KR102308963B1 - 바이트 구조 및 절삭 커터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정밀가공 기술분야에 관한 것이며, 외부 표면이 앞으로 돌출되는 원호면이고, 외부 표면에 제1 절삭날 및 2개 이상의 제2 절삭날이 설치되어 있는 절삭본체를 포함하는 절삭날부를 포함하고，상기 제1 절삭날은 상기 절삭본체의 일측으로부터 그 탑부 영역까지 연장된 후, 다시 상기 절삭본체의 타측까지 연장되되, 각각의 상기 제2 절삭날은 상기 제1 절삭날의 양측에 각각 설치되고, 상기 제1 절삭날 및 그와 인접한 상기 제2 절삭날 사이에 상기 절삭본체의 탑부 영역으로부터 양단까지 너비가 점차 커지는 제1 플루트(flute)가 한정되어 있는 바이트(bite) 구조 및 이를 포함하는 절삭 커터를 공개한다. 본 발명은 가공 정밀도와 가공 안정성이 높고, 칩 배출 성능이 우수하고, 또한 커터의 사용수명을 대폭 연장시킬 수 있는 유익한 효과가 있다.

Description

바이트 구조 및 절삭 커터

본 발명은 정밀가공 기술분야에 관한 것이며, 특히 바이트 구조 및 절삭 커터에 관한 것이다.

현재, 종래의 볼커터의 탑부 중심점에 메인 절삭날이 설치되어 있으며, 곡면을 밀링 가공할 경우, 메인 절삭날의 정점 부위의 압출 또는 절삭 작용을 통해 가공물의 표면 소재를 제거한다. 그러나 이러한 경우 정점 부위가 집중적으로 힘을 받게 되므로, 커터의 정점 부위의 메인 절삭날이 크게 마모되어, 커터의 사용수명이 단축되고, 가공물을 대량 가공할 경우, 가공이 불안정하며, 각 가공물의 표면 조도 및 윤곽도가 불안정하다. 이러한 문제에 대해, 메인 절삭날의 양측에 서브 절삭날을 설치하여 메인 절삭날의 절삭 및 압출을 보조할 수 있다. 그러나 이러한 경우 절삭날이 커터의 탑부 영역에 밀집되어 절삭 칩을 원활하게 배출할 수 없어 가공열을 집중시킬 뿐만 아니라, 가공물의 가공 정밀도 및 가공 안정성에 대해서도 큰 영향을 미치게 된다.

본 발명의 목적은 종래 기술의 결함을 극복하고 커터의 마모를 감소시켜 커터의 사용수명을 연장하고, 가공물의 표면 조도를 보장하여 가공 안정성을 향상함과 동시에 칩 배출 성능을 향상시킬 수 있는 절삭 커터를 제공하는데 있다.

상기 목표를 달성하기 위하여, 본 발명의 제1 측면은, 외부 표면이 앞으로 돌출되는 원호면이고, 외부 표면에 제1 절삭날 및 2개 이상의 제2 절삭날이 설치되어 있는 절삭본체를 포함하는 절삭날부를 포함하고, 상기 제1 절삭날은 상기 절삭본체의 일측으로부터 탑부 영역까지 연장된 후, 다시 상기 절삭본체의 타측까지 연장되되, 각각의 상기 제2 절삭날운 상기 제1 절삭날의 양측에 각각 설치되며, 상기 제1 절삭날 및 그와 인접한 상기 제2 절삭날 사이에는 상기 절삭본체의 탑부 영역으로부터 양단까지 너비가 점차 커지는 제1 플루트(flute)가 한정되어 있는 바이트 구조를 제공한다.

바람직한 대안으로, 상기 제1 절삭날 및 그와 인접한 상기 제2 절삭날 사이에 제1 플루트(flute)가 한정되어 있고 제1 절삭날은 순차적으로 연결된 제1 구간, 중간 구간 및 제2 구간을 포함하고 제2 절삭날, 제1 구간 및 제2 구간의 날 너비는 모두 중간 구간의 날 너비보다 크다. 일반적으로 서브 절삭날로 대부분의 여분이 제거되지만 남은 적은 가공여분은 메인 절삭날을 통해 압출가공되는데 이러한 가공은 양측의 서브 절삭날을 심하게 마모시키고 중간의 메인 절삭날을 적게 마모시키므로 메인 절삭날과 서브 절삭날의 날 너비가 동일하게 된다. 그리하여 첫번째 가공물을 가공한 후 양측의 서브 절삭날은 마모에 의해 낮아지게 되어 중간의 메인 절삭날과 함께 “山”자 모양의 밀링 커터를 형성한다. 후속 가공과정에서 대부분의 여분은 중간 절삭날에 의해서만 가공되므로 가공물의 조도가 증가하여 밀링 커터의 사용수명을 단축시킨다. 그러나 상기 개선된 바이트 구조는 제1 절삭날의 중간 구간의 날 너비가 양측의 제2 절삭날의 날 너비보다 작아 유효하고 날카로운 절삭력을 제공할 수 있고 가공 다이의 표면 조도를 증가시킬 수 있고 중간 구간의 날 너비가 작아진 후 마모 속도가 전에 비해 빨라져 제2 절삭날과 유사한 마모 상태가 되므로 가공시 균일한 절삭을 보장할 수 있으며, 추후 다이를 가공할 때 양호한 절삭 성능 및 다이 조도를 모두 유지할 수 있음으로써 커터의 사용수명을 증가시키고 가공물의 조도를 안정적으로 유지할 수 있다.

바람직한 대안으로, 상기 제1 구간의 적어도 일 측면과 상기 중간 구간의 상응한 측의 측면 사이는 모따기를 통해 과도(過渡) 연결되며 상기 제2 구간의 적어도 일 측면과 상기 중간 구간의 상응한 측의 측면 사이는 모따기를 통해 과도 연결되어 있다. 상기 연결과정은 모따기를 통해 과도하므로 밀링하는 과정에 직각의 뾰족한 부분으로 인해 다이에 드로잉 불량 현상이 생기는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 밀링과정에 생기는 칩이 중간 구간의 가장자리에 퇴적되어 쉽게 배출되지 않은 것을 방지하고 가공물의 조도가 증가하는 것을 방지할 수 있다.

바람직한 대안으로, 제1 구간의 일 측면과 중간 구간의 상응한 측의 측면은 모따기를 통해 과도 연결되며 제2 구간의 일 측면과 중간 구간의 상응한 측의 측면은 모따기를 통해 과도 연결되어 있다.

바람직한 대안으로, 중간 구간의 두 측면은 각각 제1 측면과 제2 측면이며, 제1 구간의 두 측면은 각각 제3 측면과 제4 측면이고 제2 구간의 두 측면은 각각 제5 측면과 제6 측면이고 상기 제1 측면과 제3 측면은 동일 평면상에 있고 제2 측면과 제4 측면은 모따기를 통해 과도 연결되며 제2 측면과 제6 측면은 동일한 평면에 있으며, 제1 측면과 제5 측면은 모따기를 통해 과도 연결된다.

바람직한 대안으로, 제1 구간과 제2 구간의 날 너비는 모두 제2 절삭날의 날 너비와 동일하다.

바람직한 대안으로, 중간 구간의 날 너비는 0.002mm~0.1mm이고 제1 구간과 제2 구간의 날 너비는 0.005mm~0.2mm이다.

바람직한 대안으로, 중간 구간의 길이는 0.02mm~0.2mm이고 상기 절삭본체의 직경은 0.2mm~20mm이다. 중간 구간의 길이는 지나치게 길어서는 안된다. 이는 만약 중간 구간의 길이가 지나치게 길면 가공물의 측면을 가공할 때 제1 절삭날이 대부분의 여분을 제거하는 역할을 하게 되므로 양측의 절삭날에 비해 마모가 더욱 빨라 밀링 커터의 사용수명을 단축시기 때문이다.

바람직한 대안으로, 상기 제1 절삭날은 상기 절삭본체의 정점(頂点)을 통과하고, 상기 제1 절삭날을 기준으로 대칭분포되어 있다.

바람직한 대안으로, 각각의 상기 제2 절삭날은 상기 제1 절삭날을 기준으로 대칭분포되어 있다.

바람직한 대안으로, 상기 제2 절삭날은 상기 제1 절삭날 방향으로 돌출되는 캠버선(camber line) 모양을 이룬다.

바람직한 대안으로, 상기 제2 절삭날은 제1 절삭단 및 제2 절삭단을 포함하고, 상기 제1 절삭단은 상기 절삭본체의 일측으로부터 그 탑부 영역까지 연장된 후 상기 제2 절삭단의 일단과 서로 연결되고, 상기 제2 절삭단은 상기 절삭본체의 탑부 영역으로부터 상기 절삭본체의 타측까지 연장되며, 상기 제1 절삭단과 상기 제2 절삭단은 모두 나선형이고, 상기 제1 절삭단의 회전방향은 상기 제2 절삭단의 회전방향과 반대이다.

바람직한 대안으로, 상기 제1 절삭단 및 상기 제2 절삭단의 나선각(helix angle)은 모두 080°이다.

바람직한 대안으로, 상기 제1 절삭날의 양측에는 각각 하나의 상기 제2 절삭날이 설치되어 있다.

바람직한 대안으로, 상기 절삭본체의 직경은 0.2mm~20mm이고, 상기 제1 절삭날 및 상기 제2 절삭날의 날 너비는 0.005mm~0.2mm이고, 상기 제1 플루트의 홈 깊이는 0.05mm~1mm이다.

바람직한 대안으로, 상기 절삭본체, 상기 제1 절삭날 및 상기 제2 절삭날은 일체로 성형된다.

바람직한 대안으로, 상기 절삭본체의 외부 표면에는 여러 개의 제3 절삭날이 설치되되, 각각의 상기 제3 절삭날은 가장 외측에 위치한 2개의 상기 제2 절삭날의 외측에 각각 설치되며, 인접한 2개의 상기 제3 절삭날 사이 및 상기 제3 절삭날과 그와 인접한 상기 제2 절삭날 사이에는 모두 제2 플루트가 한정되어 있다.

바람직한 대안으로, 각각의 상기 제3 절삭날은 상기 제1 절삭날을 기준으로 대칭분포되어 있다.

바람직한 대안으로, 각각의 상기 제3 절삭날은 모두 나선형 모양을 이룬다.

바람직한 대안으로, 상기 제1 절삭날의 동일측에 위치한 각각의 상기 제3 절삭날은 하나의 절삭날 그룹이며, 상기 절삭날 그룹은 대칭 구조를 이루고, 상기 절삭날 그룹의 대칭 중심선 일측에 위치한 각각의 상기 제3 절삭날은 상기 절삭날 그룹의 대칭 중심선 타측에 위치한 각각의 상기 제3 절삭날과 회전방향이 반대이다.

바람직한 대안으로, 상기 제3 절삭날의 나선각은 080°이고, 상기 절삭날 그룹 중의 각각의 상기 제3 절삭날은 양측에서 중간으로 나선각이 점차 작아진다.

바람직한 대안으로, 상기 제3 절삭날은, 일단이 상기 제2 절삭날과 서로 연결되고, 타단이 상기 절삭본체의 외부 표면에 설치된다.

바람직한 대안으로, 상기 절삭본체의 외부 표면은 반구면을 이룬다.

바람직한 대안으로, 상기 절삭날부의 재질은 다결정 다이아몬드, 단결정 다이아몬드, 화학기상증착 다이아몬드, 다결정 입방 질화붕소, 세라믹 및 경질합금 중의 어느 하나이다.

바람직한 대안으로, 상기 바이트 구조는 전단이 상기 절삭본체의 후단 면에 연결되어 있는 연결부를 더 포함한다.

바람직한 대안으로, 상기 절삭날부와 상기 연결부는 동일한 재질이고, 상기 절삭날부와 상기 연결부는 일체로 성형되어 있다.

동일한 목적으로, 본 발명의 제2 측면은, 커터 손잡이부 및 제1 측면의 어느 한 항에 따른 상기 바이트 구조를 포함하고, 상기 절삭본체의 후단 면이 상기 커터 손잡이부의 전단에 연결되어 있는 절삭 커터를 제공한다.

본 발명에 따른 절삭 커터는 종래 기술에 비해, 다음과 같은 유익한 효과가 있다.

본 발명의 실시예에 따른 절삭 커터는, 절삭본체의 외부 표면에 제1 절삭날과 제1 절삭날 양측에 각각 설치된 제2 절삭날이 설치되어 있는데, 여기서, 제1 절삭날은 절삭본체의 일측에서 탑부 영역까지 연장된 후 다시 타측까지 연장되며, 밀링 가공과정에서, 제2 절삭날의 절삭작용을 통해 대부분의 여분을 제거하고, 남은 적은 가공여분은 제1 절삭날을 통해 압출가공되므로, 황삭(rough machining)을 선행하고 나중에 정삭을 진행하는 특성을 가지므로, 가공 정밀도를 효과적으로 향상시킬 수 있다. 또한 제1 절삭날의 마모를 감소시켜 제1 절삭날의 사용수명을 연장할 수 있다. 또한, 제2 절삭날과 제1 절삭날 사이에 한정되어 있는 제1 플루트의 너비를 절삭본체의 탑부 영역에서 양단으로 점차 증가시키므로, 칩 배출 능력을 최적화할 수 있으며, 칩이 절삭본체의 탑부 영역에 쌓여 성형 정밀도 및 커터의 수명에 악영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 바이트 구조의 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1의 평면도이다.
도 3은 도 2의 좌측면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 바이트 구조의 개략적인 구성도이다.
도 5는 도 4의 평면도이다.
도 6은 도 5의 A의 부분 확대도이다.
도 7은 제2 실시예에 따른 상기 바이트 구조의 정면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예3의 바이트 구조의 개략적인 구성도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 절삭 커터의 개략적인 구성도이다.

이하, 첨부도면 및 실시예를 참조하여 본 발명의 구체적인 실시방식에 대해 더욱 상세하게 설명한다. 이하 실시예는 본 발명을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명의 범위를 한정하지 않는다.

본 발명을 설명함에 있어, 본 발명에 사용된 용어 “전(前)” 및 “후(後)”는, 절삭 커터를 사용하는 과정에 가공물과 가까워지는 일단을 “전”으로, 가공물로부터 멀어지는 일단을 “후”로 정의하는 것을 의미한다.

한편, 본 발명의 용어 “절삭본체의 정점(頂点)”은 절삭 커터를 사용하는 과정에 절삭본체의 외부 표면 상에 커터의 손잡이부와 가장 멀리 떨어진 위치를 의미하고, “절삭본체의 탑부 영역”은 절삭본체의 외부 표면 상에 절삭본체의 정점을 포함하되 절삭본체의 정점과 근접한 영역을 의미한다.

본 발명은 용어 “제1”, “제2”등을 사용하여 다양한 정보를 설명하고 있으나, 상기 정보들은 상기 용어에만 한정되지 않으며, 상기 용어들은 단지 동일 유형의 정보를 서로 구분하기 위하여 사용됨으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 상황에서, “제1”정보는 “제2”정보로 지칭할 수 있고, 이와 유사하게, “제2”정보도 “제1”정보로 지칭할 수 있다. 본 발명의 제1 측면은 바이트 구조를 제공하며, 이에 대한 구체적인 실시방식은 다음과 같다.

제1 실시예

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 바이트 구조(100)는 연결부(1) 및 상기 연결부(1)의 전단에 설치된 절삭날부(2)를 포함한다. 상기 절삭날부(2)는 상기 연결부(1) 전단에 고정되어 있는 절삭본체(21)를 포함하고, 상기 절삭본체(21)의 외부 표면은 외부로 돌출되는 원호면이고, 상기 절삭본체(21)의 외부 표면에는 제1 절삭날(22) 및 2 개 이상의 제2 절삭날(23)이 설치되어 있다. 상기 제1 절삭날(22)은 상기 절삭본체(21)의 일측에서 탑부 영역까지 연장된 후, 다시 상기 절삭본체(21)의 타측까지 연장되며, 각각의 상기 제2 절삭날(23)은 상기 제1 절삭날(22)의 양측에 각각 설치된다. 상기 제1 절삭날(22)과 그와 인접하는 상기 제2 절삭날(23) 사이에는 상기 절삭본체(21)의 탑부 영역에서 양단으로 너비가 점차 증가하는 제1 플루트(24)가 한정되어 있다.

상기 기술방안에 의하면 바이트 구조(100)에는 제1 절삭날(22)과 여러 제2 절삭날(23)이 설치되어 있다. 도 2는 바이트 구조(100)의 평면도를 도시하고 있다. 상기 평면도를 살펴보면, 제1 절삭날(22)이 절삭본체(21)의 중심 영역을 지나며, 2개의 제2 절삭날(23)을 포함하고, 각각의 제2 절삭날(23)은 제1 절삭날(22)의 양측에 각각 설치된다. 여기서, 밀링 가공과정에 제2 절삭날(23)은 가공물의 대부분의 여분을 절삭하고, 남은 적은 가공여분은 제1 절삭날(22)의 압출 작용에 의해 정삭되므로, 가공 정밀도를 보장할 수 있어, 가공면(加工面)의 표면 조도를 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 제1 절삭날(22)의 마모를 피할 수 있어, 제1 절삭날(22)의 사용수명을 연장시킬 수 있다.

한편, 본 실시예에서, 제1 절삭날(22)과 제2 절삭날(23) 사이에 한정되어 있는 제1 플루트(24)는 절삭본체(21)의 탑부 영역에서 양단까지 너비가 점차 커져, 커터 탑부 영역에 칩을 바로 배출시킬 수 있어, 칩이 절삭본체(21)의 탑부 영역에 쌓여 가공효과 및 커터의 수명에 악영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.

바람직하게는, 본 실시예에서 상기 제1 절삭날(22)이 상기 절삭본체(21)의 정점을 통과하고, 상기 절삭본체(21)는 상기 제1 절삭날(22)을 기준으로 대칭분포되어 있다. 밀링 가공과정에, 주로 제1 절삭날(22)의 중간영역을 이용하여 가공물의 적은 여분에 대해 압출을 진행함으로써, 가공물의 표면 조도 및 윤곽도를 향상시킬 수 있다.

구체적으로, 본 실시예에서 각각의 상기 제2 절삭날(23)은 상기 제1 절삭날(22)을 기준으로 대칭분포되므로, 회전시 커터의 안정성을 보장할 수 있어 가공과정 중 칼날의 흔들림 현상을 피 할 수 있다.

상기 기술방안의 대체방안으로, 제1 절삭날(22)을 절삭본체(21)의 정점에서 편이되도록 설치할 수도 있다. 즉 제1 절삭날(22)을 절삭본체(21)의 대칭 중앙선로부터 편이되도록 설치할 수도 있다.

계속하여 도 2에 도시된 내용을 참조하면, 상기 제2 절삭날(23)은 제1 플루트(24)의 너비가 중간에서 양단으로 점차 켜지도록 상기 제1 절삭날(22) 방향으로 돌출된 캠버선 모양을 이룬다.

구체적으로, 상기 제2 절삭날(23)은 제1 절삭단(231) 및 제2 절삭단(232)을 포함하고, 상기 제1 절삭단(231)은 상기 절삭본체(21)의 일측으로부터 탑부 영역까지 연장된 후 상기 제2 절삭단(232)의 일단에 연결되고, 상기 제2 절삭단(232)은 상기 절삭본체(21)의 탑부 영역으로부터 상기 절삭본체(21)의 타측까지 연장된다. 상기 제1 절삭단(231)과 상기 제2 절삭단(232)은 모두 나선형이고, 상기 제1 절삭단(231)의 회전방향과 상기 제2 절삭단(232)의 회전방향은 서로 반대된다.

본 기술방안에서, 회전방향이 서로 반대인 제1 절삭단(231)과 제2 절삭단(232)을 연결하여 제1 절삭날(22) 방향으로 돌출되는 캠버선 모양을 형성하므로, 가공물의 대부분의 여분에 대해 절삭할 수 있어, 가공곡면의 윤곽도를 보장할 수 있다.

본 실시예에서, 상기 제1 절삭단(231)과 상기 제2 절삭단(232)의 나선각은 모두 080°이고, 이러한 나선각에 의해, 제2 절삭날(23)의 세기, 날카로움 정도, 절삭력의 크기는 모두 아주 이상적이며, 또한 칩 배출 속도를 보장할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 절삭본체(21)의 직경은 D이고, D는 0.2mm~20mm이며, 구체적인 크기는 가공할 곡면의 크기에 의해 결정된다. 절삭날의 양측면 사이의 거리를 날 너비로 정의하면, 제1 절삭날(22)의 날 너비는 L1으로, 제2 절삭날(23)의 날 너비는 L2으로 정의한다. 여기서, L1 및 L2는 모두 0.005mm~0.2mm이다. 한편, 제1 플루트(24)의 홈 깊이를 0.05mm~1mm로 설정하므로, 밀링 가공과정에 칩 배출이 원활하게 진행되도록 보장할 수 있다.

마찬가지로, 절삭력 및 가공 정밀도를 증가하고, 칩 배출능력을 향상하기 위하여, 상기 절삭본체(21)의 외부 표면에는 여러 개의 제3 절삭날(251)이 더 설치되어 있고, 각각의 상기 제3 절삭날(251)은 가장 외측에 위치한 2개의 상기 제2 절삭날(23)의 외측에 각각 설치되고, 인접한 2개의 상기 제3 절삭날(251) 사이 및 상기 제3 절삭날(251)과 그와 인접한 상기 제2 절삭날(23) 사이에는 모두 제2 플루트(26)가 한정되어 있다. 밀링 가공과정에, 제3 절삭날(251)과 제2 절삭날(23)은 동시에 가공물의 대부분의 여분을 절삭하는 역할을 하고, 또한 제1 절삭날(22)과 결합하여 정삭가공을 진행한다.

본 실시예에서, 절삭본체(21)에 제3 절삭날(251)이 설치되어 있으므로, 가공시 라인얼룩이 생성되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 정삭의 깊이를 보장할 수 있어, 분층(分層) 절삭하는 효과가 있다.

바람직하게는, 본 실시예에서 각각의 상기 제3 절삭날(251)은 상기 제1 절삭날(22)을 기준으로 대칭분포되어 있으므로, 회전과정에서의 커터의 안정성을 보장할 수 있으며, 밀링 가공과정에서 커터의 칼날이 흔들리는 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

본 실시예에서, 각각의 상기 제3 절삭날(251)은 모두 나선형이고, 나선형으로 배치됨에 따라 충분한 절삭력을 확보할 수 있어, 가공 효율을 향상시킬 수 있다.

설명의 편의를 위하여, 상기 제1 절삭날(22)의 동일측에 위치한 각각의 상기 제3 절삭날(251)을 하나의 절삭날 그룹(25)으로 정의한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 절삭날(22)의 상하 양측에는 각각 하나의 절삭날 그룹(25)이 설치되어 있다. 상기 절삭날 그룹(25)은 대칭구조이며, 상기 절삭날 그룹(25)의 대칭 중앙선의 일측에 위치한 각각의 상기 제3 절삭날(251)과 상기 절삭날 그룹(25)의 대칭 중앙선의 타측에 위치한 각각의 상기 제3 절삭날(251)은 회전방향이 서로 반대이므로, 절삭 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있으며, 커터의 내 마모성을 향상시켜 커터의 사용수명을 연장시킬 수 있다.

동일한 목적으로, 본 실시예에서 상기 제3 절삭날(251)의 나선각은 0~80°이고, 상기 절삭날 그룹(25) 중 각각의 상기 제3 절삭날(251)은 양측에서 중간으로 나선각이 점차 작아지므로, 커터의 내마모성을 더욱 향상시키고, 가공 정밀도를 보장할 수 있다.

커터의 세기를 보장하기 위하여, 상기 제3 절삭날(251)과 제2 절삭날(23)은 서로 연결된다. 구체적으로, 상기 제3 절삭날(251)의 일단은 상기 제2 절삭날(23)에 연결되고, 상기 제3 절삭날(251)의 타단은 상기 절삭본체(21)의 외부 표면에 설치된다.

상기 기술방안의 대체 가능한 방안으로, 제3 절삭날(251)을 상기 연결부(1)의 외부 측면까지 연장함으로써 커터의 가공범위를 증가시킬 수 있다. 예시적으로, 제1 절삭날(22) 및 제2 절삭날(23)의 양단부도 모두 연결부(1)의 외부 측면까지 연장되어 있다.

예시적으로, 본 실시예에서 상기 제1 절삭날(22)의 양측에 6개의 제3 절삭날(251)이 설치되어 있다. 제3 절삭날(251)의 수를 적절하게 증가시켜, 가공 정밀도를 향상시킬 수 있다.

본 실시예에서, 상기 절삭본체(21)의 외부 표면은 반구면을 이루며, 연결부(1)는 절삭본체(21)와 같은 크기의 직경을 갖는 원기둥 구조를 갖는다.

본 실시예에서, 상기 절삭본체(21), 상기 제1 절삭날(22), 상기 제2 절삭날(23) 및 제3 절삭날(251)은 일체로 성형되어 있어 각 절삭날을 절삭본체(21)의 외부 표면에 쉽게 성형시킬 수 있을 뿐만 아니라 절삭날부(2)의 전체적인 내마모성 및 전체적인 세기를 보장할 수 있다.

본 실시예에서, 절삭날부(2)의 재질은 다결정 다이아몬드인 것이 바람직하며, 일체형 다결정 다이아몬드 구조를 갖는 커터는 전통적인 코팅된 밀링 커터에 비해, 내마모성이 대폭 향상되고, 가공 정밀도 및 가공 효율이 효과적으로 향상되고, 또한 커터의 사용수명을 연장시킬 수 있다.

마찬가지로, 절삭날부(2)의 재질은 단결정 다이아몬드, 화학기상증착 다이아몬드, 다결정 입방질화붕소, 세라믹 및 경질합금 또는 기타를 사용할 수 있으므로, 커터의 내마모성을 동일하게 보장할 수 있다.

상기 절삭날부(2)와 상기 연결부(1)는 동일한 재질을 사용하며, 일체로 성형되어 있으므로, 바이트 구조(100)의 전체적인 세기를 보장할 수 있다.

제2 실시예

도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 바이트 구조는 절삭날부(3)를 포함하고, 상기 절삭날부(3)는 외부 표면이 외부로 돌출되는 원호면이고, 외부 표면에 제1 절삭날(32) 및 2개 이상의 제2 절삭날(33)이 설치되어 있는 절삭본체(3)를 포함하고，상기 제1 절삭날(32)은 상기 절삭본체(31)의 일측으로부터 그 탑부 영역까지 연장된 후, 다시 상기 절삭본체(31)의 타측까지 연장되되, 상기 제2 절삭날(33)은 상기 제1 절삭날(32)의 양측에 각각 설치되고, 상기 제1 절삭날(32) 및 그와 인접한 상기 제2 절삭날(33) 사이에 상기 절삭본체(31)의 탑부 영역으로부터 양단까지 너비가 점차 커지는 제1 플루트(34, flute)가 한정되어 있다.

제1 절삭날(32)은 순차적으로 연결된 제1 구간(321), 중간 구간(322) 및 제2 구간(323)을 포함하고 제2 절삭날(33), 제1 구간(321) 및 제2 구간(323)의 날 너비는 모두 중간 구간(322)의 날 너비보다 크다. 중간 구간(322)의 날 너비는 제2 절삭날(33), 제1 구간(321) 및 제2 구간(323)보다 작으며 유효하고 날카로운 절삭력을 제공할 수 있고 가공 다이의 표면 조도를 증가시킬 수 있다. 또한 중간 구간(322)의 날 너비가 작아진 후 마모속도가 전에 비해 빨라져 제2 절삭날(33)과 유사한 마모상태가 되므로 가공시 균일한 절삭을 보장할 수 있다. 또한 추후 가공물을 가공시 양호한 절삭성능 및 다이 조도를 유지할 수 있음으로써 커트의 사용수명을 향상시키고 가공물의 조도를 안정적으로 유지할 수 있다.

더 나아가 제1 구간(321)의 적어도 일 측면과 중간 구간(322)의 상응한 측의 측면 사이는 모따기를 통해 과도(過渡) 연결되며 제2 구간(323)의 적어도 일 측면과 중간 구간(322)의 상응한 측의 측면 사이는 모따기를 통해 과도 연결된다. 상기 연결과정은 모따기를 통해 과도하므로 밀링하는 과정에 직각의 뾰족한 부분으로 인해 다이에 드로잉 불량 현상이 생기는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 밀링과정에 생기는 칩이 중간 구간의 가장자리에 퇴적되어 쉽게 배출되지 않은 것을 방지하고 가공물의 조도가 증가하는 것을 방지할 수 있다.

예를 들어, 제1 구간의 일 측면과 중간 구간의 상응한 측의 측면은 모따기를 통해 과도 연결되며 제2 구간의 일 측면과 중간 구간의 상응한 측의 측면은 모따기를 통해 과도 연결된다.

구체적으로, 중간 구간(322)의 두 측면은 각각 제1 측면과 제2 측면이며, 제1 구간(321)의 두 측면은 각각 제3 측면과 제4 측면이고 제2 구간(323)의 두 측면은 각각 제5 측면과 제6 측면이고 상기 제1 측면과 제3 측면은 동일 평면상에 있고 제2 측면과 제4 측면은 모따기를 통해 과도 연결되며 제2 측면과 제6 측면은 동일한 평면에 있으며, 제1 측면과 제5 측면은 모따기를 통해 과도 연결된다.

더 나아가 제1 구간과 제2 구간의 날 너비가 동일하며 중간 구간의 날 너비보다 크다. 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 절삭본체(31)의 외부 표면은 반구면을 이루고, 절삭본체(31)의 직경은 D이며 D는 0.2mm~20mm이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 중간 구간(322)의 길이는 0.02~0.2mm이며, 구체적인 크기는 가공할 곡면의 크기에 의해 결정된다. 절삭날의 양측면 사이의 거리를 날 너비로 정의하고 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 절삭날(32)의 제1 구간(321)의 날 너비는 L3으로, 제2 절삭날(33)의 날 너비는 L4로 정의한다. 여기서, L3 및 L4는 동일하고 모두 0.005mm~0.2mm이다. 중간 구간(322)의 날 너비는 L5이며 L5는 0.002~0.1mm이다. 한편, 제1 플루트(24)의 홈 깊이를 0.05mm~1mm로 설정하므로, 밀링 가공과정에 칩 배출이 원활하게 진행되도록 보장할 수 있다.

제2 실시예에 따른 바이트 구조는 위에서 설명한 부분을 제외하면 모두 제1 실시예와 동일하다.

제3 실시예

본 실시예에도 마찬가지로 바이트 구조(100)을 제시하고 있으며, 구체적으로 도 7에 도시된 바와 같이, 이는 제1 실시예와 단지 다음과 같은 차이가 있다. 즉, 본 실시예의 절삭본체(21)에 6개의 제2 절삭날이 설치되고, 제1 절삭날(22)의 양측에는 각각 3개의 제2 절삭날이 설치되며, 인접한 2개의 제2 절삭날 사이에 제3 플루트(27)가 한정되어 있다.

마찬가지로, 제1 절삭날(22)의 양측에 각각 2개, 4개 또는 4개 이상의 제2 절삭날(23)을 설치할 수 있으며, 각각의 제2 절삭날(23)은 이격 배치되어 있다.

제4 실시예

본 실시예에도 마찬가지로 바이트 구조를 제시하고 있으며, 이는 제2 실시예와 비교할 때 제1 구간 및 제2 구간 양측의 측면과 중간 구간의 상응한 측의 측면 사이가 모따기를 통해 과도 연결되는 점에서만 차이가 있으며 그외 부분은 모두 제2 실시예와 동일하다.

본 발명의 제2 측면은 절삭 커터를 제시하고 있으며, 구체적으로 도 8에 도시된 바를 참조하면, 이는 커터 손잡이부(200) 및 제1 측면의 임의의 일 실시예에 따른 상기 바이트 구조(100)을 포함하며, 상기 연결부(1)의 후단 면은 상기 커터 손잡이부(200)의 전단 면에 연결된다.

본 발명의 실시예 중의 절삭 커터는 제1 측면의 임의의 일 실시예에 따른 바이트 구조(100)를 포함하므로, 바이트 구조(100)의 모든 유익한 효과를 갖게 되며, 여기서 이에 대한 중복 설명은 하지 않는다.

한편, 앞서 설명해야 할 것은, 본 발명의 실시예 중의 절삭 커터는 주로 그래파이트 다이를 가공하는데 사용된다. 절삭 커터를 회동시킬 경우, 제2 절삭날(23,33) 및 제3 절삭날(251,351)은 회동 및 공급(feed)하는 과정에 가공물 중의 대부분 여분을 제거하고, 남은 약 0.01mm 정도의 가공여분은 제1 절삭날(22,32)을 통해 압출가공되며, 황삭을 선행하고 정삭을 나중에 진행하는 특성을 가지며, 밀링 가공공정에 생성된 칩은 각각 제1 플루트(24,34) 및 제2 플루트(26,36)을 통해 외부로 배출된다.

한편, 설명해야 할 것은, 본 발명의 실시예에 따른 절삭 커터는 주로 그래파이트 다이에 사용되며 실시예에 따른 상기 바이트 구조를 사용하여 그래파이트 다이에 대해 가공할 경우, 5개 또는 5개 이상의 그래파이트 다이를 연속으로 가공할 수 있지만 종래의 텅스켄강 코팅 볼커터는 1개 내지 2개의 그래파이트 다이만을 가공할 수 있고 가공된 각 그래파이트 다이의 표면 조도는 높은 안정성을 가지며, 500nm 이하에 도달할 수 있다.

제2 실시예에 따른 상기 바이트 구조를 사용하여 그래파이트 다이에 대해 가공할 경우 6개 또는 6개 이상의 그래파이트 다이를 연속으로 가공할 수 있으며, 가공된 각 그래파이트 다이의 표면 조도는 높은 안정성을 가지며, 1200nm 이하에 도달할 수 있다.

이상 설명에 의하면, 본 발명의 실시예는 절삭 커터 및 그 바이트 구조를 제공하며, 이는 절삭본체에 제1 절삭날 및 제1 절삭날 양측에 위치한 여러 개의 제2 절삭날을 설치하고, 제2 절삭날의 절삭 작용 및 제1 절삭날의 압출작용이 연동 가공하므로, 가공물의 표면 조도를 증가시킬 수 있으며, 제1 절삭날의 사용수명을 연장할 수 있다. 또한 제1 절삭날과 제2 절삭날 사이에 한정되어 있는 제1 플루트가 중간 영역에서 양단으로 점차 넓어지므로, 칩 배출 성능을 보장할 수 있으며, 밀링 가공공정에서 칩이 절삭본체의 탑부 영역에 쌓이는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 가공 정밀도에 악영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.

이상 설명은 본 발명의 바람직한 실시방식일 뿐, 본 기술분야의 통상의 기술자에게 있어서, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 한, 다양한 개량 및 교체를 실시할 수 있으며, 이러한 개량과 교체도 본 발명의 보호범위에 포함되는 것으로 간주한다.

100: 바이트 구조 200: 커터의 손잡이부
1: 연결부 2,3: 절삭날부
21,31 : 절삭본체 22,32: 제1 절삭날
321: 제1 구간 322: 중간 구간
323: 제2 구간 23,33: 제2 절삭날
231,331: 제1 절삭단 232,332: 제2 절삭단
24,34: 제1 플루트 25: 절삭날 그룹
251,351: 제3 절삭날 26,36: 제2 플루트
27: 제3 플루트

Claims (27)

1. 외부 표면이 앞으로 돌출되는 원호면이고, 상기 외부 표면에 제1 절삭날 및 2개 이상의 제2 절삭날이 설치되어 있는 절삭본체를 포함하는 절삭날부를 포함하고，
   상기 제1 절삭날은 상기 절삭본체의 일측으로부터 탑부 영역까지 연장된 후, 다시 상기 절삭본체의 타측까지 연장되되, 상기 제2 절삭날 각각은 상기 제1 절삭날의 양측에 각각 설치되고, 상기 제1 절삭날 및 상기 제1 절삭날와 인접한 상기 제2 절삭날 사이에 상기 절삭본체의 상기 탑부 영역으로부터 양단까지 너비가 점차 커지는 제1 플루트(flute)가 구현되고,
   상기 제2 절삭날은 상기 제1 절삭날의 방향으로 돌출되는 캠버선(camber line) 모양을 이루는 것을 특징으로 하는 바이트(bite) 구조.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 절삭날은 순차적으로 연결된 제1 구간, 중간 구간 및 제2 구간을 포함하고 제2 절삭날, 상기 제1 구간 및 상기 제2 구간의 날 너비는 모두 상기 중간 구간의 날 너비보다 큰 것을 특징으로 하는 바이트 구조.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1 구간의 적어도 일 측면과 상기 중간 구간의 상응한 측의 측면 사이는 모따기를 통해 과도(過渡) 연결되며 상기 제2 구간의 적어도 일 측면과 상기 중간 구간의 상응한 측의 측면 사이는 상기 모따기를 통해 과도 연결된 것을 특징으로 하는 바이트 구조.
4. 제2항에 있어서,
   제1 구간의 일 측면과 중간 구간의 상응한 측의 측면은 모따기를 통해 과도(過渡) 연결되며 제2 구간의 일 측면과 중간 구간의 상응한 측의 측면은 상기 모따기를 통해 과도 연결된 것을 특징으로 하는 바이트 구조.
5. 제2항에 있어서,
   상기 중간 구간의 두 측면은 각각 제1 측면과 제2 측면이며, 상기 제1 구간의 두 측면은 각각 제3 측면과 제4 측면이고 상기 제2 구간의 두 측면은 각각 제5 측면과 제6 측면이고 상기 제1 측면과 상기 제3 측면은 동일 평면상에 있고 상기 제2 측면과 상기 제4 측면은 모따기를 통해 과도(過渡) 연결되며 상기 제2 측면과 상기 제6 측면은 동일한 평면에 있으며, 상기 제1 측면과 상기 제5 측면은 상기 모따기를 통해 과도 연결된 것을 특징으로 하는 바이트 구조.
6. 제2항에 있어서,
   상기 제1 구간과 상기 제2 구간의 날 너비는 모두 상기 제2 절삭날의 날 너비와 동일한 것을 특징으로 하는 바이트 구조.
7. 제2항에 있어서,
   상기 중간 구간의 날 너비는 0.002mm 내지 0.1mm이고 상기 제1 구간과 상기 제2 구간의 날 너비는 모두 0.005mm 내지 0.2mm인 것을 특징으로 하는 바이트 구조.
8. 제2항에 있어서,
   상기 중간 구간의 길이는 0.02mm 내지 0.2mm이고 상기 절삭본체의 직경은 0.2mm 내지 20mm인 것을 특징으로 하는 바이트 구조.
9. 제1항에 있어서,
   상기 제1 절삭날은 상기 절삭본체의 정점(頂点)을 통과하되, 상기 절삭본체는 상기 제1 절삭날을 기준으로 대칭분포되는 것을 특징으로 하는 바이트 구조.
10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 절삭날 각각은 상기 제1 절삭날을 기준으로 대칭분포되는 것을 특징으로 하는 바이트 구조.
11. 삭제
12. 제9항에 있어서,
    상기 제2 절삭날은 제1 절삭단 및 제2 절삭단을 포함하되, 상기 제1 절삭단은 상기 절삭본체의 일측으로부터 탑부 영역까지 연장된 후 상기 제2 절삭단의 일단과 서로 연결되고, 상기 제1 절삭단은 상기 절삭본체의 탑부 영역으로부터 상기 절삭본체의 타측까지 연장되며, 상기 제1 절삭단과 상기 제2 절삭단은 모두 나선형이고, 상기 제1 절삭단의 회전방향은 상기 제2 절삭단의 회전방향과 반대인 것을 특징으로 하는 바이트 구조.
13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 절삭단 및 상기 제2 절삭단의 나선각(helix angle)은 모두 0° 내지 80°인 것을 특징으로 하는 바이트 구조.
14. 제9항에 있어서,
    상기 제1 절삭날의 양측에는 각각 하나의 상기 제2 절삭날이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 바이트 구조.
15. 제1항에 있어서,
    상기 절삭본체의 직경은 0.2mm 내지 20mm이고, 상기 제1 절삭날 및 상기 제2 절삭날의 날 너비는 0.005mm 내지 0.2mm이고, 상기 제1 플루트의 홈 깊이는 0.05mm 내지 1mm인 것을 특징으로 하는 바이트 구조.
16. 제1항에 있어서,
    상기 절삭본체, 상기 제1 절삭날 및 상기 제2 절삭날은 일체로 성형되는 것을 특징으로 하는 바이트 구조.
17. 제1항 내지 10항 및 제12항 내지 제16항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 절삭본체의 외부 표면에는 복수의 제3 절삭날이 설치되되, 상기 복수의 제3 절삭날 각각은 가장 외측에 위치한 2개의 상기 제2 절삭날의 외측에 각각 설치되며, 인접한 2개의 상기 제3 절삭날 사이 및 상기 제3 절삭날과 인접한 상기 제2 절삭날 사이에는 모두 제2 플루트가 구현되는 것을 특징으로 하는 바이트 구조.
18. 제17항에 있어서,
    상기 복수의 제3 절삭날 각각은 상기 제1 절삭날을 기준으로 대칭분포되는 것을 특징으로 하는 바이트 구조.
19. 제17항에 있어서,
    상기 복수의 제3 절삭날 각각은 모두 나선형 모양을 이루는 것을 특징으로 하는 바이트 구조.
20. 제19항에 있어서,
    상기 제1 절삭날의 동일측에 위치한 상기 복수의 제3 절삭날 각각은 하나의 절삭날 그룹이며, 상기 절삭날 그룹은 대칭 구조를 이루고, 상기 절삭날 그룹의 대칭 중심선 일측에 위치한 상기 복수의 제3 절삭날 각각은 상기 절삭날 그룹의 대칭 중심선 타측에 위치한 각각의 상기 제3 절삭날과 회전방향이 반대인 것을 특징으로 하는 바이트 구조.
21. 제20항에 있어서,
    상기 제3 절삭날의 나선각은 0 내지 80°이고, 상기 절삭날 그룹 중의 상기 복수의 제3 절삭날 각각은 양측에서 중간으로 나선각이 점차 작아지는 것을 특징으로 하는 바이트 구조.
22. 제17항에 있어서,
    상기 제3 절삭날은, 일단이 상기 제2 절삭날과 서로 연결되고, 타단이 상기 절삭본체의 외부 표면에 구현되는 것을 특징으로 하는 바이트 구조.
23. 제1항에 있어서,
    상기 절삭본체의 외부 표면은 반구면을 이루는 것을 특징으로 하는 바이트 구조.
24. 제1항에 있어서,
    상기 절삭날부의 재질은 다결정 다이아몬드, 단결정 다이아몬드, 화학기상증착 다이아몬드, 다결정 입방 질화붕소(Polycrystalline Cubic Boron Nitride), 세라믹 및 경질합금 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 바이트 구조.
25. 제1항에 있어서,
    연결부를 더 포함하고,
    상기 연결부의 전단이 상기 절삭본체의 후단 면에 연결되는 것을 특징으로 하는 바이트 구조.
26. 제25항에 있어서,
    상기 절삭날부와 상기 연결부는 동일한 재질이며, 상기 절삭날부와 상기 연결부는 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 바이트 구조.
27. 커터 손잡이부; 및
    제1항에 따른 바이트 구조를 포함하고,
    상기 제1항에 따른　절삭본체의 후단 면이 상기 커터 손잡이부의 전단에 연결되는 것을 특징으로 하는 절삭 커터.

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