KR102169544B1

KR102169544B1 - Cutting tool

Info

Publication number: KR102169544B1
Application number: KR1020180171636A
Authority: KR
Inventors: 문재영; 민병훈; 김영흠
Original assignee: 한국야금 주식회사
Priority date: 2018-12-28
Filing date: 2018-12-28
Publication date: 2020-10-23
Also published as: KR20200081780A; WO2020138697A1

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 절삭공구는, 절삭인서트가 장착되는 공구보디(tool body)와, 상기 절삭인서트의 절인중심을 향해 쿨런트를 분사하고 체결볼트에 의해 상기 공구보디에 고정되는 쿨런트분사부를 구비하며, 상기 쿨런트분사부는, 쿨런트유입구와 쿨런트배출구를 서로 연결하는 쿨런트채널을 포함하며, 상기 쿨런트채널은 상기 쿨런트유입구로부터 상기 쿨런트배출구까지 제1 곡선구간, 상기 제1 곡선구간에 이어진 제1 직선구간, 상기 제1 직선구간에 이어진 제2 곡선구간, 상기 제2 곡선구간에 이어진 제2 직선구간을 구비하며, 상기 쿨런트채널은 상기 쿨런트유입구로부터 상기 쿨런트배출구에 갈수록 그 단면적이 점점 작아지다가 다시 넓어지고, 상기 쿨런트유입구는 원형이고 상기 쿨런트배출구는 횡방향이 종방향보다 긴 타원형으로 형성된다. A cutting tool according to an embodiment of the present invention comprises a tool body on which a cutting insert is mounted, and coolant spraying that is fixed to the tool body by a fastening bolt and spraying coolant toward the cutting center of the cutting insert. And a coolant injection unit including a coolant channel connecting a coolant inlet and a coolant outlet to each other, wherein the coolant channel includes a first curved section from the coolant inlet to the coolant outlet, and the first 1 A first straight section connected to the curved section, a second curved section connected to the first straight section, and a second straight section connected to the second curved section are provided, and the coolant channel is provided with the coolant from the coolant inlet. The cross-sectional area becomes smaller and wider again toward the discharge port, and the coolant inlet is circular and the coolant outlet is formed in an elliptical shape with a transverse direction longer than a longitudinal direction.

Description

Cutting tool {Cutting tool}

본 발명은 절삭 가공 중에 절삭인서트를 냉각시킬 수 있는 절삭공구에 관한 것이다.The present invention relates to a cutting tool capable of cooling a cutting insert during cutting.

일반적으로, 절삭 인서트는 공작기계에 장착된 절삭 공구에 체결되어 철, 비철금속, 비금속 재료 등으로 구성된 피삭재를 절삭 가공하는데 사용된다.In general, the cutting insert is fastened to a cutting tool mounted on a machine tool and used to cut and process a workpiece composed of iron, non-ferrous metal, and non-metal material.

최근 우주, 항공 기술이 발달함에 따라 극한 환경에도 내구성을 가지는 피삭재의 사용이 크게 증가하고 있다. 대표적인 피삭재로 인코넬, 티타늄과 같은 고가의 피삭재가 주로 쓰이고 있으며 앞으로도 사용이 더욱 증가될 것으로 예상된다. 이러한 인코넬, 티타늄은 난삭재로 불리우며 일반 강, 주철, 스테인레스와 달리 절삭 시 고온과 용착 문제를 일으켜 절삭 인서트의 수명을 저하시키는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 냉각 효과와 칩 제거를 통해 용착 문제를 없애는 고압 쿨런트 장치가 사용되고 있다.With the recent development of space and aerospace technologies, the use of workpieces having durability even in extreme environments is increasing significantly. As a representative work material, expensive work materials such as Inconel and Titanium are mainly used, and the use is expected to increase further in the future. These Inconel and titanium are called difficult-to-cut materials, and unlike ordinary steel, cast iron, and stainless steel, they cause high temperature and welding problems during cutting, thereby reducing the life of the cutting insert. In order to solve this problem, a high-pressure coolant device is used that eliminates the welding problem through cooling effect and chip removal.

이와 관련, 유럽공개특허공보 EP 3 167 984 A1에 개시된 절삭공구(1)는 도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이, 홀더보디(2), 절삭인서트(5), 노즐(10)을 포함한다. 참고로, 도 12, 도 13, 도 14는 상기 유럽공개특허공보의 도 1A, 도 1B, 도 1C에 각각 대응하는 것으로서, 설명의 편의를 위해, 상기 유럽공개특허공보에 사용된 도면부호가 수정없이 그대로 사용 되었으며, 이들 도면부호는 후술되는 본 발명의 설명에 사용된 도면부호와 중복되더라도 동일 구성요소를 지칭하는 것은 아니다.In this regard, the cutting tool 1 disclosed in EP 3 167 984 A1 includes a holder body 2, a cutting insert 5, and a nozzle 10, as shown in FIGS. 12 to 14. . For reference, FIGS. 12, 13, and 14 correspond to FIGS. 1A, 1B, and 1C of the European Patent Publication, respectively, and for convenience of explanation, reference numerals used in the European Patent Publication are modified. It has been used as it is, and these reference numerals do not refer to the same components even if they overlap with reference numerals used in the description of the present invention to be described later.

노즐(10)은 체결볼트를 위한 단일의 관통구멍(11)를 가지며, 또한 전단(13) 및 후단(14) 그리고 바닥면(15)을 가진다. 그리고 적어도 한 개의 쿨런트 채널(coolant channel)(17)이 노즐에 형성되고 제1 개구(18)로부터 제2 개구(19)로 연장된다. 그리고 제1 개구(18)는 홀더보디(2)에서 쿨런트 공급관에 연결되고 전단(13)의 제2 개구(19)는 쿨런트의 출구로 기능한다. 그리고 적어도 하나의 쿨런트 채널(17) 및 제1 개구(18)는 관통구멍(11)으로부터 이격되어 있다.The nozzle 10 has a single through hole 11 for fastening bolts, and also has a front end 13 and a rear end 14 and a bottom surface 15. And at least one coolant channel 17 is formed in the nozzle and extends from the first opening 18 to the second opening 19. In addition, the first opening 18 is connected to the coolant supply pipe in the holder body 2, and the second opening 19 of the front end 13 functions as an outlet of the coolant. In addition, at least one coolant channel 17 and the first opening 18 are spaced apart from the through hole 11.

그러나 이러한 종래의 절삭공구의 노즐은 절삭 인서트에 근접하여 분사를 하지만 쿨런트가 분출구를 나오자마자 바로 크게 확산되어 정확하게 타점을 맞추지 못하는 문제점이 있다.However, the nozzle of such a conventional cutting tool sprays close to the cutting insert, but as soon as the coolant exits the ejection port, it is greatly diffused, and thus, there is a problem in that it cannot accurately hit the spot.

또한, 고속 가공 중에 절삭인서트 냉각장치를 공구홀더에 고정하는 체결볼트가 느슨해 질 경우, 노즐(10)이 홀더보디(2)에 상대적으로 움직일 수 있어, 절삭 인서트에 대한 쿨런트 분사 지점을 쉽게 이탈할 수 있어, 냉각 성능에 심각한 문제를 일으킬 수 있다.In addition, if the fastening bolt fixing the cutting insert cooling device to the tool holder becomes loose during high-speed machining, the nozzle 10 can move relative to the holder body 2, so that the coolant injection point for the cutting insert can be easily separated. Can cause serious problems with cooling performance.

본 발명은 쿨런트의 확산을 막고 절삭인서트와 피삭재 사이의 쿨런트 양을 증가시킬 수 있고, 쿨런트 속도를 빠르게 원하는 타점에 맞출 수 있는 절삭공구를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a cutting tool capable of preventing the diffusion of coolant, increasing the amount of coolant between a cutting insert and a workpiece, and rapidly adjusting the coolant speed to a desired spot.

또한, 고속 가공 중에 체결볼트가 느슨해 지더라도 쿨런트분사부가 공구보디로부터 상대적으로 움직이는 것을 최대한 억제하여 절삭인서트에 쿨런트 분사 타점을 유지할 수 있는 절삭공구를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, it is an object of the present invention to provide a cutting tool capable of maintaining a coolant injection spot on a cutting insert by suppressing relative movement of the coolant injection unit from the tool body even if the fastening bolt loosens during high-speed machining.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 절삭공구는, 절삭인서트가 장착되는 공구보디(tool body)와, 상기 절삭인서트의 절인중심을 향해 쿨런트를 분사하고 체결볼트에 의해 상기 공구보디에 고정되는 쿨런트분사부를 구비하는 절삭공구로서, 상기 쿨런트분사부는, 하면에 형성된 쿨런트유입구와, 전단에 형성된 쿨런트배출구와, 상기 쿨런트유입구와 상기 쿨런트배출구를 서로 연결하는 쿨런트채널을 포함하며, 상기 쿨런트채널은 상기 쿨런트유입구로부터 상기 쿨런트배출구까지 제1 곡선구간, 상기 제1 곡선구간에 이어진 제1 직선구간, 상기 제1 직선구간에 이어진 제2 곡선구간, 상기 제2 곡선구간에 이어진 제2 직선구간을 구비하며, 상기 쿨런트채널은 상기 쿨런트유입구로부터 상기 쿨런트배출구에 갈수록 그 단면적이 점점 작아지다가 다시 넓어지고, 상기 쿨런트유입구는 원형이고 상기 쿨런트배출구는 횡방향이 종방향보다 긴 타원형 형상을 가지는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, a cutting tool according to an embodiment of the present invention includes a tool body on which a cutting insert is mounted, and a coolant is sprayed toward the cutting center of the cutting insert, and the tool A cutting tool having a coolant injection unit fixed to a body, wherein the coolant injection unit includes a coolant inlet formed on a lower surface, a coolant outlet formed on a front end, and a coolant inlet and a coolant outlet connected to each other. Including a coolant channel, wherein the coolant channel includes a first curve section from the coolant inlet to the coolant outlet, a first straight section connected to the first curve section, and a second curve section connected to the first straight section, A second straight section connected to the second curved section is provided, and the coolant channel gradually decreases in cross-sectional area from the coolant inlet to the coolant outlet and then becomes wider again, and the coolant inlet is circular and the coolant channel is The runt outlet is characterized in that it has an elliptical shape in which the transverse direction is longer than the longitudinal direction.

또한, 상기 쿨런트분사부는 상기 체결볼트가 관통되고 상기 체결볼트를 지지하며 일측이 개방된 체결볼트지지부와, 하면으로부터 돌출된 체결구를 더 포함하며, 상기 체결볼트지지부는 상기 체결볼트의 헤드가 접촉하는 헤드안착부와, 상기 체결볼트의 몸체부가 관통하는 관통구멍를 구비하는 것을 특징으로 한다.In addition, the coolant spraying part further includes a fastening bolt support part through which the fastening bolt is passed through and supports the fastening bolt and has one side open, and a fastener protruding from a lower surface, and the fastening bolt support part includes a head of the fastening bolt It characterized in that it comprises a head seating portion in contact and a through hole through which the body portion of the fastening bolt passes.

또한, 상기 헤드안착부 및 상기 관통구멍은 상기 쿨런트분사부를 전면에서 바라볼 때, 좌상에서 우하 방향으로 미리 정해진 각도로 기울어지고, 상기 체결볼트도 상기 미리 정해진 각도로 기울어지게 상기 공구보디에 장착되는 것을 특징으로 한다.In addition, the head seating portion and the through hole are inclined at a predetermined angle from the upper left to the lower right when the coolant spraying portion is viewed from the front, and the fastening bolt is also mounted on the tool body so that it is inclined at the predetermined angle. It is characterized by being.

또한, 상기 공구보디는 상기 쿨런트분사부의 체결구가 슬라이딩 결합되는 체결홈을 포함하고, 상기 체결홈의 일측단은 상기 쿨런트분사부가 상기 공구보디에 고정되었을 때, 상기 쿨런트배출구의 중심이 상기 인서트의 중심을 향하게 위치하는 것을 특징으로 한다.In addition, the tool body includes a fastening groove through which the fastener of the coolant spraying part is slidably coupled, and one end of the fastening groove has a center of the coolant discharge port when the coolant spraying part is fixed to the tool body. It characterized in that it is located toward the center of the insert.

또한, 상기 체결구는 상기 쿨런트분사부의 하면으로부터 멀어질수록 폭이 커지는 쐐기 형상으로 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the fastener is characterized in that it is formed in a wedge shape whose width increases as the distance from the lower surface of the coolant spraying part increases.

또한, 상기 체결홈은 타측단으로부터 연장되고 상기 체결구의 쐐기 형상에 대응하는 형상을 가진 제1 부분홈과, 상기 일측단으로부터 연장되는 제2 부분홈을 포함하며, 상기 제2 부분홈의 폭은 상기 체결구의 폭과 같거나 상기 체결구의 폭보다 크게 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the fastening groove includes a first partial groove extending from the other end and having a shape corresponding to the wedge shape of the fastener, and a second partial groove extending from the one end, and the width of the second partial groove It characterized in that it is formed equal to the width of the fastener or larger than the width of the fastener.

또한, 상기 공구보디에는 쿨런트공급구가 형성되고, 상기 쿨런트공급구는 상기 쿨런트분사부의 쿨런트유입구에 이어지고, 상기 쿨런트채널은 상기 절삭인서트의 중심에 정렬되는(align) 것을 특징으로 한다.In addition, a coolant supply port is formed in the tool body, the coolant supply port is connected to the coolant inlet of the coolant injection unit, and the coolant channel is aligned with the center of the cutting insert. .

또한, 상기 쿨런트분사부가 좌측으로 이동 시 상기 체결볼트의 헤드의 저면에 상기 체결볼트지지부의 상기 헤드안착부가 걸리게 함으로써 상기 쿨런트분사부의 이동을 억제하는 것을 특징으로 한다.In addition, when the coolant spraying part moves to the left, the head seating part of the fastening bolt support part is caught on the bottom of the head of the fastening bolt, thereby inhibiting movement of the coolant spraying part.

이상에서와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 절삭 인서트 냉각 장치는 다음과 같은 효과를 가질 수 있다.As described above, the cutting insert cooling device according to the embodiment of the present invention may have the following effects.

본 절삭공구에서는 쿨런트채널(유동통로)을 4단계로 구성하고, 또한 쿨런트채널의 단면적을 점점 줄이다가(쿨런트의 속도 증가 효과), 다시 그 단면적을 늘려주고(쿨런트의 배출량 증대 효과), 타원형 쿨런트배출구를 통하여 절삭인서트의 절인중심을 향해 쿨런트를 분출시켜 줌으로써 냉각 효과를 극대화 할 수 있다. In this cutting tool, the coolant channel (flow path) is composed of four stages, and the cross-sectional area of the coolant channel is gradually reduced (the effect of increasing the speed of the coolant), and then the cross-sectional area is increased again (the effect of increasing the amount of coolant discharged). ), the cooling effect can be maximized by ejecting the coolant toward the center of cutting of the cutting insert through the elliptical coolant outlet.

또한, 체결볼트가 기울어지게 공구보디에 장착되므로, 고속 절삭 가공 중, 진동으로 인해 체결볼트가 다소간 공구보디로부터 느슨해지더라도, 쿨런트분사부가 좌측으로 이동하는 것을 억제함으로써 쿨런트 분사 타점이 절삭인서트로부터 벗어나는 것을 효과적으로 방지해 줄 수 있다. In addition, since the fastening bolts are mounted on the tool body in an inclined manner, even if the fastening bolts loosen from the tool body to some extent due to vibration during high-speed cutting processing, the coolant injection spot is suppressed from moving to the left. It can effectively prevent deviating from.

또한, 본 발명은 본 발명의 구성으로부터 도출될 수 있는 다른 효과도 포함한다.In addition, the present invention includes other effects that can be derived from the configuration of the present invention.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 절삭공구를 나타낸다.
도 2의 (a)는 도 1의 절삭공구의 쿨런트분사부의 쿨런트채널을 측면에서 보여주는 도면이고, 도 2의 (b)는 절삭공구의 쿨런트분사부의 쿨런트채널을 상면에서 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1의 절삭공구에서 쿨런트분사부가 공구보디에 장착된 모습을 쿨런트분사부의 전면에서 보여주는 도면이다.
도 4는 도 1의 절삭공구의 쿨런트분사부의 효과를 보여주는 실험데이터 및 도식도이다.
도 5는 도 1의 절삭공구의 쿨런트분사부의 사시도이다.
도 6은 도 1의 절삭공구의 주요 구성요소의 분해도이다.
도 7은 도 1의 절삭공구에서, 쿨런트분사부가 공구보디에 슬라이딩 되는 모습을 나타내는 도면이다.
도 8은 도 1의 절삭공구에서, 쿨런트분사부가 좌측으로 이동 시 체결볼트의 헤드의 저면에 체결볼트지지부의 헤드안착부가 걸려 쿨런트분사부의 이동을 억제하는 모습을 보여주는 모식도이다.
도 9는 도 1의 절삭공구의 쿨런트분사부를 저면에서 바라본 사시도이다.
도 10은 종래기술 대비 많은 유량을 집중하여 분사하는 모습을 보여주는 본 발명의 쿨런트분사부를 보여주는 사진이다.
도 11은 본 발명의 칩 처리 성능이 확연히 개선된 모습을 보여주는 칩 상태 사진이다.
도 12는 도 1의 절삭공구의 쿨런트채널이 단계적으로 축소되다가 확장되는 모습을 나타낸다.
도 13 내지 도 15는 종래의 절삭공구의 도면들이다.1 shows a cutting tool according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2(a) is a view showing the coolant channel of the coolant injection part of the cutting tool of FIG. 1 from the side, and FIG. 2(b) is a view showing the coolant channel of the coolant injection part of the cutting tool from the top. .
FIG. 3 is a view showing a state in which the coolant injection unit is mounted on the tool body in the cutting tool of FIG. 1 from the front of the coolant injection unit.
4 is an experimental data and schematic diagram showing the effect of the coolant spraying unit of the cutting tool of FIG. 1.
5 is a perspective view of a coolant injection unit of the cutting tool of FIG. 1.
6 is an exploded view of the main components of the cutting tool of FIG. 1.
FIG. 7 is a view showing a state in which a coolant injection unit slides on a tool body in the cutting tool of FIG. 1.
FIG. 8 is a schematic view showing a state in which the coolant spraying part is moved to the left side of the cutting tool of FIG.
9 is a perspective view of a coolant injection unit of the cutting tool of FIG. 1 as viewed from the bottom.
10 is a photograph showing a coolant spraying unit of the present invention showing a state in which a large flow rate is concentrated and sprayed compared to the prior art.
11 is a photograph of a state of a chip showing a state in which the chip processing performance of the present invention is significantly improved.
12 shows a state in which the coolant channel of the cutting tool of FIG. 1 is gradually reduced and then expanded.
13 to 15 are views of a conventional cutting tool.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 절삭공구(100)는 절삭인서트(200)가 장착되는 공구보디(tool body)(1)와, 절삭인서트(200)의 절인중심(201)을 향해 쿨런트(절삭유체)를 분사하고 체결볼트(3)에 의해 공구보디(1)에 고정되는 쿨런트분사부(2)를 포함한다.As shown in FIG. 1, a cutting tool 100 according to an embodiment of the present invention includes a tool body 1 on which a cutting insert 200 is mounted, and a cutting center of the cutting insert 200 ( It includes a coolant spraying part (2) that sprays coolant (cutting fluid) toward 201) and is fixed to the tool body (1) by fastening bolts (3).

도 2에 도시된 바와 같이, 쿨런트분사부(2)는, 하면에 형성된 쿨런트유입구(21)와, 전면에 형성된 쿨런트배출구(22)와, 쿨런트유입구(21)와 쿨런트배출구(22)를 서로 연결하는 쿨런트채널(23)을 포함한다.As shown in Fig. 2, the coolant injection unit 2 includes a coolant inlet 21 formed on a lower surface, a coolant outlet 22 formed on the front surface, a coolant inlet 21 and a coolant outlet ( It includes a coolant channel 23 connecting the 22) to each other.

특히, 쿨런트채널(23)은 쿨런트유입구(21)로부터 쿨런트배출구(22)에 이르기까지 제1 곡선구간(231)과, 제1 곡선구간(231)에 이어진 제1 직선구간(232)과, 제1 직선구간(232)에 이어진 제2 곡선구간(233)과, 제2 곡선구간(233)에 이어진 제2 직선구간(234)으로 순차적으로 이루어진다. 즉, 쿨런트는 쿨런트유입구(21)로 유입된 후, 4단계의 구간, 즉 곡선구간(231) → 직선구간(232) → 곡선구간(233) → 직선구간(234)을 통과하여, 최종적으로 쿨런트배출구(22)로부터 유출된다.In particular, the coolant channel 23 has a first curved section 231 from the coolant inlet 21 to the coolant outlet 22, and a first straight section 232 connected to the first curved section 231. And, a second curved section 233 connected to the first straight section 232 and a second straight section 234 connected to the second curved section 233 in sequence. That is, after the coolant flows into the coolant inlet 21, it passes through the four-step section, that is, the curved section 231 → the straight section 232 → the curved section 233 → the straight section 234, and finally It flows out from the coolant outlet 22.

또한, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 쿨런트유입구(21)는 원형으로 형성되고, 쿨런트배출구(22)는 타원형으로 형성된다. 구체적으로 쿨런트배출구(22)는 횡방향이 종방향보다 긴 타원형 형상을 가지면서 절삭인서트(200)의 절인중심(101)의 소정의 구간(L)을 커버할 수 있도록 횡방향 폭을 가진다(도 8 참조). In addition, as shown in FIGS. 2 and 3, the coolant inlet 21 is formed in a circular shape, and the coolant outlet 22 is formed in an elliptical shape. Specifically, the coolant outlet 22 has a width in the transverse direction so as to cover a predetermined section L of the cutting center 101 of the cutting insert 200 while having an elliptical shape in which the transverse direction is longer than the longitudinal direction ( 8).

또한, 쿨런트채널(23)은 쿨런트유입구(21)로부터 쿨런트배출구(22)에 이르는 과정에서 그 단면적이 점점 작아지다가 다시 커진다. 이를 통하여 분사 속도를 빨라지게 하고 또한 쿨런트배출구로부터 배출되는 양을 증가시킬 수 있다. 즉, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 제2 곡선구간(233)의 중간지점(A)에 이르기까지 점점 단면적이 줄어들고, 이 중간지점(A)을 지나면서 단면적이 점점 커지게 형성될 수 있다. 도 12에는, 상술된 바와 같이, 쿨런트채널(23)이 단계적으로 축소되다가 확장되는 모습이 도시되어 있다.In addition, the coolant channel 23 gradually decreases in cross-sectional area and then increases again in the process from the coolant inlet 21 to the coolant outlet 22. Through this, the spraying speed can be increased and the amount discharged from the coolant outlet can be increased. That is, as shown in (a) of FIG. 2, the cross-sectional area gradually decreases to the midpoint (A) of the second curved section 233, and the cross-sectional area gradually increases as it passes through the midpoint (A). Can be. 12, as described above, the coolant channel 23 is gradually reduced and then expanded.

이와 같이, 본 절삭공구(100)에서는 쿨런트채널(23)(유동통로)을 4단계로 구성하고, 또한 쿨런트채널(23)의 단면적을 점점 줄이다가(쿨런트의 속도 증가 효과) 다시 그 단면적을 늘려주고(쿨런트의 배출량 증대 효과), 타원형 쿨런트배출구(22)를 통하여 절삭인서트의 절인중심(101)을 향해 쿨런트를 분출시켜 줌으로써 냉각 효과를 극대화 할 수 있다. As described above, in this cutting tool 100, the coolant channel 23 (flow passage) is configured in four stages, and the cross-sectional area of the coolant channel 23 is gradually reduced (the effect of increasing the speed of the coolant) and then again. The cooling effect can be maximized by increasing the cross-sectional area (an effect of increasing the amount of coolant discharged) and ejecting the coolant toward the cutting center 101 of the cutting insert through the elliptical coolant outlet 22.

도 4에는 단순히 직선구간으로만 구성된 쿨런트채널을 가지며 또한 쿨런트배출구가 원형으로 형성된 종래의 쿨런트분사부(도 4의 좌측)와, 본 발명에 따른 쿨런트분사부(도 4의 우측)를 비교 실험한 결과로서, 본 발명의 쿨런트분사부에서 쿨런트 속도, 쿨런트 양, 그리고 와류가 확연히 개선된 것을 확인할 수 있다.In Fig. 4, a coolant injection unit (left of Fig. 4) and a coolant injection unit according to the present invention (right side of Fig. 4) having a coolant channel composed of only a straight section and having a coolant outlet in a circular shape. As a result of a comparative experiment, it can be seen that the coolant speed, coolant amount, and eddy current were significantly improved in the coolant spraying unit of the present invention.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 쿨런트분사부(2)는 체결볼트(3)가 관통되고 체결볼트(3)를 지지하며 일측이 개방된 체결볼트지지부(24)와, 하면으로부터 돌출된 체결구(25)를 더 포함한다. 일측이 개방된 체결볼트지지부(24)를 사용함으로써 쿨런트분사부(2)를 공구보디(1)에 손쉽게 슬라이딩 결합 또는 결합해제 시킬 수 있다(도 6 참조).In addition, as shown in Fig. 5, the coolant spraying part 2 has a fastening bolt support part 24 through which the fastening bolt 3 penetrates and supports the fastening bolt 3 and has one side open, and protruding from the bottom surface. It further includes a fastener (25). By using the fastening bolt support part 24 with one open side, the coolant spraying part 2 can be easily slidably coupled or disengaged to the tool body 1 (see FIG. 6).

그리고 도 6에 도시된 바와 같이, 공구보디(1)는 쿨런트분사부(2)의 체결구(25)가 슬라이딩 결합되는 체결홈(11)을 포함한다. 체결홈(11)은 쿨런트의 분사방향에 수직인 방향으로 길게 형성될 수 있으며, 체결홈(11)의 타측단(112)으로부터는 후술하는 쿨런트분사부(2)의 체결구(25)에 대응되는 형상으로 쐐기 형식의 제1 부분홈(113)이 연장된다. 따라서, 쿨런트분사부(2)의 체결구(25)가 제1 부분홈(113)에 위치할 때에는 서로 쐐기 결합되어 쿨런트분사부(2)가 공구보디(1)로부터 이탈되지 않는다. 한편, 체결홈(11)의 일측단(111)으로부터 연장되는 제2 부분홈(114)은 제1 부분홈(113)과는 달리 그 단면이 대략 직사각형으로 형성되고 그 폭이 체결구(25)의 폭(w)(도 2의 (b) 참조)과 같거나 크게 형성된다. 또한, 제2 부분홈(114)의 폭은 제1 부분홈(113)보다 크게 형성된다. 제1 부분홈(113)과 제2 부분홈(114)의 경계는 체결홈(11)의 중간 정도에 위치할 수 있다.And, as shown in FIG. 6, the tool body 1 includes a fastening groove 11 through which the fastener 25 of the coolant spraying unit 2 is slidably coupled. The fastening groove 11 may be formed to be long in a direction perpendicular to the spraying direction of the coolant, and from the other end 112 of the fastening groove 11, the fastener 25 of the coolant spraying part 2 to be described later. The wedge-shaped first partial groove 113 extends in a shape corresponding to. Therefore, when the fasteners 25 of the coolant injection unit 2 are located in the first partial groove 113, they are wedge-coupled to each other so that the coolant injection unit 2 is not separated from the tool body 1. On the other hand, the second partial groove 114 extending from the one side end 111 of the fastening groove 11 is formed in a substantially rectangular cross section and the width of the fastener 25, unlike the first partial groove 113 It is formed equal to or larger than the width w of (see Fig. 2(b)). In addition, the width of the second partial groove 114 is formed larger than that of the first partial groove 113. The boundary between the first partial groove 113 and the second partial groove 114 may be located at about the middle of the fastening groove 11.

쿨런트분사부(2)를 공구보디(1)에 장착할 때, 폭이 넓게 형성된 공구보디(1)의 제2 부분홈(114)에 쿨런트분사부(2)의 체결구(25)를 위치시킨 후 체결구(25)가 체결홈(11)의 일측단(111)에 접촉하도록 한 다음, 체결볼트(3)로 고정시킨다. 절삭인서트(200)를 교체할 때는, 쿨런트분사부(2)가 체결홈(11)을 따라 슬라이드 가능할 정도로만 체결볼트(3)를 풀어준 다음에, 도 7에 도시된 바와 같이, 쿨런트분사부(2)를 체결홈(11)의 일측단(111)으로부터 멀어지는 방향으로 슬라이드 시켜주면 된다. 이때, 체결구(25)는 체결홈(11)의 제1 부분홈(113)에 쐐기 결합되어 있어, 별도로 작업자가 잡아주지 않더라도 쿨런트분사부(2)가 공구보디(1)로부터 이탈되지 않음으로 인해, 작업자는 절삭인서트를 손쉽게 교체할 수 있다. 한편, 제1 부분홈(113)의 길이와 체결구(25)의 길이(ℓ)(도 2의 (b) 참조)는 도 7에 도시된 바와 같이 쿨런트분사부(2)를 체결홈(11)의 일측단(111)으로부터 멀어지는 방향으로 슬라이드 시킬 때, 절삭인서트(200)를 가리지 않는 크기로 설정되어, 절삭인서트(200)의 교체를 가능하게 한다.When attaching the coolant injection part 2 to the tool body 1, the fastener 25 of the coolant injection part 2 is inserted into the second partial groove 114 of the tool body 1 that has a wide width. After positioning, the fastener 25 is brought into contact with one end 111 of the fastening groove 11 and then fixed with a fastening bolt 3. When replacing the cutting insert 200, loosen the fastening bolt 3 only to the extent that the coolant spraying part 2 can slide along the fastening groove 11, as shown in FIG. It is sufficient to slide the thread part 2 in a direction away from the one end 111 of the fastening groove 11. At this time, the fastener 25 is wedge-coupled to the first partial groove 113 of the fastening groove 11, so that the coolant spraying unit 2 does not separate from the tool body 1 even if the operator does not hold it separately. Therefore, the operator can easily replace the cutting insert. On the other hand, the length of the first partial groove 113 and the length (ℓ) of the fastener 25 (refer to (b) of FIG. 2) are as shown in FIG. When sliding in a direction away from the one end 111 of 11), it is set to a size that does not cover the cutting insert 200, thereby enabling the replacement of the cutting insert 200.

도 5에 도시된 바와 같이, 쿨런트분사부(2)의 체결구(25)는 쿨런트분사부(2)의 하면으로부터 멀어질수록 폭이 커지고, 공구보디(1)의 체결홈(11)은 이에 대응하여 형성됨으로써, 쿨런트분사부(2)를 공구보디(1)에 슬라이딩 시켜 결합할 때, 체결구(24)와 체결홈(11)은 서로 쐐기 결합함으로써 쿨런트분사부(2)를 공구보디(1)에 안정적으로 결합시킬 수 있다. 체결구(25)의 한 측면의 내각(α)은 30~90°로 형성될 수 있다.As shown in Fig. 5, the fastener 25 of the coolant injection unit 2 increases in width as the distance from the lower surface of the coolant injection unit 2 increases, and the fastening groove 11 of the tool body 1 Is formed in response to this, so that when the coolant spraying part 2 is slid and coupled to the tool body 1, the fastener 24 and the fastening groove 11 are wedge-coupled to each other, so that the coolant spraying part 2 Can be stably coupled to the tool body (1). The inner angle α of one side of the fastener 25 may be formed to be 30 to 90°.

한편, 도 7을 참고하면, 체결홈(11)의 일측단(111)은 쿨런트분사부(2)가 공구보디(1)에 고정되었을 때, 쿨런트배출구(22)의 중심(C/L)이 절삭인서트(100)의 절인중심(101)을 향하도록 위치한다.On the other hand, referring to FIG. 7, one end 111 of the fastening groove 11 is at the center of the coolant outlet 22 when the coolant spraying part 2 is fixed to the tool body 1 (C/L ) Is positioned toward the cutting center 101 of the cutting insert 100.

체결볼트지지부(24)는 도 5에 도시된 바와 같이, 체결볼트(3)의 헤드(31)가 접촉하는 헤드안착부(241)와, 체결볼트(3)의 몸체부(32)가 관통하여 결합하는 관통구멍(242)를 구비한다.As shown in FIG. 5, the fastening bolt support part 24 has a head seating part 241 that the head 31 of the fastening bolt 3 contacts with, and the body part 32 of the fastening bolt 3 penetrates. It has a through hole 242 to be coupled.

그런데, 도 8을 참고하면, 헤드안착부(241) 및 관통구멍(242)은 쿨런트분사부(2)를 전면에서 바라볼 때, 좌상에서 우하 방향으로 미리 정해진 각도로 기울어져 있다. 또한, 이에 따라 체결볼트(3)도 동일한 각도로 기울어지게 공구보디(1)에 장착된다. 여기서, 이 기울어진 각도는 예를 들면, 5°일 수 있다. 이를 통하여, 고속 절삭 가공 중, 진동으로 인해 체결볼트(3)가 다소간 공구보디(1)로부터 풀려 느슨해지더라도, 쿨런트분사부(2)가 좌측으로 이동하는 것을 억제해 줄 수 있다. However, referring to FIG. 8, when the coolant spraying unit 2 is viewed from the front, the head seating portion 241 and the through hole 242 are inclined at a predetermined angle from the upper left to the lower right. In addition, accordingly, the fastening bolt 3 is also mounted on the tool body 1 so as to be inclined at the same angle. Here, this inclined angle may be, for example, 5°. Through this, even if the fastening bolt 3 is loosened from the tool body 1 to some extent due to vibration during high-speed cutting processing, the coolant spraying unit 2 can be prevented from moving to the left.

즉, 체결볼트(3)가 느슨해 질 경우, 체결볼트(3)의 헤드(31)의 저면이 체결볼트지지부(24)의 헤드안착부(241)에 밀착되지 않게 되고 이 경우 가공 진동으로 인해 쿨런트분사부(2)가 좌측(도 8 기준)으로 서서히 이동할 수 있다. 참고로, 쿨런트분사부(2)의 체결구(25)가 체결홈(11)의 일측단(111)에 의해 지지되어 있으므로 쿨런트분사부(2)가 우측으로 이동하진 않는다.That is, when the fastening bolt 3 becomes loose, the bottom surface of the head 31 of the fastening bolt 3 does not come into close contact with the head seat 241 of the fastening bolt support part 24, and in this case, it is cool due to machining vibration. The runt injection unit 2 may gradually move to the left (based on FIG. 8). For reference, since the fastener 25 of the coolant injection unit 2 is supported by the one end 111 of the fastening groove 11, the coolant injection unit 2 does not move to the right.

그러나 본 발명에서는 체결볼트(3)을 소정의 각도로 기울어지게 장착함으로써, 쿨런트분사부(2)가 좌측으로 이동 시 체결볼트 헤드(31)의 저면에 체결볼트지지부(24)의 헤드안착부(241)가 걸리게 됨으로써 이동이 억제되는 효과를 얻을 수 있다. However, in the present invention, by mounting the fastening bolt 3 to be inclined at a predetermined angle, the head seating part of the fastening bolt support part 24 on the bottom of the fastening bolt head 31 when the coolant spraying part 2 moves to the left. When (241) is caught, the effect of suppressing the movement can be obtained.

참고로, 도 8에 도시된 바와 같이, 절삭 가공시 절삭인서트(100)의 절인중심(101) 부위에서 가장 많은 열이 발생하므로 이를 중심으로 소정의 구간(L)을 커버할 수 있도록 쿨런트를 분사해 주는 것은 절삭인서트의 수명 향상을 위해 상당히 중요하다. 본 발명에서는 쿨런트배출구(22)의 횡방향 폭을 소정의 구간(L)에 대응하여 형성하고 있다. 한편, 이 소정의 구간(L)은 개별 절삭인서트의 재질, 피삭재의 속성 등을 고려하여 적절하게 설정될 수 있을 것이다.For reference, as shown in FIG. 8, since the most heat is generated at the cutting center 101 of the cutting insert 100 during cutting, a coolant is used to cover a predetermined section L around it. Spraying is very important to improve the life of the cutting insert. In the present invention, the width of the coolant outlet 22 in the lateral direction is formed corresponding to the predetermined section L. Meanwhile, the predetermined section L may be appropriately set in consideration of the material of the individual cutting insert and the properties of the workpiece.

한편, 도 3, 도 6, 도 8을 참조하면, 본 절삭공구(100)에서는 공구보디(1)에는 쿨런트공급구(12)가 형성되고, 쿨런트공급구(12)는 쿨런트분사부(2)의 저면에 형성된 쿨런트유입구(21)에 이어지고, 쿨런트채널(23)은 절삭인서트(100)의 절인중심(101)에 정렬되도록(align) 함으로써 절삭인서트(200)의 절인중심(201)에 쿨런트가 정확히 분출되도록 함으로써 절삭인서트의 수명을 대폭 증가시킬 수 있다. 따라서, 난삭재 가공 시 절삭인서트 수명 저하로 인해 절삭인서트를 교환하는 데 많은 시간이 소요되고, 또한 절삭인서트 교체 비용이 많이 드는 상황을 고려할 때, 본 발명의 절삭공구에 의할 경우 쿨런트 속도 및 양의 증가, 정확한 위치(타점)에 쿨런트를 집중 분사하여 절삭인서트를 효율적으로 냉각시켜 줄 수 있으므로 우수한 가공 코스트 절감 효과를 얻을 수 있다. 도 10에는 종래의 절삭공구는 쿨런트 분사량이 작고 이 또한 분산되면서 분사되는 반면에, 본 발명의 절삭공구는 많은 유량의 쿨런트를 집중하여 분사하는 모습을 보여주고 있으며, 도 11에 이에 기인한 칩 처리 성능이 본 발명의 절삭공구에서는 확연히 개선된 모습을 보여주고 있다.Meanwhile, referring to FIGS. 3, 6, and 8, in the cutting tool 100, a coolant supply port 12 is formed in the tool body 1, and the coolant supply port 12 is a coolant injection unit. It is connected to the coolant inlet 21 formed on the bottom of (2), and the coolant channel 23 is aligned with the cutting center 101 of the cutting insert 100, so that the cutting center of the cutting insert 200 ( 201) can greatly increase the life of the cutting insert by allowing the coolant to be ejected accurately. Therefore, when machining difficult-to-cut materials, it takes a lot of time to replace the cutting insert due to the decrease in the life of the cutting insert, and in the case of the cutting tool of the present invention, the coolant speed and As the amount increases and the cutting insert can be efficiently cooled by intensively spraying the coolant at the exact location (RBI), excellent processing cost reduction effect can be obtained. FIG. 10 shows that the conventional cutting tool has a small amount of coolant injection and is sprayed while also being dispersed, while the cutting tool of the present invention concentrates and sprays a large amount of coolant. The chip processing performance has been shown to be significantly improved in the cutting tool of the present invention.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also present. It belongs to the scope of rights of

100...절삭공구
1...공구보디,
2...쿨런트분사부
21...쿨런트유입구, 22...쿨런트배출구
23...쿨런트채널
231...제1 곡선구간, 232...제1 직선구간
233...제2 곡선구간, 234...제2 직선구간
24...체결볼트지지부
241...헤드안착부, 242...관통구멍
25...체결구
3...체결볼트, 31...체결볼트의 헤드
200...절삭인서트100...cutting tools
1... tool body,
2...coolant injection part
21...coolant inlet, 22...coolant outlet
23...coolant channel
231...1st curved section, 232...1st straight section
233...2nd curved section, 234...2nd straight section
24...fastening bolt support
241...head seat, 242...through hole
25...fastening hole
3...tightening bolt, 31...tightening bolt head
200...cutting insert

Claims

A cutting tool having a tool body on which a cutting insert is mounted, and a coolant injection unit that sprays coolant toward the cutting center of the cutting insert and is fixed to the tool body by a fastening bolt,
The coolant injection unit,
A coolant inlet formed on the lower surface,
A coolant outlet formed on the front side,
A coolant channel connecting the coolant inlet and the coolant outlet to each other
Including,
The coolant channel includes a first curve section from the coolant inlet to the coolant outlet, a first straight section connected to the first curve section, a second curve section connected to the first straight section, and the second curve section. It has a connected second straight section,
The coolant channel gradually decreases in cross-sectional area from the coolant inlet to the coolant outlet and then widens again,
The coolant inlet is circular,
The coolant outlet has an elliptical shape in which the transverse direction is longer than the longitudinal direction,
The coolant injection unit
A fastening bolt support part through which the fastening bolt is passed and supports the fastening bolt and whose one side is open,
Fasteners protruding from the bottom surface
It further includes,
The fastening bolt support part
A head seating portion that the head of the fastening bolt contacts,
Through hole through which the body part of the fastening bolt passes
And,
The head seating portion and the through hole are inclined at a predetermined angle from the upper left to the lower right when the coolant spraying portion is viewed from the front,
The fastening bolt is also mounted on the tool body to be inclined at the predetermined angle,
The tool body includes a fastening groove through which the coolant spraying part is slidably coupled,
The fastening groove is
A first partial groove extending from the other end and having a shape corresponding to the wedge shape of the fastener,
A second partial groove extending from the one end
Including,
The width of the second partial groove is formed larger than the width of the fastener
Cutting tool.

delete

In claim 1,
One end of the fastening groove is positioned so that the center of the coolant outlet is toward the center of the insert when the coolant spraying part is fixed to the tool body.
Cutting tool.

In claim 4,
The fastener is a cutting tool formed in a wedge shape whose width increases as the distance from the lower surface of the coolant spray part increases.

delete

In clause 5,
A coolant supply port is formed in the tool body, and the coolant supply port is connected to a coolant inlet of the coolant injection unit,
The coolant channel is aligned with the center of the cutting insert.
Cutting tool.

In claim 1,
A cutting tool for suppressing movement of the coolant injection unit by causing the head seating portion of the fastening bolt support portion to be caught on the bottom of the head of the fastening bolt when the coolant injection unit moves to the left.