KR101591745B1 - 이중 코어 드릴 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이중 코어 드릴에 관련되며, 구성에 특징을 살펴보면, 회전척(1)에 이격배치되어 가공물의 내외경을 동시 가공하도록 구비되는 내외측 원형절삭날(10)(20); 상기 내외측 원형절삭날(10)(20)사이에 형성되어, 가공물을 가공하는 중에 절삭유가 충진되도록 구비되는 압력실(30);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명은 내외측 원형절삭날이 이격배치되어 링형 가공물의 내외경이 동시가공되므로 작업속도가 향상되고, 특히 내외측 원형절삭날 사이에 절삭유가 충진되도록 압력실이 구비되어 내외측 절삭면으로 절삭유가 고압 주입(분산)공급됨에 따라 칩배출 및 냉각효율이 향상됨과 더불어 가공시간이 크게 단축되는 효과가 있다.

Description

이중 코어 드릴{Dual core drill}

본 발명은 이중 코어 드릴에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가공물의 내외경을 동시가공함에 있어, 내외경 절삭면으로 절삭유가 고압 주입(분산)공급되어 칩배출 및 냉각효율이 향상되는 이중 코어 드릴에 관한 것이다.

일반적으로 코어드릴은 동력원에 의해 회전되되면서 구멍을 뚫거나 원형 가공물의 내외경을 가공하는 용도로 사용되는바, 이러한 코어드릴은 다이아몬든 팁을 이용하여 주로 경도가 높은 가공물을 갈아내는 방식으로 가공하게 된다.

종래에 개시된 코어드릴을 살펴보면, 특허공개번호 10-2014-56451호에서 상크의 상부에 돌출부를 형성하고 그 주위에 금속분말과 다이아몬드를 혼합하여 직접 소결 성형하도록 함으로서 강한 힘과 압력에도 상크에서 절삭팁이 이탈하지 않지 않고 정확한 위치에 용이하게 형성할 수 있어 제조가 용이하고 절삭팁 이탈에 따른 생산성 저하와 사고의 위험을 줄일 수 있는 기술이 선 공개된바 있다.

그러나, 상기 종래기술은 콘크리트 구조물 등에서 강도 시험용의 시험체를 발취하기 위한 용도로 사용되는 것으로서, 가공물의 내외경 가공용으로 적용시 사이즈가 상이한 2개의 코어드릴을 준비하고, 내경가공 및 외경외가공을 단계적으로 수행해야 하므로, 웨이퍼 제조공정에 사용되는 Sic를 포함하는 소결세라믹(합금)의 경우 내경가공에 5~10시간, 외경가공에 5~10시간이 소요되어 생산성이 크게 저하되는 문제점이 따랐다.

뿐만 아니라, 가공물의 내외경을 가공하는 중에 투입되는 냉각수 및 절삭유가 노즐을 통하여 분사됨에 따라 절삭면에 고르게 주입(분산)되지 못하여 냉각효율 저하로 절삭팁이 조기 마모됨은 물론 칩배출 불량으로 고속운전이 불가능한 폐단이 따랐다.

이에 따라 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 착안 된 것으로서, 가공물의 내외경을 동시가공함에 있어, 내외경 절삭면으로 절삭유가 고압 주입(분산)공급되어 칩배출 및 냉각효율이 향상되는 이중 코어 드릴을 제공하는 것에 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 특징은, 회전척(1)에 이격배치되어 가공물의 내외경을 동시 가공하도록 구비되는 내외측 원형절삭날(10)(20); 상기 내외측 원형절삭날(10)(20)사이에 형성되어, 가공물을 가공하는 중에 절삭유가 충진되도록 구비되는 압력실(30);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 회전척(1)은 내부에 유로(2)가 형성되어, 유로(2)는 복수의 토출구(3)를 통하여 압력실(30)과 연통되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회전척(1)은 내외측 원형절삭날(10)(20)이 수용된 상태로 정위치에 고정되도록 위치고정홈(34)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 내외측 원형절삭날(10)(20)은 상부에 회전척(1)과 평행하게 형성되는 체결판(11)(21)이 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 외측 원형절삭날(20)의 체결판(21)은 링형태로 형성되어 내주면에 내측 원형절삭날(10)이 맞물려 외측 원형절삭날(20)과 동심원을 이루도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

이상의 구성 및 작용에 의하면, 본 발명은 내외측 원형절삭날이 이격배치되어 링형 가공물의 내외경이 동시가공되므로 작업속도가 향상되고, 특히 내외측 원형절삭날 사이에 절삭유가 충진되도록 압력실이 구비되어 내외측 절삭면으로 절삭유가 고압 주입(분산)공급됨에 따라 칩배출 및 냉각효율이 향상됨과 더불어 가공시간이 크게 단축되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 이중 코어 드릴을 전체적으로 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 이중 코어 드릴의 분해하여 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 이중 코어 드릴의 작동상태를 나타내는 구성도.

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

본 발명은 이중 코어 드릴에 관련되며, 이때 이중 코어 드릴은 가공물의 내외경을 동시가공함에 있어, 절삭유가 내외경 절삭면에 고압으로 균일하게 주입(분산)공급되어 칩배출 및 냉각효율이 향상되도록 하기 위해 내외측 원형절삭날(10)(20), 압력실(30)을 포함하여 주요구성으로 이루어진다.

본 발명에 따른 내외측 원형절삭날(10)(20)은 회전척(1)에 이격배치되어 가공물(A)의 내ㆍ외경을 동시 가공하도록 구비된다. 회전척(1)은 원형의 판형태로 형성되어 모터를 포함하는 구동수단(도시생략)에 의해 구동축과 연결되어 회전되고, 이때 회전척(1)과 대향하는 위치에는 가공물(A)이 투입 고정되는 로딩지그가 구비된다.

그리고 상기 회전척(1)과 동심원을 이루도록 내외측 원형절삭날(10)(20)이 구비되는바, 여기서 내외측 원형절삭날(10)(20)은 서로 상이한 직경을 가진 원통형구조로 형성되어, 단부에 초경, 다이아몬드를 포함하는 절삭팁이 구비된다.

이에 회전척(1)의 회전력에 의해 내외측 원형절삭날(10)(20)이 회전작동되면, 회전척(1) 또는 로딩지그가 이송되어 내외측 원형절삭날(10)(20)이 가공물(A)의 내ㆍ외경을 동시가공하여 링형 가공물을 가공하게 된다.

이때, 상기 내외측 원형절삭날(10)(20) 중 어느 하나의 돌출길이를 상이하게 설정하여 절삭날이 가공물에 초기 마찰되는 시점의 초기 절삭 충격을 최소화하고, 이후 어느 하나의 절삭날이 가공물에 진입한 후 이어서 다른 절삭날이 진입하여 마찰 충격이 단계적으로 가해지도록 하여 과부하로 인한 가공불량, 가공물 이탈 및 장비손상이 방지되도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 설명에서는 회전척(1)이 회전하고, 가공물(A)이 고정된 상태로 가공공정이 이루어지는 상태를 설명하고 있지만, 이에 국한되지 않고 회전척(1)이 정지된 상태로 가공물(A)이 회전하면서 절삭가공되도록 하는 구성도 가능하다.

또한, 본 발명에 따른 압력실(30)은 내외측 원형절삭날(10)(20)사이에 형성되어, 가공물(A)을 가공하는 중에 절삭유가 충진되도록 구비된다. 압력실(30)은 절삭날이 가공물(A)에 접촉되어 절삭가공이 이루어지는 중에 절삭유가 충진되는 공간으로서, 도 3과 같이 내외측 원형절삭날(10)(20)에 의해 압력실(30)의 측벽이 형성되고, 회전척(1) 또는 후술하는 체결판(21)에 의해 압력실(30) 상측벽이 형성되며, 가공물(A)이 저면을 마감하는 형태로 압력실(30)이 구성된다.

이에 가공공정을 수행하는 중에 압력실(30) 내부로 절삭유를 공급하면, 절삭유가 압력실(30)에 충진된 상태로 압력이 높아지면서 절삭면 즉, 절삭날(10)(20)과 가공물(A)이 마찰되는 틈새를 통하여 고압으로 토출되는바, 도 3의 확대도와 같이 압력실(30)에 충진된 절삭유가 내측 원형절삭날(10) 내측과 외측 원형절삭날(20)의 외측으로 토출된다.

이에 절삭가공 중에 칩이 미세분말형태로 발생되더라도 절삭유 토출압력에 의해 내외측 원형절삭날(10)(20)사이의 압력실로 역류하지 못하고 절삭유와 함께 외부로 배출되므로, 내외측 원형절삭날(10)(20)을 이중으로 배치하더라도 칩배출이 용이하고, 다이아몬드 절삭팁을 사용하는 경우 팁사이에 끼인 칩까지 깨끗하게 제거되는 세척기능까지 수행되며, 또 압력실(30)에 충전된 절삭유에 의해 내외측 원형절삭날(10)(20) 및 가공물(A)이 지속적으로 냉각되어 가공성 향상 및 가공시간이 크게 단축되는 이점이 있다.

한편, 상기 압력실(30) 내부압력은 절삭가공 중에 절삭면의 미세한 틈새까지 침투하여 외부로 토출되도록 대기압보다 높은압력으로 유지되는바, 즉 내외측 원형절삭날(10)(20)과 가공물(A) 사이의 틈새로 토출되는 절삭유 양이 압력실(30) 내부로 공급되는 양보다 적게 유지되도록 제어된다.

그리고 압력실(30) 내부로 공급되는 절삭유는 튜브를 포함하는 이송라인을 통하여 이송되거나, 후술하는 유로(2)를 타고 공급된다.

이때, 상기 회전척(1)은 내부에 유로(2)가 형성되어, 유로(2)는 복수의 토출구(3)를 통하여 압력실(30)과 연통되도록 구비된다. 유로(2)는 회전척(1)상에 구멍을 천공하여 형성되거나, 회전척(1)을 상하판으로 분할제작하여 서로 면접되는 경계면에 홈을 가공한 후 조립하는 형태로 형성하게 된다. 그리고 유로(2)의 일단은 구동축 중심에 형성된 유로와 연결되고, 다른 일단은 압력실(30)과 연통되도록 토출구(3)를 형성하게 된다.

여기서, 상기 토출구(3)는 회전척(1)의 중심을 기준으로 방사형으로 복수개소에 형성되어 외부에서 공급되는 절삭유가 압력실(30) 내부로 고르게 신속하게 공급되도록 형성된다.

또한, 상기 회전척(1)은 내외측 원형절삭날(10)(20)이 수용된 상태로 정위치에 고정되도록 위치고정홈(34)이 형성된다. 위치고정홈(34)은 절사날의 외경형상과 동일하게 원형의 음각홈으로 형성되어 도 2와 같이 절삭날을 초기 장착하거나 교체시 절삭날이 회전척(1)과 동심원을 이루는 위치에 정확하게 고정되도록 안내하므로 비숙련공에 의해 절삭날 교체작업이 용이하게 이루어지면서 절삭충격에 의한 절삭날의 유동이 방지된다.

또한, 상기 내외측 원형절삭날(10)(20)은 상부에 회전척(1)과 평행하게 형성되는 체결판(11)(21)이 구비된다. 체결판(11)(21)은 링형태의 판으로 형성되어 절삭날의 상단부에 연결되고, 복수의 체결홀이 형성되어 회전척(1)에 밀착시킨 상태로 볼트체결하게 된다.

이에 상기 절삭날은 체결판(11)(21)에 의해 회전척(1)에 밀착된 상태로 견고하게 고정되어, 절삭가공 중에 유동이 방지되면서 볼트체결방식으로 인해 절삭날의 교체작업이 용이한 이점이 있다.

또한, 상기 외측 원형절삭날(20)의 체결판(21)은 링형태로 형성되어 내주면에 내측 원형절삭날(10)이 맞물려 외측 원형절삭날(20)과 동심원을 이루도록 구비된다. 이에 도 2처럼 회전척(1)에 외측 원형절삭날(20)을 먼저 설치한 후, 외측 원형절삭날(20)의 체결판(21) 내주면에 내측 원형절삭날(20)이 삽입되도록 설치함에 따라 내외측 원형절삭날(20)이 동심원상에 일치되도록 간격이 유지된다.

이에 절삭가공 중에 내측 원형절삭날(10)이 외측 원형절삭날(20)의 체결판(21)에 지지되어 유동이 방지되면서 내측 원형절삭날(10)을 교체시 중심을 맞추기 위한 측정검사작업이 생략되는 이점이 있다.

10 : 내측 원형절삭날 20: 외측 원형절삭날
30 : 압력실

Claims (5)

1. 회전척(1)에 이격배치되어 가공물의 내외경을 동시 가공하도록 구비되는 내외측 원형절삭날(10)(20);
   상기 내외측 원형절삭날(10)(20)사이에 형성되어, 가공물을 가공하는 중에 절삭유가 충진되도록 구비되는 압력실(30);
   상기 내외측 원형절삭날(10)(20)은 상부에 회전척(1)과 평행하게 형성되는 체결판(11)(21)이 구비되고,
   상기 외측 원형절삭날(20)의 체결판(21)은 링형태로 형성되어 내주면에 내측 원형절삭날(10)이 맞물려 외측 원형절삭날(20)과 동심원을 이루도록 구비되는 구성을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 이중 코어 드릴.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 회전척(1)은 내부에 유로(2)가 형성되어, 유로(2)는 복수의 토출구(3)를 통하여 압력실(30)과 연통되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 이중 코어 드릴.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 회전척(1)은 내외측 원형절삭날(10)(20)이 수용된 상태로 정위치에 고정되도록 위치고정홈(34)이 형성되는 것을 특징으로 하는 이중 코어 드릴.
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