KR101157569B1 - 절삭공구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 석재, 벽돌, 콘크리트, 아스팔트와 같은 취성이 있는 피삭재를 절단하거나 연마하는데 사용되는 절삭공구에 관한 것으로서, 절삭팁의 한쪽 면은 연속타입을 갖고 다른 면은 터보 타입을 갖도록 함으로써 가공면이 고르고 절삭성이 우수할 뿐만 아니라 절분 배출도 용이한 절삭공구를 제공하는 것이다.
본 발명은 디스크 형태의 바디와 이 바디의 외주연부에 결합되어 있는 림 타입의 절삭팁을 포함하는 절삭공구로서, 절삭팁의 두께는 상기 바디의 외주부의 두께보다 두껍고; 상기 절삭팁의 절삭방향으로 확장하는 두 개의 면 중 어느 하나의 면은 터보 형태를 갖고 나머지 면은 연속 형태를 갖고; 그리고 상기 연속 형태를 갖는 면 쪽의 두께가 상기 터보 형태를 갖는 면 쪽의 두께보다 더 두꺼운 절삭공구를 그 요지로 한다.
본 발명에 의하면, 가공면이 고르고 절삭성이 우수할 뿐만 아니라 절분 배출도 용이한 절삭공구를 제공할 수 있다.

Description

절삭공구{Cutting Tool}

본 발명은 석재, 벽돌, 콘크리트, 아스팔트와 같은 취성이 있는 피삭재를 절단하거나 연마하는데 사용되는 절삭공구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 양면의 구조가 다른 림타입의 절삭팁이 구비된 절삭공구에 관한 것이다.

석재, 벽돌, 콘크리트, 아스팔트와 같은 취성이 있는 피삭재를 절단하거나 연마하기 위해서는 피삭재보다 높은 경도를 갖는 연마재가 요구된다.

상기 연마재로는 인조 다이아몬드 입자, 천연 다이아몬드 입자, 붕화질소, 및 초경입자등이 알려져 있는데, 그 중에서도 인조 다이아몬드 입자가 가장 널리 사용되고 있다.

인조 다이아몬드(이하, "다이아몬드"라 칭함)는 1950년대에 발명된 것으로서, 지구상에 존재하는 물질 중 가장 경도가 높은 물질로 알려져 있으며, 이러한 특성에 의하여 절삭, 연삭 공구등에 사용하게 되었다.

특히, 상기 다이아몬드는 화강암, 대리석 등의 석재를 절삭, 연삭하는 석재가공분야 및 콘크리트 구조물을 절삭, 연삭하는 건설업분야에서 널리 이용되게 되었다.

이하에서는 연마재로서 다이아몬드 입자를 사용한 절삭공구에 기초하여 설명한다.

통상, 절삭공구(다이아몬드 공구)는 다이아몬드 입자가 분포되어 있는 절삭팁과 이 절삭팁이 고정되어 있는 금속 바디(Core)로 구성된다.

도 1에는 림 타입의 절삭공구의 일례가 나타나 있다.

도 1에 나타난 바와 같이, 림 타입의 절삭공구(10)는 디스크 형태의 금속바디(12)에 고정되어 있는 절삭팁(11)을 포함하고, 이 절삭팁(11)은 양면 모두 연속타입(continuous type)으로서 평평한 구조를 갖고 있으며, 상기 절삭팁(11)에는 다이아몬드 입자들이 분포되어 있다.

도 2에는 림 타입의 절삭공구의 다른 일례가 나타나 있다.

도 2에 나타난 바와 같이, 림 타입의 절삭공구(20)는 디스크 형태의 금속바디(22)에 고정되어 있는 절삭팁(21)을 포함하고, 이 절삭팁(21)은 양면 모두 터보 타입(turbo type)으로서 일정한 간격을 두고 홈(211)이 형성되어 있는 구조를 갖고 있으며, 상기 절삭팁(21)에는 다이아몬드 입자들이 분포되어 있다.

상기 연속타입의 절삭팁을 갖는 절삭공구는 범용적으로 사용되고 있으며, 수평작업을 할 경우 가공면이 고르다는 장점을 가지고 있다.

그러나, 상기한 연속타입의 절삭팁을 갖는 절삭공구는 터보 타입을 갖는 절삭공구에 비하여 절삭성이 떨어지는 문제점이 있다.

한편, 상기 터보 타입의 절삭팁을 갖는 절삭 공구는 상기 연속타입의 절삭팁을 갖는 절삭공구에 비하여 절삭성이 우수하고, 또한 절분 배출도 용이하다는 장점이 있다.

최근에는 빠른 가공 속도를 낼 수 있는 터보 타입의 절삭팁을 갖는 절삭 공구가 주로 사용되고 있다.

그러나, 상기 터보 타입의 절삭팁을 갖는 절삭 공구는 수평 가공작업이 많은 경우 절삭팁의 측면 끝부분 마모가 심해져서 고른 작업이 어려워 수평으로 가공 작업을 진행한 후 가공면을 고르게 하는 작업을 추가로 행하여야 하는 문제점이 있다.

본 발명은 절삭팁의 한쪽 면은 연속타입을 갖고 다른 면은 터보 타입을 갖도록 함으로써 가공면이 고르고 절삭성이 우수할 뿐만 아니라 절분 배출도 용이한 절삭공구를 제공하는 것이다.

이하, 본 발명에 대하여 설명한다.

본 발명은 디스크 형태의 바디와 이 바디의 외주연부에 결합되어 있는 림 타입의 절삭팁을 포함하는 절삭공구로서,

상기 절삭팁의 두께는 상기 바디의 외주부의 두께보다 두껍고;

상기 절삭팁의 절삭방향으로 확장하는 두 개의 면 중 어느 하나의 면은 터보 형태를 갖고 나머지 면은 연속 형태를 갖고; 그리고

상기 연속 형태를 갖는 면 쪽의 두께가 상기 터보 형태를 갖는 면 쪽의 두께보다 더 두꺼운 것을 특징으로 하는 절삭공구에 관한 것이다.

본 발명에 의하면, 가공면이 고르고 절삭성이 우수할 뿐만 아니라 절분 배출도 용이한 절삭공구를 제공할 수 있다.

도 1은 양면 모두 연속타입(continuous type)으로서 평평한 구조를 갖는 종래의 림 타입의 절삭공구의 일례를 나타내는 개략도
도 2는 양면 모두 터보 타입(turbo type)으로서 일정한 간격을 두고 홈(211)이 형성되어 있는 구조를 갖는 림 타입의 절삭공구의 다른 일례를 나타내는 개략도
도 3은 본 발명에 부합되는 림 타입의 절삭공구의 일례를 나타내는 개략도
도 4는 본 발명에 부합되는 림 타입의 절삭공구의 절삭팁의 일례를 나타내는 개략도

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명은 디스크 형태의 바디와 이 바디의 외주연부에 결합되어 있는 림 타입의 절삭팁을 포함하는 절삭공구에 적용되는 것이다.

본 발명의 절삭공구는 석재, 벽돌, 콘크리트, 아스팔트와 같은 취성이 있는 피삭재를 절단(절삭)하는 작업과 절삭작업후의 마무리 작업으로서, 예를 들면, 거친 절단면을 고르게 하는 작업, 모난 절단부분을 라운딩 가공하는 작업, 돌출된 절단부분을 평탄화하는 작업 등을 수행하는 피삭재 가공작업에 바람직하게 적용될 수 있다.

통상적으로, 석재, 벽돌, 콘크리트, 아스팔트와 같은 취성이 있는 피삭재의 거친면을 고르게 하는 작업, 모난 부분을 라운딩 가공하는 작업, 돌출된 부분을 평탄화하는 작업, 평평한 가공면을 만들기 위한 작업 등 미려한 바닥면을 만들기 위한 작업을 수평작업이라고도 칭하고 있다.

한편, 통상적으로, 석재, 벽돌, 콘크리트, 아스팔트와 같은 취성이 있는 피삭재를 수직으로 절단할 때 가공면의 왼쪽 즉 도 3의 왼쪽면이 닿는 부분을 미려하게 가공하기 위한 작업을 수직 가공 작업이라고도 칭하고 있다.

도 3에 나타난 바와 같이, 본 발명의 절삭공구(30)는 디스크 형태의 바디(32)와 이 바디(32)의 외주연부에 결합되어 있는 림 타입의 절삭팁(31)을 포함한다.

상기 절삭팁(31)은 다이아몬드 입자 등과 같은 연마재(2)들과 이 연마재(2)들을 고정해주는 결합재(3)등을 포함하고 있으며, 이들 연마재(2)는 규칙적으로서 배열될 수도 있고, 불규칙(랜덤)하게 배열될 수도 있다.

상기 절삭팁(31)은 절삭방향으로 확장하는 두 개의 면 중 어느 하나의 면(311)은 터보 형태를 갖고 나머지 면(312)은 연속 형태를 갖는다.

상기 절삭팁(31)의 터보 형태를 갖는 면(311) 쪽에는 통상적인 터보 형태의 절삭팁에서와 같이 일정한 간격을 두고 다수개의 홈(3111)이 형성되어 있다.

상기 절삭팁(31)은 통상적인 소결법 등에 의해 제조될 수 있다.

도 4에 나타난 바와 같이, 상기 절삭팁(31)의 두께(Tr)는 상기 바디(32) 외주부의 두께(Tb)보다 두껍다.

상기 절삭팁(31)의 연속 형태를 갖는 면(312) 쪽의 두께(Tc)가 상기 터보 형태를 갖는 면(Tt) 쪽의 두께보다 더 두껍다.

상기 절삭팁의 연속 형태를 갖는 면(312) 쪽의 두께(Tc)와 상기 터보 형태를 갖는 면(311) 쪽의 두께(Tt)의 바람직한 비는 1: 0.75 ～0.95이다.

상기 절삭팁의 연속 형태를 갖는 면(312) 쪽의 두께(Tc)와 상기 터보 형태를 갖는 면 (311)쪽의 두께(Tt)의 비가 1: 0.75 미만인 경우에는 절분의 원활한 배출이 이루어지지 않고, 상기 두께의 비가 1: 0.95를 초과하는 경우에는 양면 모두 터보 형태의 절삭팁을 갖는 절삭공구 보다는 덜 하지만 초기 가공 이후에는 절삭팁의 마모가 빨라(도 3의 왼쪽면)가공면이 불균하게 되어 마무리 작업시 고른 가공면이 확보되지 않을 우려가 있다.

즉, 상기 절삭팁의 연속 형태를 갖는 면 쪽의 두께와 상기 터보 형태를 갖는 면 쪽의 두께의 비가 1: 0.75 ～0.95인 절삭공구를 사용하여 가공작업을 행하는 경우에는 보다 빠른 절삭속도로 가공면이 보다 균일하게 되도록 절삭을 행할 수 있다.

상기 절삭팁의 연속 형태를 갖는 면 쪽의 두께와 상기 터보 형태를 갖는 면 쪽의 두께의 비를 피삭재의 가공작업 중에서 절삭작업 및 수평작업(마무리 작업)의 비율을 고려하여 선정하는 경우 절삭팁의 편마모를 보다 방지하고 보다 우수한 가공면품질을 유지할 수 있을 뿐만 아니라 빠른 가공 속도로 가공할 수 있다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.

(실시예)

도 1과 같이 양면 모두가 연속 형태인 절삭팁을 갖는 절삭공구(종래재1), 도 2와 같이 양면 모두가 터보 형태인 절삭팁을 갖는 절삭공구(종래재 2), 및 도 3과 같은 구조를 갖고 하기 표 2와 같은 두께 비를 갖는 절삭팁을 갖는 절삭공구를 준비하여 절삭가공 및 마무리 가공을 행하고, 절삭성 및 가공면의 상태를 조사하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

상기 절삭공구들은 모두 222mm의 직경을 갖고, 절삭팁의 두께는 1.8mm이고, 그리고 바디의 외곽부와 절삭공구의 최외곽과의 사이에 해당하는 절삭팁 높이는 13mm이였다.

여기서는 연마재로서 40~50메쉬의 크기를 갖는 다이아몬드 입자를 사용하였으며, 피삭재로는 가로 2m, 세로 1.5m 및 두께 0.5m 크기의 화강암을 사용하였다

하기 표 1에서 절삭성은 양면 모두가 터보 형태인 절삭팁을 갖는 절삭공구(종래재 2)의 절삭성을 100이라 할 때, 상기 종래재 2를 기준으로 종래재 1, 발명재 1 내지 4 및 비교재 1을 평가하여 상대적인 값으로 나타낸 것이다. 가공면 상태는 양면 모두가 연속 형태인 절삭팁을 갖는 절삭공구(종래재1)의 가공면상태를 100이라 할 때, 상기 종래재 1을 기준으로 종래재 2, 발명재 1 내지 4 및 비교재 2의 가공면 상태를 평가하여 상대적인 값으로 나타낸 것이다.

실시예 No.	절삭팁 구조		절삭성	가공면상태
	연속형태 면쪽 두께	터보형태 면쪽 두께
종래재 1	양면 모두 연속타입	-	80	100
종래재 2	-	양면 모두 터보형태	100	80
발명재 1	1	0.70	93	100
발명재 2	1	0.75	95	100
발명재 3	1	0.85	100	100
발명재 4	1	0.95	100	95
비교재 2	1	1	100	85

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 부합되는 발명재(1-4)의 절삭공구를 사용하여 피삭재를 가공하는 경우 절삭성 및 가공면 상태가 동시에 우수함을 알 수 있다.

특히, 발명재(1-4)중 절삭팁의 연속 형태를 갖는 면 쪽의 두께와 상기 터보 형태를 갖는 면 쪽의 두께의 비가 1: 0.75 ～0.95인 절삭공구(발명재 2-4)를 사용하여 가공작업을 행하는 경우가 발명재(1)를 사용하여 가공작업을 행하는 경우 보다 우수한 절삭성 및 가공면 상태를 나타냄을 알 수 있다.

10. 20. 30 . . 절삭공구 11, 21, 31 . . 절삭팁 12, 22, 32 . . 바디
311 . . 터보 형태를 갖는 면 312 . . 연속 형태를 갖는 면
211, 3111 . . 홈

Claims (2)

1. 디스크 형태의 바디와 이 바디의 외주연부에 결합되어 있는 림 타입의 절삭팁을 포함하는 절삭공구로서,
   상기 절삭팁의 두께는 상기 바디의 외주부의 두께보다 두껍고;
   상기 절삭팁의 절삭방향으로 확장하는 두 개의 면 중 어느 하나의 면은 터보 형태를 갖고 나머지 면은 연속 형태를 갖고; 그리고
   상기 연속 형태를 갖는 면 쪽의 두께가 상기 터보 형태를 갖는 면 쪽의 두께보다 더 두꺼운 것을 특징으로 하는 절삭공구.
2. 제1항에 있어서, 상기 절삭팁의 연속 형태를 갖는 면 쪽의 두께와 상기 터보 형태를 갖는 면 쪽의 두께의 비가 1: 0.75 ～0.95인 것을 특징으로 하는 절삭공구.

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