KR101929046B1 - 칩배출홀을 포함하는 절삭 및 연삭공구 - Google Patents

Abstract

틈새를 메우고 눈막힘 현상을 일으키는 찌꺼기를 용이하게 배출하도록 하여 절삭을 원활하게 수행하는 칩배출홀을 포함하는 절삭 및 연삭공구를 제시한다. 그 공구는 원판 형태의 부품의 외경을 형성하고 복수개의 외측 절삭팁이 배치되며 외측 절삭팁 사이에는 외측 틈새가 있는 외측 절단부를 포함하고, 외측 절단부는 외측 틈새와 샹크가 접하는 부분에 상기 샹크를 관통하는 외측 칩배출홀을 포함한다.

Description

칩배출홀을 포함하는 절삭 및 연삭공구{Cutting and grinding tool having chip exhausting hole}

본 발명은 절삭 및 연삭공구에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원판 또는 고리 형태의 부품을 제조하는 과정에서 피삭재의 찌꺼기를 원활하게 제거하기 위한 칩배출홀을 포함하는 절삭 및 연삭공구에 관한 것이다.

원판 또는 고리 형태의 부품은 다양하게 활용된다. 원판 형태의 부품은 예를 들어 유리, 쿼츠 등을 가공하여 가정용, 산업용의 곳곳에 적용된다. 고리 형태의 부품은 피스톤 링, 가스터빈용 블레이드 링, 반도체 건식식각의 포커스 링과 같이 다양한 분야에 적용된다. 대부분의 고리 형태의 부품은 단일 재질로 되어 있고, 국내등록특허 제10-1295322호, 국내등록특허 제10-1140296호, 국내등록특허 제10-1619704호와 같이 용해법, 원심주조법, 소결법 등에 의해 제조된다.

한편, 원판 및 고리 형태의 부품을 가공하는 과정에 발생하는 찌꺼기는 절삭팁 사이의 간격을 메우게 된다. 상기 간격이 메워지면, 냉각수, 찌꺼기 등의 유동이 원활하지 않아서, 피삭재의 절삭을 계속 진행하기 어렵다. 또한, 상기 찌꺼기는 절삭팁을 이루는 연마입자 사이의 결합재가 이루는 공간을 메우는 소위 눈막힘 현상을 일으킨다. 상기 눈막힘 현상은 특히 연질 재질로 이루어진 소재에서 두드러지게 일어난다. 상기 눈막힘 현상이 일어나면, 연마입자가 제대로 노출되지 않아서, 피삭재의 절삭이 제대로 이루어지지 않는다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 틈새를 메우고 눈막힘 현상을 일으키는 찌꺼기를 용이하게 배출하도록 하여 절삭을 원활하게 수행하는 칩배출홀을 포함하는 절삭 및 연삭공구를 제공하는 데 있다.

본 발명의 과제를 해결하기 위한 칩배출홀을 포함하는 절삭 및 연삭공구의 하나의 예는 원판 형태의 부품의 외경을 형성하고, 복수개의 외측 절삭팁이 배치되며, 상기 외측 절삭팁 사이에는 외측 틈새가 있는 외측 절단부를 포함하고, 상기 외측 절단부는 상기 외측 틈새와 샹크가 접하는 부분에 상기 샹크를 관통하는 외측 칩배출홀을 포함한다.

본 발명의 절삭 및 연삭공구의 하나의 예에 있어서, 상기 외측 칩배출홀은 상기 샹크의 측면에 의해 폐쇄된 제1 칩배출홀, 상기 측면이 개방된 외측 제2 칩배출홀 또는 그들의 조합된 칩배출홀 중의 어느 하나일 수 있다. 상기 외측 칩배출홀은 상기 샹크의 측면으로부터 확장되어, 상기 외측 절삭팁의 두께보다 큰 폭을 가질 수 있다. 상기 외측 칩배출홀의 형상은 원형, 다각형 또는 이들이 조합 중에 어느 하나일 수 있다. 상기 외측 칩배출홀에는 세척수가 공급된다. 상기 외측 절삭팁의 전부 또는 일부에는 각각 외측 슬롯을 포함할 수 있다. 상기 부품은 경도의 차이가 있는 연질 재질 및 경질 재질로 이루어진 층이 적층된 복합소재를 절삭한 것이고, 상기 연질 재질층은 실리콘 또는 카본으로 이루어질 수 있다.

본 발명의 과제를 해결하기 위한 칩배출홀을 포함하는 절삭 및 연삭공구의 다른 예는 고리 형태의 부품의 외경을 형성하고, 복수개의 외측 절삭팁이 배치되며, 상기 외측 절삭팁 사이에는 외측 틈새가 있는 외측 절단부 및 상기 부품의 내경을 형성하고, 복수개의 내측 절삭팁이 배치되며, 상기 내측 절삭팁 사이에는 내측 틈새가 있는 내측 절단부를 포함한다. 이때, 상기 외측 및 내측 절단부는 각각 동심원 상에 배치되고, 상기 부품의 폭(W)과 동일한 고리 영역을 내재하며, 상기 외측 및 내측 틈새와 샹크가 접하는 부분에는 상기 샹크를 관통하는 외측 칩배출홀 및 내측 칩배출홀을 포함한다.

본 발명의 절삭 및 연삭공구의 다른 예에 있어서, 상기 외측 칩배출홀은 상기 샹크의 측면에 의해 폐쇄된 제1 칩배출홀, 상기 측면이 개방된 제2 칩배출홀 또는 그들이 조합된 칩배출홀 중의 어느 하나일 수 있다. 상기 외측 칩배출홀은 상기 샹크의 측면으로부터 상기 고리 영역으로 확장될 수 있다. 상기 내측 칩배출홀은 상기 내측 절삭팁의 양측으로 확장될 수 있다. 상기 외측 및 내측 칩배출홀의 형상은 원형, 다각형 또는 이들이 조합 중에 어느 하나일 수 있다. 상기 외측 및 내측 칩배출홀에는 세척수가 공급된다. 상기 외측 및 내측 절삭팁 중의 적어도 어느 하나의 전부 또는 일부에는 각각 외측 슬롯 또는 내측 슬롯을 포함할 수 있다. 상기 부품은 경도의 차이가 있는 연질 재질 및 경질 재질로 이루어진 층이 적층된 복합소재를 절삭한 것이고, 상기 연질 재질층은 실리콘 또는 카본으로 이루어질 수 있다.

본 발명의 칩배출홀을 포함하는 절삭 및 연삭공구에 의하면, 찌꺼기를 제거하기 위한 칩배출홀을 둠으로써, 틈새를 메우고 눈막힘 현상을 일으키는 찌꺼기를 용이하게 배출하여 피삭재의 절삭을 원활하게 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 칩배출홀을 포함하는 외측 절삭 및 연삭공구를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 2를 상부에서 바라본 평면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 칩배출홀을 포함하는 내측 절삭 및 연삭공구를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3을 상부에서 바라본 평면도이다.
도 5는 본 발명에 의한 칩배출홀을 포함하는 내측 절삭 및 연삭공구를 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 5를 상부에서 바라본 평면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다음에서 설명되는 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 한편, 상부, 하부, 정면 등과 같이 위치를 지적하는 용어들은 도면에 나타낸 것과 관련될 뿐이다. 실제로, 절삭 및 연삭공구는 임의의 선택적인 방향으로 사용될 수 있으며, 실제 사용할 때 공간적인 방향은 절삭 및 연삭공구의 위치 및 회전에 따라 변한다.

본 발명의 실시예는 틈새의 하부에 칩배출홀을 둠으로써, 틈새를 메우고 눈막힘 현상을 일으키는 찌꺼기를 용이하게 배출하여 절삭을 원활하게 수행하는 절삭 및 연삭공구를 제시한다. 이를 위해, 칩배출홀이 있는 절삭 및 연삭공구의 구조를 상세하게 살펴보고, 상기 절삭에 의한 찌꺼기가 제거되는 과정을 구체적으로 설명하기로 한다. 본 발명의 절삭 및 연삭공구는 원판 또는 고리 형태의 부품을 제조하는 데 적용된다. 상기 부품을 제조하기 위한 원자재를 피삭재라고 한다.

본 발명의 실시예에 적용되는 피삭재는 경질 재질 또는 연질 재질 중의 어느 하나로만 이루어진 단일소재일 수 있고, 경질 재질 및 연질 재질로 이루어진 층이 적층된 복합소재일 수 있다. 경질 재질은 금속 또는 비금속 중에 선택된 어느 하나의 탄화물, 산화물, 불화물, 질화물 중에 선택된 어느 하나일 수 있다. 경질 재질은 예를 들어, 실리콘카바이드, 이트리아, 텅스텐카바이드, 실리콘산화물, 알루미나, 불화질소, 유리, 쿼츠 등으로 이루어질 수 있다. 연질 재질은 비금속 고형물이 바람직하다. 연질 재질은 예를 들어, 실리콘, 흑연 등으로 이루어질 수 있다. 경도는 일반적으로 모스 경도로 나타내며, 이에 따라, 본 발명의 실시예에 적용되는 연질 재질 및 경질 재질은 모스 경도의 차이가 있다.

이하의 실시예에서는 원판 형태의 부품을 가공하기 위한 절삭 및 연삭공구 및 고리 형태의 부품을 가공하기 위한 절삭 및 연삭공구로 구분하여 설명하기로 한다. 설명의 편의를 위하여, 샹크의 측면 부분은 외측이라고 하고, 샹크의 측면으로 안쪽에 있는 부분은 내측이라고 구분하기로 한다.

<원판 형태의 부품을 가공하기 위한 절삭 및 연삭공구>

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 칩배출홀을 포함하는 제1 절삭 및 연삭공구(100)를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1을 상부에서 바라본 평면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 절삭 및 연삭공구(100)는 외측 절단부(20) 및 외측 제1 칩배출홀(23)을 포함한다. 외측 절단부(20)는 도시된 바와 같이 샹크(10)의 일측 방향으로 돌출된다. 여기서, 일측 방향이란 도시된 바와 같이 샹크의 측면(14)과 평행한 것으로, 외측 절단부(20)는 단부 둘레를 따라 배치된다. 외측 절단부(20)의 내측은 내부영역(a)을 정의한다.

외측 절단부(20) 내측인 내부영역(a)의 중심에는 샤프트가 삽입되는 샤프트 삽입부(11)가 있고, 샤프트 삽입부(11)의 근처에는 샤프트를 고정하기 위한 샤프트 고정부(12)가 존재한다. 상기 샤프트는 외부의 회전력을 전달받아 제1 절삭 및 연삭공구(100)를 회전시키며, 이를 삽입하고 고정하는 방법은 공지되어 있다. 이에 따라, 상기 샤프트는 다양한 방법으로 제1 절삭 및 연삭공구(100)에 연결시킬 수 있다. 내부영역(a)에는 냉각수가 유동하는 복수개의 냉각수 통로(13)가 제공된다. 냉각수 통로(13)는 빈 공간이므로, 제1 절삭 및 연삭공구(100)의 무게를 줄이는 효과도 있다.

외측 절단부(20)에는 복수개의 외측 절삭팁(21)이 배치되며, 각각의 외측 절삭팁(21) 사이에는 외측 틈새(24)가 있다. 외측 틈새(24)는 각각의 외측 절삭팁(21)을 분리시킨다. 외측 절삭팁(21)은 샹크(10)로부터 돌출된 절삭팁 지지대(22)에 결착될 수 있다. 외측 틈새(24)는 절삭하는 과정에서 발생하는 찌꺼기를 배출하기 위한 것이다. 외측 절삭팁(21)의 개수 및 크기는 본 발명의 실시예의 제1 절삭 및 연삭공구(100)가 적용되는 피삭재의 종류, 피삭재의 경도, 제1 절삭 및 연삭공구(100)의 크기 등을 고려하여 설정될 수 있다.

외측 절삭팁(21)은 잘 알려진 연마입자 및 결합재를 포함하여 구성되며, 각종 필러 등이 포함될 수 있다. 상기 연마입자는 인조 다이아몬드 입자, 천연 다이아몬드 입자, 입방정붕화질소(CBN) 및 초지립입자 등이 알려져 있으며, 그 중에서도 인조 다이아몬드 입자가 가장 널리 사용된다. 상기 결합재는 금속결합재, 전착, 고분자 레진, 유리질 등이 적용될 수 있으며, 그중에서 결합력이 큰 금속결합재이 형상유지력이 가장 우수하다. 상기 금속결합재는, 예를 들어, 브론즈, 동, 아연, 코발트, 철, 니켈, 은, 주석, 알루미늄, 인듐, 인, 안티몬, 티타늄, 텅스텐, 지르코늄, 크롬, 하프늄 및 이들의 합금 또는 이들의 혼합물들을 포함할 수 있다.

외측 절단부(20)의 외측 틈새(24)에서, 샹크(10)와 접하는 부분에는 각각 외측 제1 칩배출홀(23)을 포함한다. 바람직하게는, 외측 제1 칩배출홀(23)은 각각의 외측 틈새(24)마다 배치되는 것이 좋다. 외측 제1 칩배출홀(23)은 샹크(10)의 측면(14)으로부터 내부영역(a)으로 확장되는 것이 바람직하다. 즉, 외측 제1 칩배출홀(23)의 폭은 외측 절삭팁(21)의 두께보다 크다.

외측 제1 칩배출홀(23)은 샹크(10)를 관통하며, 세척수가 유동하는 통로를 제공한다. 상기 세척수는 강한 압력으로 외측 제1 칩배출홀(23)에 공급된다. 외측 제1 칩배출홀(23)의 형상은 원형, 다각형 또는 이들이 조합될 수 있으며, 도면에서는 사각형으로 관통된 형태를 표현하였다. 외측 제1 칩배출홀(23)의 크기는 본 발명의 절삭 및 연삭공구가 적용되는 피삭재의 종류, 피삭재의 경도, 제1 절삭 및 연삭공구(100)의 크기 등에 따라 달라질 수 있다. 외측 제1 칩배출홀(23)에는 고압의 세척수가 공급된다. 상기 고압의 세척수는 외측 틈새(24)를 메울 가능성이 있는 찌꺼기를 제거하기에 충분하다. 절삭 과정에서 발생하는 찌꺼기는 세척수에 의해 계속 제거되므로, 외측 틈새(24)에 상기 찌꺼기가 쌓이지 않는다.

또한, 상기 찌꺼기는 외측 절삭팁(21)을 이루는 연마입자 사이의 결합재가 이루는 공간을 채우는 소위 눈막힘 현상을 일으킨다. 상기 눈막힘 현상은 특히 연질 재질로 이루어진 소재의 절삭에서 두드러지게 일어난다. 상기 눈막힘 현상이 일어나면, 연마입자가 제대로 노출되지 않아서, 피삭재의 절삭이 제대로 이루어지지 않는다. 외측 제1 칩배출홀(23)에는 고압의 세척수가 공급되므로, 연마입자 사이의 상기 찌꺼기를 제거하여 상기 눈막힘 현상을 차단한다. 눈막힘 현상이 차단되면, 피삭재의 절삭은 원활하게 수행된다. 이와 같이, 제거된 찌꺼기는 앞에서 설명한 냉각수 통로(13)를 통하여 외부로 배출된다.

한편, 외측 제1 칩배출홀(23)은 절삭유가 유동하는 공간을 제공할 수도 있다. 이에 따라, 외측 제1 칩배출홀(23)은 상기 절삭유가 용이하게 유동하게 하는 역할도 한다. 선택적으로, 외측 절삭팁(21)의 각각에는 적어도 하나의 외측 슬롯(25)이 포함될 수 있다. 외측 슬롯(25)이 외측 절삭팁(21)의 전체 또는 일부에 있을 수 있다. 이때, 외측 슬롯(25)은 찌꺼기가 원활하게 배출되게 하는 보조적인 역할을 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 칩배출홀을 포함하는 제2 절삭 및 연삭공구(200)를 나타내는 사시도이고, 도 4는 도 3을 상부에서 바라본 평면도이다. 이때, 제2 절삭 및 연삭공구(200)는 외측 제1 칩배출홀(23) 대신에 외측 제2 칩배출홀(26)이 있는 것을 제외하고, 외측 절삭 및 연삭공구와 동일하다. 이에 따라, 동일한 참조부호에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 제2 절삭 및 연삭공구(200)는 외측 제2 칩배출홀(26)은 외측 틈새(24)에서, 샹크(10)와 접하는 부분에 형성된다. 외측 제2 칩배출홀(26)의 일측은 샹크(10)의 측면(14) 방향으로는 개방되어 있고, 타측은 측면(14)으로부터 내부영역(a)으로 확장된다. 바람직하게는, 외측 제2 칩배출홀(26)의 폭은 외측 절삭팁(21)의 두께보다 큰 것이 좋다. 외측 제2 칩배출홀(26)은 샹크(10)를 관통하며, 세척수가 유동하는 통로를 제공한다. 외측 제2 칩배출홀(26)의 형상은 원형, 다각형 또는 이들이 조합될 수 있으며, 도면에서는 사각형으로 개방된 형태를 표현하였다. 외측 제2 칩배출홀(26)의 크기는 본 발명의 제2 절삭 및 연삭공구(200)가 적용되는 피삭재의 종류, 피삭재의 경도, 제2 절삭 및 연삭공구(200)의 크기 등에 따라 달라질 수 있다.

상기 세척수는 강한 압력으로 외측 제2 칩배출홀(26)에 공급된다. 즉, 외측 제2 칩배출홀(26)에는 고압의 세척수가 공급된다. 상기 고압의 세척수는 외측 틈새(24)를 메울 가능성이 있는 찌꺼기를 제거하기에 충분하다. 절삭 과정에서 발생하는 찌꺼기는 세척수에 의해 계속 제거되므로, 외측 틈새(24)에 상기 찌꺼기가 쌓이지 않는다. 제거된 찌꺼기는 앞에서 설명한 냉각수 통로(13)를 통하여 외부로 배출된다. 이에 따라, 피삭재의 절삭은 계속 진행된다.

또한, 상기 찌꺼기는 외측 절삭팁(21)을 이루는 연마입자 사이의 결합재가 이루는 공간을 메우는 소위 눈막힘 현상을 일으킨다. 상기 눈막힘 현상은 특히 연질 재질로 이루어진 소재의 절삭에서 두드러지게 일어난다. 상기 눈막힘 현상이 일어나면, 연마입자가 제대로 노출되지 않아서, 피삭재의 절삭이 제대로 이루어지지 않는다. 외측 제2 칩배출홀(26)에는 고압의 세척수가 공급되므로, 연마입자 사이의 상기 찌꺼기를 제거하여 상기 눈막힘 현상을 차단한다. 눈막힘 현상이 차단되면, 피삭재의 절삭은 원활하게 수행된다. 이와 같이, 제거된 찌꺼기는 앞에서 설명한 냉각수 통로(13)를 통하여 외부로 배출된다. 한편, 외측 제2 칩배출홀(26)은 절삭유가 유동하는 공간을 제공할 수도 있다. 이에 따라, 외측 제2 칩배출홀(26)은 상기 절삭유가 용이하게 유동하게 하는 역할도 한다.

한편, 본 발명의 실시예에 의한 제2 절삭 및 연삭공구(200)는 외측 제2 칩배출홀(26)의 일부를 외측 제1 칩배출홀(23)로 대체할 수 있다. 다시 말해, 외측 틈새(24)의 하부에는 모두 외측 제2 칩배출홀(26)이 존재하거나, 외측 제1 및 제2 칩배출홀(23, 26)이 조합될 수 있다. 달리 표현하면, 제2 절삭 및 연삭공구(200)는 측면(14)에 의해 폐쇄된 외측 제1 칩배출홀(23) 또는 측면(14) 방향으로 개방된 외측 제2 칩배출홀(26)을 포함할 수 있다. 이러한 조합은 본 발명의 제2 절삭 및 연삭공구(200)가 적용되는 피삭재의 종류, 피삭재의 경도, 제2 절삭 및 연삭공구(200)의 크기 등에 따라 조절될 수 있다.

<고리 형태의 부품을 가공하기 위한 절삭 및 연삭공구>

도 5는 본 발명의 실시예에 의한 칩배출홀을 포함하는 제3 절삭 및 연삭공구(300)를 나타내는 사시도이고, 도 6은 도 5를 상부에서 바라본 평면도이다. 이때, 제3 절삭 및 연삭공구(300)를 내측 절단부(30)를 두어 고리 형태의 부품을 제조하는 것을 제외하고, 외측 및 내측 절단공구(100, 200)와 동일하다. 이에 따라, 중복되는 표현에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 제3 절삭 및 연삭공구(300)는 외측 절단부(20) 및 내측 절단부(30)를 포함한다. 외측 절단부(20) 및 내측 절단부(30)는 도시된 바와 같이 샹크(10)의 일측으로 돌출된다. 외측 절단부(20)는 고리 형태의 부품(100)의 외경을 형성하며, 내측 절단부(30)는 부품(100)의 내경을 형성한다. 상기 외경 및 내경은 각각 동심원이고, 외측 및 내측 절단부(20, 30)는 부품(100)의 폭 W과 동일한 고리 영역(b)을 내재한다. 외측 절단부(20)에는 복수개의 외측 절삭팁(21)이 배치되며, 각각의 외측 절삭팁(21) 사이에는 외측 틈새(24)가 있다.

외측 틈새(24)는 각각의 외측 절삭팁(21)을 분리시킨다. 외측 절삭팁(21)은 샹크(10)로부터 돌출된 절삭팁 지지대(22)에 결착될 수 있다. 외측 틈새(24)는 절삭하는 과정에서 발생하는 찌꺼기를 배출하기 위한 것이다. 외측 절삭팁(21)의 개수 및 크기는 본 발명의 실시예의 제3 절삭 및 연삭공구(300)가 적용되는 피삭재의 종류, 피삭재의 경도, 제3 절삭 및 연삭공구(300)의 크기 등을 고려하여 설정될 수 있다.

내측 절단부(30)는 복수개의 내측 절삭팁(31)이 배치되며, 각각의 내측 절삭팁(31) 사이에는 내측 틈새(34)가 있다. 내측 틈새(34)는 각각의 내측 절삭팁(31)을 분리시킨다. 내측 절삭팁(31)은 샹크(10)로부터 돌출된 절삭팁 지지대(32)에 결착될 수 있다. 내측 틈새(34)는 절삭하는 과정에서 발생하는 찌꺼기를 배출하기 위한 것이다. 내측 절삭팁(31)의 개수 및 크기는 본 발명의 실시예의 제3 절삭 및 연삭공구(300)가 적용되는 피삭재의 종류, 피삭재의 경도, 제3 절삭 및 연삭공구(300)의 크기 등을 고려하여 설정될 수 있다. 절삭팁 지지대(22, 32)가 샹크(10)로부터 돌출되는 정도인 절삭팁 지지대(22, 32)의 높이는 피삭재의 두께 등을 고려할 수 있다.

외측 및 내측 절삭팁(31)은 잘 알려진 연마입자 및 결합재를 포함하여 구성되며, 각종 필러 등이 포함될 수 있다. 상기 연마입자는 인조 다이아몬드 입자, 천연 다이아몬드 입자, 입방정붕화질소(CBN) 및 초지립입자 등이 알려져 있으며, 그 중에서도 인조 다이아몬드 입자가 가장 널리 사용된다. 상기 결합재는 금속결합재, 전착, 고분자 레진, 유리질 등이 적용될 수 있으며, 그중에서 결합력이 큰 금속결합재의 형상유지력이 가장 우수하다. 상기 금속결합재는, 예를 들어, 브론즈, 동, 아연, 코발트, 철, 니켈, 은, 주석, 알루미늄, 인듐, 인, 안티몬, 티타늄, 텅스텐, 지르코늄, 크롬, 하프늄 및 이들의 합금 또는 이들의 혼합물들을 포함할 수 있다.

외측 및 내측 절단부(20, 30)의 외측 및 내측 틈새(24, 34)에서, 샹크(10)와 접하는 부분에는 각각 외측 제1 칩배출홀(23) 및 내측 칩배출홀(33)을 포함한다. 경우에 따라, 외측 제1 칩배출홀(23)의 전부 또는 일부는 외측 제2 칩배출홀(26)로 대체될 수 있다. 외측 제1 및 제2 칩배출홀(23, 26)을 통칭하여 외측 칩배출홀(23, 26)이라고 한다. 바람직하게는, 외측 및 내측 칩배출홀(23, 26, 33)은 각각의 외측 및 내측 틈새(24, 34)마다 배치되는 것이 좋다. 피삭재를 절단하면, 찌꺼기는 외측 및 내측 틈새(24, 34)를 메워, 피삭재의 절삭을 계속 진행하기 어렵다. 외측 칩배출홀(23, 26) 및 내측 칩배출홀(33)은 상기 찌꺼기를 제거하도록 하여, 외측 및 내측 틈새(24, 34)가 메워지지 않도록 한다.

외측 칩배출홀(23, 26)은 외측 틈새(24)에서, 샹크(10)와 접하는 부분에 형성된다. 외측 칩배출홀(23, 26)은 샹크(10)의 측면(14)으로부터 고리 영역(b)으로 확장된다. 바람직하게는, 외측 칩배출홀(23, 26)은 외측 절삭팁(21)의 외측으로 확장되는 것이 좋다. 즉, 외측 칩배출홀(23, 26)의 폭은 외측 절삭팁(21)의 두께보다 크다. 외측 칩배출홀(23, 26)은 샹크(10)를 관통하며, 세척수가 유동하는 통로를 제공한다. 상기 세척수는 강한 압력으로 외측 칩배출홀(23, 26)에 공급된다. 외측 칩배출홀(23, 26)의 형상은 원형, 다각형 또는 이들이 조합될 수 있으며, 도면에서는 사각형으로 관통된 형태를 표현하였다. 외측 칩배출홀(23, 26)의 크기는 본 발명의 절삭 및 연삭공구가 적용되는 피삭재의 종류, 피삭재의 경도, 제3 절삭 및 연삭공구(300)의 크기 등에 따라 달라질 수 있다.

내측 칩배출홀(33)은 내측 틈새(24)에서, 샹크(10)와 접하는 부분에 형성된다. 내측 칩배출홀(33)은 내측 절삭팁(31)의 양측으로 확장된다. 즉, 내측 칩배출홀(33)의 폭은 내측 절삭팁(31)의 두께보다 크다. 내측 칩배출홀(33)의 일측은 내부영역(a)에 있고, 타측은 고리영역(b)에 존재한다. 내측 칩배출홀(33)은 샹크(10)를 관통하며, 세척수가 유동하는 통로를 제공한다. 상기 세척수는 강한 압력으로 내측 칩배출홀(33)에 공급된다. 내측 칩배출홀(33)의 형상은 원형, 다각형 또는 이들이 조합될 수 있으며, 도면에서는 사각형으로 관통된 형태를 표현하였다. 내측 칩배출홀(33)의 크기는 본 발명의 절삭 및 연삭공구가 적용되는 피삭재의 종류, 피삭재의 경도, 제3 절삭 및 연삭공구(300)의 크기 등에 따라 달라질 수 있다.

외측 및 내측 칩배출홀(23, 26, 33)에는 고압의 세척수가 공급된다. 상기 고압의 세척수는 외측 및 내측 틈새(24, 34)를 메울 가능성이 있는 찌꺼기를 제거하기에 충분하다. 피삭재를 절삭하는 과정에서 발생하는 찌꺼기는 세척수에 의해 계속 제거되므로, 외측 및 내측 틈새(24, 34)에 상기 찌꺼기가 쌓이지 않는다. 이에 따라, 고리 형태의 부품의 제조는 계속 진행된다. 한편, 외측 및 내측 칩배출홀(23, 26, 33)은 절삭유가 유동하는 공간을 제공할 수도 있다. 이에 따라, 외측 및 내측 칩배출홀(23, 26, 33)은 상기 절삭유가 용이하게 유동하게 하는 역할도 한다.

또한, 상기 찌꺼기는 외측 및 내측 절삭팁(21, 31)을 이루는 연마입자 사이의 결합재가 이루는 공간을 메우는 소위 눈막힘 현상을 일으킨다. 상기 눈막힘 현상은 특히 연질 재질로 이루어진 소재의 절삭에서 두드러지게 일어난다. 상기 눈막힘 현상이 일어나면, 연마입자가 제대로 노출되지 않아서, 피삭재의 절삭이 제대로 이루어지지 않는다. 외측 및 내측 칩배출홀(23, 26, 33)에는 고압의 세척수가 공급되므로, 연마입자 사이의 상기 찌꺼기를 제거하여 상기 눈막힘 현상을 차단한다. 눈막힘 현상이 차단되면, 피삭재의 절삭은 원활하게 수행된다. 이와 같이, 제거된 찌꺼기는 앞에서 설명한 냉각수 통로(13)를 통하여 외부로 배출된다.

선택적으로, 외측 및 내측 절삭팁(21, 31)의 각각에는 적어도 하나의 외측 및 내측 슬롯(25, 35)이 포함될 수 있다. 외측 및 내측 슬롯(25, 35)은 외측 및 내측 절삭팁(21, 31) 모두에 존재하는 것이 좋으나, 경우에 따라 외측 및 내측 절삭팁(21, 31)의 일부에만 형성될 수 있다. 다시 말해, 외측 슬롯(25)이 외측 절삭팁(21)의 전체 또는 일부에 있거나, 내측 슬롯(35)이 내측 절삭팁(31)의 전체 또는 일부에 있거나, 외측 및 내측 슬롯(25, 35)이 외측 및 내측 절삭팁(21, 31)의 전체 또는 일부에 존재할 수 있다. 이때, 외측 및 내측 슬롯(25, 35)은 찌꺼기가 원활하게 배출되게 하는 보조적인 역할을 한다.

이상, 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

10; 샹크 11; 샤프트 삽입부
12; 샤프트 고정부 13; 냉각수 통로
14; 샹크 측면
20, 30; 외측 및 내측 절단부
21, 31; 외측 및 내측 절삭팁
22, 32; 외측 및 내측 결착부
23, 26, 33; 외측 내지 내측 칩배출홀
24, 34; 외측 및 내측 틈새
25, 35; 외측 및 내측 슬롯
100, 200, 300; 외측 내지 내측 절삭 및 연삭공구

Claims (15)

1. 연질 재질을 포함하는 원판 형태의 부품의 외경을 형성하고, 복수개의 외측 절삭팁이 배치되며, 상기 외측 절삭팁 사이에는 외측 틈새가 있는 외측 절단부를 포함하고,
   상기 외측 절단부는 상기 외측 틈새와 샹크가 접하는 부분에 상기 샹크를 관통하는 외측 칩배출홀을 포함하며,
   상기 외측 절단부는 상기 샹크의 측면과 평행한 방향으로 돌출되고,
   상기 외측 칩배출홀은 상기 샹크의 측면에 의해 폐쇄된 제1 칩배출홀, 상기 측면이 개방된 제2 칩배출홀 또는 그들이 조합된 칩배출홀 중의 어느 하나이며, 상기 외측 칩배출홀은 상기 외측 절삭팁 사이에 위치하고, 상기 외측 칩배출홀에는 상기 외측 틈새를 메우는 찌꺼기를 제거하기 위한 세척수가 공급되며, 상기 외측 칩배출홀의 폭은 상기 외측 절삭팁의 두께보다 큰 것을 특징으로 하는 칩배출홀을 포함하는 절삭 및 연삭공구.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 외측 칩배출홀의 형상은 원형, 다각형 또는 이들이 조합 중에 어느 하나인 것을 특징으로 하는 칩배출홀을 포함하는 절삭 및 연삭공구.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서, 상기 외측 절삭팁의 전부 또는 일부에는 각각 외측 슬롯을 포함하는 것을 특징으로 하는 칩배출홀을 포함하는 절삭 및 연삭공구.
7. 제1항에 있어서, 상기 부품은 경도의 차이가 있는 연질 재질 및 경질 재질로 이루어진 층이 적층된 복합소재를 절삭한 것이고, 상기 연질 재질층은 실리콘 또는 카본으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 칩배출홀을 포함하는 절삭 및 연삭공구.
8. 연질 재질을 포함하는 고리 형태의 부품의 외경을 형성하고, 복수개의 외측 절삭팁이 배치되며, 상기 외측 절삭팁 사이에는 외측 틈새가 있는 외측 절단부; 및
   상기 부품의 내경을 형성하고, 복수개의 내측 절삭팁이 배치되며, 상기 내측 절삭팁 사이에는 내측 틈새가 있는 내측 절단부를 포함하고,
   상기 외측 및 내측 절단부는 각각 동심원 상에 배치되고, 상기 부품의 폭(W)과 동일한 고리 영역을 내재하며, 상기 외측 및 내측 틈새와 샹크가 접하는 부분에는 상기 샹크를 관통하는 외측 칩배출홀 및 내측 칩배출홀을 포함하며,
   상기 외측 및 내측 절단부는 상기 샹크의 측면과 평행한 방향으로 돌출되고,
   상기 외측 칩배출홀은 상기 샹크의 측면에 의해 폐쇄된 제1 칩배출홀, 상기 측면이 개방된 제2 칩배출홀 또는 그들이 조합된 칩배출홀 중의 어느 하나이며, 상기 외측 및 내측 칩배출홀은 각각 상기 외측 절삭팁 및 상기 내측 절삭팁 사이에 위치하고, 상기 외측 및 내측 칩배출홀에는 상기 외측 틈새 및 상기 내측 틈새를 메우는 찌꺼기를 제거하는 세척수가 공급되며, 상기 외측 및 내측 칩배출홀의 폭은 각각 상기 외측 절삭팁 및 상기 내측 절삭팁의 두께보다 큰 것을 특징으로 하는 칩배출홀을 포함하는 절삭 및 연삭공구.
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 제8항에 있어서, 상기 외측 및 내측 칩배출홀의 형상은 원형, 다각형 또는 이들이 조합 중에 어느 하나인 것을 특징으로 하는 칩배출홀을 포함하는 절삭 및 연삭공구.
13. 삭제
14. 제8항에 있어서, 상기 외측 및 내측 절삭팁 중의 적어도 어느 하나의 전부 또는 일부에는 각각 외측 슬롯 또는 내측 슬롯을 포함하는 것을 특징으로 하는 칩배출홀을 포함하는 절삭 및 연삭공구.
15. 제8항에 있어서, 상기 부품은 경도의 차이가 있는 연질 재질 및 경질 재질로 이루어진 층이 적층된 복합소재를 절삭한 것이고, 상기 연질 재질층은 실리콘 또는 카본으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 칩배출홀을 포함하는 절삭 및 연삭공구.

Images