KR102220310B1

KR102220310B1 - 리머

Info

Publication number: KR102220310B1
Application number: KR1020200090487A
Authority: KR
Inventors: 최민규
Original assignee: (주)신성금속
Priority date: 2020-07-21
Filing date: 2020-07-21
Publication date: 2021-02-25

Abstract

리머가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 리머는, 복수개의 절삭날을 포함하며, 절삭날의 외측 끝단부인 절삭단부는, 일면이 적어도 하나 이상의 곡률반경을 가지는 만곡 형상으로 이루어진 챔퍼부를 포함하고, 상기 리머의 중심점에서 챔퍼부의 절단 시작점을 연결하는 제1선과 상기 절단 시작점을 기준으로 리머 내측 방향의 챔퍼부 경사면인 제2선이 이루는 복부각이 2.5 ~ 7.5°인 것을 특징으로 하여 구현된다. 이에 의하면, 리머는 경도가 우수하고, 내구성 및 마모강도가 우수한 동시에 홀 가공성이 우수한 효과를 발현할 수 있다.

Description

리머{Reamer}

본 발명은 피가공재에 홀을 형성하기 위한 리머에 관한 것이다.

일반적으로 리머(reamer)란 금속에 홀을 형성하기 위한 공구로서, 리머(reamer)는 드릴이나 다른 절삭 공구로 미리 뚫어 놓은 구멍을 정확한 치수로 넓히거나 깨끗하게 다듬는데 사용되는 절삭공구이다.

일반적으로 리머는 외주에 복수 개의 날이 있는 절삭날과 자루로 이루어져 있으며, 절삭날은 축선 방향으로 평행한 직선형과 소정의 기울기로 기울어진 나선형이 있다.

가공하는 구멍의 종류에 따라서 리머의 종류를 선택할 수 있는데, 평행한 구멍에는 곧은날 리머, 테이퍼로 된 구멍에는 테이퍼 리머, 센터 구멍에는 센터 리머가 사용된다.

또한 사용법에 따라서 손으로 작업하는 핸드 리머와 기계로 하는 기계 리머가 있다.

리머는 다듬질 치수가 정해져 있으나, 조절 리머나 팽창 리머는 다듬질 치수를 조절할 수 있다.

그런데, 종래의 리머는 절삭날의 경도가 우수하지 않아 다양한 소재의 피삭재에 대한 홀 가공 시 리머에 파손이 발생하는 문제점이 있었다. 절삭날이 우수한 경도를 가지더라도 내마모성 강도가 좋지 않아 리머의 마모를 방지할 수 없는 문제점이 있었으며, 우수한 경도와 내마모성 강도를 구현하더라도 피삭재에 대한 홀 가공성이 저하되는 파생적인 어려움이 발생되었다.

이에 따라, 절삭날의 경도, 내구성 및 내마모성이 우수한 동시에 홀 가공성도 탁월한 효과를 구현할 수 있는 리머에 대한 개발이 필요하다.

KR 10-1995-0031333 A (공개일: 1995.12.18)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명이 해결하려는 과제는 절삭날의 경도, 내구성 및 내마모성이 우수한 동시에 홀 가공성도 탁월한 효과를 구현하는 리머를 제공하는데 있다.

상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 복수개의 절삭날을 포함하는 리머에 있어서, 상기 절삭날의 외측 끝단부인 절삭단부는, 적어도 하나 이상의 곡률반경을 가지는 만곡 형상으로 이루어진 챔퍼부를 포함하고, 상기 리머의 중심점에서 챔퍼부의 절단 시작점을 연결하는 제1선과 상기 절단 시작점을 기준으로 리머 내측 방향의 챔퍼부 경사면인 제2선이 이루는 복부각이 2.5 ~ 7.5°인 것을 특징으로 하는 리머를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 챔퍼부의 만곡 형상의 곡률반경은 6.6㎜ ~ 6.8㎜ 중에서 선택되는 하나의 곡률반경일 수 있다.

또한, 상기 챔퍼부의 만곡 형상의 곡률반경은 6.6㎜ ~ 6.8㎜ 중에서 선택되는 서로 동일 또는 상이한 두 개의 곡률반경일 수 있다.

또한, 상기 리머의 중심점을 원중심으로 하고 상기 챔퍼부의 절단 시작점을 지나는 원주 위의 상기 절단 시작점을 지나는 수평면과 상기 챔퍼부의 만곡 형상면이 이루는 외경 여유각이 6 ~ 8°일 수 있다.

또한, 상기 절삭단부는, 상기 절삭단부의 축방향 말단면으로부터 제1 거리로 이격된 적어도 하나 이상의 제1 오일홀과, 제2 거리로 이격된 적어도 하나 이상의 제2 오일홀이 인접하는 절삭날 사이의 골부에 교호배치될 수 있고, 상기 제1 오일홀과 제2 오일홀은 상기 리머의 중심부를 축방향으로 관통하는 오일관과 연결될 수 있다.

또한, 상기 제1 거리는 상기 제2 거리보다 작거나 같을 수 있다.

또한, 상기 제1 거리는 5 ~ 9 mm 일 수 있고, 상기 제2 거리는 10 ~ 14 mm 일 수 있다.

또한, 상기 오일관으로부터 상기 제1 오일홀로 연결되는 제1 분지관 및 상기 오일관으로부터 상기 제2 오일홀로 연결되는 제2 분지관은 각각 상기 오일관의 축방향을 기준으로 25 ~ 35°로 형성될 수 있다.

또한, 상기 절삭날은 탄화텅스텐계 화합물을 포함할 수 있다.

또한, 상기 절삭단부 표면의 적어도 일부에, 세라믹 및 금속을 포함하는 도성 합금을 포함할 수 있다.

또한, 상기 세라믹은 탄화티타늄 및 티타늄 탄소-질소 화합물 중에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있고, 상기 금속은 니켈 및 코발트 중에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.

또한, 상기 절삭날은 외측 끝단부 방향으로, 좌측 방향 나선 구조를 가질 수 있다.

본 발명에 따른 리머는 절삭날의 절삭단부의 형상적 특징과 소재 특성으로 인해 절삭공구의 강성이 보강되어 절삭날의 내마모성과 내식성, 수명이 증대되는 효과가 있다.

또한, 리머의 절삭단부의 강도, 내구성 및 마모 강도가 우수한 특성으로 인해 피삭재에 대한 홀 가공성이 증대되고 피삭재 가공 결과물에 대한 신뢰성이 증가되는 효과를 발현할 수 있다.

이외에도 본 발명에 따른 리머를 사용하여 피삭재의 표면을 가공할 때 떨리는 현상, 즉 채터링(chattering)이 감소하고, 표면의 결(거칠기)(Surface Roughness)도 우수해지는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 리머의 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 리머의 챔퍼부를 포함한 일부(300)를 나타낸 확대도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 리머의 정면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 리머의 절삭단부를 나타낸 확대도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 리머의 외측면도,
도 6은 도 2의 A-A선 단면도,
도 7은 본 발명의 실험예에 따른 정상 마모 절삭단부의 사진, 그리고,
도 8은 본 발명의 실험예에 따른 급마모 및 가공품 버(burr) 발생 사진이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 리머(1000)는, 자루(100)와 복수 개의 절삭날(200)을 포함한다.

도 1에 도시된 리머의 자루(100)는 후술하는 절삭날(200)을 소정의 기계 장비와 연결하는 기능을 하는 것으로, 당업계에서 통상적으로 자루의 재료로 사용할 수 있는 물질이라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 바람직하게는 세라믹을 사용할 수 있고, 보다 바람직하게는 탄화텅스텐계 화합물을 포함하여 형성시킬 수 있다.

한편, 상기 자루(100)는 홀을 형성하고자 하는 피가공재(피삭재)의 두께에 따라, 홀 가공 시 절삭날(200)과 함께 피가공재 내부로 인입될 수 있음에 따라, 절삭날(200)의 단면 직경과 같거나 작을 수 있으나, 이에 제한 되는 것은 아니다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 리머(1000)의 절삭날(200)은 리머에서 실질적으로 홀을 가공하는 기능을 수행하는 것으로, 당업계에서 통상적으로 리머의 절삭날에 사용될 수 있는 물질이라면 제한 없이 사용할 수 있으며, 바람직하게는 세라믹을 사용할 수 있고, 보다 바람직하게는 탄화텅스텐계 화합물을 포함하여 형성시킬 수 있다.

이때, 자루(100)와 절삭날(200)은 동일한 재료로 형성될 수 있는데, 이에 따라, 자루와 절삭날을 별도로 제조하고 접합하는 경우 이종 접합에 따른 접합성 저하 및 홀 가공성 저하를 방지할 수 있으며, 자루와 절삭날을 일련의 공정으로 제조하는 경우 소정의 성형만으로 리머를 제조할 수 있는 이점이 있다.

한편, 절삭날(200)의 외측 끝단부인 절삭단부(220)는, 외측면 모서리에 챔퍼부(222)를 가진다. 절삭날이 4개일 경우 각각 절삭단부의 최외측면 모서리에 4개의 챔퍼부를 가진다.

챔퍼부(222)의 구체적인 형태를 설명하기 위하여 도 1에 도시한 챔퍼부를 포함한 일부분(300)을 도 2에서 확대하여 상술하도록 한다.

챔퍼부(222)는 절삭날(200)의 최외각부의 에지날을 식각함으로써 형성할 수 있는데, 식각하는 과정에서 챔퍼부(222)는 적어도 하나 이상의 곡률반경을 가지는 만곡 형상을 가지게 된다.

본 발명에서 만곡 형상이라 함은, 대상의 정면에서 관찰되는 2차원 평면 형상이 적어도 하나의 곡률반경을 가지는 만곡선을 포함하는 것으로 정의한다.

도 2의 확대도에 따르면, 절삭날의 최외각부의 에지날이 식각되어 형성된 챔퍼부(222)를 정면에서 관찰했을 때 보이는 2차원 형상이 만곡 형상을 가진다. 상기 만곡 형상을 가짐에 따라 내구성 및 마모강도가 우수하면서도, 홀 가공성 및 공구 수명 측면에서 우수한 효과를 발현할 수 있다.

구체적으로 본 발명에서 챔퍼부(222)의 만곡 형상은 리머 몸체 안쪽의 경계선이 적어도 하나 이상의 곡률반경으로 이루어진 만곡선(222b)이다. 바람직하게는 챔퍼부(222)의 만곡선(222b)이 하나의 곡률반경으로 이루어질 수 있거나 혹은 2개의 곡률반경으로 이루어질 수 있다.

하나의 곡률반경으로 이루어질 경우, 챔퍼부(222)의 만곡선(222b)의 곡률반경은 6.6㎜ ~ 6.8㎜ 의 범위일 수 있으며, 2개의 곡률반경으로 이루어질 경우, 챔퍼부(222)의 만곡선(222b)의 곡률반경은 6.6㎜ ~ 6.8㎜ 중 각각 서로 동일 또는 상이한 곡률반경으로 구성될 수 있다. 또한, 바람직하게는 상기 곡률반경은 6.65㎜ ~ 6.74㎜일 수 있다.

이때, 만곡선(222b)의 곡률반경이 6.6㎜ 미만이면 피삭재의 가공성에서 부정확한 문제가 발생할 수 있고, 곡률반경이 6.8㎜를 초과하면 리머의 절삭단부의 가공성에 어려움이 발생할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 리머(1000)는 절삭단부(220) 표면의 적어도 일부에, 바람직하게는 각 절삭날(200)의 절삭면 상에 세라믹 및 금속을 포함하는 도성 합금(221)을 포함할 수 있다.

상기 도성 합금은 가장 최외각 끝지점을 절단 시작점(222a)에 적용될 수 있다.

절삭단부(220)가 소정의 곡률반경을 가지는 만곡선(222b)을 가지면서 외측방향으로 소정의 경사면을 가지는 챔퍼부(222)를 포함하고, 그 챔퍼부(222)의 절삭면은 도성 합금(221)으로 이루어짐에 따라, 내구성 및 내마모성 강도가 우수하면서도, 홀 가공성이 우수한 효과를 모두 동시에 발현할 수 있다.

또한, 절삭날(200)은 리머(1000)의 중심으로부터 수직으로 세워진 절삭단부(220)를 기준으로 하여 절삭 방향으로의 경사인 복부각이 2.5 ~ 7.5°, 바람직하게는 복부각이 3 ~ 7°일 수 있다. 만일 상기 복부각이 2.5° 미만이면 홀 가공성이 저하될 수 있고, 복부각이 7.5°를 초과하면 마모강도 및 내구성이 저하될 수 있다.

구체적으로 복부각은 리머의 중심점에서 챔퍼부의 절단 시작점을 연결하는 제1선과 상기 절단 시작점을 기준으로 리머 내측 방향의 챔퍼부 경사면인 제2선이 이루는 각으로 정의할 수 있다.

즉 도 5에 도시된 리머의 절삭단부의 확대도를 통해 복부각을 정확히 지정할 수 있는데, 복부각은 리머의 중심점에서 챔퍼부(222)의 절단 시작점(222a)을 연결하는 제1선(B)과 절단 시작점(222a)을 기준으로 리머 내측 방향의 챔퍼부 경사면인 제2선(B')이 이루는 각(IA)을 의미한다.

챔퍼부(222)가 절삭단부의 수평면을 기준으로 소정의 각도(여유각)로 경사지도록 외측 방향으로 식각 가공되어 있기 때문에 절삭 시작점(222a)은 가장 마모되기 쉬운 부분이다. 따라서 절삭 시작점(222a)의 위치를 결정하는 복부각(IA)은 절삭공구가 마모되지 않으면서도 피삭재의 가공성이 가장 우수할 수 있도록 설정된다.

한편, 리머의 중심점을 원중심으로 하고 챔퍼부의 절단 시작점을 지나는 원주 위의 상기 절단 시작점을 지나는 수평면과 상기 챔퍼부의 만곡 형상면이 이루는 각을 외경 여유각으로 정의할 수 있다.

구체적으로 도 5를 참조하면, 리머의 중심점을 원중심으로 하고 절삭 시작점(222a)을 지나는 가상의 원주와 절삭 시작점(222a)과의 접선(C), 챔퍼부(222)의 만곡 형상면의 외측 둘레와 절삭 시작점(222a)과의 접선(C')을 설정할 수 있으며, 상기 접선들이 이루는 각도를 외경 여유각으로 정의할 수 있다.

상기 외경 여유각 역시 절삭공구의 내마모성을 우수하게 유지하면서 피삭재의 가공성을 높이기 위한 각도로 설정될 수 있는데, 6 ~ 8°의 범위일 수 있으며 바람직하게는 7°로 할 수 있다.

상기 복부각(IA), 상기 외경 여유각, 챔퍼부(222)가 외측 방향으로 경사지도록 가공될 때의 여유각이 각각 독립적으로 상술한 범위 내로 설정되는 것이 가장 우수한 효과를 보일 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 리머(1000)는 도 1, 도 3, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 절삭날 및, 상기 절삭날과 인접하는 다른 절삭날 사이 골부에, 소정의 차이를 두어 교호배치되는 복수개의 오일 홀(210)을 포함할 수 있다.

오일 홀(210)은 리머(1000)의 중심홀(400)에서 표면으로 오일을 배출하는 기능을 수행하는 것으로, 피 가공재에 홀 가공 시, 오일을 통해 피 가공재와 리머(1000) 간의 마찰을 감소시킴에 따라 리머(1000)의 홀 가공성, 내구성 및 마모강도를 향상시킬 수 있다.

이때, 오일 홀(210)은 절삭날(200)의 골부에 복수 개로 구성될 수 있는데, 제1절삭날(산부)과 인접하는 제2절삭날(산부) 사이의 골부에 제1 오일홀(210a)이 형성되면, 상기 제2절삭날(산부)와 이에 인접하는 제3절삭날(산부) 사이의 골부에는 제2 오일홀(210b)이 제1 오일홀(210a)과 소정의 거리 차이를 두고 배치된다. 다음으로 상기 제3절삭날(산부)과 이에 인접하는 제4절삭날(산부)사이의 골부에는 다시 제1 오일홀(210a)가 배치된다.

여기서 제1 오일홀(210a)과 제2 오일홀(210b)은 복수 개의 오일 홀로서 절삭날의 골부에 배치되는 동일한 구성요소이나, 상기 절삭단부(220)의 축방향 말단면으로부터 각각 제1 거리(x)와 제2 거리(y)만큼 이격된 차이를 가지는 오일홀로 구분하여 정의한다.

제1 오일홀(210a)의 상기 제1 거리(x)는 5 ~ 9 mm 이고, 제2 오일홀(210b)의 제2 거리(y)는 10 ~ 14 mm 일 수 있으나, 다른 실시예로서 상기 제1 거리와 제2 거리가 동일할 수도 있다.

상기 제1 거리(x) 가 5mm 미만이거나 제2 거리(y)가 10mm 미만이면 절삭 가공시 유량을 제어하기 어려워 가공의 정확성이 떨어질 수 있고, 상기 제1 거리(x)가 9mm 를 초과하거나 제2 거리(y)가 14mm 를 초과하면 절삭 가공시 정확한 피삭재 위치에 적절한 유량이 공급되기 어려워 오일을 통해 피삭재와 리머 간의 마찰을 감소시킬 수 없어서 절삭단부의 마모가 커지고 내구성 및 강도가 상대적으로 저하될 염려가 있다.

한편, 상기 오일 홀(210)은 중심홀(400)을 통해 유입되는 오일을 리머(1000)의 외부 표면으로 배출시키는데, 이때 오일 홀(210)은 절삭단부의 일측단에서 중심홀(400)을 지나서 절삭단부의 다른 일측단 측에 높이 차이를 가지도록 대각선 선형으로 형성될 수도 있고, 소정의 높이 차이를 가지도록 중심홀(400)에서부터 각각의 오일홀이 절삭단부의 측단으로 각각 형성될 수 있다.

구체적으로 중심홀(400)을 지나는 오일관으로부터 제1 오일홀(210a)로 연결되는 제1 분지관과 제2 오일홀(210b)로 연결되는 제2 분지관을 상정할 수 있는데, 이때 상기 제1 분지관과 제2 분지관 각각이 상기 오일관의 축방향을 기준으로 25 ~ 35°로 구성될 수 있다.

25°미만일 경우에는 오일의 유속이 지나치게 느려져서 외부로 오일을 분출하기 어려워 유압을 높이도록 제어해야 문제가 있을 수 있고, 35°초과일 경우는 오일의 유속이 너무 빨라서 가공 시 오일의 분출을 제어할 수 없는 단점이 있다.

한편, 상기 리머(1000)는 상기 오일 홀(210)은 2 ~ 6개, 바람직하게는 4개 포함할 수 있다. 만일 오일 홀의 개수가 2개 미만이면 목적하는 수준으로 오일을 통해 피 가공재와 리머 간의 마찰을 감소시킬 수 없어서 마모강도 및 홀 가공성이 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 오일 홀의 개수가 6개를 초과하면 전반적으로 과도하게 많은 오일 홀이 배치되고 유량이 증가하여 리머의 가공성의 정확도가 저하될 수 있다.

이때 오일 홀의 개수는, 오일 홀을 형성하기 위한 리머 내부 구조에 관계없이 리머의 표면에 드러나는 홀의 개수를 의미한다.

한편, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 리머(1000)는 절삭단부(220) 표면의 적어도 일부에, 바람직하게는 각 절삭날의 절삭면 상에 세라믹 및 금속을 포함하는 도성 합금(221)을 포함할 수 있다.

상기 도성 합금(221)은 리머의 몸체를 형성하는 물질들에 비하여 높은 경도를 가짐에 따라, 리머(1000)의 내구성, 마모강도 및 홀 가공성을 향상시키는 기능을 수행하는 것으로, 통상적인 도성 합금이라면 제한 없이 사용할 수 있다. 일예로, 상기 세라믹은 탄화티타늄 및 티타늄 탄소-질소 화합물 중에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있고, 상기 금속은 니켈 및 코발트 중에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 리머(1000)의 절삭날(200)은 도 1, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 외측 끝단부 방향으로, 좌측 방향 나선 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 피삭재에 홀 형성 시, 가공됨에 따라 표출되는 부산물의 표출 방향을 하단으로 변경하여 작업성을 향상시킬 수 있으면서도, 홀 가공성이 우수한 효과를 발현할 수 있다.

이하, 본 발명을 하기 실시예들을 통해 설명한다. 이때, 하기 실시예들은 발명을 예시하기 위하여 제시된 것일 뿐, 본 발명의 권리범위가 하기 실시예들에 의해 한정되는 것은 아니다.

[실시예]

<실시예 : 리머의 제조>

먼저 몸체가 되는 초경 합금(WC)을 가공 물 원형에 맞게 원통 연마 후 칩 배출구(플루트)를 연마 후 맨 앞쪽 날 부가 되는 곳에 도성합금 팁을 붙이기 위하여 팁 자리를 가공 후 써멧 팁을 고주파 용접 기를 통해 용접하여 붙인 후에, 다시 원통 연마를 통해 공구 외경 치수를 맞추고 난 뒤, 마무리로 CNC 장비에서 외경 여유각 가공, 복부각 가공, 챔퍼부 곡률반경 가공 및 오일홀 가공을 통해 리머를 제조하였다.

이때, 상기 리머의 여유각은 7°, 복부각은 6.5°, 곡률반경은 6.7㎜였고, 상기 오일홀은 절삭단부의 축방향 말단면으로부터 제1 거리로 이격된 2개의 제1 오일홀과, 제2 거리로 이격된 2개의 제2 오일홀이 인접하는 절삭날 사이의 골부에 교호배치되도록 4개의 오일홀을 형성하였으며, 상기 제1거리는 7㎜이고, 제2거리는 12㎜이었다.

<실시예 2 ~ 9 및 비교예 1 ~ 3>

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 절삭단부의 복부각, 곡률반경, 제1거리, 제2거리, 오일홀 형성여부와 개수 및 만곡형상 여부 등을 변경하여 표 1 내지 표 2와 같은 리머를 제조하였다.

<실험예>

상기 실시예 및 비교예에 따라 제조한 리머에 대하여, 상기 리머를 가공장비(WIA KF 5600C, 현대)에 고정하고, 가공품(S2700 F1000, 재질: SCM440(열 처리 전), 경도: HRC 21~24)을 편 축 가공량 0.1㎜ 및 가공 깊이 36.5㎜의 조건으로 가공하여 하기 물성을 평가한 후, 표 1 및 표 2에 나타내었다.

1. 내구성 및 마모강도 평가

상기 실시예 및 비교예에 따라 제조한 리머에 대하여, 가공품을 200개(홀가공 횟수 800회) 가공하였을 때, 도 7과 같이 정상 마모 외에 아무런 이상이 없는 경우 - ○, 도 8과 같이 절삭단부의 급마모 및 가공품 버(burr) 발생 등 어떠한 문제라도 발생하는 경우 - ×로 하여 내구성 및 마모강도를 평가하였다.

2. 홀 가공성 평가

상기 실시예 및 비교예에 따라 제조한 리머에 대하여, 가공품을 200개(홀가공 횟수 800회) 가공하였을 때, 홀에 아무런 이상이 없는 경우 - ○, 가공품 내경 치수 변화(-0.006㎜ 이상) 및 가공품 면 조도 상승(RA 1 이상) 등 어떠한 문제라도 발생하는 경우 - ×로 하여 홀 가공성을 평가하였다.

구분		실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5	실시예 6
절삭단부	복부각(°)	6.5	6.5	6.5	6.5	6.5	6.5
절삭단부	만곡선 곡률반경(㎜)	6.7	6.5	6.9	6.7	6.7	6.7
오일홀	형성여부	○	○	○	○	○	○
	제1거리(㎜)	7	7	7	3	11	7
	제2거리(㎜)	12	12	12	12	12	6
	개수(개)	4	4	4	4	4	4
내구성 및 마모강도 평가		○	○	○	○	×	○
홀 가공성 평가		○	×	×	×	○	×

구분		실시예 7	실시예 8	실시예 9	실시예 10	비교예 1	비교예 2	비교예 3
절삭단부	복부각(°)	6.5	6.5	6.5	6.5	2	9	6.5
절삭단부	만곡선 곡률반경(㎜)	6.7	6.7	6.7	6.7	6.7	6.7	없음 (평형)
오일홀	형성여부	○	○	○	×	○	○	○
	제1거리(㎜)	7	7	7	-	7	7	7
	제2거리(㎜)	16	12	12	-	12	12	12
	개수(개)	4	1	8	-	4	4	4
내구성 및 마모강도 평가		×	×	○	×	○	×	×
홀 가공성 평가		○	×	×	×	×	○	×

상기 표 1에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 절삭단부의 복부각, 곡률반경, 제1거리, 제2거리, 오일홀 형성여부와 개수 및 만곡형상 여부 등을 모두 만족하는 실시예 1이, 이 중에서 하나라도 누락된 실시예 2 ~ 10 및 비교예 1 ~ 3에 비하여 내구성, 마모강도 및 홀 가공성이 모두 동시에 우수한 것을 확인할 수 있다.

이상에서 본 발명의 일 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

1000: 리머
100: 자루
200: 절삭날
210: 오일홀
220: 절삭단부
221: 도성합금
222: 챔퍼부
300: 챔퍼부 말단
400: 중심홀

Claims

복수개의 절삭날을 포함하는 리머에 있어서,
상기 절삭날의 외측 끝단부인 절삭단부는, 적어도 하나 이상의 곡률반경을 가지는 만곡 형상으로 이루어진 챔퍼부를 포함하고,
상기 리머의 중심점에서 챔퍼부의 절단 시작점을 연결하는 제1선과 상기 절단 시작점을 기준으로 리머 내측 방향의 챔퍼부 경사면인 제2선이 이루는 복부각이 3 ~ 7°이고,
상기 챔퍼부의 만곡 형상의 곡률반경은 6.6㎜ ~ 6.8㎜ 중에서 선택되는 하나의 곡률반경이며,
상기 절삭단부는 상기 절삭단부의 축방향 말단면으로부터 제1 거리로 이격된 적어도 하나 이상의 제1 오일홀과, 제2 거리로 이격된 적어도 하나 이상의 제2 오일홀이 인접하는 절삭날 사이의 골부에 교호배치되고, 상기 제1 오일홀과 제2 오일홀은 상기 리머의 중심부를 축방향으로 관통하는 오일관과 연결되며,
상기 제1 거리는 5 ~ 9 mm 이고, 상기 제2 거리는 10 ~ 14 mm이며,
상기 리머에 형성된 제1 오일홀 개수와 제2 오일홀 개수의 합은 4 ~ 6개인 것을 특징으로 하는 리머.
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제1항에 있어서,
상기 리머의 중심점을 원중심으로 하고 상기 챔퍼부의 절단 시작점을 지나는 원주 위의 상기 절단 시작점을 지나는 수평면과 상기 챔퍼부의 만곡 형상면이 이루는 외경 여유각이 6 ~ 8°인 것을 특징으로 하는 리머.
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제1항에 있어서,
상기 절삭날은 탄화텅스텐계 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 리머.
제1항에 있어서,
상기 절삭단부 표면의 적어도 일부에, 세라믹 및 금속을 포함하는 도성 합금을 포함하는 것을 특징으로 하는 리머.
제10항에 있어서,
상기 세라믹은 탄화티타늄 및 티타늄 탄소-질소 화합물 중에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하고,
상기 금속은 니켈 및 코발트 중에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 리머.
제1항에 있어서,
상기 절삭날은 외측 끝단부 방향으로, 좌측 방향 나선 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 리머.