KR102102188B1

KR102102188B1 - 유로를 구비한 절삭 공구 및 이를 포함하는 가공 장치

Info

Publication number: KR102102188B1
Application number: KR1020170170057A
Authority: KR
Inventors: 김태곤; 이석우; 김효영
Original assignee: 한국생산기술연구원
Priority date: 2017-12-12
Filing date: 2017-12-12
Publication date: 2020-04-22
Also published as: KR20190069788A

Abstract

본 발명의 일 실시 예는 공구 내부에 분진 흡입과 냉각을 위한 유로를 형성하고, 이와 같은 유로를 통해 분진 및 공기가 공구 내부를 통과하여 외부로 배출됨으로써, 공구가 직접적으로 분진을 흡입하는 동시에 공구가 공기에 의해 냉각되어, 분진 흡입 및 공구 냉각의 효율이 증대되는 가공 장치를 제공한다. 본 발명의 실시 예에 따른 유로를 구비한 절삭 공구는, 회전축 방향을 따라 연장된 본체; 본체에 마련된 복수 개의 절삭날; 본체의 내부에 본체의 회전축 방향을 따라 형성되고, 외부장치와 유체 이동 가능하게 연결되도록 마련된 주유동채널; 인접하는 절삭날 사이에 마련된 유동홀; 및, 유동홀 및 주유동채널을 유체 이동 가능하게 연결하는 연결채널;을 포함한다.

Description

유로를 구비한 절삭 공구 및 이를 포함하는 가공 장치 {PROCESSING DEVICE HAVING TOOL WITH FLOW CHANNELS}

본 발명은 유로가 형성된 공구를 구비하는 가공 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 공구 내부에 분진 흡입과 냉각을 위한 유로를 형성하고, 이와 같은 유로를 통해 분진 및 공기가 공구 내부를 통과하여 외부로 배출됨으로써, 공구가 직접적으로 분진을 흡입하는 동시에 공구가 공기에 의해 냉각되어, 분진 흡입 및 공구 냉각의 효율이 증대되는 가공 장치에 관한 것이다.

가공 장비에 구비되는 공구에는 가공 과정 중에 고열 고온이 불가피하게 발생하고, 가공의 종류에 따라 분진이 발생하여, 공구 자체 또는 가공 대상의 미세한 변형을 초래하거나, 분진에 의한 가공 품질 저하를 야기할 수 있다.

종래기술에서는, 공구에 대한 냉각 및 분진 제거를 수행하기 위하여, 공구의 상부에서 공구로 압축 공기를 공급하거나 공구의 끝단에서 압축 공기를 토출함으로써, 공구 주변의 분진을 확산시키고, 공구에 인접하여 설치된 흡입 장치가 분진을 흡입하도록 구성된다.

다만, 종래기술과 같이 가공 장비가 구성되는 경우, 압축 공기 공급과 흡입 장치가 구분되어, 분진이 흡입 장치로 흡입되는 효율이 저하되고, 압축 공기에 의한 공구에 대한 냉각이 용이하지 않다는 문제가 있다.

대한민국 공개특허 제10-2010-0021407호(발명의 명칭: 회전 구동이 가능한 절삭 공구)에서는, 여러 개의 칼날 또는 칼날 모서리와 절삭 슬롯들이 형성되어 있는 커팅 부분과, 상기 커팅 부분과는 반대방향으로 클램핑 부분이 형성된 섕크(shank)로 이루어지고, 클램핑 부분에는 절삭 슬롯 개수에 상응하는 개수의 냉각 및 윤활제 통로가 형성되어 있으며, 상기 냉각 및 윤활제 통로에는 축 방향으로 난 각각의 배출 구멍이 나 있는 절삭 공구가 개시되어 있다.

대한민국 공개특허 제10-2010-0021407호

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 분진 흡입과 공구에 대한 냉각이 동시에 효율적으로 수행되도록, 분진 흡입과 냉각을 위한 구성을 공구에 직접 형성하는 것이다.

그리고, 본 발명의 목적은, 공구를 이용한 가공 중 윤활유 공급이 효율적으로 수행되도록, 공구에서 윤활유가 분사되는 구성을 구현하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 회전축 방향을 따라 연장된 본체; 상기 본체에 마련된 복수 개의 절삭날; 상기 본체의 내부에 상기 본체의 회전축 방향을 따라 형성되고, 외부장치와 유체 이동 가능하게 연결되도록 마련된 주유동채널; 인접하는 상기 절삭날 사이에 마련된 유동홀; 및, 상기 유동홀 및 상기 주유동채널을 유체 이동 가능하게 연결하는 연결채널;을 포함한다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 유동홀은 플루트의 길이 방향을 따라 상기 공구에 복수 개 형성될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 유동홀의 단면은 원형, 타원형 또는 다각형의 형상으로 형성될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 주유동채널의 중심축과 상기 본체의 회전축이 동축으로 형성되거나, 또는, 상기 주유동채널의 중심축이 상기 본체의 회전축에 대해 편심되게 형성될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 유동홀은, 상기 유동홀의 중심축이 상기 본체의 상단부 방향으로 기울어지는 형상으로 형성될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 유동홀의 외부방향 개구는 상기 유동홀과 상기 연결채널의 연결부 보다 더 넓은 면적으로 형성될 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 회전축 방향을 따라 연장된 본체; 상기 본체에 마련된 복수 개의 절삭날; 상기 본체의 내부에 상기 본체의 회전축 방향을 따라 형성되고, 제1외부장치와 유체 이동 가능하게 연결되도록 마련된 제1주유동채널; 상기 본체의 내부에 상기 본체의 회전축 방향을 따라 형성되고, 제2외부장치와 유체 이동 가능하게 연결되도록 마련된 제2주유동채널; 인접하는 상기 절삭날 사이에 마련된 유동홀; 적어도 하나의 상기 유동홀 및 상기 제1주유동채널을 유체 이동 가능하게 연결하는 제1연결채널; 및, 적어도 하나의 상기 유동홀 및 상기 제2주유동채널을 유체 이동 가능하게 연결하는 제2연결채널;을 포함한다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 제1주유동채널의 연결 부위가 상기 제2주유동채널의 연결 부위를 관통하여 형성될 수 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 회전축 방향을 따라 연장된 본체, 상기 본체에 마련된 복수 개의 절삭날, 상기 본체의 내부에 상기 본체의 회전축 방향을 따라 형성되고 제1외부장치와 유체 이동 가능하게 연결되도록 마련된 제1주유동채널, 상기 본체의 내부에 상기 본체의 회전축 방향을 따라 형성되고 제2외부장치와 유체 이동 가능하게 연결되도록 마련된 제2주유동채널, 인접하는 상기 절삭날 사이에 마련된 유동홀, 적어도 하나의 상기 유동홀 및 상기 제1주유동채널을 유체 이동 가능하게 연결하는 제1연결채널 및, 적어도 하나의 상기 유동홀 및 상기 제2주유동채널을 유체 이동 가능하게 연결하는 제2연결채널,을 포함하는 절삭 공구; 상기 제1주유동채널과 연결되고, 상기 제1주유동채널에 흡입력을 제공하는 제1외부장치; 및, 상기 제2주유동채널과 연결되고, 상기 제2주유동채널에 윤활유를 공급하는 제2외부장치;를 포함한다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 유로를 구비한 절삭 공구를 이용한 가공 중 생성된 분진이 상기 제1주유동채널과 연결된 상기 유동홀로 흡입되어 상기 제1연결채널과 상기 제1주유동채널을 따라 유동한 후 상기 제1외부장치로 유입됨으로써, 분진 흡입 및 상기 공구에 대한 냉각이 수행되며, 상기 유로를 구비한 절삭 공구를 이용한 가공 중 상기 제2외부장치로부터 상기 제2주유동채널로 공급된 윤활유가 상기 제2연결채널을 따라 유동한 후 상기 제2주유동채널과 연결된 상기 유동홀을 통해 분사될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 일단이 상기 제1주유동채널의 연결 부위와 결합하고, 타단이 상기 제1외부장치와 결합하여, 상기 분진에 유로를 제공하는 제1배관을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 일단이 상기 제2주유동채널의 연결 부위와 결합하고, 타단이 상기 제2외부장치와 결합하여, 상기 윤활유에 유로를 제공하는 제2배관을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 제1외부장치는, 상기 제1주유동채널에 상기 분진을 흡입하는 흡입력을 제공하는 펌프부, 및 상기 제1주유동채널로부터 유입되는 상기 분진을 저장하는 분진저장부,를 구비할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 본체의 상단부와 치합하고, 상기 공구를 회전시키는 기어인 회전기어를 더 포함할 수 있다.

상기와 같은 구성에 따른 본 발명의 효과는, 공구 내부에 분진 흡입과 냉각을 위한 유로를 형성하고, 이와 같은 유로를 통해 분진 및 공기가 공구 내부를 통과하여 외부로 배출됨으로써, 공구가 직접적으로 분진을 흡입하는 동시에 공구가 공기에 의해 냉각되어, 분진 흡입 및 공구 냉각의 효율이 증대된다는 것이다.

그리고, 본 발명의 효과는, 공구에 형성된 홀을 통해 윤활유가 직접적으로 분사됨으로써, 상대적으로 적은 양의 윤활유 공급으로 윤활 성능을 증대시킬 수 있다는 것이다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가공 장치에 대한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 본체의 상단부에 대한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가공 장치에 대한 개략도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 본체의 상단부에 대한 단면도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가공 장치에 대한 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 본체의 상단부(101)에 대한 단면도이다.

도 1 및 도 2는, 본 발명의 가공 장치의 전체 중 본체(100)가 결합되는 일 부위를 나타낸 것일 수 있다.

도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이, 본 발명의 절삭 공구는, 회전축 방향을 따라 연장된 본체(100); 본체(100)에 마련된 복수 개의 절삭날; 본체(100)의 내부에 본체(100)의 회전축 방향을 따라 형성되고, 외부장치와 유체 이동 가능하게 연결되도록 마련된 주유동채널; 인접하는 절삭날 사이에 마련된 유동홀(110); 및, 유동홀(110) 및 주유동채널을 유체 이동 가능하게 연결하는 연결채널;을 포함할 수 있다.

유체는 공기일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 비활성기체, 질소 기체 등 다양한 유체가 이용될 수 있다.

여기서, 외부장치는, 하기에 설명하는 제1외부장치(300) 또는 제2외부장치(400)일 수 있다.

그리고, 주유동채널은, 하기에 설명하는 제1주유동채널(120) 또는 제2주유동채널(140)일 수 있다.

또한, 연결채널은, 하기에 설명하는 제1연결채널(130) 또는 제2연결채널(150)일 수 있다.

즉, 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이, 본 발명의 절삭 공구는, 본체(100), 유동홀(110), 제1주유동채널(120) 및 제1연결채널(130)로 형성될 수 있다. 또는, 마찬가지로, 본 발명의 절삭 공구는, 본체(100), 유동홀(110), 제2주유동채널(140) 및 제2연결채널(150)로 형성될 수 있다.

그리고, 본 발명의 절삭 공구는, 본체(100), 유동홀(110), 제1주유동채널(120), 제1연결채널(130), 제2주유동채널(140) 및 제2연결채널(150)을 모두 포함하여 형성될 수 있으며, 설명의 편의를 위해 이와 같은 구성을 가진 절삭 공구를 기준으로 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가공 장치에 대한 개략도이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 공구(100)에 대한 단면도이다.

도 3 및 도 4에서 보는 바와 같이, 본 발명의 절삭 공구는, 회전축 방향을 따라 연장된 본체(100); 본체(100)에 마련된 복수 개의 절삭날(103); 본체(100)의 내부에 본체(100)의 회전축 방향을 따라 형성되고, 제1외부장치(300)와 유체 이동 가능하게 연결되도록 마련된 제1주유동채널(120); 본체(100)의 내부에 본체(100)의 회전축 방향을 따라 형성되고, 제2외부장치(400)와 유체 이동 가능하게 연결되도록 마련된 제2주유동채널(140); 인접하는 절삭날(103) 사이에 마련된 유동홀(110); 적어도 하나의 유동홀(110) 및 제1주유동채널(120)을 유체 이동 가능하게 연결하는 제1연결채널(130); 및, 적어도 하나의 유동홀(110) 및 제2주유동채널(140)을 유체 이동 가능하게 연결하는 제2연결채널(150);을 포함할 수 있다.

절삭날 사이에 유동홀(110)이 형성되는 부위를 플루트(102)라고 할 수 있다.

유동홀(110)은 플루트(102)의 길이 방향을 따라 본체(100)에 복수 개 형성될 수 있다.

유동홀(110)은 플루트(102)의 길이 방향을 따라 등 간격으로 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 각각의 유동홀(110)의 체적은 동일하거나 또는 상이할 수 있다.

제1주유동채널(120) 및 제1연결채널(130)과 연결된 유동홀(110)을 통해 공기를 흡입하는 경우, 각각의 유동홀(110)의 체적이 동일하게 형성되면, 각각의 유동홀(110)은 동일하게 공기를 흡입하므로, 분진 및 공기가 각각의 유동홀(110)로 균일하게 흡입될 수 있다.

반면에, 각각의 유동홀(110)의 체적이 상이하게 형성되는 경우, 각각의 유동홀(110)은 상이한 양의 공기를 흡입하므로, 부분적으로 와류가 형성될 수 있고, 이에 따라 뭉쳐진 분진이 와해되면서 공기와 함께 유동홀(110)로 흡입될 수 있다.

각각의 유동홀(110)의 체적을 동일하게 하거나 상이하게 하는 것은, 가공 목적에 따라 다르게 선택될 수 있다.

제2주유동채널(140) 및 제2연결채널(150)과 연결된 유동홀(110)을 통해 윤활유를 분사하는 경우, 각각의 유동홀(110)의 체적이 동일하게 형성되면, 각각의 유동홀(110)은 동일하게 윤활유를 분사하므로, 윤활유가 각각의 유동홀(110)을 통해 균일하게 분사될 수 있다.

하나의 플루트(102)에 형성되는 유동홀(110)의 수와 다른 플루트(102)에 형성되는 유동홀(110)의 수는 동일할 수 있다.

하나의 플루트(102)에 형성되는 유동홀(110)의 수와 다른 플루트(102)에 형성되는 유동홀(110)의 수가 동일한 경우, 각각의 플루트(102)에 형성된 유동홀(110)은 동일한 양의 윤활유를 분사하므로, 윤활유의 분사 속도가 일정할 수 있다.

제1주유동채널(120) 및 제1연결채널(130)과 연결된 유동홀(110)을 통해 공기를 흡입하는 경우, 하나의 플루트(102)에 형성되는 유동홀(110)의 수와 다른 플루트(102)에 형성되는 유동홀(110)의 수는 동일하거나 상이할 수 있다.

하나의 플루트(102)에 형성되는 유동홀(110)의 수와 다른 플루트(102)에 형성되는 유동홀(110)의 수가 동일한 경우, 각각의 플루트(102)에 형성된 유동홀(110)은 동일한 공기 유동으로 분진 및 공기를 흡입하므로, 분진 및 공기를 흡입 속도가 일정할 수 있다.

반면에, 하나의 플루트(102)에 형성되는 유동홀(110)의 수와 다른 플루트(102)에 형성되는 유동홀(110)의 수가 상이한 경우, 각각의 플루트(102)에 형성된 유동홀(110)은 각각 상이한 공기 유동으로 분진 및 공기를 흡입하므로, 부분적으로 와류가 형성될 수 있고, 이에 따라 뭉쳐진 분진이 와해되면서 공기와 함께 유동홀(110)로 흡입될 수 있다.

제1주유동채널(120) 및 제1연결채널(130)에 연결되는 유동홀(110)의 외부방향 개구는 유동홀(110)과 제1연결채널(130)의 연결부 보다 더 넓은 면적으로 형성될 수 있다.

유동홀이(110)이 제1주유동채널(120) 및 제1연결채널(130)에 연결되는 경우, 유동홀(110)의 외부방향 개구는 공기 뿐만 아니라 분진을 동시에 흡입해야 하므로, 유동홀(110)의 외부방향 개구가 유동홀(110)과 제1연결채널(130)의 연결부 보다 더 넓으면, 유동홀(110)의 외부방향 개구에 흡입되는 분진의 양이 증대될 뿐만 아니라, 베르누이의 원리에 의해 유동홀(110)의 외부방향 개구의 공기 유동 속도 보다 유동홀(110)과 제1연결채널(130)의 연결부의 공기 유동 속도가 더 빠르게 되어 분진 및 공기의 흡입 효율을 증대시킬 수 있다.

유동홀(110)의 단면은 원형, 타원형 또는 다각형의 형상으로 형성될 수 있다.

유동홀(110)이 다각형인 경우, 바람직하게는 유동홀(110)은 정육각형 또는 정팔각형으로 형성될 수 있다.

상기와 같은 형상으로 유동홀(110)이 형성되는 경우, 본체(100)의 내구성 저하를 방지하면서 본체(100)에 유동홀(110)을 형성할 수 있다.

유동홀(110)은, 유동홀(110)의 중심축이 본체의 상단부(101) 방향으로 기울어지는 형상으로 형성될 수 있다. 유동홀(110)의 중심축과 제1주유동채널(120) 또는 제2주유동채널(150)의 중심축이 수직이 되도록 유동홀(110)이 형성될 수도 있으나, 유동홀(110)과 제1주유동채널(120) 또는 제2주유동채널(150)의 연결부가 유동홀(110)의 외부방향 개구 보다 본체의 상단부(101)에 근접하도록 유동홀(110)의 중심축과 제1주유동채널(120) 또는 제2주유동채널(150)의 중심축이 각을 형성하면서 유동홀(110)이 기울어지게 형성되는 경우, 외부로부터 유동홀(110)로 흡입된 분진 및 공기가 제1주유동채널(120)로 용이하게 유동하거나, 제2주유동채널(150)로부터 제2연결채널(150)로 윤활유가 용이하게 유동할 수 있다.

도 1 내지 도 4에서 보는 바와 같이, 주유동채널의 중심축과 본체(100)의 회전축이 동축으로 형성되거나, 또는, 주유동채널의 중심축이 본체(100)의 회전축에 대해 편심되게 형성될 수 있다.

주유동채널의 중심축과 본체(100)의 회전축이 동일하게 형성되면, 주유동채널을 따라 유동하는 분진, 공기 또는 윤활유가 주유동채널의 일 측면으로 치우치는 현상이 방지될 수 있다.

다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 주유동채널의 중심축이 본체(100)의 회전축에 대해 편심되게 형성될 수 있다.

그리고, 제1주유동채널(120)과 제2주유동채널(150)이 동시에 형성되는 경우, 제1주유동채널(120)의 중심축과 본체(100)의 회전축이 편심되어 형성되고, 제2주유동채널(150)의 중심축과 본체(100)의 회전축이 편심되어 형성될 수 있다.

제1주유동채널의 연결 부위(121)가 제2주유동채널의 연결 부위(141)를 관통하여 형성될 수 있다.

그리고, 상기와 같이 제1주유동채널의 연결 부위(121)는 본체의 상단부(101)의 중앙 부위에 연결되고, 마찬가지로, 제2주유동채널의 연결 부위(141)는 본체의 상단부(101)의 중앙 부위에 연결될 수 있다.

이에 따라, 제1주유동채널(120)는 꺽인 부위를 구비하고, 마찬가지로 제2주유동채널(150)도 꺽인 부위를 구비할 수 있다. 제1주유동채널(120)의 꺽인 부위 양 측으로 제1주유동채널의 연결 부위(121) 및 제1주유동채널(120)의 나머지 부위가 연결될 수 있다. 그리고, 제2주유동채널(150)의 꺽인 부위 양 측으로 제2주유동채널의 연결 부위(141) 및 제2주유동채널(150)의 나머지 부위가 연결될 수 있다.

그리고, 제1주유동채널의 연결 부위(121) 형상은 제1배관(510)의 일단에 근접할수록 단면적이 증가하는 형상(상 방향을 향해 퍼지는 깔때기 형상)으로 형성될 수 있고, 제2주유동채널의 연결 부위(141) 형상은 제2배관(520)의 일단에 근접할수록 단면적이 증가하는 형상(상 방향을 향해 퍼지는 깔때기 형상)으로 형성될 수 있다. 그리고, 제1주유동채널의 연결 부위(121)와 결합하는 제1배관(510)의 일단은 제1주유동채널의 연결 부위(121)에 근접할수록 단면적이 증가하는 형상(하 방향을 향해 퍼지는 깔때기 형상)으로 형성될 수 있고, 제2주유동채널의 연결 부위(141)와 결합하는 제2배관(520)의 일단은 제2주유동채널의 연결 부위(141)에 근접할수록 단면적이 증가하는 형상(하 방향을 향해 퍼지는 깔때기 형상)으로 형성될 수 있다.

여기서, 제2주유동채널의 연결 부위(141) 체적은 제1주유동채널의 연결 부위(121) 체적 보다 크게 형성될 수 있으며, 제1주유동채널의 연결 부위(121)가 제2주유동채널의 연결 부위(141)를 관통하여, 본체의 상단부(101)의 중앙 부위에서 제1주유동채널의 연결 부위(121)와 제1배관(510)의 일단이 결합하고 제2주유동채널의 연결 부위(141)와 제2배관(520)의 일단이 결합할 수 있다.

이에 따라, 상대적으로 제2주유동채널의 연결 부위(141) 체적이 더 크게 형성되어 점도가 있는 윤활유의 유동이 용이할 수 있다.

그리고, 제1주유동채널의 연결 부위(121)의 회전축과 제2주유동채널의 연결 부위(141)의 회전축이 본체(100)의 회전축과 일치하여, 고정된 제1배관(510)의 일단 및 제2배관(520)의 일단에 대해, 제1주유동채널의 연결 부위(121)와 제2주유동채널의 연결 부위(141)가 일정하게 회전할 수 있다.

이하, 본 발명의 절삭 공구를 구비하는 가공 장치에 대해 설명하기로 한다.

본 발명의 절삭 공구를 구비하는 가공 장치는, 회전축 방향을 따라 연장된 본체(100), 본체(100)에 마련된 복수 개의 절삭날(103), 본체(100)의 내부에 본체(100)의 회전축 방향을 따라 형성되고 제1외부장치(300)와 유체 이동 가능하게 연결되도록 마련된 제1주유동채널(120), 본체(100)의 내부에 본체(100)의 회전축 방향을 따라 형성되고 제2외부장치(400)와 유체 이동 가능하게 연결되도록 마련된 제2주유동채널(140), 인접하는 절삭날(103) 사이에 마련된 유동홀(110), 적어도 하나의 유동홀(110) 및 제1주유동채널(120)을 유체 이동 가능하게 연결하는 제1연결채널(130), 및, 적어도 하나의 유동홀(110) 및 제2주유동채널(140)을 유체 이동 가능하게 연결하는 제2연결채널(150),을 포함하는 절삭 공구; 제1주유동채널(120)과 연결되고, 제1주유동채널(120)에 흡입력을 제공하는 제1외부장치(300); 및, 제2주유동채널(140)과 연결되고, 제2주유동채널(140)에 윤활유를 공급하는 제2외부장치(400);를 포함할 수 있다.

여기서, 본 발명의 절삭 공구를 이용한 가공 중 생성된 분진이 유동홀(110)로 흡입되어 제1연결채널(130)와 제1주유동채널(120)를 따라 유동한 후 제1외부장치(300)로 유입됨으로써, 분진 흡입 및 본체(100)에 대한 냉각이 수행되며, 본 발명의 절삭 공구를 이용한 가공 중 제2외부장치(400)로부터 제2주유동채널(150)로 공급된 윤활유가 제2연결채널(150)를 따라 유동한 후 유동홀(110)을 통해 분사될 수 있다.

본 발명의 가공 장치는, 일단이 제1주유동채널의 연결 부위(121)와 결합하고, 타단이 제1외부장치(300)와 결합하여, 분진에 유로를 제공하는 제1배관(510)을 더 포함할 수 있다.

여기서, 제1주유동채널의 연결 부위(121) 형상은, 제1배관(510)의 일단에 근접할수록 단면적이 증가하는 형상(상 방향을 향해 퍼지는 깔때기 형상)으로 형성될 수 있다. 그리고, 제1주유동채널의 연결 부위(121)와 결합하는 제1배관(510)의 일단은, 제1주유동채널의 연결 부위(121)에 근접할수록 단면적이 증가하는 형상(하 방향을 향해 퍼지는 깔때기 형상)으로 형성될 수 있다.

이에 따라, 고정된 제1배관(510)의 일단에 대해 제1주유동채널(120)의 말단(121)이 회전 운동을 함으로써 제1주유동채널의 연결 부위(121)에서 분진 및 공기의 유동 속도가 저하되는 현상이 방지될 수 있다.

본 발명의 가공 장치는, 본체의 상단부(101)와 치합하고, 본체(100)를 회전시키는 기어인 회전기어(200)를 더 포함할 수 있다.

본체의 상단부(101)의 중앙 부위에서 제1주유동채널의 연결 부위(121)와 제1배관(510)의 일단이 연결되거나, 제2주유동채널의 연결 부위(141)와 제2배관(520)의 일단이 연결되므로, 본체의 상단부(101)에서 기어 이는 본체의 상단부(101)의 중앙 부위를 중심으로 둘러싸는 형상으로 형성될 수 있다.

여기서, 회전기어(200)와 본체의 상단부(101)는, 베벨기어(Bevel Gear) 결합 또는 하이포이드 베벨기어(Hypoid Bevel Gear) 결합을 할 수 있다.

그리고, 회전기어(200)는 모터와 연결되어, 모터의 구동력에 의해 회전 운동을 수행할 수 있다.

본 발명의 실시 예에서는, 본체의 상단부(101)와 회전기어(200)가 상기와 같은 구성으로 형성되어 구동된다고 설명하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

제1외부장치(300)는, 제1주유동채널(120)에 분진을 흡입하는 흡입력을 제공하는 펌프부, 및 제1주유동채널(120)로부터 유입되는 분진을 저장하는 분진저장부,를 구비할 수 있다.

여기서, 분진저장부의 일 부위가 제1배관(510)의 타단과 결합하고, 분진저장부의 타 부위가 펌프부와 결합할 수 있다. 분진저장부의 타 부위에는 필터가 구비되어, 분진저장부에 저장되는 분진이 펌프부로 유입되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 가공 장치는, 일단이 제2주유동채널의 연결 부위(141)와 결합하고, 타단이 제2외부장치(400)와 결합하여, 윤활유에 유로를 제공하는 제2배관(520)을 더 포함할 수 있다.

제2외부장치(400)로부터 공급된 윤활유는 제2배관(520)을 따라 유동한 후 제2주유동채널(150)로 공급될 수 있다.

본 발명의 절삭 공구를 포함하는 가공 장치를 포함하는 탄소섬유강화플라스틱(CFRP) 제품 생산 시스템을 구축할 수 있다.

탄소섬유강화플라스틱(CFRP)의 재료에 대해 본 발명의 절삭 공구를 포함하는 가공 장치를 이용한 드릴링, 라우팅 등의 공정을 수행하는 경우, 미세한 분진이 발생할 수 있다. 이러한 경우, 본 발명의 가공 장치를 이용하면, 미세한 분진 및 그 보다 큰 분진을 효율적으로 흡입하여 제거하면서 공정을 수행할 수 있다.

또한, 절삭 공구에서 직접 윤활유를 분사하여, 탄소섬유강화플라스틱(CFRP)의 재료에 대한 윤활 성능을 향상시킬 수 있다.

그리고, 본 발명의 절삭 공구를 포함하는 가공용 로봇을 제조할 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 본체
101: 본체의 상단부
102: 플루트
103: 절삭날
110: 유동홀
120: 제1주유동채널
121: 제1주유동채널의 연결 부위
130: 제1연결채널
140: 제2주유동채널
141: 제2주유동채널의 연결 부위
150: 제2연결채널
200: 회전기어
300: 제1외부장치
400: 제2외부장치
510: 제1배관
520: 제2배관

Claims

회전축 방향을 따라 연장된 본체;
상기 본체에 마련된 복수 개의 절삭날;
상기 본체의 내부에 상기 본체의 회전축 방향을 따라 형성되고, 제1외부장치와 유체 이동 가능하게 연결되도록 마련되며, 일 부위가 상기 본체의 하단부로부터 상단부 방향으로 단면적이 증가하는 형상으로 형성되고, 흡입되는 공기에 유로를 제공하는 제1주유동채널;
상기 본체의 내부에 상기 본체의 회전축 방향을 따라 형성되고, 제2외부장치와 유체 이동 가능하게 연결되도록 마련되며, 일 부위가 상기 본체의 하단부로부터 상단부 방향으로 단면적이 증가하는 형상으로 형성되고, 윤활유에 유로를 제공하는 제2주유동채널;
인접하는 상기 절삭날 사이에 마련된 유동홀;
적어도 하나의 상기 유동홀 및 상기 제1주유동채널을 유체 이동 가능하게 연결하는 제1연결채널; 및,
적어도 하나의 상기 유동홀 및 상기 제2주유동채널을 유체 이동 가능하게 연결하는 제2연결채널;을 포함하고,
상기 본체의 상단부와 연결되는 상기 제1주유동채널의 연결 부위가 상기 본체의 상단부와 연결되는 상기 제2주유동채널의 연결 부위를 관통하게 형성되어, 상기 제1주유동채널의 연결 부위 회전축과 상기 제2주유동채널의 연결 부위 회전축이 상기 본체의 회전축과 일치되며,
상기 제1주유동채널과 상기 제2주유동채널은 각각 꺽인 부위를 구비하고, 상기 제1주유동채널의 꺽인 부위 양 측으로 상기 제1주유동채널의 연결 부위와 나머지 부위가 연결되며, 상기 제2주유동채널의 꺽인 부위 양 측으로 상기 제2주유동채널의 연결 부위와 나머지 부위가 연결되고,
상기 제1주유동채널의 연결 부위와 결합되고 고정된 제1배관의 일단 및 상기 제2주유동채널의 연결 부위와 결합되고 고정된 제2배관의 일단에 대해, 상기 제1주유동채널의 연결 부위와 상기 제2주유동채널의 연결 부위가 회전하는 것을 특징으로 하는 유로를 구비한 절삭 공구.
청구항 1에 있어서,
상기 유동홀은 플루트의 길이 방향을 따라 상기 본체에 복수 개 형성되는 것을 특징으로 하는 유로를 구비한 절삭 공구.
청구항 1에 있어서,
상기 유동홀의 단면은 원형, 타원형 또는 다각형의 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 유로를 구비한 절삭 공구.
청구항 1에 있어서,
상기 주유동채널의 중심축과 상기 본체의 회전축이 동축으로 형성되거나, 또는, 상기 주유동채널의 중심축이 상기 본체의 회전축에 대해 편심되게 형성되는 것을 특징으로 하는 유로를 구비한 절삭 공구.
청구항 1에 있어서,
상기 유동홀은, 상기 유동홀의 중심축이 상기 본체의 상단부 방향으로 기울어지는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 유로를 구비한 절삭 공구.
청구항 1에 있어서,
상기 유동홀의 외부방향 개구는 상기 유동홀과 상기 연결채널의 연결부 보다 더 넓은 면적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 유로를 구비한 절삭 공구.
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회전축 방향을 따라 연장된 본체, 상기 본체에 마련된 복수 개의 절삭날, 상기 본체의 내부에 상기 본체의 회전축 방향을 따라 형성되고, 제1외부장치와 유체 이동 가능하게 연결되도록 마련되며, 일 부위가 상기 본체의 하단부로부터 상단부 방향으로 단면적이 증가하는 형상으로 형성되고, 흡입되는 공기에 유로를 제공하는 제1주유동채널, 상기 본체의 내부에 상기 본체의 회전축 방향을 따라 형성되고, 제2외부장치와 유체 이동 가능하게 연결되도록 마련되며, 일 부위가 상기 본체의 하단부로부터 상단부 방향으로 단면적이 증가하는 형상으로 형성되고, 윤활유에 유로를 제공하는 제2주유동채널, 인접하는 상기 절삭날 사이에 마련된 유동홀, 적어도 하나의 상기 유동홀 및 상기 제1주유동채널을 유체 이동 가능하게 연결하는 제1연결채널 및, 적어도 하나의 상기 유동홀 및 상기 제2주유동채널을 유체 이동 가능하게 연결하는제2연결채널,을 포함하는 절삭 공구;
상기 제1주유동채널과 연결되고, 상기 제1주유동채널에 흡입력을 제공하는 제1외부장치; 및,
상기 제2주유동채널과 연결되고, 상기 제2주유동채널에 윤활유를 공급하는 제2외부장치;를 포함하고,
상기 본체의 상단부와 연결되는 상기 제1주유동채널의 연결 부위가 상기 본체의 상단부와 연결되는 상기 제2주유동채널의 연결 부위를 관통하게 형성되어, 상기 제1주유동채널의 연결 부위 회전축과 상기 제2주유동채널의 연결 부위 회전축이 상기 본체의 회전축과 일치되며,
상기 제1주유동채널과 상기 제2주유동채널은 각각 꺽인 부위를 구비하고, 상기 제1주유동채널의 꺽인 부위 양 측으로 상기 제1주유동채널의 연결 부위와 나머지 부위가 연결되며, 상기 제2주유동채널의 꺽인 부위 양 측으로 상기 제2주유동채널의 연결 부위와 나머지 부위가 연결되고,
상기 제1주유동채널의 연결 부위와 결합되고 고정된 제1배관의 일단 및 상기 제2주유동채널의 연결 부위와 결합되고 고정된 제2배관의 일단에 대해, 상기 제1주유동채널의 연결 부위와 상기 제2주유동채널의 연결 부위가 회전하는 것을 특징으로 하는 유로를 구비한 절삭 공구를 포함하는 가공 장치.
청구항 9에 있어서,
상기 유로를 구비한 절삭 공구를 이용한 가공 중 생성된 분진이 상기 제1주유동채널과 연결된 상기 유동홀로 흡입되어 상기 제1연결채널과 상기 제1주유동채널을 따라 유동한 후 상기 제1외부장치로 유입됨으로써, 분진 흡입 및 상기 공구에 대한 냉각이 수행되며,
상기 유로를 구비한 절삭 공구를 이용한 가공 중 상기 제2외부장치로부터 상기 제2주유동채널로 공급된 윤활유가 상기 제2연결채널을 따라 유동한 후 상기 제2주유동채널과 연결된 상기 유동홀을 통해 분사되는 것을 특징으로 하는 유로를 구비한 절삭 공구를 포함하는 가공 장치.
청구항 10에 있어서,
일단이 상기 제1주유동채널의 연결 부위와 결합하고, 타단이 상기 제1외부장치와 결합하여, 상기 분진에 유로를 제공하는 제1배관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유로를 구비한 절삭 공구를 포함하는 가공 장치.
청구항 10에 있어서,
일단이 상기 제2주유동채널의 연결 부위와 결합하고, 타단이 상기 제2외부장치와 결합하여, 상기 윤활유에 유로를 제공하는 제2배관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유로를 구비한 절삭 공구를 포함하는 가공 장치.
청구항 10에 있어서,
상기 제1외부장치는,
상기 제1주유동채널에 상기 분진을 흡입하는 흡입력을 제공하는 펌프부, 및
상기 제1주유동채널로부터 유입되는 상기 분진을 저장하는 분진저장부,를 구비하는 것을 특징으로 하는 유로를 구비한 절삭 공구를 포함하는 가공 장치.
청구항 10에 있어서,
상기 본체의 상단부와 치합하고, 상기 공구를 회전시키는 기어인 회전기어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유로를 구비한 절삭 공구를 포함하는 가공 장치.
청구항 9 내지 청구항 14 중 선택되는 어느 하나의 항에 의한 유로를 구비한 절삭 공구를 포함하는 가공 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소섬유강화플라스틱(CFRP) 제품 생산 시스템.