이내인 것을 특징으로 한다.

가공팁은 각각의 등분선상에 동일한 간격으로 다이아몬드입자가 배열된 것을 특징으로 한다.

각각의 등분선이 만나는 중심은, 임의의 단면에 형성된 가공면의 중심과 기저면의 중심을 통과하는 가상의 직선상에 위치하고, 임의의 단면의 상단 양측 꼭지점을 통과하는 원의 중심인 것을 특징으로 한다.

등분선의 중심이 가공면 또는 기저면에서 가까울수록, 임의의 단면의 기저면에 배열된 다이아몬드입자간의 간격에 비해 상대적으로 가공면으로 배열된 다이아몬드입자간의 간격이 넓어지는 것을 특징으로 한다.

등분선의 중심은 가공팁이 부착된 샹크의 회전 중심인 것을 특징으로 한다.

가공팁은 등분선의 중심과 일치하는 동심원으로 임의의 단면의 높이를 등분한 보조등분선을 형성하고, 보조등분선과 등분선이 서로 교차하는 접점에 다이아몬드입자가 배열된 특징으로 한다.

가공팁은 등분선과, 기저면 또는 가공면을 기준삼아 기저면 또는 가공면에 평행하게 임의의 단면의 높이를 등분한 보조등분선을 형성하고, 보조등분선과 등분선이 서로 교차하는 접점에 다이아몬드입자가 배열된 특징으로 한다.

각각의 보조등분선의 간격은 다이아몬드입자 지름 이하인 것을 특징으로 한 다.

보조등분선은 등분선 중 어느 하나를 기준삼아 등간격으로 형성된 것을 특징으로 한다.

가공팁은 임의의 단면의 길이방향 어느 일측으로 형성되는 등분선으로 갈수록 가공면 또는 기저면으로 순차적으로 가까워지는 등분선상의 접점에 다이아몬드입자를 형성하되; 임의의 단면에 배열된 각각의 다이아몬드입자는 서로 중첩되지 않고, 임의의 단면에 배열된 각각의 다이아몬드입자는 동일한 거리에 형성되지 않으며, 그리고 임의의 단면에 배열된 각각의 다이아몬드입자의 중심을 연결하는 가상선이 직선이 아닌 것을 특징으로 한다.

가공팁은 임의의 단면의 길이방향 중앙을 기준삼아 임의의 단면의 양측에 다이아몬드입자가 대칭으로 배열된 것을 특징으로 한다.

가공팁은 다이아몬드입자의 지름두께로 형성된 임의의 단면을 다이아몬드입자의 배열이 적어도 한번 동일하게 가공팁의 폭방향으로 적층된 것을 특징으로 한다.

가공팁은 다이아몬드입자의 지름두께로 형성된 임의의 단면을 다이아몬드입자의 배열이 적어도 한번 대칭되게 가공팁의 폭방향으로 적층된 것을 특징으로 한다.

가공팁은 다이아몬드입자가 배열되고 다이아몬드입자의 지름두께로 형성된 임의의 단면이 가공팁의 폭방향의 양면에 형성된 것을 특징으로 한다.

가공팁은 적층된 임의의 단면 중 적어도 하나는 다이아몬드입자의 배열이 불 규칙적인 것을 특징으로 한다.

가공팁은 평면에서 보았을 때 임의의 단면이 요철형태인 것을 특징으로 하는 가공팁.

이상과 같이 본 발명의 효과는 다음과 같다.

첫째, 본 발명은 가공날의 역할을 하는 돌출된 다이아몬드의 입자가 가공팁의 길이방향에 걸쳐서 소정의 간격과 돌출높이를 갖도록 하여 지속적으로 자생이 일어나도록 배치를 함으로써, 균일하고 재현성 있는 성능이 구현된다.

둘째, 각각의 다이아몬드입자 사이에 소정의 주기로 반복되는 공간을 확보하여 이 공간을 통하여 절분이 용이하게 배출되는 칩포켓(Chip Pocket)의 기능을 수행하여 절삭성과 수명이 함께 향상된다.

셋째, 본 발명은 절단 및 연마 천공을 통해 가공을 하는 가공팁은 초기에 다이아몬드입자노출의 불안정성과 중량편차에 따른 진동 및 흔들림이 발생되는 초기 성능의 불안정 영역에서 공구의 품질을 조기에 안정화시킬 수 있도록 동일한 가공팁내에서 다이아몬드 입자간의 간격을 조절하여 다이아몬드의 마모율을 높게 조절할 수 있다. 따라서 가공팁의 사용초기부터 우수하고 균일한 성능을 제공하는 효과가 있다.

넷째, 본 발명은 다이아몬드입자의 배열이 규칙적으로 배열된 면과 불규칙적으로 배열된 면이 서로 교차되도록 적층하여 규칙적으로 다이아몬드를 배열한 세그먼트의 우수한 성능향상 효과를 가지는 한편, 동일한 임의의 단면상에서 다이아 몬드입자가 집중적으로 위치하여 발생되는 적층한 면과 면의 사이에서 본드간의 결합력이 저하되어 사용중 충격과 마찰력에 의하여 적층면이 떨어져 나가는 박리현상을 방지하는 효과가 있다.

다섯째, 가공팁의 길이방향의 양측면에 요입홈을 형성함으로써, 측면마찰력을 감소시키고 절분을 효과적으로 배출하여 절삭성능을 향상시키는 효과가 있다.

여섯째, 본 발명은 안쪽보다 가공팁의 양측면에 형성된 외측으로 다이아몬드입자의 집중도가 높거나 입자의 크기가 작은 층을 두어서 측면마모가 방지되어 일정한 가공품질을 제공하는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

<제 1실시예에 따른 구성>

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 샹크에 결합된 가공팁을 도시한 정면도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 제 1실시예에 따른 다이아몬드공구는 원판형태의 절삭용 샹크(2)의 외주면에 형성된 다수개의 가공팁(1)에 대한 것이다.

도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 가공팁을 도시한 사시도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 가공팁(1)은 높이(H), 길이(L) 및 폭(W)로 구성된다. 이때, 가공팁(1)은 원판형태의 샹크(2)의 외주면에 설치되기 때문에 가공팁(1)의 볼록한 상부면이 가공면(11)이고, 오목한 하부면이 기저면(12)이다. 이때, 기저면(12)은 샹크(2) 원판의 외주면과 동일한 곡면의 오목한 하부면을 형성한다. 여기서 A-A선은 임의의 단면을 나타낸다.

도 3은 도 2의 A-A선을 도시한 임의의 단면이고, 도 4는 도 3의 요부를 도시한 확대도이다. 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 임의의 단면은 가공팁(1)의 두께(W)방향의 임의의 단면에 가공면(11)에서 기저면(12)으로 갈수록 간격이 좁아지는 부채살 형태의 등분선(4)을 형성한다. 이때 임의의 단면에 형성된 등분선(4)상에 다이아몬드입자(3)를 배열한 것이다.

이상의 부채살 형태의 등분선(4)은 인접한 등분선(4)과 만나는 내각을 등간격으로 형성한다. 이는, 다이아몬드입자(3)를 가공팁(1)의 가공면(11)에 규칙적으로 자생시키기 위함이다. 또한, 등분선(4)이 인접한 등분선(4)과 만나는 내각을 부등간격으로 형성할 수 있다. 이는, 특정한 용도에 따라 가공팁(1) 폭방향의 임의의 단면을 보았을 때 가공팁(1)의 길이의 어느 일측, 양측 또는 중앙에 다이아몬드입자(3)의 집중도를 상대적으로 높여 절삭률을 극대화할 수 있다

이상의 가공팁(1)의 임의의 단면에 형성되는 등분선(4)의 내각은 다이아몬드공구의 사용용도에 따라 달라지는데 다이아몬드입자(3)의 소정면적당 형성되는 다이아몬드입자(3)의 개수에 따라 달라진다. 따라서 본 발명에서는 임의의 단면에 형성된 가공면(11)의 양끝점(111) 또는 기저면(12)의 양끝점과 중심(ce)을 연결하는 각각의 최외각 가상선(7)의 내각 이내로 설정할 수 있다. 여기서, 내각은 어떤 특정 값을 한정하지는 않는다. 이는 임의의 단면에 배열되는 다이아몬드입자(3)의 집중도와 다이아몬드입자의 입도 그리고 등분선(4)의 중심과 가공팁(1)에 매설하는 다이아몬드입자(3)의 개수 및 가공팁(1)의 치수 등 여러 요인에 따라 달라지기 때 문이다. 특히, 임의의 단면에 형성된 등분선(4)이 부채살 형태로 됨으로써, 임의의 단면의 하부 기저면(12)에서 상부 가공면(11)으로 갈수록 상대적으로 다이아몬드입자(3)의 간격이 넓어져서 가공면으로 갈수록 상대적으로 마모율이 증가하여 가공팁(1)의 다이아몬드입자(3) 노출의 불안정성과 중량편차에 따른 진동 및 흔들림이 발생되는 초기 성능의 불안정 영역에서 다이아몬드공구의 품질을 조기에 안정화시킬 수 있다.

이와 같이, 부채살 형태의 등분선(4)이 임의의 단면을 등분하여 앞서 언급한 다이아몬드입자(3)가 가공면(11)에서 규칙적인 자생하기 위해서는 등분선(4)이 임의의 단면을 균일하게 등분해야 한다. 이를 위해 각각의 등분선(4)이 만나는 중심(ce)은, 임의의 단면의 상단 양끝점(111)을 통과하는 등분선(4)과 가공면(11) 중심과 기저면(12) 중심을 통과하는 가상의 직선(5)상에 위치하는 각각의 등분선(4)이 만나는 점과 원(C)의 중심(ce)이 일치하도록 형성한다. 여기서, 등분선(4)의 중심은 가공팁(1)의 샹크(2)의 회전 중심과 동일하게 형성하는 것이 가장 바람직할 것이다.

전술한 다이아몬드입자(3)는 등분선(4)의 중심(ce)과 일치하는 동심원상에 형성되어 임의의 단면의 높이를 등분하는 보조등분선(6)을 더 형성한다.

이상의 가공팁(1)은 등분선(4)의 중심(ce)과 일치하는 동심원으로 임의의 단면의 높이(L)를 등분한 보조등분선(6)을 형성하고, 보조등분선(6)과 등분선이 서로 교차하는 접점(P)에 다이아몬드입자(3)가 배열한다. 이와 같이, 보조등분선(6)을 등분선(4)의 중심(ce)과 일치하는 동심원으로 임의의 단면의 높이(L)를 등분하면, 임의의 단면에 형성되는 보조등분선(6)과 등분선(4)이 교차하는 접점(P)는 모든 등분선(4)상에 동일한 거리에 형성된다. 따라서, 동일한 주기를 갖고 다이아몬드입자(3)가 가공면(11)에 자생한다.

이와 함께, 가공팁(1)은 등분선(4)과, 기저면(12) 또는 가공면(11)을 기준삼아 기저면(12) 또는 가공면(11)에 평행하게 임의의 단면의 높이(H)를 등분한 보조등분선(6)을 형성하고, 보조등분선(6)과 등분선(4)이 서로 교차하는 접점(P)에 다이아몬드입자(3)가 배열한다. 이렇게 보조등분선(6)을 기저면(12) 또는 가공면(11)에 평행하게 형성할 가상의 직선(5)상에는 동일한 거리의 접점(P)가 형성되나 양측으로 형성되는 등분선(4)상의 접점(P)들은 동일한 거리에 형성되지 않는다. 이렇게 기저면(12)에 평행하면 외경쪽을 향해 바깥으로 배열해 나간다면, 임의의 단면의 최외곽에 형성된 가공면(11)의 원주가 기저면(12)과 동일하여 이론적인 임의의 단면의 외주면에 비하여 실제의 원주가 작게 형성될 것이고 최외곽의 가공면(11)에 평행하게 기저면(12)을 향해서 배열을 한다면 반대로 기저면의 외경이 이론적인 외경보다 커지게 될 것이다. 그러나 회전하는 샹크(2)에 대해 가공팁(1)의 가공면(11) 또는 기저면(12)이 샹크(2)의 중심(ce)과 일치하는 동심원의 경우 다이아몬드공구가 마모됨에 따라 샹크(2)의 중심(ce)과 일치하게 되어 가공면(11)에 다이아몬드입자(3)는 순차적으로 동일한 자생주기를 갖게 될 것이다.

가공팁(1)은 임의의 단면의 길이방향 어느 일측으로 형성되는 등분선(4)으로 갈수록 가공면(11) 또는 기저면(12)으로 순차적으로 가까워지는 등분선(4)상의 접점(P)에 다이아몬드입자(3)를 형성된다. 이렇게 임의의 단면에 배열된 각각의 다이 아몬드입자(3)는 서로 중첩되지 않게 형성된다. 또한, 임의의 단면에 배열된 각각의 다이아몬드입자(3)는 길이방향(L)으로는 동일한 직선거리에 형성되지 않는다. 이는 등분선(4)이 부채살 형태이기 때문에 가공면(11)에서 기저면(12)으로 갈수록 등분선(4)간의 간격이 좁아지기 때문이다. 그리고 임의의 단면에 배열된 각각의 다이아몬드입자(3)의 중심을 연결하는 가상선은 일직선이 아닌 꺽인 선 또는 포물선의 형태로 형성된다. 이는, 등분선(4)이 부채살 형태이기 때문이다. 즉, 등분선(4)에 형성된 다이아몬드입자(3)는 임의의 단면의 길이방향 어느 일측으로 갈수록 다음 다이아몬드입자(3)가 형성된 등분선(4)의 내각만큼 더 기울어지기 때문이다.

이와 함께, 가공팁(1)은 임의의 단면의 길이방향 중심을 기준삼아 임의의 단면의 양측이 대칭되도록 다이아몬드입자(3)를 배열할 수 있다. 이는 회전하는 다이아몬드공구에 부착된 가공팁(1)의 임의의 단면의 양측이 동일한 다이아몬드입자(3)의 배열을 가짐으로써, 가공팁(1)의 양측을 동일하게 마모되게 하여 다이아몬드공구의 절삭률을 극대화하기 위함이다.

이상에서 언급한 규칙적으로 다이아몬드입자(3)를 자생시키기 위해서는 보조등분선(6)을 임의의 단면을 높이를 등간격으로 등분되도록 형성하는 것이 다이아몬드입자(3)가 연속적으로 균일하게 자생하기 때문에 바람직하다. 이는, 다이아몬드공구의 균일한 성능을 제공하기 위함이다.

또한, 다이아몬드입자(3)의 배열은 임의의 단면의 접점(P)에 서로 중첩되지 않게 다이아몬드입자(3)를 배열한다. 또한, 다이아몬드입자(3)의 배열은 임의의 단면의 접점(P)에 불규칙적으로 다이아몬드입자(3)를 형성할 수 있다. 그리고 다이아 몬드입자(3)가 가공면(11)에서 규칙적으로 자생하기 위해서는 접점(P)에 다이아몬드입자(3)의 중심부를 위치하도록 배열함이 바람직하다.

연속적으로 다이아몬드입자(3)가 자생작용을 하기위하여 보조등분선(6)이 임의의 단면을 등분하는 간격은, 다이아몬드입자(3) 지름의 크기 미만으로 한다. 이는, 다이아몬드입자(3)가 규칙적으로 가공면(11)에 자생하여 다이아몬드공구의 연속적이고 균일한 가공성능을 제공할 수 있게 한다. 여기서, 보조등분선(6)을 임의의 단면을 높이를 가공공정의 편의나 특정 용도에 따라서 부등간격으로 등분할 수 있다.

이상에서 언급한 바와 같이, 다이아몬드입자(3)의 규칙적인 자생을 위해, 부채살 모양의 등분선(4) 상에서 등분선의 중심(ce)으로부터 일정한 거리와 등분간격이 가공팁(1)의 길이 방향으로 반복되는 다이아몬드 입자(3)군을 갖는다. 이는 입자가 일정한 간격과 노출정도를 가지고 반복적으로 작업이 이루어지도록 다이아몬드입자(3)를 이른바, 순환배열(Cyclic Arrangement)로 배열하기 위함이다.

이와 함께, 다이아몬드입자(3)의 배열은 임의의 단면의 가공면(11)의 중심과 기저면(12)의 중심을 관통하는 가상직선(5)을 기준삼아 임의의 단면의 양측에 대칭되게 다이아몬드입자(3)가 배열할 수 있다. 이는, 임의의 단면에 길이방향으로 다이아몬드입자(3)를 배열할 경우 임의의 단면 어느 일측으로 가공면(11)에 자생하는 다이아몬드입자(3)가 형성되지 않는 영역이 존재하지 않도록 하여 균일한 마모가 이루어지도록 임의의 단면 양측을 동일하게 구성하기 위함이다.

그리고 임의의 단면에 형성된 인접하지 않은 어느 일측 방향의 등분선(4)으 로 갈수록 등분선(4)이 이격된 동일한 간격을 더하여 가공면(11)에서 이격되는 보조등분선(6)과 교차하는 접점(P)에 다이아몬드입자(3)를 배열할 수 있다.

이상에서 언급한 다이아몬드입자(3)의 배열은 다이아몬드입자(3)의 입도, 집중도, 가공팁의 치수 및 공구의 외형 등 다이아몬드공구의 용도별 변화에 따라 결정됨이 바람직하다.

<제 2실시예에 따른 구성>

도 5은 본 발명의 제 2실시예에 따른 샹크에 결합된 가공팁을 도시한 정면도이고, 도 6는 본 발명의 제 2실시예에 따른 가공팁을 도시한 사시도이다. 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 제 2실시예는 절단면(11) 및 기저면(12)이 직선으로 형성된 연마 또는 천공용 다이아몬드공구로 사용하는 가공팁(1)이고, 가공팁(1)은 원통형태의 샹크(2)에 복수개 부착하여 사용된다. 샹크(2)에 설치되는 가공팁(1)은 상크(2)의 회전축 중심방향으로 오목한 형태로 높이(H), 길이(L) 및 폭(W)를 갖는 길이(L)방향으로 휘어져 구성된다.

도 7은 도 2의 B-B선을 도시한 임의의 단면도이고, 도 8은 도 7의 요부를 도시한 확대도이다. 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 가공팁(1)의 평평한 상부면이 가공면(11)이다. 가공면(11)은 임의의 단면의 양측 상부 끝단을 연결하는 직선이다. 여기서, 제 2실시예에 설치되는 다이아몬드입자(3)를 소정의 배열을 하기 위해 접점(P)을 형성하는 등분선(4)은 제 1실시예와 동일하고, 보조등분선(6)은 기저면(12) 또는 가공면(11)을 기준삼아 기저면(12) 또는 가공면(11)에 평행하게 임의 의 단면의 높이를 등분한다. 이때, 다이아몬드입자(3)의 배열방식 제 1실시예와 동일하다. 또한, 보조등분선(6)은 등간격 또는 비등간격으로 형성이 가능하나, 제 2실시예에서는 보조등분선(6)을 등간격으로 등분한 것을 나타낸 것이다.

여기서, 실제로는 가공면(11)과 등분선의 중심(ce)은 임의의 단면에 동일선상에 위치하고 있지 않고, 가공팁(1)에 형성될 다이아몬드의 집중도와 입도 등에 따라 가공면(11)의 중심과 기저면(12)의 중심을 통과하는 직선상에 적절히 중심(ce)을 형성한다. 여기서, 등분선(4)을 임의의 단면에 등분하기 위해 중심(ce)을 기준삼아 임의의 단면의 가공면(11)의 양측 끝점을 통과하는 원(C)를 형성하여 등분선(4)을 형성하여 임의의 단면을 등분할 수 있다.

제 2실시예는 가공면(11)이 직선이기 때문에 보조등분선(6)도 가공면과 같은 직선이다. 즉, 앞서 언급한 바와 같이 보조등분선(6)은 가공면(11)과 평행하게 형성되기 때문에 다이아몬드입자(3)는 가공면(11)에 규칙적이고 순차적으로 자생함으로 가공팁(1)의 균일한 절삭력을 제공할 수 있다. 또한, 등분선(4)이 부채살 형태이기 때문에 기저면(12)에 비해 상대적으로 가공면(11)으로 다이아몬드입자(3)의 간격이 넓기 때문에 다이아몬드공구의 조기 안정화를 얻을 수 있다.

<다이아몬드입자의 배열예>

도 9 내지 도 14는 본 발명의 따른 임의의 단면에 배열되는 다이아몬드입자를 도시한 임의의 단면도이다. 이하, 본 발명의 제 1실시예와 제 2실시예의 다이아몬드입자(3)의 배열방법은 대동소이하다. 따라서 실시예에 따른 다이아몬드입자(3) 의 배열방법은 제 1실시예를 기준삼아 가공팁(1)의 임의의 단면에 형성되는 다이아몬드입자(3)의 위치를 배열하는 방법을 설명한다. 여기서, 아래의 설명은 가공팁(1)의 전체형태는 도 2를 참고한다. 또한, 임의의 단면은 가공팁(1)의 두께(W)방향으로 동일한 두께(W)의 단면을 연장하는 가공팁(1)의 길이(L)방향의 연장면이다.

도 9에 도시한 바와 같이, 가공팁(1)의 폭(W)방향 임의의 단면에의 가공면(11)에서 임의의 단면을 통과해서 소정거리 이격되게 형성한 중심(ce)을 형성한다. 이때, 중심(ce)의 위치는 가공면(11)의 중앙에서 기저면(12)의 중앙을 통과하는 직선상에 형성할 수 있다. 제 1실시예에서는 샹크(2)의 회전중심과 동일한 위치에 중심(ce)를 형성한다. 이러한, 중심(ce)의 위치는 다이아몬드입자(3)의 간격에 양향을 주는 중요한 요인이 된다. 즉 중심(ce)이 임의의 단면 기저면(12)으로 가깝게 형성될수록 다이아몬드입자(3)의 간격이 기저면(12)에 비하여 가공면이 상대적으로 높아진다. 이는, 등분선(4)이 부채살 형상임으로 자명한 것이다.

도 10에 도시한 바와 같이, 중심(ce)을 기준으로 하여 임의의 단면에 형성된 가공면(11)의 양끝점(111)을 통과하는 원(C)를 형성한다. 이때. 중심(ce)과 샹크(2)의 회전 중심점이 동일할 경우에는 가공면(11)과 원(C)은 동일선상에 형성된다.

도 11에 도시한 바와 같이, 중심(ce)을 기준 삼아 임의의 단면을 소정의 내각(Q1)으로 등분하여 원(C)과 연장되도록 복수개 형성된 부채살 형태의 등분선(4)을 형성한다. 이때, 각각의 등분선(4)이 만나는 내각(Q1)은 등간격 또는 비등간격으로 임의의 단면을 부채살 형태로 등분할 수 있으나, 제 1실시예에서는 내각(Q1) 을 임의의 단면을 등간격으로 등분한다.

도 12에 도시한 바와 같이, 원(C)를 기준 삼아 가공팁(1)의 높이(H)방향으로 소정거리 이격되게 등분한 복수개 형성된 보조등분선(6)을 형성한다. 이때, 보조등분선(6)은 가공면(11) 또는 기저면(12)과 평행하게 형성한다. 또한, 보조등분선(6)의 이격된 소정거리는 등간격 또는 비등간격으로 등분한다.

도 13에 도시한 바와 같이, 임의의 단면의 등분선(4)과 보조등분선(6)이 만나는 접점(P)에 다이아몬드입자(3)가 소정의 형태로 배열된다. 소정의 다이아몬드입자(3) 배열은, 다이아몬드입자(3)가 중복되지 않도록 임의의 단면의 접점(P)을 따라 동일한 형태로 연속해서 다양하게 배열할 수 있다.

이상의 다이아몬드입자(3)의 배열은 임의의 단면이 형성된 영역에만 포함하고 다이아몬드입자(3)가 등분선(4)과 보조등분선(6)이 만나는 접점(P)에 중복되지 않도록 배열한다. 여기서 다이아몬드입자(3)를 가공팁(1)의 길이(L)방향으로 배열은 최초 배열된 다이아몬드입자(3)가 형성된 접점(P)에서 우측으로 2번째 등분선(4)과 하측의 1번째 보조등분선(6)이 만나는 접점(P)에 다이아몬드입자(3)를 배열한다. 이와 같은 방식으로 임의의 단면 좌측에서 우측으로 다이아몬드입자(3)들을 배열한다. 이는 역으로 하나의 기준이 되는 다이아몬드입자(3)가 있을 경우 좌, 우 어느 방향이나 동일한 방식으로 다이아몬드입자(3)를 배열할 수 있다. 이와 함께, 최초 다이아몬드입자(3)를 가공팁(1)의 높이(H)방향으로 배열은 최초 다이아몬드입자(3)가 형성된 접점(P)에서 우측으로 1번째 등분선(4)과 하측으로 5번째 보조등분선(6)이 만나는 접점(P)에 다이아몬드입자(3)를 배열한다. 이와 같은 방식으로 임의의 단면 상부에서 하부로 다이아몬드입자(3)들을 배열한다, 이는 역으로 하나의 기준이 되는 다이아몬드입자(3)가 있을 경우 상,하 어느 방향이나 동일한 방식으로 다이아몬드입자(3)를 배열할 수 있다.

도 14에 도시한 바와 같이, 이상의 다이아몬드입자(3)의 배열은 도 14에 잘 나타난다. 도 14의 확대도는 배열된 다이아몬드입자(3)가 등분선(4)과 내각이 직각인 접선(L1)과 다이아몬드입자(3)의 중심 즉 접점(P)을 연결한 직선(L2)의 내각이 동일함을 알 수 있다. 제 1실시예에 형성된 다이아몬드입자(3)는 동일한 내각 7°를 유지하면서 다이아몬드입자(3)가 배열됨을 알 수 있다. 이는 접점(P)들 간의 각도 또한 접선(5)을 기준으로 보았을 때 그 내각이 동일하다는 것을 알 수 있다. 본 발명의 각각의 접점(P)을 연결하는 선은 직선이나 전체 접점(P)을 연결하는 선은 포물선인 것을 알 수 있다. 이는 등분선(4)이 부채꼴 형태이므로 가공팁(1)의 가공면(11)에서 기저면(12)으로 갈수록 거리가 줄어드는 것에 따름이다. 따라서 앞서 설명한 바와 같이 다이아몬드입자(3)는 가공면(11)에서 기저면(12)으로 갈수록 상대적으로 다이아몬드입자(3)의 간격이 짧아지고, 역으로 기저면(12)에서 가공면(11)으로 갈수록 상대적으로 다이아몬드입자(3)의 간격이 넓어지는 것을 알 수 있다.

이상의 제 1실시예와 같이 접점(P)을 형성할 경우 임의의 단면에서 보았을 때 좌측 상부에서 우측 하부로 갈수록 기울기가 증가하는 아래의 [표 1]과 같이 포물선에 형성된다. 이는 다이아몬드입자(3)가 가공면(11)을 따라 동일한 반복주기와 마모율로 자생, 돌출되도록 하여 가공팁(1)의 균일한 절삭력을 유지하여 성능을 증 대시키기 위함이다.

포물선을 갖는 접점을 연결한 가상선(4)과 직선의 비교

따라서 본 발명은 회전체의 중심(ce)을 기준으로 등분선을 사용하여 배열된 다이아몬드입자(3)의 접선(L1)과 다이아몬드입자(3)의 중심 즉 접점(P)을 연결한 직선(L2)의 내각이 동일하게 유지되도록 다이아몬드입자(3)가 이른바, 순환배열을 하였기 때문에 가공면(11)의 마모가 진행되는 동안에 가공면(11) 위에 있는 다이아몬드입자(3)는 항상 동일한 간격과 노출정도를 유지하여 이상적으로 연속적인 자생작용이 가능한 이유이다.

이와 같이, 제 1실시예에 따른 가공팁(1)은 절단면(11) 및 기저면(12)이 만곡된 원호를 형성하고, 가공팁(1)이 외주면에 부착된 원판형태의 샹크(2)에 복수개 부착되는 연마 또는 절단용 다이아몬드공구에 사용되는 가공팁(1)이다.

< 변형예 1>

도 15은 본 발명의 변형예 1에 따른 가공팁에 배열된 다이아몬드입자를 도시한 임의의 단면도이다. 도 15에 도시한 바와 같이, 변형예 1은 제 1실시예의 구성에서 등분선(4)간의 내각을 등간격과 부등간격을 혼합하여 사용한 것이다, 이렇게 등분선(4) 중 임의의 단면의 양측단부에 형성되는 등분선(4)의 내각을 다른 등분선(4)의 내각보다 좁게 형성하여 기저면(12)의 다이아몬드입자(3)간의 간격을 좁혀 가공팁(1)의 기저면의 양측단부의 절삭률을 증대하기 위함이다.

<변형예 2>

도 16은 본 발명의 변형예 2에 따른 가공팁에 배열된 다이아몬드입자를 도시한 임의의 단면도이다. 도 16에 도시한 바와 같이, 변형예 2는 제 1실시예의 구성에서 가공팁(1)의 가공면(11) 중심점과 중심(ce)의 이격거리를 제 1실시예보다 작게 형성한 것이다. 즉, 도 14에 도시한 중심(ce)의 위치를 가공면(11) 또는 기저면(12)으로 소정거리 이동한 것이다. 이는, 가공팁(1)의 내경부인 기저면(12)에서 외경부인 가공면(11)으로 갈수록 상대적으로 다이아몬드입자(3)의 간격을 넓게 하여 국부적으로 다이아몬드의 집중도를 낮추기 위함이다. 따라서, 가공팁의 초기 불안정한 영역의 마모가 보다 용이하게 되어 가공공구가 조기에 안정화되는 효과를 제공할 수 있다. 여기서, 도 16의 화살표는 중심(ce)이 제 1실시예보다 가공면(11) 또는 기저면(12)으로 이동된 것을 나타낸다.

< 변형예 3>

도 17는 본 발명의 변형예 3에 따른 가공팁에 배열된 다이아몬드입자를 도시한 임의의 단면도이다. 도 17에 도시한 바와 같이, 변형예 3은 제 1실시예의 구성에 가공팁(1) 절단면(11)의 중심과 기저면(12)의 중심을 관통하는 가상직선(5)을 기준으로 임의의 단면의 양측에 다이아몬드입자(3)이 서로 대칭되게 형성한 것이다 여기서 변형예 3은 제 1실시예를 기준삼은 것으로 가공팁(1)의 양측을 대칭되게 다이아몬드입자(3)를 배열하는 것은 가공팁(1)의 가공면(11) 어느 일측면이 먼저 마모되는 것을 방지하기 위함이다.

<가공팁의 실시예 1>

도 18는 본 발명의 가공팁의 실시예 1에 따른 가공팁이 적층된 것을 도시한 평면도이다. 도 18에 도시한 바와 같이, 가공팁(1)의 실시예 1은 제 1실시예 의 임의의 단면을 이용하여 가공팁(1)의 양측면에 임의의 단면을 형성한 것이다. 여기서, 임의의 단면은 최소 다이아몬드입자(3)의 지름과 같은 두께를 갖는 소정의 배열로 다이아몬드입자(3)가 매설된 하나의 층형태로 구성한다. 이는 가공팁(1)이 가공물을 절삭할 때 피삭재와 접촉빈도가 가장 높은 양측면에 한 층이상 특정한 배열형태로 입자크기 및 집중도를 다르게 배치하여 특정한 사용환경에서 사용되는 용도에 있어서 제품의 성능을 증대시키기 위함이다.

특히, 규칙적으로 적층된 층 사이에 마모구배의 차이를 최소화하여 가공면(12)에서 본드가 균일한 마모를 하도록 하여 일정한 성능이 유지되도록 한다. 이때, 가공팁(1)의 양측면에 형성된 임의의 단면 사이의 다이아몬드입자(3) 배열은 전술한 규칙적인 임의의 단면을 형성하거나 또는 임의의 단면이 통상적의 임의의 배열을 갖는 불규칙적인 다이아몬드입자(3)를 구성할 수 있다.

<가공팁의 실시예 2>

도 19 및 도 20은 본 발명의 가공팁의 실시예 2에 따른 가공팁에 적층된 배열된 다이아몬드입자를 도시한 평면도 및 임의의 단면도이다. 도 19 및 도 20에 도시한 바와 같이, 가공팁의 실시예 2는 제 1실시예 또는 제 2실시예 구성의 임의의 단면을 이용하여 가공팁(1)을 폭(W)방향으로 소정의 형태로 다이아몬드입자(3)가 배열된 임의의 단면을 적어도 한 번 이상 서로 가공팁(1)의 길이방향을 좌,우로 뒤집어서 적층된다. 여기서, 임의의 단면은 최소 다이아몬드입자(3)의 지름과 같은 두께를 갖는 소정의 배열로 다이아몬드입자(3)가 매설된 하나의 판체 형태의 층으로 형성한다.

이에 따라, 가공팁(1)은 전술한 가공팁의 실시예 1에서 언급한 다이아몬드입자(3)가 소정의 형태로 배열된 층과 다이아몬드입자(3)가 임의의 배열된 층을 함께 적층시킬 수 있다. 이는 소정의 형태로 다이아몬드를 배열한 층에 의해 가공팁(1)이 우수한 성능향상의 효과를 가지는 한편, 임의의 배열된 층을 교차함으로써 적층한 면과 면의 사이 동일면에 다이아몬드입자(3)를 집중적으로 배치하여 결과적으로 본드간의 결합력을 저하시켜서 사용중 충격과 마찰력에 의하여 적층면이 떨어져 나가는 박리현상을 방지하도록 한다.

여기서, 도 20에 도시된 점선으로 표현된 것은 적층된 소정의 형태로 배열된 다이아몬입자(3)를 하나의 임의의 단면에 중복해서 도시한 것이다. 따라서 가공팁(1)의 절단면(11)에 서로 인접한 적층면에서의 다이아몬드입자(3)가 서로 다른 위치에서 자생되는 것을 알 수 있다.

<가공팁의 변형예>

도 21은 본 발명의 가공팁의 변형예에 따른 가공팁에 적층된 임의의 단면을 도시한 평면도이다. 도 21에 도시한 바와 같이, 가공팁의 변형예는 제 1실시예 또는 제 2실시예의 구성에서 가공팁(1)을 평면에서 보았을 때 임의의 단면에 요철을 형성한다. 여기서, 임의의 단면은 최소 다이아몬드입자(3)의 지름과 같은 두께를 갖는 소정의 배열로 다이아몬든입자가 매설된 하나의 판체형태로 형성한다. 이는, 측면에서 마찰을 감소하고 절분을 배출을 용이하게 하여 보다 안정적인 가공품질을 제공하기 위함이다.

<가공팁의 제조방법>

이상의 실시예에 따른 가공팀의 제조방법의 일예로 다이아몬드입자(3)가 배열될 위치와 동일한 배열형태을 가진 타공용 압자를 이용하여 금속결합재를 성형하면서 가압하여 다이아몬드입자(3)가 안착될 소정의 요입부를 얻는다. 이 요입부에 다이아몬드입자(3)를 삽입하여 다이아몬드입자(3)가 안착된 금속결합재를 얻는다.

이렇게 획득한 금속결합재를 적층하여 냉간성형하고 소결하여 가공팁(1)을 제조할 수 있다. 이와 더불어 통상의 다양한 가공팀의 제조방법에 의해 가공팁(1)을 제조할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 샹크에 결합된 가공팁을 도시한 정면도.

도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 가공팁을 도시한 사시도.

도 3은 도 2의 A-A선을 도시한 임의의 단면도.

도 4는 도 3의 요부를 도시한 확대도.

도 5은 본 발명의 제 2실시예에 따른 샹크에 결합된 가공팁을 도시한 정면도.

도 6는 본 발명의 제 2실시예에 따른 가공팁을 도시한 사시도.

도 7은 도 2의 B-B선을 도시한 임의의 단면도.

도 8은 도 7의 요부를 도시한 확대도.

도 9 내지 도 14는 본 발명의 따른 임의의 단면에 배열되는 다이아몬드입자를 도시한 임의의 단면도.

도 15은 본 발명의 변형예 1에 따른 가공팁에 배열된 다이아몬드입자를 도시한 임의의 단면도.

도 16은 본 발명의 변형예 2에 따른 가공팁에 배열된 다이아몬드입자를 도시 한 임의의 단면도.

도 17는 본 발명의 변형예 3에 따른 가공팁에 배열된 다이아몬드입자를 도시한 임의의 단면도.

도 18는 본 발명의 가공팁의 실시예 1에 따른 가공팁에 적층된 임의의 단면을 도시한 평면도.

도 19 및 도 20은 본 발명의 가공팁의 실시예 2에 따른 가공팁에 적층된 배열된 다이아몬드입자를 도시한 평면도 및 임의의 단면도.

도 21은 본 발명의 가공팁의 변형예에 따른 가공팁에 적층된 임의의 단면을 도시한 평면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 가공팁 11: 가공면

12: 기저면 2: 샹크

3: 다이아몬드입자 4: 등분선

5: 가상의 직선 6: 보조등분선

7: 최외각 가상선

H: 높이 L: 길이

W: 폭 P: 접점

Q1: 내각 C: 원

ce: 중심 L1: 접선

L2: 직선

Claims (19)

1. 다이아몬드공구의 샹크(2)에 다수개 설치되어 피삭재를 연마, 천공 또는 절단하는 상기 다이아몬드공구의 가공팁(1)에 있어서,

   상기 가공팁(1)의 두께(W)방향의 임의의 단면을 기준삼아 상기 가공팁(1)의 가공면(11)에서 기저면(12)으로 갈수록 간격이 좁아지는 부채살 형태의 등분선(4)을 형성하고, 상기 등분선(4)상에 다이아몬드입자(3)가 배열되고,

   상기 등분선(4)은 상기 등분선(4)이 인접한 상기 등분선(4)과 만나는 내각이 적어도 한번 부등간격으로 형성되며,

   상기 등분선(4)의 내각은 상기 가공팁(1)에 배열되는 상기 다이아몬드입자(3)의 개수에 따라 상기 가공팁(1) 상기 기저면(12)의 양끝점과 상기 등분선(4)의 중심(ce)을 연결하는 각각의 최외각 가상선(7)이 이루는 내각 이내이고,

   상기 가공팁(1)은 상기 등분선(4)의 중심(ce)과 일치하는 동심원으로 상기 임의의 단면의 높이(L)를 등분한 보조등분선(6)을 형성하거나 상기 가공팁(1)은 상기 등분선(4)과, 상기 기저면(12) 또는 상기 가공면(11)을 기준삼아 상기 기저면(12) 또는 상기 가공면(11)에 평행하게 상기 임의의 단면의 높이(H)를 등분한 보조등분선(6)을 형성하여, 상기 보조등분선(6)과 상기 등분선이 서로 교차하는 접점(P)에 다이아몬드입자(3)가 배열되며,

   각각의 상기 보조등분선(6)의 간격은 상기 다이아몬드입자(3) 지름 이하이고,

   상기 가공팁(1)은 상기 임의의 단면의 길이방향 어느 일측으로 형성되는 상기 등분선(4)으로 갈수록 상기 가공면(11) 또는 상기 기저면(12)으로 순차적으로 가까워지는 상기 등분선(4)상의 상기 접점(P)에 상기 다이아몬드입자(3)를 형성하되; 상기 임의의 단면에 배열된 각각의 상기 다이아몬드입자(3)는 서로 중첩되지 않고, 상기 임의의 단면에 배열된 각각의 상기 다이아몬드입자(3)는 동일한 거리에 형성되지 않으며, 상기 임의의 단면에 배열된 각각의 상기 다이아몬드입자(3)의 중심을 길이방향으로 연결하는 전체 가상선은 포물선이며,

   상기 각각의 등분선(4)이 만나는 중심(ce)은, 상기 임의의 단면에 형성된 상기 가공면(11)의 중심과 상기 기저면(12)의 중심을 통과하는 가상의 직선(5)상에 위치하고, 상기 등분선(4)의 중심이 상기 가공면(11) 또는 상기 기저면(12)에서 가까울수록, 상기 임의의 단면의 상기 기저면(12)에 배열된 상기 다이아몬드입자(3)간의 간격에 비해 상대적으로 상기 가공면(11)으로 배열된 상기 다이아몬드입자(3)간의 간격이 넓어지는 것을 특징으로 하는 가공팁.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 제 1항에 있어서,

    상기 보조등분선(6)은 상기 등분선 중 어느 하나를 기준삼아 등간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 가공팁.
13. 삭제
14. 제1항에 있어서,

    상기 가공팁(1)은 상기 임의의 단면의 길이방향 중앙을 기준삼아 상기 임의의 단면의 양측에 상기 다이아몬드입자(3)가 대칭으로 배열된 것을 특징으로 하는 가공팁
15. 제 1항에 있어서,

    상기 가공팁(1)은 상기 다이아몬드입자(3)의 지름두께로 형성된 상기 임의의 단면을 상기 다이아몬드입자(3)의 배열이 적어도 한번 동일하게 상기 가공팁(1)의 폭방향으로 적층된 것을 특징으로 하는 가공팁.
16. 제 1항에 있어서,

    상기 가공팁(1)은 상기 다이아몬드입자(3)의 지름두께로 형성된 상기 임의의 단면을 상기 다이아몬드입자(3)의 배열이 적어도 한번 상기 가공팁(1)의 길이방향으로 좌,우를 반대로 뒤집어서 상기 가공팁(1)의 폭방향으로 적층된 것을 특징으로 하는 가공팁.
17. 제 1항에 있어서,

    상기 가공팁(1)은 상기 다이아몬드입자(3)가 배열되고 상기 다이아몬드입자(3)의 지름두께로 형성된 상기 임의의 단면이 상기 가공팁(1)의 폭방향의 양면에 형성된 것을 특징으로 하는 가공팁.
18. 제 1항에 있어서,

    상기 가공팁(1)은 적층된 상기 임의의 단면 중 적어도 하나는 상기 다이아몬드입자(3)의 배열이 불규칙적인 것을 특징으로 하는 가공팁.
19. 제 1항에 있어서,

    상기 가공팁(1)은 평면에서 보았을 때 상기 임의의 단면이 요철형태인 것을 특징으로 하는 가공팁.

Images