KR101802161B1 - 볼 엔드밀 및 그 제조 방법 - Google Patents

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KR101802161B1 KR1020170100493A KR20170100493A KR101802161B1 KR 101802161 B1 KR101802161 B1 KR 101802161B1 KR 1020170100493 A KR1020170100493 A KR 1020170100493A KR 20170100493 A KR20170100493 A KR 20170100493A KR 101802161 B1 KR101802161 B1 KR 101802161B1
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ball end
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cutting
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강효봉
최준웅
임주택
최진석
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주식회사 영진텍
임주택
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Abstract

본 발명은 볼 엔드밀의 축선에 대한 절삭 날의 헬리컬 각도와, 볼 엔드밀의 축선에서 수직인 방향에 대한 날부 각도 등을 중삭, 정삭 및 수정 가공을 위하여 최적화시켜서, 볼 엔드밀의 가공시 회전수와 절삭속도가 거의 1:1이 되도록 함으로써, 볼 엔드밀의 수명 및 절삭 효율 등을 향상시킬 수 있도록 한 볼 엔드밀 및 그 제조 방법을 제공하고자 한 것이다.

Description

볼 엔드밀 및 그 제조 방법{BALL ENDMILL AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 볼 엔드밀 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 중삭, 정삭 및 수정 가공을 위하여 절삭 날의 헬리컬 각도 및 날부 각도 등을 최적화시킨 새로운 구조의 볼 엔드밀 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이, 엔드밀은 밀링 가공이나 머시닝 센터의 가공을 위하여 널리 사용되고 있다.
이러한 엔드밀 가공은 엔드밀의 절삭 인선부가 단속적으로 공작물에 절입하여 공작물을 절삭하거나 미려하게 다듬는 가공을 말하며, 공작 기계 뿐만 아니라 공구 자체의 종류 및 형상, 강성 등에 의하여 정밀도 및 수명 등이 좌우되고 있다.
특히, 볼 엔드밀은 선단부가 볼(Ball)처럼 대략 구 형상으로 제작된 것으로서, 평삭이 아닌 측면절삭, 홈절삭 등 곡면 가공을 요하는 여러 형태의 금형 가공에 주로 사용되고 있다.
이러한 볼 엔드밀을 이용한 절삭 가공시, 가공을 위한 회전수와 절삭을 위한 이송 속도가 회전수 대비 약 30~50% 정도로 셋팅되어야 가공 효율 및 공구수명 등을 향상시킬 수 있는 것으로 알려져 있다.
대한민국 공개특허 공개번호 제10-2015-0040809호(2015.04.15)
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 볼 엔드밀의 축선에 대한 절삭 날의 헬리컬 각도와, 볼 엔드밀의 축선에서 수직인 방향에 대한 날부 각도 등을 중삭, 정삭 및 수정 가공을 위하여 최적화시켜서, 볼 엔드밀의 가공시 회전수와 절삭속도가 거의 1:1이 되도록 함으로써, 볼 엔드밀의 수명 및 절삭 효율 등을 향상시킬 수 있도록 한 볼 엔드밀 및 그 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 구현예는 원기둥 형태의 생크부와, 전단부가 볼 형상으로 된 두 개 이상의 헬리컬 절삭날이 형성된 절삭날부를 포함하는 볼 엔드밀에 있어서, 상기 절삭날의 헬리컬 각도를 볼 엔드밀의 축선에 대하여 32°~ 43°로 형성하고, 상기 절삭날의 날부 각도를 볼 엔드밀의 축선에서 수직인 방향에 대하여 4°~ 9°로 형성하여, 볼 엔드밀의 가공시 회전수와 절삭속도가 1:1이 되도록 또는 1:1에 근접되도록 한 것을 특징으로 하는 볼 엔드밀을 제공한다.
바람직하게는, 상기 볼 엔드밀이 12φ 직경의 것으로 채택되면, 상기 절삭날의 헬리컬 각도는 볼 엔드밀의 축선에 대하여 38°로 형성되고, 상기 절삭날의 날부 각도는 볼 엔드밀의 축선에서 수직인 방향에 대하여 6°로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또는, 상기 볼 엔드밀이 10φ 직경의 것으로 채택되면, 상기 절삭날의 헬리컬 각도는 볼 엔드밀의 축선에 대하여 40°로 형성되고, 상기 절삭날의 날부 각도는 볼 엔드밀의 축선에서 수직인 방향에 대하여 5°로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 절삭날의 끝단은 호닝 가공에 의하여 2/100R이 되도록 가공된 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 구현예는 원기둥 형태의 생크부와, 전단부가 볼 형상으로 된 두 개 이상의 헬리컬 절삭날이 형성된 절삭날부를 포함하는 볼 엔드밀 제조 방법에 있어서, 상기 볼 엔드밀을 초경합금(WC)을 주성분으로 하고 여기에 C0 13.0 중량%, Cr3C2 0.2 중량%, TA 2.0 중량%를 첨가한 엔드밀 소재 조성물을 혼합하는 제1공정과, 프레싱하는 제2공정과, 1차 소결하는 제3공정과, 엔드밀 형상으로 1차 가공하는 제4공정과, 2차 소결하는 제5공정과, 정삭 가공을 통해 2차 가공하는 제5공정을 통해 제작하되, 상기 절삭날의 헬리컬 각도가 볼 엔드밀의 축선에 대하여 32°~ 43°로 형성되고, 상기 절삭날의 날부 각도가 볼 엔드밀의 축선에서 수직인 방향에 대하여 4°~ 9°로 형성되도록 제작하여, 볼 엔드밀의 가공시 회전수와 절삭속도가 1:1이 되도록 또는 1:1에 근접되도록 한 것을 특징으로 하는 볼 엔드밀 제조 방법을 제공한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 또 다른 구현예는 원기둥 형태의 생크부와, 전단부가 볼 형상으로 된 두 개 이상의 헬리컬 절삭날이 형성된 절삭날부를 포함하는 볼 엔드밀 제조 방법에 있어서, 상기 볼 엔드밀을 초경합금(WC)을 주성분으로 하고 여기에 C0 15.0 중량%, VC 0.4 중량%를 첨가한 엔드밀 소재 조성물을 혼합하는 제1공정과, 프레싱하는 제2공정과, 1차 소결하는 제3공정과, 엔드밀 형상으로 1차 가공하는 제4공정과, 2차 소결하는 제5공정과, 정삭 가공을 통해 2차 가공하는 제5공정을 통해 제작하되, 상기 절삭날의 헬리컬 각도가 볼 엔드밀의 축선에 대하여 32°~ 43°로 형성되고, 상기 절삭날의 날부 각도가 볼 엔드밀의 축선에서 수직인 방향에 대하여 4°~ 9°로 형성되도록 제작하여, 볼 엔드밀의 가공시 회전수와 절삭속도가 1:1이 되도록 또는 1:1에 근접되도록 한 것을 특징으로 하는 볼 엔드밀 제조 방법을 제공한다.
바람직하게는, 상기 제조 방법으로 제작된 볼 엔드밀을 소정 입자크기의 모래 속에 넣어 일정 횟수로 회전시키는 호닝 가공 공정을 더 진행하여, 상기 절삭날의 끝단이 2/100R이 되도록 한 것을 특징으로 한다.
상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
본 발명에 따르면, 볼 엔드밀의 축선에 대한 절삭 날의 헬리컬 각도와, 볼 엔드밀의 축선에서 수직인 방향에 대한 날부 각도 등을 중삭, 정삭 및 수정 가공을 위하여 최적화시켜서, 볼 엔드밀의 가공시 회전수와 절삭속도가 거의 1:1이 되도록 유도함으로써, 볼 엔드밀의 수명 및 절삭 효율을 향상시킬 수 있고, 또한 공작물 가공에 대한 시간당 생산대수 (UPH; unit per hour)(이하, UPH라 함.)를 크게 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 볼 엔드밀을 도시한 정면도,
도 2는 본 발명에 따른 볼 엔드밀을 도시한 측면도,
도 3은 본 발명에 따른 볼 엔드밀을 도시한 도 1의 A-A선 단면도.
이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
첨부한 도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 볼 엔드밀을 나타낸다.
도 1에서 보듯이, 상기 볼 엔드밀은 원기둥 형태의 생크부(10)와, 생크부(10)의 앞단부에 형성되는 절삭날부(20)로 구분된다.
특히, 상기 절삭날부(20)는 전단부가 볼 형상으로 된 두 개 이상의 헬리컬 절삭날(22)로 구성되어 있고, 볼 엔드밀의 축선과 헬리컬 절삭날(22) 간의 사이는 가공물 가공시 발생하는 칩이 배출되는 통로가 된다.
본 발명은 공작기계에 취부되는 원기둥 형태의 생크부(10)와, 전단부가 볼 형상으로 된 두 개 이상의 헬리컬 절삭날(22)이 형성된 절삭날부(20)를 포함하는 볼 엔드밀을 제공하고자 한 것으로서, 첨부한 도 1에서 보듯이 상기 절삭날(22)의 헬리컬 각도를 볼 엔드밀의 축선에 대하여 32°~ 43°로 형성하고, 첨부한 도 3에서 보듯이 상기 절삭날(22)의 날부 각도를 볼 엔드밀의 축선에서 수직인 방향에 대하여 4°~ 9°로 형성한 점에 특징이 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 절삭날(22)의 헬리컬 각도를 볼 엔드밀의 축선에 대하여 32°~ 40°로 형성하고, 상기 절삭날(22)의 날부 각도를 볼 엔드밀의 축선에서 수직인 방향에 대하여 4°~ 7°로 형성한 점에 특징이 있다.
이때, 상기 절삭날(22)의 헬리컬 각도를 볼 엔드밀의 축선에 대하여 32°~ 43°로 형성한 이유는 32°미만이면 고속 절삭시 칩 배출이 잘 안되고, 43°를 초과하는 경우에도 헬리컬 절삭날의 칩 배출 가이드 기능이 미미하여 칩 배출이 잘 안되므로, 상기 절삭날(22)의 헬리컬 각도를 볼 엔드밀의 축선에 대하여 32°~ 43°로 형성하는 것이 좋다.
또한, 상기 절삭날(22)의 날부 각도를 볼 엔드밀의 축선에서 수직인 방향에 대하여 4°~ 9°로 형성한 이유는 4°미만이면 날이 무뎌서 가공물이 잘 절삭 가공되지 않고, 9°를 초과하면 날이 너무 세워져서 가공시 파손될 우려가 있기 때문이다.
이때, 상기 볼 엔드밀이 12φ 직경의 것으로 채택되면, 상기 절삭날의 헬리컬 각도를 볼 엔드밀의 축선에 대하여 38°로 형성하고, 상기 절삭날의 날부 각도를 볼 엔드밀의 축선에서 수직인 방향에 대하여 6°로 형성하는 것이 바람직하다.
또는, 상기 볼 엔드밀이 10φ 직경의 것으로 채택되면, 상기 절삭날의 헬리컬 각도를 볼 엔드밀의 축선에 대하여 40°로 형성하고, 상기 절삭날의 날부 각도를 볼 엔드밀의 축선에서 수직인 방향에 대하여 5°로 형성하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 절삭날(22)의 끝단(22-1)은 너무 뾰족하면 날끝이 쉽게 손상될 수 있으므로, 호닝 가공에 의하여 2/100R이 되도록 가공된다.
이와 같이 상기 절삭날(22)의 헬리컬 각도를 볼 엔드밀의 축선에 대하여 32°~ 43°또는 32°~ 40°로 최적화시키고, 상기 절삭날(22)의 날부 각도를 볼 엔드밀의 축선에서 수직인 방향에 대하여 4°~ 9°또는 4°~ 7°로 최적화시킨 가장 큰 이유는 하기의 실시예 및 실험예를 통해 알 수 있듯이 볼 엔드밀의 가공시 회전수와 절삭속도가 1:1이 되도록 또는 1:1에 근접되도록 유도할 수 있기 때문이다.
여기서, 본 발명의 볼 엔드밀 제조 방법을 살펴보면 다음과 같다.
본 발명의 엔드밀은 하기와 같은 통상의 제1 내지 제5공정을 통해 제작될 수 있다.
일 실시예로서, 본 발명의 엔드밀은 초경합금(WC)을 주성분으로 하고 여기에 C0 13.0 중량%, Cr3C2 0.2 중량%, TA 2.0 중량%를 첨가한 엔드밀 소재 조성물을 혼합하는 제1공정과, 프레싱하는 제2공정과, 1차 소결하는 제3공정과, 엔드밀 형상으로 1차 가공하는 제4공정과, 2차 소결하는 제5공정과, 정삭 가공을 통해 2차 가공하는 제5공정을 통해 제작된다.
또한, 상기 제5공정 후에 최종적으로 생크부(10)를 제외한 절삭날부(20)의 표면에 대하여 알크로나 코팅 공정을 2/1000의 두께로 실시하는 코팅 공정인 제6공정이 더 진행되며, 그 이유는 절삭날부(20)의 보호 및 마모를 최대한 방지하기 위함에 있다.
이러한 일 실시예에 따른 제조 방법을 통해, 상기 절삭날(22)의 헬리컬 각도가 볼 엔드밀의 축선에 대하여 32°~ 43°로 형성되고, 상기 절삭날(22)의 날부 각도가 볼 엔드밀의 축선에서 수직인 방향에 대하여 4°~ 9°로 형성되도록 제작할 수 있고, 볼 엔드밀의 가공시 회전수와 절삭속도가 1:1이 되도록 또는 1:1에 근접되도록 한 본 발명의 볼 엔드밀을 제공할 수 있다.
다른 실시예로서, 본 발명의 볼 엔드밀은 초경합금(WC)을 주성분으로 하고 여기에 C0 15.0 중량%, VC 0.4 중량%를 첨가한 엔드밀 소재 조성물을 혼합하는 제1공정과, 프레싱하는 제2공정과, 1차 소결하는 제3공정과, 엔드밀 형상으로 1차 가공하는 제4공정과, 2차 소결하는 제5공정과, 정삭 가공을 통해 2차 가공하는 제5공정을 통해 제작된다.
이러한 다른 실시예에 따른 제조 방법을 통해, 상기 절삭날(22)의 헬리컬 각도가 볼 엔드밀의 축선에 대하여 32°~ 43°로 형성되고, 상기 절삭날(22)의 날부 각도가 볼 엔드밀의 축선에서 수직인 방향에 대하여 4°~ 9°로 형성되도록 제작할 수 있고, 볼 엔드밀의 가공시 회전수와 절삭속도가 1:1이 되도록 또는 1:1에 근접되도록 한 볼 엔드밀을 제공할 수 있다.
이때, 본 발명의 볼 엔드밀을 제조할 때, 일 실시예에서 초경합금(WC)을 주성분으로 하고 여기에 C0 13.0 중량%, Cr3C2 0.2 중량%, TA 2.0 중량%를 첨가한 엔드밀 소재 조성물을 사용한 이유는 상기 절삭날의 헬리컬 각도를 볼 엔드밀의 축선에 대하여 32°~ 43°로 형성하고, 상기 절삭날의 날부 각도를 볼 엔드밀의 축선에서 수직인 방향에 대하여 4°~ 9°로 형성하여, 볼 엔드밀의 가공시 회전수와 절삭속도가 1:1이 되도록 또는 1:1에 근접되도록 한 볼 엔드밀의 기능 수행을 위한 최적 물성치(비중, 경도, 강도)를 만족시키기 위함에 있으며, 일 실시예의 방법으로 볼 엔드밀을 제조한 경우 아래의 표 1에서 보듯이 비중 14.139 g/㎤, 경도 92.3~93.2, 강도 350 kgf/㎟ 수준으로 나타난다.
조 성 물성치
　 입도
(㎛) 		WC(%) 　 비중
(g/㎤) 		경도
(HRA) 		TRS
(kgf/㎟)
CO(%) Cr3C2(%) VC(%) TA(%)
일실시예 0.5 84.8 13 0.2 * 2 14.139 92.3~93.2 350
다른실시예 0.5 84.6 15 * 0.4 * 13.914 91.8~93.2 350
또한, 본 발명의 볼 엔드밀은 제조할 때, 다른 실시예에서 초경합금(WC)을 주성분으로 하고 여기에 C0 15.0 중량%, VC 0.4 중량%를 첨가한 엔드밀 소재 조성물을 사용한 이유도 상기 절삭날의 헬리컬 각도를 볼 엔드밀의 축선에 대하여 32°~ 43°로 형성하고, 상기 절삭날의 날부 각도를 볼 엔드밀의 축선에서 수직인 방향에 대하여 4°~ 9°로 형성하여, 볼 엔드밀의 가공시 회전수와 절삭속도가 1:1이 되도록 또는 1:1에 근접되도록 한 볼 엔드밀의 기능 수행을 위한 최적 물성치(비중, 경도, 강도)를 만족시키기 위함에 있으며, 다른 실시예의 방법으로 볼 엔드밀을 제조한 경우에는 비중 14.139 g/㎤, 경도 92.3~93.2, 강도 350 kgf/㎟ 수준으로 나타난다.
한편, 상기한 일 실시예 및 다른 실시예의 제조 방법으로 제작된 볼 엔드밀의 절삭날이 너무 뽀족하면 쉽게 파손될 수 있으므로, 제작된 볼 엔드밀을 소정 입자크기의 모래 속에 넣어 일정 횟수로 회전시키는 호닝 가공 공정을 더 진행하여, 상기 절삭날의 끝단이 2/100R이 되도록 한다.
여기서, 본 발명은 실시예 및 비교예를 통해 보다 상세하게 살펴보기로 한다.
실시예1
상기한 일 실시예 또는 다른 실시예에 따른 제법을 통해 10φ 직경의 볼 엔드밀을 제작하되, 절삭날의 헬리컬 각도를 볼 엔드밀의 축선에 대하여 40°로 형성하고, 절삭날의 날부 각도를 볼 엔드밀의 축선에서 수직인 방향에 대하여 5°로 형성한 볼 엔드밀을 제작하였다.
실시예2
상기한 일 실시예 또는 다른 실시예에 따른 제법을 통해 12φ 직경의 볼 엔드밀을 제작하되, 절삭날의 헬리컬 각도를 볼 엔드밀의 축선에 대하여 38°로 형성하고, 절삭날의 날부 각도를 볼 엔드밀의 축선에서 수직인 방향에 대하여 6°로 형성한 볼 엔드밀을 제작하였다.
비교예1
기존의 공지된 방법으로 제작된 10φ 직경의 볼 엔드밀을 비교예1로 채택하되, 절삭날의 헬리컬 각도가 볼 엔드밀의 축선에 대하여 30°로 형성되고, 절삭날의 날부 각도가 볼 엔드밀의 축선에서 수직인 방향에 대하여 8°로 형성된 볼 엔드밀을 비교예1로 채택하였다.
비교예2
기존의 공지된 방법으로 제작된 12φ 직경의 볼 엔드밀을 비교예2로 채택하되, 절삭날의 헬리컬 각도가 볼 엔드밀의 축선에 대하여 30°로 형성되고, 절삭날의 날부 각도가 볼 엔드밀의 축선에서 수직인 방향에 대하여 8°로 형성된 볼 엔드밀을 비교예2로 채택하였다.
시험예1
상기한 실시예1 및 2, 비교예1 및 2의 볼 엔드밀을 이용하여, 피삭재로서 SKD 11 재질의 다이(DIE)를 절삭 가공하였으며, 절입량은 0.3mm, 절삭길이는 10.000mm로 하여 동일하게 절삭 시험을 실시하였고, 싸이클 타임, 절삭 효율, 공구수명, 생산 UPH를 통상의 장비 및 방법을 이용하여 측정하였는 바, 그 결과는 아래의 표 2 및 표 3에 기재된 바와 같다.
Figure 112017076500112-pat00001
위의 표 2에서 보듯이, 비교예1에 비하여 실시예1의 경우, 그 제작 단가부터 저렴하다.
또한, 비교예1의 경우 볼 엔드밀의 회전수 4000rpm 대비 절삭이송속도가 1600mm/min로서 그 차이가 많이 나는 것을 알 수 있고, 반면 본 발명의 경우 볼 엔드밀의 회전수 4500rpm 대비 절삭이송속도가 2000 ~ 3500mm/min로서 그 차이가 많이 나지 않는 것을 알 수 있으며, 특히 본 발명의 경우 볼 엔드밀의 회전수가 3600rpm 인 경우에는 절삭이송속도가 동일하게 3600mm/min 으로 나타남을 알 수 있었다.
이렇게 본 발명의 실시예1에 따른 볼 엔드밀의 회전수 및 절삭이송속도가 별 차이가 나지 않거나 동일하다는 시험 결과는 본원발명의 10φ 직경 볼 엔드밀을 제작할 때, 절삭날의 헬리컬 각도를 볼 엔드밀의 축선에 대하여 40°로 형성하고, 절삭날의 날부 각도를 볼 엔드밀의 축선에서 수직인 방향에 대하여 5°로 형성한 것에 기인한 것이다.
이에, 본 발명에 따른 볼 엔드밀의 회전수 및 절삭이송속도가 별 차이가 나지 않거나 동일하므로, 본 발명의 실시예1은 비교예1(기존) 대비 절삭을 위한 사이클 타임을 줄일 수 있고, 사이클 타임 감소로 인한 공구수명 및 생산 UPH를 향상시킬 수 있다.
Figure 112017076500112-pat00002
위의 표 3에서 보듯이, 비교예2에 비하여 실시예2의 경우에도 그 제작 단가부터 저렴하다.
또한, 비교예2의 경우 볼 엔드밀의 회전수 3800rpm 대비 절삭이송속도가 1600mm/min로서 그 차이가 많이 나는 것을 알 수 있고, 반면 본 발명의 경우 볼 엔드밀의 회전수 4000 ~ 4500rpm 대비 절삭이송속도가 2000 ~ 3500mm/min로서 그 차이가 많이 나지 않는 것을 알 수 있으며, 특히 본 발명의 경우 볼 엔드밀의 회전수가 3600rpm 인 경우에는 절삭이송속도가 동일하게 3600mm/min 으로 나타남을 알 수 있었다.
이렇게 본 발명의 실시예2에 따른 볼 엔드밀의 회전수 및 절삭이송속도가 별 차이가 나지 않거나 동일하다는 시험 결과는 본원발명의 12φ 직경 볼 엔드밀을 제작할 때, 절삭날의 헬리컬 각도를 볼 엔드밀의 축선에 대하여 38°로 형성하고, 절삭날의 날부 각도를 볼 엔드밀의 축선에서 수직인 방향에 대하여 6°로 형성한 것에 기인한 것이다.
이에, 본 발명에 따른 볼 엔드밀의 회전수 및 절삭이송속도가 별 차이가 나지 않거나 동일하므로, 본 발명의 실시예2도 비교예2(기존) 대비 절삭을 위한 사이클 타임을 줄일 수 있고, 사이클 타임 감소로 인한 공구수명 및 생산 UPH를 향상시킬 수 있다.
한편, 절삭날부(20)에는 오염물질의 부착방지 및 제거를 효과적으로 달성할 수 있도록 오염 방지 도포용 조성물이 도포된 오염방지도포층이 형성될 수 있다. 상기 오염 방지 도포용 조성물은 수산화나트륨 및 알킬 베타인이 1:0.01 ~ 1:2 몰비로 포함되어 있고, 수산화나트륨 및 알킬 베타인의 총함량은 전체 수용액에 대해 1 ~ 10 중량%이다.
상기 수산화나트륨 및 알킬 베타인은 몰비로서 1:0.01 ~ 1:2가 바람직한 바, 몰비가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 절삭날부(20)의 도포성이 저하되거나 도포후 표면의 수분흡착이 증가하여 도포막이 제거되는 문제점이 있다.
상기 수산화나트륨 및 알킬 베타인은 전제 조성물 수용액중 1 ~ 10 중량%가 바람직한 바, 1 중량% 미만이면 절삭날부(20)의 도포성이 저하되는 문제점이 있고, 10 중량%를 초과하면 도포막 두께의 증가로 인한 결정석출이 발생하기 쉽다.
한편, 본 오염 방지 도포용 조성물을 절삭날부(20) 상에 도포하는 방법으로는 스프레이법에 의해 도포하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 절삭날부(20) 상의 최종 도포막 두께는 500 ~ 2000Å이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1000 ~ 2000 Å이다. 상기 도포막의 두께가 500 Å미만이면 고온 열처리의 경우에 열화되는 문제점이 있고, 2000 Å을 초과하면 도포 표면의 결정석출이 발생하기 쉬운 단점이 있다.
또한, 본 오염 방지 도포용 조성물은 수산화나트륨 0.1 몰 및 알킬 베타인 0.05 몰을 증류수 1000 ㎖에 첨가한 다음 교반하여 제조될 수 있다.
그리고, 절삭날(22)의 표면에는 표면의 부식현상을 방지시키기 위해 부식방지도포층이 도포될 수 있으며, 부식현상을 방지하기 위한 본 발명에 따른 금속재의 표면 도포재료는 벤조트리아졸 35중량%, 보론 5중량%, CMC(Carboxy Methyl Cellulose) 5중량%, 지르코늄 5중량%, 티타늄 5중량%, 산화알루미늄(Al₂O₃) 45중량%로 구성된다.
벤조트리아졸은 부식방지 및 변색방지 등의 목적으로 첨가되며, 보론은 탈산제 등의 역할을 한다.
CMC(Carboxy Methyl Cellulose)는 흡수성이 큰 백색 또는 미백색의 분말로서 물에 용이하게 녹아 점성을 나타내며, 피막을 형성하고 분산제 등의 역할을 한다.
지르코늄은 내마모성 및 내부식성 등을 높이는 역할을 하며, 티타늄은 내부식성이 있는 전이 금속원소로 뛰어난 방수성, 내식성 등을 갖도록 배합한다.
산화알루미늄은 내화도 및 화학적 안정성 등을 목적으로 첨가된다.
상기 구성 성분의 비율을 상기와 같이 수치한정한 이유는, 본 발명자가 수차례시험결과를 통해 분석한 결과, 상기 비율에서 최적의 부식방지 효과를 나타내었다.
10 : 생크부
20 : 절삭날부
22 : 절삭날
22-1 : 절삭날의 끝단

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 원기둥 형태의 생크부와, 전단부가 볼 형상으로 된 두 개 이상의 헬리컬 절삭날이 형성된 절삭날부를 포함하는 볼 엔드밀 제조 방법에 있어서,
    상기 볼 엔드밀을 초경합금(WC)을 주성분으로 하고 여기에 C0 13.0 중량%, Cr3C2 0.2 중량%, TA 2.0 중량%를 첨가한 엔드밀 소재 조성물을 혼합하는 제1공정과, 프레싱하는 제2공정과, 1차 소결하는 제3공정과, 엔드밀 형상으로 1차 가공하는 제4공정과, 2차 소결하는 제5공정과, 정삭 가공을 통해 2차 가공하는 제5공정과, 절삭날부의 표면에 대하여 알크로나 코팅 공정을 2/1000의 두께로 실시하는 제6공정을 통해 제작하되, 상기 절삭날의 헬리컬 각도가 볼 엔드밀의 축선에 대하여 32°~ 43°로 형성되고, 상기 절삭날의 날부 각도가 볼 엔드밀의 축선에서 수직인 방향에 대하여 4°~ 9°로 형성되도록 제작하여, 볼 엔드밀의 가공시 회전수와 절삭속도가 1:1이 되도록 또는 1:1에 근접되도록 한 것을 특징으로 하는 볼 엔드밀 제조 방법.
  4. 원기둥 형태의 생크부와, 전단부가 볼 형상으로 된 두 개 이상의 헬리컬 절삭날이 형성된 절삭날부를 포함하는 볼 엔드밀 제조 방법에 있어서,
    상기 볼 엔드밀을 초경합금(WC)을 주성분으로 하고 여기에 C0 15.0 중량%, VC 0.4 중량%를 첨가한 엔드밀 소재 조성물을 혼합하는 제1공정과, 프레싱하는 제2공정과, 1차 소결하는 제3공정과, 엔드밀 형상으로 1차 가공하는 제4공정과, 2차 소결하는 제5공정과, 정삭 가공을 통해 2차 가공하는 제5공정과, 절삭날부의 표면에 대하여 알크로나 코팅 공정을 2/1000의 두께로 실시하는 제6공정을 통해 제작하되, 상기 절삭날의 헬리컬 각도가 볼 엔드밀의 축선에 대하여 32°~ 43°로 형성되고, 상기 절삭날의 날부 각도가 볼 엔드밀의 축선에서 수직인 방향에 대하여 4°~ 9°로 형성되도록 제작하여, 볼 엔드밀의 가공시 회전수와 절삭속도가 1:1이 되도록 또는 1:1에 근접되도록 하며;
    상기 제조 방법으로 제작된 볼 엔드밀을 소정 입자크기의 모래 속에 넣어 일정 횟수로 회전시키는 호닝 가공 공정을 더 진행하여, 상기 절삭날의 끝단이 2/100R이 되도록 한 것을 특징으로 하는 볼 엔드밀 제조 방법.
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