KR101351128B1

KR101351128B1 - 엔드 밀

Info

Publication number: KR101351128B1
Application number: KR1020107002096A
Authority: KR
Inventors: 다까시 미끼; 유우지 다까기
Original assignee: 미츠비시 마테리알 가부시키가이샤
Priority date: 2007-08-21
Filing date: 2008-08-12
Publication date: 2014-01-14
Also published as: EP2181787B1; JP2009045704A; EP2181787A1; US20120148352A1; CN101784355B; US8690493B2; CN101784355A; WO2009025197A1; KR20100047238A; EP2181787A4; JP5194637B2

Abstract

절삭 날의 내결손성을 향상시켜 수명 장기화를 도모할 수 있는 동시에, 피삭재에 버어가 발생하는 것을 방지하여 양호한 절삭 작업을 행할 수 있는 엔드 밀을 제공한다. 축선(O) 주위로 회전되는 엔드 밀 본체(1)의 선단부 외주에, 축선(O) 주위로 비틀린 나선 형상의 절삭 칩 배출 홈(4)을 복수 형성하고, 이들 절삭 칩 배출 홈(4)의 엔드 밀 회전 방향(T) 전방측을 향하는 벽면의 외주측 리지부에 절삭 날(5)을 형성한 엔드 밀에 있어서, 절삭 날(5)에 호닝을 실시하고, 각각의 절삭 날(5)에 있어서의 호닝량을 축선(O) 방향으로 변화시킨다.

Description

엔드 밀{END MILL}

본 발명은, 축선 주위로 회전되는 엔드 밀 본체의 선단부 외주에 복수의 절삭 칩 배출 홈이 형성되고, 이 절삭 칩 배출 홈의 엔드 밀 회전 방향 전방측을 향하는 벽면의 외주측 리지부에 절삭 날이 형성된 엔드 밀에 관한 것이다.

종래, 예를 들어 금형의 절삭 가공 등에 이용되는 엔드 밀은, 초경합금 등의 경질 재료로 원기둥 막대 형상으로 형성된 엔드 밀 본체로 이루어지고, 엔드 밀 본체에는 축선 방향 후단부측에 설치되고, 예를 들어 공작 기계의 척 등으로 파지되는 섕크부와, 섕크부보다도 축선 방향 선단부측에 설치되고 피삭재의 절삭을 행하는 절삭 날을 구비한 절삭 날부가 구비되어 있다. 이러한 엔드 밀은, 절삭 날부의 외주에, 선단부로부터 후단부측을 향해, 축선 주위로 비틀리는 복수의 절삭 칩 배출 홈이 형성되고, 이들 절삭 칩 배출 홈의 엔드 밀 회전 방향 전방측을 향하는 벽면과, 직경 방향 외측을 향하는 외주면의 교차 능선부(외주측 리지부)에 외주 절삭 날(절삭 날)이 형성되어 있다. 또한, 절삭 칩 배출 홈의 엔드 밀 회전 방향 전방측을 향하는 벽면과, 엔드 밀 본체의 선단부면의 교차 능선부에는, 저면 절삭 날이 형성되어 있다.

그리고 상기한 바와 같은 엔드 밀은, 엔드 밀 본체의 후단부측의 섕크부가 공작 기계의 척에 외팔보 상태로 보유 지지되면서 축선 주위로 고속 회전되어, 축선에 교차하는 방향으로 송출하면서 절삭 날부의 외주 절삭 날을 피삭재에 파고 들게 하여 사용된다.

이 엔드 밀의 수명 장기화 및 절삭성의 향상을 도모하는 면에서는, 상기 절삭 날의 내결손성을 높이는 것이 중요한 요소이다. 그러나 절삭 날이 피삭재에 대해 지나치게 예리한 경우에는, 상기 절삭 날에 절삭 저항이 집중되어 결손이 발생되는 경우가 있고, 이와 같이 결손이 발생한 상태에서 절삭을 계속한 경우, 절삭성이 현저하게 손상되어 버린다고 하는 문제가 있었다. 따라서, 예를 들어 특허 문헌 1 또는 특허 문헌 2에 기재된 엔드 밀에서는, 절삭 날을 따라 직면 형상 또는 곡면 형상의 호닝(horning)이 실시됨으로써, 내결손성의 향상이 도모되어 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공고 평4-40122호 공보

[특허 문헌 2] 일본 특허 출원 공개 제2000-52128호 공보

그런데, 상기한 바와 같이 엔드 밀의 절삭 날에 호닝을 실시한 경우에는, 내결손성을 향상시킴으로써, 상기 엔드 밀의 수명 장기화 및 절삭성의 향상을 도모할 수 있지만, 절삭 날 자체의 예리함이 저하되므로 절삭 품질이 나빠져, 피삭재에 버어가 발생하여 마무리면이 불량이 되는 것 외에, 이 버어를 제거하는 공정이 필요해지는 등, 가공 비용이 상승할 우려가 있었다.

본 발명은 이러한 과제에 비추어 이루어진 것이며, 절삭 날의 내결손성을 향상시켜 수명 장기화를 도모할 수 있는 동시에, 피삭재에 버어가 발생하는 것을 방지하여 양호한 절삭을 행할 수 있는 엔드 밀을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 이하의 수단을 제안하고 있다.

즉, 본 발명에 관한 엔드 밀은, 축선 주위로 회전되는 엔드 밀 본체의 선단부 외주에, 상기 축선 주위에 비틀린 나선 형상의 절삭 칩 배출 홈이 복수 형성되고, 이들 절삭 칩 배출 홈의 엔드 밀 회전 방향 전방측을 향하는 벽면의 외주측 리지부에 절삭 날이 형성된 엔드 밀에 있어서, 상기 절삭 날에 호닝이 실시되고, 각각의 상기 절삭 날에 있어서의 호닝량이, 축선 방향으로 변화되는 것을 특징으로 하고 있다.

즉, 이러한 구성의 엔드 밀에서는, 절삭 날에 있어서의 호닝량이 큰 부위에서는 내결손성이 향상되어 큰 절삭 저항에도 견딜 수 있고, 호닝량이 작은 부위에서는 날 끝의 예리함이 유지되어 절삭 품질이 높은 것으로 되어 있다. 따라서, 절삭 상황에 따라서 엔드 밀의 절삭 날의 호닝량을 축선 방향으로 변화시키고, 예를 들어 결손되기 쉬운 부위에 있어서는 절삭 날의 호닝량을 증가시키고, 그 밖의 부위에 있어서는 호닝량을 감소시킴으로써 절삭 날의 수명을 연장시키면서 절삭 품질을 유지하여 버어의 발생을 방지하는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명에 관한 엔드 밀은, 상기 절삭 날에 있어서의 호닝량이, 엔드 밀 회전 방향 전방측으로부터 엔드 밀 회전 방향 후방측을 향해 작아지는 것을 특징으로 하고 있다.

엔드 밀이 축선에 교차하는 방향으로 송출되면서 피삭물에 절삭 가공을 실시할 때에는, 엔드 밀의 선단부 외주에 절삭 칩 배출 홈과 함께 나선 형상으로 설치된 절삭 날 중, 엔드 밀 회전 방향 전방측에 위치하는 부분이 처음에 피삭재에 파고 든다. 그로 인해, 이 부분은 파고 들 때의 충격에 의해 결손되기 쉬워지지만, 본 발명의 엔드 밀에 있어서는, 절삭 날의 엔드 밀 회전 방향 전방측의 부분의 호닝량이 가장 커지고, 엔드 밀 회전 방향 후방측을 향해 호닝량이 작아지도록 구성되어 있으므로, 가장 결손되기 쉬운 부분의 내결손성을 향상시키면서, 그 밖의 부분에서는 절삭 품질을 유지할 수 있다. 따라서, 절삭 날의 수명을 연장시키면서 버어의 발생을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 엔드 밀에 있어서는, 상기 절삭 날에 있어서의 호닝량이, 엔드 밀 회전 방향 전방측으로부터 엔드 밀 회전 방향 후방측을 향해 커지는 것이라도 좋다.

예를 들어, 일반적인 절삭 칩 배출 홈이 선단부측으로부터 후단부측을 향함에 따라서 엔드 밀 회전 방향 후방측으로 비틀린 나선 형상의 엔드 밀에 의해, 표면이 다른 부분에 비해 단단한 피삭재에 대해 가공을 실시할 때에는, 엔드 밀의 후단부측의 절삭 날이 피삭재의 표면을 절삭해 가기 때문에, 절삭 날의 후단부측에서 결손이 발생되기 쉬워지지만, 호닝량을 엔드 밀 회전 방향 전방측으로부터 엔드 밀 회전 방향 후방측을 향해 크게 함으로써, 엔드 밀의 선단부측으로부터 후단부측을 향해 호닝량이 커지므로, 절삭 날의 선단부측에서 절삭 품질을 유지하면서, 피삭재의 표면을 절삭하는 후단부측에서는 내결손성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 표면이 단단한 피삭재에 가공을 실시하는 경우라도, 절삭 날의 수명을 연장시키는 것이 가능해진다.

본 발명에 관한 엔드 밀에 따르면, 절삭 날에 있어서의 호닝량을 축선 방향으로 변화되도록 구성함으로써, 절삭 날의 내결손성을 향상시켜 수명 장기화를 도모하는 동시에, 절삭 날의 절삭 품질을 유지하여 피삭재에 버어가 발생하는 것을 방지하여, 양호한 절삭 작업을 행하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 실시 형태인 엔드 밀의 측면도이다.
도 2는 도 1에 있어서의 절삭 날부의 단면도이다.
도 3은 도 1에 있어서의 A-A 단면도의 절삭 날 부근의 확대도이다.
도 4는 도 1에 있어서의 B-B 단면도의 절삭 날 부근의 확대도이다.
도 5는 도 1에 있어서의 C-C 단면도의 절삭 날 부근의 확대도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태의 엔드 밀에 대해 첨부한 도면을 참조로 하여 설명한다. 도 1은 본 실시 형태에 관한 엔드 밀의 측면도, 도 2는 도 1에 있어서의 절삭 날부의 단면도, 도 3은 도 1에 있어서의 A-A 단면도의 절삭 날 부근의 확대도, 도 4는 도 1에 있어서의 B-B 단면도의 절삭 날 부근의 확대도, 도 5는 도 1에 있어서의 C-C 단면도의 절삭 날 부근의 확대도이다. 이 엔드 밀은, 개략 원기둥 형상을 이루고 축선(O)을 중심으로 회전되는 엔드 밀 본체(1)를 갖고 있고, 엔드 밀 본체(1)의 후단부측(도 1에 있어서 우측)이 공작 기계의 주축 단부 등으로 파지되는 섕크부(2)로 되고, 엔드 밀 본체(1)의 선단부측(도 1에 있어서 좌측)이 절삭 날부(3)로 되어 있다.

절삭 날부(3)의 외주에는, 엔드 밀 본체(1)의 선단부측으로부터 후단부측을 향해 축선(O) 주위로 엔드 밀 회전 방향(T) 후방측에 일정한 각도로 비틀리는 복수개(본 실시 형태에서는 4개)의 절삭 칩 배출 홈(4)이 주위 방향으로 등간격으로 형성되어, 이들 절삭 칩 배출 홈(4)의 엔드 밀 회전 방향(T) 전방측을 향하는 벽면과, 엔드 밀 회전 방향(T) 후방측에 연속되는 외주면과의 교차 능선부, 즉 상기 벽면의 외주측 리지부에 외주 날이 되는 절삭 날(5)이 형성되어 있다.

즉, 엔드 밀 본체(1)의 선단부측으로부터 후단부측을 향해 축선(O) 주위로 엔드 밀 회전 방향(T) 후방측에 소정의 각도로 비틀리는 4개의 절삭 날(5)이 형성되어 있다. 이에 의해, 절삭 칩 배출 홈(4)의 엔드 밀 회전 방향(T) 전방측을 향하는 벽면이 경사면(rake face)(6)이 되고, 이 절삭 칩 배출 홈(4)의 엔드 밀 회전 방향(T) 후방측에 연속되는 외주면이 절삭 날(5)의 릴리프면(7)이 된다. 여기서, 경사면(6)은, 엔드 밀 회전 방향(T) 후방측을 향해 오목해진 오목 곡면 형상을 이루고 있고, 절삭 날(5)에는 정(正)의 경사각이 부여되어 있다. 또한, 이 절삭 날(5)이 축선(O) 주위에 이루는 회전 궤적의 축선(O)에 수직인 단면은, 본 실시 형태에 있어서는 축선(O)을 중심으로 한 원형으로 되어 있다.

한편, 절삭 날부(3)의 선단부에는, 절삭 칩 배출 홈(4)으로부터 내주측으로 연장되는 개쉬(gash)(8)가 형성되어 있고, 절삭 칩 배출 홈(4)의 엔드 밀 회전 방향(T) 전방측을 향하는 벽면의 선단부측 리지부에는, 상기 절삭 날(5)의 선단부로부터 엔드 밀 본체(1) 직경 방향 내측의 축선(O) 근방까지 연장되는 저면 절삭 날(9)이 형성되어 있다.

여기서, 절삭 날(5)에는 축선(O)에 수직인 단면에 있어서 상기 절삭 날(5)의 경사면(6)과 릴리프면(7)의 경계부가 원호 형상이 되도록 호닝이 실시되어 있고, 본 실시 형태에 있어서는 이 호닝량이 축선(O) 방향으로 변화되도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 본 실시 형태에 있어서는 엔드 밀 본체(1)의 엔드 밀 회전 방향(T) 전방측으로부터 엔드 밀 회전 방향(T) 후방측을 향함에 따라서, 즉 엔드 밀 본체(1)의 선단부측으로부터 후단부측을 향함에 따라서, 절삭 날(5)의 경사면(6)과 릴리프면(7)의 경계부에 위치하는 원호의 곡률 반경이 연속적으로 작아지는 호닝이 실시되어 있다.

상세하게 서술하면, 절삭 날부(3)의 선단부의 축선(O)에 수직인 단면에 있어서의 절삭 날(5)을 도시하는 도 3에 있어서는, 절삭 날(5)의 선단부에 크게 호닝이 실시됨으로써, 경사면(6)과 릴리프면(7)의 경계부에는 곡률 반경이 큰 원호가 형성되어 있다.

또한, 절삭 날부(3)의 축선(O) 방향 중간부의 단면에 있어서의 절삭 날(5)을 도시하는 도 4에 있어서는, 절삭 날부(3)의 선단부에 비해 호닝량은 작게 되어 있고, 경사면(6)과 릴리프면(7)의 경계부에 형성되는 원호의 곡률 반경은, 절삭 날부(3)의 선단부에 비해 작게 되어 있다.

그리고 절삭 날부(3)의 후단부의 축선(O)에 수직인 단면에 있어서의 절삭 날(5)을 도시하는 도 5에 있어서는, 절삭 날(5)에는 호닝은 거의 실시되어 있지 않고, 경사면(6)과 릴리프면(7)은 그 경계에 원호를 형성하는 일 없이 예각을 구성하면서 교차되어, 절삭 날(5)은 예리한 것으로 되어 있다.

이상과 같은 구성으로 된 엔드 밀은, 엔드 밀 본체(1)의 후단부에 형성된 섕크부(2)가 공작 기계의 주축 단부에 파지되어, 축선(O) 주위로 회전되는 동시에 축선(O)에 교차하는 방향을 향해 이송되어, 피삭재에 홈을 형성하는 것과 같은 가공을 실시한다. 그리고 피삭재의 절삭 칩은 절삭 칩 배출 홈(4)을 따라 날 끝부(3)의 후단부측으로 배출된다.

여기서, 절삭 날(5)의 호닝량이 축선(O) 방향으로 변화되도록 구성한 경우, 절삭 날(5)의 호닝량이 큰 부위에서는 내결손성이 높아지는 한편, 호닝량이 작은 부위에서는 날 끝의 예리함이 유지되어 절삭 품질이 높아진다. 따라서, 절삭 상황에 따라서 엔드 밀의 절삭 날(5)의 호닝량을 변화시키도록 하여, 결손되기 쉬운 부위에 있어서는 절삭 날의 호닝량을 증가시키고, 그 밖의 부위에 있어서는 호닝량을 감소시킴으로써 절삭 날(5)의 수명을 연장시키는 동시에, 절삭 품질을 유지하여 피삭재에 버어가 발생하는 것을 방지하는 것이 가능해진다.

본 실시 형태의 엔드 밀은, 절삭 날(5)이 선단부측으로부터 후단부측을 향해 축선(O) 주위로 엔드 밀 회전 방향(T) 후방측에 나선 형상으로 비틀려 있으므로, 피삭재에 절삭 가공을 실시할 때에는, 절삭 날(5) 중 엔드 밀 회전 방향(T)의 최전방에 위치하는 선단부측의 절삭 날(5)이 처음에 피삭재에 파고 든다.

따라서, 이 파고 들 때의 충격에 의해 선단부측의 절삭 날(5)은 결손되기 쉬워지지만, 본 실시 형태의 엔드 밀에 있어서는, 절삭 날(5)의 선단부에 있어서는 충분한 호닝이 실시되어 있고, 내결손성이 높은 것으로 되어 있으므로, 절삭 날(5)이 결손되는 것 등을 피할 수 있어, 절삭 날(5)의 수명 장기화를 도모하는 것이 가능해진다.

한편, 절삭 날(5)의 호닝량이, 엔드 밀 회전 방향(T) 전방측으로부터 엔드 밀 회전 방향(T) 후방측을 향함에 따라, 즉 엔드 밀 본체(1)의 선단부측으로부터 후단부측을 향함에 따라 작게 되어 있으므로, 후단부측일수록 절삭 날(5)의 절삭 품질이 예리하게 되어 있고, 선단부측에서는 내결손성을 높게 유지하면서, 절삭 날(5)의 선단부보다 후단부측의 부분에서는, 버어를 발생시키는 일 없이 원활하게 절삭 가공을 행하는 것이 가능해진다.

이상과 같이, 본 실시 형태에 관한 엔드 밀에 따르면, 절삭 날(5)에 있어서의 호닝량을 축선 방향으로 변화되도록 구성함으로써, 즉 절삭 날(5)이 선단부측으로부터 후단부측을 향해 축선(O) 주위로 엔드 밀 회전 방향(T) 후방측에 나선 형상으로 비틀려 있는 엔드 밀에 있어서, 절삭 날(5)의 호닝량을 엔드 밀 회전 방향(T) 전방측으로부터 엔드 밀 회전 방향(T) 후방측을 향함에 따라서 작아지도록 설정함으로써, 절삭 날(5)의 내결손성을 향상시켜 엔드 밀의 수명 장기화를 도모할 수 있는 동시에, 절삭 날(5)의 절삭 품질을 유지하여, 피삭재에 버어가 발생하는 것을 방지하여 양호한 절삭 작업을 행하는 것이 가능해진다.

이상, 본 발명인 엔드 밀의 실시 형태에 대해 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 기술적 사상을 일탈하지 않는 한, 이들에 한정되는 일은 없으며, 다소의 설계 변경 등도 가능하다. 예를 들어, 본 실시 형태의 엔드 밀은, 절삭 날(5)이 선단부측으로부터 후단부측을 향해 축선(O) 주위로 엔드 밀 회전 방향(T) 후방측에 나선 형상으로 비틀려 있는 엔드 밀에 있어서, 절삭 날(5)의 엔드 밀 회전 방향(T) 전방측으로부터 엔드 밀 회전 방향(T) 후방측을 향해 호닝량이 작게 되어 있는 것에 대해 설명하였지만, 제1 변형예의 엔드 밀로서, 절삭 날의 엔드 밀 회전 방향(T) 전방측으로부터 엔드 밀 회전 방향(T) 후방측을 향해 호닝량이 크게 되어 있는 것이라도 좋다.

절삭 칩 배출 홈이 선단부측으로부터 후단부측을 향함에 따라서 엔드 밀 회전 방향 후방측으로 비틀린 나선 형상의 엔드 밀에 의해, 표면이 다른 부분에 비해 단단한 피삭재에 가공을 실시할 때에는, 엔드 밀의 후단부측의 절삭 날이 피삭재의 표면을 절삭해 가기 때문에, 절삭 날의 후단부측에서 결손이 발생되기 쉬워지지만, 제1 변형예의 엔드 밀에 있어서는, 엔드 밀 회전 방향(T) 전방측으로부터 엔드 밀 회전 방향(T) 후방측을 향해, 즉 선단부측으로부터 후단부측을 향해 호닝량이 크게 되어 있으므로, 절삭 날의 선단부측에서 절삭 품질을 유지하면서, 후단부측에서는 내결손성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 표면이 단단한 피삭재에 가공을 실시하는 경우라도 절삭 날의 수명을 연장시키는 것이 가능해진다.

또한, 제2 변형예로서, 판상의 피삭재에 슬릿을 형성하거나 하는 경우에, 절삭 날이 선단부측으로부터 후단부측을 향해 축선(O) 주위로 엔드 밀 회전 방향(T) 전방측에 나선 형상으로 비틀린 엔드 밀에 대해서도 본 발명을 적용할 수 있다.

제2 변형예의 엔드 밀의 경우, 피삭재에 절삭 가공을 실시할 때에는, 절삭 날 중 엔드 밀 회전 방향의 최전방에 위치하는 후단부측의 절삭 날이 처음에 피삭재에 파고 든다. 따라서, 절삭 날에 실시되는 호닝의 양을 선단부측으로부터 후단부측을 향해 크게 함으로써, 절삭 날의 후단부측에서는 내결손성이 높은 것으로 하고, 그 밖의 부분에서는 절삭 품질을 높게 유지할 수 있으므로, 절삭 날의 후단부측에서의 결손을 방지하면서, 버어를 발생시키는 일 없이 원활하게 절삭 가공을 행하는 것이 가능해진다.

또한, 절삭 날에 실시하는 호닝으로서 축선에 수직인 단면이 경사면과 릴리프면에 교차하는 직선 형상의 챔퍼 호닝으로 하고, 그 호닝 폭을 축선 방향으로 변화시켜도 좋다.

절삭 날의 내결손성을 향상시켜 수명 장기화를 도모할 수 있는 동시에, 피삭재에 버어가 발생하는 것을 방지하여 양호한 절삭을 행할 수 있는 엔드 밀을 제공할 수 있다.

1 : 엔드 밀 본체
4 : 절삭 칩 배출 홈
5 : 절삭 날
O : 축선
T : 엔드 밀 회전 방향

Claims

축선 주위로 회전되는 엔드 밀 본체의 선단부 외주에, 상기 축선 주위로 비틀린 나선 형상의 절삭 칩 배출 홈이 복수 형성되고, 이들 절삭 칩 배출 홈의 엔드 밀 회전 방향 전방측을 향하는 벽면의 외주측 리지부에 절삭 날이 형성된 솔리드 타입의 엔드 밀에 있어서,
상기 절삭 날에 원호 형상의 호닝이 실시되고,
각각의 상기 절삭 날에 있어서의 호닝의 원호의 곡률 반경이 축선 방향으로 변화되며,
상기 절삭 날에 있어서의 호닝의 원호의 곡률 반경이, 엔드 밀 회전 방향 전방측으로부터 엔드 밀 회전 방향 후방측을 향해 작아지는 것을 특징으로 하고 있는, 엔드 밀.
제1항에 있어서, 상기 축선 방향 후단부의 절삭 날에는 호닝이 실시되어 있지 않는 것을 특징으로 하고 있는, 엔드 밀.
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